Варка пива. Затирание.
Вот и наступил тот ответственный момент, когда рецепт подобран, ингредиенты закуплены или отфильтрованы (про воду будет отдельный пост) и пивовар делает то для чего он собственно дрожжам и нужен - варит сусло, ну а потом моет-моет-моет и еще немного моет.
Варкой называется процесс превращения исходных ингредиентов - воды, солода, хмеля итд в питательный раствор (сусло) который дрожжи превратят в пиво.
Варка делится на четыре основных этапа:
Затирание о котором сегодня подробно.
Фильтрация с промывкой
Кипячение
Охлаждение
Как мы уже говорили, пиво очень индустриализованный продукт. Все эти этапы пиво проходит на больших пивоваренных заводах последовательно как на конвеере, переходя из одной емкости в другую с помощью насосов по трубам. В освободившуюся емкость после мойки сразу поступает следующая порция сырья. На выходе почти непрерывно охлажденное до температуры брожения сусло разливается в бродильные емкости. С другой стороны бродильного цеха сбродившее пиво непрерывно разливается по бутылкам и кегам. Это наиболее эффективный и в реальности самый лучший процесс. Дома мы только пытаемся приблизиться к нему имитируя шаги.
Так как тема самая объемная, сегодня только про затирание.
Затиранием (Mash) называется процесс при котором смесь воды и раздробленного солода выдерживается при определенной температуре определенное время. Сама смесь воды и дробленого солода называется затор. Консистенция смеси при этом напоминает овсянку или перловку. На заводах это делается в специальных емкостях оборудованных лопатками-мешалками и подогревом (заторных чанах).
Суть процесса состоит в том, что мы даем ферментам, содержащимся в солоде доступ к составляющим веществам солода (белкам и углеводам, в основном). Ферменты, будучи сами белками активируются водой и начинают работать. Вода также вымывает крахмал из раздробленного солода в затор, облегчая работу ферментов. Сам крахмал нерастворим в воде и плавает взвесью, а продукты его ферментации растворимы. Все что не растворилось во время процесса мы отфильтруем и выбросим (в идеале - передадим на корм скоту). То что мы выбрасываем называется дробина.
Разные ферменты это разные белки. При этом у каждого фермента есть оптимальная температура работы, при которой он максимально эффективен и есть температура инактивации - при которой белок фермента разрушается (денатурирует) типа как яичный белок при варке яйца. Это необратимый процесс. Фарш невозможно провернуть назад.
При затирании, в зависимости от требований к конечному пиву, качества и вида исходного солода, нашего оборудования, нужно дать определенным ферментам определенное время поработать. При этом, не всегда желательно полная отработка ферментом всего исходного вещества (то есть, скажем просто оставить затор на часы не стоит). Выдерживание затора определенное время при определенной температуре называется температурной паузой или просто паузой (Mash Step).
Для первой паузы мы смешиваем исходный солод с подогретой водой в таком расчете чтобы суммарная температура составила температуру нашей первой паузы.
Смешали холодный солод с теплой водой - первая пауза - подождали.
Нагрели смесь до оптимальной температуры следующего фермента - следующая пауза, подождали. итд
Самые важные для нас паузы приходят в самом конце (при самых высоких температурах процесса затирания). Это паузы осахаривания, при которых работают два самых важных для нас фермента, собственно перерабатывающих крахмал в сахара.
Как мы уже говорили, крахмал это длинная цепочка (полимер) состоящая из отдельных звеньев (мономеров).
Дрожжи в своем питании могут использовать только относительно короткие куски длинной цепочки (1-2-3 звена), поэтому, чтобы получить спирт, нам нужно исходную длинную цепочку порезать на более короткие кусочки. Такие короткие кусочки называются сбраживаемые сахара.
Бета амилаза - основной фермент производитель сбраживаемых сахаров. Она отрезает от длинного крахмала два звена с конца, образуя достаточно простой и легко усваиваемый дрожжами сахар мальтозу. Бета амилаза наиболее активна в диапазоне температур 60-65 градусов, температура инактивации 71 градус.
Альфа амилаза - второй важный фермент разрезает крахмал в произвольном месте цепочки, поэтому образует как сбраживаемые сахара, так и не сбраживаемые сахара - кусочки цепочки крахмала длиннее 2-3 звеньев. Эти сахара нам нужны для "тела" пива. В действительности, в готовом пиве горечь и спирт всегда соседствуют со сладостью. Сладость пива определяется оставшимся сахаром, который дрожжи не смогли съесть. Оптимальная температура активности 72-75 градусов, хотя она начинает работать значительно раньше - при более низких температурах.
Подбирая температуру и время работы этих двух ферментов во время затирания, пивовар добивается нужного для данного сорта пива сочетания крепости и сладости готового пива. В действительности, мы всегда хотим максимальную крепость из исходного количества сырья и только жертвуем необходимое для наших задач количество крахмала на производство несбраживаемых сахаров для тела пива.
В классическом пивоварении предусмотрено несколько пауз. Каждая служит определенной цели, все проходятся последовательно. Каждая следующая пауза инактивирует предыдущий фермент и оптимальна для следующего. Я не буду на них останавливаться и объясню почему. Для общего образования запрос в гугле "паузы в пивоварении" даст несколько достойных статей.
В действительности при варке на хорошем дорогом импортном солоде (но даже и не на очень дорогом - я опишу свой опыт) достаточно всего одной паузы. Это называется однопаузное затирание. Дело в том что селекция ячменей не стоит на месте, как не стоит на месте и технология процесса соложения.
В пивоварении очень много инертности так как процесс достаточно долог и дорог, люди не стремятся эксперементировать и полагаются на проверенный процесс - многопаузного затирания с последовательным прохождением пауз от 35 градусов до 78. Безусловно, такой процесс, еще лучше совместно с лабораторией даст боле стабильный результат, но по моему опыту дома это избыточно.
Также, в промышленном пивоварении очень важна экономика процесса, поэтому введение дополнительных ингредиентов, удорожающих процесс не желательно.
Для современных солодов и домашнего пивовара процесс многопаузного затирания может быть полезен, а может быть и даже вреден. В частности, белковая пауза, призванная улучшить качество пены, может на современном солоде уничтожить нужные для пены белки и ухудшить пену.
Я признаюсь честно, я делал только один раз многопаузный затор.
Начинал с двух пауз осахаривания, один раз прошел все паузы - закончил варку в 4 утра.
Сварил то же пиво по однопаузной технологии и оно получилось лучше чем при многопаузной. С тех пор делаю только одну паузу вне зависимости от сорта.
Температура единственной паузы подбирается так, чтобы работали одновременно и альфа и бета амилазы. Для большинства сортов светлых элей, температура в районе 65-68 градусов оптимальна. Я на своей пивоварне ставлю 69 и не парюсь.
При этой температуре бета амилаза отлично дает нам сбраживаемые сахара, а альфа амилаза уже вполне активна.
Если нам хочется получить более полнотелое пиво - мы поднимаем температуру на 1-2 градуса.
Если хочется получить более легкое, питкое пиво - мы снижаем температуру на 1-2 градуса.
Если нам хочется получить менее алкогольное пиво - мы снижаем общее количество (базового) солода в рецепте.
Есть еще всякие отварки итд, но это все опять попытка обойтись дешевым солодом или другие исторические причины. Хочется аутентичности - пожалуйста. Хочется улучшить хорошее - тоже пожалуйста, но в концепции комфортного процесса и стабильного результата, я считаю, лучше сфокусироваться на другом - на подборе ингредиентов. Задачи нюансов вкуса (карамелизация в отварках) решаются подбором специальных солодов которых надо горсть на ведро.
И все. Никакой магии, автоматических пивоварен, многочасовых затираний...
Все что нужно чтобы затереть сусло - взять чан с водой. Нагреть ее до температуры около 71 градуса (да, каждый градус важен), засыпать в воду дробленый солод и подождать около 30 минут - часа.
В идеале, нужно поддерживать температуру постоянной. Автоматические пивоварни это делают за вас.
В идеале, затор нужно постоянно перемешивать (помним мешалки в заторных чанах на пивзаводах). В автоматических пивоварнях это имитируется циркуляцей воды, однако, я понял что вне зависимости от циркуляции, затор лучше все-таки один раз перемешать. Перемешиваемый затор будет разжижен перемешиванием что улучшит контакт ферментов с крахмалом, но это опять же решается подбором количества солода и механическим перемешиванием время от времени.
В штатах очень распространено затирание в кулерах для напитков - такие пластиковые ведра с теплоизолированными стенками в которые обычно насыпается лед чтобы взять на природу напитки.
Теплоизоляция позволяет не сильно потерять температуру в процессе затирания.
В наших условиях, если такого кулера нет, можно просто закутать в одеяло кастрюлю в которой вы затираете солод и перемешивать раз в 10-15 минут. Если ест возможность - подогревать иногда. А можно и вообще не перемешивать и не подогревать.
Единственное чего мы добиваемся перемешиванием и и поддержанием строго определенной температуры это получение строго определенных конечных свойств сусло (конечных в смысле процесса затирания).
Тут относительно важно получить требуемое общее количество сахаров (измеряемое понятием плотность) и соотношение сбраживаемых и несбраживаемых.
Общее количество сахаров определяется понятием "эффективность" затирания. По сути это соотношение теоретически максимального количества сахара из данного солода и полученного в результате нашего несовершенного процесса количества сахара. Не перемешали - получили меньше сахара и ниже эффективность, так как не ко всему крахмалу ферменты получили доступ.
Недогрели до нужной температуры или перегрели немного - получили ниже эффективность и немного другое тело. Ну и не особо важно. Все равно вкусно будет. У нас же хобби, да ?
Что важно, так это оставлять записи и корректировать в следующий раз.
Сварили пиво по рецепту, предположив эффективность затирания. Получилось менее плотно, подкорректировали эффективность в расчетах и в следующий раз более точно попали в искомую плотность. 2-3 итерации на новом оборудовании в любом случае придется пройти.
Но это не страшно и не особо важно. В готовом пиве это отразится 0.1-0.5% крепости, Да даже если 1-2% неважно абсолютно. А вдруг даже вкуснее чем хотели получится нам же не хайнекен продавать жел-дор составами десятилетиями с одинаковым вкусом.
В следующий раз либо боремся за эффективность либо увеличиваем количество базового солода.
Занести заразу в этот момент нестрашно, так как затирание длится недолго и размножится нечего не успеет, а сусло мы еще будем кипятить и все простерилизуем.
Если рецепт отработан, эффективность известна и все прошло гладко, затирание можно заканчивать по времени или по показанию плотности.
На практике, лучше убедиться и сделать йодную пробу. Для этого капаем в блюдце капельку сусла из затора и сверху капаем капельку спиртового раствора йода из аптеки. Если йод остался йодного цвета - все ОК. Если йод поменял цвет на иисине-черный, в заторе еще есть крахмал и нужно еще подержать паузу осахаривания. Минут 10 подержали и потом снова повторить пробу.
На осахаривании можно пробу и не делать. Минут за 60-90 все что могло уже точно осахарится.
Если крахмал попадет в готовое сусло, в принципе, не особо страшно. Будет сложнее получить прозрачное пиво, может подгореть во время кипячения, но крахмал все равно нерастворим и осядет.
Борются за полную переработку крахмала чтобы повысить эффективность это опять же важно на пивзаводах.
На практике, на моей пивоварне на импортном солоде эффективность составляет около 80% при однопаузном затирании и одном перемешивании в середине паузы.
Еще одним важным фактором влияющим на каждый шаг процесса пивоварения является pH. Для его измерения использутся pH метр. Китайского мне хватает.
Не углубляясь в теорию электролитов, pH показывает в каком месте спектра от концентрированной кислоты до едкой щелочи находится наш раствор.
Кислый раствор будет иметь pH от 1 до 7, щелочной - от 7 до 14. 7 это условно дистиллированная вода или нейтральный раствор не имеющий ни щелочных ни кислотных свойств.
На pH влияет много факторов - вода, используемый солод итд и его желательно сразу после начала процесса затирания измерить и при необходимости скорректировать.
Оптимально для осахаривания значение 5.2. На вкус такой затор кислым не покажется, поэтому нужен pH метр.
Для снижения pH (подкисления затора) исторически применяли кислотную паузу потому что чаще всего, затор будет недостаточно кислый, во время которой нарабатывалась кислота, снижающая pH. В современной концепции комфортного пивоварения (и на производстве) применяют раствор молочной кислоты, вводя его очень небольшими порциями, постепенно и повторно измеряя кислотность и так до достижения требуемого pH.
Я не нашел в продаже молочной кислоты, поэтому пошел другим путем. Я использую "кислый" солод (acidulated malt). Это базовый солод, который после сушки подвергся ферментации молочно-кислыми бактериями и повторной сушке чтобы убить бактерии. Количество подбирается несколькими пробами варки с ним либо с помощью калькулятора. Его нужно 50-100 г на 20литров пива.
Последней важной частью в понимании процесса затирания служит осахаривающая способность солода. Как мы говорили в посте про солод, ферменты вырабатываются при соложении и убиваются при обжаривании солода.
Таким образом темные (специальные) солода часто не могут осахарить даже содержащийся в них самих крахмал.
Также, даже в популярных сортах пива (таких как баварское пшеничное Hefe Weissbier) в состав может входить носоложенное зерно (несоложенка), которое по определению не может себя осахарить.
Таким образом, в составе набора сухих компонентов используемого в заторе (который называют засыпь) должно входить большое количество базового солода с большой осахаривающей способностью и относительно небольшое количество специальных компонентов (например, спец. солодов, несоложенки, зерновых хлопьев, муки, икры летучей рыбы и чего только не придумают). Хороший импортный солод легко осахаривает себя и еще столько же по весу спец. компонентов, поэтому с ним просто...
Самая последняя пауза в затирании называется Mash Out. Обычно ее проводят при температуре 78 градусов 10 минут. Цель этой паузы - инактивировать все ферменты а также разжижить затор (путем денатурации дополнительной части белков, набухших в горячей воде и образовавших достаточно плотный комок в заторе). Разжижить затор нам нужно для облегчения следующего шага - фильтрации (отделения сусла от дробины).
Но об этом в следующий раз.
