Разработка отварочной технологии производства пива (стр. 8 из 24)

1.3.3 Одноотварочные способы

Одноотварочные способы – это в принципе те же настойные способы, в которых повышения температуры – чаще всего до 65 и 75°С – чаще всего достигают путём отбора, кипячения и обратной перекачки отварки. Схема такого одноотварочного способа может быть следующей:

Начало затирания при 35°С и медленное нагревание до 50°С (или начало затирания сразу при этой температуре); пауза при 50°С и нагрев всего затора до 64°С, последующая более длинная пауза (мальтозообразование). Отделение и кипячение отварки 15-30 мин. Затем следует соединение отварки с остатком затора с последующим повышением температуры до 75°С и осахариванием. Отварки можно также делать между паузами от 35°С до 50°С или между 50°С и 64°С, но следует учитывать, что в этих случаях нерастворимые части отварки меньше осаждаются и тем самым достигается меньший эффект. Особым вариантом одноотварочных способов является затирание с кипячением всей густой части затора: в этом случае затирают при 35°С и отбирают отстоявшуюся часть затора, около 20%. Всю оставшуюся густую часть затора нагревают до кипения при соблюдении необходимых температурных пауз и кипятят 30-40 мин. Затем оставшуюся часть затора охлаждают до 65°С, при этом за счёт добавления жидкой части затора образуется мальтоза, затем затор нагревают до температуры осахаривания и после осахаривания затор перекачивают в фильтрационный аппарат (рис. 1.1).

Рис. 1.1 - Одноотварочный способ затирания

1.3.4 Двухотварочные способы

Классический двухотварочный способ начинается с затирания при 50°С. После общей для всего затора короткой температурной паузы отбирается густой затор и после последовательного выдерживания необходимых коротких температурных пауз он нагревается до кипения, 15-20 мин кипятится, и путем его перемешивания температура всего затора повышается до 64 °С и выдерживается пауза для мальтозообразования. Через короткое время отбирается второй раз густой затор и нагревается до кипения. Вторая отварка кипятится несколько меньше, чем первая, и с её помощью общий затор нагревается приблизительно до 75°С и перекачивается в фильтрационный аппарат. Двухотварочный способ затирания занимает около 3-3,5 часов. Если рассматривать диаграмму затирания этого способа, то бросается в глаза, что преобладает температура 50°С и поэтому происходит очень глубокое расщепление белка и β-глюкана. От этого страдает полнота вкуса и пенообразование, получается «пустое» пиво, вкус которого можно исправить только частично, добавляя тёмный солод. Чтобы изменить положение, начало затирания можно проводить при 50°С и нагревать затор до 62 °С или использовать дополнительный налив горячей воды, чтобы можно было более точно контролировать продолжительность белковой паузы. Другую возможность представляет собой начало затирания при 35°С и отбор первой отварки. Конечно, при этом следует стараться контролировать расщепление белков, что сегодня осуществляют прежде всего путем контроля содержания свободного аминного азота (FAN).

Особый вид двухотварочного способа – это ускоренный способ затирания с двумя короткими отварками. Температура начала затирания в этом случае – 62°С, продолжительность всего процесса затирания – только 2 часа. Он может проводиться также с использованием только одной отварки. Для применения этого способа требуется очень хорошо и равномерно растворенный солод. Температура начала затирания в 62 °С – выше оптимальных температур для расщепления белков; несмотря на это, при данной температуре всё ещё идёт интенсивное расщепление и можно ожидать хорошего пенообразования. Однако расщепление β-глюкана здесь не происходит, и именно поэтому для данного способа требуется очень хорошо растворенный солод.

1.3.5 Способы затирания с применением несоложенного сырья

Известно, что необходимый для брожения сахар образуется из крахмала солода благодаря работе ферментов. Крахмал, естественно, содержится не только в солоде, но и во всех видах зернопродуктов. Во многих странах эти зернопродукты значительно дешевле сравнительно дорогого солода. Если не чувствовать себя связанным – как в Германии – законом о чистоте пивоварения, для производства сусла можно частично применять эти более дешевые зернопродукты, которые в отличие от солода называют несоложенным сырьем. При затирании ферменты солода должны проводить также расщепление и этих материалов. Если применять не больше 15-20 % несоложеных зернопродуктов, то потенциала ферментов солода хватает и для их расщепления. При большей процентной доле несоложеного сырья для поддержания процессов расщепления следует добавлять ферментные препараты, так как иначе процессы расщепления неоправданно затянулись бы или даже вообще прекратились.

В качестве несоложеного сырья применяют особенно часто рис и кукурузу, а также ячмень, пшеницу и сорго (последнее, прежде всего в африканских странах). Сахар не относится к несоложеным зернопродуктам, но как поставщик экстракта также рассматривается как несоложеное сырье.

Химические реакции при расщеплении крахмала во время переработки несоложеного сырья всегда те же, что и при расщеплении крахмала в солоде, однако зерна крахмала у разных зернопродуктов имеют различные размеры, очень сильно отличаются по их локализации в крахмальных клетках и окружены разными составными веществами оболочек. Это приводит к различному поведению зерен крахмала при клейстеризации и соответственно – к применению различных способов затирания в зависимости от вида зернопродуктов. Одновременно растворяются и другие вещества или они расщепляются ферментами солода, так что состав затора и сусла, а с ними и пива изменяется. Это влияет на брожение, фильтрование, вкус пива и другие параметры. Так, пиво, изготовленное с рисом, имеет более чистый и сухой вкус, а изготовленное с кукурузой склонно к несколько смягченному вкусу. При добавлении несоложеного сырья следует учитывать, что в нем белковые вещества еще находятся в стабильной форме и расщеплены незначительно из-за отсутствия предшествовавшего затиранию процесса солодоращения. Поэтому заторы с несоложеным сырьем содержат меньше низкомолекулярных продуктов расщепления белковых соединений (FAN), чем полностью солодовые заторы. Следует обращать особое внимание на то, чтобы дрожжи путем более интенсивного расщепления белков получали бы достаточное количество свободного аминного азота. Несмотря ни на что, пиво с несоложеным сырьем всегда содержит меньше азота и полифенолов (их тем меньше, чем выше содержание несоложеного сырья). Переработка несоложеного сырья всегда ведет к изменению вкуса пива, и это изменение тем значительнее, чем больше добавка несоложеного сырья. Изменение вкуса, которое не обязательно следует заранее рассматривать как его ухудшение, при применении несоложеного сырья нужно учитывать, особенно если на рынке присутствует конкурент, работающий без использования несоложеного сырья и производящий пиво только из ячменного солода.

Затирание с рисом

Из несоложеного зернового сырья наиболее тяжелым для переработки является рис. Зерна рисового крахмала очень невелики и твердые. В теплой воде зерна набухают очень медленно. Для их клейстеризации следует поднимать температуру до 75-80 °С или выше, но при такой температуре амилазы быстро погибают, так что при переработке риса нужно использовать другие методы. Кроме того, рисовый крахмал очень сильно набухает при клейстеризации – значительно больше, чем у других видов зернопродуктов, и поэтому клейстер легко может пригореть. Если затирать густо, то набухание может быть таким сильным, что у мешалки не хватит мощности и если не принять никаких мер, то она остановится. Поэтому чтобы α-амилаза солода смогла разжижить очень сильно загущенный клейстер, следует искать компромиссное решение, α-амилаза при 80°С инактивируется за короткое время и не способна больше к разжижению. Имеется несколько путей решения проблемы.

Если рисовый затор не слишком густ, то опасность пригорания не очень большая. Для растворения риса зачастую применяют котел для разваривания несоложеного сырья. В более старых заторных агрегатах – это герметичный котел, в котором рисовый затор под давлением (при температурах выше 100 °С) клейстеризуется и оптимально растворяется; в настоящее время затор из несоложеного сырья кипятят обычно без избыточного давления, так как полученное увеличение выхода экстракта едва ли стоит расхода дополнительной энергии

Рисовую крупку затирают вместе с 10-20% солодового затора и выдерживают 10-20 мин при 78 °С. При этом почти все рисовые зерна крахмала клейстеризуются, разжижаются и почти не возникает опасности, что при последующем кипячении рисовый затор пригорит.

Существуют сорта риса, которые клейстеризуются лишь при температуре свыше 80°С. Поэтому для полной уверенности следует нагреть рисовый затор до 85-90°С, клейстеризовать его и затем вновь охладить до 70-75°С, чтобы за короткое время провести осахаривание при добавлении солодового затора. Однако у этого способа имеется недостаток: очень трудно хорошо перемешать солодовый затор с очень вязким рисовым затором. Всегда лучше, если есть возможность смешать рисовый затор перед его клейстеризацией с частью солодового затора (минимум 10%)

Еще одна возможность состоит в тем, чтобы рисовый затор с 10-20% солодового затора медленно нагревать до температуры свыше 80°С, чтобы клейстеризующийся крахмал разжижать еще оставшейся активной α-амилазой солода.

Совершенно надежный метод состоит в том, чтобы добавлять товарную термостойкую α-амилазу бактериального происхождения, которая еще сохраняет свою активность при температурах выше 80 °С и при этом разжижает вязкий рисовый затор. Если удалось клейстеризовать и разжижить рисовый затор, то можно считать, что преодолен тяжелейший рубеж.