Як приготувати пивне сусло. Все про температурні паузи при пивоварінні: кислотна та білкова пауза та ферменти

Що пивоварові-початківцю доведеться зіткнутися з відсутністю певних знань і навичок. На жаль, це справді так, оскільки без знання того, як протікають деякі біохімічні процеси, не обійтися. Ці процеси протікають в результаті складання та затирання солоду, це найскладніший і складний етап у приготуванні пива. Перш ніж перейти до опису затирання, необхідно познайомитися з ще декількома термінами, які згадуються в пивоварстві – «складання зерна», «модифікація солоду» та «температурні паузи».

Забігаючи трохи вперед, зазначу, що використання високомодифікованого солоду дозволило звести нанівець витримування певних температурних пауз та використання однокрокового затирання. Тим не менш, буде корисно ознайомитися з наукою температурних пауз і багатокроковою технологією.

Складання зерна

Склад відіграє найважливішу роль пивоваріння. Що ж таке додавання? Це лише процес пророщування зерна з подальшим просушуванням, з метою припинити проріст. В результаті проростання зерна утворюються ферменти, але важливіше відзначити низку процесів, які протікають у цей момент. По-перше, відбувається розщеплення білка, сусло насичується амінокислотами, які необхідні зростання дріжджів, у результаті майбутнє пиво стає більш біологічно стійким. По-друге, відбувається розщеплення глюканів. Саме ступінь розщеплення білків та глюканів називається модифікацією солоду.

Якщо ви купуватимете солод в інтернет-магазинах, то рекомендую вам поцікавитися модифікацією, в 98% солод буде високомодифікованим, що сильно спрощує нам життя.

Ферменти

Що ж це за ферменти, що утворюються внаслідок складання? Ферменти це не що інше, як білки, які в свою чергу представляють високомолекулярні органічні речовини, що складаються з альфа-амінокслот, з'єднаних в ланцюжок пептидним зв'язком. Ці довгі ланцюги утворюються різні форми (поглиблюватися не будемо), які легко рвуться за зміни температури або pH. Під час затирання відбувається розрив білкових і вуглеводних ланцюжків, що зв'язують цукру, що зброджується. Крім того, в результаті нагрівання крохмалистих речовин вони стають більш розчинними.

Витримка температурних пауз необхідна денатурації. Внаслідок руйнування ферменту підвищенням температури з часом відбувається його денатурація, тобто він повністю руйнується і не може повернутися до поточного стану.

У різних ферментів свій температурний поріг денатурації, тому в процесі затирання витримуються різні температурні паузи.

Нижче наведу таблицю відповідності температур денатурації для різних ферментів.

Температурні паузи

Фітазна чи кислотна пауза

Під час фітазної паузи відбувається зниження pH затору, внаслідок руйнування молекули фітину ферментом фітазу та звільнення фітинової кислоти. Оптимальна температура для кислотної паузи – 35-50 градусів.

Ця пауза найчастіше ігнорується пивоварами з низки причин - є простіші способи впливати на pH затору і тривалість паузи (щоб змінився pH необхідно витримати паузу в 50-60 хвилин).

Також руйнуються глюкани, які перетворюють затор на клейстер. Бета-глюкани це вуглеводи, які розщеплюються завдяки дії ферменту бета-глюканазу.

Бета-клюкани не проявляють себе у високомодифікованому солоді, проте якщо спостерігається помутніння, то варто витримати 20-хвилинну кислотну паузу.

Варто зазначити, що на деяких ресурсах бета-глюканазну паузу розглядають як окрему, на інших вона поєднана з кислотною паузою, оскільки температурний діапазон у них однаковий. Але розщеплюються бета-глюкани швидше.

Білкова пауза

Температурний діапазон білкової паузи лежить у межах 45-55 градусів. При таких температурах працюю два ферменти протеїназу та пептидазу. Протеїназа впливає на білки амінокислот із довгих ланцюгів, розщеплюючи їх до середньої довжини. Пептидаза впливає на кінцеві білки. Оптимальна температура роботи цих білків різна, підтримувати ідеальну для кожного складно, тому віддаю перевагу оптимальному температурному бар'єру для одного з ферментів.

Найчастіше витримується температура для протеїнази 55 градусів протягом 20-30 хвилин. Внаслідок цієї паузи наше пиво стає більш стабільним.

Важливо! Низькотемпературні пауз найбільш ефективні для густого затору, крім усього покращити ефект від низькотемпературних пауз можна вдавшись до помішування.

Оцукрювання

Іноді цю паузу, як і першу, розбивають на дві, точніше розглядають мальтозну паузу окремо від альфа-амілазної.

При використанні повністю модифікованого солоду обмежуються цією паузою, хоча це можливо і не зовсім правильно.

Молекули крохмалю розпадаються завдяки впливу двох ферментів бета-амілазу та альфа-амілазу, проте впливають на молекули крохмалю по-різному.

Бета-амілаза впливає на кінці молекул крохмалю, в результаті виходить мальтоза. Тому цю паузу найчастіше називають мальтозною. Для бета-амілазу характерний температурний діапазон 63-70 гр.

Альфа-амілаз працює за більш високих температур 67-72 гр. Цей фермент впливає на молекулу крохмалю у випадкових ділянках ланцюга, на виході отримуючи складні цукри - декстрини. Альфа-амілаз працює разом з бета-амілазою, тому намагаються витримати оптимальну температуру 68 градусів. Справа в тому, що альфа-амілаза хаотично впливаючи на молекули крохмалю створює ділянки для впливу бета-амілази.

Однокрокове та багатокрокове затирання солоду

Багатокрокове затирання вважалося еталоном у пивоварстві багато років. Але останні роки все змінилося, зараз уже не лише домашні пивовари застосовують однокрокове затирання, а й пивоварні заводи.

Безумовно, однокрокове затирання має свої плюси перед багатокроковим, насамперед меншим часом процесу, а для комерційних пивоварень ще й економією.

Коли варто вдаватися до багатокрокового затирання? Відповідь очевидна, якщо ви не впевнені у виборі солоду, то краще не ризикувати, і особливо якщо ви знаєте що у вашому солоді міститься великий відсоток нескладених складових.

Залишається підбити підсумок. Я намагався не захаращувати вас різними складними термінологіями і не заглиблюватись у біхімічні процеси на стільки, скільки це було можливим. Якщо у вас з'являться питання, залишайте їх у коментарях, я відповідатиму на них у міру надходження. Ну а в наступній статті я постараюся розповісти про те, яким простим набором можна обійтися для зернового пивоваріння.

Температурний діапазон: 35 - 45 °C

Кислотну паузу можна використовувати слідом за замочуванням за будь-якого способу затирання. Під час кислотної паузи знижується pH затору до потрібних нам значень, також руйнуються глюкани, які перетворюють затор на клейстер. Типовий діапазон температур 35-45 °C, при яких фермент фітазу руйнує молекули фітину, звільняючи фітинову кислоту, яка знижує pH затору.

Фітаза дуже сприйнятлива до тепла, тому більшість її руйнується при нагріванні під час складання. З цієї ж причини фітаза є тільки в солодах, що пройшли легку обсмажування. Більш того, по-справжньому вона себе розкриває при використанні м'якої води з невеликим pH-буфером та слабомодифікованим солодом. Як правило, для зміни pH затора просто додають кислоту при додаванні вода на одну з пауз. Є й інша причина, з якої броварники часто ігнорують цю паузу, потрібна принаймні година, щоб у pH затора пройшли помітні зміни.

Друга роль цієї температурної паузи полягає у розщепленні глюканів. Бета-глюкани - вуглеводи, що у зерні разом із крохмалем. Бета-глюканаза – фермент, що розщеплює ці вуглеводи. Є ціла низка подібних ферментів, що діють при температурах до 60 °C, але найважливіший з них, 1,4 бета-глюканазу, найбільш активний при 45 °C. Найбільше бета-глюканів у житі, пшениці, вівсі та слабомодифікованих солодах. Відомо, що бета-глюкани відповідальні за помутніння у пиві.

Бета-глюкани не повинні проявляти себе в повністю модифікованих солодах, проте при проблемах з фільтрацією або помутнінням пива слід витримати 15-хвилинну кислотну паузу.

Білкова пауза

Температурний діапазон: 45 - 59 °C

У цьому температурному діапазоні працює 2 ферменти - протеїнази та пептидазу, відомі як протеолітичні, ферменти з класу гідролаз, які розщеплюють пептидний зв'язок між амінокислотами в білках.

Протеїназа працює з білками з довгих ланцюгів амінокислот, розщеплюючи їх до середньої довжини. Пепдидаза сприяє відщепленню кінцевих амінокислот молекул білків. Оптимальна температура дії цих ферментів різна, тому можна віддати перевагу дії одного ферменту іншому.
Пивоварам не потрібні білки з довгих ланцюгів амінокислот у суслі. Велика концентрація таких білків веде до помутніння та нестабільності пива. У той же час нам цікаві білки з середніх ланцюгів амінокислот - вони додають стійкість піні і тіло пива. Оптимальна температура для пептидази 45-53 °C, протеїнази - 55-58 °C. Пауза в 15-30 хвилин у температурному діапазоні, оптимальному для протеїнази, зменшує помутніння та не позначається негативно на піноутворенні чи тілі пива.

Інший важливий пункт полягає в тому, що низькотемпературні паузи ефективніші в густому заторі (1,7 - 2,1 літра на кг меленого солоду). Далі затор можна зробити рідкішим, доводячи його температуру гарячою водою до пауз оцукрювання.

Слабка дія бета-глюканази спостерігається і під час білкової паузи. З цієї причини деякі пивовари і проводять цю білкову паузу. Не проводьте білкову паузу при температурах 45-53 ° C, щоб не виникали проблеми зі стійкістю піни у вашому пиві. Якщо ви варите пиво із слабомодифікованого солоду, то температурний діапазон 55-58 °C буде корисним для зменшення в'язкості затора.
Чи впливає ця пауза на розщеплення білків, а якість сусла від неї залежить. Зайве помішування та час, що витрачається на паузу, позитивно впливає на екстрактивність затору. Це особливо актуально для пивоварів, які рідко розмішують затор або зазвичай одержують слабку ефективність варіння.

Оцукрювання

Температурний діапазон: 61 - 72 °C

Єдина температурна пауза, без якої не можна обійтися - пауза оцукрювання. При використанні повністю модифікованого солоду часто їй обмежуються.

Перетворення крохмалю проводиться двома ферментами, які нападають на молекули крохмалю різною манерою. Ці ферменти називають діастатичними. Зазвичай паузу оцукрювання проводять при 61-71°C. Іноді використовують вужчий діапазон 66-70°C. Пам'ятайте, що дія ферментів не припиняється повністю поза своїм температурним діапазоном.

Бета-амілаза відкушує кінці молекул крохмалю, одержуючи на виході мальтозу. Оскільки молекули крохмалю можуть бути дуже довгими, процес може зайняти до двох годин. Довга пауза на початку температурного діапазону робить ваше пиво сухішим.
Інший фермент, альфа-амілаза, діє у вищому температурному діапазоні 68-72 °C, хоча дія її спостерігається і при нижчих температурах. Альфа-амілаза розриває молекули крохмалю у випадкових місцях ланцюга. Цей фермент досить громіздкий і не може діяти в місцях розгалуження ланцюгів, в результаті чого виходять цукру, що не зброджує, - декстрини. Ці цукру надають пиву тіло та насолоду. Коротка 20 хвилинна пауза в досить густому заторі (2 літри води на 1 кг солоду) дасть дуже щільне, повнотіле пиво.

Це особливо вірно для сортів пива, які варять із солоду з низькою діастатичною активністю, таких як пейл.

Альфа-амілаза зазвичай використовується разом з бета-амілазою для отримання пива помірним та щільним тілом. Тут ідея у тому, що розриваючи молекули крохмалю, альфа-амилаза дає нові кінці молекул до роботи бета-амилазы. Працюючи при температурі 66-67 °C, ці ферменти виробляють помірно зброджуване сусло, яке є популярним у домашніх пивоварів. Температура 68 °C дасть більш повнотіле пиво, але не надто солодке чи нав'язливе.

Типова тривалість паузи оцукрювання 60 хвилин. Більшість видів солоду осахаривается набагато швидше.
Альфа-амілаза менш активна і менш стабільна у суслі з низьким вмістом іонів кальцію. Особливо це актуально для рідкого затору.

Меш аут

Температурний діапазон: 76 - 78 °C

Для будь-якого пива, яке має бути повнотілим, необхідний меш-аут, п'ятимитуна пауза при температурі 76-77 °C. Крім того, слідкуйте за тим, щоб подушка з дробини трималася цієї температури під час промивання та фільтрації. Відфільтроване сусло теж не повинно остигати нижче цієї температури, інакше ферменти продовжать свою роботу вже в зібраному суслі. Меш-аут також зменшує в'язкість сусла та покращує швидкість фільтрації сусла.

Кислотна пауза

Температурний діапазон: 35 - 45 °C

Друга роль цієї температурної паузи полягає у розщепленні глюканів. Бета-глюкани - вуглеводи, що знаходяться в зерні разом із крохмалем. Бета-глюканаза - фермент, що розщеплює ці вуглеводи. Є ціла низка подібних ферментів, що діють при температурах до 60 °C, але найважливіший з них, 1,4 бета-глюканазу, найбільш активний при 45 °C. Найбільше бета-глюканів у житі, пшениці, вівсі та слабомодифікованих солодах. Відомо, що бета-глюкани відповідальні за помутніння у пиві.

Білкова пауза

Температурний діапазон: 45 - 59 °C

Протеїназа працює з білками з довгих ланцюгів амінокислот, розщеплюючи їх до середньої довжини. Пепдидаза сприяє відщепленню кінцевих амінокислот молекул білків. Оптимальна температура дії цих ферментів різна, тому можна віддати перевагу дії одного ферменту іншому.
Пивоварам не потрібні білки з довгих ланцюгів амінокислот у суслі. Велика концентрація таких білків веде до помутніння та нестабільності пива. У той же час, нам цікаві білки із середніх ланцюгів амінокислот – вони додають стійкості піні та тілу пива. Оптимальна температура для пептидази 45-53 °C, протеїнази - 55-58 °C. Пауза в 15-30 хвилин у температурному діапазоні, оптимальному для протеїнази, зменшує помутніння та не позначається негативно на піноутворенні чи тілі пива.

Інший важливий пункт полягає в тому, що низькотемпературні паузи більш ефективні у густому заторі (1,7 – 2,1 літра на кг меленого солоду). Далі затор можна зробити рідкішим, доводячи його температуру гарячою водою до пауз оцукрювання.

Слабка дія бета-глюканази спостерігається і під час білкової паузи. З цієї причини деякі пивовари і проводять цю білкову паузу. Не проводьте білкову паузу при температурах 45–53 °C, щоб не виникали проблеми зі стійкістю піни у вашому пиві. Якщо ви варите пиво із слабомодифікованого солоду, то температурний діапазон 55–58 °C буде корисним для зменшення в'язкості затору.
Чи впливає ця пауза на розщеплення білків, а якість сусла від неї залежить. Зайве помішування та час, що витрачається на паузу, позитивно впливає на екстрактивність затору. Це особливо актуально для пивоварів, які рідко розмішують затор або зазвичай одержують слабку ефективність варіння.

Оцукрювання

Температурний діапазон: 61 - 72 °C

Перетворення крохмалю проводиться двома ферментами, які нападають на молекули крохмалю різною манерою. Ці ферменти називають діастатичними. Зазвичай паузу оцукрювання проводять при 61-71°C. Іноді використовують вужчий діапазон 66–70°C. Пам'ятайте, що дія ферментів не припиняється повністю поза своїм температурним діапазоном.

Бета-амілаза відкушує кінці молекул крохмалю, одержуючи на виході мальтозу. Оскільки молекули крохмалю можуть бути дуже довгими, процес може зайняти до двох годин. Довга пауза на початку температурного діапазону робить ваше пиво сухішим.
Інший фермент, альфа-амілаза, діє у вищому температурному діапазоні 68–72 °C, хоча дія її спостерігається і при нижчих температурах. Альфа-амілаза розриває молекули крохмалю у випадкових місцях ланцюга. Цей фермент досить громіздкий і не може діяти в місцях розгалуження ланцюгів, в результаті чого виходять цукру, що не зброджує, - декстрини. Ці цукру надають пиву тіло та насолоду. Коротка 20 хвилинна пауза в досить густому заторі (2 літри води на 1 кг солоду) дасть дуже щільне, повнотіле пиво.

Це особливо вірно для сортів пива, які варять із солоду з низькою діастатичною активністю, таких як пейл.

Альфа-амілаза зазвичай використовується разом з бета-амілазою для отримання пива помірним та щільним тілом. Тут ідея у тому, що розриваючи молекули крохмалю, альфа-амилаза дає нові кінці молекул до роботи бета-амилазы. Працюючи при температурі 66–67 °C, ці ферменти виробляють помірно зброджуване сусло, яке є популярним у домашніх пивоварів. Температура 68 °C дасть більш повнотіле пиво, але не надто солодке чи нав'язливе.

Меш аут

Температурний діапазон: 76 - 78 °C

Для будь-якого пива, що має бути повнотілим, необхідний меш-аут, п'ятимитуна пауза при температурі 76–77 °C. Крім того, слідкуйте за тим, щоб подушка з дробини трималася цієї температури під час промивання та фільтрації. Відфільтроване сусло теж не повинно остигати нижче цієї температури, інакше ферменти продовжать свою роботу вже в зібраному суслі. Меш-аут також зменшує в'язкість сусла та покращує швидкість фільтрації сусла.

І підробляти його немає сенсу. Сам процес виробництва здається досить простим, чи не просто додай води, а в іншому природа впорається сама.

- Не може бути! - Скажете ви, але частково так і є. Пивовари, насправді, просто створюють сприятливі умови для протікання всіх природних процесів: розчинення зерна, знезараження, подальшого дозрівання.

Так, для розчинення речовин зерна необхідно підтримувати певну температуру води, причому з часом вона повинна змінюватися з витримкою пауз.

Змішування перемеленого зерна з водою необхідної температури для розчинення екстракту називається затиранням. Отже, якими є температурні паузи при затиранні для пива?

У будь-якому зернятку є набір ферментів, що активуються при специфічній для кожного температурі. Чому так складно? Відповідь проста, у цукру "зашифровані" у вигляді довгої молекули крохмалю. Ця молекула “захована” у гранулах, а гранули у білкових оболонках, що знаходяться під алейроновим шаром зерна. Все це "зберігається" під шарами плівок та зовнішніх оболонок зерна, що оберігають його від зовнішніх впливів.

Вода у разі виступає у ролі носія енергії, вона проникає крізь оболонки, активуючи ферменти алейронового шару, які “розчищають” шлях рідини до білкових оболонок. На цьому етапі "підключаються" ферменти, що активуються водою, які забезпечують розщеплення білка та відкривають шлях до крохмальних гранул. Від впливу води крохмальні гранули набухають і лопаються, надаючи доступ до “свята святих” – крохмалю. Вода, як джерело життя, пробуджує зерно від сплячки, етап за етапом вона запускає фізико-хімічні процеси в зерні, щоб досягти повного та беззастережного розщеплення молекули крохмалю на цукор. Важливе значення мають температурні паузи при затиранні для пива.

– Зерно саме себе руйнує під впливом води?
– Так.
– Навіщо?
– Щоб розщепити крохмаль на цукор.
– Чому?
– Тому що цукри є джерелом харчування для майбутнього паростка, а пивовар, у свою чергу, використовує їх для своїх потреб. Тому в зерні містяться ферменти, як замки зачинених дверей, а ключем є температура та тривалість температурних пауз.

Таке тривале введення дозволить зрозуміти причини процесів, що відбуваються при затиранні, і безпосередній зміст поетапних температурних пауз.

Тепер поговоримо про те, як можна регулювати температурними паузами склад цукрів сусла та смак готового пива.

Першим етапом є розщеплення полісахаридів плівок зерна та його білкових структур. Оптимальна температура цих процесів починається з 35-37 C° . Вода даної температури проникає у структури оболонок та активує цитолітичні ферменти зерна, запускаючи механізм розщеплення.

Чому 35-37 C? Така специфічність їхньої дії. Плівки містять крохмаль, але іншої структури. Ферменти розщеплюють його до полісахаридів, які завжди бажані в пиві, оскільки збільшують рівень терпкості напою, його кольоровість і в'язкість.

В даний час вказана пауза практично не застосовується, оскільки плівки зерна стають досить проникними ще на стадії солодоріння. Це сталося завдяки модернізації технології солодоріння та застосування нових агрономічних прийомів при вирощуванні ячменю.

За цієї температури також активні ферменти ліпоксигенази. Це жиророзчинні ферменти. Вони вивільняють жир, що у зародку. Він використовує його як паливо за свого зростання. У процесі пивоваріння жир шкідливий, адже він окислюється та надає пиву небажаних присмаків.

Цю паузу можна зустріти лише у рецептах класичного чеського пиваз відварками, але про це поговоримо пізніше.

Далінагріваємо затор до температури 45-55 ° C. У цей час активуються протеолітичні ферменти зерна. Вони розщеплюють його білкові структури. Клітинні стінки, сполучна тканина складаються з білкових молекул, також усередині зерна знаходиться білок, який повністю схильний до розчинення.

Протеолітичні ферменти зерна специфічні, кожен діє суворо певну йому структуру білка. Результатом цієї діяльності є пептиди, поліпептиди, а також розчинний білок і вільний азот. Поліпептиди в пиві – будівельний матеріал для піни, а вільний азот та розчинний білок – харчування для росту та розвитку. Також наявність розчиненого білка позитивно може позначитися на повноті смаку.

Отже, вода вже "дісталася" до крохмалю, нагріваємо її до 62-65 C °. Ця температурна пауза при затиранні для пива дуже важлива і тривала. При цих температурах діє комплекс ферментів, пов'язаних з дорозщепленням білка. Головна роль при цій паузі приділяється дії бета-амілази. Як згадувалося раніше, молекула крохмалю є довгим ланцюжком розгалужених молекул. Бета-амілаза руйнує її, залишаючи великі молекули мальтодекстринів амілозу та амілопектин, які вже не дають характерного для крохмалю фарбування з йодом. Ці молекули вже являють собою цукру, але занадто великі та неїстівні для . Найбільша активність ферменту при зазначеній температурі становить приблизно 30 хвилин, але якщо збільшити її тривалість, швидкість реакції сповільниться, проте не зупиниться.

Бета-амілаза готує "грунт" для альфа-амілази . В даному випадку ми нагріваємо затор до 71-73 ° C, активуючи її. Альфа-амілаза діє на молекули крохмалю по краях, відщеплюючи невеликі шматочки моно-, ді-, трісахарів. Найбільше значення має мальтозу, що утворився в результаті дисахарид.

Мальтоза - основне джерело живлення для , чим її більше, тим міцніше і насиченішим буде пиво. Кількість мальтози залежить від початкової кількості мальтодекстринів, на які діє альфа-амілаза, а також від тривалості перебігу реакцій, тобто чим довше дозволяти амілазам діяти на крохмаль, тим більше цукрів ми отримаємо, і тим більший вихід екстракту отримає пивовар.

Підсумовуючи, бачимо, що пивовари проводять три основні температурні паузи при затиранні для пива. Це:

білкова 45-55 C°;
мальтозна 62-65 C°;
та оцукрювання 72-77 C°.

Гранична температурна пауза при затиранні для пива становить 78 °C°. При цій температурі дія ферментів припиняється внаслідок їх руйнування. Тому, якщо бровар хоче, продовжити процеси розщеплення, йому не слід перевищувати цей рівень.

Однак, не завжди під рукою є найвищої якості, у свою чергу, зерна низькоякісного містять мало активних ферментів, тому навіть витримавши протягом значного часу при всіх потрібних температурах затор, він буде недосахареним. І тут можна використовувати ферментні препарати.

Це самі ферменти, але отримані внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів грибкової природи. Таким чином, синтезують всі типи ферментів, які на різних стадіях розщеплюють крохмаль. Що там казати, людська слина містить комплекс амілаз, які розщеплюють крохмаль.

Подібні ферментні препарати найчастіше термостабільні, при їх використанні немає потреби у суворому дотриманні температурних пауз та їх тривалості. Вони допомагають розщепити навіть крохмаль нескладеного зерна, допомагаючи пивовару досягти потрібного виходу екстракту.

У чому ж справа? Чому в одного пива сухий післясмак, а в іншого відчувається насолода? Секрет полягає у тривалості впливу ферментів при вибраних температурах.

Ідеальний затор той, де все розщеплене. Навряд чи ми пили б таке пиво, адже в нього не було б піни, воно мало б темне забарвлення, як у старого пива, було б дуже міцним, сухим, кислуватим. Саме тому білкова пауза така нетривала - до 20 хвилин, адже необхідно, щоб залишилися пептиди для піни. У деяких випадках її взагалі пропускають.

Мальтозна пауза від 30 до 60 хвилин, щоб не було занадто багато декстринів, а паузу оцукрювання скорочують до 20 хвилин, щоб не встигли всі декстрини розщепитися до мальтози.

Все залежить від переваг пивовару, якості сировини, обраного стилю напою. Якщо сировина дуже якісна, то при нетривалих температурних паузах здатна розщепитися велика кількість крохмалю. У цьому випадку рекомендується скоротити тривалість пауз або взагалі виключити деякі з них.

Якщо пивовар використовує нескладене зерно, то він збільшить до краю мальтозну паузу, щоб оцукрювання пройшло успішно. Ну, а якщо необхідно зварити пиво для діабетиків, то слід забезпечити більший вміст декстринів, що важко зброджуються, після прочитання цієї статті ви вже маєте уявлення про те, як потрібно вчинити в цій ситуації.

Вибір температурних пауз при затиранні для пива – це основа основ створення кращого пива.Якщо ж у вас залишилися питання – обов'язково ставте їх у

Вступ

Покрокове затирання – це процес послідовного підвищення температури затору для проходження температурних пауз. Повсюдність використання високомодифікованого солоду скасувала необхідність температурного покрокового затирання в більшості випадків. Отже, навіщо нам знати більше про процес і науку покрокового затирання? Все просто. Знаючи точно, що ви робите, процес затирання краще контролюватиметься, а результат при варінні особливого пива, краще.

Покрокове затирання дозволяє пивоварам детально керувати приготуванням сусла, отримувати в результаті сухе або солодке пиво, бархатисте або порожнє на смак. Можна помітити, що ефективність варіння збільшується при використанні додаткових пауз. Розуміння хімії та біохімії процесу допомагає зерновим пивоварам самим складати потрібний розклад температурних пауз.

Модифікація солоду

Склад відіграє ключову роль у пивоварінні. Мета затирання - це лише продовження процесу складання, все що відбувається в солодовні має впливати на ваш вибір способу затирання.

Основна мета складання - початок пророщування ячменю, пізніше підсушування, для припинення проростання. Для пивоварів це дуже важливий процес, під час якого утворюються основні ферменти, крім того, він запускає дві важливі зміни в зерні. Перше – розщеплюються глюкани в клітинних оболонках, друге – також розщеплюються і білки, що насичує сусло амінокислотами, необхідні зростання дріжджів, знижуючи ймовірність появи білкової каламуті в пиві, підвищуючи його біологічну стійкість. Ступінь розщеплення глюканів та білків називають модифікацією. У наш час більшість солоду є повністю модифікованою. Глюкани і білки розщеплюються настільки, що пивоварам потрібно просто запустити процес перетворення крохмалю в цукру, і якісне сусло готове. Слабомодифікований солод дозволяє пивовару у більшому обсязі контролювати процес приготування сусла.

Модифікація зерна розм'якшує ендосперм, водночас нескладний ячмінь дуже твердий. Багато виробників мають у своєму асортименті слабомодифікований солод, що відображається в назві, наприклад "Less Modified Pilsner Malt" від Briess. Маючи справу з таким солодом слід використовувати відварювальний або покроковий метод затирання. Це ж можна сказати і про солод невідомої якості.

Таблиця 1

Ферменти

Ферменти – білки, які працюють каталізатором хімічних реакцій. Існують як і ферменти, засновані на РНК, але у затиранні де вони грають перших ролей.

Білки - це довгі, нерозгалужені ланцюги амінокислот, що налічують від 50 до 8000 ланок. Деякі ділянки білка можуть формуватися амінокислотами у вигляді спіралі, інші у вигляді листа. Вся послідовність спіралей та листів формує 3-мірні фігури. Форма білків здебільшого підтримується силами Ван-дер-Ваальса, які дуже слабкі та рвуться за змін температури або pH.

Форма ферментів визначає їхню функцію. Ферменти специфічні субстратам. Так якірний майданчик конкретного ферменту підійде лише до свого субстратного центру. У нашому випадку фермент амілаза прикріплюється до певного елементу молекули крохмалю та прискорює реакцію розщеплення на 2 молекули цукру.

При покроковому затиранні ферменти, що розщеплюють крохмаль і білки, працюють за принципом гідролізу, що перекладається як «розламуючи водою». Так фермент амілаза приєднується двом майбутнім молекул цукру. Як тільки молекула води потрапляє в зону безпосередньої близькості до зв'язку між молекулами майбутніх цукрів, фермент прискорює реакцію між воднем (H+) молекули води та основою (OH-) цукру. Фактично зв'язок між молекулами цукру замінюється на молекулу води, яка розщеплюється, розриваючи молекулу крохмалю. Щойно зв'язок розірвалася, фермент звільняється, оскільки субстратний центр потрібного типу перестає існувати. Далі фермент знову потрапляє на інший субстратний центр і продовжує свою дію.

Якщо руйнується будь-яка зі зв'язків, що стабілізує форму ферменту, він може підчепитися до субстратному центру, оскільки його якірна майданчик змінюється. Коли структура ферменту змінюється під впливом температури, відбувається його денатурація. Після денатурації більшість ферментів, що у затиранні, неспроможна повернутися у попередній стан. Тобто. денатурація повністю деактивує фермент.

У пивоварній літературі можна знайти оптимальний температурний діапазон різних ферментів. (Для довідки див. Таблицю 2.) Для сучасних пивоварів важливо розуміти значення цих даних. Ферменти – це прості «механізми», які діють окремо один від одного, а їхня дія залежить від їхньої форми. У заторі при зіткненні ферменту з субстратним центром крохмалю або складного цукру хімічна реакція розщеплення молекул. При нагріванні затора швидкість протікання реакції з каталізатором збільшується, так як молекули білка (ферменту) починають рухатися швидше і встигають стикатися з великою кількістю субстратних центрів за одиницю часу. У заторі всі ферменти активні, починаючи з температури замерзання і до температурою денатурації. У літературі дається зазвичай оптимальна температура роботи ферментів, однак це не означає, що при іншій температурі фермент не діє. Просто ця робота йде повільніше. Верхня точка роботи ферментів визначається температурою денатурації. Нагрів затора вище за температуру денатурації не означає миттєву зупинку роботи ферментів. Так, наприклад, бета-амілаза денатурується за 40-60 хвилин при температурі 65 градусів. Альфа-амілаза працюватиме ще 2 години при піднятті температури до 67 градусів. Майте на увазі, що підвищуючи температуру затора, ви не миттєво вмикаєте-вимикаєте ферменти, вся ця система дуже інертна.

Таблиця 2

Отже, існує 4 фактори, які визначають швидкість ферментування - концентрація ферменту, щільність, температура та pH затору. Власне пивовар може маніпулювати всіма чотирма чинниками під час проведення покрокового затирання.

Кислотна пауза

Друга роль цієї температурної паузи полягає у розщепленні глюканів. Бета-глюкани - вуглеводи, що у зерні разом із крохмалем. Бета-глюканаза - фермент, що розщеплює ці вуглеводи. Є ціла низка подібних ферментів, що діють при температурах до 60 °C, але найважливіший з них, 1,4 бета-глюканазу, найбільш активний при 45 °C. Найбільше бета-глюканів у житі, пшениці, вівсі та слабомодифікованих солодах. Відомо, що бета-глюкани відповідальні за помутніння у пиві.

Білкова пауза

Традиційно температурний діапазон 44-59 ° C називається білковою паузою. У наші дні багато вчених від пивоваріння не вважають, що розщеплення білків має йти під час затирання, залишаючи на відкуп цей процес солодовникам. Однак нам варто розглянути дію ферментів у цій температурній паузі.

Пивоварам не потрібні білки з довгих ланцюгів амінокислот у суслі. Велика концентрація таких білків веде до помутніння та нестабільності пива. У той же час, нам цікаві білки із середніх ланцюгів амінокислот – вони додають стійкості піні та тілу пива. Оптимальна температура для пептидази 45-53 °C, протеїнази - 55-58 °C. Пауза в 15-30 хвилин у температурному діапазоні, оптимальному для протеїнази, зменшує помутніння та не позначається негативно на піноутворенні чи тілі пива.

Чи впливає ця пауза на розщеплення білків, а якість сусла від неї залежить. Зайве помішування та час, що витрачається на паузу, позитивно впливає на екстрактивність затору. Це особливо актуально для пивоварів, які рідко розмішують затор або зазвичай одержують слабку ефективність варіння.

Оцукрювання

Перетворення крохмалю проводиться двома ферментами, які нападають на молекули крохмалю в різній манері. Ці ферменти називають діастатичними. Зазвичай паузу оцукрювання проводять при 61-71°C. Іноді використовують вужчий діапазон 66–70°C. Пам'ятайте, що дія ферментів не припиняється повністю поза своїм температурним діапазоном.
Бета-амілаза відкушує кінці молекул крохмалю, одержуючи на виході мальтозу. Оскільки молекули крохмалю можуть бути дуже довгими, процес може зайняти до 2-х годин. Довга пауза на початку температурного діапазону робить ваше пиво сухішим.

Інший фермент, альфа-амілаза, діє у вищому температурному діапазоні 68–72 °C, хоча дія її спостерігається і при нижчих температурах. Альфа-амілаза розриває молекули крохмалю у випадкових місцях ланцюга. Цей фермент досить громіздкий і не може діяти в місцях розгалуження ланцюгів, в результаті чого виходять цукру, що не зброджує, - декстрини. Ці цукру надають пиву тіло та насолоду. Коротка 20 хвилинна пауза в досить густому заторі (2 літри води на 1 кг солоду) дасть дуже щільне, повнотіле пиво.

Це особливо вірно для сортів пива, які варять із солоду з низькою діастатичною активністю, таких як пейл.

Альфа-амілаза зазвичай використовується разом з бета-амілазою для отримання пива помірним та щільним тілом. Тут ідея у тому, що розриваючи молекули крохмалю, альфа-амилаза дає нові кінці молекул до роботи бета-амилазы. Працюючи при температурі 66–67 °C, ці ферменти виробляють помірно зброджуване сусло, яке є популярним у домашніх пивоварів. Температура 68 °C дасть більш повнотіле пиво, але не надто солодке чи нав'язливе.

Типова тривалість паузи оцукрювання 60 хвилин. Більшість видів солоду осахаривается набагато швидше.

Альфа-амілаза менш активна і менш стабільна у суслі з низьким вмістом іонів кальцію. Особливо це актуально для рідкого затору.

Меш-аут також зменшує в'язкість сусла та покращує швидкість фільтрації сусла.

Як приготувати пивне сусло. Все про температурні паузи при пивоварінні: кислотна та білкова пауза та ферменти

Складання зерна

Ферменти