Затирание и кипячение с хмелем

Процесс производства пивного сусла начинается с дробления солода. (Производство самого солода – солодоращение мы рассматривать не будем). Выше отмечалось, что достаточно много микроорганизмов, могли когда-то жить и множиться на зернах соложеного ячменя. Перед помолом солод иногда увлажняют. При этом микробы, активизируются, и начинают размножаться. Необходимо это учитывать и не замачивать солод надолго. Вполне достаточно кратковременного воздействия воды (10-30 мин при температуре 30-50°С). С другой стороны, пыль, возникающая при помоле сухого солода, не должна попадать на оборудование для брожения, так как она содержит опасные для пива микроорганизмы. В домашних условиях это означает, что помол и снаряжение бродильной бочки нужно делать в разных помещениях, а еще лучше и в разные дни. Солод правильнее всего помолоть заранее, чтобы опасная пыль успела осесть. Если вы пользуетесь солодовыми экстрактами, подобные опасности вам не страшны.

При затирании помол перемешивается с водой. Полученная смесь называется затор. При этом компоненты солода должны перейти в раствор, однако большинство из них не растворимы сами по себе. По этой причине важнейшей задачей затирания, является превращение нерастворимых веществ в растворимые и расщепление солодового крахмала на сахара и декстрины без остатка.  Важнейшую роль при этом играют ферменты солода – амилазы. Их действие зависит от ряда параметров затора: температуры, густоты (отношение объема воды в литрах к весу помола в килограммах), рН-фактора.

Начальная фаза растворения крахмала – клейстеризация, происходит без участия ферментов и характеризуется определенной температурой. Для примера, солодовый крахмал клейстеризуется при 59-65^оС в зависимости от погодных условий и года сбора ячменя, рисовый – при 75-85^оС.  Следующая стадия – разжижение. Длинные молекулы крахмала, состоящие из глюкозных остатков, быстро разрываются на более короткие последовательности ферментом α-амилазой. На заключительной стадии (осахаривание) продолжается дробление молекул до декстринов – цепочек, имеющих длину 7-12 глюкозных остатков. Их раствор не меняет окраску йода, в отличие от крахмала, на чем основана йодная проба – простой тест завершения процесса растворения. Другой фермент β-амилаза отщепляет от концевых групп глюкозных цепочек двойные группы – мальтозу. Из-за различия в длине последовательностей наряду с мальтозой образуются и другие сахара, например, глюкоза и мальтотриоза.

Ниже приведена таблица, иллюстрирующая описанный процесс растворения крахмала.

59-65	оС	температура клейстеризации солодового крахмала
50	оС	начало амилазной активности
58-65	оС	активность β-амилазы
62	оС	максимум активности β-амилазы
65	оС	инактивация β-амилазы:
		— остаточная активность 10% за 10 мин при гидромодуле 1:4
		— остаточная активность 20% за 10 мин при гидромодуле 1:3
		— остаточная активность 45% за 10 мин при гидромодуле 1:2
72-74	оС	максимальная активность α-амилазы
80	оС	инактивация α-амилазы
76-78	оС	температура перекачки для фильтрования, выше нельзя.  как крахмал переходит в затего осахаривание
60-65	оС	максимальное количество сбраживаемых сахаров
75	оС	нормальное йодное окрашивание происходит быстрее всего

В подробных наставлениях по производству сусла часто можно встретить понятие «хорошо растворенный солод». Именно для такого солода, в частности, не требуется усилий по дополнительному растворению белков и соответствующая пауза. Солод ведущих производителей достаточно хорошо растворен. Об этом свидетельствуют параметры, значения которых всегда можно найти в сертификате.

Разница экстрактивности (Fine-coarse difference) – разница экстрактивности в тонком и грубом помоле, должна быть меньше 1.8%. Степень растворения(Protein solution) или число Кольбаха характеризует растворение белка, мене 35% – плохо растворен, более 35% и менее 41% – хорошо растворен, более 41% – очень хорошо растворен. Рыхлость (Friability), значения более 81% это очень хорошо, 78-81% – хорошо, 75-78% – удовлетворительно, менее 75% – неудовлетворительно. Вязкость (viscosity) (8.6%) в пересчете на сусло плотностью 8.6%, (показатель характеризующий растворенность солода и способность затора к фильтрованию), ее значения должны лежать в пределах 1.51-1.63 мПас с.

Вернемся к микробиологическим проблемам. Нагрев смеси молотого солода с водой в процессе затирания до 60-70°С неблагоприятно воздействует на многие бактерии и грибы, но не на все. Были выделены термофильные бактерии Bacillus coagulans, которые за два часа выдержки при 55-70°С способны выработать очень большое количество молочной кислоты.

Последующее кипячение сусла с хмелем приводит к гибели всех живых бактерий и микроскопических грибов (как говорят вегетативных форм микроорганизмов). Однако споры некоторых бактерий (в частности упомянутых выше Bacillus coagulans) и плесеней переносят кипячение в течение довольно продолжительного времени 1.5 часа и более. (Споры диких дрожжей при этом гибнут). Этот факт необходимо хорошо запомнить и пивоварам «зерновикам», и «экстрактникам». Интересно, что стандартные инструкции, не советуют кипятить смесь солодового экстракта с водой, и совершенно напрасно. Особенно если пивовар использует экстракт, расфасованный не в заводских условиях, обеспечивающих стерильность продукта. Автор этих строк имел удовольствие наблюдать с помощью микроскопа буйство жизни в стеклянной банке с экстрактом. Невооруженным взглядом проявление активности микроорганизмов видно по вздутию крышек и образованию пузырей или пены на поверхности.

При производстве пива, в качестве вкусовых добавок используется хмель, любые разновидности которого обладают антимикробным действием. Механизм этого действия до конца не ясен, но ученые сходятся во мнении, что горькие альфа кислоты, а точнее их изомеры, тормозят рост  многих микроорганизмов(подробнее речь об этом пойдет ниже). Вместо хмеля в старину использовались (и продолжают использоваться до сих пор, но чаще в домашнем пивоварении), различные наборы трав, которое также обладают антимикробной активностью.

После кипячения и до задачи дрожжей сусло необходимо охладить. С этого момента мы вступаем в сферу особых требований к микробиологической чистоте. Это означает, что микроорганизмов–контаминантов не должно быть на поверхностях, которые соприкасаются с холодным суслом: ни на поверхности теплообменника (проточного или погружного охладителя), ни на стенках бродильной емкости, ни на внутренней поверхности шлангов и трубок, по которым пиво перекачивается из сусловарочного бака в бродильную емкость. Водопроводная вода, часто используемая в охладителях, не должна попадать в пиво. Для этого все соединения должны быть тщательно проверены перед использованием под давлением воды, а также приняты другие разумные меры.

Обратимся к чистоте поверхностей. Как уже отмечалось, для ее обеспечения, необходима тщательная мойка оборудования. На поверхностях соприкасающихся со свежим суслом не должно остаться никаких следов старого. Засохшие капли и потеки – настоящий рассадник контаминантов. Для очистки подойдут самые разнообразные моющие средства. Необходимо помнить две вещи. Если вы используете пластиковые емкости и трубки, то не применяйте ароматизированные моющие средства – пластик может впитать запахи не совместимые с пивом. Если вы пользуетесь емкостями из нержавеющей стали, то вам требуется какое-нибудь кислотное моющее средство. Оно послужит отличной профилактической мерой против появления на стенках специфического налета – пивного камня, тоже рассадника заразы.

Далее следует дезинфекция – разрушение микроорганизмов всякими доступными мерами. Подойдут любые средства: горячий водяной пар, кипяток, химические дезинфектанты. Отметим лишь одну важную вещь. Препараты, повсеместно используемые для дезинфекции поверхностей пивоваренного оборудования, так же как и кипячение, убивают все вегетативные формы микроорганизмов, но споры некоторых бактерий и плесеней сохраняют свою жизнеспособность. Для их уничтожения требуются специальные спороцидные препараты. (Ниже будет подробно объяснено, почему и при каких условиях упомянутые споры обычно не влияют на качество пива).

Следует обратить особое внимание на мойку и дезинфекцию кранов, а также других устройств: различных быстроразъемных соединений, разливочных головок КЕГ, фитингов и т.п. Эти приспособления отличаются от тем, что имеют внутренние полости, трудно доступные при мойке и дезинфекции. Для тщательной очистки лучше всего эти устройства разбирать. (Хотя бы один раз, чтобы увидеть, где могут задержаться остатки сусла или пива, и придумать способ их удаления). В противном случае вы получите рассадник контаминантов. Шаровой кран, например, имеет внутреннюю полость, доступную для мойки потоком воды, только если кран полуоткрыт. В таком же состоянии его нужно дезинфицировать. Об этом не следует забывать. Чем сложнее у вас оборудование, тем больше может оказаться «узких» мест.