Розробка відварювальної технології виробництва пива
1.2.3 Початок затирання
Під початком затирання розуміють процес, що включає в себе можливе ретельніше перемішування помелу (засипу) з водою (наливом) при запропонованій температурі початку затирання.
Гідромодуль, тобто співвідношення засипу та головного наливу є дуже важливим фактором, оскільки він визначає концентрацію першого сусла. Можна вважати, що за гідромодуля 1:3
. Звичайно, затор готують густіше, ніж необхідна екстрактивність початкового сусла, а саме з екстрактивністю першого сусла 16-20%, щоб потім можна було направити через дробину кількість води, достатню для її вилуговування та одночасного розведення сусла до необхідної масової частки сухих речовин. Тим самим від гідромодуля при затиранні залежить склад сусла та тип пива. Для світлого пива слід вибирати загалом більший гідромодуль, тобто 300-400 л/100 кг засипу.
Тим самим досягають прискорення ферментативних реакцій. Для темного пива вибирають густіший гідромодуль, тобто 300-350 л/100 кг засипу. Цим досягають того, що ароматичні речовини солоду можуть шляхом карамелізації утворитися у заторі у збільшеній кількості. Об'єм помелу, що затирається, становить 70-80 л/100 кг засипу.
1.3 Способи затирання
Процес затирання полягає в тому, що температуру затора піднімають до оптимальних температур для дії тих чи інших ферментів, а потім витримується пауза. Паузи задаються за наступних оптимальних для ферментів температурах:
45-50°С – білкова пауза та пауза для розщеплення β-глюкану;
62-65 ° С - мальтозна пауза;
70-75 ° С - пауза для оцукрювання;
78 ° С - температура закінчення затирання.
По виду підвищення температури розрізняють дві групи способів затирання:
настійний(інфузійний) спосіб;
відварювальний (декокціонний) спосіб.
При інфузійному способі весь затор при підтримці пауз нагрівається послідовно до температури закінчення затирання, причому частини затора не кип'ятяться.
При способі з відварками температура підвищується тому, що частину затора (відварку) відокремлюють і кип'ятять. При зворотному перекачуванні до решти затору температура всього затору підвищується наступний ступінь температурної обробки.
При виборі способу затирання слід розглянути ряд точок зору приготування затора і сусла, які відповідали за своїм складом бажаному типу пива. Це стосується, наприклад, вмісту цукрів, що зброджуються, що визначає кінцевий ступінь зброджування, або забезпечення досить високого рівня високомолекулярних білків для досягнення повноти смаку і піностійкості пива. Саме обраний спосіб затирання дає хорошу можливість впливати на пива.
1.3.1 Настійні способи
Найпростішою групою серед способів затирання є настійні, оскільки при застосуванні цих способів весь затор ніколи не поділяється. Нагрівання всього затора здійснюють поступово з витримуванням температурних пауз, необхідних для дії ферментів. Для настійного способу затирання потрібна тільки одна ємність, що обігрівається. Так як затор не перекачується, поглинання повітря мінімальне, що є позитивним фактором, оскільки кисень при затиранні веде до окислення поліфенолів, а з ними – і розмивання смаку, вищої кольоровості готового пива. При инфузионном способі велику роль грає ефект перемішування. Мішалка повинна мати можливість пристосовуватися до відповідної стадії процесу затирання завдяки електродвигуну приводу мішалки з перемиканням полюсів та двомашвидкостями або повинна бути можливість для плавного регулювання. При цьому зростає значення конструкції лопаті мішалки. Якщо при витримуванні паузи мішалку вимикають, то збільшується час оцукрювання та фільтрування затора, а вихід екстракту погіршується, так як утворюється перепад температур, що погіршує перехід екстрактивних речовин у сусло і утруднює роботу ферментів.
1.3.2 Відварювальні способи затирання
Спільним для відварювальних способів затирання є те, що частину затору відбирають та кип'ятять. Після зворотного перекачування температура всього затору підвищується. За кількістю цих відварок розрізняють три-, дво-і одновідварювальні способи затирання. Останнім часом ми маємо справу із загальною тенденцією до зменшення кількості відварок.
Відбір і кип'ятіння відварок має такий вплив:
через швидке нагрівання білки тієї частини затору, яку кип'ятять, менше розщеплюються;
підвищується ступінь клейстеризації та розрідження крохмалю;
відбувається сильніше вилуговування речовин, що містяться в м'якінних оболонках;
утворюється більше меланоїдинів;
посилено випаровується диметилсульфід;
відбувається зменшення вмісту ферментів у об'єднаному заторі;
дещо збільшується вихід варочного цеху.
У зв'язку з кип'ятінням затора при відварювальних способах споживається більше енергії (в середньому на 20%), ніж при використанні настійних способів. Підвищена витрата теплової енергії у відварювальних способах пов'язана з більшою тривалістю процесу в цілому, випаровуванням води при кип'ятінні та додатковою витратою електроенергії через роботу насосів при перекачуваннях.
Для протікання процесів розщеплення при затиранні особливе значення має використання певного виду та числа відварок: якщо вимкнутимішалку, то тверда фаза затора, густий затор, тримає в облозі на дні ємності, тоді як рідка фаза затора, рідкий затор, збирається в її верхній частині. Рідкий затор можна відібрати за допомогою декантатора типу поплавця.
Щоб витягнути частинки крохмалю, що ще не розщеплені, густий затор слід кип'ятити. Рідкий затор кип'ятити не слід, тому що він насичений ферментами, що перейшли в розчин, в якості відварки використовують по можливості найбільш густу частину затора. При зворотному перекачуванні затору (з'єднанні відварки та основної частини затору) для збереження ферментів в об'єднаному заторі при постійному помішуванні перекачують відварку в основну частину затору, і ніколи не надходять навпаки.
Щоб унеможливити непотрібний шкідливий контакт затора з повітрям, в даний час при перекачуванні не допускається об'єднання затора шляхом подачі відварки зверху; зворотне перекачування здійснюють шляхом подачі затора при можливості знизу.
Об'єм відварок, що відбираються для кип'ятіння, встановлюється таким чином, щоб підняти температуру об'єднаного затору до бажаної. Цей обсяг відомий з досвіду пивоваріння і становить від 1/3 до 1/4 загального обсягу затора. При зміні способу затирання об'єм відварок можна розрахувати за наведеною нижче формулою. При цьому виходять з того, що температуру відварювання після кип'ятіння краще зменшити шляхом охолодження до 90°С.
(1.1)
При кип'ятінні всі ферменти інактивуються, але для повного розщеплення крохмалю потрібні амілази, які залишаються в основній частині затору, що не зазнавала кип'ятіння. Тому кип'ятити весь затор не слід. Певну роль грає тривалість кип'ятіння, оскільки за її збільшенні розчиняється більше крохмалю. Оскільки кип'ятіння пов'язане з певним споживанням енергії та високимивитратами, тривалість кип'ятіння завжди необхідною мірою обмежують. По можливості при кип'ятінні затору уникають інтенсивного пароутворення з метою економії енергії. Зазвичай затор кип'ятять для світлого пива – 10-15 хв, для чорного пива – 20-30 хв.