Продвинутое сухое охмеление

Продвинутое сухое охмеление

Dave Green

Свое любимое пиво я сварил, когда первый раз хотел сделать клон Pliny the Elder. Я использовал рецепт из сентябрьского номера 2004 года журнала Brew Your Own. Помню, еще думал, что автор ошибся в рецепте - указывалось забросить 191г (6,75 унций) хмеля на сухое охмеление. До сих пор больше 43 г (1,5 унций) сухого хмеля я не добавлял. Но, тряхнув мошной, я сварил пиво точно по рецепту. Полученное в результате пиво было просто хмелебожественным.

Так что же такого необычного в этом пиве? Для каждого кто хоть раз пробовал или варил пиво наподобие Pliny the Elder это хмель, который просто напрочь сносит ваше обоняние. Я постоянно прилагаю усилия что бы сделать мое охмеленной пиво лучше, более интересным и сложным. Благодаря новаторской работе Томаса Шелхаммера (Thomas Shellhammer), профессора по изучению брожения из Орегонского Университета и его бывшего ученика Питера Волфе (Peter Wolfe), который в данный момент работает ученым по брожению в Anheuser-Busch InBev, наше понимание процессов экстракции хмеля продвинулось далеко вперед. Используя некоторые продвинутые техники сухого охмеления можно и дома достичь хмелебожественности.

Но давайте сначала пройдемся по основным маслам и другим компонентам хмеля, которые влияют на пиво.

 

Идентифицируем игроков

Экстракция масел хмеля и других ароматических компонентов шишек хмеля это движущая сила для пива с сухим охмелением. Количество разных масел хмеля найденных в лупулиновых железах достигает около 500 уникальных единиц.

Все эти масла можно разделить на 3 основные классификационные группы:

Углеводороды, окисленные углеводороды и серосодержащие соединения. В группу углеводородов входит больше половины всех масел в шишке по весу и большинство хопхэдов знают их как терпены. Масла хмеля как мирцен, пинен и гумулен являются примером терпенов (углеводородов) которые могут распознать те кто в теме. Но не дайте названиям обмануть себя. Например, гумулен найден в шишке хмеля в 17 различных формах, каждая из которых слегка отличается от другой (добро пожаловать в замечательный мир органической химии).

Окисленные углеводороды включают в себя терпеноиды. У терпенов и терпеноидов очень похожая структура, но в терпеноиды включена кислородная группа. Эфиры и спиртовые группы также попадают в эту категорию с такими известными маслами хмеля как линалоол, гераниол и цитронеллол. Эту группу мы рассмотрим позже, когда будем обсуждать гликозиды, так что запомните их. Остались соединения серы, такие как тиолы, например, 4mmP - поляризационное соединение, которое некоторые любители пива ассоциируют с кошачьей мочей, а другие ощущают аромат тропических фруктов. Последние исследования показывают, что соединения серы могут играть большую роль в характеристиках хмеля, чем считалось ранее, учитывая очень низкий сенсорный порог для большинства этих соединений. Даже учитывая то, что они составляют менее 1% масел хмеля, общий вклад который они вносят в пиво может быть довольно ощутим.

Слегка в стороне от мира масел хмеля, но очень близко к предмету нашего обсуждения, находятся гликозиды. Гликозиды, по своей сути, это терпеноиды с молекулой сахара (глюкозы). Питер Вольфе довольно детально объяснил, как гликозиды могут играть заметную роль в аромате пива. Глюкозная группа и терпеноид в гликозидах связаны "относительно" нестабильной связью (эфирной связью). В пиве может произойти гидролиз (разрыв) эфирной связи и высвобождение терпеноида и глюкозы в раствор. Так что если получится произвести гидролиз гликозида, то увеличится количество терпеноидов.

Я выделил слово относительно в предыдущем параграфе не случайно - требовалось выделить термин. Разрушение этой связи не происходит само по себе, требуется толчок. Это может произойти двумя способами.

Во-первых, спонтанная реакция, основанная на pH раствора. Чем ниже pH, тем быстрее спонтанная реакция гидролиза может произойти. Это нам подходит, так как pH пива значительно ниже, чем у сусла и эти спонтанные реакции не будут происходить, пока pH не опустится ниже 4.4. pH у пива обычно 4-4.2. Чем ниже pH тем быстрее будут происходить реакции гидролиза. Второй способ происходит благодаря дрожжам.

В основном углеводороды являются наиболее летучими среди масел хмеля, в то же время их окисленные родственники менее летучи. Гликозиды же вообще не летучи.

Многие пивоварни обращают внимание на точку кипения масел хмеля для оценки их летучести. Чем выше точка кипения масла, тем оно, в общем, менее летучее.

Концентрация масел хмеля может уменьшаться в пиве тремя способами. В первом случае благодаря теплу летучим маслам легче испаряться из теплых растворов. Это чаще всего происходит, когда сусло кипит или сразу после кипения.

Второй способ - очистка, чаще всего происходит в ферментаторе. Большинство пивоваров говорят о процессе очистки в том случае, когда летучие масла уходят из ферментатора с углекислым газом или когда прилипают к мембранам дрожжей и уходят из раствора при флокуляции (оседании) дрожжей. Так же масла хмеля могут деградировать со временем или под воздействием кислорода. Это происходит при переливе или бутилировании, а также при последующем старении пива.

Пора проверить описанные принципы в деле. Чтобы не ошибиться в деталях, я консультировался с семью пивоварами: Винни Килурзо, владелец/главный пивовар Russian River Brewing Co., г. Санта Роза, штат Калифорния; Мэтт Брайнильдсон, главный пивовар Fire-stone Walker Brewing Co., г. Пасо Роблс, штат Калифорния; Хамиль Зайнашефф, владелец/пивовар в Heretic Brewing Co., г. Фэйрфилд, штат Калифорния; Эштон Льюис, главный пивовар в Springfield Brewing Co., г. Спрингфилд, штат Миссури; Джош Пфрим, владелец/главный пивовар в Pfriem Family Brewers, г. Худ Ривер, штат Орегон; Джон Киммич, владелец/главный пивовар в The Alchemist, г. Ватербьюри, штат Вермонт; и Джек Хэндлер, совладелец/главный пивовар в Jack's Abby Brewing, г. Фрэмингхэм, штат Массачусетс.

 

Знай своего врага – кислород

Все профессиональные пивовары и ученые, с которыми я общался, начинают с одного и того же совета домашним пивоварам: после окончания брожения сфокусируйтесь на минимизации попадания в пиво кислорода. Так как про это должен знать каждый пивовар, то поговорим об этом подробнее.

Джон Киммич потратил много времени и сил, чтобы быть уверенным, что количество растворенного в пиве кислорода при варках минимально. Возможно это не единственная причина, почему его пиво Heady Topper является пивом № 1 в мире по оценкам пользователей BeerAdvocate.com, но определенно одна из них. Джон рассказал мне историю про специалиста по обеспечению качества, явившегося однажды тестировать его варки. Бедолаге пришлось возвращаться в машину, так как он подумал, что его оксиметр неисправен. Показания в баке для дозревания (похожему на емкости для разлива пива в домашнем пивоварении) пивоварни The Alchemist составили 0,000001. Специалист сказал, что впервые видит такой низкий показатель. Это кажется магией, но я знаю наверняка: Джон никогда не фильтрует свое пиво. Остаток дрожжей в пиве служит защитой от растворения в жидкости кислорода. Это одна из причин, почему вам не стоит фильтровать свое охмеленное пиво.

Итак, как и когда кислород попадает в пиво после брожения? Если вы используете правильное оборудование и не выдерживаете пиво слишком долго, есть два принципиальных пути. Первый потенциальный виновник контакта пива с кислородом - переливание. Для решения проблемы переливаний у домашних пивоваров есть четыре варианта, по сложности условно назову их бронзовым, серебряным, золотым и платиновым.

Бронзовый вариант подойдет домашним пивоварам, которые не пользуются баллонами с углекислым газом. Переливайте пиво как можно аккуратнее и тогда, когда первичное брожение еще не полностью завершено. Это позволит сформироваться новой подушке углекислого газа над пивом.

Серебряный вариант подойдет пивоваров, у которых есть углекислота. Достаточно заранее поместить в емкость, в которую будет осуществляться переливание, некоторое количество CO2. Важной для нас физической особенностью углекислого газа является то, что он немного тяжелее воздуха (азота и кислорода), поэтому газ будет лежать на поверхности пива при достаточно аккуратном переливании. Обратите внимание, что для формирования защитной подушки достаточно совсем небольшой порции CO2. Однако Эштон Льюис не так оптимистичен, по его словам: "Небольшая разница температур создает конвекционные вихри, которые перемешивают газообразные вещества. Вполне возможно, что ваш углекислый газ осядет на дно целевой емкости, однако это уже будет смесью CO2 и воздуха, и этого вполне достаточно, чтобы некоторое количество кислорода все-таки проникло в пиво".

Золотой и платиновый варианты относятся к системам, которые полностью изолируют пиво от кислорода (подробнее смотрите стр. 93).

Вторым виновником контакта пива с кислородом являются любые добавки в пиво после основного брожения: сухой хмель, кофе, дробленые какао-бобы и т.д.

Профессиональные пивовары создали очень изобретательные устройства, чтобы доставлять свои капсулы хмеля внутрь ферментаторов в безкислородных системах. Два таких устройства, о которых вы могли слышать ранее, - хмелевая пушка и хмелевая торпеда из Сьерра Невада.

Хмелевая пушка стреляет гранулами хмеля с помощью углекислого газа (см. фото на стр. 88).

Хмелевая торпеда представляет собой встроенную систему рециркуляции, которая пропускает готовое пиво через хмель и возвращает его в ферментатор.

Питер Вульф и Томас Шеллхаммер считают, что подобные устройства для домашнего пивоварения - перебор. Однако домашние пивовары также могут добиться снижения доли кислорода при сухом охмелении. Совет от Томаса Шеллхаммера, особо касающийся охмеления целыми шишками: "Перед добавлением в пиво следует убедиться, что внутри шишек не сохранился кислород. Этого можно добиться вакуумной упаковкой шишек, особенно если затем впрыснуть в упаковку азот или углекислоту. Другой подход состоит в погружении шишек хмеля в холодную стерилизованную воду и последующем добавлении непосредственно в пиво."

Эштон Льюис добавляет, что использование деаэрированной воды - отличный подход, если она действительно лишена кислорода. Кипячение помогает в деле деаэрации, однако не приводит к полному отсутствию кислорода в воде.

Питер Вульф предлагает немного другой подход. "Я люблю осуществлять перелив, положив хмель на дно целевой емкости, пока пиво не до конца сбродило", - говорит Питер. Активные дрожжи помогут поглотить то количество кислорода, что появилось в пиве при переливании. Тем же домашним пивоварам, которые все-таки пытаются воспроизвести методы рециркуляции профессионалов, Винни Килурзо советует убедиться, что вы не привносите в систему дополнительный кислород своими действиями. Если вы сможете выдерживать уровень в 0,000001 растворенного кислорода после переливаний и добавления сухого хмеля, значит вы победили своего врага.

 

Выбираем оружие

Годами ведется спор "Что же лучше использовать для сухого охмеления в сильно охмеленном пиве, гранулы или шишки?" Не так важно, что вы выберете, важнее выбрать ароматный хмель который устроит ваше обоняние. Говоря проще "Хмель должен здорово пахнуть чтобы получить отличное пиво", как говорит Мэтт Бринилдсон (Matt Brynildson). Винни Силурзо (Vinnie Cilurzo) советует: "Внимательно отнеситесь к хмелю с луковым\чесночным ароматом. Вы от него не сможете потом избавиться".

Некоторые пивовары предпочитают шишки, некоторые гранулы. Исходя из исследований, проведенных Питером Вольфе и Томасом Шелхаммером, гранулы чуть-чуть лучше, чем шишковой хмель. Они обнаружили, что в гранулах находится меньше масел чем в цельной шишке хмеля, видимо из-за процесса обработки. Но в то же время масла с гранул легче экстрагируются в пиво во время сухого охмеления, что приводит к большему количеству аромата, чем от шишки. Так же масла из гранул экстрагируются быстрее. У гранул больший срок хранения и с ними проще работать, так как они сами погружаются, разваливаются на части и опадают на дно ферментатора, что упрощает снятие пива с осадка.

Отрицательный момент гранул в том, что некоторые производители подвергают хмель высоким температурам в процессе гранулирования, уничтожая при этом драгоценные масла. Большинство производителей гранул для мира крафтового пива знают об этой возможной ловушке и уже сделали соответствующие корректировки процесса производства, чтобы температура при гранулировании была настолько низкой, насколько возможно.

Если вы решите использовать цельные шишки хмеля, то вам придется столкнуться с двумя потенциальными моментами, которые могут повредить пиву. Во-первых, убедитесь, что если в шишках есть кислород, то убедитесь, что убрали его с помощью углекислого газа, азота или стерильной воды перед тем как добавлять шишки в пиво. Пиво лучше налить поверх шишек, так как вы их уже очистили от кислорода. Во-вторых, проблема в том что шишки хмеля не тонут и нужно найти способ их утопить и не занести кислород в пиво. Продезинфицированный мешочек с продезинфицированными стальными гайками или стеклянными шариками может подойти. Так же шишки хмеля могут быть добавлены перед окончанием первичного брожения и утоплены с помощью продезинфицированной лопаточки, чтобы убедится, что они утонули.

Несмотря на то, что указано в исследованиях, важнее то, что лучше подходит вам. Некоторые домашние пивовары предпочитают работать с шишками, другие с гранулами. Но и те, и другие могут сварить пиво, которое способно победить на конкурсе.

 

Точное время - наше все

Несколько лет подряд я постоянно пытался избавиться от дрожжей настолько, насколько это было возможно перед сухим охмелением. Про этот способ я узнал из отрывка интервью Винни Силурзо (Vinnie Cilurzo). Причина этого уже упоминалась ранее - дрожжи могут забирать часть масел из раствора. Поэтому я или переливал свое пиво на вторичку перед добавлением хмеля или добавлял хмель после внесения таких осаждающих средств как Polyclar или Biofine. Я был доволен результатами, пока недавно не начал опрашивать домашних пивоваров на эту тему, и они особое внимание уделяли тому что бы проводить сухое охмеление пока дрожжи еще активны. Тогда всплыл термин биотрансформация масел хмеля.

Обсуждая этот вопрос с профессиональными пивоварами, выяснилось, что двое из семи делают сухое охмеление пока дрожжи еще активны. С другой стороны, Джош Пфрайем (Josh Pfriem) утверждает, что "... постоянное деление клеток во время брожения убирает часть хмелевого аромата, который вы пытаетесь получить".

С другой стороны, Мэтт Бринилдсон (Matt Brynildson) добавляет хмель во время брожения и оборудование, изготовленное для его сильно охмеленного пива, должно заставить любого пивовара заново обдумать свой подход. У Мэтта три причины для такого выбора: "Это сделано (1) что бы с помощью дрожжей избавиться от растворенного кислорода, (2) для естественного перемешивания, что должно помочь лучшей экстракции масел и (3) для биотрансформации соединений масел хмеля". Так же он предупреждает о возможных ошибках при использовании этого метода: "Может легко случится "пивной вулкан" и часть пива будет потеряна...".

Так что же это такое - биотрансформация? Я опять обратился к Питеру Вольфе за объяснением. Он объяснил, что когда мы говорим о биотрансформации масел хмеля, то мы говорим о компонентах этих масел, которые дрожжи изменяют. В основном это касается терпеноидов и гликозидов. Терпены редко подвергаются биотрансформации. Биотрансформация соединений хмеля может проходить в двух видах. Первый довольно прост - когда одно соединение превращается в другое. Например, трансформация гераниола в ß-цитронеллол. Второй вид — это гидролиз гликозидов, о котором мы говорили ранее. Некоторые штаммы дрожжей могут трансформировать неароматические гликозиды в ароматические терпеноиды. Шеллхаммер и Вольфе обнаружили, что концентрация некоторых ароматических терпеноидов со временем увеличивается в присутствии дрожжей. Это так же может быть причиной, почему некоторым нравится пиво с дозреванием в бутылке или нефильтрованное больше фильтрованного.

 

Создаем идеальные условия

Итак, все же как долго, при какой температуре и сколько добавлять хмеля для сухого охмеления? До того, как я начал это исследование, я считал, что для идеальной экстракции масел хмеля нужно проводить сухое охмеление 10 дней при температуре 18 °C (65 °F). Это меня вполне устраивало. Я получал сильный хмельной аромат при соответствующем количестве добавленного хмеля. Но, опрашивая домашних пивоваров, оказалось, что никто так долго не охмеляет. Большинство домашних пивоваров проводили сухое охмеление за три дня. Из всех пивоваров с которыми я разговаривал, только Винни Силурзо держал хмель больше 5 дней.

Исследования Вольфе и Шеллхаммера подтверждают, что экстракция хмеля проходит быстро. К тому же они обнаружили, что в рециркуляционной системе большинство ароматических соединений извлекается из гранул всего за несколько часов. Для гранулированного хмеля, добавленного без рециркуляции, этот срок составляет от одного до двух дней, а для шишек требуется неделя.

Следующее, на что требуется обратить внимание, это температура. Учитывая возрастающую популярность IPL (India Pale Lager), важно учитывать температуру пива и его влияние на экстракцию масел хмеля. Так что я, в первую очередь, обратился к главному пивовару Jack's Abby Brewing Джеку Хендлеру (Jack Hendler), чьи лагеры подняли большую волну на пивной крафтовой сцене. На удивление, среднее время сухого охмеления у Джека составляет от трех до четырех дней. Добавляя хмель, он все-таки поднимает температуру пива до 13 °C (55 °F), добавляя, что "Чем ниже температура, тем меньше аромата вы получите от хмеля".

Так же, если вы планируете сварить IPL, у Джека есть еще совет: "Вам нужно переосмыслить количество хмеля, добавляемого на сухое охмеление, так как в лагерах аромат хмеля выделяется больше, чем в элях. Может оказаться, что для достижения желаемого аромата нужно другое количество хмеля, обычно меньшее".

Итак, как много хмеля требуется для сухого охмеления? Очевидно, что это зависит от того, какого эффекта вы хотите достичь в своем пиве. Однако учтите, что больше не всегда лучше. На начальном курсе микроэкономики я узнал о базовом принципе - законе уменьшающегося возврата. В терминах сухого охмеления - чем больше вы добавляете, тем меньше эффект от каждой последующей порции хмеля.

Также вы можете обнаружить, что, увлекаясь охмелением, вы заглушаете остальные нюансы своего пива. Поэтому важно найти правильный баланс масел хмеля. Если вы пробовали Heady Topper, то можете удивиться, узнав, что Джон Киммич при сухом охмелении добавляет 113 г. на каждые 19 л.

 

В поэтапности ли загвоздка?

Всего двое из семи профессиональных пивоваров, с которыми я разговаривал, при сухом охмелении добавляют весь хмель за один раз. Особенно удивительно, что именно так поступает Джон Киммич в своем Imperial IPA. Хамиль Зайнашефф сделал важное замечание: "Основная причина поэтапной загрузки хмеля состоит в том, что мы используем ферментаторы с узким конусовидным дном. Поэтому, когда гранулы достигает дна, площадь соприкосновения с пивом достаточно мала." Он также добавил, что в маленьких масштабах беспокоиться о поэтапной загрузке не следует.

Питер Вульф также добавил веса этому мнению, сказав, что если домашний пивовар использует ферментатор с плоским дном, то смысл деления загрузки хмеля на этапы практически исчезает, так как площадь соприкосновения пива с дном достаточно велика для объема домашней варки.

Есть только одна причина для поэтапной загрузки хмеля во время сухого охмеления в домашнем пивоварении. Как упоминалось ранее, Мэтт Брайнилдсон начинает сухое охмеление еще во время активного брожения. В некоторые свои варки, он сначала добавляет небольшую порцию сухого хмеля в конце активного брожения, а всё оставшееся - в начале вторичного брожения. В защиту своего метода он говорит, что "Таким образом я получаю выгоду и от присутствия дрожжей, и от их отсутствия." То есть если вы планируете начать сухое охмеление в фазе активного брожения, то есть смысл воспользоваться подходом Мэтта и разделить загрузку на две части. В противном случае, единая загрузка - это все, что вам нужно.