Семинар profimalt: алла чусова

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.

Стадии проверки приготовления напитка. Температурные паузы

Стадии проверки приготовления напитка. Температурные паузы

После того, как произошел процесс осахаривания на поверхности затора можно наблюдать образование слоя сусла светлого цвета. Именно его и используют для йодной пробы. Цель такого процесса – определение наличия крахмала в сусле. Она выполняется в момент затирания. Во время протекания этого процесса происходит ферментация. Поэтому, чтобы все ферменты выполнили необходимую работу, выдерживаются определенные температурные паузы. Когда температура достигает 72-75 градусов, происходит осахаривание крахмала, а также образуются декстрины. После этой температурной паузы проводиться йодная проба.

Процесс проведения йодной пробы

Процедура выполнения йодной пробы заключается в следующем:

• одна чайная ложка прозрачного сусла помещается в фарфоровое блюдце;
• далее добавляется 2-3 капли йодной настойки. Для нее необходимо смешать 0,5 г йода, 1,0 г йодистого калия и 125 мл воды;
• затем необходимо смешать йод и сусло и визуально оценить качество осахаривания. Если смесь не окрасилась и йодный раствор не поменял свой цвет, это свидетельствует о том, что осахаривание произошло полное и можно дальше продолжать процесс приготовления пива. Если смесь окрасилась в красный цвет значит необходимо продолжать процесс осахаривания. А если смесь приобрела фиолетовый цвет — значит процесс осахаривания идет плохо и рекомендуется добавить солодовое молоко. Также можно продлить температурную паузу и провести эксперимент еще раз.

Кислотная пауза при производстве пива

Эта пауза является первой из температурных пауз затирания. Во время кислотной паузы происходит активизация фермента фитазы, которая благоприятно воздействует на снижение щелочности воды. С помощью фермента бета-глюконазы облегчается процедура фильтрации и в итоге образуется более чистое сусло.

Кислотная пауза . Роль кислотной паузы в приготовлении

Кислотная пауза длится 10-15 минут. Во время прохождения этого процесса температура затора держится в пределах верхней границы паузы. Температура держится от 35 до 45 градусов. Это необходимо для лучшей работы фермента бета-глюканазы. Фермент фитаза способствует разрушению молекулы фитина. В конце этого процесса выходит фитиновая кислота, которая способствует повышению кислотности среды и снижение рН сусла.

Кроме этого, бета-глюканы несут ответственность за мутность пива. Поэтому кислотная пауза необходима, чтобы расщепились глюканы, которые имеются в зернах вместе с крахмалом и пиво стало кристально чистым.

Белковая пауза при производстве пива

Во время процесса белковой паузы задействованы такие ферменты как пептидаза и протеиназа. Их роль чрезвычайно важна при затирании солода.Температура учитывается исходя из температурных режимов двух ферментов. Следовательно, белковая пауза проходит при температуре от 45 до 59 градусов. Фермент пептидаза расщепляет пептидные связи и азот выходит из аминокислот. А он важен для нормальной жизнедеятельности дрожжей.

Во время белковой паузы снижается вязкость затора. Это является следствием расщепления белков протеиназой. Также благодаря белковой паузе повышается стабильность и стойкость пены в готовом пиве, что очень цениться потребителями.

Белковая пауза длиться 10-15 минут. Если она происходит при температуре от 55 до 58 градусов, то снижается мутность пива, вязкость, а вкусовые качества при этом не ухудшаются. Также белковая пауза эффективна при густом сусле. После ее проведения солод можно развести горячей и чистой водой, и он станет жидким.

От этой паузы зависит количество готового сусла. Дополнительное помешивание, а также время выдержки оказывают влияние на аромат пива и экстрактивность затора.

Ферменты расщепляющие белки

протеиназа и пептидаза

Расщепление белка является еще одним важным аспектом затирания. Помимо расщепления крахмала значительная часть конверсии белка могла произойти еще на стадии солодоращения. Это необходимо учитывать при выборе графика затирания конкретного солода.

Целью солодоращения и затирания является не полная конверсия содержащегося белка в солоде, а создание сбалансированного сочетания между короткими белками (аминокислотами) и белками с промежуточной цепью. Они становятся водорастворимыми и не коагулируют во время кипячения, поэтому остаются в конечном сусле, которое позже подвергается брожению. Аминокислоты являются необходимыми питательными веществами для дрожжей, а низкий уровень FAN (свободного аминого азота) может привести к вялому и нездоровому брожению. Белки с промежуточной цепью важны для восприятия тела в пиве, а также стабильности пены.

В отличие от расщепления крахмала здесь нет простого набора ферментов или субстрата, который нуждается в расщепление. Обычно, когда во время затирания проводится белковая пауза, то она проводится между 50ºC — 55ºC, когда протеолитическая активность ферментов показывает максимум. Но даже при более высоких температурах, а также в диапазоне расщепления крахмала происходит значительное расщепление белка .

Температурная пауза ближе к 50 ºC, как правило, приводит к образованию более коротких белковых цепей (аминокислот) при разрушение белков с длинной и средней цепью. А в достаточно модифицированных солодах это разрушение белков с промежуточными цепями может привести к потере пенообразования и пеностойкости.

Температурная пауза ближе к  55 ºC подчеркивает образование белков со средними цепями. Такая пауза лучше всего подходит для большинства современных европейских солодов. Затирание при этой температуре также улучшает сбраживаемость сусла, если в заторе нет достаточной ферментативной силы.

Из-за оказывающего защитного эффекта густого затора на протеолитические ферменты белковая пауза лучше всего протекает в густом заторе. Она хорошо работает в многоступенчатом затирание, где повышение температуры достигается за счет вливания горячей воды.

Сильно модифицированные солода (например, английские или американские пэйл солода) не требуют белковой паузы. Так как расщепление белка было проведено на достаточно современном этапе во время процесса солодоращения, поэтому белковая пауза может только навредить, разрушив белки, влияющих на пену и ее стойкость. Для таких солодов лучше всего начинать затирание выше белковой паузы или лучше всего простое одноэтапное затирание.

Однопаузное затирание солода

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

1. Измельчите подготовленный солод
2. Нагрейте воду до 65 градусов
3. Добавьте солод в нагретую воду и старайтесь перемешивать массу как можно тщательней.
4. После засыпи температура затора должна упасть до 62 градусов, если этого не произошло, то доведите до этой температуры.
5. 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
6. 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
7. Если собираетесь сбраживать по красной схеме этот пункт пропускайте, если по белой отфильтруйте сусло от дробины. Про красную и белую схему считайте ниже
8. Быстро охладите сусло до 25-30 градусов чиллером или поместите емкость в ванну с холодной водой и перелейте в бродильную емкость
9. Добавьте дрожжи
10. Закройте герметично крышкой и установите гидрозатвор, срок брожения 5-7 дней
11. 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.

Солод для дистиллятов

В приготовлении дистиллятов солод используют как сырье для браги.

• Выбранное зерно замачивают для проращивания, затем дают появиться росткам. Они должны достичь длины примерно в 5 мм.
• После этого зерна высушивают, очищают от ростков и перемалывают до состояния крупки.
• Затем готовят сусло, проваривая размолотый солод с водой на медленном огне.
• Быстро охлаждают, вносят фермент для осахаривания крахмалов, затем – подготовленные дрожжи и ставят на брожение.
• Полученную брагу перегоняют.

Для получения дистиллятов используют различные пропорции солода. Я рекомендую классические рецепты, которые вы сможете впоследствии изменять по своему вкусу.

• 50 % пшеничного солода, 30 % ячменного, 10 % овсяного и 10 % ржаного. Получается богатый и насыщенный дистиллят с тонким зерновым ароматом.
• 50 % ячменного, 25 % пшеничного и 25% ржаного можно использовать для приготовления домашнего виски.
• 75 % пшеничного и 25 % ячменного или ржаного. После фильтрации и очистки у вас получится отличная хлебная водка.

Ростки должны быть около 5 см длиной

Ферменты и оптимальный температурный диапазон их работы

Ферменты представляют собой специальные белки, которые являются катализаторами и ускорителями процессов брожения. Ферменты и другие белки, представляют собой длинные молекулы аминокислот, которые могут насчитывать до 87 тысяч звеньев. Часть молекул аминокислот свернута в спираль, часть представляет собой лист. Как правило, все белки достаточно слабы с молекулярной точки зрения и быстро разрушаются, они держат свою форму исключительно благодаря силам Ван-Дер-Ваальса. Такие молекулярные силы очень слабы, и они могут просто порваться от изменения кислотности среды или от повышения температуры. Фермент, для ускорения расщепления крахмала, просто прикрепляется к определенному элементу крахмала, и ускоряет процесс его расщепления на две молекулы сахара.

Сам же процесс расщепления представляет собой гидролиз, однако, без воды гидролиз (то есть разрушение) белка шел бы очень долго. Фермент амилаза прикрепляется сразу к двум молекулам, которые станут сахаром, и ускоряет реакцию между ОН-основанием воды и Н-молекулой воды. В результате молекула крахмала разрывается, образовывая две молекулы сахара, а фермент освобождается и идет «искать» другую молекулу крахмала.

Если же поврежден сам фермент, то он не может работать для разрыва молекул крахмала, и полностью деактивируется. При этом говорят, что фермент денатурировал, то есть разрушился. ОН способен разрушиться от лишней температуры или от слишком высокой или низкой кислотности среды. Денатурация – необратимый процесс, и испорченный фермент не может вернуться в свое состояние снова. Каждый фермент обладает своей оптимальной температурой работы, и подавляющее большинство книг по пивоварению обладают информацией о «температурных режимах работы» различных ферментов.

Рядовому пивовару не нужно знать подробный механизм работы. Стоит просто понимать, что ферменты – это своего рода механизма, которые работают сами по себе, не расходуясь, но только в строгих рамках температуры (температурных паузах). При этом работа ферментов несвязанна между собой, и каждый из ферментов работает независимо. Каждый фермент работает при любой температуре, не превышающей температуру разрушения. Задача пивовара состоит в том, чтобы поднять температуру так высоко, чтобы ферменты работали максимально эффективно и быстро, но не так высоко, чтобы ферменты просто разрушились. При этом нужно понимать, что система достаточно инертна, и ферменты разрушаются ни молниеносно. Так, Альфа-амилаза разрушается при температуре 65 градусов по Цельсию, однако, потребуется около часа, чтобы полностью разрушить все молекулы.

Таким образом, скорость ферментации зависит от концентрации ферментов, от его плотности в сусле, от температуре и кислотности (то есть pH) сусла. Для управления процессом затирания можно оперировать любым из этих четырех факторов, притом можно работать как отдельно с каждым фактором, так и вместе с несколькими факторами.

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.

Температурные паузы

Процесс приготовления пива сложен и долгосрочен. Поэтому каждый пивовар должен знать о температурных паузах, которые играют ключевую роль в приготовлении напитка.

Основными температурными паузами при варке пива считаются следующие.

Кислотная

Ее продолжительность от 15 до 17 минут, сусло нагревается до температуры 35–45 градусов. В этот период рН затора сокращен до оптимальных показателей.

При температуре 35-45 градусов происходит расщепление глюканов, которые способствуют помутнению напитка. При использовании ржи, пшеницы, солода или овса выдерживать сусло нужно хотя бы 15 минут.

Белковая

Продолжается она 10-15 минут, нагревается состав до 44–59 градусов.

Эта фаза характерна активным расщеплением белков. Повышается экстрактивность пивного сусла. Этот процесс важен тем, что в итоге будет создаваться качественное пенообразование.

В данной фазе принимают участие два фермента:

• Как только температура нагрева достигает 50 градусов, происходит расщепление белков протеазой.
• В итоге они превращаются в аминокислоты.
• Эти вещества подпитывают дрожжи и способствуют усилению их действий.

Так же активизируется и другая группа протеаз. Она способствует активизации процесса, отвечающего за пенообразование и прозрачность пива.

Пауза осахаривания

Длится этот этап от 50 минут до 2 часов. Температурный показатель – 61-72 градуса.

Пожалуй, эта самая важная пауза в процессе приготовления пива. За этот период крахмал превращается в сахар, а он крайне важен для процесса брожения.

Основные ферменты в этом периоде – бета- и альфа-амилаза. Бета-амилаза активизируется после нагревания до 67 градусов. Она участвует в процессе «сушки» напитка и в ответе за полученную крепость. Для идеального результата этот фермент должен работать в среднем 2 часа.

При достижении температурных показателей 68–72 градуса происходит активность альфа-амилазы.

Этот элемент делает пивной напиток мягким и сладковатым, так как при таком нагреве появляется несбраживаемый сахар. Поэтому уровень переработки снижается, а крепость пива падает.

Мэш-аут

Длится этот этап 5 минут. Нагревать нужно будет до 77-79 градусов. На этой фазе приостанавливается деятельность всех ферментов.

Не стоит нагревать жидкость выше 79 градусов, иначе образуются танины, а это изменит вкус уже готового пива.

На видео описываются температурные паузы при затирании солода для пива:

Кислотная пауза при пивоварении

Кислотная пауза используется сразу же после замачивания. При этом она возможна для проведения практически при любом способе затирания солода. При кислотной паузе pH сусла снижается о нужных значений, а также полностью разрушаются глюканы, которые способны прекратить сусла в клейстер. Как правило, во время этой температурной паузы рамки температуры находятся в пределах от 35 до 45 градусов. При этом фермент фитаза полностью разрушает молекулу фитина, в результате чего освобождается фитиновая кислота, которая и повышает кислотность среды (то есть понижает pH сусла).

Стоит помнить, что фермент фитаза очень чувствительна к излишней температуре, поэтому подавляющее большинство молекул просто разрушается при нагреве во время соложения. Фитаза присутствует только в тех видах солода, которые проходили минимальную обжарку. Она очень активно работает только тогда, когда солод не жарился, а вода при соложении была использована достаточно мягкая. Кислотная пауза длится около одного часа, и, если честно, многие пивовары ее просто-напросто пропускают и игнорируют, сразу повышая температуру дальше. Действительно, при достаточно сильной сушке солода выдерживать кислотную паузу просто нет смысла, так как вся фитаза просто разрушена.

Еще один процесс, который характерен для этой кислотной паузы – это расщепление глюканов, сложных углеводов, которые содержатся в зернах вместе с крахмалом. Больше всего глюканов во ржи, пшенице и овсе, а также в слабомодифицированных солодах. Именно бета-глюканы отвечают за то, что пиво будет мутным. Если вы хотите получить кристально чистое пиво, то, помимо обязательной фильтрации, стоит выдержать кислотную паузу в пивоварении.

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.

Виды солода

Зная, из чего получают солод, не трудно догадаться, каких видов он бывает:

• пшеничный;
• ячменный;
• ржаной.

При этом в зависимости от метода обработки, выделяются несколько подвидов;

• жаренный;
• копченый;
• карамельный и т.д.

Смешивая различные виды солода можно получить напитки с оригинальными вкусовыми качествами, цветом и ароматом. Такое смешивание называется купажом.

Приготовление сусла

Технология производства спиртных напитков с использованием солода, в том числе и пива, предусматривает следующие этапы:

Варка сусла

• купаж;
• дробление;
• затирание;
• фильтрацию;
• охлаждение;
• сбраживание.

При домашнем производстве особое внимание стоит уделить именно процессу затирания

Охмеление во время кипячения

Горечь 

Придание горечи — основная функция хмеля. Чтобы альфа-кислоты изомеризировались и дали суслу горький вкус, их нужно кипятить 45-90 минут, а в среднем 1 час. При кипячении больше 45 минут, но меньше полутора часов успешная реакция составляет 5%, а после — только 1%. При кипячении испаряются ароматические масла, содержащиеся в хмеле, и запаха со временем остается все меньше. Поэтому для придания горечи используют сорта хмеля с высоким содержанием альфа-кислот, которые обычно слабо пахнут. Если вам интересно количественное соотношение разных сортов хмеля, то я бы рекомендовал использовать 15 г хмеля с высоким содержанием альфа-кислот, чем 30-60 г хмеля с их низким содержанием, так получается выгоднее. Более дорогие и редкие летучие хмели приберегите для добавления в самом конце.

Вкус

Если добавлять хмель в середине кипячения, то изомеризация в нем пройдет не полностью, но и не все масла испарятся, в результате горечь будет несильная, а запах приятный. Этот хмель для запаха добавляется за 20-40 минут до конца варки, а в среднем за 30 минут. На этой стадии можно использовать любой сорт хмеля. Обычно выбирают сорта с низким содержанием альфа-кислот, но некоторые сорта с высоким содержанием также дают приятный запах и вкус, например Нортен Брюерс и Челленджер. Хватает и совсем небольших порций 7-15 г нескольких сортов, смешанных и добавленных одновременно.

Конечный хмель (Ароматический)

На последних минутах кипячения к суслу также добавляют хмель, чтобы испарилось как можно меньше из его ароматических масел, что придает пиву особый аромат. Здесь можно использовать как один, так и несколько сортов хмеля, в количестве от 7 до 120 г, в зависимости от предпочтений. В среднем добавляют 30-60 г. Конечные хмели вбрасываются в сусло за 15 минут до конца кипячения или даже после того, как чан сняли с огня. Ему дают настояться 10 минут, а потом остужают. Иногда устраивают «просеивание через хмель» — пока сусло переливают в чан для охлаждения, его пропускают через емкость, заполненную свежим хмелем. При этих действиях после кипячения надо быть внимательным, так как пиво может приобрести травяной привкус, соприкасаясь со свежими растениями, в которых содержатся танин и другие вещества, разрушаемые при кипячении. Если вы не хотите рисковать, используйте метод первого хмеля и добавьте сухой хмель, который уже прошел температурную обработку. Но всегда старайтесь использовать высококачественный благородный хмель.