Технология приготовления сусла 7 страница

Вариант 1: настаивание перед перекачиванием отварки в заторный котел. Смешивание воды с дроблеными зернопродуктами проводят при температуре 35-37 °С, после этого затор в течение 20 мин нагревают до 50 °С и выдерживают при этой температуре 15-30 мин (в зависимости от степени растворения солода). Затем температуру в течение 15 мин доводят до 65 °С и выдерживают затор при этой температуре в течение 30 мин. Эта пауза важна для улучшения вкуса пива. Оставшуюся после осаждения твердых частиц жидкую часть затора перекачивают в предварительно хорошо прогретый заторный чан, в то время как густой затор, объем которого составляет около 50 % объема всего затора, остается в котле. Густую часть затора после полного осахаривания при температуре 68-72 °С и кипячения в течение 15-30 мин перекачивают к основному затору, в котором устанавливается температура перекачивания на фильтрацию.

Можно также отобрать основной затор после осахаривания при температуре 70 °С, но в этом случае возникает риск того, что активность уже ослабленных при этом амилаз окажется недостаточной для полного осахаривания значительных количеств крахмала, перешедших в раствор при кипячении отварки. Продолжительность затирания при этом способе составляет 3-3,5 ч, но ее можно сократить при переработке очень хорошо растворенного солода, начиная затирание при более высоких температурах. Варьирование продолжительности температурных пауз в сочетании с разной длительностью кипячения позволяют получать сусло для различных типов пива.

Вариант 2: настаивание после возвращения отварки к основному затору. При переработке хорошо растворенного солода затирание начинают при температуре 50-55 °С и после белковой паузы в течение 10-15 мин отварку отделяют (объем отделяемой отварки составляет 30-40 %). После осахаривания и кипячения ее возвращают к основному затору, в котором устанавливается температура 65-78 °С, а затем после полного осахаривания весь затор нагревают до температуры 77 °С, при которой он направляется на фильтрацию. Данный способ подходит для светлого «элегантного» пива, однако вследствие небольшого объема отварки конечная степень сбраживания может оказаться слишком низкой. Постоянного контроля требует также выход экстракта. С учетом общей продолжительности затирания (около 3 ч) иногда используют более низкую температуру подготовки затора.

Вариант 3: настаивание оставшейся части затора. Затирание проводят аналогично варианту 2, однако после белковой паузы оставшуюся часть затора нагревают до температуры 62 °C и оставляют в чане до перекачки отварки, с помощью которой достигается температура, при которой весь затор перекачивается на фильтрацию. Для очень хорошо растворенного солода при известных условиях может потребоваться температура подготовки затора 65 или даже 67 °С. В данном случае обработке подвергают только отварку, с помощью которой весь затор доводят до температуры направления на фильтрование. В этом случае очень большое значение придается гомогенности солода и контролю состава сусла.

Вариант 4: способ затирания в заторном котле. Кипячению подвергается весь

затор, который затем охлаждается до температуры, благоприятной для протекания процессов расщепления. В данном случае благодаря ферментативной вытяжке, отобранной при низких температурах («холодному отстою»), происходит целенаправленное действие ферментов. Обычно этот способ предусматривает температуру начала затирания 35 °С (реже - 50 °С). После 10-15 мин отстаивания отбирают ферментативную вытяжку в количестве 10% от всего объема затора. Сам затор кипятят с соблюдением ферментативных пауз (при 50, 60 и 70 °С). После кипячения в течение 20-40 мин затор охлаждают (как правило, до 65-70 °С) с помощью встроенного в котел охлаждающего змеевика или добавлением холодной воды. После этого в него добавляют «холодный отстой», затем при выдержке при 65 и 70 °C затор осахаривается, и его нагревают до температуры, при которой затор перекачивается на фильтрацию. Такой способ затирания, занимающий в зависимости от продолжительности пауз 3,5-4,5 ч, позволяет добиться полного растворения крахмала и высокого выхода экстракта.

Еще одним вариантом затирания в заторном котле является способ затирания солода по Шмитцу, при котором весь затор кипятят и затем не охлаждают, а фильтруют при температуре кипения и промывают. Стекающее сусло, содержащее клейстерную муть, как и промывные воды, перед подачей в сусловарочный котел должно охлаждаться в теплообменнике и доосахариваться с помощью «холодного отстоя». Доосахаривание должно продолжаться до тех пор, пока последняя промывная вода не даст нормальную йодную реакцию, то есть все сусло можно затем разогревать для кипячения с хмелем только после окончания фильтрования и отсутствия йодной реакции. Тем самым выигрыш во времени, полученный за счет ускорения фильтрования затора при температуре 90-95 °С, сводится на нет. Выход экстракта при затирании этим способом несколько выше, поскольку можно использовать более тонкий помол солода. Для современных фильтрационных чанов необходимость использования подобных мер становится излишней, так как данный способ является не только энергоемким, но и приводит в большинстве случаев к получению более темного пива с размытым вкусом.

2.3.3.4. Способ затирания с очень короткими отварками применяется для очень хорошо растворенного солода, богатого ферментами, и может осуществляться в виде одно- и двухотварочного способа, хотя исходной формой является двухотварочный способ затирания. Благодаря температуре приготовления затора в 62 ⁰C расщепление белка регулируется так, чтобы при этой температуре относительно быстро инактивировать растворимые протеазы. Эти протеазы за короткое время обеспечивают интенсивное расщепление белка, и содержание общего азота в сусле всего на 5-7 % ниже, чем в сусле, полученном обычным двухотварочным способом. Содержание высокомолекулярного азота в сусле и пиве при затирании с очень короткими отварками повышается. Глюканазы при температуре 62 °C проявляют активность лишь недолго, и в результате содержание гумми-веществ по сравнению с их содержанием в солоде меняется незначительно. При использовании умеренно растворенного солода в определенных условиях могут появиться трудности с фильтрованием. Расщепление фитина протекает в меньшей степени, буферность затора уменьшается,

что ведет к снижению значения pH пива. Действие амилаз при затирании с очень короткими отварками до некоторой степени усиливается, но при условии, что растворение веществ солода идет быстрее процесса инактивации ß-амилазы.

После подготовки затора при температуре 62 °С и короткой паузы (10-15 мин) отварку (объемом 0,2-0,25 % всего затора) доводят до кипения с паузой для осахаривания, кипятят 5-10 мин и перекачивают обратно к основному затору, температура которого повышается до 68-72 °С. После выдержки всего затора при этой температуре около 30 мин вторую отварку (объемом 0,2-0,25 %) доводят до кипения и через 5-10 мин кипячения перекачивают к основному затору, температура которого повышается до 76-78 °С. Продолжительность затирания по этому способу составляет 2-2,5 ч. В результате можно получить пиво с приятным вкусом, если перерабатываемый солод был хорошего качества (степень растворения белка - около 40%, разница экстрактов солода грубого и тонкого помолов - не более 1,8 %, число Гартонга VZ 45 °С - более 38 %). При использовании слабо-растворенного солода можно либо выдержать паузу при 62 °С, либо начать затирание с температуры 50 °С с последующим нагревом до 62 °С. Тем самым можно улучшить аналитические и вкусовые показатели пива. Если конечная степень сбраживания получается слишком высокой, то ее корректируют некоторым снижением температуры подготовки затора (примерно до 58 °С). Двухотварочный способ затирания всегда благоприятнее, чем одноотварочный, так как температурные паузы при двухотварочном способе короче и, тем самым, эффективнее. Способ затирания с очень короткими отварками всегда требует тщательного проведения дробления, иначе уменьшается выход экстракта.

2.3.3.5. Способ затирания солода со скачкообразным повышением температуры отварок основан на использовании остатков отварки, обычно с температурой кипения, в которую перекачивается следующая отварка или даже остаток всего затора с целью «проскочить» оптимальные температуры и тем самым ограничить расщепление определенных групп веществ. Такой способ применяется также для снижения конечной степени сбраживания при производстве безалкогольного или слабоалкогольного пива.

Начинают затирание с густой засыпи солода (1: 2) при температуре 45-50 °С, лучше всего при помощи предзаторного шнека. После выдержки в течение 35-40 мин в затор быстро закачивают кипящую воду (2,5 гл/нем. ц засыпи), достигая таким способом снижения температуры со 100 до 73-73,5 °С. После паузы (40-60 мин) отварку нагревают до 77 °С и перекачивают в основной затор. Низкая температура начала затирания обеспечивает достаточное содержание свободного α-аминного азота, а также основных веществ. Получаемая при этом кажущаяся конечная степень сбраживания составляет 65-70 %, действительная - 53-57 %. При затирании со скачкообразным нагревом отварок необходимо постоянно вести контроль осахаривания (по йодному окрашиванию).

2.3.3.6. Настойные (инфузионные) способы затирания солода способствуют растворению и расщеплению веществ солода только благодаря действию присутствующих в солоде ферментов, так как второе средство механического воздействия (кипячение) не применяется. Для достижения определенного баланса ферментативное расщепление необходимо оптимизировать. При переходе от двухотварочного способа затирания с температурой подготовки затора 50 °С к настойному (инфузионному) способу представляется целесообразным начинать затирание при температуре 35-37 °С, повышая затем температуру со скоростью 1 °С/мин до 50-52 °С. Белковую паузу проводят в течение 20-30 мин в зависимости от содержания свободного α-аминного азота. Повышение температуры до 62 °С также проводится со скоростью 1 °С/мин. Мальтозная пауза направлена на улучшение действия амилаз и проводится в два приема - соответственно 20-30 мин при 62 °С и 20-30 мин при 65 °С. Для выбора продолжительности паузы определяющее значение имеет конечная степень сбраживания и йодное число. Выдержка при температуре осахаривания 70-72 °С продолжается и после достижения нормальной окрашенности затора по йоду, занимая в общей сложности около 60 мин. При этом растворяются и гликопротеиды (см. раздел 2.3.1.2), влияющие па ценообразование. Затем затор нагревают до температуры, при которой его перекачивают на фильтрацию (75-77 °С). При способе затирания с очень короткими отварками при условии очень хорошо и равномерно растворенного солода существует соблазн предельно сократить продолжительность затирания, причем ради лучшего расщепления крахмала начало затирания проводят при 55-58 или 60 °С, а ступенчатую мальтозную паузу - при 62 и 65 °С. Выдержка при температуре осахаривания (70-72 °С) длится около 60 мин. По сравнению с декокционным способом затирания при этом достигается довольно значительная экономия времени, так как паузы для оставшейся части затора, диктуемые обработкой отварки, заменяются целенаправленным регулированием температуры затора, полученного настойным способом. Следует также учитывать, что при длительных белковых или мальтозных паузах активность ферментов и без того ослабевает вследствие действия механизмов обратной связи и инактивации. Для достижения оптимального контакта ферментов с субстратом месильный орган должен работать и во время длительных пауз (на пониженной на треть скорости вращения). Для слаборастворенного солода затирание следует начинать при температурах ниже оптимальных для действия ферментов, выдерживая отдельные паузы для стимулирования расщепления ß-глюкана и крахмала в соответствии с требуемыми аналитическими показаетлями сусла. При условии соблюдения этих требований выход экстракта не снижается, но степень расщепления крахмала следует контролировать по йодному числу и растворимому экстракту дробины. Получаемое пиво может иметь несколько более мягкий, нейтральный вкус, что компенсируется при необходимости внесением карамельного солода (цветностью около 25 ед. ЕВС). Существовавшие прежде опасения по поводу слишком глубокого расщепления крахмала большим остаточным количеством α-амилазы не подтвердились - необходимо лишь следить за тем, чтобы в емкости для фильтрованного пивного сусла поддерживалась температура 75-77 °С. Для современных систем интенсивного кипячения сусла повышенное содержание коагулируемого азота (в -результате отсутствия стадии кипячения затора) никаких проблем не создает, лишь слегка увеличиваются потери горьких веществ.

Инфузионные (настойные) способы затирания позволяют также экономить энергию (в зависимости от числа отварок и продолжительности их кипячения).

Настойное затирание солода с понижающейся температурой затора состоит в том, что дробленый солод, смешанный с водой в интенсивно работающем предзаторнике, подают в горячую воду с температурой около 75 °С, в результате чего в процессе затирания температура снижается примерно до 65 ⁰C. В этом случае осахаривание и расщепление белка начинается при более высокой температуре и тем самым действие α-амилазы усиливается, а остальных ферментов ослабляется. Такой способ используется для переработки очень сильно растворенного солода и получения определенных типов пива (в частности, пива верхового брожения, например, эля).

2.3.3.7. Способ затирания с разделением помола на фракции предусматривает раздельную обработку различных фракций помола в зависимости от содержания в них ферментов, их твердости и растворимости. Прежде всего, следует избегать кипячения оболочек вместе с затором, чтобы не допустить выщелачивания дубильных веществ, горьких веществ оболочек и гуминовых веществ. Мука и тонкая крупка из хорошо растворенных частей зерна экстрагируются только ферментативным путем, а грубая крупка, которая по своей структуре больше соответствует несоложеному сырью, подвергается при кипячении физическому растворению. Предпосылкой для использования данного метода является наличие пяти- или шестивальцовой дробилки, в которой отдельные фракции после дробления разделяются.

Типичный способ затирания с разделением помола на фракции начинается с приготовления затора из грубой крупки, который после белковой паузы и паузы для осахаривания интенсивно кипятят в течение 30-60 мин. В это время в заторном чане приготавливают затор из оболочек, причем температуру выбирают так, чтобы после добавления отварки из грубой крупки температура затора составила 72-75 °С. Затем к этому затору добавляют муку и тонкую крупку. После осахаривания растворенных при кипячении и добавленных позже компонентов затор нагревают до температуры перекачивания на фильтрацию. Этот способ позволяет хорошо регулировать условия осахаривания, однако вследствие последующего внесения оболочек существует риск неполного расщепления гумми-веществ, высокомолекулярных белков и остатков крахмала, следствием чего является неудовлетворительный состав сусла и тем самым трудности в дальнейшем ходе процесса приготовления пива, а также неудовлетворительное качество готового пива (прежде всего, его вкус и стабильность).

Зачастую отделение оболочек проводят в рамках обычного декокционного способа так, чтобы оболочки попали в затор в определенный момент времени, когда они уже не будут подвергаться кипячению. Таким способом можно исключить кипячение оболочек, но если внесение оболочек осуществляют при двухотварочном способе затирания или при очень коротких отварках при температуре лишь 65-70 °С, то в случае недостаточного измельчения оболочек существует риск снижения выхода экстракта, конечной степени сбраживания и в общем ухудшения сбраживаемости сусла. При ошибках в ходе внесения первое сусло и промывные воды уже не будут характеризоваться нормальным йодным окрашиванием, и наоборот, в благоприятном случае пиво может приобрести мягкий, нежный вкус при цветности 0,5-0,8 ед. ЕВС. Для надежности оболочки часто добавляют к оставшейся части затора после отбора первой отварки или затирают в отдельной емкости при 50-60 °С, чтобы затем в подходящий момент, то есть после отбора второй отварки, перекачать оболочки в заторный чан. При этом следует учитывать необходимое количество добавляемой воды при расчете главного налива (см. раздел 2.3.2).

Улучшение технологии дробления благодаря кондиционированию или непрерывному замачиванию, широкое внедрение настойных способов затирания солода делает отделение оболочек излишним. Вместе с тем из-за продолжающейся дифференциации типов и сортов пива данный способ может применяться, например, для получения особо «мягкого» пива.

2.3.3.8. Способы затирания солода под давлением, в которых для улучшения растворения частиц крахмала предусматривается кипячение затора под давлением, себя не оправдали. Такое кажущееся более полное использование сырья приводит к получению пива с очень резким неопределенным вкусом. Для применения этого и аналогичных способов (например, для кипячения под давлением уже выщелоченной дробины и использования полученного продукта для затирания следующей варки) требуется котел с избыточным давлением около 3 бар (желательно с полусферическим обогреваемым днищем). Нагрев затора может также осуществляться с помощью змеевика, который при необходимости можно использовать и для охлаждения содержимого котла. Существенное улучшение существующих технологий варочного производства сделало такие способы излишними.

2.3.3.9. Переработка несоложеного сырья. Несоложённое сырье - кукуруза, рис или несоложеный ячмень - содержит все компоненты эндосперма в их нативной форме. Поскольку они не были растворены в процессе солодоращения, не происходило образования или активизации ферментов, для обеспечения, как минимум, удовлетворительного превращения крахмала и по возможности полного использования экстракта несоложенное сырье должно подвергаться предварительной обработке (растворению). Такую обработку осуществляют путем кипячения несоложеного сырья (иногда под давлением), благодаря которому крахмал клейстеризуется и впоследствии легче осахаривается.

Чтобы провести это растворение наилучшим образом, необходимо сильное измельчение сырья. Если рис и кукуруза в виде хлопьев, тонкой крупки или муки не требуют дальнейшей подготовки, то наиболее часто использующаяся в пивоварении грубая крупка и рисовая сечка должны быть дополнительно измельчены.

Так как в кукурузе и рисе отсутствуют оболочки, можно использовать более грубый кондиционированный помол солода. При этом заслуживает внимания тот факт, что несоложеное сырье «разбавляет» гумми-вещества солода и, таким образом, хороший помол и полное расщепление крахмала не вызовут затруднений при фильтровании. Солод из многорядного ячменя увеличивает содержание оболочек в заторе и при высокой доле несоложенного сырья (около 40%) обеспечивает повышенное содержание в заторе

и сусле ферментов и свободного α-аминного азота.

Кроме того, важно обеспечить растворение несоложеного сырья с помощью ферментативных процессов. Под действием ферментов несоложеное зерно разжижается с моментальным растворением клейстеризованных слоев. Именно поэтому в процессе растворения к несоложеному сырью добавляют солод, способствующий получению жидкого затора и препятствующий пригоранию вязкого затора из несоложеного сырья.

Присутствие амилаз солода понижает температуру клейстеризации крахмала примерно на 20 °С, благодаря чему клейстеризация может проходить еще в области температур осахаривания (за некоторыми исключениями).

Для растворения несоложеного сырья требуется довольно много воды (1: 4-5), в связи с чем затор из солода делают более густым (1: 2,5-3), чтобы после соединения обоих заторов получалась нормальная концентрация сухих веществ в первом сусле.

Контроль растворения несоложеного сырья осуществляется по йодной пробе. После перекачивания затора из несоложеного сырья весь затор должен осахариваться быстро и полностью - в противном случае для получения нормального йодного окрашивания затора температуру осахаривания повышают до 75 °С.

Для кипячения несоложеного сырья под давлением требуется соответствующий герметичный котел. Для крупной крупки применяется давление до 3 бар (как правило, 1 бар). Преимущество этого метода состоит в том, что снижается количество солода, добавляемого к затору из несоложеного сырья, и, кроме того, у риса возникает меньше проблем при клейстеризации и разжижении (см. раздел 2.1.2.2).

Увеличение доли солода при кипячении под давлением (1: 1) может негативно повлиять на вкусовые свойства пива; это же относится к крупке с высоким содержанием жиров, образующих в результате омыления жирные кислоты, ухудшающие пенообразующие свойства.

Разные виды несоложеного сырья, способы их переработки и разные доли внесения делают необходимым применение различных способов затирания. Кукуруза легче поддается обработке, чем рис, так как в большинстве случаев у нее ниже температура клейстеризации. Заранее подготовленные продукты, например, хлопья или чистый кукурузный крахмал, как и небольшие доли несоложеного сырья (до 15 %), в дополнительной обработке не нуждаются. Их добавляют в первую отварку, и после ее кипячения и перекачки к основному затору при температуре 67-70 °С они полностью осахариваются. Возможно также раздельное добавление несоложеного сырья к первой и второй отварке.

В случае повышенной доли несоложеного сырья необходимо провести отдельное затирание несоложеного сырья. Если его доля (например, кукурузы) составляет 20 %, то отдельное затирание проходит по следующей схеме. При засыпи в 3000 кг задают 600 кг кукурузы. Для приготовления затора в заторном котле 600 кг кукурузы и 600 кг солода смешивают без образования комков при температуре 35 °С с 50 гл воды, получая общий объем 54 гл. После выдержки и последующих ферментативных пауз при температуре 50 и 70-75 °С затор кипятят в течение 30 мин. Оставшуюся часть засыпи солода (1800 кг) затирают с 54 гл воды при температуре 50 °С с таким расчетом, чтобы выдержать необходимую для действия протеаз солода белковую паузу.

Общий объем солодового затора составляет в данном случае 66 гл. Прокипяченный затор перекачивается в заторный чан, после чего температура всего затора повышается до 65-70 °С. Объем всего затора увеличивается в результате до 120 гл в соответствии с концентрацией первого сусла 17-17,5 %. После этого либо ждут, пока затор полностью осахарится, после чего его нагревают до температуры перекачивания на фильтрование, либо проводят вторую отварку (как при обычном двухотварочном способе затирания). Если солодовый затор при перекачивании отварки из несоложеного сырья имел температуру всего 35-37 °С, то можно применить и трехотварочный способ затирания.

Некоторые сорта риса даже при добавлении солода не полностью клейстеризуются при температуре 78 °С, и во избежание трудностей подготовку несоложеного риса проводят следующим образом.

Рис с добавлением 3-5% солода затирают при температуре 70 ⁰C, нагревают до 88-90 °С, оставляют на 10-15 мин для клейстеризации, после чего вносят такое количество солодового затора с температурой 30-40 °С, чтобы в результате получить температуру 78 °С. Внесенный солод разжижает клейстер за 5-10 мин, после чего его перекачивают в уже разделенный до этого момента солодовый затор. В этом случае применяют одно-, двух- и трехотварочный способы затирания (при трехотварочном способе лучше протекает расщепление нативного крахмала). Пиво, полученное этими способами, более «резкое», но характеризуется большей округленностью вкуса, чем пиво, в приготовлении которого использовалось только кипячение несоложеного сырья или только затор, полученный настойным способом. Пиво, приготовленное по настойному способу затирания, при известных условиях может отличаться несколько грубым, несбалансированным характером.

Солодовый затор или общий затор должны иметь значение pH около 5,5. Для затора из несоложеного сырья допускается значение pH 5,7-5,8, так как в данном случае слишком низкое значение pH препятствует клейстеризации и разжижению.

Для переработки несоложеного сырья качество используемого солода играет такую же, если не более важную роль, как и при варке сусла из чистого солода. Солод позволяет не только компенсировать отсутствие в несоложеном сырье амилолитической активности, но и очень низкую растворимость белковых веществ, содержащихся в несоложеном сырье. Это позволяет обеспечить достаточное снабжение дрожжей ассимилируемым азотом. Таким образом, для переработки несоложеного сырья требуется хорошо растворимый солод, богатый ферментами. Благодаря повышенному содержанию оболочек и ферментативному потенциалу зачастую используют солод из богатого белком многорядного ячменя. При высокой доле несоложенного сырья солод может составлять 30-60 %.

При достаточной ферментативной активности солода возможна переработка несоложеного ячменя в количестве 10-15 %. При этом применяются более длительные белковые паузы, так как из ячменя в затор переходит всего 10-15 % растворимого азота. Гумми-вещества ячменя по сравнению с гумми-веществами солода короткого ращения расщепляются в меньшей степени. После предшествующей клейстеризации осахаривание проходит успешнее, в связи с чем следует применять или двухотварочный способ

затирания, или после возвращения отварки в затор выдержать паузу при температуре 70-72 °С. При переработке ячменя предпочтение отдают мокрому помолу.

Повышенное количество ячменя (порядка 20-50 %) перерабатывают с внесением ферментных препаратов. Как правило, используются обычный одно- или двухотварочный способ затирания, а несоложеное сырье вносят вместе с ферментным препаратом. Наряду с фиксированной протеолитической и амилолитической активностью данного препарата, в нем содержатся и эндо-β-глюканазы, менее восприимчивые к температуре, чем эндо-β-глюканазы солода. Таким образом, содержание гумми-веществ не должно представлять каких-либо трудностей при последующей переработке. Используются также смеси из 40 % ячменя, 30 % кукурузы и 30 % солода в сочетании с внесением ферментных препаратов (в количестве 0,03-0,1 % от массы несоложеного сырья в зависимости от препарата). Этого количества достаточно, чтобы обеспечить хорошее растворение белка и снабжение сусла аминокислотами, а также для полного расщепления крахмала. Грубую горечь, часто характерную для «ячменного пива», можно уменьшить путем снижения значения pH затора до 5,4, а при кипячении сусла - до 4,9. Некоторое улучшение дает также добавление таннинов (3-5 г/гл) при кипячении сусла.