В пивоварении и дистилляции затирание представляет собой процесс объединения смеси молотых зерен — обычно соложеного ячменя с дополнительными зернами, такими как кукуруза , сорго , рожь или пшеница (известными как « зерновая засыпь ») с водой, а затем нагревание смеси. Затирание позволяет ферментам в солоде (в первую очередь, α-амилазе и β-амилазе) расщеплять крахмал в зерне на сахара , обычно мальтозу, для создания солодовой жидкости, называемой суслом . [1]
Два основных метода затирания — это настойное затирание, при котором зерна нагреваются в одном сосуде, и отварочное затирание, при котором часть зерен кипятят, а затем возвращают в затор, повышая температуру. [2]
Затирание подразумевает паузы при определенных температурах (в частности, 45–62–73 °C или 113–144–163 °F) и происходит в «заторном чане» — изолированном сосуде для заваривания 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 термина для обозначения «чего-либо, измельченного до мягкой, кашеобразной консистенции» зафиксировано еще в конце XVI века. [6] Конечный продукт называется «затиранием». [5]
Большинство пивоварен используют инфузионное затирание, при котором затор нагревается напрямую, чтобы перейти от температуры покоя к температуре покоя. Некоторые инфузионные затирания достигают изменения температуры путем добавления горячей воды, а некоторые пивоварни используют одношаговые инфузии, выполняя только одну паузу перед фильтрацией .
Отварочное затирание включает кипячение части зерен, а затем возвращение их в затор, повышая температуру. Кипячение извлекает больше крахмала из зерен путем разрушения клеточных стенок. Его можно разделить на одно-, двух- и трехшаговые отварки, в зависимости от того, сколько раз часть затора отбирается для кипячения. [7] Отваривание является традиционным методом и распространено на немецких и центральноевропейских пивоваренных заводах. [8] [9] Он использовался по необходимости до того, как изобретение термометров позволило упростить пошаговое затирание, но эта практика все еще используется для многих традиционных сортов пива из-за уникального солодового вкуса, который он придает конечному продукту. Кипячение части зерна приводит к реакциям Майяра , которые создают меланоидины , создающие насыщенные солодовые вкусы. [10]
Для достижения экономии масштаба крупные пивоваренные заводы часто имеют по крайней мере один специальный сосуд для затирания, называемый заторным чаном . Пивоварни, внедряющие процесс отваривания, должны иметь по крайней мере два специальных сосуда.
Заторные чаны оснащены мощным механизмом перемешивания, известным как заторный грабли , для поддержания равномерной температуры затора. Они также имеют эффективный метод нагрева, часто основанный на паре , который не поджигает солод. Этот метод нагрева сочетается с надлежащей изоляцией, что позволяет затору поддерживать температуру покоя до одного часа внутри сосудов. Распылительный шар для очистки на месте (CIP) помогает с периодической глубокой очисткой. Санитарная обработка не является серьезной проблемой перед кипячением сусла, поэтому обычно достаточно промывания между партиями.
Небольшие пивоварни часто используют для затирания кипящий котел или фильтрационный чан . Однако использование фильтрационного чана ограничивает пивоварни одношаговым инфузионным затиранием, поскольку такой сосуд не совсем подходит для процесса фильтрования [цитата?] .
Смешивание воды для затирания, используемой для затирания, и измельченной крупки должно осуществляться таким образом, чтобы минимизировать комкование и поглощение кислорода. Традиционно это делалось путем добавления воды в емкость для затирания, а затем тонкой струйкой из верхней части емкости, но это приводило к значительному поглощению кислорода и потере мучной пыли в окружающий воздух. Предварительный затор, который смешивает крупку с водой температуры затирания, пока она еще находится в подающей трубе, снижает поглощение кислорода и предотвращает потерю пыли.
Затирание – иногда называемое «тестом» – обычно выполняется при температуре 35–45 °C (95–113 °F), но для одношаговых инфузионных затираний затирание должно выполняться при температуре 62–67 °C (144–153 °F), чтобы амилазы расщепили крахмал зерна на сахара. Соотношение веса заторной воды и зерна варьируется от половины для темного пива при одношаговых инфузиях до четверти или даже одной пятой, что больше подходит для светлого пива и отварочного затирания, при котором большая часть заторной воды выпаривается.
При пошаговом инфузионном и отварочном затирании затор нагревается до разных температур, чтобы позволить определенным ферментам работать оптимально. Таблица справа показывает оптимальные температурные диапазоны для ключевых ферментов и какие материалы эти ферменты расщепляют. В пивоваренной промышленности существуют некоторые разногласия относительно оптимальных температур для этих ферментов, поскольку они часто сильно зависят от pH затора и его густоты. Более густой затор действует как буфер для ферментов. После завершения шага ферменты, активные на этом шаге, денатурируются под действием увеличивающегося тепла и становятся постоянно неактивными. Время, затрачиваемое на переход между паузами, предпочтительно должно быть как можно короче; однако, если температура повышается более чем на 1 °C в минуту, ферменты могут преждевременно денатурироваться в переходном слое вблизи нагревательных элементов.
β-глюкан — это общее название 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. Практикуется β-глюканазная пауза при 40 °C (104 °F) для того, чтобы разрушить клеточные стенки и сделать крахмалы более доступными, тем самым повышая эффективность экстракции. Если пивовар позволит этому паузе 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 позже в процессе производства пива.
Распад белка через протеолитическую паузу играет много ролей: производство свободного аминоазота (FAN) для питания дрожжей, освобождение небольших белков от более крупных белков для стабильности пены в готовом продукте и снижение количества белков, вызывающих помутнение, для более легкой фильтрации и повышения прозрачности пива. В полностью солодовом пиве солод уже обеспечивает достаточное количество белка для хорошей стойкости пены, и пивовар должен гарантировать, что количество произведенного FAN может быть усвоено дрожжами, чтобы избежать посторонних привкусов. Белки, вызывающие помутнение, также более распространены в полностью солодовом пиве, и пивовар должен найти баланс между расщеплением этих белков и ограничением производства FAN.
Остатки амилазы отвечают за производство свободного ферментируемого и неферментируемого сахара из крахмала в заторе. Крахмал — это огромная молекула, состоящая из разветвленных цепей молекул глюкозы.
β-амилаза расщепляет эти цепи от конечных молекул, образуя связи из двух молекул глюкозы, т. е. мальтозы . β-амилаза не может расщепить точки разветвления, хотя здесь есть некоторая помощь за счет низкой активности α-амилазы и ферментов, таких как предельная декстриназа. Мальтоза будет основным источником питания дрожжей во время брожения. Во время этого отдыха крахмалы также группируются вместе, образуя видимые тела в заторе. Эта кластеризация облегчает процесс фильтрования.
α-амилазная пауза также известна как пауза осахаривания . Во время этой паузы α-амилаза расщепляет крахмалы изнутри и начинает отрезать связи глюкозы длиной от одной до четырех молекул глюкозы. Более длинные цепи глюкозы, иногда называемые декстринами или мальтодекстринами , вместе с оставшимися разветвленными цепями придают пиву полноту и плотность.
Из-за близости температур пиковой активности α-амилазы (63–70 °C) и β-амилазы (55–65 °C) обе паузы часто проводятся одновременно, причем время и температура паузы определяют соотношение сбраживаемых и несбраживаемых сахаров в сусле и, следовательно, конечную сладость сброженного напитка .
Более горячая пауза дает более насыщенное и сладкое пиво, поскольку α-амилаза производит больше неферментируемых сахаров. 66 °C (151 °F) — типичная температура паузы для светлого эля или немецкого пилснера , в то время как богемский пилснер и мягкий эль обычно выдерживаются при температуре 67–68 °C (153–154 °F).
При отварочном затирании часть затора вынимается из заторного чана и помещается в варочный котел, где он кипятится в течение определенного времени. Это карамелизирует часть сахаров, придавая пиву более глубокий вкус и цвет, и освобождает больше крахмалов из зерна, делая более эффективную экстракцию из зерна. Часть, отбираемая для отваривания, рассчитывается таким образом, чтобы следующая температура отдыха достигалась путем простого помещения отваренной части обратно в заторный чан. Перед тем, как отбирать для отваривания, затору дают немного отстояться, и более густую часть обычно вынимают для отваривания, так как ферменты растворились в жидкости, и крахмалы, которые нужно высвободить, находятся в зернах, а не в жидкости. Затем этот густой затор кипятят около 15 минут и возвращают в заторный чан.
Варочный аппарат, используемый при отварке, не должен поджигать затор, но поддержание равномерной температуры в заторе не является приоритетом. Чтобы предотвратить подгорание зерен, пивовар должен постоянно помешивать отвар и применять медленный нагрев. Отварочный затор выводит из зерен более высокий солодовый профиль и обычно используется в пиве Bock или Doppelbock .
После того, как фермент отдыхает, затор поднимают до температуры затирания. Это высвобождает около 2% крахмала и делает затор менее вязким , позволяя фильтру обрабатывать быстрее. Хотя температура затора и вязкость примерно обратно пропорциональны, способность пивоваров и винокуров использовать эту связь ограничена тем фактом, что α-амилаза быстро денатурирует выше 78 °C (172,4 °F). Любые крахмалы, извлеченные после того, как затор доведен до температуры выше этой, не могут быть расщеплены и вызовут крахмальную мутность в готовом продукте. В больших количествах может развиться неприятно резкий привкус. Поэтому температура затирания редко превышает 78 °C (172,4 °F).
Если фильтрационный чан представляет собой отдельный сосуд от заторного чана, в это время затор переносится в фильтрационный чан. Если на пивоваренном заводе используется комбинированный фильтрационный чан, мешалка останавливается после достижения температуры затирания и перемешивания затора для обеспечения равномерной температуры.
Медиа, связанные с категорией:Mash на Wikimedia Commons
Словарное определение термина mashing в Викисловаре.svg/1280px-Goblet_Glass_(Banquet).svg.png){kind=small}
