Холодная экстракция компонентов солода и их использование в пивоварении

Примечание автора: этот пост был написан как новый взгляд на солод и то, как его можно использовать для создания уникальных и, возможно, никогда ранее не замеченных характеристик пива, и предназначен для того, чтобы навести на размышления в значительной степени научные.

Получение компонентов солода при использовании 24-часового процесса холодной экстракции по сравнению с суслом полученным с помощью конгрессного способа затирания

Аннотация

Процесс холодной экстракции дает пивовару возможность получать цвет и вкус специальных солодов, ограничивая при этом извлечение сложных углеводов. Мы изучили экстрактивность нескольких специальных солода ниже температуры желатинизации и попытались количественно оценить состав растворенных твердых веществ. Рассмотрим новые возможности применения, возникающие благодаря уникальным свойствам, полученным при холодной экстракции.

Почему холодная экстракция работает

Процесс соложения заключается в проращивании зерна до тех пор, пока запас пищи (эндосперм) не подвергнется ферментативной деградации. Большая часть этого разложения при соложении происходит ниже температуры желатинизации крахмала с использованием воды в качестве растворителя. Из этого следует, что соединения, полученные ферментативным путем в процессе соложения, должны быть хорошо растворимы в воде при температурах ниже температуры желатинизации крахмала.

Процесс

• Затирание : целью холодного затирания является размачивание молотого солода в попытке растворить цветовые, вкусовые и ферментативно разложенные соединения, полученные в процессе соложения. Количество воды, добавляемой на стадии замачивания, должно быть таким, чтобы гарантировать полную гидратацию, обычно это в 4 раза больше веса используемого солода или больше.
  • Пассивная экстракция: может быть достигнута путем взаимодействия зерна с холодной водой при пониженной температуре в течение 8+ часов.
  • Сосуд с мешалкой: если реакцию можно проводить в сосуде с мешалкой, процесс можно осуществить всего за один час.
  • Рециркуляционное фильтрование: процесс холодного фильтрования, при котором сусло прокачивается через солод, может успешно выполнить эту реакцию.
• Разделение : разделение твердой и жидкой фракций может быть выполнено в фильтрующем чане.
  • Частицы зерна, будучи гидратированными, будут иметь более прочную структуру, чем желатинизированные в стандартном затирании. В результате, если затор не подвергался чрезмерному слёживанию, сусло должно стекать быстрее, чем при обычной промывке горячего затора.
  • Жидкость, полученная в результате холодного рециркуляционного  фильтрования, вероятно, будет чрезвычайно мутной из-за большого количества мелкозернистых частиц, образующихся при измельчении или истирания при перемешивании. Для получения прозрачного сусла можно использовать дополнительные способы осветления, в противном случае сусло должно очиститься во время конверсии.
• Конверсия : в отличие от традиционного пивоварения, процесс преобразования происходит после того, как твердая часть была удалена из жидкости.
  • Преобразование необходимо для превращения крахмала в растворимые углеводы.
  • Преобразование может быть выполнено либо только с использованием  сусла холодной экстракции либо в присутствии дополнительных солодов и в этом случае это сусло необходимо будет также фильтровать.

Состав холодного экстракта сусла

• Диастатические ферменты: как α, так и β-амилаза хорошо растворимы в холодной воде, на самом деле метод ASBC для экстракции диастатических ферментов и α-амилазы проводят при 20°C.
• Белки: Холодное затирание традиционного янтарного эля, сваренного в Briess, показало, что степень извлечения азота (в виде белка) составляет 65% по сравнению с типичным пошаговым процессом затирания.
• β-Глюканы: β-Глюканы в сусле образуются в результате ферментативного разложения гемицеллюлозы во время затирания и не присутствуют в сусле до температуры желатинизации крахмала. ⁴  Брисс провел анализ содержания β-глюкана на холодном отжиме сусла и получил  ~ 10% в сравнении с конгрессным суслом.
• Сахара: затирание при низких температурах не затрагивает крахмал, но захватывает многие компоненты солода, которые формируют вкус пива, включая легко ферментируемые простые сахара.
• Крахмал и декстрины: затирание ниже температуры желатинизации приведет к низкому уровню экстрагированного крахмала, и, следовательно, преобразованное сусло будет иметь низкое содержание декстринов.
• Цвет и вкус: Сенсорный и спектрофотометрический анализ показал, что основные ароматические и цветовые компоненты жженого солода и большинства обжаренных солодов, полученные в результате реакций Майяра и карамелизации, хорошо растворимы в  холодной воде. В случае обожженного в печи карамельного солода и карамельного солода с низкой цветностью > 95% цвета (в ° L) получали экстракцией холодной водой.
• Извлеченные твердые вещества:
  • Обожженный солод, в том числе светлый и сильно обожженный солод, показал в среднем 25%-е извлечение экстрагируемых твердых веществ по сравнению с конгресс-суслом из тех же солодов.
  • Карамельные солода с цветовой гаммой 10-120 ° L показали в среднем 50%-е извлечение экстрагируемых твердых веществ по сравнению с конгресс-суслами из тех же солодов.

Применение холодной экстракции

Слабоалкогольное пиво

• Сусло, полученное в результате затирания холодным экстрактом, дает сусло, которое, по-видимому, имеет непропорционально большое количество белков, которые отвечают за стойкость пены и вкусовые ощущения. Использование метода холодной экстракции для стандартного рецепту с начальной плотностью 1,050 приведет к пиву крепостью 1–1,5% с полным вкусовым ощущением и стойкой пеной.
• При приготовлении слабоалкогольного пива этим методом следует учитывать, что сладость будет очень мала из-за низкого содержания остаточного декстрина, и что для достижения баланса необходимо снизить уровень хмелевой горечи.

Крепкие эли и IPA, сухие стауты и красные сорта пива

• Холодная экстракция может использоваться для придания большего количества особого солодового характера без увеличения конечной плотности сусла или внесения вязких некрахмальных полисахаридов (таких как β- глюканы).
• При составлении рецепта крепкого или сухого пива с применением холодной экстракции учитывайте, что вы сможете передать почти весь цвет и вкус специального солода, обжаренного в печи или карамелизованного, с некой долей плотности, это позволит внести дополнительные добавки или солод с высокой степенью сбраживания для компенсации недостающей плотности, что приведет к более сухому послевкусию.

Пиво с большим количеством добавок

• Холодную экстракцию светлого солода можно использовать для производства сусла практически со всеми аминокислотами и ферментами, которые доступны в традиционном процессе затирания, но с плотностью только ¼ от обычного. Это дает пивовару возможность добавлять в рецептуру дополнительные добавки, поддерживая при этом достаточное количество FAN.
• Легкие лагеры часто делают с 50% солода и 50% добавок (сахаров) и фермента глюкокоамилазы для получения пива с низкой остаточной плотностью. Холодная экстракция может использоваться для приготовления пива, в котором всего 15% плотности приходится на солод и 85% - на добавки (сахара), в результате чего получается пиво с аналогичным восприятием без использования специальных ферментов.

Все крепкие солодовые эли

• Полученное в результате процесса холодной экстракции отработанное зерно можно повторно затереть с диастатическим солодом, чтобы получить пиво с солодовым характером, аналогичным тому, которое в противном случае получалось бы с использованием добавок.