1.2 Затирання солоду і несолоджених матеріалів
Затирання - це змішування в заторному чані подрібнених зернових матеріалів (засипки) з наливом у співвідношенні 1:4. Затирання повинно вестися так, щоб налив і помел ретельно перемішалися один з одним без утворення грудочок.
Суміш подрібненого солоду з водою називається затором, нерозчинені речовини —
дробиною, а розчин, вивільнений від дробини — суслом. Розчинені речовини сусла називаються екстрактом.
Суміш подрібнених зернопродуктів з водою називають затором. Затір готують при гідромодулі 1:4…1:2,5.
Мета затирання – переведення у розчин якомога більше сухих
(екстрактивних) речовин. Щоб перевести їх у розчин, необхідно створити
сприятливі умови для дії гідролітичних ферментів, в т. ч. амілолітичних,
протеолітичних і цитолітичних.
Основними засобами регулювання ферментативних процесів при затиранні є
температура, pН середовища і інактивація ферментів шляхом кип’ятіння частин затору. При затиранні продовжуються ті ферментативні процеси, що
розпочалися ще при пророщуванні ячменю.
При затиранні солоду і інших зернопродуктів відбувається багато різних
процесів: фізичних, біохімічних і хімічних. На перших стадіях затирання у розчин переходять речовини, які не
потребують участі ферментів: низькомолекулярні вуглеводи, амінокислоти, пентозани, мінеральні солі, ферменти, гіркі речовини оболонок зерна (фізичні
процеси).
Затирання ведуть двома способами:
- настоюванням (інфузійний);
- відварюванням (декокційний).
Процес затирання полягає в тому, що температуру затору піднімають до оптимальних температур дії тих чи інших ферментів, а потім витримують паузу.
Таблиця 1.2.1 Паузи при наступних оптимальних для ферментів
температурах
Пауза |
Температура, ºС |
Час витримки, хв |
Білкова (протеїнова)
пауза і пауза для розщеплення β-глюкану |
52…53 |
10…15 |
62…65 |
20…25 | |
70…75 |
60 | |
Температура закінчення затирання |
78 |
5…10 |
Гідроліз крохмалю починається при солодорощенні і при затиранні він
продовжується. Перетворення крохмалю при затиранні проходить в 3
стадії:
- розрідження;
- оцукрювання.
Під клейстеризацією крохмалю розуміють набухання і розрив оболонок зерен
крохмалю в теплій воді. Вивільнені молекули крохмалю краще піддаються дії амілаз, ніж не клейстеризовані.
Під розрідженням розуміють зменшення в’язкості клейстеризованого крохмалю під дією α-амілази. Цей фермент
розщеплює ланцюги амілози і амілопектину на декстрини з 7…12 глюкозними залишками. Оптимальні умови для дії α-амілази: 72…75ºС (пауза
оцукрювання) і при 80ºС вона швидко руйнується. Оптимальне значення рН –
5,6…5,8.
β-амілаза відокремлює від нередукуючих кінців ланцюгу крохмалю мальтозу, при цьому утворюються також глюкоза і мальтотриоза. Оптимальні умови
для дії β-амілази: 60…65 ºС, рН 5,4…5,5 (мальтозна пауза). Підвищення
температури до 70 ºС швидко інактивує цей фермент.
Під оцукрюванням розуміють повний гідроліз крохмалю амілазами на
мальтозу і декстрини.
Процес оцукрювання контролюється за йодною реакцією, тому що крохмаль і декстрини утворюють різний колір з
йодом:
- крохмаль і амілодекстрини → синій;
- еритродекстрини → червоно-бурий;
- ахродекстрини і інші продукти гідролізу колір йодного розчину не
змінюють.
Продукти гідролізу крохмалю, що утворилися в процесі затирання, по
різному зброджуються пивними дріжджами:
- глюкоза – піддається дії дріжджів в першу чергу (цукор
заброджування);
- мальтоза – зброджується дріжджами добре і швидко (цукор головного
бродіння);
- мальтотриоза – зброджується усіма активними штамами дріжджів після того, як переброде вся мальтоза, а саме, при
доброджуванні, за що мальтотриоза і отримала назву – цукор
доброджування;
- декстрини – не зброджуються.
Таблиця 1.2.2 Вміст в екстракті цукрів, що
зброджуються
Цукри |
% |
7…9 | |
3…4 | |
Мальтоза |
43…45 |
Мальтотриоза |
11…13 |
Температурні паузи в пивоварінні (відео)
Оцукрений затор являє собою суспензію, яка складається з 2 фаз: рідкої (пивне сусло) і твердої (пивна дробина).