Температурные паузы в пивоварении: затирание солода

Некоторые практические примеры отварочного затирания

Конечное, методов отварочного затирания может быть сколько угодно, но ниже представлены некоторые практические примеры. Я использовал первые три на своей практике, последний метод представляет собой традиционный пример.

Короткий одноотварочный метод

Для простого пива, кёльша, альта и даже светлого эля, которые требуют немного большего солодового вкуса.

Этот метод занимает около двух часов.

Желательно использовать хороший 2-рядный солод и не слишком много крахмалистых добавок

Начальная температура 64 °C, хорошо перемешать и и выдержать 20 минут.
Перемешать и сразу перелить 1/3 часть затора в кастрюлю (остаток остается при 64 °C). Медленно нагреть кастрюлю до 73 °C и выдержать 20 мин.
Довести до кипения и хорошую прокипятить в течение 15-30 мин, остерегаясь пригорания.
Добавить кипящий затор обратно к остальному, хорошо перемешивать до тех пор, пока температура не станет 72 °C. (Обычно вам не потребуется добавлять весь затор, что варили, а добавьте оставшиеся количество, когда общий затор немного остынет). В это время вы можете добавить темный солод, если хотите получить более высокий уровень декстринов (более плотное пиво).
Завершите паузу осахаривания (обычно она длится между 30 минут и часом, проверьте прозрачность сусла на крахмальные остатки).
Мэш-аут не требуется, начинайте сразу фильтрование.

Средний 2-х отварочный метод

Для Бельгийского Бледного Эля, Немецкого Пильзнера, Мюнхенского Лагера и Баварского пшеничного пива.

Этот метод занимает от 2,5 до 3,5 часов, в зависимости от зерна.

Температура начала 53 °C, хорошо размешать и выдержать 20 мин.
Перемешать и отделить 1/3 затора. (Если вы используете большую долю несоложеного зерна вы можете взять меньше затора и добавить воды и сухого измельченного зерна, чтобы получить 1/3 от общего объема). Нагреть до 72 °C, выдержать 20 мин. (солод) и до 40 мин (солод+зерно).
Довести до кипения и кипятить в течение 15-30 мин.
Добавить обратно достигнув температуры 65-67 °C, выдержать 15-35 мин
Отделить 1/4 затора, прокипятить 15-30 мин.
Добавить обратно достигнув температуры 70-73 °C, выдержать пока осахаривание полностью не произойдет (30 мин — 1 час).
Мэш-аут не требуется, начинайте сразу фильтрование.

Читайте так же: Лучшие рецепты пива для домашней пивоварни

3-х отварочный метод

Для крайне низкого качества солода и большого содержания несоложеных добавок. Этот метод может занять от 3 до 6 часов.

(В этом примере состав: 45% солода пилснер, 35% гречки и 20% несоложеной пшеницы)

Начать затирание с солодом и пшеницей при температуре 53 °C, выдержать 40 минут
Отварить «кашу» из гречки и воды во время этой паузы.
Добавить в затор подняв температуру до 63°С (я хотел суховатое пиво) и выдержать 35 мин.
Нагреть 1/3 до 72 °С, выдержать 30 мин и кипятить 25 мин.
Добавить в затор для поднятия температуры до 70-72 °С, выдержать 50 мин.
Взять прозрачную жидкость сверху, довести до кипения и добавить туда для мэш-аута (5 мин).
Начать фильтровать.

3-х отварочный традиционный

Этот метод занимает от 5 до 6 часов. Он используется для Пильзнера Урквелл (Pilsner Urquell).

Начать при 35 °С, выдержать 20 мин.
Медленно (20 мин) нагреть 1/3 до 65 °С, выдержать до 25 мин.
Медленно довести до кипения, кипятить до 25 мин.
Добавить обратно, Т=52 °С, выдержать 5 мин.
Медленно довести 1/3 до кипения, кипятить до 25 мин.
Добавить обратно, Т=65 °С, выдержать до 50 мин.
Медленно довести 1/3 до кипения, варить 5 мин.
Добавить обратно для мэш-аута (77 °С).

И, наконец, если вы используете отварку только для достижения температуры конца затирания (обычно около 80 °C), вам нужно взять только жидкую часть затора, так как отварка с большим количеством зерна может привести к нежелательному вкусу.

Белковая пауза

Температурный диапазон: 45 — 59 °C

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.

Протеиназа работает с белками из длинных цепей аминокислот, расщепляя их до средней длинны. Пепдидаза способствует отщеплению концевых аминокислот от молекул белков. Оптимальная температура действия этих ферментов разная, поэтому можно предпочесть действие одного фермента другому.
Пивоварам не нужны белки из длинных цепей аминокислот в сусле. Большая концентрация таких белков ведёт к помутнению и нестабильности пива. В то же время, нам интересны белки из средних цепей аминокислот – они добавляют стойкость пене и тело пиву. Оптимальная температура для пептидазы 45-53 °C, для протеиназы — 55–58 °C. Пауза в 15-30 минут в температурном диапазоне, оптимальном для протеиназы, уменьшает помутнение и не сказывается отрицательно на пенообразовании или теле пива.

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.

Кислотная пауза

Температурный диапазон: 35 — 45 °C

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.

Вторая роль этой температурной паузы заключается в расщеплении глюканов. Бета-глюканы — углеводы, находящиеся в зерне вместе с крахмалом. Бета-глюканаза – фермент, расщепляющий эти углеводы. Есть целый ряд сходных ферментов, действующих при температурах до 60 °C, но самый важный из них, 1,4 бета-глюканаза, наиболее активен при 45 °C. Больше всего бета-глюканов во ржи, пшенице, овсе и слабомодифицированых солодах. Известно, что бета-глюканы ответственны за помутнение в пиве.

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.

Однопаузное затирание солода

В этом рецепте затирание солода осуществляется по упрощенной однопаузной схеме, которая предполагает следующие действия:

Измельчите подготовленный солод
Нагрейте воду до 65 градусов
Добавьте солод в нагретую воду и старайтесь перемешивать массу как можно тщательней.
После засыпи температура затора должна упасть до 62 градусов, если этого не произошло, то доведите до этой температуры.
Утеплите емкость одеялом что бы не уходило тепло, и выдержите 60 минут при такой температуре для осахаривания этого будет достаточно. Если не используете специального оборудования такого как ПВК (пароводяной котел) с автоматической поддержкой температуры и мешалкой, через 30 минут откройте емкость, перемешайте и проверьте температуру, в случае если она поменялась доведите до 62 градусов
Сделайте йодную пробу, возьмите в столовой ложке немного солодового сусла и капните йод, если цвет не поменялся все прошло успешно, если посинеет, то сделали что то не так или солод был некачественный
Если собираетесь сбраживать по красной схеме этот пункт пропускайте, если по белой отфильтруйте сусло от дробины. Про красную и белую схему считайте ниже
Быстро охладите сусло до 25-30 градусов чиллером или поместите емкость в ванну с холодной водой и перелейте в бродильную емкость
Добавьте дрожжи
Закройте герметично крышкой и установите гидрозатвор, срок брожения 5-7 дней
Как закончится брожение перегоните два раза

https://youtube.com/watch?v=wOdCPVmBwlM%3Frel%3D0

Этот способ не требует дополнительного оборудования достаточно обычной кастрюли подходящего размера.

Температурные паузы

Фитазная или кислотная пауза

Во время фитазной паузы происходит понижание pH затора, в результате разрушения молекулы фитина ферментом фитаза и освобождения фитиновый кислоты. Оптимальная температура для кислотной паузы 35-50 градусов.

Эта пауза чаще всего игнорируется пивоварами по ряду причин – есть более простые способы воздействовать на pH затора и длительность паузы (чтобы изменился pH необходимо выдержать паузу в 50-60 минут).

Также разрушаются глюканы, которые превращают затор в клейстер. Бета-глюканы это углеводы, которые расщепляются благодаря воздействию фермента бета-глюканаза.

Бета-клюканы не проявляют себя в высокомодифицированном солоде, однако если наблюдается помутнение, то стоит выдержать 20 минутную кислотную паузу.

Стоит отметить, что на некоторых ресурсах бета-глюканазную паузу рассматривают как отдельную, на других она объединена с кислотной паузой, поскольку температурный диапазон у них одинаковый. Но расщепляются бета-глюканы быстрее.

Белковая пауза

Температурный диапазон белковй паузы лежит в пределах 45-55 градусах. При таких температурах работаю два фермента протеиназа и пептидаза. Протеиназа воздействует на белки аминокислот из длинных цепей, расщепляя их до средней длины. Пептидаза же воздействует на концевые белки. Оптимальная температура работы этих белков разная, поддерживать идеальную для каждого сложно, поэтому предпочитаю оптимальный температурный барьер для одного из ферментов.

Чаще всего выдерживается температура для протеиназы 55 градусов в течении 20-30 минут. В результате этой паузы наше пиво становится более стабильным.

Важно! Низкотемпературные пауз наиболее эффективны для густого затора, помимо всего улучшить эффект от низкотемпературных пауз можно прибегнув к помешиванию. .

Осахаривание

Иногда эту паузу как и первую разбивают на две, точнее рассматривают мальтозную паузу в отдельности от альфа-амилазной.

При использовании полностью модифицированного солода ограничиваются этой паузой, хотя это возможно и не совсем верно.

Молекулы крахмала распадаются благодаря воздействию двух ферментов бета-амилаза и альфа-амилаза, однако воздействуют на молекулы крахмала по разному.

Бета-амилаза воздействует на концы молекул крахмала, в результате получается мальтоза. Поэтому эту паузу зачастую называют мальтозной. Для бета-амилаза характерен температурный диапазон в 63-70 гр.

Альфа-амилаз работает при более высоких температурах 67-72 гр. Этот фермент воздействует на молекулу крахмала в случайных участках цепи, на выходе получая сложные сахара – декстрины. Альфа-амилаз работает вместе с бета-амилазой, поэтому стараются выдержать оптимальную температуру в 68 градусов. Дело в том, что альфа-амилаза воздействуя хаотично на молекулы крахмала создает участки для воздействия бета-амилазы.

Что такое осахаривание

Осахаривание это единственная пауза, которую нельзя пропустить. Это процесс ферментации крахмала, содержащегося в солоде, в сахара. Суть паузы заключается в том, чтобы добиться в сусле достаточного для брожения количество сахаров.

Злаковые культуры, такие как ячмень и пшеница, на которые и приходится 90% солодовой составляющей, в своем составе содержат большое количество крахмала. Но крахмал это еще не сахар. Для получения сахаров и прибегают к выдерживанию определенной температуры. Температурный диапазон паузы лежит в пределах 61-72 градусов. В этих пределах работают два фермента: бета-амилаза (61-67) и альфа-амилаза (68-72).

Во многих источниках данную паузу рассматривают как одну, но это не совсем корректно. Дело в том, что эти два фермента воздействуют на молекулы крахмала по-разному.

Я уже писал вкратце о , но в рамках данной статьи хотел бы углубиться, и рассмотреть «осахаривание», не как одну, а как две разные паузы.

Мальтозная пауза

Бета-амилаза воздействует на концы молекулы крахмала, в результате чего получается мальтоза. Отсюда и название паузы. Мальтозу еще называют солодовым сахаром, полученным в результате естественного процесса ферментации (кто не знал, есть и искусственный). Мальтоза и глюкоза относится к легким сбраживаемым сахарам. Именно результат этой паузы является основным питанием для дрожжей.

Осахаривание

В отличие от бета-амилазы, альфа-амилаза воздействует на молекулу крахмала в произвольном месте, в результате образуются тяжелые сахара – декстрины. Декстрины в отличие от мальтозы и глюкозы, не сбраживаются дрожжами. Но за счет этого придают суслу плотность.

Важно сохранить ту золотую середину, которую бы вы хотели видеть в результате. Различное временные выдержки той или иной паузы, может в значительной степени повлиять на будущий вкус напитка

Итоги.

Если вы хотите получить более крепкое и сухое пиво, то температура осахаривания сдвигается в диапазон работы фермента бета-амилазы.

Если же наоборот, вы хотите получить менее крепкий напиток, но более плотный, вам необходимо сместить температуру, чтобы альфа-амилаза проработала дольше.

Многие домашние пивовары, для получения крепких сортов пива прибегают к одному интересному трюку. Выдерживают температуру затора для работы бета-амилазы, затем повышает температуру для работы альфа-амилазы. Затем вновь снижают температуру заторы, чтобы активеровать ферменты бета-амилазы, которые переработают декстрин в мальтозу. В результате получают сусло с большим количеством сбраживаемых сахаров.

Сравнение способов затирания

В заключении я бы хотела сказать о сравнении способов затирания. Начинаем с отварочного способа затирания. Достоинства: повышается степень клейстеризации и разжижения крахмала. Но вы должны учитывать, что белки той части затора, которую кипятят, меньше расщепляются. Если они меньше расщепляются, то производитель должен наблюдать за коллоидной стойкостью. И примечание, что отварочный способ увеличивает выход экстракта где-то на 1-2%.

Еще достоинство – происходит более сильное выщелачивание веществ, содержащихся в мякинных оболочках. Недостаток – уменьшение активности ферментов в объединенном заторе, поэтому гидролиз крахмала с одной стороны может пройти на все 100%, если той активности ферментов, которые находятся в солоде достаточно.

Ну и примечание: изменяются условия растворения отдельных компонентов, азотистых соединений, сахаридов, дубильных веществ, меланоидинов и минеральных веществ.

В достоинствах отварочного способа – усиленно испаряется диметилсульфид. Это с одной стороны хорошо, потому что диметилсульфид придает пиву привкус вареных овощей или сладкой кукурузы, но иногда происходит пригорание к стенкам или дну аппарата при медленном перемешивании.

Также плюс – максимальное извлечение веществ, придающих пиву вкус и цвет (для темных сортов пива), но занимает больше времени. Производители должны учитывать, что если особенно в летний период идет спрос на пиво, то должны определенным количеством варок заполнить наш бродильный аппарат. А если мы будем делать на отварочном способе затирания, то количество варок за сутки, конечно, будет меньше, чем при настойном.

Образуется больше меланоидинов – это вещества, которые обуславливают цвет нашего сусла. Достоинство: выход экстракта на 1-2% выше по сравнению с настойным способом. Недостатки: трудно осуществить на двухпосудном варочном оборудовании. Примечание: потребляется больше энергии, в среднем на 20%, при кипячении отварки.

Теперь настойный способ. Позволяет полностью использовать ферменты зерна, выход экстракта варочного цеха на 1-2% меньше по сравнению с отварочным способом затирания и переработка солода высокого качества. Возможность автоматизации технологического процесса приготовления пивного сусла, сведение к минимуму количество рабочего персонала, вдобавок ко всему низкое потребление энергии. Требуется только одна обогреваемая емкость, т.к. затор не перекачивается, поглощение воздуха минимально. Кислород при затирании ведет к окислению полифенолов, а с ними и к размыванию вкуса и более высокой цветности готового пива.

Если производитель работает с качественным солодом, то отварочный способ затирания нецелесообразно использовать по сравнению с настойным. Цель: кипячение отварки, перевести наш крахмал сначала в клейстаризованное состояние, потом в разжиженное. Потом наша отварка возвращается к основному затору, где содержатся ферменты. Уже на этот крахмал действуют ферменты, легче действуют и по времени меньше нужно. Температура затора, который перекачивается на фильтрацию, не должна превышать 78 градусов, потому что мы проверяем полноту осахаривания затора перед фильтрованием, он не должен давать синий окраски с йодом, и после фильтрования, когда уже сусло набирается.

Иногда возникает проблема, что после набора сусла мы начинаем проверять полноту осахаривания, а наше сусло дает коричневую окраску с йодом. В заторе не было, показывала желтая окраска, а после фильтрации откуда-то вылезла коричневая окраска. Это значит, что произошел неполный гидролиз нашего крахмала. Если будет температура больше 78 градусов, то в заторе остается только один фермент, все остальные ферменты гидролизованы, это альфа-амилаза.

Производителям пива необходимо, чтобы альфа-амилаза доосахаривала крахмал, который содержится в дробине, особенно в трудно растворенных кончиках зерна. Кончики зерна практически не гидролизуются, очень трудно расщепить крахмал, который в них содержится. Но промывание дробины происходит, вода выщелачивает этот крахмал и у нас получается этот окрас.

Если получили при йодной пробе бурый цвет, то здесь можно добавить ферментный препарат или из вашего солода сделать солодовую вытяжку и добавить в затор. Вы же не можете вечно придерживать температуру 75 градусов, значит, где-то произошел сбой, и осахаривание произошло не полностью. Например, поможет ферментный препарат «Терманил 120 Л». Там содержится термостойкая альфа-амилаза, которая выдерживает даже температуру кипения затора. Если брать статистику на этот фермент, то он выдерживает до 120 градусов.

Как подготовить солод

Засыпь готовится из разных видов солода в зависимости от рецепта. Например:

Для молочного стаута: Pilsen 65% Munich 27%, Chocolate 8%
Для пшеничного пива: Pilsen 35%, Munich 15%, солод пшеничный Wheat 50%

Помол солода зависит от фильтровальной системы которую вы используете. Чаще всего солод измельчают таким образом что бы шелуха оставалась максимально целой, а крахмал максимально разрушен. Это необходимо, чтобы сырье лучше отдавало свои вещества в сусло. Для измельчения можно взять дробилку солода или использовать обычную кофемолку. С дробилкой будет быстрее.

Использовать можно как готовый солод, так и : ячмень, пшеницу, рожь и т.д. Использование несоложеного сырья позволяет точнее контролировать органолептику будущего пива, однако новичкам и любителям удобнее использовать готовый солод. Несоложеное сырье надо прорастить, это называется соложением. Для этого зерно заливается водой и проращивается несколько дней. После этого зерно надо высушить.

Домашний виски из солода

Затирание сусла

Затирание – экстрагирование и расщепление под воздействием тепла крахмала, белка и прочих веществ злаков, составляющих питательную среду для дрожжевых культур.

Помол сушеного ячменя, ржи, пшеницы служит основой для изготовления сладковатого, полупрозрачного солодового молока (Worst). Технология изготовления виски и пива во многом схожи и подразумевают варочный или настойный способ.

Настойный предполагает чередование температурных пауз и промывания.

Первая пауза, белковая. Максимальное извлечение и гидролиз сложных сахаров до моносахаридов и протеинов до аминокислот. Заливают сырье водой, нагретой до 64-68С из расчета 1 кг на 4-4,5 л и 20 минут перемешивают непрерывно, в нержавеющей или медной посуде. Оставляют на час, поддерживая температуру не ниже 64С. Сливают через осадок.
Вторая, мальтозная, характеризуется образованием сбраживаемой мальтозы и несбраживаемых декстринов. Продолжительность – 30 минут до образования осадка, постоянная температура –70С, соотношение – 1 мера зерна к 2 воды. Профильтрованная через дробину жидкость смешивается с результатом первого фильтрования.
Третья. Под действием новой порции чистой воды (1:4), нагретой до 80С за 15-20 минут происходит осахаривание (гидролиз сахаров до выбраживаемых фруктозы и глюкозы). Окончание контролируют йодной пробой: смешивают по капле йода и будущей браги. Если смесь не изменяет цвет, полисахариды расщепились полностью. Если приобретает фиолетовый, сине-черный тон, паузу продлевают.
Четвертая — окончательного осахаривания, протекает при 90С. Пропорция: 1 часть крупки к 2 воды. Количество жидкости для настаивания в третью паузу уменьшают в 2 раза. Третья и четвертая порции могут служить основой первой выдержки при следующем затирании.

Отфильтрованное после двух выдержек молоко уже является суслом (Mash), средняя плотность которого составляет 1,050-1,065. Его как можно быстрее охлаждают стерилизованным чиллером (в холодной ванне) до 25-30С, чтобы не развивались патогенные штаммы (уксуснокислые, молочнокислые).

Заранее разводят теплой водой спиртовые дрожжи и ждут начала брожения стартера. Рекомендуются специализированные штаммы, толерантные к повышенной спиртуозности и способные завершить ферментацию.

Как делать проще

Приготовление зернового виски из солода в домашних условиях – трудоемкий и продолжительный процесс. Методом проб и ошибок опытные винокуры разработали упрощенный алгоритм.

В емкость засыпают помол и добавляют подогретую до 38С воду из расчета 1 кг к 4-4,5 л в зависимости от вида злаков. Начинается клейстеризация.
Тщательно перемешивают, доводят до 55С и стабилизируют на 20 минут вплоть до осаждения. Формирование доступной мальтозы происходит при 63С в течение 50 минут, простые растворимые сахара образуются при 72С в течение 40 минут.
Далее проводят пробу йодом. Окончательное расщепление дисахаридов на моносахара и осветление происходит при 78С за 20 минут.
В заключение, сусло пастеризуют — доводят до кипения (100С), оперативно охлаждают, вводят дрожжи и устанавливают гидрозатвор.

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.

Что такое солод и где он применяется

Солодом называют хлебные злаки, специально проращенные и высушенные в процессе соложения. Его получают из пшеницы, ячменя или ржи, которые являются основными компонентами в производстве пива, а также водки и виски.

Различные виды солода и его смеси в авторских рецептурах позволяют получить напиток с особым запахом, вкусом и ароматом. Цвет, также, задается солодом. При желании получить более темный продукт, солод следует сильнее карамелизировать.

Ржаной карамелизированный солод

При домашнем производстве пива, солод можно прорастить самостоятельно из вышеупомянутых зерновых культур, но лучше использовать уже готовый продукт, особенно в первых самостоятельных пробах.

Интересный факт: пиво в Германии производят только по рецептам, в которые, кроме солода, хмеля и воды больше ничего не входит. А производство, а точнее — состав пива, контролируется государством.