Для чего белковая пауза в пивоварении

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.

Источник

Домашнее пивоварение: сколько пауз делать при затирании

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.

Немного о самой технологии

Для каждого вида пива понадобится собственная технология затирания.

Первоначально солод нужно перемолоть на мельнице. Не нужно доводить молотый солод до однородности. В нем могут присутствовать как мелкие, так и крупные крупинки.

Тонкая мука тоже может быть в солоде, причем части зерна остаются не тронутыми. Соотношение больших и маленьких частиц в перемолотом солоде влияет на то, какое пиво в итоге должно получиться.

После этого проводится смешивание дробленого солода и воды в затирочной емкости:

Этот процесс называется осахаривание.

Таким образом, оставшийся крахмал начинает расщепляться на сахара и декстрины, которые в момент приготовления расщепляются в жидкости.

Ферменты – это биологические катализаторы белковой природы. Они сокращают энергию активации и улучшают специфические реакции.

Полученная масса перекачивается в большое сито для очистки, но пока оно еще закрыто в нижней части. Затертый солод остается в сите до тех пор, пока осевшие частицы, которые не растворились, полностью опустились вниз, их называют дробиной. Такая дробина не слипается благодаря нетронутым остям и выполняет действие дополнительного фильтра.

После открытия сита через него и нетронутые ости просачивается прозрачная жидкость – сусло, оно состоит из совокупности сахаристых элементов, перешедших из солода.

О том, что такое затирание солода в пивоварении и какие процессы происходят при этом, рассказывается на видео:

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.

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 0С 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.

В диапазоне температур 54-73 0С происходит превращение зернового крахмала в сахара диастатическими ферментами – бета и альфа-амилазами.

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.

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.

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 0С 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 0С, желательно в герметичных бункерах заполненных углекислым газом, азотом или под вакуумом.

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.

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».

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

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

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.

О мельнице

Процесс ферментации станет проходить наилучшим образом, если зерновая масса измельчается как можно качественнее. Именно для этих целей и в промышленности, и дома используют функциональную мельницу для солода.

Профессиональное оборудование – полноценный и сложный агрегат. Такие приспособления используются для единовременной переработки огромного количества зерновых. В домашнем пивоварении в основном применяются более легкие, ручные варианты. Устройства данного плана предназначаются для маломасштабного производства солода, к примеру, для домашней варки пива или для выгонки виски (самогона). В домашнем производстве пива по обыкновению используется компактное оборудование, самодельного или фабричного производства. Оно приводится в работу путем верчения ручки, а по принципу действия напоминает обыкновенную ручную мясорубку с некоторыми дополнениями.

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.

Рассказать друзьям:

Вернуться в ленту статей

Методы затирания солода и его модификации

Соложение – ключевой процесс для пивовара. Цель затирания солода – продолжение работ по соложению, и влияет на выбор метода затирания.

Основное в соложении – проращивание ячменя (или пшеницы), затем его подсушивание, чтобы прорастание прекратилось. Для пивоварения это важный процесс, во время него образуются ферменты, он запускает несколько важных изменений в зернах. К примеру, идет расщепление глюканов в оболочках клеток, расщепляются белки, и это насыщает первоначальное сусло аминокислотой, необходимой для функционирования дрожжей. А также понижается вероятность возникновения в конечном продукте белковой мути, повышается его биологическая устойчивость.

Степени расщепления глюканов с белками называются модификациями. Сегодня большая часть солодов являются полностью модифицированными. Глюканы с белками расщепляются до степени, при которой пивовару остается просто-напросто запустить процессы перехода крахмалов в сахара – тут сусло и готово. А вот слабомодифицированные солоды позволяют домашнему мастеру в полнейшем объеме проконтролировать процессы, происходящие с суслом.

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