Затирання - найважливіший процес при виробництві сусла

При затирання вирішальне значення набуває процес перетворення речовин.

Перетворення речовин при затирання

Більшість компонентів дробленого солоду нерозчинні самі по собі, а в пиво можуть перейти тільки розчинні речовини. Тому при затирання необхідно перевести нерозчинні речовини помелу в розчинні.

Всі речовини входять до розчин називаються екстрактом.

Розчинними речовинами є, наприклад, цукру, декстрин, мінеральні речовини і певні білки. До нерозчинним речовин відносяться крохмаль, целюлоза, частина високомолекулярних білків та інші сполуки, які після закінчення процесу фільтрування залишаються у вигляді дробини.

Мета затирання полягає в тому, щоб розщепити крохмаль в цукор а й розчинні декстрини без залишку. При цьому утворюються і інші екстрактивні речовини. Основна кількість екстракту утворюється при затирання насамперед завдяки дії ферментів, які можуть діяти при оптимальних для них температурах.

Найважливіша властивість ферментів - їх активність при розщепленні субстратів, яка залежить від різних факторів.

Залежність активності ферментів від температури

Активність ферментів зростає з підйомом температури і досягає оптимальної для кожного ферменту величини при деякій оптимальній температурі (рис. 3.22).

При більш високих температурах через розкриття Клубкова структур ферменту (денатурації) відбувається прогресуюча інактивація. Ця інактивація і подальше зникнення активності ферментів тим сильніше, чим значніше перевищення оптимальної температури.

Рівень активності, характерний для ферменту при певній температурі, не залишається незмінним. Якщо при більш низьких температурах активність з часом майже повністю зберігається, то при більш високих температурах вона швидко падає (рис. 3.23).

Залежність активності ферментів від величини pH

Оскільки кубкова структура ферментів змінюється також залежно від величини pH, то існує і залежність від неї активності ферментів. Ця активність досягає оптимальної величини при певній, специфічної для кожного ферменту величиною pH, і знижується при більш низькій і більш високою величиною pH (рис. 3.24). Загалом, вплив pH на активність ферментів не таким значним, як вплив температури.

Для пивоварного виробництва серед різноманітних процесів розщеплення речовин мають значення насамперед такі:

· розщеплення ß-глюкана (гума-речовин);

· Розщеплення білкових речовин;

· Перетворення жирних кислот, а також ряд інших процесів розщеплення.

Найважливішою складовою частиною пива є спирт, що утворюється при бродінні з цукрів. Тому попередньо необхідно розщепити крохмаль до мальтози, поряд з нею завжди утворюються проміжні продукти - несбражіваемих декстрини.

Крохмаль повинен бути без залишку розщеплений до цукрів і декстринів, що не офарблюються йодом. Повний розщеплення необхідно з економічних міркувань, крім того, залишки не розщепленого крохмалю викликають в пиві Клейстерное помутніння.

Розщеплення крохмалю здійснюється в три стадії, послідовно переходять одна в іншу. Послідовність їх незмінна:

У теплому водному розчині в молекулах крохмалю в великій кількості накопичується вода. Через це відбувається збільшення обсягу, що приводить до набухання і подальшого розриву спочатку твердих зерен крохмалю. Утворюється в'язко-текучий розчин, в'язкість якого залежить від обсягу поглиненої води і розрізняється для різних видів зернових. Наприклад, рисовий крохмаль набухає значно сильніше, ніж солодовий. Цей процес, при якому розщеплення речовин не відбувається, називається клейстеризації. Так як клейстерізованний крохмаль не містить твердих крохмальних зерен, то що містяться в рідині (т. Е. В заторі) ферменти можуть на нього впливати безпосередньо. Розщеплення ж неклейстерізованного крохмалю триває багато добу.

Під клейстерізаціей розуміють набухання і розрив оболонки зерен крохмалю в теплому водному розчині. Вивільнені молекули крохмалю в цьому в'язкому розчині краще піддаються дії амілаз, ніж неклейстірізованний крохмаль.

Температури клейстеризації різні для кожного виду зернових:

· Крохмаль солоду і ячменю клейстерізуется в присутності амілаз при 60 ° С,

· Рисовий крохмаль - при 80-85 ° С.

Довгі ланцюжки крохмалю, що складаються з глюкозних залишків (амилоза і амилопектин), дуже швидко розриваються # 945; -амилазой на короткі ланцюжки (рис. 3.25, b).

Тому дуже швидко зменшується в'язкість клейстерізованного затору, ß-амилаза здатна розщеплювати довгі ланцюжки лише від нередуцірованних решт, так що самостійне розщеплення цим ферментом тривало б цілодобово.

Під розрідженням розуміють зниження в'язкості клейстерізованного крохмалю # 945; -амилазой.

# 945; -амилаза розриває ланцюжка амілази і амілопектину головним чином на декстрини з 7-12 глюкозні залишками. Від кінцевих груп утворилися ланцюжків ß-амилаза отщепляет подвійні групи (мальтозу) (див. рис. 3.25, з). Цей процес неминуче триває довше, ніж поділ більш довгих ланцюжків # 945; -амилазой.

Через різної довжини ланцюжків крім мальтози утворюються і інші цукру, глюкоза і мальтотріоза.

У всіх випадках розщеплення речовин зупиняється на 2-3 глюкозних залишках перед 1,6-з'єднаннями амілопектину, так як ці 1,6-з'єднання не можуть бути розщеплені ні # 945; -, ні ß-амилазой. Ці граничні декстрини завжди містяться в нормальному суслі.

У солоді, правда, міститься фермент (гранична декстриназ), який здатний розчиняти крім 1,4-з'єднань також і 1,6-з'єднань, але при оптимальній для цього ферменту температурі в 50-60 ° С він навряд чи має значення для процесу отримання Осахаренний затору. При 70 ° С виявляється лише слабка активність граничної декстриназ.

При розщепленні крохмалю амілазами солоду відбувається наступне.

# 945; -амилаза розщеплює довгі ланцюжки крохмалю до більш коротких декстринів. Вона діє оптимально при 72-75 ° С і швидко руйнується при 80 ° С. Оптимальне значення величини pH становить 5,6-5,8.

ß-амилаза відокремлює від нередуцірованних решт ланцюжків мальтозу, при цьому утворюються також глюкоза і мальтотріоза. Вона діє оптимально при 60-65 ° С і дуже чутлива до більш високих температур, вже при 70 ° С вона швидко інактивується. Оптимальне значення pH становить 5,4-5,5.

Розщеплення крохмалю слід контролювати, так як залишок нерасщепленного крохмалю і більші декстрини викликають в пиві клейстерної помутніння.

Контроль розщеплення крохмалю виконують з використанням 0,02-н розчину йоду (спиртового розчину йоду і йодистого калію). Ця перевірка називається йодної пробій і завжди проводиться з охолодженої пробою затору. (У вітчизняному пивоварінні прийнято використовувати водний розчин йоду і йодистого калію. - Прим. Ред.) Йодна проба заснована на тому, що розчин йоду при кімнатній температурі дає з крохмалем і високомолекулярними декстринами фарбування від темно-синього до червоного кольору, тоді як всі цукру і більш дрібні декстрини не змінюють його жовто-коричневого кольору.

Високомолекулярні і середньомолекулярні розгалужені декстрини дають з йодом ще і фіолетове (до червоного) йодное фарбування. Це фарбування не завжди легко розрізнити, але при його наявності сусло все ще можна охарактеризувати як дає нормальну реакцію з йодом. Більш точна йодна проба по Віндіш (Windisch) контролює наявність цих декстринів методом, заснованим на осадженні їх етанолом з подальшим видаленням етанолу, повторним розчиненням декстринів в воді і фарбуванні їх розчином йоду. Цей метод використовують найчастіше в проблемних ситуаціях.

Пивовар повинен вміти правильно оцінювати йодну пробу. Якщо розчин йоду при змішуванні з затором більше не дає фарбування, то такий затор позначають як Осахаренний, тобто не змінює забарвлення йодного розчину (нормальна реакція на йод). Розщеплення молекул крохмалю до стану, при якому не спостерігається фарбування розчином йоду, називається оцукрювання.

Під оцукрювання ми розуміємо повне розщеплення розрідженого крохмалю амілазами на мальтозу і декстрини Визначення проводять за допомогою йодної проби (рис. 3.26).

Утворені при затирання продукти розщеплення крохмалю істотно розрізняються по сбраживаемости пивними дріжджами. Так наприклад,