Что такое модифицированный солод

Что такое модификация солода

То, что происходит с зерном, принято называть модификацией. Зародыш зерна, проросток, начинает расти; в то же время сквозь мякину пробиваются крохотные корешки.

Зерно состоит из двух частей — богатого крахмалом эндосперма и плотного наружного алейронового слоя, защищающего эндосперм и содержащего протеины (белки).

Увеличение проросткавызывает естественные химические реакции, в процессе которых протеины преобразуются в энзимы (ферменты), благодаря чему крахмал переходит в растворимое состояние.

По мере размягчения проростка корешки начинают очень быстро увеличиваться. Солодовник проверяет степень модификациипри помощи простого теста — кладет несколько зерен в рот и жует их.

Если зернышки мягкие и крошатся, то модификация дошла до той стадии, когда ячмень превращается в так называемый «зеленый солод».

Изготовители элей добиваются полной модификации солода, чтобы как можно больше протеина, содержащегося в нем, превратилось в энзимы.

Это позволяет использовать простой инфузионный (настойный) способ затирания солода, т. е. преобразования крахмала в солодовый сахар.

Производители лагеров, как правило, используют менее модифицированный солод, при этом для преобразования крахмала в сахар и получения прозрачного напитка им приходится применять более сложный декокционный (отварочный) способ затирания солода.

Причина этой разницы в том, что изготовители лагеров в Центральной Европе не имели доступа к приморскому ячменю, а потому им приходилось использовать менее качественные сорта.

Сегодня все двухрядные сорта ячменя обладают высоким качеством, однако многие производители лагеров — а также немецкие изготовители пшеничного пива — предпочитают по-прежнему прибегать к декокционному затиранию солода.

Источник

Диастатическая сила и затирание в домашнем пиве

В этой статье мы рассмотрим технический вопрос о диастатической силе при затирании чисто зернового пива. Хотя эта тема редко затрагивается, она является весьма важной, особенно для домашних пивоваров, варящих пиво с использованием высокого содержания неячменного или специального зерна. Также этот вопрос важен для пивоваров, использующих частичное затирание, потому что они часто используют при затирании высокий процент специального зерна.

Процесс затирания

Мы начнем рассказывать о диастатической силе с процесса соложения. Как уже рассказывалось в статье Соложение в домашних условиях ( Malting at Home ), процесс соложения состоит в том, что мы помещаем зерна ячменя в воду и проращиваем их до тех пор, пока проросток (маленький листок, растущий внутри оболочки) достигает длины, сравнимой с длиной самого зерна. После этого солод сушится в печи, крохотные проростки отпадают, и получается соложеный ячмень. Для приготовления темных и специальных солодов, солод обжаривается в течение различного времени и при разных температурах, и получаются разные сорта, от карамельного солода до жареного солода для стаутов.

Главной целью процесса соложения является разрушение белковой структуры зерна и создание условий для процесса затирания. Часто можно слышать термин «модификация» солода. В высоко модифицированном солоде почти все белковые связи нарушены, а в частично модифицированном солоде содержится значительная часть неферментируемых белков и сложных сахаров. Другое следствие процесса соложения – это выработка энзимов (в особенности бета амилазы), необходимых для затирания.

Диастатическая сила

Диастатическая сила определяется ферментативной активностью самого солода, его способностью расщеплять крахмалы на более простые сбраживаемые сахара во время процесса затирания. Термин «диастатический» относится к «диастазным» энзимам. Есть два «диастазных» энзима, альфа амилаза и бета амилаза. Эти энзимы могут быть знакомы многим, кто уже какое-то время занимается чисто зерновым пивоварением, так как это главные активные энзимы, участвующие в затирании в нормальном температурном диапазоне 148-158°F (64,44-70°C).

Почему все это должно беспокоить обычного рядового домашнего пивовара? Если в вашем заторе недостаточное количество диастатических энзимов, то во время затирания расщепление сложных сахаров не будет осуществлено должным образом. У вас получится частично сброженное очень сладкое пиво с очень низким содержанием алкоголя.

Вы можете узнать значения диастатической силы в градусах Линтнера для многих распространенных солодов из спецификаций поставщиков или из базы данных сайта BeerSmith. Давайте посмотрим на значения градусов Линтнера для нескольких часто используемых сортов солода:

При внимательном взгляде на эти данные бросаются в глаза некоторые вещи. За исключением самых светлых специальных основных солодов, таких, как Венский или Мюних, немногие специальный солода имеют очень высокую диастатическую силу. Так как все энзимы, требующиеся для ферментации затора, содержатся в основном солоде, то выбор хорошего основного солода очень важен. Пшеничные солода имеют диастатическую силу почти равную ячменным, поэтому они могут использоваться в больших пропорциях при приготовлении пшеничного пива.

Диастатическая сила в чисто зерновой варке и варке с частичным затиранием

Как все это отражается на варке чисто зернового пива? Очевидно, что если вы варите чисто зерновое пиво с основным солодом, имеющим высокую диастатическую силу, например американским шестирядным, то у вас будет достаточно энзимов для ферментации сусла, и к тому же ферментация будет проходить гораздо быстрее. А если вы будете использовать британский двухрядный солод с низкой диастатической силой и большое количество специальных солодов, то расщепление сахаров произойдет, но потребует значительно большего времени.

Некоторые отдельные стили тоже могут представлять проблему для чисто зернового пивовара. Возьмем, например, Белджен Вит (Belgian Wit), который обычно варят из 60% светлого солода и 40% несоложеной пшеницы (часто в хлопьях или торрефицированной). Если вы примените бельгийский светлый солод с низкой диастатической силой в качестве основного, то может потребоваться очень долгое затирание, так как несоложеная пшеница не привносит в процесс энзимов. Ферментация зерна, скорее всего, произойдет (в любом случае ферментируется лишь малое количество несоложеной пшеницы), но полная ферментация потребует длительного времени.

Диастатическая сила играет еще более важную роль при варке пива с частичным затиранием. Многие начинающие пивовары склонны к тому, чтобы взять несколько фунтов специальных солодов и попытаться затирать их без основного светлого солода. Это может привести к очень плохой ферментации, потому что для процесса не хватает энзимов. Важно, чтобы вы делали затирание с достаточным количеством основного солода, чтобы обеспечить нужное количество энзимов.

Оценка диастатической силы затора

Чтобы быстро определить, имеет ли затор достаточную диастатическую силу при чисто зерновой варке или варке с частичным затиранием, я рекомендую просто усреднить диастатическую силу ингредиентов и посмотреть, будет ли полученный результат больше значения в 30 градусов Линтнера, которое является минимальным значением для успешной ферментации. Общая диастатическая сила вашего затора будет суммой диастатических сил каждого ингредиента, умноженных на его вес и деленных на общий вес зерна. Чтобы получить это значение, можно просто умножать диастатическую силу каждого вида зерна на вес этого зерна, все сложить и затем разделить на общий вес всего зерна.

Хочу заметить, что приведенные выше вычисления являются грубым приближением, потому что специальные солода только частично ферментируемы и содержат много неферментируемых крахмалов, но лично я предпочитаю ошибиться в сторону большего количества энзимов, чем их недостатка. Кроме того, мне не нравится ждать целую вечность, пока не закончится затирание, поэтому я часто стремлюсь получить цифру выше, чем минимальные 30°L. Еще должен заметить, что эти вычисления нужны только для заторов с высоким процентным содержанием специальных солодов, так как современные основные солода имеют очень высокую диастатическую силу.

Будьте девятым кто оценит статью

Станьте третьим кто напишет комментарий к этой статье

Источник

Миф о модификации солода

Мы часто слышим слова о том, что весь современный солод достаточно хорошо модифицирован и не требует дополнительных температурных пауз. Однако это очередной миф. В этом я полагаюсь на Грегори Нунана, автора книги «New Brewing Lager Beer». В главе про солод автор приводит свои аргументы и рассказывает о параметрах, по которым мы сами можем судить о степени модификации солода.

Таблица анализа солода

Далее я поясню англоязычные термины и попробую на примере солода N провести его анализ на качество.

Влажность
Этот термин не должен вызвать проблем. Влажность солода не должна превышать 6%, т.е. в 100 кг солода не должно быть больше 6 литров воды. Чем суше солод, тем меньше опасность его заражения плесенью. Чем качественней солод, тем он суше.

Цветность
Для передачи цветности солода используются две основные единицы. В основе SRM (Standard Research Method) лежит цветность по Ловибонду. Другая единица EBC (European Brewing Convention) равна примерно 1,97*SRM. Объяснять эти значения я не буду, этот вопрос хорошо освещён в рунете.

Экстрактивность, DBFG
Выход экстракта при нулевой влажности, тонкий помол, полученный в лаборатории ASBC(American Society of Brewing Chemists). В процессе зерно мелется на дисковой мельнице Бюлер-Миаг, с установленным зазором 0,2 мм. С выходом 40% муки. Этот метод даёт максимальный выход экстракта и хорошо отражает качество солода. Любой базовый солод должен давать не менее 78% экстракта по DBFG (dry basis, fine grind).

FG-CG
Разница в экстрактивности по методу DBFG и DBCG показывает степень модификации солода. Солод с разницей 2.2% годится для отварочного метода затирания. Однако не рекомендуется использовать солод с разницей более 2.0%. Солод с разницей в 1.8% подходит для настойного метода затирания. Эти методы в целом повторяют европейские EBC. Условно их можно считать взаимозаменяемыми.

HWE (Hot Water Extract)
Метод для определения экстрактивности по методо IoB (Institute of Brewing). Для этого используется конгрессионый метод затирания EBC. Фильтрация идёт под давлением, это стандартный метод получения экстракта в химии. Из значения HWE можно получить значение DBFG путем его деления на 3,86.

CWE (Cold Water Extract)
Ещё один метод, использующий грубый помол солода. При этом происходит трёх-четырёх часовое замачивание затора при 20°C. По этому параметру можно судить о модификации солода. Чем больше значение CWE, тем лучше растворены клеточные оболочки эндосперма бета-глюканазой, тем больше солод содержит растворимого крахмала и белка. Значение 18 указывает на хорошо модифицированный солод, 20 де указывает на избыточно модифицированный солод. Диапазон с 18 до 22 подходит для настойного метода затирания. Диапазон с 15 до 18 подходит для отварочного метода затирания. Для получение полной картины необходимо обращать внимание на количество растворимого белка в солоде.

Hartong 45 (VZ45)
Затирание по Гартонгу-Кечмеру при 45°C позволяет определить степень модификации солода. Для этого используется всё тот же конгрессионый метод затирания EBC. Ранее существовал метод 4-х затираний (его описывает Кунце), сейчас не используется. Хорошо модифицированный солод по методу четырёх затираний имел показатель более 5.

Альфа-амилаза
Метод, используемый ABSC для определения DU (dextrinazing units) солода. Один DU показыват количество альфа-амилазы, необходимое для осахаривания 1 грамма растворимого крахмала при 20°C. Так 100 грамм шестирядного солода дадут 35-45 единиц. Излишне модифицированный солод даёт меньше DU.

DP, °Linther
Диастатическая сила, по методу ABSC. DP показывает диастатическую силу комбинации альфа-амилазы и бета-амилазы. Единицы IoB DP дают тот же результат что и °Linther.

DP, °WK
Диастатическая сила, градусы Виндиша-Кольбаха. Метод измерения диастатической силы EBC. °WK=(°Lin*3,5)-16.

Скорость осахаривания
Отражает степень модификации и диастатическую силу солода. Время, за которое затор, полученный в лабораторных условиях, перестаёт показывать положительный тест с йодом.

Белок
Содержание белка в солоде. Получают это число умножением процентного соотношения азота на 6,25.

Растворимый белок
Белковые соединения, которые при проведении затирания по конгрессному способу, переходят в сусло.

TN
Отражает процентное содержание азота в солоде.

TSN
Азотосодержащие соединения, которые при проведении затирания по конгрессному способу, переходят в сусло.

SNR
SNR или Число Кольбаха, отношение растворимого белка (или азота) и общего бела в солоде. Ещё один показатель модификации солода, так значение 38-42 подходит для настойного затирания. Для традиционного лагерного солода 30-33 означает недостаточную модификацию, а 37-40 излишнюю модификацию. При достижении больших величин (SNR=50) у пива может быть очень жидкое тело.

Рыхлость, %
Ещё один способ для определения модификации солода. Метод ASBC/EBC измеряет процент рыхлых зёрен и процент немодифицированных зерён путём помола, просеивания и взвешивания. Любой солод должен быть на 80% рыхлым, для настойного сопособа рыхлость должна составлять 85%.

Размер
Для определения размера зерна, солод просеивается через сито с диаметром отверстий равным 2,2 мм. Размер зерён должен быть одинаковым хотя бы на 90%, пивовары же требуют величины 95%.

pH сусла
Базовые солода должны давать сусла с показателем pH 5,5-5,8. Элевые солода дают сусло чуть с меньшим значением, лагерные с немного более высоким.

Вязкость сусла, сП
Вязкость сусла определяет степень расщепления бета-глюканов (из них состоят оболочки клеток эндосперма) при соложении. Это параметр важен для скорости фильтрации сусла.

Запах затора
Главным образом служит для определения посторонних запахов.

Скорость фильтрации
Слабая модификация снижает скорость фильтрации сусла. На скорость фильтрации отрицательно влияет высокое содержание белков и бета-глюканов.

Чистота сусла
Пивовары обычно допускают небольшую мутность сусла. Этот показатель указывает на содержание белка и крахмала.

Заключение
Что я хочу сказать в итоге. Часто можно прочитать отзывы о том, что современный солод полностью модифицирован, что паузы не нужны. На самом деле это не совсем верно. Можно обойтись одной паузой и упростить себе жизнь. Каждый солод имеет свои особенности и должен затираться в соответствии со своими характеристиками. Даже солод от компании Ваерманн требует белковой паузы. По словам Гордона Стронга (довольно известный деятель в домашнем пивоварении) он получал белковое помутнение при использовании солода Pilsner Malt. Полностью модифицированы скорее американские солода, но это для нас не особо актуально. Такая модификация не идёт на пользу богатству вкуса пива.

Источник

Что такое модифицированный солод

Школа Самоисцеления

Живая пища

Наука температурных пауз

Введение

Пошаговое затирание позволяет пивоварам детально управлять приготовлением сусла, получать в итоге сухое или сладкое пиво, бархатистое или пустоватое на вкус. Можно заметить, что эффективность варок увеличивается при использовании дополнительных пауз. Понимание химии и биохимии процесса помогает зерновым пивоварам самим составлять нужное расписание температурных пауз.

Модификация солода

Соложение играет ключевую роль в пивоварении. Цель затирания – это всего лишь продолжения процесса соложения, всё что происходит в солодовне должно влиять на ваш выбор способа затирания.

Основная цель соложения – начало проращивания ячменя, позже подсушивание, для прекращения прорастания. Для пивоваров это очень важный процесс, во время которого образуются основные ферменты, кроме того, он запускает 2 важных изменения в зерне. Первое – расщепляются глюканы в клеточных оболочках, второе – также расщепляются и белки, что насыщает сусло аминокислотами, необходимыми для роста дрожжей, понижая вероятность появления белковой мути в пиве, повышая его биологическую устойчивость. Степень расщепления глюканов и белков называют модификацией. В наши дни большая часть солода является полностью модифицированной. Глюканы и белки расщепляются до такой степени, что пивоварам нужно просто запустить процесс преобразования крахмала в сахара, и качественное сусло готово. Слабомодифицированный солод позволяет пивовару в большем объёме контролировать процесс приготовления сусла.

Модификация зерна размягчает эндосперм, в то же время несоложеный ячмень очень твёрдый. Многие производители имеют в своём ассортименте слабомодифицированный солод, что отражается в названии, например «Less Modified Pilsner Malt» от Briess. Имея дело с таким солодом следуют использовать отварочный или пошаговый метод затирания. Это же можно сказать и о солоде неизвестного качества.

Ферменты

Ферменты – это белки, которые работают катализатором химических реакций. Существуют так же и ферменты, основанные на РНК, но в затирании они не играют первых ролей.

Белки – это длинные, неразветвлённые цепи аминокислот, насчитывающие от 50 до 8000 звеньев. Некоторые участки белка могут формироваться аминокислотами в виде спирали, другие же в виде листа. Вся последовательность спиралей и листов формирует 3-х мерные фигуры. Форма белков по большей части поддерживается силами Ван-дер-Ваальса, которые очень слабы и рвутся при изменениях температуры или pH.

Форма ферментов определяет их функцию. Ферменты специфичны субстратам. Так якорная площадка конкретного фермента подойдёт только к своёму субстратному центру. В нашем случае фермент амилаза прикрепляется к определённому элементу молекулы крахмала и ускоряет реакцию расщепления на 2 молекулы сахара.

При пошаговом затирании ферменты, расщепляющие крахмал и белки, работают по принципу гидролиза, что дословно переводится как «разламывая водой». Так фермент амилаза подсоединяется двум будущим молекулам сахара. Как только молекула воды попадает в зону непосредственной близости к связи между молекулами будущих сахаров, фермент ускоряет реакцию между водородом (H+) молекулы воды и основанием (OH-) сахара. Фактически, связь между молекулами сахара заменяется на молекулу воды, которая расщепляется, разрывая молекулу крахмала. Как только связь разорвалась, фермент освобождается, так как субстратный центр нужного типа перестаёт существовать. Далее фермент опять попадает на другой субстратный центр и продолжает своё действие.

Если разрушается любая из связей, стабилизирующая форму фермента, он не может подцепиться к субстратному центру, так как его якорная площадка изменяется. Когда структура фермента меняется под действием температуры, происходит его денатурация. После денатурации большинство ферментов, участвующий в затирании, не может возвратиться в предыдущее состояние. Т.е. денатурация полностью деактивирует фермент.

В пивоваренной литературе можно найти оптимальный температурный диапазон для различных ферментов. (Для справки см. Таблицу 2.) Для продвинутых пивоваров важно понимать значение этих данных. Ферменты – это простые «механизмы», которые действуют отдельно друг от друга, а их действие зависит от их формы. В заторе, при столкновении фермента с субстратным центром крахмала или сложного сахара, химическая реакция расщепления молекул. При нагреве затора, скорость протекания реакции с катализатором увеличивается, так как молекулы белка (фермента) начинают двигаться быстрее и успевают сталкиваться с большим количеством субстратных центров за единицу времени. В заторе все ферменты активны, начиная с температуры замерзания и заканчивая температурой денатурации. В литературе даётся обычно оптимальная температура работы ферментов, однако, это не означает, что при иной температуре фермент бездействует. Просто эта работа идёт более медленно. Верхняя точка работы ферментов определяется температурой денатурации. Нагрев затора выше температуры денатурации не означает мгновенную остановку работы ферментов. Так например, бета-амилаза денатурируется за 40-60 минут при температуре 65 градусов. Альфа-амилаза же будет работать ещё 2 часа при поднятии температуры до 67 градусов. Имейте в виду, что повышая температуру затора, вы не мгновенно включаете-выключаете ферменты, вся эта система очень инертна.

Кислотная пауза

Кислотную паузу можно использовать следом за замачиванием при любом способе затирания. Во время кислотной паузы понижается pH затора до нужных нам значений, также разрушаются глюканы, которые превращают затор в клейстер. Типичный диапазон температур 35-45 °C, при которых фермент фитаза разрушает молекулы фитина, освобождая фитиновую кислоту, которая и понижает pH затора.

Фитаза очень восприимчива к теплу, поэтому большая её часть разрушается при нагреве во время соложения. По этой же причине фитаза присутствует только в солодах, прошедших лёгкую обжарку. Более того, по-настоящему она себя раскрывает при использовании мягкой воды с небольшим pH-буфером и слабомодифицированного солода. Как правило, для изменения pH затора, просто добавляют кислоту при добавлении вода на одну из пауз. Есть и другая причина по которой пивовары часто игнорируют эту паузу, нужен по крайней мере час, чтобы в pH затора прошли заметные изменения.

Бета-глюканы не должны проявлять себя в полностью модифицированных солодах, однако при проблемах с фильтрацией или помутнением пива, следует выдержать 15-ти минутную кислотную паузу.

Белковая пауза

Традиционно температурный диапазон 44–59 °C называется белковой паузой. В наши дни многие учёные от пивоварения не считают что расщепление белков должно идти во время затирания, оставляя на откуп этот процесс солодовникам. Однако нам стоит рассмотреть действие ферментов в этой температурной паузе.

В этом температурном диапазоне работает 2 фермента – протеиназа и пептидаза, известные как протеолитические, ферменты из класса гидролаз, которые расщепляют пептидную связь между аминокислотами в белках.

Протеиназа работает с белками из длинных цепей аминокислот, расщепляя их до средней длинны. Пепдидаза способствует отщеплению концевых аминокислот от молекул белков. Оптимальная температура действия этих ферментов разная, поэтому мы можем предпочесть действие одного фермента другому.

Другой важный пункт заключается в том, что низкотемпературные паузы более эффективны в густом заторе (1,7 – 2,1 литра на кг. молотого солода). Далее затор можно сделать более жидким, доводя его температуру горячей водой до пауз осахаривания.

Слабое действие бета-глюканазы наблюдается и во время белковой паузы. По этой причине некоторые пивовары и проводят эту самую белковую паузу. Не проводите белковую паузу при температурах 45–53 °C дабы не возникали проблемы со стойкостью пены в вашем пиве. Если вы варите пиво из слабомодифицированного солода, то температурный диапазон 55–58 °C будет полезен для уменьшения вязкости затора.

Влияет или нет эта пауза на расщепление белков, а качество сусла от неё зависит. Лишнее помешивание и время, затрачиваемое на паузу, положительно влияет на экстрактивность затора. Это особенно актуально для пивоваров, которые редко размешивают затор или обычно получают слабую эффективность варок.

Осахаривание

Преобразование крахмала проводится 2-мя ферментами, которые нападают на молекулы крахмала в разной манере. Эти ферменты называют диастатическими. Обычно паузу осахаривания проводят при 61–71°C. Иногда используют более узкий диапазон 66–70°C. Помните, что действие ферментов не прекращается полностью вне своего температурного диапазона.
Бета-амилаза откусывает концы молекул крахмала, получая на выходу мальтозу. Так как молекулы крахмала могут быть очень длинными, то процесс может занять до 2-х часов. Долгая пауза в начале температурного диапазона делает ваше пиво более сухим.

Другой фермент, альфа-амилаза, действует в более высоком температурном диапазоне 68–72 °C, хотя действие её наблюдается и при более низких температурах. Альфа-амилаза разрывает молекулы крахмала в случайных местах цепи. Этот фермент довольно громоздок и не может действовать в местах разветвления цепей, в результате чего получаются несбраживаемые сахара – декстрины. Эти сахара придают пиву тело и сладость. Короткая 20-ти минутная пауза в довольно густом заторе (2 литра воды на 1 кг солода) даст очень плотное, полнотелое пиво.

Это особенно верно для сортов пива, которые варят из солода с низкой диастатической активностью, таких как пейл.

Альфа-амилаза обычно используется вместе с бета-амилазой для получения пива умеренным и плотным телом. Тут мысль заключается в том, что разрывая молекулы крахмала, альфа-амилаза даёт новые концы молекул для работы бета-амилазы. Работая при температуре 66–67 °C, эти ферменты производят умеренно сбраживаемое сусло, которое является популярным у домашних пивоваров. Температура 68 °C даст более полнотелое пиво, но не слишком сладкое или навязчивое.

Типичная продолжительность паузы осахаривания 60 минут. Большая часть видов солода осахаривается гораздо быстрее.

Альфа-амилаза менее активна и менее стабильна в сусле с низким содержанием ионов кальция. Особенно это актуально для жидкого затора.

Для любого пива, которое должно быть полнотелым, необходим мэш-аут, пятимитуная пауза при температуре 76–77 °C. Кроме того, следите за тем, чтобы подушка из дробины держалась этой температуры при промывке и фильтрации. Отфильтрованное сусло тоже не должно остывать ниже этой температуры, иначе ферменты продолжат свою работу уже в собранном сусле.

Мэш-аут также уменьшает вязкость сусла и улучшает скорость фильтрации сусла.

Performing a mash-out also increases wort viscosity and makes lautering easier.

Источник