Контроль расщепления крахмала

Обобщим еще раз сказанное до сих пор применительно к контролю расщепления крахмала:

· При затирании крахмал должен быть без остатка расщеплен до нормальной реакции на йод.

· Контроль расщепления крахмала осуществляют в конце затирания посредством йодной пробы. Поскольку окрашивание крахмала и высокомолекулярных декстринов йодом происходит только в холодном заторе, пробу затора охлаждают. При этом на фарфоровой или гипсовой пластинке смешивают холодную пробу затора с каплей раствора йода, причем не должно происходить изменения цвета желтоватого 0,02-н раствора йода.

· Осахаривание контролируют еще раз в конце кипячения сусла («доосахаривание»).

Если сусло еще дает окрашивание с йодом, то оно не полностью осахарено. В этом случае говорят о синей варке, в результате которой получается пиво с клейстерным помутнением, так как высокомолекулярные декстрины остались не растворенными. Такую синюю варку можно впоследствии подготовить к брожению только путем добавления солодовой вытяжки или первого сусла.

3.2.1.4. Расщепление ß-глюкана

Известно, что стенки клеток ячменного зерна состоят из прочного переплетения белковых веществ, целлюлозы и гемицеллюлозы, пронизанного цепочками ß-глюкана. Высокомолекулярный ß-глюкан при определенных условиях склонен к гелеобразованию, а значит, к повышению вязкости пива и с ним - к затрудненному фильтрованию. Поэтому следует рассмотреть ß-глюкан несколько подробнее.

Из вышеизложенного известно, что в ходе солодоращения высокомолекулярный ß-глюкан большей частью расщепляется. Для этого требуется;

· переработка сортов ячменя с низким содержанием ß-глюкана;

· солод с высоким содержанием эндо-ß-глюканазы (минимум 120 единиц эндо-ß-глюканазы/кг солода);

· хорошее растворение содержимого зерна (выше 80% рыхлых зерен по фриабиллиметру).

В отличие от закрученных молекул крахмала (α-глюкан, см. раздел 1.1.4.1.1) молекулы ß-глюкана не ветвятся и вытянуты. Многие из этих молекул связаны водородными мостиками, то есть они ассоциированы (ассоциаты). Из-за их нерегулярного внешнего вида они называются бахромчатыми мицеллами (рис. 3.27а, 7).

В этом виде они растворимы. Многие из этих бахромчатых мицелл связаны друг с другом в поперечном направлении (2) и частично - белком (3) в стенках клетки, особенно это характерно для еще не полностью растворенных частей зерна в солоде, например, кончиков зерна (4). Это состояние характерно также для начала затирания.

Во время клейстеризации структура зерен крахмала разрушается, и частично связанные в поперечном направлении бахромчатые мицеллы освобождаются. Эндо-ß-глюканаза может расщепить эти сшитые бахромчатые мицеллы на ß-глюкан (5), причем оптимальная для эндо-ß-глюканазы температура составляет 45-50°С. Благодаря удлиненной паузе при этой температуре, хорошо растворенному солоду и высокой активности эндо-ß-глюканазы, большая часть ß-глюкана переводится в растворенную форму, в связи с чем опасность гелеобразования уменьшается.

Как только температура повышается, термочувствительная эндо-ß-глюканаза инактивируется и прекращает свое действие. Здесь действует термостабильная (до 70°С) ß-глюкан-солюбилаза (6), высвобождая высокомолекулярные соединения ß-глюкана из белка и нерастворенных кончиков зерен, но не расщепляя их дальше. Так как эндо-ß-глюканаза при этой температуре давно инактивировалась, всегда следует считаться с тем, что в плохо растворенном, бедном ферментами солоде содержатся высокомолекулярные соединения ß-глюкана, но не следует отождествлять эти соединения с гелем ß-глюкана.

Проблема проявляется лишь после того, как произошло частичное разрушение водородных мостиков (рис. 3.27б, 1) внутри ассоциатон при температуре выше 70-80°С, т. е.

· при кипячении сусла и

· при охлаждении сусла.

При этом образуется термоактивированный ß-глюкан (2), который при охлаждении может повести себя по-разному.

Если при проведении этих процессов (4):

· применяется хорошо растворенный солод с высоким содержанием ферментов;

· сусло медленно охлаждается;

· сусло спокойно отстаивается и не взбалтывается;

· исключается возникновение касательных напряжений,

то водородные мостики в молекуле не появляются и опасность образования геля невелика.

Но если при обработке сусла (3):

· возникают большие касательные напряжения в области высоких температур сусла, например:

· из-за высоких скоростей течения и многократного изменения направления потока в выносном кипятильнике;

· из-за возникновения в насосах сильных вихревых явлений;

· из-за возникновения сильных вихревых явлений в вирпуле;

· из-за слишком узких или часто изменяющихся поперечных сечений трубопроводов;

· из-за центробежных сил в сепараторе,

то водородные мостики глюкановых нитей сшиваются и путем вытягивания молекул может начаться образование геля, а с ним - повышение вязкости и затруднения при фильтровании пива.

Существенными контрольными признаками, по которым можно предположительно выявить низкие значения высокомолекулярного ß-глюкана, являются показания фриабиллиметра, метод окрашивания среза зерна по Карлсбергу (см. раздел 2.8.2.10) и вязкость лабораторного сусла. У двух первых показателей существует высокая корреляция с содержанием ß-глюкана сусла, а у последнего - с фильтруемостью пива. Необходимый показатель фриабиллиметра - рыхлых зерен свыше 80%. Однородность солода по методу окрашивания среза зерна должна быть минимум 70% (лучше 75%).

Вязкость сусла контролируют как параметр, указывающий на содержание ß-глюкана и на ожидаемые затруднения при фильтровании затора и пива. Вязкость измеряют с помощью

· вискозиметра с падающим шариком (по Хопплеру) (Hoppler) (рис. 3.28). Измеряется время падения стандартного шарика через стеклянную трубку, наполненную испытуемой жидкостью, между двумя штрихами трубки. Результат получают в милли-Паскаль-секундах (мПас • с). При этом нормативные значения составляют:

Ø у конгрессного сусла (в пересчете на 8,6%) 1,51-1,63 мПас • с;

Ø у готового сусла (в пересчете на 12%) 1,73-2,20 мПас • с;

Ø у светлого пива (в пересчете на 12%) 1,78-1,95 мПас • с;

или с помощью

· капиллярного вискозиметра Уббелоде (Ubbelohde), который применим и для автоматических измерений. (В отечественном пивоварении вязкость принято измерять с помощью вискозиметра Оствальда, представляющего собой U-образную трубку с расширениями и узким капиллярным коленом. - Прим. ред.)