Белковая пауза в пивоварении для чего нужна

Белковая пауза

Белковая пауза при затирании солода — это еще одна температурная пауза, без которой можно обойтись, но делать этого не стоит. А вот почему не нужно пропускать белковую паузу, вы узнаете прочитав эту статью.

Что происходит во время белковой паузы.

Как и во время проведения других температурных пауз, во время белковой, так же включаются определенные ферменты, а именно:

Эти два фермента выполняют очень важную роль при затирании солода. И, не смотря на то, что можно обойтись и без белковой паузы, вам, все же, следует ее делать, поскольку во время ее проведения происходит расщепление аминокислот

Зачем нужна белковая пауза.

Во время работы ферментов, происходит несколько важных для нас, как для пивоваров, процессов.

Во первых, во время работы Пептидазы, расщепляются пептидные связи и высвобождается азот из аминокислот. Как вы уже знаете, азот необходим дрожжам для нормальной жизнедеятельности.

Второй, не менее важный процесс, происходящий во время белковой паузы — это понижение вязкости затора. Происходит это благодаря расщеплению белков Протеиназой.

Помимо уменьшения вязкости затора и высвобождения азота, белковая пауза, так же повышает пеностойкость в готовом пиве.

Думаю, вы согласитесь, что приятно, когда пенная шапка плотная и не спадает долгое время. Для этого стоит потратить несколько минут и сделать белковую паузу, согласны?

Ну и еще, добавлю, что не стоит пренебрегать этой температурной паузой, если вы варите пиво из солода с высоким содержанием белка, например пшеничным. Это также облегчит фильтрацию сусла.

При какой температуре делать белковую паузу.

Поскольку, во время белковой температурной паузы, работают два фермента, то ее температуру следует подбирать исходя из температурных режимов этих ферментов.

Напомню, что для Пептидазы, рабочая температура варьируется от 45 до 53 градусов, оптимальная же составляет 50 градусов Цельсия.

Для Протеиназы, оптимальная рабочая температура 58 градусов, что выше рабочего диапазона предыдущего фермента. Однако, в целом рабочий диапазон составляет от 50 до 60 градусов.

Это позволяет найти общее рабочее значение для обоих ферментов, в районе 50 градусов.

Длительность белковой паузы

Не смотря на то, что делать белковую паузу, рекомендуется, затягивать ее, все же, не нужно. Общая продолжительность этой паузы составляет 10-15 минут.

Если же вы проводите паузу не стабилизируя температуру, а постепенно поднимая ее или делаете двухступенчатую паузу с оптимумом для каждого фермента, то я бы рекомендовал увеличить длительность ее проведения до 20 минут. Или по 10 минут на работу каждого фермента.

В целом же, белковая пауза очень полезна, и если вы раньше не делали ее, то сейчас стоит начать, вы увидите, как преобразится вкус вашего пива.

Если же вы делали паузу раньше, но не знали зачем, то теперь, я надеюсь, вам стало понятно, зачем она нужна и что происходит во время проведения белковой паузы. И, возможно, вы пересмотрите свои рецепты и сможете добиться еще более чистого и лучшего вкуса своего пива.

Источник

Для чего нужны паузы в пивоварении?

Температурные паузы при варке пива — это, простым языком, паузы, во время которых ферменты, находящиеся в солоде, превращают крахмал (что также находится в солоде) в сахар, под воздействием высоких температур. Ферментами (либо же энзимами) называют один из видов молекул, что катализируют (ускоряют) процесс химических реакций. В природных условиях, тот же процесс происходит и при росте и развитии зерна. Благодаря теплым солнечным лучам, катализация способствует получению зерном необходимой жизненной энергии.

При повышении или понижении температуры до определенных отметок, активируется некоторый фермент, что необходим для ускорения того или иного процесса.

Именно ради получения определенного вида сахара (обычно различают несбраживаемый и сбраживаемый), изменения кислотности затора или даже остановки действия всех ферментов и используют температурные паузы в пивоварении.

В зерне находятся определенные вещества, и для того, чтобы они растворились, необходимо придерживаться правильной температуры воды, и при этом, она должна изменяться параллельно выдержке пауз. Вода определенной температуры, смешивается с предварительно перемолотым зерном, что необходимо для растворения экстракта, и называется сей процесс затиранием.

Затирание солода, можно также назвать продолжением соложения (когда зерно проращивают и сушат, для получения ферментов, принимающих участие в катализации реакций), при котором происходит разрушение молекул полисахарида (глюканов) в оболочках клеток, и расщепляются белки, что способствует биологической устойчивости сусла. Модификацией солода можно назвать разрушение в нем глюканов и белков, причем данный процесс никоим образом не перекликается с генномодифицированными продукиами, достигаясь совершенно естественным путем, не причиняющим вред здоровью.

Температурные паузы при затирании солода для пива

Сам процесс затирания солода, является одним из основополагающих,самых важных и сложных — в его результате получается будущее пиво, сусло. Для его приготовления солод смешивается с водой и выдерживается при необходимом температурном режиме. Активация ферментов происходит в зависимости от температуры, а для осуществления ими катализации нужно время — та самая температурная пауза. Их длительность колеблется в зависимости от типа используемого солода и от конкретного рецепта приготовления пива.

Кислотная пауза в пивоварении

Кислотная пауза является одной из первых пауз, что выдерживают пивовары, готовя столь чудесный напиток. Как и белковую, кислотную паузу выдерживают около 10-15 минут (а иногда и гораздо дольше) при температуре 35-45°С, позволяя активироваться ферменту под названием «Фитаза». Благодаря этому ферменту щелочность воды — понижается. В добавок, из-за него эта первая пауза и заслужила свое название. Вслед за Фитазой, активируется и второй фермент — бета глюканаза, что обеспечивает чистоту сусла и делает фильтрацию более легкой. Одним из минусов данной паузы можно отметить медлительность снижения щелочности затора, но облегченная фильтрация вполне перечеркивает все недостатки данной температурной паузы при затирании.

Белковая пауза в пивоварении

Она является не обязательной, но чаще всего пропускать ее не рекомендуется. Почему? А потому что во время белковой паузы выделяются такие ферменты, как протеиназа и пептидаза. Пептидаза расщепляет пептитдые связи, помогая высвободить азот из аминокислот, что необходим для нормального функционирования дрожжей. Протеиназа же понижает вязкость затора, расщепляя белки. К тому же, белковая пауза благодатно сказывается на пеностойкости и прозрачности готового продукта. Белковую паузу выдерживают 10-15 минут при температуре 44-59°С.

Декстриновая пауза в пивоварении

Большая роль в отличии от других ферментов предоставляется амелазам и протеазам, довольно чувствительным к температурным изменениям. Самые благоприятные условия при затирании оказываются для действия ферментов амилаз. Структура зерен крахмала разрушается (температура варьируется в зависимости от размеров крахмальных зерен, определяясь неким температурным интервалом (к примеру ячменный крахмал — 60-80°С)), а после подвергается воздействию ферментов — так проходит клейстеризация крахмала. При этом процессе температура снижается за счет действия амилазы. Так, после разжижения клейстера крахмала, наступает стадия декстринизации, то бишь когда крахмал превращается в продукты распада. Последняя стадия — осахаривание, когда продукты распада и крахмал превращаются в сахар. Декстрины обязательно должны присутствовать в сусле, обеспечивая его вязкость и полноту вкуса.

Мальтозная пауза в пивоварении

Фермент амилаза делится на альфа-амилазу и бета-амилазу. При воздействии бета-амилазы крахмал расщепляется, образовывая мальтозу. Мальтоза характеризуется быстрой (в отличии от декстринов) сбраживаемостью дрожжами. При осахаривании количество декстринов и мальтозы зависит от температурных показателей. Чем выше температура — тем больше в сусле декстринов, и меньше мальтозы. Их соотношение показывает степень сбраживания, что необходим для получения особенностей разных сортов пива. Наибольшее количество мальтозы накопляется при температуре 62,5°С.

Диацетиловая пауза в пивоварении

В процессе жизнедеятельности дрожжей выделяется диацетил, что характеризуется ароматом сметаны или сливочного масла, и преобразуется все теми же дрожжами. При соблюдении правильности процесса количество диацетила в готовом пиве будет минимальным, либо же вовсе отсутствовать. В зависимости от количества дрожжей, наличия кислорода в сусло при процессе брожения выделяются ацетогидрокислоты, не имеющие аромата и вкуса. Чем больше дрожжей, тем больше выделяется ацетогидрокислоты, а кислород при этом выступает в роли катализатора. Во время окисления ацетогидрокислоты и превращаются в диацетил, что перерабатывается дрожжами в бутандиол, не имеющий запаха и вкуса. Перед окончанием брожения рекомендуется выдержать несколько дней, подняв температуру до верхнего предела брожения.

Источник

Температурные паузы при затирании солода для пива

Затирание сусла для пива – один из самых сложных процессов в домашнем пивоварении, который во многом формирует конечный результат – органолептические характеристики пива. Самое главное – четко соблюдать при варке нужную температуру в установленный период времени. Мы рассмотрим теоретические аспекты и выясним, на что влияет каждая температурная пауза.

Затирание солода – это процесс приготовления пивного сусла, при котором солод смешивают с горячей водой, затем последовательно нагревают до определенных температурных диапазонов с целью активизации разных групп ферментов, отвечающих за вкус, крепость, плотность, прозрачность и пенообразованние в пиве.

С химической точки зрения затирание солода является продолжением процесса соложения – проращивания и сушки зерна для образования ферментов, выступающих катализаторами реакций. При соложении рушатся глюканы (молекулы полисахарида) в клеточных оболочках, а также расщепляются белки, что снижает вероятность мути и повышает биологическую устойчивость сусла.

Модификация солода – это степень разрушения глюканов и белков в зерне. Процесс не имеет ничего общего с генномодифицированными продуктами, происходит на солодовне естественным путем и безопасен для здоровья человека.

Большинство продаваемого сегодня солода является полностью модифицированным, поэтому можно ограничиться только осахариванием. Обязательно соблюдение всех температурных пауз требуется только для домашнего и солода неизвестного происхождения.

Термометр – лучший способ контролировать температуру в отсутствие автоматизированной пивоварни

Температурные паузы при варке пива

Точная длительность всех температурных пауз зависит от рецепта пива и типа солода.

1. Кислотная пауза (35-45°C, 15-70 минут). Понижает кислотность затора. В результате пиво получается прозрачным. В основном требуется для солода, прошедшего легкую обжарку, или при добавлении в сусло солода из пшеницы, ржи либо овса. Проблема в том, что ощутимое снижение кислотности достигается только после 60 минут варки.

Для перестраховки модифицированному ячменному солоду без обжарки достаточно 15-минутной кислотной паузы.

2. Белковая пауза (44-59°C, 10-15 минут). Происходит расщепление белков, что уменьшает стойкость пены. Также белковая пауза повышает экстрактивность и снижает вязкость затора в случае редких перемешиваний при варке.

3. Осахаривание (61-72°C, 50-120 минут). Обязательная пауза для любого типа солода (степени модификации), при которой крахмал превращается в нужный для брожения сахар и формируется плотность пива.

За осахаривание сусла для пива отвечают два фермента: альфа-амилаза и бета-амилаза. При 61-67°C активируется бета-амилаза, чем дольше работает этот фермент, тем суше и крепче получается пиво. При повышении температуры до 68-72°C в действие вступает альфа-амилаза, образующая несбраживаемые сахара, которые делают пиво сладким, но снижают содержание алкоголя, поскольку падает концентрация сахаров, подходящих дрожжам для переработки на спирт.

4. Мешаут или мэш-аут (77-79°C, 5 минут). Требуется для остановки работы ферментов. Производится перед внесением хмеля. Практическая цель – уменьшить вязкость, увеличить скорость фильтрации сусла и полнотелость пива.

Очень важно, чтобы при промывке подушка из дробины, а также само сусло после фильтрации имели нужную температуру, иначе ферменты продолжат работу.

При температуре выше 80°C в сусле появляются танины, вследствие чего во вкусе появляется терпкость.

Однопаузное затирание (66-67°C, примерно 60 минут). Методика для начинающих пивоваров, у которых нет автоматизированного оборудования. Подходит только для модифицированного солода. Температурный диапазон однопаузного затирания является золотой серединой для альфа- и бета-амилазы. В результате получается умеренное крепкое и достаточно плотное пиво, но пропадает возможность корректировать органолептические свойства напитка только изменением температуры и длительности варки.

О практическом совмещении разных видов пауз в домашнем пивоварении с минимальными усилиями подробно рассказано на видео.

Источник

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.

Источник