Мальтозная пауза что это

Температурные паузы при затирании солода для пива

Всем известно, что пиво — это напиток самой природы. Производится оно из натурального сырья и подделывать его не имеет смысла. Сам процесс производства кажется весьма простым, чуть ли не “просто добавь воды”, а в остальном природа справится сама.

— Не может быть! — скажете вы, но отчасти так и есть. Пивовары, по сути, просто создают благоприятные условия для протекания всех природных процессов: растворения зерна, обеззараживания, брожения, дальнейшего созревания.

Так, для растворения веществ зерна необходимо поддерживать определённую температуру воды, причём с течением времени она должна меняться с выдержкой пауз.

Смешивание перемолотого зерна с водой необходимой температуры для растворения экстракта называется затиранием. Итак, каковы температурные паузы при затирании солода для пива?

В любом зернышке солода есть набор ферментов, активирующихся при специфичной для каждого температуре. Почему так сложно? Ответ прост, в солоде сахара “зашифрованы” в виде длинной молекулы крахмала. Эта молекула “спрятана” в гранулах, а гранулы в белковых оболочках, которые находятся под алейроновым слоем зерна. Все это “хранится” под слоями пленок и наружных оболочек зерна, предохраняющих его от внешних воздействий.

Вода в данном случае выступает в роли носителя энергии, она проникает сквозь оболочки, активируя ферменты алейронового слоя, которые “расчищают” путь жидкости к белковыми оболочкам. На этом этапе “подключаются” ферменты, активируемые водой, которые обеспечивают расщепление белка и открывают путь к крахмальным гранулам. От воздействия воды крахмальные гранулы разбухают и лопаются, предоставляя доступ к “святая святых” — крахмалу. Вода, как источник жизни, пробуждает зерно от спячки, этап за этапом она запускает физико-химические процессы в зерне, чтобы добиться полного и безоговорочного расщепления молекулы крахмала на сахара. Важное значение здесь имеют температурные паузы при затирании солода для пива.

Столь длительное введение позволит понять причины происходящих при затирании процессов и непосредственный смысл поэтапных температурных пауз.

Теперь давайте поговорим о том, как можно регулировать температурными паузами состав сахаров сусла и вкус готового пива.

Первым этапом является расщепление полисахаридов пленок зерна и его белковых структур. Оптимальная температура этих процессов начинается с 35-37 C°. Вода данной температуры проникает в структуры оболочек и активирует цитолитические ферменты зерна, запуская механизм расщепления.

Почему 35-37 C°? Такова специфичность их действия. Плёнки содержат крахмал, но другой структуры. Ферменты расщепляют его до полисахаридов, которые не всегда желательны в пиве, поскольку увеличивают уровень терпкости напитка, его цветность и вязкость.

В настоящее время указанная пауза практически не применяется, так как плёнки зерна становятся достаточно проницаемы ещё на стадии солодоращения. Это произошло благодаря модернизации технологии солодоращения и применению новых агрономических приёмов при возделывании ячменя.

При данной температуре также активны ферменты липоксигеназы. Это жирорастворимые ферменты. Они высвобождают жир, который находится в зародыше. Он использует его как топливо при своём росте. В процессе пивоварения жир вреден, ведь он окисляется и придаёт пиву нежелательные привкусы.

Эту паузу можно встретить лишь в рецептах классического чешского пива с отварками, но об этом поговорим позже.

Далее нагреваем затор до температуры 45-55 C°. В этот момент активируются протеолитические ферменты зерна. Они расщепляют его белковые структуры. Клеточные стенки, соединительная ткань состоят из белковых молекул, также внутри зерна находится белок, который полностью подвержен растворению.

Протеолитические ферменты зерна специфичны, каждый действует на строго определённую для него структуру белка. Результатом этой “деятельности” являются пептиды, полипептиды, а также растворимый белок и свободный азот. Полипептиды в пиве — строительный материал для пены, а свободный азот и растворимый белок — питание для роста и развития дрожжей. Также наличие растворенного белка положительно может сказаться на полноте вкуса.

Мальтоза — основной источник питания для дрожжей, чем её больше, тем крепче и насыщенней будет пиво. Количество мальтозы зависит от начального количества мальтодекстринов, на которые действует альфа-амилаза, а также от продолжительности протекания реакций, то есть, чем дольше позволять амилазам действовать на крахмал, тем больше сахаров мы получим, и тем больший выход экстракта получит пивовар.

Подводя итог, мы видим, что пивовары проводят три основные температурные паузы при затирании солода для пива. Это:

Предельная температурная пауза при затирании солода для пива составляет 78 C°. При этой температуре действие ферментов прекращается, вследствие их разрушения. Поэтому, если пивовар хочет, продлить процессы расщепления, ему не следует превышать этот уровень.

Однако, не всегда под рукой имеются солода наивысшего качества, в свою очередь, зерна низкокачественного солода содержат мало активных ферментов, поэтому даже выдержав в течение значительного времени при всех нужных температурах затор, он будет недоосахаренным. В этом случае можно использовать ферментные препараты.

Это те же ферменты, но полученные в результате жизнедеятельности микроорганизмов грибковой природы. Таким образом синтезируют все типы ферментов, которые на разных стадиях расщепляют крахмал. Что там говорить, человеческая слюна содержит комплекс амилаз, расщепляющих крахмал.

Подобные ферментные препараты зачастую термостабильны, при их использовании нет необходимости в строгом соблюдении температурных пауз и их продолжительности. Они помогают расщепить даже крахмал несоложеного зерна, помогая пивовару достичь нужного ему выхода экстракта.

В чем же дело? Почему у одного пива сухое послевкусие, а у другого ощущается сладость? Секрет заключается в продолжительности воздействия ферментов при выбранных температурах.

Идеальный затор тот, где все расщеплено. Вряд ли бы мы пили такое пиво, ведь у него не было бы пены, оно имело бы тёмный окрас, как у старого пива, было бы очень крепким, сухим, кисловатым. Именно по этой причине белковая пауза такая непродолжительная — до 20 минут, ведь необходимо, чтобы остались пептиды для пены. В некоторых случаях её вообще пропускают.

Мальтозная пауза от 30 до 60 минут, чтобы не было слишком много декстринов, а паузу осахаривания сокращают до 20 минут, чтобы не успели все декстрины расщепиться до мальтозы.

Все зависит от предпочтений пивовара, качества используемого сырья, выбранного стиля напитка. Если сырьё очень качественное, то при непродолжительных температурных паузах способно расщепиться большое количество крахмала. В этом случае рекомендуется, сократить длительность пауз или, вообще, исключить некоторые из них.

Если пивовар использует несоложеное зерно, то он увеличит до предела мальтозную паузу, чтобы осахаривание прошло успешно. Ну, а если необходимо сварить пиво для диабетиков, то следует обеспечить большее содержание трудно сбраживаемых декстринов, после прочтения этой статьи вы уже имеете представление о том, как нужно поступить в этой ситуации.

Выбор температурных пауз при затирании солода для пива — это основа основ для создания лучшего пива. Если же у вас остались вопросы – обязательно задавайте их в комментариях.

Автор статьи – действующий пивовар Кирилл Первунин.

Источник

Справочник по температурным паузам в пивоварении

Кислотная пауза

Кислотную паузу можно использовать следом за замачиванием при любом способе затирания. Во время кислотной паузы понижается pH затора до нужных нам значений, также разрушаются глюканы, которые превращают затор в клейстер. Типичный диапазон температур 35-45 °C, при которых фермент фитаза разрушает молекулы фитина, освобождая фитиновую кислоту, которая и понижает pH затора.

Фитаза очень восприимчива к теплу, поэтому большая её часть разрушается при нагреве во время соложения. По этой же причине фитаза присутствует только в солодах, прошедших лёгкую обжарку. Более того, по-настоящему она себя раскрывает при использовании мягкой воды с небольшим pH-буфером и слабомодифицированного солода. Как правило, для изменения pH затора, просто добавляют кислоту при добавлении вода на одну из пауз. Есть и другая причина по которой пивовары часто игнорируют эту паузу, нужен по крайней мере час, чтобы в pH затора прошли заметные изменения.

Бета-глюканы не должны проявлять себя в полностью модифицированных солодах, однако при проблемах с фильтрацией или помутнением пива, следует выдержать 15-ти минутную кислотную паузу.

Белковая пауза

В этом температурном диапазоне работает 2 фермента – протеиназа и пептидаза, известные как протеолитические, ферменты из класса гидролаз, которые расщепляют пептидную связь между аминокислотами в белках.

Другой важный пункт заключается в том, что низкотемпературные паузы более эффективны в густом заторе (1,7 – 2,1 литра на кг. молотого солода). Далее затор можно сделать более жидким, доводя его температуру горячей водой до пауз осахаривания.

Слабое действие бета-глюканазы наблюдается и во время белковой паузы. По этой причине некоторые пивовары и проводят эту самую белковую паузу. Не проводите белковую паузу при температурах 45–53 °C дабы не возникали проблемы со стойкостью пены в вашем пиве. Если вы варите пиво из слабомодифицированного солода, то температурный диапазон 55–58 °C будет полезен для уменьшения вязкости затора.
Влияет или нет эта пауза на расщепление белков, а качество сусла от неё зависит. Лишнее помешивание и время, затрачиваемое на паузу, положительно влияет на экстрактивность затора. Это особенно актуально для пивоваров, которые редко размешивают затор или обычно получают слабую эффективность варок.

Осахаривание

Преобразование крахмала проводится двумя ферментами, которые нападают на молекулы крахмала в разной манере. Эти ферменты называют диастатическими. Обычно паузу осахаривания проводят при 61–71°C. Иногда используют более узкий диапазон 66–70°C. Помните, что действие ферментов не прекращается полностью вне своего температурного диапазона.

Бета-амилаза откусывает концы молекул крахмала, получая на выходе мальтозу. Так как молекулы крахмала могут быть очень длинными, то процесс может занять до двух часов. Долгая пауза в начале температурного диапазона делает ваше пиво более сухим.
Другой фермент, альфа-амилаза, действует в более высоком температурном диапазоне 68–72 °C, хотя действие её наблюдается и при более низких температурах. Альфа-амилаза разрывает молекулы крахмала в случайных местах цепи. Этот фермент довольно громоздок и не может действовать в местах разветвления цепей, в результате чего получаются несбраживаемые сахара – декстрины. Эти сахара придают пиву тело и сладость. Короткая 20-ти минутная пауза в довольно густом заторе (2 литра воды на 1 кг солода) даст очень плотное, полнотелое пиво.

Это особенно верно для сортов пива, которые варят из солода с низкой диастатической активностью, таких как пейл.

Альфа-амилаза обычно используется вместе с бета-амилазой для получения пива умеренным и плотным телом. Тут мысль заключается в том, что разрывая молекулы крахмала, альфа-амилаза даёт новые концы молекул для работы бета-амилазы. Работая при температуре 66–67 °C, эти ферменты производят умеренно сбраживаемое сусло, которое является популярным у домашних пивоваров. Температура 68 °C даст более полнотелое пиво, но не слишком сладкое или навязчивое.

Типичная продолжительность паузы осахаривания 60 минут. Большая часть видов солода осахаривается гораздо быстрее.
Альфа-амилаза менее активна и менее стабильна в сусле с низким содержанием ионов кальция. Особенно это актуально для жидкого затора.

Мэш аут

Для любого пива, которое должно быть полнотелым, необходим мэш-аут, пятимитуная пауза при температуре 76–77 °C. Кроме того, следите за тем, чтобы подушка из дробины держалась этой температуры при промывке и фильтрации. Отфильтрованное сусло тоже не должно остывать ниже этой температуры, иначе ферменты продолжат свою работу уже в собранном сусле. Мэш-аут также уменьшает вязкость сусла и улучшает скорость фильтрации сусла.

Источник

Теория и практика затирания в пивоварении

Не зря затирание считается не только самым главным и важным этапом в производстве пива, но и самым сложным, так как требует определенных знаний в биохимии. Не владея этими базовыми знаниями можно получить пиво с низкими органолептическими свойствами, а так же не полностью перевести все ценные вещества из зерна в сусло. Думаю, информация, приведенная в этой статье, будет полезна как для начинающего домашнего пивовара, так и для промышленного пивовара, чтобы помочь устранить дефекты или улучшить потребительские качес тва в своем пенном напитке.

Коротко о затирание и роли ферментов

Затирание – это процесс смешивания дробленных зернопродуктов с водой, с последующей выдержкой полученного затора при определенных температурных паузах, с целью разрушения сложных компонентов зерна на более простые и растворения их в воде.

К зернопродуктам относится непосредственно сам солод и несоложенные злаки ячменя, пшеницы, кукурузы и т.д. Находящиеся в зерне ферменты в воде активируются и расщепляют крупные вещества зерна до более мелких. Мелкие вещества растворяются в воде, образуя раствор, который называется суслом. Без ферментов мы бы не получили сусло, но некоторые ферменты при излишнем воздействии могут ухудшить его свойства.

В первой таблице представлены семь самых важных, по моему мнению, ферментов, а так же условия при которых они оптимально выполняют свои функции. Диапазон температур говорит об интервале температур, при котором ферменты включаются в работу. Оптимум – это лучшая температура для действия фермента. А иннактивация – температура при которых фермент теряет свою «работоспособность». Так же не стоит забывать про pH затора. Для всех ферментов оптимум находится в интервале pH 5,0-6,0. Но после смешивание зерна с водой pH может быть выше 6,0, поэтому его нужно понижать добавлением в затор фосфорной или молочной кислоты.

Фермент липаза и ненасыщенные жирные кислоты

Первым в таблице указан фермент липаза. Он расщепляет в присутствие кислорода липиды до ненасыщенных жирных кислот (НЖК). НЖК ухудшают качество пены, придают пиву «картонный» аромата, а так же приводят к его быстрому старению.

По этой причине затирание лучше проводить при температуре выше 62 0 С с подкислением затора до рН 5,0–5,2. Так же необходимо принимать меры по снижению кислородного окисление. Для этого на всех этапах изготовления пива старайтесь снижать контакт воздуха с продуктом. Зерно после дробления лучше сразу использовать на затирание или же хранить при низких температурах 0-10 0 С, желательно в герметичных бункерах заполненных углекислым газом, азотом или под вакуумом. В заторной и промывной воде старайтесь удалять кислород кипячением или продувом углекислым газом (барботирование). Переливы из емкости в емкость желательно осуществлять снизу вниз или медленной струйкой по стенке емкости, чтобы не допускать вспенивание и аэрирование продукта.

Ферменты снижающие вязкость затора

Фермент бета-глюканаза расщепляет бета-глюканы (сложные полисахариды) на более простые сахара, что приводит к понижению вязкости затора, повышению экстрактивности сусла и ускоренному фильтрованию затора, а так же к лучшему и скорому осветлению пива во время созревания. pH на работу фермента сильно не влияет.

Другой фермент бета-глюкан-солюбилаза включается в работу при более высоких температурах и высвобождает бета-глюканы из белка без дальнейшего их расщепления, т.к. бета-глюканаза уже инактивированна.

Во время сильных касательных воздействиях на сусло при температурах свыше 60 0 С бета-глюкан изменяет свою структуру на гелеобразную, что приводит к увеличению вязкости сусла. По этой причине стоит избегать сильных механических воздействий на сусло и затор при высоких температурах. Например, стоит проводить более щадящее перемешивание, медленное перекачивание, минимизировать воздействие насосов и т.д.

Объяснение роли белковых ферментов, влияющих на пеностойкость

Следующая группа «белковых» ферментов – пептидазы и протеазы. Они разрушают фракции белка на менее крупные в диапазоне температур 45-60 0 С.

Пептидаза отвечает за отщепление концевых мелких фракций от крупных и средних фракции белка. Мелкие фракции – это свободный аминный азот. Он нам жизненно необходимы для питания дрожжей во время брожения, но излишнее его отщепление всегда отрицательно сказывается на пенообразование, аромате и полноте вкуса напитка.

Протеазы же расщепляют крупные фракций белка до средних величин. Крупные фракции образуют структурную пену в бокале, но также вызывают белковые помутнения и неприятную горечь в пиве. Средние фракции как и крупные положительно влияют на пенообразование, но не вызывают помутнений и улучшают полноту вкуса хмельного напитка

Проведение затирания при низких температурах

Во второй таблице указаны пять основных показателей для определения степени растворения белков и бета-глюканов в солоде.

Число Кольбаха характеризует процент растворимого белка в солоде.Чем выше этот показатель, тем больше белка перейдет из солода в сусло.

Свободный аминный азот указывает на его количество в сусле. Оптимально для брожения считается 120-160 мг/л.

Число Хартонга указывает на процент растворенных веществ в сусле при паузе в 45 0 С. Чем выше этот показатель, тем лучше происходит расщепление белка и бета-глюканов в сусле.

Показатель вязкости, говорит о расщепление бета-глюканов в сусле и их количестве.Чем выше вязкость, тем хуже происходит расщепление или содержание бета-глюканов повышенное в зерне, что отрицате льно сказывается на прохождение фильтрации затора и осветление пива.

При затирание с ячменным солодом низкого растворения и (или) с несоложенными злаками рекомендуется выдерживать паузу при 45-53 0 С в течение 10-30 минут для работы бета-глюканазы и пептидазы. Если же затирание проходит с солодом нормального растворения, то лучше затирание начать с паузы 55-59 0 С до 30 минут, для расщепления высокомолекулярных фракций белка протеазой. А с хорошо растворенным солодом, где большинство процессов расщепления прошли еще на стадии солодоращения, затирание лучше всего проводить при температурах свыше 62 0 С. Так же ингибируется отрицательное действие липаз.

Осахаривание затора диастатическими ферментами

Бета-амилаза отщепляет молекулы мальтозы от концов молекулы крахмала, увеличивая количество сбраживаемой дрожжами мальтозы в нашем сусле. Чем дольше воздействует этот фермент на крахмал, тем больше сбраживаемых сахаров перейдет из зерна в сусло.

Альфа-амилаза, напротив, расщепляет молекулу крахмала изнутри на более мелкие декстрины. Декстрины – это полисахариды, которые не сбраживаются дрожжами. Они увеличивают плотность и сладость готового пива.

Процесс ферментации диастатическими ферментами называется осахариванием. Сусло в конце осахаривания не должно изменять цвет с раствором йода. Это означает, что осахаривание прошло полностью и весь зерновой крахмал был превращен ферментами в сахара.

Проведение затирания при высоких температурах

Для более сухого и крепкого пива необходимо увеличить действие бета-амилазы, удлинением паузы до 40-60 минут при 62-65 0 С. Или наоборот, для более плотного, сладкого и легкого пива нужно минимизировать паузы при 62-65 0 С, и удлинением их до 40-60 мин при температурах 67-72 0 С.

Для любителей однопаузного затирания, можно подобрать температуру для двух амилаз в диапазоне 66-70 0 С. Сдвигая температуру ближе к 70 0 С, мы получим более плотное пиво, а если наоборот, более сухое. Но при этом солод должен быть хорошего растворения и высокого качества, т.к. другие ферменты уже почти все инактивированны в этом диапазоне температур.

Стоит так же отметить, что альфа-амилаза не содержится в несоложенных злаках, а чем темнее солод, тем он более беден всеми ферментами. Поэтому при замещение светлого солода этими продуктами активность альфа-амилазы и других ферментов уменьшается.

Для получения качественного пива показатели светлого ячменного солода должны быть схожими с приведенными в третьей таблице. Поэтому, перед его закупкой требуйте у поставщика качественное удостоверение на партию закупаемого солода.

Источник