Затирание и осахаривание затора
При затирании солода и осахаривании затора необходимо соблюдать следующие условия.
1. Дробленый солод должен иметь определенную степень помола. Мякинная оболочка его должна быть сохранена, но возможности, целой, так как она является в заторе фильтрующим и дренирующим слоем. Алейроновый слой и плодово-семенные оболочки солода, клетки которых при соложении не растворяются, а белки в основном остаются малогидролизованными, должны быть при дроблении превращены в крупную и мелкую крупку вместе с прилегающей к ним частью эндосперма. Измельчение этих частей солода до муки приводит к тому, что после осахаривания в заторе образуется очень мелкая взвесь, легко залепляющая дренажные капиллярные ходы в фильтрующем слое дробины, что чрезвычайно сильно затрудняет фильтрацию сусла.
Основная часть эндосперма должна быть измельчена в муку, но не в пудру. Измельчение ее в пудру ухудшает фильтрацию затора, так как остатки негидролизованных белков и клеточных оболочек эндосперма превращаются в мелкую аморфную массу коллоидного строения, еще сильнее залепляющую дренажные капиллярные ходы в фильтрующем слое дробины.
Только в случае применения для фильтрации сусла фильтрационных прессов возможно и более мелкое дробление всех частей зерна солода.
Если исходить из практических данных, то средний состав дробленого солода должен удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 50.
Таблица 50
| Части дробленого солода | Состав фракций в % | |
| при работе с фильтрационным чаном | при работе с фильтрпрессом | |
| Шелуха (мякинная оболочка) | 20-30 | 9-12 |
| Очень крупная крупка I | 3-5 | 2-3 |
| Kрупная крупка II | 35--15 | 14-18 |
| Мелкая крупка | 12-16 | 38-48 |
| Mука | 4-7 | 8-12 |
| Мучная пудра | 8-14 | 12-20 |
Такое соотношение фракций дробленого солода достигается регулировкой зазора между вальцами дробилок и при определенной влажности солода, приобретаемой им при отлежке во время хранения. Лучшее соотношение частей дробления достигается при искусственном увлажнении солода перед дроблением путем обработки распыленной водой на специальных увлажнительных машинах, применяемых в мукомольном производстве.
На увлажнительных машинах достигается дифференцированное распределение влажности солода (большая влажность наружных частей зерна и меньшая - внутренних), что и обеспечивает лучший физический состав дробленого солода, а это в свою очередь ускоряет фильтрацию осахаренного затора.
2. При спуске дробленого солода в котел необходимо исключить распыл солодовой муки. Распыл ведет к потере наиболее экстрактивной части солода, загрязняет оборудование и помещение варочного цеха и создает благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий, которые при определенных условиях могут послужить причиной прокисания затора. Распыл солодовой муки полностью устраняется при правильной работе предзаторника. Это достигается равномерной подачей солода в предзаторник и хорошим распылением воды в нем. Отверстия для распыления воды в предзаторнике должны быть возможно более мелкими, а их расположение должно обеспечивать максимальное перекрещивание струек воды, бьющих из отверстия с большой силой. Ни в коем случае в предзаторник не должна подаваться горячая вода (выше 60°С) во избежание обваривания солода и клейстеризации крахмала.
3. При наборе воды в заторный чан (котел) необходимо прежде всего проверить чистоту сосуда и исправность всех механизмов. Вода набирается заданной температуры и в количестве, обеспечивающем равномерное и свободное перемешивание поступающей в заторный сосуд засыпи, При установлении температуры воды учитывают температуру подаваемой засыпи, количество и температуру воды, подаваемой в предзаторник.
При расчете температуры воды, набираемой в заторный сосуд, для установления температуры в заторе принимается во внимание теплоемкость сухого солода, равная ~0,35.
Расчет приближенно можно сделать так.
а средняя температура его
Практически солод поступает в затор чаще всего при температуре 20ºC, а соотношение солода и воды бывает в заторе
Если количество воды температурой 60°С, взятой на затор, было равно четырем частям по весу солода, а количество солода равно одной части и солод имел температуру 20ºC, то средняя теплоемкость затора будет равна1 : 4, поэтому без особой погрешности можно считать, что температура воды для затора должна быть выше средней температуры затора зимой на 5-6, а летом на 3-5 град.
Таким образом, если принимается температура затора 55°С, то следует набирать воду температурой 60-61ºC.
4. Температуру затора после отварок рассчитывают проще, так как концентрация затора и его теплоемкость остаются неизменными.
При расчете температуры принимают во внимание объем части затора, отбираемой на отварку, и температуру основного затора.
Например, на отварку берут 0,25 объема затора; температура общего затора (остальные 0,75 объема) к моменту передачи отварки в затор была 60ºC.
Ожидаемая температура затора после возврата отварки будет:
Чтобы заранее рассчитать, какую часть затора необходимо взять на отварку, поступают следующим образом.
Задаемся температурой общего затора после перекачивания отварки в 68°С; температура затора до отварки равна 55°C . Объем общего затора принимаем за единицу, а отнимаемую на отварку часть - за г. Составляем уравнение:
тогда
Если объем затора был равен 500 дкл, то на отварку надо взять 0,3x500=150 дкл затора.
Таким образом, чтобы узнать, какую часть затора необходимо взять на отварку, следует найти разность между ожидаемой температурой общего затора после внесения в него отварки и до этого и найденную величину разделить на разность между 100ºC и температурой общего затора до отварки, т. е.
5. На отварку необходимо стремиться передавать как можно более густую часть затора, так как смысл отварки, кроме повышения температуры в общем заторе, сводится к развариванию кончиков зерна солода, плохо растворенных во время соложения. В этих кончиках крахмал находится в неразрушенных клетках и без клейстеризации плохо поддается осахаривания». Если на отварку брать затор во время интенсивного перемешивания, когда весь затор равномерно перемешан, то не удается взять густую часть его. Если же брать на отварку затор тогда, когда он не перемешивается, то также не удается взять густую часть. Она пойдет в насос только в первый момент, а затем образуется воронка, через которую устремится жидкая часть. Густая часть не успеет сползти со дна. Поэтому для правильного отбора густой части необходимо перед отъемом отварки дать затору отстояться, а затем пустить в работу мешалку на малых оборотах или с некоторыми перерывами. При этом будет перемешиваться только нижняя часть затора, а верхняя, более жидкая останется неперемешаиной.
При передаче отварки в общин затор необходимо как можно тщательнее перемешать общий затор, отвариваемую часть передавать медленно и равномерно распределять ее по всей поверхности затора. В противном случае может произойти обваривание затора и тепловая инактивация ферментов общего затора, в результате чего затор может не осахариться.
Способы затирания солода и осахаривания затора делятся на два:
1) настойный, заключающийся в том, что сухой дробленый солод смешивается с водой определенной температуры; в дальнейшем его подвергают медленному подогреву по температурному графику до полного осахаривания и
2) отварочный (декокционный), заключающийся в том, что дробленый солод смешивают с водой определенной температуры и в дальнейшем отбирают части затора на отварки. Отварки подогревают, осахаривают, кипятят и в горячем виде передают в общий затор для дальнейшей ферментативной обработки. При отварочном способе подогрев и осахаривание затора идут по частям, а температура в общем заторе повышается скачкообразно.
Настойный способ затирания
Затирание по этому способу проводится следующим образом. Дробленый солод смешивают с водой температурой 40-45°С; в дальнейшем при медленном перемешивании затора температуру в течение 20-30 мин поднимают до 50-52°С, делая белковую паузу (выдержку) при периодическом пуске мешалки.
После белковой паузы пускают мешалку в действие, температуру затора повышают до 65ºC и делают выдержку при этой температуре. Температура 63-65ºC наиболее благоприятна для действия амилазы солода и расщепления крахмала до мальтозы.
После 10-30-минутной мальтозной паузы (выдержки) затор, перемешивая, продолжают нагревать до 70-72ºC и окончательно осахаривают. Закончив осахаривание, затор нагревают до 75ºC и перекачивают в чан на фильтрацию.
Выход горячего сусла, а следовательно, и экстракта при этом способе затирания меньше, чем при отварочном, особенно из плохих солодов - с малой ферментативной активностью и плохим растворением, потому что нерастворившиеся кончики зерен солода не развариваются и крахмал, находящийся в них, не успевая осахариваться, остается в дробине.
При настойном способе затирания амилазы и протеолитические ферменты сохраняются до фильтрации, поэтому сусло, полученное настойным способом, содержит больше аминокислот и мальтозы. При этом способе возможны случаи более глубокого расщепления средних промежуточных продуктов распада крахмала и белков, чем это необходимо для тех или иных сортов пива.
Пиво, приготовленное из такого сусла, содержит мало декстринов, сильнее сбраживается, но может иметь менее устойчивую пену.
Основным недостатком этого способа является то, что при работе с плохо растворенными солодами не удается исправить недостатки солода, увеличиваются потери и не всегда получается хорошее пиво. Солод, применяемый на варки по настой- ному способу, должен быть хорошо растворенным с нормальным распадом белковых веществ.
При настойном способе приготовления сусла большое внимание должно быть уделено тонкости помола солода.
Иногда для улучшения выхода экстракта затор предварительно настаивают с водой при 20-25ºC в течение нескольких часов, что, однако, связано с опасностью закисания затора вследствие развития в нем молочнокислых бактерий.
В СССР настойный способ применяется редко, так как, несмотря на некоторую экономию времени и топлива, он дает всегда пониженный выход экстракта.
Настойный метод затирания чаще всего применяется при изготовлении темных сортов пива.