В пивоварении и дистилляции затирание — это процесс объединения смеси молотых зерен (обычно солодового ячменя с дополнительными зернами, такими как кукуруза , сорго , рожь или пшеница ), известный как « зерновая засыпь », с водой и последующего нагревания смеси. Затирание позволяет ферментам солода (в первую очередь α-амилазе и β-амилазе) расщеплять крахмал зерна на сахара , обычно мальтозу , с образованием солодовой жидкости, называемой суслом . [1]
Двумя основными способами затирания являются настойное затирание, при котором зерна нагревают в одном сосуде, и отварное затирание, при котором часть зерен варят, а затем возвращают в сусло, повышая температуру. [2]
Затирание включает паузы при определенных температурах (особенно 45–62–73 ° C или 113–144–163 ° F) и происходит в «заторном чане» - изолированном заварочном сосуде с двойным дном. [3] [4] [5]
Термин «затирание», вероятно, происходит от древнеанглийского существительного masc , что означает «мягкая смесь», и древнеанглийского глагола mæscan, что означает «смешивать с горячей водой». Использование этого термина для обозначения «всего, что превратилось в мягкую, мясистую консистенцию», зафиксировано еще в конце 16 века. [6] Конечный продукт называется «пюре». [5]
Большинство пивоваренных заводов используют инфузионное затирание, при котором затор нагревается непосредственно, чтобы перейти от температуры покоя к температуре покоя. В некоторых настойных суслах изменения температуры достигаются за счет добавления горячей воды, а некоторые пивоварни проводят одностадийные настаивания, выполняя только одну паузу перед фильтрованием .
Отварное затирание предполагает кипячение части зерен с последующим возвращением их в сусло, повышая температуру. При кипячении из зерен извлекается больше крахмала за счет разрушения клеточных стенок. Его можно разделить на одно-, двух- и трехступенчатые отвары, в зависимости от того, сколько раз часть затора отводится для варки. [7] Отвар — традиционный метод, распространенный на пивоварнях Германии и Центральной Европы. [8] [9] Его использовали по необходимости до того, как изобретение термометров позволило упростить поэтапное затирание, но эта практика до сих пор используется для многих традиционных сортов пива из-за уникального солодового вкуса, который он придает конечному продукту. Кипячение части зерна приводит к реакциям Майяра , в результате которых образуются меланоидины , создающие насыщенный солодовый вкус. [10]
Чтобы добиться экономии за счет масштаба , крупные пивоварни часто имеют по крайней мере одну специальную емкость для затирания, называемую заторным чаном . Пивоварни, реализующие процесс отварки, должны иметь как минимум две специальные емкости.
Чаны для затора оснащены мощным механизмом перемешивания, известным как грабли для затора , который поддерживает однородную температуру затора. У них также есть эффективный метод нагрева, часто основанный на паре , который не поджигает солод. Этот метод нагрева сочетается с надлежащей изоляцией , позволяющей затору поддерживать температуру покоя внутри сосудов в течение одного часа. Распылительный шарик для очистки на месте (CIP) помогает при периодической глубокой очистке. Санитарные условия не являются серьезной проблемой перед кипячением сусла, поэтому между партиями обычно достаточно промывания.
Небольшие пивоварни часто используют для затирания кипящий котел или фильтровальный чан . Однако использование фильтровального чана ограничивает пивоварни одностадийным настаиваемым затиранием, поскольку такой сосуд не совсем подходит для процесса фильтрования [цитировать?] .
Смешивание пластовой воды, используемой для затирания, и измельченной крупы должно производиться таким образом, чтобы свести к минимуму комкование и поглощение кислорода. Традиционно это делалось путем добавления сначала воды в резервуар для затора, а затем тонкой струей вводили крупу сверху резервуара, но это приводило к значительному поглощению кислорода и потере мучной пыли в окружающий воздух. Устройство предварительного прессования, которое смешивает крупу с водой, имеющей температуру затора, пока она еще находится в подающей трубе, снижает поглощение кислорода и предотвращает потерю пыли.
Затирание, иногда называемое «замешиванием», обычно проводится при температуре 35–45 °C (95–113 °F), но для одноэтапного инфузионного затирания затирание должно проводиться при температуре 62–67 °C (144–113 °F). 153 °F), чтобы амилазы расщепляли крахмал зерна на сахара. Массовое соотношение пластовой воды и зерна варьируется от половины для темного пива при одностадийном настаивании до соотношения в одну четверть или даже одну пятую, которое больше подходит для светлого пива и отварного затирания, где часть заторной воды выпаривается.
При ступенчатом настаивании и отварном затирании затор нагревается до разных температур, чтобы обеспечить оптимальную работу определенных ферментов. В таблице справа показаны оптимальные диапазоны температур для ключевых ферментов и материалы, которые эти ферменты расщепляют. В пивоваренной промышленности существуют некоторые разногласия относительно оптимальной температуры для этих ферментов, поскольку она часто очень зависит от pH затора и его густоты. Более густое затор действует как буфер для ферментов. По завершении этапа ферменты, активные на этом этапе, денатурируются из -за повышения температуры и становятся навсегда неактивными. Время, затрачиваемое на переход между отдыхами, желательно быть как можно более коротким; однако, если температура повышается более чем на 1 ° C в минуту, ферменты могут преждевременно денатурировать в переходном слое рядом с нагревательными элементами.
β-глюкан — это общий термин для полисахаридов , таких как целлюлоза , состоящих из цепочек молекул глюкозы , соединенных бета- гликозидными связями , в отличие от альфа- гликозидных связей в крахмале. Они являются основным компонентом клеточных стенок растений и составляют большую часть отрубей в зернах. Отдых с β-глюканазой , проводимый при 40 ° C (104 ° F), практикуется для того, чтобы разрушить клеточные стенки и сделать крахмал более доступным, тем самым повышая эффективность экстракции. Если пивовар позволит этому отдыху продолжаться слишком долго, возможно, что большое количество β-глюкана растворится в заторе, что может привести к застреванию затора в день варки и вызвать проблемы с фильтрацией в дальнейшем при производстве пива.
Деградация белка посредством протеолитического покоя играет множество ролей: производство свободного аминоазота (FAN) для питания дрожжей, освобождение мелких белков от более крупных белков для стабильности пены в готовом продукте и уменьшение количества белков, вызывающих помутнение, для облегчения фильтрации и увеличения прозрачность пива. В цельносолодовом пиве солод уже обеспечивает достаточное количество белка для хорошего удержания пены, и пивовару необходимо убедиться, что количество производимого FAN может метаболизироваться дрожжами, чтобы избежать посторонних привкусов. Белки, вызывающие мутность, также более распространены в цельносолодовом пиве, и пивовар должен найти баланс между расщеплением этих белков и ограничением образования FAN.
Остатки амилазы отвечают за образование свободного сбраживаемого и не сбраживаемого сахара из крахмала в сусле. Крахмал – это огромная молекула, состоящая из разветвленных цепочек молекул глюкозы.
β-амилаза разрывает эти цепи с концевых молекул, образуя связи из двух молекул глюкозы, т. е. мальтозы . β-амилаза не может разрушить точки ветвления, хотя некоторую помощь в этом может оказать низкая активность α-амилазы и такие ферменты, как лимитирующая декстриназа. Мальтоза будет основным источником питания дрожжей во время брожения. Во время этого отдыха крахмалы также группируются вместе, образуя видимые тела в заторе. Такая кластеризация облегчает процесс фильтрования.
Остаток α-амилазы также известен как остаток осахаривания . Во время этого покоя α-амилаза расщепляет крахмалы изнутри и начинает отрезать звенья глюкозы длиной от одной до четырех молекул глюкозы. Более длинные цепи глюкозы, иногда называемые декстринами или мальтодекстринами , вместе с остальными разветвленными цепями придают пиву полноту и полноту.
Из-за близости температур пика активности α-амилазы (63–70 °С) и β-амилазы (55–65 °С) два отдыха часто выполняются одновременно, причем время и температура покоя определяют соотношение сбраживаемых и не сбраживаемых сахаров в сусле и, следовательно, конечная сладость сброженного напитка .
Более горячая пауза приводит к получению более насыщенного и сладкого пива, поскольку α-амилаза производит больше неферментируемых сахаров. 66 ° C (151 ° F) — это типичная температура выдержки для светлого эля или немецкого пильзенера , тогда как богемский пилснер и мягкий эль обычно выдерживаются при температуре 67–68 ° C (153–154 ° F).
При отварном затирании часть сусла вынимают из заторного чана и помещают в варочный котел, где его некоторое время кипятят. Это карамелизует часть сахаров, придавая пиву более глубокий вкус и цвет, а также высвобождает больше крахмала из зерна, что обеспечивает более эффективную экстракцию из зерна. Часть, отводимая на отвар, рассчитывается таким образом, чтобы следующая температура покоя была достигнута путем простого помещения кипяченой части обратно в заторный чан. Перед сливом на отвар затору дают немного отстояться, при этом для отвара обычно вынимают более густую часть, так как ферменты растворились в жидкости, а высвобождаемый крахмал находится в зернах, а не в жидкости. Затем это густое затор кипятят около 15 минут и возвращают в заторный чан.
Затор, используемый при отварке, не должен поджигать затор, но поддержание равномерной температуры в заторе не является приоритетом. Чтобы не допустить подгорания зерен, пивовар должен постоянно помешивать отвар и применять медленный подогрев. Отварное затирание придает зерну более высокий солодовый профиль и обычно используется в пиве Bock или Doppelbock .
После того, как фермент отдохнет, затор доводят до температуры затирания. Это высвобождает примерно на 2% больше крахмала и делает затор менее вязким , позволяя фильтрующему процессу работать быстрее. Хотя температура и вязкость затора примерно обратно пропорциональны, возможность пивоваров и производителей спиртных напитков использовать эту зависимость ограничена тем фактом, что α-амилаза быстро денатурирует при температуре выше 78 °C (172,4 °F). Любые крахмалы, экстрагированные после того, как затор нагреется до температуры выше этой, не могут быть расщеплены и вызывают помутнение крахмала в готовом продукте. В больших количествах может развиться неприятно резкий вкус. Поэтому температура затирания редко превышает 78 °C (172,4 °F).
Если фильтрующий чан представляет собой отдельный сосуд от заторного чана, затор в это время переносится в фильтрующий чан. Если на пивоварне имеется комбинированный чан для затора и фильтрования , мешалка останавливается после достижения температуры затора и затора достаточно перемешалось, чтобы обеспечить равномерную температуру.
СМИ, связанные с категорией: Маш, на Викискладе?
Словарное определение затирания в Викисловаре.svg/1280px-Goblet_Glass_(Banquet).svg.png){kind=small}
