ингредиенты для пивоварения

Пивные дрожжи.

Рад всех снова приветствовать!! 

Для начала хочу поблагодарить тех, кто принял участие в голосовании.Лидирующие позиции на данный момент занимает "Fenrir", следомс большим отрывом идут "The Literary bar" и "Паровойкотел", остальные финишировали на старте.

Отдельное спасибо хочу выразить Smart777. Чувак, идеяохренительная! Уверен - такого бара нет точно, пока непонятно как в интерьервпишется варочный порядок, да и опасаюсь, что варить там будут не пиво, а тех,кто не оплачивает счет. Ну и еще не уверен что смогу донести всюпривлекательность до инвесторов. Поэтому, прости, но идея пока внеконкурса. 

В данное время на обсуждении еще несколько вариантов, но они буду в следующемвыпуске, а пока...

А пока поговорим о еще одном ингредиенте в пивоварении, без которого необойтись - пивные дрожжи. Разберем их виды, строение, химический состав, на чтоони влияют и какие могут возникнуть проблемы. 

Дрожжи - это одноклеточные простейшие, обладающие рядом свойств клеток болеевысокоорганизованных организмов. Будучи эукариотами, они обладают настоящимклеточным ядром и цитоплазматическими органеллами, в частности митохондриями.

Таксонометрически дрожжи относят к царству грибов. По виду размножениядрожжи делятся на две большие группы в зависимости от возможности образованияспор - спорообразующие и неспорообразующие. Пивные дрожжи относятсяк спорообразующей группе дрожжей, в которой различают две большие подгруппыкультурных пивоваренных дрожжей, принципиально отличающихся своим поведением:дрожжи верхового брожения (Saccharomycescercvisiae) и дрожжи низовогоброжения (Saccharomycescarlsbergensis).

Дрожжи верхового брожения в зависимости от конкретного штаммасбраживаются при температуре 15-25 °С, образуя почечные сообщества; во времяинтенсивного брожения они поднимаются наверх, образуя шапку пены (деку)молодого пива. Они способны дополнительно образовывать споры и сбраживаюттрисахарид рафинозу лишь на одну треть.

У дрожжей низового броженияспособность к образованиюспор менее выражена, они не образуют почечных сообществ и к концу брожения,протекающего при температуре 5-10 ⁰C, оседают на дно.

Наряду с культурными пивоваренными дрожжами существуютмногочисленные «дикие дрожжи», часть которых относится к виду S.cerevisiae. Они вызывают помутнение пива и изменение его вкуса.

Немного морфологии.

Дрожжи представляют собой одноклеточные микроорганизмы округлойили овальной формы длиной 5-12 мкм и шириной 5-10 мкм. Площадь поверхностиодной клетки составляет в среднем около 150 мкм². При обычномвнесении дрожжей в количестве 0,5 л дрожжей/гл число клеток составляет 1,5млрд, что соответствует площади 225 м², а в результатечетырехкратного размножения активная поверхность клеток составляет 900 м²/гл.

Клеточнаястенка у дрожжевой клетки составляетпримерно около 20 % ее массы. Образована эта стенканесколькими слоями, состоящими главным образом из β-1,3-глюкана,β-1,6-глюка-на, α-маннана, а также из липидов, белковых веществ, неорганическихсоединений (обычно фосфатов), а также гексозоаминов. Соотношение β-глюканов кманнану варьирует в зависимости от штамма дрожжей и зависит от условий ихразмножения.

Поверхностьклеточной мембраны покрыта слизистой оболочкой, которая преимущественно состоитиз маннана. Состав клеточной мембраны в процессе брожения изменяется.

Протоплазма клетки состоит из ядра и собственно протоплазмы (цитоплазмы). Ядро составленоиз базовой плазмы и нескольких хромосом, содержащих гены (носителинаследственных признаков). Протоплазма клетки также состоит избазовой плазмы, в которую «встроены» мембранная система эндоплазматическойсети, а также такие структурные частицы, как, например, митохондрии, рибосомы илизосомы. Митохондрии состоят из липопротеидов и содержат рибонуклеиновуюкислоту (РНК) и большое количество витаминов. Они являются носителями рядаферментов, необходимых для обмена веществ в процессе дыхания клетки. Лизосомысодержат ферменты, отвечающие за синтез протеинов, а рибосомы богаты РНК.Цитоплазма преимущественно содержит белковые вещества, изменяющееся количестворезервного углевода (гликогена), а также жиры. В стареющих дрожжевых клеткахизначально небольшие вакуоли (пространства, заполненные внутриклеточнойжидкостью) увеличиваются в размере и постепенно вытесняют плазму. 

Химический состав дрожжей.

Прессованные сухие дрожжи содержат 65-85 % воды, 60 % которой связановнутриклеточно, а 10-30 % - в виде гидратационной воды. В пересчете на сухоевещество получается следующий состав: азотсодержащие соединения - 38-60 %,углеводы - 15-37%, жиры - 2-12%, 6-12 % минеральных веществ, а также следывитаминов.

Примерпрессованных дрожжей.

Азотсодержащиевещества примернона 90 % состоят из белков, необходимых для построения новых клеток - альбумина,фосфорглобулина и нуклео-протеина. Остальные 10 % - это свободные аминокислоты,нуклеиновые кислоты и их производные.

Углеводы присутствуют в мембране в видеглюканов (8 %) и маннана (2,5-10 % как гумми-вещества дрожжей), а также вплазме в форме гликогена. Последний используется главным образом как резервныйуглевод. Его содержание (3-15 %) растет при обильном поступлении питательныхвеществ, а при их дефиците он потребляется дрожжами. В небольшом количествеприсутствует также трегалоза - дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы.

Содержаниежиров вдрожжах зависит от возраста дрожжей и условий их размножения. В молодых клеткахоно невелико и может повыситься в особых условиях разведения с 2 - 5 до 40 %.Липиды дрожжей содержат наряду со средне- и высокомолекулярными (насыщенными иненасыщенными) жирными кислотами ацилглицириды, фосфолипиды, стерины(эргостерины) и т. п.

В пересчетена 100 г CBсодержание минеральных веществ составляет: 2000 мгфосфатов, 2400 мг калия, 20 мг кальция, 200 мг натрия, 2 мг магния, 7 мг цинка(минимальное количество - 3,5 мг) а также следов железа, марганца и меди.

Витамины встречаются в дрожжах в следующихколичествах (на 100 г CB): тиамин (B₁) - 6-20 мг, витамины В₂-комплекса- рибофлавин (2-8 мг), никотиновая кислота (30-100 мг), фо-лиевая кислота (2-10мг), пантотеновая кислота (2-20 мг), а также пиридоксин (B₆) вколичестве 3-10 мг, биотин (витамин Н) - 0,1-1 мг и витаминоподобные вещества -инозит и холин (200-500 мг).

Ферменты дрожжей.

Дрожжибогаты ферментами, содержащимися в клеточных стенках, цитоплазме, вакуоле иядре клетки. Они способствуют усвоению питательных веществ, их превращению и,соответственно, росту и размножению клеток. В дрожжах различают 6 группферментов - гидролазы, трансферазы, оксидоредуктазы, лиазы, изомеразы и лигазы,в частности синтетазы или синтазы.

1. Гидролазы-вызывают гидролитическое расщеплениевеществ, причем соединения гликозида, сложного эфира и пептида расщепляются врезультате присоединения радикалов воды. Гидролазы состоят чаще всего из одногопротеина, причем область реакции зависит от функциональных групп различныхаминокислот.

Примерреакции, катализируемой гидролазой.

2.Трансферазы - переносятгруппы атомов (фосфорил-, амино-, гликозил-группы и т. д.) от одной молекулы(донора) к другой молекуле (акцептору). Транс-фосфорилазы способствуютпереносу остатков фосфата и осуществляют тем самым важную функцию впромежуточном обмене веществ. Кроме того, дрожжи содержат гексокиназу,фосфоглицерат-и пируваткиназу. Все эти ферменты участвуют в спиртовомброжении. Также присутствуют ферменты, катализирующие перенос остатковфосфата на рнбозу, аденозан, холин и т.д. Транс - гликозидазыучаствуют в синтезе гликогена, а транс-аминазы переносятаминогруппы.

Примерреакции, катализируемой трансферазой.

3.Оксидоредуктазы - переносят водород или электроны от одного субстрата к другому. Следуетразличать дегидрогеназы, которые могут действовать как аэробные (атом водорода,отщепленный от субстрата, переносится на кислород) или анаэробные ферменты(атом водорода переносится на другую молекулу, не накислород). Оксидазы переносят атомы водорода на молекулярныйкислород, а оксигеназы катализируют встраивание молекулы кислорода в субстрат.К первой группе относятся пероксидазы и каталазы.

4. Лиазы- разрываютодну химическую связь (например, С - С - ) без присоединения воды. Ихподразделяют на декарбоксилазы (кетокислотные и аминокислотные декарбоксилазы)и дегидратазы (энолазу, фумаразу). К первой группе относитсяпируват-декарбоксилаза, обычно обозначаемая как «карбоксилаза». Она вызываетотщепление карбоксильной группы (декарбоксилирование) пировиноградной кислотыдо ацетальдегида с образованием углекислоты (то есть, этот фермент отвечаетза карбонизацию пива).

Примерреакции.

5. Изомеразы - катализируют внутримолекулярнуюперегруппировку атомов в молекуле с возможной внутримолекулярнойокислительно-восстановительной реакцией (например, превращение глюкозы вофруктозу). В случае внутримолекулярной перегруппировки фосфорильная группапереносится с первого на шестой атом углерода молекулы глюкозы. Таким образом,следует различать фосфогексозоизомеразы и фосфомутазы. Если проще,то этот фермент позволяет дрожжам расщеплять сложные сахара на простые, которыеидут в пищу.

Примерреакции.

6.Лигазы (называмые также синте-тазами и синтазами) - позволяют осуществлять соединениедвух молекул, причем для такого соединения необходима энергия. К ним относятсявсе ферменты, способные синтезировать связи C-N-, C-S-, C - O - и С-С-. 

Для примера.

Размножение дрожжей.

Обычнодрожжи размножаются почкованием, редко путем спорообразования. При почкованииклетка образует на поверхности почку, которая на поздней стадии ростаразделяется на материнскую и дочернюю клетки. После почкования каждый разостается почечный рубец - его можно наблюдать под электронным микроскопом.

Почкование.

Размножениедрожжевой клетки предполагает наличие соответствующей питательной среды(состава сусла). При размножении дрожжей различают следующие стадии:

1. Латентнаяфаза, продолжающаяся несколько часов, в которой размножения еще не происходит;этот период тем продолжительнее, чем более ослаблены дрожжи.

2.Экспоненциальная (логарифмическая, лог-фаза), при которойпроисходит логарифмическое размножение дрожжей; брожение начинается.

3. Фазазамедления размножения,при которой под воздействием продуктовметаболизма размножение постепенно замедляется, но брожение еще продолжается.

Продолжительностьгенерации - этовремя, необходимое для удвоения числа клеток. В период интенсивного роста онасоставляет в зависимости от различных факторов 6-9 часов.

Оптимальныйдиапазон температур дляразмножения дрожжей находится в пределах 25-30 °С; при температурах выше 40 °Сразмножение прекращается, а жизнедеятельность дрожжей подавляется. Более низкиетемпературы замедляют их размножение, но не подавляют жизнедеятельностьдрожжей.

Содержание спирта вконцентрации более 6% оказывает на размножение дрожжейотрицательное действие, однако дрожжи способны адаптироваться к повышеннойконцентрации спирта. Кроме того, тормозят размножение дрожжей следующиефакторы: наличие высших спиртов, нитриты как продукты восстановления нитратов(начиная с содержания 40 мг/л пивоваренной воды), а также большое количествотяжелых металлов. Подавлять жизнедеятельность дрожжей могут дезинфицирующиесредства, хотя некоторые из них тормозят лишь размножение, но не собственнопроцесс брожения, причем к определенным дезинфицирующим средствам дрожжиспособны адаптироваться.

Автолиз дрожжей.

Авто́лиз, ауто́лиз, самоперева́ривание —саморастворение живых клеток и тканей под действием их собственныхгдролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы. Происходит ворганизме при некоторых физиологических процессах, в очагах омертвения, а такжепосле смерти. Автолиз микроорганизмов происходит при старении микробнойкультуры или повреждении клеток различными агентами.

Автолиздрожжей происходит при неправильном их хранении, а также при определенныхусловиях в ходе брожения и хранения пива. Ферменты дрожжей расщепляют углеводыклетки и азотистые вещества, разрушая структуру дрожжевой клетки, а вакуолиувеличиваются за счет цитоплазмы. Субстрат насыщается аминокислотами и другимипродуктами расщепления белка, особенно нуклеотидами; значение pH возрастает,особенно вследствие выделения щелочных аминокислот и связывания ионов водородапродуцируемыми фосфатами и протеинами. Кроме того, происходит выделениесреднемолекулярных жирных кислот (C₆-C₁₂) И ИХ СЛОЖНЫХэфиров, а также протеаз дрожжей и других ферментов. Первые расщепляютвысокомолекулярные белковые вещества с увеличением содержания α-аминного азота,что негативно отражается на пенообразующих свойствах пива. Эти явления,происходящие в конце процесса брожения, при дображивании (особенно приповышенных температурах), а также при длительном холодильном хранении сусла свысоким содержанием дрожжей, являются лишь начальной стадией автолиза, котораяорганолептически проявляется в появлении резкого вкуса, отчасти напоминающего«старые дрожжи». Сильный автолиз дрожжей может вызывать появление в пиве дажепривкуса креозота.

Дрожжи,подвергшиеся автолизу.

Продукты метаболизма и их влияние на качество пива.

Во времяспиртового брожения образуется множество различных химических соединений -высшие спирты, эфиры, альдегиды, диацетил, ацетоин и др., являющихся продуктамиметаболизма и способные влиять на аромат и вкус пива.

1. Высшие спирты - образуютсяиз аминокислот, которые в ходе реакций трансаминирования превращаются всоответствующие α-кетокислоты, а через декарбоксилирование и восстановление - вспирты. Образование высших спиртов происходит преимущественно в ходеглавного брожения в зависимости от используемой расы дрожжей, состава сусла иусловий брожения. Дрожжи верхового брожения образуют существенно большепобочных продуктов, чем дрожжи низового брожения. Ароматические высшиеспирты способны влиять на вкус и аромат пива. Например, фенилэтиловыйспирт придает пиву специфический навязчивый «цветочный»привкус. Триптофол образуется в ходе брожения, а при хранениивновь расщепляется. Он обладает слабым горьким (в определенныхусловиях слегка фенольным) вкусом. Тиросол характеризуется интенсивнымгорьким, слегка желчным вкусом и похожим на фенольныйзапахом.

2. Сложныеэфиры - являются важнейшими участниками формированияаромата. Как продукты метаболизма дрожжей они образуются внутри клетки черезкатализированные ферментами реакции при участии алкоголь-ацетил-трансферазы изацетил-коА и соответствующих спиртов. Их развитие тесно связано с ростомдрожжей и образованием высокомолекулярных жирных кислот.Действие алкоголь-ацетилтрансферазы, локализованной в клеточной мембране,ингибируется ненасыщенными жирными кислотами и эргостерином. При традиционномдображивании пива содержание сложных эфиров может существенно повыситься врезультате реакций нелетучих и летучих кислот со спиртами. При более длительном периоде дображивания,особенно у крепкого пива, формируется приятный эфирный аромат. 

В формировании аромата пива участвуют такжеэтиловые эфиры низкомолекулярных жирных кислот (гексановой, октановой и декановойкислот), так называемый «яблочный эфир». Последний является важнейшим эфиром«дрожжевого масла»; его содержание значительно возрастает при длительномдображивании, при использовании некоторых способов дображивания при повышенныхтемпературах, а также при брожении под давлением. 

3. Альдегиды.Ацетальдегидобразуется как промежуточный продукт метаболизма дрожжей из пирувата в ходе егодекарбоксилирования в первые 48 ч главного брожения, а затем в ходе брожения идображивания его содержание снижается параллельно исчезновению вкуса молодогопива. Высокие нормы внесения дрожжей, незначительнаяаэрация, повышенные начальные температуры сусла при внесении дрожжей и главногоброжения способствуют образованию альдегидов, однако при высоких температурахих содержание убывает быстрее, чем в условиях нормального брожения. Этообъясняется не только восстановлением до этилового спирта, но и испарением(точка кипения 21 °С), а также удалением CO₂.

4. Органические кислоты. Летучие кислоты - к ним относитсяуксусная кислота, содержащаяся в пиве в количестве 20-150 мг/л, и муравьинаякислота (20-40 мг/л), образующиеся в результате расщепления глюкозы.Образованию уксусной кислоты способствуют высокие нормы внесения дрожжей,высокая температура брожения и интенсивная аэрация сусла (в зависимости от расыдрожжей). В ходе дображивания наблюдается дальнейшее увеличение содержаниялетучих кислот.

Нелетучие кислоты - пировиноградная, яблочная,лимонная, молочная - образуются в процессе обмена веществ при брожении, а такжепутем дезаминирования аминокислот. Значение органических кислот заключается ввозможности образования ими сложных эфиров.

При брожении, дображивании и созревании пивамолочная кислота этерифицируется, что выражается в более высоком содержанииэтилового эфира молочной кислоты. Здесь заслуживает внимания глицерин какпродукт брожения - его содержание составляет от 1300 до 2000 мг/л в зависимостиот количества сброженных cахаров, и поэтому у темного пива отмечаетсяпониженное, а у светлого крепкого пива высокое содержание глицерина.

5. Низкомолекулярные свободные жирные кислоты -как продукты метаболизма дрожжей образуются в ходесинтеза жирных кислот в первые 3-4 сут главного брожения. Речь идет огексановой (капроновой), октановой (каприловой), декановой (каприновой) идодекановой (лауриновой) кислотах. При ускоренных способах брожения, как этопроисходит при интенсивной ступенчатой аэрации, повышенной норме внесениядрожжей и повышенных температурах, образование этих жирных кислот снижается ипроявляется отчетливое влияние используемой расы дрожжей. При автолизе дрожжейсодержание жирных кислот значительно возрастает.
Впиве, сброженном под давлением, также обнаруживается повышенное содержаниежирных кислот, выделяемых дрожжами на стадии созревания пива. На содержаниесвободных жирных кислот влияет физиологическое состояние дрожжей, способныхотрицательно повлиять на вкус (появлется дрожжевой привкус) и пенообразование.

6. Вицинальные дикетоны-диацетил (2,3-бутадион) и 2,3-пентадион - являются продуктами метаболизмадрожжей. Диацетил явнымобразом негативно сказывается на вкусе пива, тогда как 2,3-пентадион благодарясущественно более высокому значению его порогового восприятия оказывает гораздо меньшее влияние. Диацетил придает пиву вкус и запах сливочного масла.

7. Сернистые соединения - способны существенно влиять на аромат и вкус пива,так как обладают очень низкими пороговыми значениями восприятия. В пиве ониприсутствуют в виде сероводорода, диоксида серы, сульфидов (диметил-сульфида,диметилдисульфида, диметилтрисульфида), спиртов (например, метионола), сложныхэфиров (этилтио-ацетата, метилтиоацетата, этилового эфира 3-метилтиопропионовойкислоты), а также в виде низкомолекулярных меркаптанов (этил- иметилмеркаптан). Общее содержание серы (представленное преимущественно пептидамис серосодержащими аминокислотами) снижается благодаря отделению осадка взвесейгорячего и охлажденного сусла и осаждению мути при главном брожении;серосодержащие аминокислоты, как и другие органические и неорганическиеисточники серы, абсорбируются параллельно приросту биомассы дрожжей. Наконец,летучие сернистые соединения удаляются вместе с газами, выделяющимися приброжении.

Итог.

Ну что же, на этом и закончим. Как мы смогли убедиться, дрожжи играют далеко не последнюю роль в формировании органолептических показателей пива. При этом, используя тот или иной штамм дрожжей или же различные способы брожения и дображивания, мы можем прогнозировать определенные показатели вкуса и запаха.

Конечно, информации куда больше, чем мне удалось рассказать в рамках данной статьи, но и этого пока достаточно. В следующих выпусках мы с вам пройдем все этапы варки пенного напитка.

Всем хороших выходных и как всегда вкусного пива!!

Солод в пивоварении. Часть 3 - типы солодов.

Всем добрый день!

"Радио "Сам себе пивовар" продолжает вещание. Сегодня на повестке дня завершающая часть информации об основном ингредиенте в пивоварении - солоде, а именно, сегодня мы познакомимся с группами солодов - основные и специальные.

1. Основные солода.

Основной солод - это солод, который составляет большую часть засыпи при затирании чистозернового пива. В целом, наше будущее пиво может быть сварено вообще только из одного солода. В то же время, в составе засыпи может быть 2-3 основных солода в разных пропорциях, но общая их масса будет больше чем масса солодов специальных. Именно из солода основного типа мы получим все необходимые нам сахара.

Давайте пройдемся по типам основных солодов:

А. Светлый солод пильзенского типа (Pilsen).

Пильзенский солод еще называют Лагерным солодом, так как у него очень низкая цветность (2,5 - 3,5 EBC), и это основной солод для производства пилснеров и лагеров. Так же, его используют в качестве добавки и при варке других сортов. Такой солод производят особым образом, чтобы не происходило меланоидинообразование, так как для меланоидинов характерен тёмный цвет, обычно от красно-коричневого до тёмно-коричневого.

Меланоидины - группа высокомолекулярных гетерогенных полимерных соединений (результат реакции между аминокислотами и сахарами). Образуются в ходе реакции Майара (примером реакции можно назвать жарку или выпечку хлеба, когда меняется цвет продукта и появляется специфический вкус и запах). 

Для производства солода пильзенского типа используют ячмень с низким содержанием белков (до 11%), степень замачивания поддерживается на уровне 42-44%, при этом, максимальная температура составляет 17-18 градусов. Просушивают же солод при температуре 80-85 градусов.

В. Венский солод (Vienna)

На просторах интернета, почему-то, очень часто Венский солод попадает в категорию специального пива, хотя и его можно использовать до 100% в засыпи. Придает пиву немного более интенсивный аромат солода и зерна, чем солод Pilsen, а также легкие ноты карамели. Благодаря более высокой температуре обсушки (90 градусов) достигается цветность в 5-9 EBC, степень замачивания такого солода 44-46%.

Так же, может применяться для корректировки цвета более светлого солода для получения "золотистого" пива. При этом вносит  ароматы карамели и ириски, улучшает полновкусие и повышает пеностойкость.

С. Pale Ale

При производстве данного солода большая часть сернистых соединений выпаривается в процессе просушки при температуре до +95 градусов Цельсия, что делает напитки из данного солода более мягкими. Благодаря высокой диастатической силе, Pale ale прекрасно подходит для использования совместно с солодами слабой ферментативной способности.

Диастатическая сила - способность солода расщеплять крахмал на моно- и полисахариды, необходимые для процесса брожения.

D. Солод Мюнхенского типа (MUNICH)

Этот солод хоть и является базовым, все же его цветность несколько больше, чем у представителей, о которых было сказано выше. Мюних можно использовать 100% в засыпи, но все же, наилучший результат по крепости, цвету и вкусу можно получить при использовании, например, с Pale Ale. 

Обсушка солода мюнхенского типа ведется при менее интенсивной вентиляции и более высокой температуре, благодаря чему, конечный продукт имеет более насыщенный цвет (12-18 EBC), придает пиву большую солодовость и привносит нотки жареных орехов и выпечки. Так же, незначительно улучшает пеностойкость.

Е. Пшеничный солод (Wheat)

Пшеничный солод (или Белый солод), как не сложно догадаться, используют для приготовления пшеничного пива или в качестве добавки в таких сортах как Кельш и Берлинское Белое. Такой солод содержит большое количество протеинов, благоприятно влияющих на насыщенность  пива  и стойкость  пены, а так же придает характерный пшеничный аромат. В тоже время, именно из-за большого содержания белка, приготовление пива из пшеничного солода требует и использования специальных дрожжей, способных "работать" в таких условиях. Так же, к пшеничному пиву практически не предъявляются требования по прозрачности, оно должно быть мутным и все это опять таки благодаря высокому содержанию белка (Хотя были у меня дрожжи, которые так осаждали белок, что пиво кристальное становилось). Максимальный процент в засыпи, который мне встречался - 75%.

Ну что же, с базовыми солодами мы познакомились (возможно кто-то сможет назвать что-нибудь еще, но я больше не знаю и никакой информации не нашел), теперь можно перейти к специальным:

2. Специальные солода.

В мире производят все большее число типов пива, различающихся по вкусу, цвету, аромату, полноте вкуса, пенообразующим свойствам и другим признакам качества. Все это означает, что для приготовления различных типов пива следует использовать в разном количестве те или иные типы солода, определяющие особенности данного типа пива. Именно эти типы солода можно под понятием «специальные типы солода», так как другой термин применить здесь однозначно невозможно. При этом своего рода «исходной точкой отсчета» является «нормальный» светлый солод пильзенского типа.

 По назначению специальные солода делятся на две группы. К первой группе относятся солода технологического назначения, применение которых направлено на ускорение процессов затирания. В эту группу входят высокоферментативный солод, кислый солод и солод короткого ращения. Во вторую группу входят ячменные солода, предназначенные для корректировки вкуса, запаха и цвета пива, определяющие сортовые особенности пива. К ним относятся темные, карамельные, обжаренные солода, а также редко применяемые в отечественном пивоварении меланоидиновый, томленый, рН и ржаной солод. Теперь о них же, но поподробнее:

А. Темный солод (мюнхенский тип)

Не смотря на то, что его можно использовать до 100% в засыпи, все же это специальный солод. Для производства темного солода процесс ведут таким образом, чтобы максимально образовывались продукты реакции Майяра (меланоидины), придающие темному солоду характерный аромат. для этого используют ячмень  с повышенным содержанием белка, проращивание которого происходит при температуре 18-20 градусов при степени замачивания 48-50%. Затем происходит подвяливание при низких температурах с последующей обсушкой при 105 градусах в течении 4-5 часов.

Темный солод мюнхенского типа применяют в количестве до 85% для подчеркивания типичного характера темного пива, специальных сортов «праздничного» и крепкого пива.

В. Карамельный солод.

Для производства карамельного солода применяют свежепроросший солод с влажностью 45-50%. Сначала его обсушивают при постепенном повышении температуры до 50 градусов в течении 30-36 часов. Благодаря этому достигаются процессы глубокого расщепления и образование, тем самым, низкомолекулярных продуктов гидролиза белков и сахаров.  Затем карамельный солод в обжарочных барабанах осахаривается в течение 90 минут при температуре от 60 до 80 градусов. Дальнейшие действия зависят уже от того, какой тип карамельного солода нужен.

«Прозрачно-светлый» карамельный солод «Carapils» в заключение лишь высушивают, светлый карамельный солод обрабатывают как темный, но не так долго и не так интенсивно. темный карамельный солод примерно за 60 мин нагревают до 150-180 градусов при быстром удалении образующегося водяного пара и поддерживают эту температуру от 1 до 2 часов для карамелизации компонентов солода. Затем солод удаляют из барабана и быстро и равномерно его охлаждают. Благодаря этому даже при влажности 6% содержимое зерен остается мягким.

Соответственно, при разной технологии обработки и применяется этот солод по разному. Например светлый Карапилс, у которого цветность 3-5 ЕВС, при использовании 8-12% дает светлый цвет, лучшую пену и повышенную полноту вкуса. А в безалкогольном и слабоалкогольном пиве его доля засыпи - 40%.

Светлый карамельный солод обладает цветностью в 25-30 ЕВС и применяется прежде всего для светлого пива с целью усиления полноты вкуса, усиления солодового аромата и для получения более насыщенной цветности.

Темный карамельный солод производят с различной цветностью — от 80 до 150 ЕВС. Он существенно влияет на усиление полноты вкуса, усиление солодового аромата и на получение более насыщенной цветности пива. Этот солод используют для приготовления темного пива в количестве 5-10%, и до 2,5% — для легкого пива.

С. Томленый солод.

Технология производство томленого солода несколько отличается от технологии для солода обычного. Ячмень проращивают так же как и при производстве темного солода при степени замачивания 48%, в последние 36 часов подвергают воздействию температуры от 40 до 50 градусов. В этот момент высоту слоя солода увеличивают до 1,5 метров или накрывают его брезентом, это нужно для угнетения дыхания солода, благодаря чему зародыш перестает расти, а ферменты продолжают работать. Результатом таких действий является образование низкомолекулярных продуктов в виде сахаров и аминокислот.

При подвяливании поступают по-разному, но в основном процесс заключается в продолжении «томления» свежепроросшего солода, обсушка ведется 3-4 часа при температуре 80-90 градусов.

Цветность томленого солода составляет 30-40 ЕВС, доля в засыпи до 50% совместно с темным или светлым солодом. Применяется для улучшения аромата темного солода или для замены красящего солода при производстве Malzbier и Altbier.

D. Жженый солод.

Для получения очень темного пива зачастую применяют небольшие добавки жженого солода. Добавлять его следует не более 1-1,5%, так как иначе пиво приобретает неприятный пригорелый привкус. 

Для изготовления этого солода используют очень хорошо растворенный светлый сухой солод, для которого в этом случае допускается несколько более высокая цветность, влажность в обжарочном барабане равномерно поднимают на 5% при 70 градусах без тяги, затем, спустя 2 часа, переходят к процессу собственно обжаривания, который продолжается 1,5 ч при температурах 175-200 °С. При этом образуются карамельные вещества и другие продукты процесса высокотемпературной обработки. В заключение солод быстро и равномерно охлаждают, цветность жженого солода составляет от 1300 до 2500 ед. ЕВС.

Для исключения пригорелого вкуса у жженого солода во время обжаривания впрыскивают воду, чтобы полученным паром удалить летучие составляющие «пригорелого» аромата. У некоторых специальных сортов пива, таких как Стаут, аромат жженого солода, наоборот, желателен. Для пива верхового брожения применяют пшеничный жженого солод, производимый аналогичным образом.

Е. Кислый солод.

В простейшем случае кислый солод изготавливают из светлого сухого солода. При температуре 40-50 градусов его замачивают в чистой воде и выдерживают до тех пор, пока молочнокислые бактерии солода не образуют около 1% молочной кислоты. Далее солод осторожно высушивают сначала при 50 градусах, а затем и при 60 градусах и таким образом повышают концентрацию молочной кислоты в солоде до 2-4%. Путем применения кислого солода понижают рН в заторе. В настоящее время, однако, подкисление надежнее и быстрее осуществляют путем биологического подкисления в варочном цехе.

Применение кислого солода при приготовления некоторых сортов специального пива имеет разные цели, например, у легкого пива можно повысить полноту вкуса и получить особо мягкие тона, прежде всего в комбинации с жесткой водой для приготовления затора. При этом требуется добавление этого солода в количестве 6-9% от общей засыпи.

 У безалкогольного пива, брожение которого должно быть угнетено, кислый солод применяют для получения приятного солодового вкуса. При этом, однако, чтобы приблизиться к величине рН 4,5, требуется его большое количество или специальное биологическое подкисление.
У пива типа Malzbier кислый солод применяют для снижения рН.

F. Солод короткого ращения и "наклюнувшийся" солод.

Эти типы солода относятся к тем, которые отличаются существенно сокращенным временем проращивания и вытекающими отсюда недостатками сильно недорастворенных солодов (проблемы с фильтрованием затора и пива и т.п.). Они применяются довольно редко, в тех случаях, когда нужно использовать их преимущества, а именно там, где требуется улучшение стойкости пены, понижение полноты вкуса и слабо выраженный солодовый вкус и аромат. При их приготовлении поступают так же, как и при производстве светлого солода, прерывая проращивание раньше, как только солод наклюнулся - через двое суток (при потерях 1,5-2,5%); у солода короткого ращения — через 3-4 суток (при потерях 4,5-5%).

G. Ржаной солод.

Рожь с трудом подвергается солодоращению из-за высокого содержания пентозанов. Рожь замачивают несколько менее интенсивно, чем ячмень, до степени замачивания менее 40%, время замачивания и проращивания составляет около 7 суток. Если его обсушивают как темный солод, то изготовленное из него пиво имеет явный привкус хлеба или хлебной корочки. Пиво из ржи распространено лишь локально, но ржаной солод может использоваться для приготовления специального пива, так как он придает ему оригинальный вкусовой профиль.

Итог: ну что же, на этом мы завершаем статьи о солоде, как об отдельном ингредиенте в пивоварении. По итогам всего вышеописанного, можно смело сказать, что сварить пиво можно как из одного единственного солода, так и из множества разных, при чем, в последнем случае, мы можем получить абсолютно уникальное и ни на что не похожее пиво. Хотя для этого, конечно, придется постараться)

Хочу отдельно обратить ваше внимание на то, что среди специальных солодов есть и солод не из ячменя, а из таких культур, как полба, эммер, тритикале, сорго, возможно что-то еще. Но эти друзья довольно редко встречаются в пивоварении и используются, как правило, в качестве эксперимента.

Всем хорошей пятницы и как всегда вкусного пива!!

ЗЫ.: В этот раз подоспел к пятнице!

Солод в пивоварении. Часть 2 - Цветность солода.

Приветствую, Джой!

В прошлом выпуске (http://joyreactor.cc/post/2533037) я обещал, что разделю информацию о солоде на две части, но не тут то было. Получается довольно большой объем текста, если впихнуть все в одну статью. Так что будет все таки три части, но небольших. 

Сегодня мы с вами продолжим экскурс в пивные ингредиенты и, в частности, узнаем что такое цветность солода, для чего вообще нужна и какие системы используют для измерения.

1. Влияние цветности солода на цвет пива.

 Как бы банально это не звучало, но цветность солода - это цвет зерна по определенной шкале измерения. Да, глупо звучит, и все же это именно так. Зависит она как от самого зерна, так и от температуры, при которой это самое зерно сушилось после замачивания.

Зная, какого цвета у нас солод, мы можем прогнозировать цвет и нашего будущего пива. Можем изменять его, добавляя солод темнее или светлее (светлее само пиво конечно не станет, но приобретет не такой темный цвет, как от добавления жженого солода).

Первая система для определения цветности пива была создана Д.У.Ловибондом в 1883 году и названа его именем. 

Суть данной системы состояла в том, чтобы сравнивать цветные стекла с цветом пива и определять примерное значение цветности.  На протяжении десятилетий цвет пива сравнивался со стандартными цветными стеклышками с целью определения цветности по Ловибонду. И в настоящее время также широко используется термин "градус цветности по Ловибонду" для описания цвета зерна.

Думаю, не сложно догадаться, что такой способ определения цветности со временем был признан несколько неточным. А все из-за того, что два разных человека могут по разному воспринимать цвет. 

В середине XX столетия был изобретен спектрофотометр. В 1950 году Американское общество химиков пивоваренной промышленности (ASBC) впервые применило эталонный табличный метод (SRM) для определения цветности пива. В то же время, европейцы разработали для этих целей Европейскую пивоваренную конвенцию (EBC).

В соответствии с эталонным табличным методом (SRM) цветность пива оценивается с помощью спектрофотометра, с использованием 0,5 дюймовой стеклянной кюветки, при длине волны света, равной 430 нм. Цветность по SRM-шкале приблизительно в 10 раз больше величины спектральной поглощательной способности, которая измеряется по логарифмической шкале. В большинстве случаев, цветность по SRM-шкале практически совпадает со значением цветности по шкале Ловибонда.

В соответствии с Европейской пивоваренной конвенцией (EBC) измерение цветности происходит при той же длине волны света, но с использованием кюветки меньшей толщины (1 см). Фактически, цветность по EBC-шкале практически в 1,97 раз превышает значение цветности по SRM-шкале (EBC = 1,97 xSRM).

Конечно же, не у каждого дома есть такая штука, как спектрофотометр. Поэтому можно воспользоваться двумя интересными способами. Самым популярным и простым способом является применение карточек с эталонными цветами пива, наподобие Справочника Девидсона (Davidsonguide). С помощью таких карточек можно провести визуальное сравнение цвета приготовленного пива с эталонными цветами на карточках. Проблема в том, что такие карточки нужно покупать в магазине, так как распечатывание дома или в типографии может исказить значения, что в итоге исказит и измерения.

Еще один метод предполагает добавление в пиво дистиллированной воды и сравнение его цвета с известными эталонами цветами, например, с цветом коммерческого пива массового производства. Не самый удобный вариант, как по мне.

2. Оценка цвета домашнего пива в соответствии с рецептом.

Домашних пивоваров обычно очень интересует вопрос, как оценить цвет пива, соответствующий конкретному рецепту, перед тем как приступить непосредственно к варке напитка. В действительности, хорошее программное обеспечение, например, BeerSmith, способно автоматически определить цвет, соответствующий рецепту, после того как Вы введете основные компоненты. И все же, ниже расскажу как производятся подобные вычисления.

Первый этап определения цветности пива подразумевает простое вычисление единицы цветности солода (MCU) в соответствии с рецептом. MCU = (Вес зерна в фунтах) x (Цвет зерна в градусах по Ловибонду) / (объем в галлонах).

Если рецепт подразумевает многократное добавление зерна, Вы можете просто рассчитать значение MCUдля каждого добавления и затем сложить полученные цифры. Если известно значение MCU, то можно без особых проблем оценить цветность светлого пива по SRM-шкале. Трудности возникают, если цвет пива преодолевает отметку 6-8 на SRM-шкале. Дело в том, что в этом случае, значение спектральной поглощательной способности превращается в логарифмическую, нелинейную величину. Для более точной оценки цвета темных сортов пива, достигающих отметки 50 на SRM-шкале, Мы можем обратиться к уравнению Морея (Morey equation): SRM-цвет= 1,4922 x (MCUx 0,6859).

Уравнение Морея обеспечивает наиболее точную оценку цвета пива по SRM-шкале от 1 до 50 и в настоящее время используется большинством пивоваров.

3. Ограничения по цвету пива и оценка цвета

Не имеет значения, насколько точна ваша оценка цветности пива, нужно четко осознавать, что все существующие системы оценки цвета имеют совершенно определенные ограничения. Эталонный табличный метод (SRM), например, за точку отсчета принимает спектральную поглощательную способность волны света определенной длины. Так, пользуясь данным методом, невозможно различить оттенки красного или янтарного пива. Дело в том, что оттенки красного и коричневого выглядят абсолютно одинаково при длине волны, равной 430 нм.

На самом деле, не представляется возможным точно определить цвет пива с помощью единственной "отметки темного пива" на SRM-шкале. 

Тончайшие оттенки красного, коричневого, золотого, медного и соломенного не укладываются в одно единственное число. Хорошим примером является Ирландское красное (IrishRed). Если Вы определяете предполагаемый цвет пива в соответствии с рецептом Ирландского красного, то Вы, скорее всего, остановитесь на карточке, которая вовсе не будет красной. Только после добавления небольшого количества обжаренного ячменя данный сорт пива приобретает характерный красный оттенок, который просто не возможно найти на SRM-шкале.

Пивовары, пользующиеся экстрактами, должны отдавать себе отчет в том, что жидкие экстракты, в частности, при долгом хранении обычно темнеют. Кроме того, такие экстракты темнеют во время варки, на стадии карамелизации.

На самом деле, такой результат не является проблемой для домашнего пивовара. В то время как на коммерческих пивоварнях зачастую добавляют красители, смешивают порции пива между собой и используют некоторые другие техники для того, чтобы получить конкретный цвет, совпадающий от партии к партии. Для домашнего пивовара достаточно информации о том, что оценка цветности пива имеет свои ограничения.

Вся информация предоставлена во славу Пива и Реактора!! 

Спасибо за внимание! И хорошей рабочей недели! Ибо в конце нас ждет пятница)

Солод в пивоварении. Часть 1 - Производство солода.

Мои посты таки нашли своих читателей, значит будем продолжать и надеяться что для кого-то это действительно окажется полезным. Что же, по итогам опроса лидирующие позиции занимает вариант с солодом, тогда о нем и продолжим.

В процессе написания статьи, столкнулся с тем, что нужно переработать и выдать неимоверное количество информации в читабельном и удобоваримом виде. В связи с этим, было принято решение разделить статью на две части:
1. Производство солода.
2. Цветность. Типы солодов и их применение.

Для начала, давайте определимся что же такое солод.

Солод - продукт, получаемый при проращивании семян злаков (ячмень, пшеница, рожь, в отдельных случаях кукуруза и даже рис) и их высушивании. Зерно проращивают главным образом с целью накопления амилолитических ферментов, производящих расщепление сложной крахмальной молекулы до простых сахаров, усваиваемых дрожжами.

Процесс получения солода делится на замачивание, проращивание и сушку семян. Проращивание необходимо, чтобы вызвать в семени связанные с этим процессом химические изменения. В одних случаях ценным является только одно из образующихся при этом веществ — диастаза (винокуренное производство), в других же случаях пользуются, помимо диастазы, совокупностью изменённых растворимых продуктов (пивоваренное производство). В обоих случаях пользуются способностью диастазы растворять и осахаривать крахмал, причём получается ряд сахаров, таких, как легкосбраживаемая мальтоза или частичносбраживаемые/несбраживаемые декстрины.

Для того, чтобы нам было проще дальше, давайте для начала посмотрим строение зерна на примере зерна ячменя:

Ячменное зерно делится на три основные части: зародышевую, эндосперм (мучнистое тело) и оболочки.

Зародышевая часть состоит из эмбрио (1) с вегетационными почками для зародыша листа (2) и зародыша корня (3). От эндосперма зародыш отделен тонким слоем ткани - щитком (4) и слоем эпителия (5), то есть слоем клеток вертикальной формы с очень тонкими стенками.

Эндосперм (мучнистое тело) (6) состоит из стабильных клеток, в которых находятся зерна крахмала. Стенки клеток представляют собой густое переплетение целлюлозы и высокомолекулярных белков, которые соединены цепочками бета-глюкана. В клетках находятся большие и малые зерна крахмала; зерна крахмала средней величины в клетках ячменного зерна отсутствуют. Большие крахмальные клетки имеют диаметр 20-30 мкм. Малые клетки диаметром 3-5 мкм составляют 70-95% от общего числа крахмальных клеток в эндосперме, но их масса — всего лишь 3-10% от общей массы крахмала.

В свою очередь, мучнистое тело окружено слоем богатых белком клеток - алейроновым слоем (8). При солодоращении он является важнейшим «исходным пунктом» ферментообразования. В стабильном белке этого слоя присутствуют и другие вещества — жиры, дубильные и красящие вещества.

Оболочки зерна состоят из семи различных слоев, которые принято объединять в три основных. Внутренняя оболочка снаружи алейронового слоя называется семенной оболочкой или «тестой» (9). Она окружает все зерно и пропускает только чистую воду, задеживая растворенные в ней соли, что обусловливается ее полунепроницаемостью.

Следующая за ней снаружи плодовая оболочка или «перикарп» (10) плотно срослась с семенной оболочкой. Она охватывает тесту, а та, в свою очередь, охватывается эпидермисом, который защищен снаружи мякинной оболочкой (11) зерна.
Оболочки состоят в основном из целлюлозы и гемицеллюлоз; в них содержится небольшое количество веществ, которые могут неблагоприятно влиять на качество пива - это прежде всего дубильные, горькие вещества и кремниевая кислота.

А теперь посмотрим на процесс соложения зерна более подробно.

1. Замачивание зерна.

Замачивание зерна является важным этапом в производстве солодов. Достаточная влажность, наличие кислорода и оптимальная температура — важнейшие предварительные условия для солодоращения. Свободная вегетационная влага в зерне, являющаяся результатом искусственного насыщения его водой, обеспечивает переход в раствор питательных веществ и их миграцию к зародышу. При этом создаются благоприятные условия для проникновения в эндосперм ферментов, которые переводят резервные нерастворимые вещества зерна в растворимые и легкоусвояемые зародышем. 

Таким образом, замачивая зерно, мы не только обеспечиваем миграцию питательных веществ к зародышу, но и ускоряем биохимические процессы, связанные с жизнедеятельностью зерна и активацией ферментов. Влажность зерна до замачивания составляет 10%-15%, оптимальная влажность для проращивания зерна составляет 42%-50% и зависит от сорта и типа получаемого солода.

Замачивание зерна на производстве.

На скорость замачивания влияют многие факторы. Например, химический состав - в следствии наличия в зародыше большого количества белковых веществ, обладающих высокой способностью набухания, вода быстро поглощается всей его массой. В свою очередь, эндосперм, содержащий основную часть крахмала, набухает медленно, следовательно, его ткани в меньшей степени поглощают воду. Именно поэтому на замачивание необходимо подавать однородное по составу и размеру зерно, полученное из одной зоны произрастания, так как климатические условия также сказываются на скорости замачивания. Зерно, выросшее при сухой и жаркой погоде, а также не достигшие солодовой зрелости, в процессе замачивания очень медленно поглощают воду.

Так же, на скорость замачивания влияет температура воды. Чем она выше, тем быстрее скорость набухания зерна, но нужно помнить, что 30^оС - максимальная температура. При замачивании солода на более высоких температурах лишь ухудшает его качество.

1.1 Способ замачивания зерна.

Вода, используемая для замачивания, должна соответствовать требованиям питьевой и не содержать каких-либо загрязнений. При этом, зерно необходимо активно перемешивать.

Оросительное замачивание с воздушными паузами гарантирует эффективное увлажнение зерна, достаточный подвод кислорода и удаление ингибирующих веществ, выделяемых в процессе жизнедеятельности зерна. Воздушно-оросительное замачивание создает самые оптимальные условия для замачивания зерна и указывает на его чувствительность к прорастанию уже при влажности 27%-30%. Проводится оно в солодо-растильных аппаратах, снабженных шнековыми или лопастными ворошителями. 

Слой зерна периодически орошают водой, для чего на ворошителе устанавливают распылительные форсунки в два ряда с обеих.сторон рамы. Продолжительность замачивания воздушно-оросительным способом составляет 35-45 часов. Первую продувку слоя зерна кондиционированным воздухом температурой 12-14^оС и влажностью 95-100 % производят через 5-6 часов после загрузки аппарата промытым зерном. Последующие продувки продолжительностью 20-25 мин следует проводить через каждые 1,5-2 часа в течение всего периода замачивания, поддерживая температуру принятого режима.
Орошают зерно водой одновременно с ворошением, т. е. через каждые 2—3 ч. Продувать слой зерна можно непрерывно.

Воздушно-оросительное замачивание предотвращает анаэробное дыхание, при котором накапливаются спирты, кислоты, эфиры и другие ингибирующие вещества, влияющие на физиологическое состояние зерна. В таких условиях зерно начинает прорастать через 18—25 часов, когда влажность составляет 34—36%, а необходимая активность ферментов и растворение эндосперма в дальнейшем достигаются на 1-2 суток раньше, чем при обычном замачивании.

2. Проращивание зерна.

Целью проращивания зерна является синтез и активация ферментов, под влиянием которых в процессе затирания достигается полное растворение всех резервных веществ его. Под действием ферментов еще при проращивании часть сложных веществ зерна превращается в мальтозу, глюкозу, мальтодекстрины и высшие декстрины, пептоны, пептиды, аминокислоты и др. В прорастающем зерне происходят те же биохимические и физиологические изменения, что и при естественном проращивании его в почве. Образование и активация ферментов в зерне неразрывно связаны с жизнедеятельностью зародышевого корешка. В дальнейшем ферменты продолжают свою деятельность даже в условиях, неблагоприятных для развития зародыша, т. е. когда зерно находится без кислорода или при высоких температурах.

Ферменты зерна — природные катализаторы белкового происхождения — находятся в зародыше, в области эндосперма, прилегающей к щитку, и в алейроновом слое оболочки. Активность альфа-амилазы значительно увеличивается на третьи сутки проращивания в результате расщепления адсорбировавших ее белков под действием протеолитических ферментов. Бета-амилаза находится в активном состоянии еще в не проросшем зерне. При проращивании бета-амилаза повышает свою активность главным образом за счет новообразования этого фермента. 

Макет молекулы амилазы.

При проращивании ячменя значительно увеличивается активность фосфатаз (в 8-10 раз), расщепляющих фосфорорганические соединения. В проращиваемом зерне имеется также мальтаза (альфа-глюкозидаза) — фермент, расщепляющий мальтозу в глюкозу. Активность этого фермента при солодоращении увеличивается в два раза. К ферментам ячменя, катализирующим окислительно-восстановительные реакции дыхания, относятся оксидаза, пероксидаза и каталаза. Активность их при проращивании зерна значительно увеличивается.

Протекающие биохимические процессы в прорастающем зерне способствуют расщеплению всех высокомолекулярных соединений (крахмала, белков) и переходу их в низкомолекулярные вещества, которые используются для питания зародыша. Прорастание характеризуется двумя взаимно связанными процессами: гидролизом запасных веществ эндосперма и синтезом новых веществ в зародыше, изменяющих биохимический состав зерна. Важнейшим энергетическим процессом проращивания является дыхание зерна, протекающее под действием оксидаз.

При проращивании зерна около 24% крахмала превращается в сахара, из них 10% расходуется на дыхание, 3-4 % — на построение корешков и ростков и приблизительно 10% остается в солоде в виде сахара. При дыхании зерна происходит как полное, так и частичное окисление сахаров. Недостаточный приток кондиционированного воздуха при проращивании приводит к нарушению естественного дыхания зерна и образованию двуокиси углерода и спирта, что затормаживает жизненные процессы в зерне.

Расщепление крахмала альфа-амилазой.

Гидролиз белковых веществ во время проращивания происходит под действием протеолитических ферментов. В первую очередь воздействию их подвергается резервный белок, который находится в клетках эндосперма вблизи алейронового слоя. Продукты гидролиза резервного белка являются источником азотистого питания зародыша. Более половины азотистых веществ ячменя во время солодоращения расщепляются до аминокислот, из них около 25% идет на синтез, превращаясь в нерастворимые белковые вещества ростков и корешков.

Степень растворения белков сказывается на качестве солода, сусла и пива. Наиболее интенсивное образование и активность протеолитических ферментов совпадают с высоким распадом белковых веществ на 4-5 сутки солодоращения зерна. Оптимальная температура для расщепления белковых веществ — в пределах 4-17^оС. Степень расщепления белков значительно зависит от свойств данного сорта ячменя. Основным показателем каждого сорта ячменя является степень ферментативного гидролиза белковых веществ, который определяет характер и качество напитка и экстракта.

Пример расщепления белкового вещества до аминокислоты.

Главной задачей солодоращения является получение богатого ферментами, микробиологически и канцерогенно-токсически чистого солода, при минимальных потерях сухих веществ и хорошем растворении содержимого зерна. В ходе солодоращения наблюдают за равномерностью замачивания, проращивания и сушкой солода, развитием и состоянием корешков, устанавливают запах свежепроросшего солода и совершенствуют технологический процесс его приготовления. 
Солод, проросший при оптимальных условиях, имеет свежий огуречный запах, а при наступлении анаэробного дыхания приобретает эфирный или яблочный. Основным признаком, определяющим окончание проращивания, является полная растворенность мучнистого тела зерна. При этом, благодаря ферментативным процессам, оно легко растирается между пальцами.

3. Сушка свежепроросшего светлого и темного солода.

Сухой солод является основным ингредиентом для изготовления пива. В процессе сушки солода достигаются две цели: снижение влажности материала с 50—40 % до 10—13 % общей массы и придание в процессе термической обработки целевому продукту определенных технологических качеств — специфического вкуса, цвета и аромата с высокой ферментативной активностью. Следовательно, сушка солода не только сложнейший нестационарный процесс тепло- и массообмена, но и биохимический процесс.

Свежепроросший солод во время сушки претерпевает глубокие физические, физиологические и биохимические изменения, которые зависят от скорости обезвоживания, температуры сушильного агента, его влажности и условий сушки. Физические преобразования состоят в изменении влажности, массы, цвета, аромата и вкуса. Часть содержащихся в солоде высокомолекулярных белков при сушке свертывается, что в дальнейшем благоприятно сказывается на процессе осветления сусла и пива. Ростки, придающие продукту неприятный горький вкус, при сушке становятся хрупкими и легко удаляются. Вкус сухого солода обусловлен меланоидинами — окрашенными и ароматическими веществами, образующимися при высокой температуре в результате химической реакции между сахарами и аминокислотами.

Процессы расщепления под действием ферментов продолжаются до тех пор, пока снижение влажности и повышение температуры не приведут к их инактивации. Чем быстрее удаляется влага в период физиологической и ферментативной фаз сушки, тем менее энергично протекают биологические и ферментативные процессы в солоде, и тем меньше накапливается продуктов распада. Это способствует получению светлого солода высокого качества с небольшим содержанием ароматических и красящих веществ.

Третья фаза — химическая, протекающая при температуре 70—80°С (для светлого солода) и снижении влажности с 10 до 5 %. Продолжительность этой фазы зависит от скорости химических превращений, протекающих в солоде, и составляет 3—4 часа. Она характеризуется образованием в солоде специфически вкусовых, красящих и ароматических веществ. Продукты распада белков и углеводов под влиянием высоких температур взаимодействуют с образованием меланоидинов, обеспечивающих специфические для солода органолептические свойства. Все ферментативные процессы прекращаются.

Светлый солод "Pilsen".

Темные солода сушатся при более высокой температуре и влажности чем светлые. В таких условиях ферменты проявляют большую активность, и образуется больше продуктов расщепления. В дальнейшем при температуре 80-105°С и сравнительно высокой влажности происходят большие потери ферментов.

Солод темный жженный "CHATEAU BLACK".

В процессе сушки солода изменяются его основные вещества. В первой стадии (10—15 ч.) углеводы под действием ферментов подвергаются такому же расщеплению, как и в процессе проращивания зерна. Гидролиз крахмала приводит к увеличению количества сбраживающего экстракта. При этом влажность солода должна соответствовать предельной температуре сушильного агента. Например, при влажности солода 45 % его температура должна находиться в пределах 25 — 30^оС, при влажности 25% — 45—50 °С, при влажности 15 % — 50-60 ^оС. Продукты гидролиза крахмала (сахароза, мальтоза, фруктоза, глюкоза) в этот период сушки солода ведут себя по разному. При высоких температурах сахароза накапливается интенсивнее, чем при низких. В первой стадии сушки содержание рафинозы убывает, а при температуре сушки от 90 до 100°С несколько возрастает. 
Образование мальтозы также зависит от температуры и значительно увеличивается в первые 12 часов сушки солода. Содержание фруктозы возрастает в первой стадии сушки, а затем снижается ниже исходной величины. Процесс накопления глюкозы протекает наоборот, т. е. расщепление достигает максимума при высоких температурах и низкой влажности солода. Активное образование протеолитических ферментов в процессе сушки солода приводит к более сильному расщеплению белков и увеличению содержания высокомолекулярного азота при затирании зернопродуктов.

Ну что же, думаю на этом достаточно. Сегодня мы несколько углубленно познакомились с производством солода (конечно, о многом не сказано, но это уже специфические химические процессы, в которых я не знаток, так что оставим на самостоятельное изучение) и смогли убедиться, что это целая наука, без которой у нас не было бы возможности наслаждаться изумительным пенным напитком!
Спасибо всем за внимание! И успешной рабочей недели!

Вкусного пива вам, комрады!

Хмель в пивоварении

День добрый, господа Реактор!

Вот я и добрался до создания новых постов. На самом деле уже было несколько варок с момента последнего поста, все никак руки не доходили сделать по ним отчеты, да и довольно однотипны они, если совсем по честному. Так что пока не решал в каком формате будет лучше их описать. Поэтому сегодня хочу рассказать о каком-нибудь ингредиенте, использующемся в пивоварении.

Долго думать о чем писать не пришлось, к посту об овсяном стауте был коммент про использование гранулированного хмеля (якобы он "фи" и вообще лучше использовать тот, что на заборчике растет), так что попробую рассказать про хмель и его использование в пивоварении как можно подробнее.

И так...

Хмель (лат. Húmulus) — род цветковых растений семейства Коноплевые. Включает в себя два вида: хмель обыкновенный и хмель японский. Является двудомным (то есть делится на мужчин и женщин).

Помимо пивоварения, хмель также употребляют в пищу (листья и побеги) и используют в медицине (БАДы, Ново-Пассит, Валокордин и т.д.), но нас интересует только одна сфера.

В пивоварении применяют соцветия женских растении. Именно они содержат горькие смолы и эфирные масла, придающие пиву горечь и ароматические свойства.

Так что можно сказать, что хмель - это высушенные шишки соцветия женских растений хмеля и приготовленные из них продукты, содержащие только основные компоненты хмеля.

1. Выращивание хмеля, сбор, сушка и защита от порчи.

Выращивают хмель в особых областях возделывания, имеющих для этого подходящие условия. Бесспорно, основными странами, где его возделывают, являются Германия и США, за ними следуют Чехия и, в последнее время, Китай.

Растят это добро именно так, как вы видите на картинке выше. Для того, чтобы хмель рос здоровым и дал хороший урожай, ему нужно находиться на солнце 6-8 часов. Поэтому для его посадки выбирают районы, где солнца больше всего, также нужна хорошо аэрируемая почва, богатая питательными веществами и обеспеченная дренажной системой.

Сбор хмеля проводят в период его технической зрелости, как правило, в конце августа, и он должен быть завершен в течение 14 дней. Определить готовность хмеля к уборке можно, осмотрев его шишки. Зрелые хмелевые шишки должны быть сухими на ощупь, упругими, распространять сильный аромат хмеля и оставлять на пальцах желтую хмелевую муку. Проверять шишки стоит каждый день или через день. Когда покажется, что они созрели, нужно сорвать одну шишку и открыть ее. Зрелая шишка должна быть наполнена желто-золотой хмелевой мукой.

Сбор хмеля заключается в освобождении стебля от поддерживающей его проволоки и отделении хмелевых шишек (женских соцветий) с короткими цветоножками. В настоящее время уборка хмеля осуществляется исключительно хмелеуборочными машинами.

Сушка хмеля. Влажность свежеубранного хмеля 75-80%, поэтому в таком виде он храниться не может и должен быть немедленно высушен. Сушка осуществляется на ленточных сушилках, а на небольших предприятиях — на решетках партиями. На решетках хмель высушивают до влажности 8-12% в щадящем режиме при температуре максимум 50° С. 

Затем хмель упаковывают, то есть прессуют в тюки или в более крупные виды упаковки для хранения. В таком виде хмель не может храниться долго без потери качества. Уменьшение содержания горечи и другие негативные явления возникают из-за действия кислорода, действия влажности и нагревания. Поэтому хмель следует подвергать стабилизирующей обработке.

Стабилизирующая обработка подразумевает под собой спрессовывание (гидравлическим прессом) высушенного хмеля в баллоты длиной около 1,1 м и диаметром 0,6 м, его перетягивают мешковиной и зашивают. Подобные баллоты весят около 65 кг. Благодаря прессованию доступ воздуха к хмелю уменьшается и затрудняется поглощение влаги. Для лучшего использования помещений хранилища баллоты складируют в штабеля прямоугольной формы.

Пример спрессованного хмеля:

2. Строение хмелевой шишки.

Как уже говорилось выше, хмель двудомное растение, и при его возделывании культивируют только женские растения, которые со второго года дают соцветия, называемые из-за их формы хмелевыми шишками или хмелевыми зонтиками. Знание строения хмелевой шишки очень важно для дальнейшего понимания компонентного состава хмеля.

Цветоножка - Должна быть короткой

Стерженек - Зигзагообразный изогнутый стерженек

Цветки - На каждом изгибе сидят почти невидимые цветки с большими лепестками. Если хмель оплодотворен, здесь образуются семена;     оплодотворенный хмель имеет более раскрытую шишку

Лепестки - Желто-зеленые листья яйцевидной формы; на растущем конце они желтее, чем на кончике; лепестки образуют шишку 
Лупулин - Желтое клейкое вещество, содержащееся в прицветной чешуйке, которая расположена между стержнем и                     лепестком. Получается как бы «бокальчик» железы, в котором образуются горькие смолы и эфирные масла; бокальчик пересекается мембраной, препятствующей вытеканию секрета. Пои касании лупулиновый бокальчик разрывается. Лупулин содержит все компоненты хмеля, важные для приготовления пива (за исключением дубильных веществ).

3. Компоненты хмеля

Состав хмеля оказывает решающее влияние на качество производимого из него пива. Хмель в сухом виде состоит из:

- горьких веществ 18,5%
- хмелевого масла 0,5%
- дубильных веществ 3,5%
- белка 20,0%
- минеральных веществ 8,0%

Остальное — это целлюлоза и другие вещества, не имеющие особого значения для производства пива. Важнейшими для него являются горькие вещества и хмелевое масло.

3.а Горькие вещества или хмелевые смолы.

Уже на ранних стадиях развития растения образуются Р-кислоты, обладающие небольшой горечью. При созревании, часть этих кислов переходит в более горькие альфа-кислоты (далее а-кислоты), во многом этому способствует холодная и влажная погода.

а-кислоты или гумулоны - важнейшее соединение для формирования горечи в пиве, но они не единственные. Есть еще нежелательные соединения - когумулоны, которые отрицательно сказываются на формировании горечи.

Нерастворимые изначально а-кислоты при последующем кипячении с суслом изомеризуются и переходят в растворимые изо-а-кислоты, которые, несмотря на осаждение при охлаждении и брожении сусла, переходят в готовое пиво и способствуют формированию его горечи.

Горькие вещества обладают очень высокой поверхностной активностью и благодаря этому повышают стойкость пены; поэтому у более горького пива следует ожидать и лучшей пеностойкости. Горькие вещества также тормозят развитие в пиве микроорганизмов.

3.б Хмелевое эфирное масло

Хмель содержит от 0,5 до 1,2% хмелевого эфирного масла, под которым понимают от 200 до 250 различных эфирных веществ, легко улетучивающихся при кипячении. Они выделяются вместе с лупулином во время созревания и придают хмелю характерный аромат. Хмелевое эфирное масло представляет собой смесь углеводород- и кислородсодержащих соединений.

Чтобы сохранить хотя бы часть ароматического хмелевого масла, обычно небольшую часть хмеля добавляют в конце кипячения сусла, лишаясь при этом части изомеризованной «-кислоты. Для этого же селекционируют так называемые ароматические сорта хмеля (ароматический хмель), то есть сорта с тонким ароматом и содержанием а-кислоты в 4—6%.

3.в Дубильные вещества (полифенолы).

В хмеле содержится дубильных веществ от 2% до 5%, которые находятся почти исключительно в лепестках и стерженьках. Дубильные вещества обладают несколькими важными для пивовара свойствами, а именно:
- вяжущим вкусом;
- способностью связывать и осаждать комплексные белковые вещества;
- окислением в красно-коричневые соединения-флобафены;
- способностью связываться с солями железа, образуя соединения с черноватым оттенком.

Из анализа этих свойств следует, что дубильные вещества влияют на образование в пиве помутнений, на его вкус и цвет.

3.г Белковые вещества.

От 12% до 20% сухого вещества хмеля составляют белковые вещества; из них 30-50% попадает в пиво. При приготовлении пива белок хмеля не имеет особого значения (для пенообразования, для полноты вкуса) прежде всего из-за очень небольшого количества. Прочие составляющие хмеля (углеводы, органические кислоты и минеральные вещества) не представляют для приготовления пива большого интереса.

4. Гранулы хмеля

Многие ошибочно полагают, что использование гранул - есть использование химии. Но действительность гораздо проще. На самом деле гранулируют хмель для удобства хранения, транспортировки, сохранения его свойств и удобства применения. При гранулировании хмелевое сырье сначала измельчают, а потом прессуют. Гранулированный хмель отдаёт в пиво больше горьких веществ. Весь гранулированный хмель упаковывают в вакуумную, герметичную упаковку, т.к. многие вещества, содержащиеся в хмеле, окисляются под воздействием кислорода.

Итог всего вышесказанного прост: чтобы получить качественный аромат и горечь пива, нужен хороший хмель, выращенный правильно и правильно сохраненный! Не получится просто так взять, сорвать первый попавшийся хмель, кинуть его на варку и получить качественный продукт, не получится даже предвидеть результат. Ну и грануляция хмеля - это не плохо, а еще и удобно))

Спасибо всем за внимание! Есть еще небольшой опрос: