Не зря затирание считается не только самым главным и важным этапом в производстве пива, но и самым сложным, так как требует определенных знаний в биохимии. Не владея этими базовыми знаниями можно получить пиво с низкими органолептическими свойствами, а так же не полностью перевести все ценные вещества из зерна в сусло. Думаю, информация, приведенная в этой статье, будет полезна как для начинающего домашнего пивовара, так и для промышленного пивовара, чтобы помочь устранить дефекты или улучшить потребительские качества в своем пенном напитке.
Коротко о затирание и роли ферментов
Затирание – это процесс смешивания дробленных зернопродуктов с водой, с последующей выдержкой полученного затора при определенных температурных паузах, с целью разрушения сложных компонентов зерна на более простые и растворения их в воде.
К зернопродуктам относится непосредственно сам солод и несоложенные злаки ячменя, пшеницы, кукурузы и т.д. Находящиеся в зерне ферменты в воде активируются и расщепляют крупные вещества зерна до более мелких. Мелкие вещества растворяются в воде, образуя раствор, который называется суслом. Без ферментов мы бы не получили сусло, но некоторые ферменты при излишнем воздействии могут ухудшить его свойства.
Название
Температура, 0С
pH Оптимум
Диапазон
Оптимум
Иннакти-вация
Липазы
35-60
45-50
65
6,0
бета-глюканаза
35-55
45
60
-
бета-глюкан-солюбилаза
55-70
65
72
-
Пептидаза
45-53
50
63
5,2
Протеаза
50-60
58
69
5,0
бета-амилаза
54-67
63
71
5,5
альфа-амилаза
66-73
70
77
5,7
В первой таблице представлены семь самых важных, по моему мнению, ферментов, а так же условия при которых они оптимально выполняют свои функции. Диапазон температур говорит об интервале температур, при котором ферменты включаются в работу. Оптимум – это лучшая температура для действия фермента. А иннактивация – температура при которых фермент теряет свою «работоспособность». Так же не стоит забывать про pH затора. Для всех ферментов оптимум находится в интервале pH 5,0-6,0. Но после смешивание зерна с водой pH может быть выше 6,0, поэтому его нужно понижать добавлением в затор фосфорной или молочной кислоты.
Фермент липаза и ненасыщенные жирные кислоты
Первым в таблице указан фермент липаза. Он расщепляет в присутствие кислорода липиды до ненасыщенных жирных кислот (НЖК). НЖК ухудшают качество пены, придают пиву «картонный» аромата, а так же приводят к его быстрому старению.
По этой причине затирание лучше проводить при температуре выше 62 0С с подкислением затора до рН 5,0–5,2. Так же необходимо принимать меры по снижению кислородного окисление. Для этого на всех этапах изготовления пива старайтесь снижать контакт воздуха с продуктом. Зерно после дробления лучше сразу использовать на затирание или же хранить при низких температурах 0-10 0С, желательно в герметичных бункерах заполненных углекислым газом, азотом или под вакуумом. В заторной и промывной воде старайтесь удалять кислород кипячением или продувом углекислым газом (барботирование). Переливы из емкости в емкость желательно осуществлять снизу вниз или медленной струйкой по стенке емкости, чтобы не допускать вспенивание и аэрирование продукта.
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.
Объяснение роли белковых ферментов, влияющих на пеностойкость
Следующая группа «белковых» ферментов – пептидазы и протеазы. Они разрушают фракции белка на менее крупные в диапазоне температур 45-60 0С.
Пептидаза отвечает за отщепление концевых мелких фракций от крупных и средних фракции белка. Мелкие фракции – это свободный аминный азот. Он нам жизненно необходимы для питания дрожжей во время брожения, но излишнее его отщепление всегда отрицательно сказывается на пенообразование, аромате и полноте вкуса напитка.
Протеазы же расщепляют крупные фракций белка до средних величин. Крупные фракции образуют структурную пену в бокале, но также вызывают белковые помутнения и неприятную горечь в пиве. Средние фракции как и крупные положительно влияют на пенообразование, но не вызывают помутнений и улучшают полноту вкуса хмельного напитка
Показатели
Степень растворения
Хорошая
Нормальная
Низкая
Число Кольбаха, %
выше 41
39-41
ниже 39
Свободный аминный азот (FAN), мг/100г СВ
выше 140
120-140
ниже 120
Число Хартонга VZ 45 0C, %
выше 38
38-36
ниже 36
Вязкость, мПа*с
ниже 1,52
1,52- 1,56
выше 1,56
Бета-глюканы мг/л
ниже 150
150-200
выше 200
Проведение затирания при низких температурах
Во второй таблице указаны пять основных показателей для определения степени растворения белков и бета-глюканов в солоде.
Число Кольбаха характеризует процент растворимого белка в солоде.Чем выше этот показатель, тем больше белка перейдет из солода в сусло.
Свободный аминный азот указывает на его количество в сусле. Оптимально для брожения считается 120-160 мг/л.
Число Хартонга указывает на процент растворенных веществ в сусле при паузе в 45 0С. Чем выше этот показатель, тем лучше происходит расщепление белка и бета-глюканов в сусле.
Показатель вязкости, говорит о расщепление бета-глюканов в сусле и их количестве.Чем выше вязкость, тем хуже происходит расщепление или содержание бета-глюканов повышенное в зерне, что отрицательно сказывается на прохождение фильтрации затора и осветление пива.
При затирание с ячменным солодом низкого растворения и (или) с несоложенными злаками рекомендуется выдерживать паузу при 45-53 0С в течение 10-30 минут для работы бета-глюканазы и пептидазы. Если же затирание проходит с солодом нормального растворения, то лучше затирание начать с паузы 55-59 0С до 30 минут, для расщепления высокомолекулярных фракций белка протеазой. А с хорошо растворенным солодом, где большинство процессов расщепления прошли еще на стадии солодоращения, затирание лучше всего проводить при температурах свыше 62 0С. Так же ингибируется отрицательное действие липаз.
Осахаривание затора диастатическими ферментами
В диапазоне температур 54-73 0С происходит превращение зернового крахмала в сахара диастатическими ферментами - бета и альфа-амилазами.
Бета-амилаза отщепляет молекулы мальтозы от концов молекулы крахмала, увеличивая количество сбраживаемой дрожжами мальтозы в нашем сусле. Чем дольше воздействует этот фермент на крахмал, тем больше сбраживаемых сахаров перейдет из зерна в сусло.
Альфа-амилаза, напротив, расщепляет молекулу крахмала изнутри на более мелкие декстрины. Декстрины – это полисахариды, которые не сбраживаются дрожжами. Они увеличивают плотность и сладость готового пива.
Процесс ферментации диастатическими ферментами называется осахариванием. Сусло в конце осахаривания не должно изменять цвет с раствором йода. Это означает, что осахаривание прошло полностью и весь зерновой крахмал был превращен ферментами в сахара.
Показатели солода хорошего качества
Содержание белка, %
менее 10,8
Число Кольбаха, %
38-42
Экстрактивность СВ, %
выше 82
Разность экстрактов, %
1,2-1,8
Диастатическая сила, WK
выше 240
Вязкость, мПа*с
ниже 1,55
Содержание β-глюкана, мг/л
ниже 300
Цветность, ЕВС
ниже 3,4
Цветность после кипячения, ЕВС
ниже 5,0
Содержание азота на СВ, %
более 0,65
Показатели фрибиалимитра, %
более 87
ДМС, мг/кг
менее 6
Стекловидность
менее 2
Число Хартонга VZ 45 0C, %
37-41
Влажность, %
ниже 5
Проведение затирания при высоких температурах
Для более сухого и крепкого пива необходимо увеличить действие бета-амилазы, удлинением паузы до 40-60 минут при 62-65 0С. Или наоборот, для более плотного, сладкого и легкого пива нужно минимизировать паузы при 62-65 0С, и удлинением их до 40-60 мин при температурах 67-72 0С.
Для любителей однопаузного затирания, можно подобрать температуру для двух амилаз в диапазоне 66-70 0С. Сдвигая температуру ближе к 70 0С, мы получим более плотное пиво, а если наоборот, более сухое. Но при этом солод должен быть хорошего растворения и высокого качества, т.к. другие ферменты уже почти все инактивированны в этом диапазоне температур.
Стоит так же отметить, что альфа-амилаза не содержится в несоложенных злаках, а чем темнее солод, тем он более беден всеми ферментами. Поэтому при замещение светлого солода этими продуктами активность альфа-амилазы и других ферментов уменьшается.
Для получения качественного пива показатели светлого ячменного солода должны быть схожими с приведенными в третьей таблице. Поэтому, перед его закупкой требуйте у поставщика качественное удостоверение на партию закупаемого солода.
Как поднять температуру с 45-53°С до 68-70°С ?простым вливанием кипятка, и не повлияет на инактивацию ферментов добавление кипятка, ведь его температура высокая?
Начинать белковую паузу с низким гидромодулем 2-2,5. Затем использовать инфузионное затирание - доливом кипятка выходить на нужные температурные паузы.
Причин может быть много: неправильный раствор йода, неблагоприятный ph затора, низкая или очень высокая температура оспаривания и т.д.
0
7. Саша (Гость)25-12-2016, 18:22
Еще подскажите, я два раза покупал ячмень в знакомого фермера сорт "Бойос" крупный и пузатый, озимый и яровой (летний), и ни с того и другого ничего не получилось на счет расщепления, а брал у других фермеров было все супер, какая это Причина.
Для расщепления нужен солод, в не соложенном ячмене нет а-амилазы для полного расщепления крахмала. Поэтому ячменя в засыпи должно быть ограниченное количество
0
9. Саша (Гость)25-12-2016, 20:17
А если попадет в затор немного коришка или ростка в ячменной или пшеничной СОЛОДЕ не повлияет на вкус пива или нет, бо я зерна проращиваю сам.
Господа. По паузам все понятно. Но встает у меня вопрос: а сколько времени каждой паузе уделять. Друг рассказывает и показывает, делаю по его инструктажу, но хотелось бы понимать самому. Солод курский весь если что. Пробовали проходить по всем паузам с 40 градусов и пробовали в две 68 и 72. всегда все получалось. Но! что за магия, как мне самому определять время?
Опять же не нашел никаких значений конкретно по времени затирания. Больше-меньше пэ аш то сё, но оптимум по времени нигде не указан ( только что-то по мальтозной паузе написано..
я технолог пивовар, работаю на различных мини-пивоварнях, домашним не увлекался, но по паузам рекомендации такие, 37-40С - 10 мин, 44-47С -15 мин, 52-56С - 20 мин, 62-64С - 30 мин, 71-72С - 20 мин, 77-78С 10 мин, работет доже с слабомодифицированными солодами, а также в случае когда используется несоложеное сырье 10-15%
Сергей, значит вы категорически против однопаузного затирания? Подскажите,пожалуйста, Ваше мнение по поводу того, что Sierra Nevada, Brew Dog и еще полно кого варят свои пэйл эли именно с одной паузой при 68 гр? Я не уверен в этом на 100%, но по крайней мене, в рецептах на их сайтах указывается всего лишь одна пауза, может конечно они лгут, но тем не менее я знаю многих домашних пивоваров, которые используют одну-две паузы для осахаривания сусла и имеют в конечном итоге очень даже не плохие результаты, участвуют в разных конкурсах и завоевывают призовые места. Я сейчас говорю только про домашнее пивоварение, ни в коем случае не затрагивая промышленное.
Вы сначала посмотрите, какие солода они используют. На него посмотришь, он уже осахарился. Пауза одна продолжительностью 30 мин. Там солода модифицированные до усрачки
Сергей, добрый день!Что скажете по поводу следующего высказывания, с солодом высокого качества, лучше всего проводить затирание при температурах свыше 62 0С т.к. это может отрицательно сказаться на пенообразовании, аромате и полноте вкуса напитка.
Сергей добрый день! Приятно читать мнение специалиста, ещё раз спасибо. Вот такой вопрос: есть рекомендации по температурным паузам и их продолжительности в зависимости от применяемого солода и с/без злаковых? Например 50/50 ячмень/пшеница или базовый ячменный солод и злаковые хлопья (насколько я осведомлён хлопья очень богаты белком). Заранее благодарю. Надеюсь свой вопрос изложил верно.
да пшеница и несоложеные злаки содержат много белка и некрахмалистых углеводов и их переработка требует более глубокогого расщепления, значит паузы 37, 45, и 52-55 в этих случаях обязательны, выход экстракта будет выше, мутность сусла ниже, фильтруемость лучше
Добрый день. Не подскажите, где можно почитать какие дрожжи рекомендуются для определенного стиля пива, ведь от них зависит вкус конечного продукта. Например: S05 пишут хорош для сухих стаутов, кто пишет для элей. Заранее благодарю.
В статье если я понял говорится что нужно балансировать между температурами 62-72, этим самым мы получим крепкое или плотное пиво. А что если сделать к примеру 62 - 50 минут и 68 - 50 минут, я получу крепкое и плотное пиво?
Нет, конечно! Крахмал в зерне ограничен. Если при 62 работает фермент б-амилаза, которая режет крахмал на маленькие сбраживаемые сахара, то при 68 мало, что останется а-амилазе, которая разрушают крахмал на более крупные углеводы из нутри.
Все паузы будет логично делать в промышленных объемах в том числе для повышения выхода экстракта, в домашнем пивоварении первые две не обязательны при использовании хорошо растворенного солода (модифицированного), при использовании солода низкого качества высокобелковистых или с толстыми оболочками все паузы желательны
Все российские солода обладают низким качеством не потому что все русское плохо, а потому что климат более резко континентальный, что не позволяет получить ппивоваренный ячмень уровня Бельгии, Чехии, Дании
Вот спасибо за инфу,а то я думал,что мы как всегда до отличного качества не дотягиваем из-за "и так сойдет,пипл схавает" и меня это очень огорчало.Теперь буду знать,что дело в климате.
Не совсем, в-амилаза действует только с редуцирующих концов молекул и не может преодолевать ветвления молекулы крахмала, поэтому остаются длинные осколки - декстрины, вот их то и рвет на части а-амилаза на более низкомолекулярные, до исчезновения окраски с йодом, обе паузы 62-63 и 68-72 обязательны
Эффективность действия амилаз падает с течением времени по мере уменьшения количества крахмала, в-амилаза увеличивает количесьво сбраживаемых сахаров, а-амелаза несбраживаемых отвечающих за остаточную плотность, больле 40 мин смысла увеличивать нет если йодная проба прошла успешно
Если я правильно понял, нет смысла делать затирание 62-72 более часа. При использовании двух пауз 63 и 72, 63 не более 40 минут а 72 не более 20 минут. При этом 72 обязательна, иначе йодная проба может не пройти.
Не отвепгаю. При достаточной оснащенности оборудованием. Но в целом более энергозатратен, более трудоемок, более продолжителен, из плюсов немного более высокий выход экстракта, позволяет использовать несоложеное сырье, такое как рис, кукуруза
та я в курсе) просто когда вышел на паузу, приехал друг говорит: выйди на пару минут, тудым сюды, и час прошел( ну пиво булькает как отбродит поглядим что вышло
Здравствуйте! У меня при варке первого пива случился косяк (куда ж без него). Я так понял, что попал в проблему горячих зон. Высыпал в воду (60С) солод, упала t до 57,5С. Жду пока нагреется, ориентировался на термометр на баке. Смотрю, что то долго поднимается t. Перемешал и у меня началось что то непонятное. На баке t поднимается до 65, меряю погружным термометром он скачет то 72, то 76. Поставил охлаждаться затор. Затем довел 67-68, накрыл крышкой, померял через 15мин -71-72. Немного оставил крышку открытой помешал снизил до 66.
Вопрос: моему пиву полная ж...? Или только частичная. Если довел до высокой t (75-76)-ферменты остановились и потом опять заработают если снизить t, или все остановилось безвозвратно и смысла нет продолжать. Хотя потом пробовал сусло на вкус-сладкое, йондная проба норм, брожение началось. На что такая ситуация может повлиять? В голове каша.
при перегреве часть ферментов инактивируется, они не восстанавливаются потом при охлаждении, соответственно не работают, главное условие затирания равномерность нагрева и однородность температуры всей массы
В статье про затирание на это сайте написано,что важно при промывки дробины важно поддерживать Т воды 78 градусов, чтобы не активировались ферменты. Они ведь уже скрючившись!?
Ферменты есть в теле зерна. Растворяя зерно мы выводим и ферменты, добавляя их к уже существующим в заторе. Перегрев сусла дезактивирует ферменты в сусле. Перегрев зерна запаздывает за суслом. Можно иметь надежду, что зерно не перегрето фатально. С меньшим количеством ферментов всё пойдёт медленее.
Сам солод сушится при температурах до 100 гр в разных его сортах.
Пишу что в итоге получилось. Пиво мое отбродило 6дней. Потом затихло. Мерил КП позавчера и сегодня, не меняется и равно 6,5 при НП 11. Думаю что это из за перегрева, мало сахаров съели дрожжи Может конечно с дрожжами накосячил но где то читал на этом сайте что высокая КП может быть следствием неправильного затирания при высокой температуре. Но не все так печально: на вкус вполне неплохо, кислоты и неприятных запахов/ вкусов нет. Подскажите: мне ждать чуда что КП уменьшится или сливать уже на карбонизацию? Отбродило в общем итоге 7 дней. Сори что не в теме брожения задаю вопрос, просто здесь описан мой первый опыт, чтоб туда не копировать, спрашиваю здесь.
скорее всего уже не упадет или будет ползти по 0,1 в день,сильно долго ждать тоже нельзя, начнется автолиз, появится дрожжевая горечь, пепегрев однзначно повлиял
6,5 чем измерили? Ареометром или рефрактометром? Если 6,5 ареометром, то у вас еще должно быть сладкое сусло. Если в мерной пробирке глянете на просвет и увидите, что пузырьки газа идут вверх и наблюдается броуновское движение дрожжей, что они еще трудятся, просто очень медленно. Обычно британцы так бродят: с НП до 5% за 3-4 дня, а с 5 до КП еще минимум неделю.
Мерил ареометром. Поправку на температуру делал. Сусло на вкус не сладкое.Хотя там солод шоколад был, он сильно чувствуется, может затеняет сладость. Понаблюдаю за пузырьками. Если движения не будет, наверное надо сливать.
Ну и ещё вопрос. Чтобы избежать такой ситуации с горячими зонами, что порекомендуете? Мешать чаще затор, повышать t добавлением кипятка? И по опыту термометр встроенный в бак: ему можно верить? Температуру кипения показывает верно))) Или такая ситуация случилась не из за термометра , а из за того что я не мешал затор при нагреве: снизу t была больше, а к уровню где термометр меньше?
Отписываюсь по итогу. Нарушение пауз привело к тому что за 2 недели у меня сбродило с 10,5 до 5,5. Вероятно в сусло вышло мало сбраживаемых сахаров, пиво получилось мутным (хотя сейчас после 2 недель холода одна бутылка осветлилась). На вкус тело есть, алко мало где-то 3,5. Немного отдает сладостью от сусла. Короче нарушение температуры очень критично сказывается на итоге.
добрый день ! скажите, может конечно вопрос дилетантский, но если после декстриновой паузы в 72 градуса, опустить температуру затора до мальтозной паузы 62-66, чтоб опять бета-амилаза активировалась, она добавит в сусло больше сбраживаемых сахаров ? и есть смысл делать мэш-аут (в домашнем пивоварении) если после фильтрации мы сразу начинаем кипячение ?
бета амилаза деактивируется буквально через несколько минут после 70С, так что смысла в это нет. Как вариант провести декстриновую паузу охладить и добавить немного новой партии солода, чтобы привнести в сусло деактивированные ферменты. Но зачем это надо? Мэш точно имеет смысл делать с пшеничными сортами и густыми заторами, чтоб легче фильтрация шла
Именно для сохранения декстринов мэш и делать, иначе при снижении температуры до бета-амилазной, она снова включится и переработает декстрины в мальтозу, так как для беты декстрины - субстрат, т.е. предмет переработки.
с чего ей включатся? Бета амилаза деактивируется при температуре свыше 70С в течении нескольких минут А декстриновая пауза она как раз выше 70 (рекомендуемый диапазон. если точнее)
Ферменты деактивируются, но не выключаются. Выключаются только кипячением. Именно для фиксации результата декстриновой паузы и служит мэш-аут. Есть практика промывания холодной водой. В этом случае деактивация ферментов за счет выхода температуры из рабочего диапазона по нижней границе. В таком случае от повторного включения бета-амилазы на нагреве спасет резкий нагрев. Но то, что бета-амилаза перерабатывает и декстрины за неимением более легкого субстрата, это факт, описанный и у Кунце, и у Бака.
декстрины могут перерабатываться В-амилазой только линейные содержашие только 1-4 углеродные связи, разветвленые, содержащие боковые 1-6 связи ей уже не доступны это первое. Второе повторяю инактивация при 75С В-амилазы и при 80С А-амилазы (солодовой, не термостабильной) процесс необратимый
у меня у самого был опыт с перегревом при варке первого пива. В этой ветке есть описание (48) Нагрел сусло до 75, потом охладил до 65С. Как итог жесткий недоброд, не включилась бета амилаза
инактивация означает разрушение и невозможность выполнения своей целевой функции, катализ после инактивации уже не возможен, и затирание обратной силы не имеет, нельзя охладить до 63 после 78 чтоб включилась в-амилаза
это не верное суждение граничищее с заблуждением, извините, но почитайте свойства белков и ферментов и что такое инактивация и денатурация, у вас не верное представлении о назначении паузы 78С, ее цель не 'убить все ферменты', а создание наименьшей вязкозти при сохранении минимальной возможнойактивности а-амилазы (температура инактивации 80С)), при этот важно недопустить перегрева выше 80С, ибо тогда компаненты начнут вступать в реакции полимеризации
Сергей, если в переводе на простонародный, то оживить бета амилазу нельзя после того как температура поднимается выше 76-78 градусов?
Но я так понимаю, что и после 72 градусов паузы в 10 мин, например, если охладить сусло до 63С, то бета амилаза не будет все работать? Или все же она включится?
То есть при повышении температуры свыше диапазона работы фермента они отключаются (деактивируются), а во время кипячения ферменты денатурируются, т.е. меняют свою структуру молекулярную, т.е. как бы разрушаются? (из кружочков превращаются в прямые линии, например, по простому, чтоб для гуманитарию было понятно?
Делал крайнюю варку. Во время нагрева затора до первой паузы (35-40°С) температурный датчик автоматики вышел из строя. Обратил внимание, когда температрура достигла 57 °С. Пришлось начать затирание на этой темпертатуре. Сейчас брожение идет крайне вяло. Полагаю, что из-за недостатка аминного азота. Насколько это повлияет на органолептику готового пива?
А какой солод у вас был? Какая плотность? Что за дрожжи,они могут быть"нерабочие" или их недостаточно? При какой температуре идёт брожение? Не все затирки начинаются с температуры ниже 55.
Солодов было несколько: Пильсен, ВитБлан, Пшеничный. Плотность после кипа 11°Р. Дрожжи М21 (свежие), Температура брожения 23 °С P.S. Варю это пиво не первый раз. Обычно первые 2-3 суток идет активное брожение, потом наступает вялая фаза. В этот раз гидрозатвор замолчал менее, чем через сутки. Брожение то идет, судя по уровню ГЗ, но как-то совсем вяло. Я просто предполагаю, что пропущены низкотемпературные паузы (35-50) и дрожжам тяжеловато без аминного азота. (ИМХО)
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи: РегистрацияВход
