Ферментативные процессы при затирании

Основная задача при приготовлении затора заключается в созда­нии оптимальных условий для действия ферментов солода, чтобы перевести максимально возможное количество сухих веществ в ра­створ и получить наибольший выход экстракта из солода и несоло­женого зернового сырья.

Ферменты, являющиеся биологическими катализаторами и ус­коряющие реакции расщепления веществ, проявляют активность в определенных условиях, характеризуемых температурой и рН. Дей­ствуют они на определенные вещества избирательно. В процессе за­тирания действуют амилолитические, протеолитические, цитоли-тические и другие ферменты.

Изменяя кислотность, температуру и плотность среды, можно регулировать скорость и направление действия ферментов: усили­вать действие одних и подавлять действие других. Это дает воз­можность из одного и того же зернового сырья получать пивное сусло разного состава.

Действие амилолитических ферментов на крахмал при затирании. В дробленом солоде и несоложеном сырье содержится значитель­ная часть крахмала, не растворяющегося в воде, который в про-

сн^он

н

н

—о

Амилоза

6сн,он 5J—------------- О

н

л Н «£)-»•».

Амплонектпя Рис. 43. Молекула крахмала

 

цессе затирания подвергается расщеплению амшюлитическими фер­ментами (а- и |}-амилазами).

 

Крахмал существует в двух формах: в форме амилозы и в форме амилопектина.

 

Молекула амилозы крахмала (см. рис. 43) представляет собой длин­ную неразветвленную цепь, в которой глюкозные остатки соедине­ны а(1-»4)-связями.

Молекулярная масса амилозы в зависимости от степени полиме­ризации колеблется от 10000 до 500000. Цепи амилозы расположены спиралеобразно, каждый виток спирали образован тремя остатками глюкозы. В растворе витки спирали увеличиваются и в их образова­нии участвуют шесть-семь глюкозных единиц.

 

Молекула амилопектина разветвлена, в цепочках остатки глюкозы соединены через а-1,4-связи, а в местах ветвления - через а-1,6-связи, надолго последних приходится 6,7% всех связей в молекуле. Молеку­лярная масса амилопектина колеблется от 1 до 6 млн, примерно 4% остатков глюкозы являются концевыми группами.

В воде амилоза и амилопектин образуют гидратированные мицел­лы (электрически заряженные коллоидные частицы), которые при добавлении иода интенсивно окрашиваются в синий цвет. В холодной

воде крахмал нерастворим, а в горячей воде при определенных тем­пературах (для ячменного крахмала 60—80°С, кукурузного 65—75° С, рисового 80—85°С, пшеничного 60—70°С) связи между мицеллами ослабевают, зерна крахмала набухают, увеличиваясь в объеме в 60-100 раз, и образуют коллоидный раствор. Происходит так называе­мая клейстеризация крахмала, что облегчает доступ ферментам к молекулам крахмала при гидролизе.

В общем виде гидролиз крахмала можно представить как ступен­чатую реакцию:

<С₆Н_М0,)_Ж -> <С₆Н_]00,)_у -> (С₆Н_|й0₅)_г -» С Н_Я0„ -+ С₆Н₁₂0₆>
Крахмал Растворимый Ряд Мальтоза Глюкоза

крахмал декстринов

где x>y>z.

Декстрины — собирательное название промежуточных продуктов гидролиза крахмала с различным числом глкжозных остатков.

При полном расщеплении молекулы крахмала, содержащей;с глю-козньгх остатков, по месту разорванных связей присоединяется (х~1) молекул воды и образуется х молекул глюкозы

Крахмал Вода Глюкоза

Величина х в этой реакции очень большая, поэтому можно принять, что (х—1)=х. Тогда, исключив х, уравнение гидролиза можно записать

Следовательно, теоретический выход глюкозы из крахмала соста­вит 180x100/162=111,1%.

Гидролиз крахмала ферментами условно делят на три стадии: раз­жижение крахмального клейстера, в результате чего уменьшается его вязкость; декстринизация крахмального клейстера — превраще­ние крахмала в продукты распада, не образующие с иодом синего цвета; осахаривание — превращение большей части крахмала в саха­ра, преимущественно в мальтозу.

а.-Амилаза разрывает в молекуле крахмала только а(1-*4)-глико-зидные связи, преимущественно в середине цепей амилозы и амило-пектина, образуя при этом низкомолекулярные декстрины и немно­го мальтозы. Следовательно, а-амилаза оказывает декстринирующее действие на крахмал.

^-Амилаза гидролизует только сс(1-й)-гликозидные связи, пос­ледовательно отщепляя от нередуцирующих концов цепей по два остатка глюкозы, т. е. мальтозу. В амилопектине фермент не может обойти точки ветвления, т. е. а(1-»б)-связи, и расщепление прекра­щается на последней сс(1-»4)-связи. Поэтому продуктами гидролиза крахмала р-амилазой являются в основном мальтоза (около 54%) и высокомолекулярные декстрины, гидролизуемые позже а-амила-зой до низкомолекулярных декстринов. р-Амилаза оказывает осаха-ривающее действие на крахмал.

а- и р-амилаза не могут полностью гидролизовать крахмал. При одновременном их действии гидролиз может достичь только 95%.

Полного гидролиза крахмала можно достичь, добавляя глюкоа-милазу микробного происхождения, которая разрывает сс-(1-»4)- и а-(\—»6}-глюкшидные связи, отщепляя от нередуцирующих концов молекулы крахмала по одному остатку глюкозы. Так как а-(глюкозидные связи примерно в четыре раза прочнее, чем а-(связи, они гидролизуются медленнее.

В процессе получения сусла ос-амилаза теряет свою активность — инактивируется. Если все ее количество вначале затирания принять за 100%, то после возврата первой отварки в основной затор оста­ется 60% активности, после второй — 30%, а в отфильтрованном первом сусле 10%.

Активность ферментов зависит от температуры, активной кислот­ности (рН) и концентрации сухих веществ в заторе. От этих факторов зависит и соотношение продуктов гидролиза (декстринов, мальтозы).

В заторе оптимальное значение рН для а-амилазы составляет око­ло 5,7, а для р-амилазы 4,8. Температурный оптимум для а-амилазы примерно 70°С, для р-амилазы — около 63°С.

Поэтому, если необходимо в сусле иметь больше декстринов, то осахаривание проводят при высоких температурах 70~72°С. И, наоборот, для накопления большего количества мальтозы, а следовательно, для более глубокого сбраживания, следует процесс вести при 62—65°С.

Продукты гидролиза белка, некоторые соли кальция, клейстери-зованный крахмал оказывают защитное действие на амилазы, умень­шая их инактивацию при повышенных температурах.

Гидролиз крахмала амилазами легко наблюдать по йодной реак­ции, так как крахмал и продукты его гидролиза (декстрины) дают разный цвет с иодом.

Ниже приведен ряд декстринов, отличающихся числом глюкоз-ных остатков в цепочке молекулы (в скобках указан цвет, образую­щийся с йодным раствором):

Амилодекстрины (синий) -> Эритродекстрины (красно-бурый) -> -»Ахродекстрины (цвет не образуют) -* Мальтодекстрины (цвет не образуют).

Из крахмала под действием амилаз в основном образуется маль­тоза. При гидролизе она расщепляется на две молекулы глюкозы. Дисахарид мальтоза, также как и моносахариды, восстанавливает фелингову жидкость, т. е. обладает редуцирующими свойствами. При осахаривании крахмала обнаруживается и другой дисахарид, полу­чивший название изомалътозы.

При затирании солода и несоложеных материалов к гидролизу крахмала предъявляют следующие требования: сусло не должно со­держать амилодекстринов и эритродекстринов, которые дают окра­шивание с иодом; кроме мальтозы, в сусле должно содержаться

определенное количество ахродекстринов и мальтодекстринов, ко­торые придают пиву полноту вкуса, повышают его вязкость. Пол­ноту осахаривания (осахаривание — получение из крахмала раство­римых продуктов распада, не образующих с иодом синего цвета) контролируют йодной пробой.

Обычно при нормально проведенном затирании в результате гид­ролиза крахмала образуется 70—80% «сырой» мальтозы. К «сырой» мальтозе относят все продукты гидролиза крахмала, обладающие ре­дуцирующей способностью (то есть способностью восстанавливать фелингову жидкость) и пересчитанные на мальтозу.

Светлый солод дает большее количество мальтозы, темный — дек­стринов. Мальтоза в дальнейшем легко сбраживается дрожжами, дек­стрины не сбраживаются. Для каждого сорта пива должно быть опре­деленное соотношение сбраживаемых углеводов к несбраживаемым. Например, для Жигулевского сусла это 1:(0,33—0,43), для Рижского и Московского 1:(0,22—0,33), для темных сортов пива 1:(0,43—0,54).

Действие протеолитических ферментов на белки при затирании. Молекула белка состоит из остатков различных аминокислот, соеди­ненных пептидными (—NHCO—)-связями, длинные цепи которых с помощью дисульфидных, а также второстепенных водородных и ион­ных связей определенным образом расположены в пространстве, об­разуя своеобразную конформацию, создающую жесткость структуры белковой молекулы и ее компактность. Под действием температуры (выше 60°С), рН, тяжелых металлов или ферментов второстепенные связи разрушаются и клубок разворачиваются, т. е. происходит дена­турация белка. При дальнейшем действии ферментов на белок проис­ходит разрыв пептидных связей в молекуле белка (гидролиз) с обра­зованием промежуточных продуктов — пептонов, полипептидов и дипептидов, которые затем расщепляются до аминокислот: Белок -> Пептоны -» Полипептиды —» -»Дипептиды -* а-Аминокислоты.

Для получения полноценного пивного сусла расщепление белко­вых веществ солода и несоложеного зернового сырья имеет такое же большое значение, как и гидролиз крахмала. Часть белковых веществ (около 20% от их общей массы) расщепляется еще при солодораще-нии, где на белок действуют протеолитические ферменты эндолепти-даза (протеиназа) и экзопептидазы (пептидазы), а при затирании раз­ложение белковых веществ продолжается (расщепляется около 15% от их общей массы). Этот процесс называют протеолизом. При солодора-щении образуются преимущественно низкомолекулярные продукты протеолиза, а в процессе затирания — высокомолекулярные соедине­ния. Объясняется это тем, что при солодоращении активнее действуют экзопептидазы, дающие низкомолекулярные соединения, оптималь­ный рН для них находится в слабощелочной среде, близкой к нейт­ральной точке. В заторе же поддерживается рН 5,5—5,8, т. е. неблагопри­ятная для экзопептидаз среда и они чувствительны еще к температу-

ре, с повышением которой инактивируются. Поэтому в заторе пре­имущественно действует эндопептидаза, образующая высокомолеку­лярные соединения — пептоны и полипептиды. Оптимальные условия действия для эндопептидазы: рН 5,5—6,5, температура 40—50°С.

Во время затирания проявляет активность карбоксипептидаза, от­щепляющая концевые аминокислоты. Оптимальные условия ее дей­ствия: 50°С, рН 5,2. Карбоксипептидаза стабильна в заторе и даже при 80°С сохраняет половину своей активности. В заторе действуют также лейцинаминопептидаза, дипептидаза (рН 6,5—7; температура 30—50"С), они термолабильны, то есть не устойчивы к воздействию температуры, при 55—60°С проявляют только следы активности. Та­ким образом на начальной стадии затирания все перечисленные фер­менты проявляют свою активность. Но к концу затирания действуют только эндо- и карбоксипептидаза.

Распад белков проводят при температуре 50-52"С, так как имен­но при этой температуре образуются белковые соединения со средней величиной молекул. Продукты протеолиза, составляющие около 1/3 азотистых веществ затора, потребляются дрожжами при сбра­живании пивного сусла, придают пиву полноту вкуса, пеностой-кость, способствуют связыванию диоксида углерода. Белковые ве­щества (около 2/3 от их массы), не подвергшиеся гидролизу, вы­водятся с дробиной.

Большое значение при затирании имеет превращение фосфорных соединений, которое происходит под действием фермента фитазы, как в процессе солодоращения, так и при затирании во время белко­вой паузы (при 52'С). При ее действии накапливаются неорганичес­кие фосфаты, играющие важную роль в создании буферности зато­ра, необходимой для действия ферментов. Оптимальными условиями действия фитазы являются рН 5,5, температура 40—50*С, точнее 48"С. При 60°С фитаза инактивируется.

При затирании протекают также и многочисленные нефермента­тивные процессы: экстракция растворимых веществ, образование меланоидинов, коагуляция белков, частичный переход из оболочки солода в раствор горьких и полифенольных веществ и др. В результате накопления аминокислот, фосфорной и других органических кислот в заторе изменяется активная и титруемая кислотность. Обычно рН затора поддерживают около 5,8. Для создания оптимальной кислот­ности в начале процесса его подкисляют до рН 5,2.

Таким образом, изменяя температуру, продолжительность выдер­жки затоора при определенных температурах, а также рН, можно регулировать ферментативные и неферментативные процессы, полу­чать необходимые соотношения между отдельными продуктами гид­ролиза крахмала и белков.

Важнейшими при затирании являются температурные паузы: 50— 52°С — белковая пауза, оптимальная для протеаз; 60—65°С — оптималь­ная для р-амилазы и 70°С — оптимальная для сс-амилазы. Температура

78"С является предельной для осахаривания затора, она близка к темпе­ратуре разрушения а-амилазы, но при 78°С декстрины еще образуются.

Влияние cocniaea воды. При затирании все ферментативные и нефер­ментативные реакции протекают в водной среде, поэтому солевой со­став воды существенно влияет на них. Например, соли угольной кисло­ты обусловливают щелочность среды, отрицательно влияя на действие ферментов. А аминокислоты и кислые фосфаты, накапливающиеся при ферментативном гидролизе белковых и других веществ, наоборот, со­здают кислую среду, благоприятную для действия ферментов.

Карбонаты воды, связывая фосфаты солода, снижают кислот­ность. Для нейтрализации карбонатов в воду добавляют гипс (CaSO₄-2H₂O), молочную кислоту или монокальцийфосфат.

Количество добавляемого гипса х рассчитывают по формуле

х=0,66-Ж,

где Ж — жесткость воды в ммоль/дм³, а х — количество гипса на 100 дм³ воды, г.

Более точно с учетом состава воды количество гипса рассчитыва­ют по формуле

х = 0,43(А +3),

где Л — разность между щелочностью воды и содержанием ионов кальция, выраженных в мг-экв/дм³.

Можно также добавлять хлорид кальция, количество которого у рассчитывают по формуле

у = 0,55 (Л + 3).

Молочная кислота, связывая карбонат кальция, образует нейт­ральный лактат кальция и вытесняет угольную кислоту Са(НСО,),-Ь2СН,СНОНСООН -* Са(СН₃СНОНСОО)₃+ 2СО₂ + Н₌О.

Обычно молочную кислоту добавляют в затор в количестве, зара­нее вычисленном по карбонатной жесткости или остаточной щелоч­ности воды, устанавливая рН затора 5,2—5,5.

Монокальцийфосфат добавляют в количестве примерно 0,24% к массе зернопродуктов.

Количество воды, расходуемой на затирание 100 кг зерноприпа-сов, определяют по формуле

И = oflOO _ СВ)/СВ,

где Н —количество воды; а - ожидаемый выход экстракта, %; СВ- массоваядоля сухих веществ первого сусла, %.

Обычно на затирание 100 кг зернового сырья расходуют 350-400 дм³ воды.

Способы затирания солода

В пивоварении применяют два способа затирания: настойный и отварочный. Настойный заключается в том, что сухой дробленый солод смешивают с теплой водой и медленно подогревают по темпе-

ратурному графику до полного осахаривания. При отборочном спосо­бе дробленый солод и несоложеные зерновые материалы смешивают с горячей водой в одном заторном аппарате, отбирают часть затора в другой заторный аппарат для нагревания, осахаривания, кипячения и возвращают эту часть, называемую отваркой, обратно в первый аппарат для дальнейшей ферментативной обработки. На отварку от­бирают густую часть затора, так как цель отварки, кроме повыше­ния температуры всего затора, состоит в разваривании плохо раство­рившихся при солодоращении компонентов зерна и в клейстериза-ции крахмала. Для приготовления затора отварочным способом необходимо иметь два заторных аппарата.

Настойный способ затирания наиболее прост и заключается в том, что дробленый солод при работающей мешалке смешивают с водой при температуре 37—40°С, перемешивают 20—30 мин, поднимают температуру до 50—52°С и делают паузу (выдержку) в течение 20 мин для протеолиза белковых веществ. Во время паузы мешалка не работает. Затем температуру затора повышают до 62—64°С со скорос­тью ГС в мин и при этой температуре, в зависимости от качества солода, затор выдерживают 10—30 мин (мальтозная пауза). Далее при перемешивании температуру затора повышают до 70—72°С и осахари-вают затор окончательно. Конец процесса определяют по йодной пробе. Осахаренный затор нагревают до 75°С и перекачивают в фильтраци­онный аппарат на фильтрование.

Выход экстракта при этом способе затирания меньше, чем при отварочном, но в заторе до фильтрования лучше сохраняются ами-лолитические и протеолитические ферменты, в сусле больше со­держится аминокислот и мальтозы. Сусло, приготовленное по на-стойному способу, содержит мало декстринов, поэтому сильнее сбраживается.

Настойный способ затирания предпочтительнее применять при получении сусла для верхового брожения.

Отборочные способы затирания различают по числу отварок. При одноотварочнам способе в заторный аппарат набирают 1/2 всей воды, расходуемой на один затор, нагревают ее до такой температуры, чтобы после смешивания с дробленым солодом и несоложеными ма­териалами температура затора была 50—52°С; включают мешалку и из бункера спускают в аппарат по подводящей трубе дробленый со­лод, одновременно подавая остальное количество воды.

Температура заторной массы после размешивания устанавливается 50-52°С, что соответствует оптимуму для протеолитических фермен­тов. При этой температуре затор выдерживают 30 мин (белковая пау­за). Затем при выключенной мешалке в отварочный аппарат спуска­ют 1/3 затора (густая масса), которую называют отваркой. В отвароч­ном аппарате заторную массу нагревают при перемешивании до 62-63°С (скорость нагревания ГС в мин) и выдерживают 20 мин (мальтозная пауза), затем повышают температуру до 70—72" С и вы-

17!

держивают 15 мин для осахаривания крахмала. Во время выдержки затора при постоянной температуре мешалка не работает.

После осахаривания затор нагревают до кипения и хипятят 20 мин с включенной мешалкой. При кипячении происходят клейсте-ризация крахмала, дальнейшее превращение промежуточных про­дуктов гидролиза крахмала, коагуляция и осаждение части белков, инактивирование ферментов, уничтожение микроорганизмов, об­разование меланоидинов.

В результате смешивания отварки и основного затора температура всего затора поднимается до 71—73°С. При этой температуре затор ос­тавляют в покое на 30 мин и проверяют на полноту осахаривания, которую определяют по йодной пробе. Затем при перемешивании затор нагревают до 76-77°С и перекачивают в аппарат для фильтрования.

Для сохранения ферментов в основном заторе прокипяченую часть затора (отварку) перекачивают в заторный аппарат медленно при работающих мешалках в обоих заторных аппаратах, направляя ее в центр аппарата для лучшего перемешивания.

Одноотварочный способ применяют при переработке хорошо ра­створенного солода с высокой осахаривающей способностью и при хорошо работающей дробилке. Для солода с повышенной продолжи­тельностью осахаривания возврат отварки из отварочного аппарата в заторный осуществляют двумя частями: сначала перекачивают пер­вую часть, повышая температуру основного затора до 63°С и проводя мальтозную паузу в течение 20—30 мин, затем перекачивают вторую часть. При неполном осахаривании затор дополнительно выдержива­ют при 71— 73°С. Далее процесс проводят, как описано выше.

Двухотварочный способ затирания является наиболее распростра­ненным, он дает возможность перерабатывать солод различного ка­чества, изменяя температурный режим затирания.

В заторный аппарат набирают 1/2—1/3 воды, необходимой для за­тора, включают мешалку, засыпают дробленый солод и вводят ос­тальное количество воды, устанавливая температуру затора 50—52°С При этой температуре затор выдерживают 15—30 мин, далее в отва-рочный аппарат отбирают около 1/3 заторной массы (густая часть), нагревают ее до 63°С при перемешивании, останавливают мешалку и выдерживают мальтозную паузу 15—30 мин. Затем при перемешива­нии отварку нагревают до 70—72°С, перекрывают подачу пара, оста­навливают мешалку и при этой температуре выдерживают 20—30 мин для осахаривания. После чего отварку быстро нагревают до кипения и кипятят 15-30 мин. Эту часть затора называют первой отваркой.

При работающих в заторном и отварочном аппаратах мешалках первую отварку медленно перекачивают в основной затор. Освобо­дившийся отварочный аппарат промывают горячей водой и направ­ляют ее в первый заторный аппарат.

После смешивания основного затора с первой отваркой температу­ра всей заторной массы устанавливается 62—63°С и при этой темпера-

туре выдерживают паузу в течение 10—15 мин. Затем 1/3 затора (гус­тую часть) перекачивают в отварочный аппарат, нагревают до 70— 72°С, выдерживают 20 мин, быстро нагревают до кипения и кипятят от 5 до 20 мин в зависимости от качества солода и сорта пива.

Продолжительность кипячения отварки увеличивается при перера­ботке плохо растворенного солода и приготовлении темного пива. После кипячения эту часть затора, называемую второй отваркой, медленно, при неполном заполнении трубы, соединяющей оба заторных аппара­та, возвращают в основной затор. После этого температура всего зато­ра повышается до 70°С и затор оставляют в покое на 30 мин до полно­го осахаривания, которое определяют по пробе на иод. Затем затор нагревают до 76~77°С и перекачивают на фильтрование.

Трехотварочный способ затирания. Данный способ применяют в основном для приготовления темных сортов пива и при переработке плохо растворенного солода с целью повышения выхода экстракта.

Смешивание дробленого солода с водой в начале затирания осу­ществляют также, как и в способах с одной или двумя отварками. Температуру воды определяют с таким расчетом, чтобы температура затора была 35—37°С. После тщательного перемешивания 1/3 затора (густую часть) отбирают в отварочный аппарат (первая отварка). Пер­вую отварку нагревают до кипения с паузами: при 50°С (5—10 мин), 63°С (20—30 мин), 70°С до полного осахаривания. Продолжительность кипячения отварки для светлых сортов пива составляет 15—20 мин, для темных — 30—45 мин. Более длительное кипячение способствует улучшению осахаривания затора и усилению интенсивности цвета.

После кипячения отварку медленно перекачивают в заторный аппарат, в результате температура общего затора повышается до 52—53°С. После выдержки затора в течение 15 мин снова отбирают 1/3 затора (густую часть) в отварочный аппарат (вторая отварка). Так как масса второй отварки частично состоит из первой отварки и непрокипяченой части основного затора, где уже прошли фер­ментативные процессы, нагревание второй отварки осуществляют по-другому, Вначале отварку медленно нагревают до 70°С (для оса­харивания), а затем быстро до кипения и кипятят 15-20 мин. Воз­вратом второй отварки в заторный аппарат температуру общего за­тора поднимают до 63—68°С и выдерживают 15—20 мин. По истече­нии этого времени затор полностью осахаривается, и достигается необходимое соотношение между конечными и промежуточными продуктами гидролиза крахмала и белков.

Цель третьей отварки состоит в повышении температуры всего затора и инактивации ферментов. Поэтому на третью отварку отби­рают жидкую часть затора, где концентрация ферментов более вы­сокая, чем в густой части. Для этого мешалку заторного аппарата выключают и дают возможность дробине осесть, затем жидкую часть (1/3 затора) спускают в отварочный аппарат, где быстро его дово­дят до кипения, кипятят 10-20 мин и возвращают в заторный ап-

 

 

 

 

 

1,1 Я) ю W 40 20	Г
: /1 /Г	/— 1 Г" i f 1 ' / i '! ' ' / /~ j"1! А /	Г] п л г/: / /J-/ j//'
i t 1	Тгмлература • е:#95*сгв за/пера (-----------) S7i(n3ex { — --)
i * i i I
D I г J С I? J 4 0 1 2 J 4 5 г«(И lit

Рис. 44. Диаграммы температурного режима затирания солода разными способами

парат. После перемешивания температура всего затора устанавлива­ется 70°С, при которой затор выдерживают 30 мин, проверяют оса-харивание. Если оно неполное, затор нагревают до 72°С и выдержи­вают до полного осахаривания. Осахаренный затор нагревают до 76-76°С и перекачивают его на фильтрование.

Диаграммы температурного режима затирания солода с одной (I), двумя (II) и тремя (III) отварками, приведены на рис. 44. По оси абсцисс отложено время затирания (t, ч), а по оси ординат -температура (t,°C).

Сусло, полученное по двух- и трехотварочному способам, лучше осветляется перед сбраживанием.

Анализируя преимущества и недостатки отварочных способов, можно отметить, что по способу с одной отваркой нельзя получить достаточно высокий выход экстракта из солода удовлетворительного качества. Он применим только при переработке хорошо растворенно­го солода с высокой осахаривающей способностью. При затирании по трехотварочному способу для ускорения фильтрования затора можно применять более грубый помол солода, не снижая выхода экстрак­тивных веществ. Однако трехотварочный способ является трудоем­ким, длительность его превышает 5,5 ч, увеличивается расход энер­гии. Поэтому наиболее приемлемым в производстве считают двухот-варочный способ затирания.

При приготовлении специальных сортов пива карамельный солод подают в заторный аппарат одновременно со светлым или темным солодом, а жженый солод вводят в затор во время возврата после­дней отварки в заторный аппарат.

Одноотварочный способ затирания с кипячением всей густой час­ти затора. Преимущество этого способа перед другими в том, что вся густая зерновая масса затора подвергается кипячению; жидкая часть его, богатая ферментами, действию высоких температур не подвергается. Способ исключает повторное кипячение, которое ве­дет к разрушению крупных частиц шелухи, дает возможность пере-

рабатывать солод с пониженной осахариваюшей способностью. Со­кращается расход энергии и продолжительность затирания, увели­чивается выход экстрактивных веществ.

Начальная стадия затирания по данному способу производится при 50—52°С. Затем затор подогревается до температуры 62—63°С и выдер­живается 20—30 мин. За это время он отстаивается, надосадочную жид­кость затора с помощью декантатора и насоса перекачивают в другой заторный аппарат, а густую часть затора, оставшуюся в первом аппа­рате, медленно подогревают для осахаривания, затем доводят до ки­пения, кипятят 30 мин, добавляют холодную воду для охлаждения до 80—85°С и соединяют густую и жидкую части затора в одном аппарате. При этом температура затора устанавливается 70—72°С. Окончание за­тирания проводят также, как и по двухотварочному способу.

Данный способ можно применять на минипивоваренных заво­дах, где установлены двухпосудные варочные агрегаты, состоящие из заторно-суслсварочного и фильтрационного аппаратов. В этом случае надосадочную жидкость декантируют в фильтрационный аппарат, а затем возвращают.

Затирание солода с подкислением заторов. Оптимальные значения рН для действия ферментов солода в заторе приняты 5,4—5,5. Но в ряде случаев, когда для затирания используют воду с высокой кон­центрацией карбонатов и гидрокарбонатов, рН повышается до 6,3 и более. Для снижения жесткости воду умягчают с помощью ионооб-менников добавлением химических реагентов, или подкисляют затор разбавленной пищевой молочной кислотой и гипсом (CaSO.-2H₂O).

При использовании для затирания солода воды с карбонатной жесткостью не более 2,65 ммоль/дм³ в затор добавляют 0,085—0,105% молочной кислоты к массе затираемых зернопродуктов (пересчет ве­дется на 100%-ную молочную кислоту). Для этого включают мешал­ку заторного аппарата и при интенсивном перемешивании затора постепенно тонкой струей вливают разбавленную (15—20%-ную) молочную кислоту, которая, реагируя с гидрокарбонатами и щелоч­ными фосфатами, снижает рН затора.

Молочную кислоту добавляют в начале затирания, создавая тем самым благоприятную среду для действия ферментов солода.

Раствор молочной кислоты готовят в деревянной или эмалиро­ванной посуде, смешивая отмеренное количество молочной кислоты с 2—3 частями воды.

Гипс применяют для подкисления затора, когда в производство поступает вода с высокой карбонатной жесткостью, но небольшим содержанием солей серной кислоты (не более 150 мг/дм³ в пересчете на S0₃). Массу гипса (х, г), необходимого для подкисления затора при расходе 100 дм³ воды, определяют, как указано в разделе «Вли­яние состава воды».

Рассчитанное количество гипса отвешивают, измельчают до од­нородной массы и засыпают в заторный аппарат в начале затирания.

Сульфат кальция, реагируя со щелочными фосфатами и карбоната­ми воды, снижает рН затора, но при этом осаждается и часть фосфа­тов, необходимых в дальнейшем для питания пивных дрожжей.