Меш аут у пивоварінні. Етапи виготовлення браги. Робимо віскі в домашніх умовах
Температурний діапазон: 35 - 45 °C
Кислотну паузу можна використовувати слідом за замочуванням за будь-якого способу затирання. Під час кислотної паузизнижується pH затору до потрібних нам значень, а також руйнуються глюкани, які перетворюють затор на клейстер. Типовий діапазон температур 35-45 °C, за яких фермент фітаза руйнує молекули фітину, звільняючи фітинову кислотуяка 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. Більше того, по-справжньому вона розкриває себе при використанні м'якої водиз 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 цілий рядподібні ферменти, 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 температурадії 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 більш ефективні в густому заторі(1,7 – 2,1 літра на кг. меленого солоду). Далі затор можна зробити рідкішим, доводячи його температуру гарячою водоюдо 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 більш низьких 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 в суслі з низьким змістоміонів 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.
У північних регіонах найчастіше спирт готують з крохмалевмісної сировини (картопля, пророщене зерно - солод і т.д.), фрукти не ростуть, а крохмалевмісної сировини достатньо протягом цілого року. Цей факт, звичайно, звужує спектр алкоголю для приготування, але найпоширеніші напої таки виготовляються із солоду, наприклад, горілка або віскі. Причому, використовуючи різні сортисолоду можна отримувати різні органолептичні нотки в кінцевому напої.
Важливо пам'ятати, що не градусність задає тональності кінцевого продукту, А вихідна сировина, наприклад, горілка - це не просто 40 градусний напій, це напій, приготований ректифікацією зернового суслаз наступним розведенням водою до 40% про. етилового спирту. Продукт із «магазинного цукру» ні як не може називатися горілкою, у класичному розумінні цього терміна. Так само як не вийде віскі (солод), ром (цукрова тростина) чи коньяк (виноград чи яблука) з «магазинного цукру».
Солод - хлібний злак (ячмінь, пшениця, жито), який спеціально пророщують та висушують у процесі складання. Основною сировиною для горілки або віскі, так само як для пива є солод (світлий, темний і спеціальні сорти).
Основні сортові особливості (смак, запах, аромат) багато в чому залежать від якості солоду та співвідношення його видів у рецептурі. На відміну від приготування пивного сусла, сусло для подальшої дистиляції довше виварюють з додаванням спеціального високоферментованого солоду. Для прискорення та спрощення «оцукрювання» крохмалю з солоду можна використовувати спеціальні добавки, але ви повинні пам'ятати, що краще обходиться тільки натуральними інгредієнтами. Так, наприклад, пивом у Німеччині може називатися тільки той продукт, який був виготовлений виключно із солоду, хмелю та води, все інше – це пивний напій (контролюється на рівні держави). У Росії ж ситуація зовсім інша, при приготуванні пива використовують рис і лише невелика кількістьсолоду. Для прискорення оцукрювання крохмалю додають спеціальні добавки, тому й пиво відповідне, міцним алкоголемситуація схожа. Процеси штучно спрощуються, прискорюються, здешевлюються, а страждає кінцевий споживач. Пам'ятайте, що якість кінцевого продукту, його органолептичні властивості безпосередньо залежать від якості вихідної сировини та умов її переробки. Не треба гнатися за кількістю на шкоду якості. Процес має бути автентичним, максимально природним, без хімічних. та ГМО добавок.
Солод можна проростити самостійно із зерна, але краще взяти готовий, у нашому асортименті ви знайдете близько 20 різних сортів провідних виробників (Фінляндія, Бельгія, Росія).
Види солоду
- пшеничний,
- ячмінний,
- житній.
- смажений солод,
- копчений солод,
- карамельний солод і т.д.
Комбінуючи різні сорти на етапі приготування сусла, можна отримати різні органолептичні характеристики кінцевого напою. У солоді цукру немає, тому в технологічному ланцюжку приготування сусла із солоду з'являється етап оцукрювання крохмалю - перетворення крохмальної сировини під впливом певних ферментів (які утворюються природним шляхомв результаті пророщування зерна в цукор, а потім проводиться його зброджування. З 1 кг крохмалю теоретично виходить 1,11 кг цукру. Знаючи вміст крохмалю в сировині, можна легко визначити вихід спирту з того чи іншого продукту. Так, наприклад, якщо в пшениці міститься 60% крохмалю, теоретичний вихід спирту з такого зерна становитиме 0,426л/кг: 1кг (пшениця) => 0,6 кг (крохмаль) => 0,666кг (цукор) => 0,426л ( спирт).
Етапи приготування сусла із солоду
Отже, розіб'ємо процес приготування сусла із солоду на етапи:
- Купаж (комбінуємо різні сорти солоду).
- Дроблення (подрібнення) солоду.
- Затирання солоду (змішування з водою, варіння).
- Фільтрування.
- Охолодження.
- Зброджування.
Купаж
На цьому етапі змішуємо різні сорти солоду для отримання оригінального затору. Усього вам знадобиться близько 3,5 кг. солоду на 10 літрів води:
- 30% їх високоферментованого, тобто. 1-1.2 кг;
- 50-60 % базового солодунаприклад, ячмінного або пшеничного, 1.8-2 кг;
- 10-20% спеціальних сортів, наприклад, карамельного або копченого (на ваш розсуд, можна обмежитися лише базою до 100%), 0,3-0,5 кг.
Дроблення
Для того, щоб ферменти солоду змогли впливати на його крохмальні речовини та для забезпечення максимально можливого виходу екстракту, солод необхідно подрібнити (розкрити оболонку зерна) до розмірів крупи (не перетворюйте на борошно!)
Для цих цілей дуже зручно використовувати спеціальний подрібнювач солоду, хоча можна скористатися звичайною м'ясорубкою, кухонним комбайном, проте відзначимо, що це побутове обладнання зажадає від вас значних витрат і може передчасно вийти з ладу.
Затирання солоду
Етап затирання - один із найважливіших, якість його проведення визначає повноту переходу компонентів солоду в розчин. Існує кілька способів затирання солоду, ми зупинимося на найбільш простому та придатному для домашнього використання. Для послідовного перетворення крохмалю на цукристі речовини необхідно витримати кілька температурних режимів (температурних пауз) поступово нагріваючи затор, періодично помішуючи. Затирання солоду виробляють у спеціальному сусловарковому казані.
Температурні паузи (визначаються рецептом):
Нагріваємо воду в баку до температури 38-40 градусів і додаємо подрібнений солод, інтенсивно помішуючи. Коли суміш стане однорідною, без сухих грудочок, переходимо на наступний етап (паузу).
- Білкова пауза,
тривалість 15-20 хв за темп. 52-55°С.
Відбувається розщеплення білка у солоді. Для підтримки постійної температури рекомендується зробити теплоізоляцію бака (обернути щільною тканиною). - Мальтозна пауза, Тривалість 40-50 хв за темп. 62-65°С.
Відбувається утворення мальтози та глюкози з коротких ланцюжків. - Оцукрювання, Тривалість 30-60 хв при темп. 72-75°С.
Відбувається розщеплення довгих ланцюжків до низькомолекулярних декстринів та їх розчинення. Після закінчення необхідно провести йодну пробу, щоб переконатися, що у заторі не залишилося крохмалю. Для цього на біле блюдце капніть краплю затора і додайте до неї крапельку йоду: зміна кольору свідчить про присутність крохмалю, якщо колір не змінюється - відбулося повне оцукрювання. Якщо крохмаль залишився, необхідно продовжити цю паузу до його повного оцукрювання. Це істотний момент, оскільки безпосередньо впливає об'ємний вихід кінцевого продукту. - Остаточно оцукрювання, тривалість 10-20 хв за темп. 76-78°С.
При цій температурі ферменти стають неактивними, а також з'являються остаточні цукристі речовини.
Фільтрування
Після завершення затирання в заторі знаходяться суміш розчинених і нерозчинених компонентів, водний розчинекстрактивних речовин називають суслом, а нерозчинені – дробиною. Нам необхідно тільки сусло, дробина ж бути відокремлена, але на відміну від приготування пива, повністю відокремлювати дробину необов'язково, досить грубо відфільтрувати нерозчинені частки.
Важливо:
Якщо у вас є можливість перемішувати сусло під час бродіння (мінімум 2-3 рази на день або пермонентно), то фільтрувати отримане сусло не обов'язково. Можна зброджувати і переганяти разом з дробиною - на виході отримайте багатшу органолептику кінцевого напою. Якщо немає можливості перемішувати, то необхідно відфільтрувати дробину, так як при верховому бродінні дробина підніматиметься нагору і можливе підкисання «шапки» вашого сусла, воно просто скисне.
Для фільтрації пролийте затор через сито у фільтр-чані, і зачекайте, поки воно стече. Виміряйте ареометром щільність сусла, що вийшов, яка повинна бути на рівні 18-22%. Долийте в сито промивної води, попередньо нагрітої до 75-77°С для того, щоб вимити екстрактивні речовини, що залишилися. Кількість промивної води безпосередньо впливає на густину сусла, тому контролюйте її за допомогою ареометра.
Охолодження
Сусло потрібно охолодити до температури ~20 ° С, а швидкість охолодження сусла серйозно впливає на можливість розмноження шкідливих мікроорганізмів - чим швидше ви це зробите, тим менше шансів у бактерій. Для охолодження можна використовувати ванну з холодною водоюабо льодом, хоча зручніше використовувати чиллер - змійовик, через який пропускається холодна вода - це дозволить досягти необхідної температури протягом 20-30 хвилин. Після проведення цього етапу потрібно максимально акуратно дотримуватись стерильності всіх процесів та мінімізувати контакт сусла з повітрям та іншими предметами.
Зброджування
Паралельно можна розбродити дріжджі, щоб згодом не витрачати на цей час: налийте в невелику ємність (склянку) сусла (темп. не більше 30 ° С) і додайте дріжджі, накрийте стерильною тканиною і залиште на 30-40 хвилин.
Для інтенсивнішого бродіння необхідно застосовувати аерацію сусла (вже охолодженого) - насичення його киснем, т.к. він є запорукою активного розмноження дріжджів, для цього необхідно інтенсивно перемішати сусло або перелити з великої висоти з плесканням, також можна використовувати повітряний компресор для акваріумів (не забувайте про його дезінфекцію!), що дозволить спростити цю процедуру. Наше сусло виготовлене для зброджування. Виміряйте початкову щільністьсусла ареометром, щоб згодом знати вміст алкоголю в готовому продуктіі запишіть її.
Тепер необхідно вилити дріжджі, що розбродили, в сусло, перемішати їх, герметично закрити ємність кришкою і встановити гідрозатвор, наповнивши його кип'яченою водою.
Успіхів, колеги!
Затирання солоду для пива - один із самих складних процесіві, мабуть, найважливіший у домашньому пивоварінні. Саме він формує ту базу, на основі якої ґрунтуватиметься наше майбутнє пиво – сусло. Його можна уникнути, використовуючи вже готові, але таку свободу у виборі рецепту і такі можливості вплинути на кінчений смак продукту дає тільки зернове пивоваріннябез затирання в якому не обійтися. З цим і пов'язано, що зазвичай зернове пивоваріння неминуче стає наступним кроком в еволюції броварника після екстрактного, який доводиться робити попри всі труднощі, фінансові та тимчасові витрати. Також реалізації затору потрібні певні знання, особливо у теорії про температурних пауз. Про це і буде мова у цій статті.
Затирання солоду- це процес приготування пивного сусла, при якому мелений змішують з водою і витримують при певних температурах. Робиться це для активації різних ферментівз метою розщеплення ними глюканів, крохмалів та білків. Активність різних ферментів залежить від температури, але в виконання поставлених їх завдання їм потрібен певний час. З цим і пов'язана необхідність здійснення температурних пауз. Точна тривалість усіх температурних пауз залежить від рецепту пива та типу солоду. Усього можна виділити 4 види температурних пауз:
1.Кислотна пауза(35-45 ° C, 15-70 хвилин). Названа так, оскільки під час кислотної паузи знижується рН затору до потрібних значень. Щоправда, відчутне зниження кислотності досягається лише після 60 хвилин варіння, та й при використанні сучасного та різних добавокдо води, здатних вплинути на pH, необхідність цього відпадає. Тому пауза часто ігнорується пивоварами.
Але крім зниження кислотності при цих температурах також руйнуються глюкани, які перетворюють затор на клейстер. Найбільше глюканів у житі, пшениці, вівсі та слабомодифікованих солодах і при використанні подібних інгредієнтів бажано зробити цю паузу протягом 15 хвилин. Відомо, що глюкани відповідальні за помутніння у пиві.
2.Білкова пауза(44-59 ° C, 10-15 хвилин). На цих температурах відбувається розщеплення білків. Це благотворно впливає на піноутворення та на стійкість пивної піни, також підвищує екстрактивність сусла. Варто зазначити, що в цій паузі задіяно два ферменти.
При температурі 44-50 ° C працюють протеази, що розщеплюють білки на амінокислоти, які згодом будуть поживними речовинамидля дріжджів.
А при температурі 50-59°C інші протеази розщеплюють білок на речовини, що сприяють прозорості пива і піноутворенню.
3.Оцукрювання(61-72 ° C, 50-120 хвилин). Ключова пауза для будь-якого типу (ступеня модифікації), без якої не можна обійтися. Вона відповідає за перетворення крохмалю на необхідний бродіння цукор, що й позначилося на її назві.
У цій паузі також задіяні два ферменти (альфа-амілаза і бета-амілаза). Вони так само працюють при дещо різних температурахі по-різному впливають на кінцевий продукт.
При 61-67 ° C активується бета-амілаза, чим довше працює цей фермент, тим суші і міцніше виходить пиво. Потрібна досить довга пауза (близько двох годин), щоб фермент відпрацював повністю і вийшло досить сухе пиво.
При підвищенні температури до 68-72 ° C в дію вступає інший фермент - альфа-амілаза. Він утворює незброджувані цукру, які формують тіло пива, робить пиво солодким, але рівень алкоголю в пиві при цьому буде нижчим, оскільки знижується концентрація цукрів, що підходять дріжджам для переробки на спирт.
4.Мешаут чи меш-аут(77-79 ° C, 5 хвилин). Не зовсім температурна пауза у тому визначенні, яке ми дали вище, оскільки під час неї здійснюється робота ферментів, а навпаки - служить її зупинки. Виробляється перед промиванням солоду для зменшення в'язкості сусла та збільшення швидкості фільтрації, що особливо важливо у випадках, коли затор та варіння сусла проводиться в різних ємностяхі потрібен злив сусла із заторника. Воду для промивання слід використовувати такій же температурі, щоб не допустити продовження роботи ферментів. А при температурі вище 80 ° C у суслі почнуть утворюватися таніни, через які смак з'являється терпкість.
Дуже популярним, особливо серед пивоварів-початківців є про днопаузне затирання(66-67 ° C, приблизно 60 хвилин). Такий спосіб підходить для модифікованого солоду та сортів без спеціальних солодів на кшталт жита та пшениці. Він буде особливо зручний для пивоварів, що не мають автоматизованого обладнання, і дозволить отримати пиво помірної фортеці з відчутним тілом. Це досягається за рахунок знаходження температури в діапазоні, в якому в рівній силі працюють обидва ферменти, що відповідають за оцукрювання.
І треба сказати пару слів про модифікацію солоду, а саме, що більшість є саме модифікованою. Це означає те, що більша частина глюкану і білка вже зруйнована і для отримання гарного сусла достатньо лише перетворити крохмаль на цукор. Модифікація солоду здійснюється на солодівні і не несе в собі жодних негативних наслідківдля здоров'я людини чи якості пива. Все це робить використання такого солоду кращим і дозволяє опустити значну частину температурних пауз, що значно скоротить час приготування та спростить його процес.
Докладніше тему затирання та температурних пауз можна обговорити на нашому форумі.
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 грає ключову рольу 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 2 важливих зміну 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 методзатирання. 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 реакціярозщеплення молекул. При нагріванні затора швидкість протікання реакції з каталізатором збільшується, так як молекули білка (ферменту) починають рухатися швидше і встигають стикатися з великою кількістюсубстратних 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
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
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.
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 ми можемо надати 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
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 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.
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.
Мешаут або меш-аут (іноді заважають) - це остання, завершальна температурна пауза, дуже важлива, і в той же час, часом абсолютно марна.
Чому? читайте у цій статті.
Що таке мешаут.
Як ви вже зрозуміли, мешаут це остання температурна пауза, після якої затор фільтрується і сусло відправляється на кип'ятіння.
Навіщо нам взагалі потрібно робити таку коротку паузу? Що відбувається під час мешауту?
Насправді, мешаут — пауза, хоч і коротка, але не менш важлива, ніж, скажімо, . З іншого боку, при варінні домашнього пива, від мешаута може бути ніякого штибу взагалі. Чому, зрозумієте трохи згодом.
Що відбувається під час мешауту.
Мешаут - це єдина температурна пауза, під час якої не включається жоден. Її мета, абсолютно зворотна. Вимкнути дію всіх ферментів.
Простіше кажучи, під час цієї короткої температурної паузи всі ферменти інактивуються, і ферментація у заторі припиняється.
Це дуже важливо робити, оскільки дотримання тривалості температурних пауз може дуже сильно вплинути на смакові якостіпива.
Тривала пуза для припинення роботи ферментів не потрібна, тому мешаут, зазвичай триває від однієї до п'яти хвилин.
За якої температури проводитися мешаут.
Якщо ви читали статтю про , то вже знаєте, що останній цікавий для нас фермент (альфа-амілаза) припиняє працювати при температурі в 77 градусів.
Знаючи це можна припустити, що температура паузи, за якої всі ферменти повинні вимикатися, повинна бути вищою за 77 градусів. Стандартно, прийнято призначати температуру в 78 градусів для проведення мешауту, і з погляду біохімії це обґрунтовано і правильно.
Однак, вам варто пам'ятати про те, що ваш термометр, яким ви вимірюєте температуру затора, може брехати, причому як у більшу, так і меншу сторону. Якщо ви перегрієте затор і нагрієте його до 80 градусів, то нічого критичного не станеться. З іншого ж боку, якщо ви протримаєте затор на 2-3 хвилини довше на оцукрювання, та ще й на межі робочої температури альфа-амілази, то знову ж таки нічого критичного не станеться.
Чи обов'язково робити мешаут.
Ми підійшли до найцікавішого. Чи дійсно так потрібно робити мешаут?
Чесно кажучи, останнім часом це питання викликає у мене великі сумніви, і ось чому:
Давайте розсудимо логічно, мешаут проводитися при температурі, за якої жоден фермент не працює, проте ферменти не руйнуються, а лише відключаються. Отже, у разі зниження температури на 2-3 градуси, деякі з них знову потихеньку почнуть працювати.
Втрата 10 градусів, включить процес оцукрювання на повну котушку.
Тепер згадаємо, що ми робимо після . Правильно, ви вливаємо промивну воду. Якщо вода гаряча, і температура сусла не падає, то все нормально, проте, якщо ж, холодніше за затор, то температура сусла знижується і процес ферментації триває.
Ще один аспект – це час фільтрації. Фільтрація займає деякий час, і в залежності від пристрою фільтра, розміру партії, перерізу шланга та багатьох інших факторів, цей час може досить розтягуватися. Природно, що що довше відбувається фільтрація, то більше тепла втрачає сусло, отже, тим активніше і довше працюють ферменти.
Виходить, що якщо говоритимемо про виробництво, там мешаут необхідний, т.к. виробничих потужностей вистачить підтримки рівномірної необхідної температури будь-якому проміжку часу. При домашньому пивоваріння, роль мешауту дуже сумнівна.
Особистий досвід.
Застереження:Відразу скажу, що я не закликаю вас робити так само і не стверджую, що це правильно, проте, якщо у вас є докази, за проведення мешауту, наполегливо прошу вас навести їх у коментарях, буду дуже вдячний.
Останнім часом я використовую для промивання холодну воду, кімнатної температури, З урахуванням того, що фільтрація займає близько 20 хвилин, то температура сусла перед кип'ятінням становить 50-60 градусів. Однак, мій досвід у , показав, що для нормальної ферментації потрібно більше часу, і менша швидкість тепловтрат, оскільки температура оптимальної роботиферментів швидко долається. А поза оптимумом, ферменти працюють у рази гірше.
У результаті, навіть виробляючи мешаут, сусло все одно остигає до 50-60 градусів і потім знову нагрівається при кип'ятінні. Відхилення від розрахункових норм роботи ферментів є, але хіба це важливо? хіба ви вважаєте активність ферментації залежно від часу переходу від однієї паузи до іншої? Особисто я нема.
Статті на тему
