Теория затирания (часть 2): расщепление белка и другие ферменты

В первой части теории затирания была рассмотрена роль ферментов (бета и альфа-амилаза, а также предельная декстриназа) работающих во время расщепления зернового крахмала, а также оптимальные температуры и благотворный диапазон ph во время затирания. В этой части статьи мы рассмотрим роль ферментов расщепляющих белки (протеиназа и пептидаза)  и других ферментов затора (мальтаза).

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 [Нарцисс, 2005].

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.

Другие ферменты затора

мальтаза

Мальтаза превращает мальтозу в глюкозу. Поэтому она является важным ферментом для дрожжей. Но она также присутствует и в солоде. Но так как её оптимальный температурный режим находится между 35ºC - 40ºC [Нарцисс, 2005], и она дезактивируется выше 45ºC, этот фермент не играет существенной роли в большинстве графиках затирания, так как необходимы более высокие температурные паузы, чтобы получить мальтозу для этого фермента.

Однако она используется в графике затирания, разработанном Маркусом Херманном из пивоваренной школы Weihenstephan в Германии. Этот способ преобразует половину затора, чтобы получить большое количество глюкозы. По завершению расщепления крахмала его смешивают с оставшимся затором для достижения температуры 35ºС, где мальтаза превращает теперь существующую мальтозу в глюкозу. После этого весь затор снова проходит через регулярный график затирания, чтобы преобразовать оставшийся крахмал в мальтозу и декстрины. В результате получается сусло с очень высоким содержанием глюкозы (около 40% сбраживаемых сахаров). Дрожжи, сбраживающие такое сусло, будут генерировать больше эфиров, которые могут быть пригодны для производства немецких сортов пшеничного пива с высоким содержанием сложного эфира.

Источники

[Нарцисс, 2005] Проф. Д-р. Людвиг Нарцисс, Мюнхенский Технический Университет (Fakultaet fuer Brauwesen, Weihenstephan), Абрисс-дер-Бьербраурей . WILEY-VCH Verlags GmbH Weinheim Германия, 2005
[Фикс, 1999] Джордж Дж. Фикс, доктор философии, принципы пивоварения , публикации пивоваров, Boulder CO, 1999
[foodnews.ch] www.foodnews.ch/x-plainmefood/index.html
[Палмер, 2006] Джон Дж. Палмер, «Как варить» , «Публикации пивоваров», Boulder CO, 2006
[TU Vienna] www.vt.tuwien.ac.at/scripts/172942/172942_Brauerei_04.pdf
[Херманн, 2005] Маркус Херманн, Dr. rer.  Entstehung und Beeinflussung qualitätsbestimmender Aromastoffe be her der Herstellung von Weißbier , Диссертация, Lehrstuhl für Technologie der Brauerei I und Getränketechnologie, 2005
[Калтнер, 2000] Диетмар Калтнер, Dr. Ing, Untersuchungen zur Ausbildung des Hopfenaromas und technologische Maßnahmen zur Erzeugung hopfenaromatischer Biere , Диссертация, Технический университет München Lehrstuhl für Technologie der Brauerei I, 2000
[Бриггс, 2004] Деннис Э. Бриггс, Крис А. Бултон, Питер А. Брукс, Роджер Стивенс, «Наука и практика пивоварения» , Издатель Woodhead Publishing, 2004