Способи затирання солоду

ЗМІСТ

1. Вступ…………………………………………………………………………………………………………3
2. Підкислення затору……………………………………………………………………………….3
3. Настійний спосіб……………………………………………………………………………………5
4. Відварні способи………………………………………………………………………………….. 5
1. Одновідварний спосіб…………………………………………………………………….5
2. Двовідварний спосіб……………………………………………………………………….7
3. Тривідварний спосіб……………………………………………………………………….7
5. Висновок………………………………………………………………………………………………… 9
6. Використана література……………………………………………………………………….10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Вступ

        Метою затирання подрібненого  солоду або суміші подрібнених  солоду і несолодженої  сировини  є переведення в розчинний  стан за допомогою ферментів  максимальної кількості речовин.

       Важливими температурними ознаками при затиранні є: початок затирання при температурі 40-45 ⁰С для розрідження затору під впливом цитолітичних та інших ферментів; температура 50-52 ⁰С – білкова пауза, оптимальна для дії пептидаз; 60-65 ⁰С – для дії β-амілази і 70 ⁰С – для дії α-амілази. Температура 73 ⁰С є граничною для оцукрювання затору, вона близька до температури руйнування α-амілази, але при 78 ⁰С декстрини ще утворюються.

      Таким чином, змінюючи температуру, тривалість витримування затору при певних температурах, а також рН, можна регулювати ферментативні й не ферментативні процеси і змінювати вихід екстракту, одержувати необхідні співвідношення між окремими продуктами гідролізу крохмалю та білків.

   

2. Підкислення затору

 

          Показник рН значно впливає  на ферментативні процеси при  затиранні й відповідно на  вихід екстракту та його склад,  а також на коагуляцію білків  і органолептичні показники готового  пива.

          Оптимальний показник рН для  дії комплексу основних ферментів  солоду знаходиться в діапазоні  5 – 5,3, а рН затору частіше  коливається від 5,6 до 6,0 (навіть 6,3 у разу використання при затиранні  води з підвищеною карбонатною  твердістю). Для зниження рН затір  підкислюють молочною кислотою, гіпсом або хлоридом кальцію.

           Молочна кислота з бікарбонатами  утворює лактати, з вторинними  лужними фосфатами – первинні  кислі фосфати та лактати. Кількість  доданої молочної кислоти повинна  забезпечити доведення показника  лужності води до 1. Для підкислення  використовують 40 %- ну молочну кислоту.

         Кількість 40 %-ної молочної кислоти  (у літрах) із розрахунку на 1 т  зерно продуктів визначають за  формулою:

V = (Δ ∙ E ∙ 2,5V₁) / (d ∙ 1 000 000),

де Δ  – різниця між лужністю води і  вмістом у ній кальцію, мг-екв/л;

      Е – еквівалент молочної кислоти  (90);

      2,5 – коефіцієнт перерахунку 100 %-ної молочної кислоти у 40 %- ну;

      V₁ - об’єм води на 1 т зерно продуктів, л;

      d – густина 40 %-ної молочної кислоти (1, 1);

      1 000 000 – перерахунок міліграмів у кілограми.

        Якщо V₁ = 5000 л, то формула набуває такого вигляду:

V = Δ ∙ 1, 02.

         Молочну кислоту попередньо в  емальованій посудині розбавляють  водою у співвідношенні 1 :2 – 3. Одержаний розчин вливають у  затір при перемішуванні тонким  струменем на початку затирання.  Гіпс або хлорид кальцію додають  у такій кількості, щоб довести  показник лужності води до 1 і  створити надлишок іонів кальцію  ( 3 мг-екв/л ). Ці сполуки переводять  вторинні лужні фосфати в первинні  кислі або нейтралізують вторинні  лужні фосфати чи карбонати.  Однак при цьому осаджується  частина фосфатів, необхідна в  подальшому для живлення дріжджів.

        Розраховану кількість гіпсу  зважують, подрібнюють до однорідної  маси і засипають у заторний  апарат на початку затирання.

       Суміш подрібнених зернопродуктів  із водою, призначених для затирання,  називають затором, а масу зернопродуктів, яку завантажують у заторний апарат, − засипом, кількість води, що витрачається на приготування затору, − наливом. Вода, яку використовують для приготування затору, становить приблизно 2/3 загальної її кількості для приготування сусла, а 1/3 витрачається на промивання дробини. Кількість води для приготування затору з розрахунку на кожні 100 кг солоду (Н, л) залежить від потрібної масової частки сухої речовини у першому суслі (m, %) й очікуваного виходу екстракту (E, %) :

                                               Н = E (100 − m) : m.

         Звичайно на затирання 100 кг  зернової сировини витрачається 400 – 500 л води. Гідромодуль затору  значно впливає на швидкість  ферментативних реакцій при затиранні,  оскільки процес  оцукрювання  і розкладу білків сповільнюється  при концентрації заторів вище 16 %. При цьому утворюється більше  високомолекулярних продуктів гідролізу,  а в рідких заторах нагромаджується  більше зброджуваних цукрів та  амінокислот.

        Існують дві групи способів  затирання: настійні і відварні. Для приготування затору з  солоду залежно від якості  та типу пива застосовують  настійний, одно-, дво- і три відварні способи затирання і затирання кип’ятінням усієї густої частини затору. В перелічених способах можливі варіанти як температур, так і тривалості пауз. Загальним для всіх режимів є те, що під час нагрівання швидкість підвищення температури повинна становити 1 ⁰С за 1 хв.

 

 

3. Настійний спосіб

 

      При настійному способові для приготування затору використовують воду, підігріту до такої температури, щоб початкова температура при змішуванні води з солодом біла 40 ⁰ С. у заторний апарат набирають половину розрахункової кількості води, а потім – одночасно подрібнений солод і залишок води після перемішування. Затір витримують 30 хв при температурі 40 ⁰С. При перемішуванні його підігрівають до 52 ⁰С зі швидкістю 1 ⁰С за хвилину й для ефективної дії пептидаз при цій температурі роблять паузу на 30 хв. Далі масу підігрівають до 63 ⁰С (мальтозна пауза), витримують 30 хв, потім – до 72 ⁰С і витримують до кінцевого оцукрювання, що визначають за водною пробою. Оцукрений затір нагрівають до 76 – 77 ⁰С і перекачують у фільтраційний апарат на фільтрування.

         Вихід екстракту при цьому  способові затирання нижчий, ніж  при відварному, але в заторі  краще зберігаються до фільтрування  амілолітичні та протеолітичні  ферменти, в суслі більше міститься амінокислот і мальтози. У суслі, приготовленому настійним способом, мало декстринів, тому зброджується воно глибше. Настійний спосіб затирання зернової сировини в основному застосовують при одержанні сусла для верхового бродіння.

 

4. Відварні способи

 

        Для відварних способів затирання  зернової сировини необхідні  два заторних апарати для основного  затору і відвару (умовно називають:  заторний апарат і відварний  апарат).

 

1. Одновідварний спосіб

 

         Одновідварний спосіб полягає  в тому, що в заторний апарат набирають ½ усієї води, яку витрачають на один затір, нагрівають її до такої температури, щоб після внесення подрібненого солоду температура затору досягла 50 – 52 ⁰С, вмикають мішалку і спускають в апарат із бункера через трубу подрібнений солод, одночасно подаючи  решту води.

          Температуру заторної маси після розмішування встановлюють у межах 50 – 52 ⁰С, що відповідає оптимуму для дії протеолітичних ферментів. При цій температурі затір витримують 30 хв (білкова пауза), потім при вимкненні мішалці спускають у відварний апарат: 1/3 густої маси. Цю частину затору називають відваром. У відварному апараті заторну масу при перемішуванні підігрівають до 62 – 63 ⁰С і витримують при цій температурі 20 хв (мальтозна пауза), далі її підвищують до 70 – 72 ⁰С і витримують 15 хв для оцукрювання крохмалю. Під час витримування затору при постійній температурі мішалка не працює. Після оцукрювання масу нагрівають до кипіння і кип’ятять 20 хв з увімкненою мішалкою.

        При підігріванні й кип'ятінні  відбувається клейстеризація крохмалю, подальше перетворення проміжних  продуктів гідролізу крохмалю, коагуляція  та осадження частини білків, інактивування ферментів, мікроорганізмів  і утворення меланоїдинів. Прокип’ячену  частину маси перекачують в  основний затір пр. працюючих  мішалках в обох апаратах. У  результаті змішування відвару  та основного затору температура  всієї маси підвищується до 70 ⁰С. при цій температурі затір  витримують у спокої 30 хв. У разу  потреби його витримують при  температурі 72-73 ⁰С  до повного  оцукрювання, яке визначають за  йодною пробою. Потім при перемішуванні  затір нагрівають до 76-77 ⁰С і  перекачують в апарат для фільтрування.

       Щоб зберегти ферменти в основному  заторі, відвар перекачують в  заторний апарат повільно, спрямовуючи  його у центр апарата для  кращого перемішування. Одновідварний  спосіб застосовують тільки при  переробці добре розчиненого  солоду з високою оцукрюючою  здатністю. Для солоду з більшою  тривалістю оцукрювання відвар з відварного апарата в заторний повертають у два прийоми: спочатку перекачують першу частину, підвищуючи температуру основного затору до 63 ⁰С, і проводять мальтозну паузу протягом 20-30 хв, потім перекачують другу частину й підвищують температуру затору до 71-73 ⁰С, далі процес здійснюють так, як описано вище.

 

 

 

 

2.  Двовідварний спосіб

 

        Двовідварний спосіб найбільш  поширений. Він дає змогу переробляти  солод різної якості. Залежно  від цього температурний режим  затирання може змінюватися.

       У заторний апарат набирають  1/2 - 1/3 води, необхідної для приготування  затору, вмикають мішалку, засипають  подрібнений солод і додають  решту води. Температура затору  досягає 50 – 52 ⁰С. при ній його  витримують 15-30 хв.

       Далі у відварний апарат спускають  приблизно 1/2 - 1/3  густої заторної  маси, підігрівають її при перемішуванні  до 63 ⁰С, вимикають мішалку і нагрівання. Тривалість мальтозної паузи  15-30 хв. Потім відвар підігрівають до 70 ⁰С при перемішуванні, перекривають подачу пари, зупиняють мішалку  й при цій температурі витримують 20-30 хв для оцукрювання. Масу відвару швидко нагрівають до кипіння і кип’ятять 15-30 хв. Цю частину затру називають першим відваром. При працюючих мішалках у заторному й відварному апаратах перший відвар повільно перекачують в основний затір.

       Після змішування основного затору  з першим відваром температуру  маси встановлюють у межах  62-63 ⁰С і при ній витримують  паузу протягом 10-15 хв. Потім 1/3 густої  заторної маси перекачують у  відварний апарат, нагрівають до  кипіння  і кип’ятять від  5 до 20 хв залежно від якості  солоду та сорту пива.

         Тривалість кип'ятіння відвару  подовжують при переробці погано  розчиненого солоду та приготуванні  темного пива. Після кип'ятіння  цю частину затору, тобто другий  відвар, повільно, при неповному  заповненні труби, що з’єднує  два заторних апарати, повертають  до основної маси. Далі температуру  всього затору підвищують до 70 ⁰С і залишають у спокої  на 30 хв. У разі неповного оцукрювання  роблять паузу при 72 ⁰С і  витримують скільки потрібно, після  чого затір нагрівають до 76-77 ⁰С  і перекачують на фільтрування.

 

3. Тривідварний спосіб

           Застосовують в основному при  виготовленні темних сортів пива  й переробці погано розчинного  солоду з метою підвищення  виходу екстракту. Подрібнений  солод і воду змішують так,  як на початку затирання з  одним або двома відварами.  Температуру води визначають  з таким розрахунком, щоб температура затору становила 35-37 ⁰С. Після ретельного перемішування 1/3 затору (густу частину) відбирають у відварний апарат (перший відвар) і нагрівають до кипіння з паузами: 5-10 хв при 50 ⁰С, 20-30 – при 63 ⁰С, до оцукрювання – при 70 ⁰С. тривалість кип'ятіння відвару для світлих сортів пива становить 15-20 хв, темни  – 30-45. Довше кип'ятіння сприяє поліпшенню оцукрювання затору й посиленню інтенсивності його забарвлення.

        По закінченні кип'ятіння відвар  повільно перекачують у заторний  апарат, при цьому температура  загальної маси підвищується  до 52-53  ⁰С. Після витримування затору протягом 15 хвилин відбирають 1/3 його маси (густа частина) у відварний апарат (другий відвар).

         Оскільки маса другого відвару  складається частково з першого  і не прокип’яченої частини  основного затору, в яких уже  відбулися ферментативні процеси,  другий відвар нагрівають так:  спочатку повільно до температури  70   ⁰С для оцукрювання, а потім швидко до кипіння й кип’ятять 15-20 хв. Поверненням другого відвару в заторний апарат температуру загального затору підвищують до 63-68 ⁰С.

        Для солоду з більшою тривалістю  оцукрювання затір витримують  при температурі 63-68 ⁰С протягом 20 хв. За цей час він повністю оцукрюється і досягається необхідне співвідношення між кінцевими та проміжними продуктами гідролізу крохмалю й білків.

        Метою проведення третього відварювання  є підвищення температури всього  затору та інактивація ферментів.  Тому на третє відварювання  необхідно вибрати рідку частину  затору, в якій концентрація ферментів  вища, ніж у густій. Для цього  мішалку заторного апарата вимикають і дають можливість дробині осісти, потім 1/3 рідкої частини спускають у відварний апарат, де швидко доводять її до кипіння й кип’ятять 10-20 хв, а потім повертають у заторний апарат. По закінченню перемішування температуру всього затору встановлюють на рівні 70 ⁰С. після 30-хвилинної витримки перевіряють повноту оцукрювання. При неповному оцукрюванні затір витримують ще при 72 ⁰С, потім нагрівають до температури 76-77 ⁰С і передають його на фільтрування.