10.2.3. К разделу 2.2.2. Солодовые дробилки

При мокром дроблении (см. раздел 2.2.2.7) производительность современных дробилок с диаметром вальцов 500 мм достигает 40 т/ч, что для сусловарочных отделений с засыпью 10 т позволяет сократить продолжительность дробления примерно до 15 мин. С учетом действия окси-дазных систем (в первую очередь липо-ксигеназ) стремятся соблюдать короткую продолжительность затирания и поздние паузы. Для этого дробилку просто заполняют нейтральным газом (N₂, CO₂). Работе с незначительным количеством кислорода способствует подача затора в заторную емкость снизу. Следует учитывать, что пик энергопотребления дробилки при сокращенной продолжительности дробления заметно возрастает - для помола 10 т продукта за 15 мин требуется до 100 кВт электроэнергии.

Для получения порошкового помола (см. раздел 2.2.2.8) разработаны специальные дробилки, минимизирующие захват кислорода при получении порошкового помола и исключающие необходимость дорогостоящих мероприятий по созданию атмосферы инертного газа. Эти дробилки мокрого помола представляют собой дисковые дробилки, диск которых вращается со скоростью 1275 об/мин (окружная скорость - 40 м/с). Распределение солода обеспечивается парой неподвижных молотков. Солод измельчается рядом бил с постепенно уменьшающимися зубьями, расположенными в трех зонах. Расстояние между дисками составляет обычно 0,35 мм, а энергопотребление дробилки производительностью 15,5 т/ч - 97 кВт (6,25 кВт/т солода).

Через дозирующий шлюз в колонне с постоянным уровнем воды солод увлажняется и направляется через дозирующий барабан регулированием оборотов в дробилку, куда добавляют остаток замочной воды. При этом создается избыточное давление (с помощью CO₂ или азота) для предотвращения поглощения кислорода. Измельченный солод направляется в буферную емкость, а из нее - в заторный чан.

Производительность дробилки определяется продолжительностью затирания. Если желательна продолжительность затирания 20 мин, то требуется дробилка с производительностью, равной трем засыпям в час.

Такая дробилка в сочетании с применением современных фильтр-прессов позволяет получить сусло с незначительно повышенной долей твердых частиц, которую при необходимости можно уменьшить путем спуска взвесей отстоявшегося сусла (в течение 2 мин), но, как правило, этого не требуется.

10.2.4. К разделу 2.3.1. Теория затирания

Расщепление крахмала (см. раздел 2.3.1.1). Мальтаза, расщепляющая мальтозу на две молекулы глюкозы, при оптимальных температуре (35-45 °С) и значении pH затора оказывает лишь незначительное действие, так как крахмал еще не клей-стеризован и не разжижен, в связи с чемсодержание мальтозы, зависящее исключительно от типа солода, невелико. Из этой «изначально существующей» мальтозы при указанных низких температурах выделяется небольшое количество глюкозы. Так, например, доля глюкозы в нормальном заторе составляет лишь около 10 % содержания мальтозы. Если же содержание глюкозы в заторе или сусле необходимо повысить (что бывает желательным в расчете на образование при брожении сложных эфиров, см. раздел 3.2.6.2), то мальтаза должна иметь возможность воздействовать на осаха-ренный затор.

Технически это реализуется так, что 80 % солода затирают, например, при 50 °С, чтобы он осахарился после пауз при температуре 62 и 70 °С, а 20 % солода затирают холодным способом, то есть при температуре 12-15 °С. Благодаря добавлению холодной воды к осахаренному затору и за счет смешивания с «холодной» составляющей затора позднее достигается температура 45 °С, которую поддерживают до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое содержание глюкозы (20-40 %). В заключение путем обычных пауз при температуре осахаривания затор нагревают до температуры окончания затирания.

Расщепление гемицеллюлоз и гумми-веществ (см. раздел 2.3.1.3). Пентозаны состоят не только из ксилозы и арабино-зы - в них содержится также феруловая кислота, соединяющаяся с арабинозой одной эфирной связью. В результате возникают поперечные связи («сшивка») арабиноксилановых цепочек через две молекулы феруловой кислоты, а между пентозанами и протеинами - через аминокислоту тирозин. Как и при расщеплении β-глюкана, наряду сэндо - и экзоглюка-назами активна также β-глюкан-солюби-лаза, а при расщеплении пентозанов - пентозан-солюбилаза. Ферулоил-эстера-за разрывает эфирные связи между фе-руловой кислотой и арабинозой. Такое расщепление осуществляется при температурах от 35 до 47 °С, причем наиболее сильно при 44 °С и значении pH 5,7. Впоследствии это оказывается важным для характера пшеничного пива (см. раздел 8.4.3.4). По-видимому, расщепление пентозанов происходит примерно в том же температурном диапазоне, что и расщепление ß-глюканов, что проявляется в вязкости сусла из пшеничного солода. В этом случае причиной существенно более высокой вязкости является не содержание ß-глюкана, а пентозанов.

Расщепление липидов (см. раздел 2.3.1.5). При затирании липиды, представленные в основном триглицеридами, расщепляются липазами на глицерин и свободные жирные кислоты. Из жирных кислот с несколькими ненасыщенными связями 50-70 % приходится на линолевую кислоту. В результате самоокисления или под действием липоксигеназ (-1 и -2) они переводятся в (SS)(13S)-пероксид жирных кислот. Наряду с этим в процессе самоокисления и под действием ли-поксигеназы-2 липиды могут непосредственно окисляться в гидропероксиды липидов, которые затем расщепляются липазами на (13S)-пероксид. Происходит также образование моно-, ди- и три-гидроксилированных жирных кислот, которые действуют как предшественники целого ряда карбонильных соединений, играющих определенную роль в старении пива (см. раздел 7.6.4.2). Они вызывают также рост содержания веществ-индикаторов - гептанола, нонаде-кановой кислоты и у -ноналактона, однако никакой связи между активностью липоксигеназ и концентрацией гидропероксидов выявить не удалось. Это свидетельствует о наличии дополнительной ферментной системы, которая через 4 мин затирания при температуре 75 °С инактивируется примерно на 50 %. При этом, по-видимому, речь идет о пероксигеназах в определенной степени чувствительных к низким значениям pH (оптимальное значение pH - 7,0).

Содержание липоксигеназ в солоде зависит от сорта ячменя и области его выращивания. В ходе хранения солода оно снижается, но содержание продуктов окисления возрастает. Действие липоксидаз и окисление липидов при приготовлении сусла снижают следующими мерами: путем дробления солода в среде инертного газа (азота, CO₂), благодаря низким температурам при дроблении, а также, по возможности, за счет непродолжительного хранения помола. При этом при порошковом помоле неблагоприятный эффект оказывает как высокая температура, так и увеличение площади поверхности частиц солода. Так как в зародышевом листке содержится достаточное количество жирных кислот и липоксиназ, то его тонкое измельчение (как и в обычных дробилках для сухого помола) невыгодно. Более предпочтителен мокрый помол, так как зародышевый листок в этом случае меньше подвергается дроблению.

В ходе затирания действие липоксигеназ проявляется наиболее сильно, в связи с чем температура затирания (насколько это позволяют желаемый тип пива и качество солода) должна составлять около 62 °С и даже выше. Кроме того, благоприятно низкое значение pH 5,2 - в этом случае несколько ингибируется действие α-амилазы. И наконец, положительными факторами являются начало затирания без доступа воздуха и низкое поглощение кислорода в ходе затирания (см. раздел 2.3.1.8), что достигается правильным регулированием месильных органов. Последнее поддерживают применением деаэрированной пивоваренной воды. При мокром дроблении определенное ингибирующее действие на липоксигеназы оказывает увлажнение солода при 80 °С.

Применение высоких температур затирания оправдывается тем, что в заторе, приготовленном без доступа воздуха, процессы расщепления (в первую очередь протеолиз) протекают интенсивнее и можно противодействовать возможному ухудшению пенообразую-щей способности пива (см. также разделы 7.5 и 7.6.5.5).