мальтозная пауза в пивоварении для чего
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.
Температурные паузы при затирании солода для пива
Домашнее пивоварение состоит из экспериментов, проб, ошибок и открытий. Каждый рецепт уникален. Температурные паузы тоже зависят от типа, состава и свойств соложеного и несоложеного зерна, которое пивовар собирается затирать.
Классические температурные паузы при затирании солода для пива
Первая, кислотная
В зависимости от вложенного солода, продолжается 15-70 минут при температуре 35-45 о С. Помогает затору стать более кислым и менее вязким, тем самым облегчая растворение крахмала пшеничного, овсяного или ржаного солода. Подготавливает к растворению белок бета-глюкан, который удерживает крахмал в зерне. Как следствие, повышает количество сбраживаемых сахаров и процент расщепления белков, снижает пенистость.
Вторая, белковая
Продолжительностью 15-30 минут при 50-59 о С. Ее цель — расщепить бета-глюкан на аминокислоты. В результате расщепления белка высвобождается крахмал и начинается осахаривание. Передерживать на белковой паузе нельзя — ответственные за пеностойкость белки разрушаются.
Мальтозная
Здесь под действием фермента амилазы крахмал расщепляется с образованием мальтозы. Последняя характеризуется быстрой сбраживаемостью дрожжами. Декстрины же наоборот не сбраживаются. При осахаривании содержание в сусле декстринов и мальтозы напрямую зависит от температуры: чем она выше, тем больше декстринов и меньше мальтозы. Это соотношение отражает степень сбраживания, которая отличается у разных сортов пива. Мальтоза легче всего образуется при температуре 62,5°С.
Диастатическая или осахаривания крахмала
Осахаривание — это разрушение молекул сложного сахара — крахмала, до простых мальтозы, глюкозы и фруктозы, сбраживаемых дрожжами. Процесс идет под действием ферментов, которые активируются при определенной температуре.
Рецепты приготовления домашнего пива рекомендуют держать диастаз 30-90 минут при 62-70 о С. Точное время зависит от вкуса и предпочтений пивовара. Дело в том, что осахаривание при низкой температуре требует больше времени — до 1,5 часов. Зато крахмал успевает максимально расщепиться до простых молекул. Во время брожения все сахара сусла дрожжи переработают в спирт и углекислый газ. Пиво станет крепким, несладким, с легким телом.
При 70-72 о С, наоборот, получаются несбраживаемые декстрины, даже если пауза длилась 20-30 минут. Пиво становится сладковатым, плотным, насыщенным, “густым” по ощущениям.
Доосахаривание
Протекает при 71-73 о С. Придает пиву солодовый букет, длиться 20-60 минут. Если вы варите в обычной кастрюле, выдержать такой узкий диапазон поможет биметаллический аналоговый или ртутный стеклянный термометр. Электронные не точны, термометры со щупом не слишком удобны в использовании. Самым же комфортным и точным вариантом станет пивоварня с вваренным термометром, например — Люкссталь 8m. Термометр измеряет температуру дробины, а не сусла, что и требуется.
Инактивация ферментов
В зарубежных источниках ее называют “mash out” или окончание затирания и ограничивают 15 минутами при 75-78 о С. Этот диапазон снижает вязкость сусла, облегчает фильтрацию.
Не рекомендуется проводить “mash out” при 80 о С — в сусло попадает больше танинов, которые могут придать пиву тона асфальта, металла гудрона и испортить его.
Перед инактивацией проводят пробу йодом — каплю затора смешивают с каплей обычного йода на белом блюдце. Если проба посинела нужно продлить осахаривание. Если цвет не меняется, сусло готово. Его подогревают, охлаждают, вводят дрожжи и устанавливают гидрозатвор.
Сокращаем время варки без ущерба
Можно ускорить процесс, выдержав только основные температурные паузы при затирании солода:
Загляните на страничку универсальных аппаратов и почитайте отзывы о домашних пивоварнях, если хотите облегчить варку с температурными паузами.
Температурные паузы при затирании солода для пива
Затирание сусла для пива – один из самых сложных процессов в домашнем пивоварении, который во многом формирует конечный результат – органолептические характеристики пива. Самое главное – четко соблюдать при варке нужную температуру в установленный период времени. Мы рассмотрим теоретические аспекты и выясним, на что влияет каждая температурная пауза.
Затирание солода – это процесс приготовления пивного сусла, при котором солод смешивают с горячей водой, затем последовательно нагревают до определенных температурных диапазонов с целью активизации разных групп ферментов, отвечающих за вкус, крепость, плотность, прозрачность и пенообразованние в пиве.
С химической точки зрения затирание солода является продолжением процесса соложения – проращивания и сушки зерна для образования ферментов, выступающих катализаторами реакций. При соложении рушатся глюканы (молекулы полисахарида) в клеточных оболочках, а также расщепляются белки, что снижает вероятность мути и повышает биологическую устойчивость сусла.
Модификация солода – это степень разрушения глюканов и белков в зерне. Процесс не имеет ничего общего с генномодифицированными продуктами, происходит на солодовне естественным путем и безопасен для здоровья человека.
Большинство продаваемого сегодня солода является полностью модифицированным, поэтому можно ограничиться только осахариванием. Обязательно соблюдение всех температурных пауз требуется только для домашнего и солода неизвестного происхождения.
Термометр – лучший способ контролировать температуру в отсутствие автоматизированной пивоварни
Температурные паузы при варке пива
Точная длительность всех температурных пауз зависит от рецепта пива и типа солода.
1. Кислотная пауза (35-45°C, 15-70 минут). Понижает кислотность затора. В результате пиво получается прозрачным. В основном требуется для солода, прошедшего легкую обжарку, или при добавлении в сусло солода из пшеницы, ржи либо овса. Проблема в том, что ощутимое снижение кислотности достигается только после 60 минут варки.
Для перестраховки модифицированному ячменному солоду без обжарки достаточно 15-минутной кислотной паузы.
2. Белковая пауза (44-59°C, 10-15 минут). Происходит расщепление белков, что уменьшает стойкость пены. Также белковая пауза повышает экстрактивность и снижает вязкость затора в случае редких перемешиваний при варке.
3. Осахаривание (61-72°C, 50-120 минут). Обязательная пауза для любого типа солода (степени модификации), при которой крахмал превращается в нужный для брожения сахар и формируется плотность пива.
За осахаривание сусла для пива отвечают два фермента: альфа-амилаза и бета-амилаза. При 61-67°C активируется бета-амилаза, чем дольше работает этот фермент, тем суше и крепче получается пиво. При повышении температуры до 68-72°C в действие вступает альфа-амилаза, образующая несбраживаемые сахара, которые делают пиво сладким, но снижают содержание алкоголя, поскольку падает концентрация сахаров, подходящих дрожжам для переработки на спирт.
4. Мешаут или мэш-аут (77-79°C, 5 минут). Требуется для остановки работы ферментов. Производится перед внесением хмеля. Практическая цель – уменьшить вязкость, увеличить скорость фильтрации сусла и полнотелость пива.
Очень важно, чтобы при промывке подушка из дробины, а также само сусло после фильтрации имели нужную температуру, иначе ферменты продолжат работу.
При температуре выше 80°C в сусле появляются танины, вследствие чего во вкусе появляется терпкость.
Однопаузное затирание (66-67°C, примерно 60 минут). Методика для начинающих пивоваров, у которых нет автоматизированного оборудования. Подходит только для модифицированного солода. Температурный диапазон однопаузного затирания является золотой серединой для альфа- и бета-амилазы. В результате получается умеренное крепкое и достаточно плотное пиво, но пропадает возможность корректировать органолептические свойства напитка только изменением температуры и длительности варки.
О практическом совмещении разных видов пауз в домашнем пивоварении с минимальными усилиями подробно рассказано на видео.
Для чего нужны паузы в пивоварении?
Температурные паузы при варке пива — это, простым языком, паузы, во время которых ферменты, находящиеся в солоде, превращают крахмал (что также находится в солоде) в сахар, под воздействием высоких температур. Ферментами (либо же энзимами) называют один из видов молекул, что катализируют (ускоряют) процесс химических реакций. В природных условиях, тот же процесс происходит и при росте и развитии зерна. Благодаря теплым солнечным лучам, катализация способствует получению зерном необходимой жизненной энергии.
При повышении или понижении температуры до определенных отметок, активируется некоторый фермент, что необходим для ускорения того или иного процесса.
Именно ради получения определенного вида сахара (обычно различают несбраживаемый и сбраживаемый), изменения кислотности затора или даже остановки действия всех ферментов и используют температурные паузы в пивоварении.
В зерне находятся определенные вещества, и для того, чтобы они растворились, необходимо придерживаться правильной температуры воды, и при этом, она должна изменяться параллельно выдержке пауз. Вода определенной температуры, смешивается с предварительно перемолотым зерном, что необходимо для растворения экстракта, и называется сей процесс затиранием.
Затирание солода, можно также назвать продолжением соложения (когда зерно проращивают и сушат, для получения ферментов, принимающих участие в катализации реакций), при котором происходит разрушение молекул полисахарида (глюканов) в оболочках клеток, и расщепляются белки, что способствует биологической устойчивости сусла. Модификацией солода можно назвать разрушение в нем глюканов и белков, причем данный процесс никоим образом не перекликается с генномодифицированными продукиами, достигаясь совершенно естественным путем, не причиняющим вред здоровью.
Температурные паузы при затирании солода для пива
Сам процесс затирания солода, является одним из основополагающих,самых важных и сложных — в его результате получается будущее пиво, сусло. Для его приготовления солод смешивается с водой и выдерживается при необходимом температурном режиме. Активация ферментов происходит в зависимости от температуры, а для осуществления ими катализации нужно время — та самая температурная пауза. Их длительность колеблется в зависимости от типа используемого солода и от конкретного рецепта приготовления пива.
Кислотная пауза в пивоварении
Кислотная пауза является одной из первых пауз, что выдерживают пивовары, готовя столь чудесный напиток. Как и белковую, кислотную паузу выдерживают около 10-15 минут (а иногда и гораздо дольше) при температуре 35-45°С, позволяя активироваться ферменту под названием «Фитаза». Благодаря этому ферменту щелочность воды — понижается. В добавок, из-за него эта первая пауза и заслужила свое название. Вслед за Фитазой, активируется и второй фермент — бета глюканаза, что обеспечивает чистоту сусла и делает фильтрацию более легкой. Одним из минусов данной паузы можно отметить медлительность снижения щелочности затора, но облегченная фильтрация вполне перечеркивает все недостатки данной температурной паузы при затирании.
Белковая пауза в пивоварении
Она является не обязательной, но чаще всего пропускать ее не рекомендуется. Почему? А потому что во время белковой паузы выделяются такие ферменты, как протеиназа и пептидаза. Пептидаза расщепляет пептитдые связи, помогая высвободить азот из аминокислот, что необходим для нормального функционирования дрожжей. Протеиназа же понижает вязкость затора, расщепляя белки. К тому же, белковая пауза благодатно сказывается на пеностойкости и прозрачности готового продукта. Белковую паузу выдерживают 10-15 минут при температуре 44-59°С.
Декстриновая пауза в пивоварении
Большая роль в отличии от других ферментов предоставляется амелазам и протеазам, довольно чувствительным к температурным изменениям. Самые благоприятные условия при затирании оказываются для действия ферментов амилаз. Структура зерен крахмала разрушается (температура варьируется в зависимости от размеров крахмальных зерен, определяясь неким температурным интервалом (к примеру ячменный крахмал — 60-80°С)), а после подвергается воздействию ферментов — так проходит клейстеризация крахмала. При этом процессе температура снижается за счет действия амилазы. Так, после разжижения клейстера крахмала, наступает стадия декстринизации, то бишь когда крахмал превращается в продукты распада. Последняя стадия — осахаривание, когда продукты распада и крахмал превращаются в сахар. Декстрины обязательно должны присутствовать в сусле, обеспечивая его вязкость и полноту вкуса.
Мальтозная пауза в пивоварении
Фермент амилаза делится на альфа-амилазу и бета-амилазу. При воздействии бета-амилазы крахмал расщепляется, образовывая мальтозу. Мальтоза характеризуется быстрой (в отличии от декстринов) сбраживаемостью дрожжами. При осахаривании количество декстринов и мальтозы зависит от температурных показателей. Чем выше температура — тем больше в сусле декстринов, и меньше мальтозы. Их соотношение показывает степень сбраживания, что необходим для получения особенностей разных сортов пива. Наибольшее количество мальтозы накопляется при температуре 62,5°С.
Диацетиловая пауза в пивоварении
В процессе жизнедеятельности дрожжей выделяется диацетил, что характеризуется ароматом сметаны или сливочного масла, и преобразуется все теми же дрожжами. При соблюдении правильности процесса количество диацетила в готовом пиве будет минимальным, либо же вовсе отсутствовать. В зависимости от количества дрожжей, наличия кислорода в сусло при процессе брожения выделяются ацетогидрокислоты, не имеющие аромата и вкуса. Чем больше дрожжей, тем больше выделяется ацетогидрокислоты, а кислород при этом выступает в роли катализатора. Во время окисления ацетогидрокислоты и превращаются в диацетил, что перерабатывается дрожжами в бутандиол, не имеющий запаха и вкуса. Перед окончанием брожения рекомендуется выдержать несколько дней, подняв температуру до верхнего предела брожения.
Справочник по температурным паузам в пивоварении
Кислотная пауза
Кислотная паузаКислотную 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.