Розділ 3.Проізводство пива.
Глава 5. Приготування пивного сусла.
Затирання і осахаривание затору
Мета і схема приготування затору
Затирання-процес змішування подрібненого соложеном і несолодженого зернової сировини з водою, нагрівання і витримку отриманої суміші при певному температурному режимі. Суміш подрібнених зернопродуктів з водою, що піддаються затирання, називають затором, масу зернопродуктів, що завантажуються в котел, - засинаючи, кількість води, що витрачається на приготування затору, - наливом.
Мета затирання полягає в екстрагуванні розчинних речовин солоду і несоложеного зерна і перетворенні під дією ферментів здебільшого нерозчинних речовин в розчинні. Речовини, що перейшли в розчин при затирання, називаються екстрактом.
Основними апаратами для приготування пивного сусла є заторні котли, фільтраційний апарат і сусловарочний котел, які з'єднані між собою трубопроводами в єдину систему, звану варильних агрегатом. У схемі агрегату є насоси для перекачування заторно маси, мутного сусла, а також хмелеотделітель, прилади для контролю і управління процесами приготування сусла.
Залежно від числа основних апаратів розрізняють варильні агрегати з двома, чотирма і шістьма апаратами.
Четирехаппаратний котел складається з двох заторних котлів А і Б, фільтраційного апарату, сусловарочному котла, водонагрівача і хмелеотделітеля. В одному з заторних котлів виробляють затирання солоду, несоложенимсировини і осахаривание, в іншому-нагрівання і кип'ятіння заторно маси. Обидва заторних котла зовсім однакові, що дозволяє маневрувати їхньою роботою.
Заторні котли четирехаппаратного агрегату знаходяться в роботі не більше 50% часу, тому для двох поруч встановлених агрегатів число заторних котлів можна скоротити вдвічі. В результаті вийде один шестіаппаратний агрегат з подвоєною продуктивністю. Змішування подрібненого солоду та несоложенимсировини з водою, виробляють в заторном котлі, який представляє собою циліндричну посудину з подвійним сферичним днищем, що створює сорочку, призначену для нагрівання і кип'ятіння заторно маси. В сорочку подається пар, а конденсат і залишки пара відводяться по трубах. Кришка котла також куполоподібний і забезпечена витяжною трубою, в якій встановлена регулююча тягу заслінка. У котлі встановлено лопастная мішалка з приводом від електродвигуна. В вірніше кришці котла встановлена труба для подачі солоду, а в нижній-труба для перекачування заторно маси і перекриває вентиль. З метою надання перекачується заторно маси в сусідній заторний котел або в фільтраційний апарат служить розподільний кран. Для зменшення тепловтрат бічні стінки котла покриті ізоляційним шаром.
Способи затирання затору
У пивоварінні застосовують два способи затирання: настойний і отварочном.
Настойний спосіб затирання найбільш простий і полягає в тому, що подрібнений солод змішують з водою при температурі 37-40С і перемішуванні протягом 20-30 хв. потім піднімають температуру до 50-52С, роблячи паузу для протеолізу білкових речовин. Під час витримки мішалка не працює. Потім температуру піднімають до 62-64С, зі швидкістю 1С в 1хв. і при цій температурі затор видержівают10-30 хв. (в залежності від помелу солоду). Ця пауза називається мальтозної. Далі температуру затору піднімають до 70-72С і остаточно осахаривают. Кінець процесу визначають по йодної пробі. Осахаренний затор нагрівають до 75С і перкачівают в фільтраційний апарат на фільтрування.
Отварочном спосіб затирання розрізняють в залежності від числа отварок.
Одноотварочний спосіб затирання. Затирання за цим способом здійснюється наступним чином. В заторний котел набирають ½ всієї води, що витрачається на один затор, нагрівають його до такої температури, щоб після подачі подрібненого солоду та несоложенимсировини температура затору була 50-52С, включають мішалку і спскают в котел з бункера по трубі, що підводить подрібнений солод, одночасно подаючи решта води. Температура заторно маси після розмішування встановлюється 50-52С, що відповідає оптимуму для протеолітичних ферментів. При цій температурі затор витримують 30хв. (Білкова пауза). Потім при включеній мешалке1 / 3 затору (густа маса) спускають в отварочном котел. У отварочном котлі Заторні частина при перемішуванні нагрівають до 62-63С і витримують 20хв. (Мальтозна пауза), далі підвищують температуру до 70-72С і витримують 15 хв. для оцукрювання крохмалю. Під час витримки затору при постійній температурі мішалка не працює. Після оцукрювання затор нагрівають до кипіння і кип'ятять 20 хв. з включеною мішалкою. При кип'ятінні відбувається клейстеризація крохмалю, подальше перетворення проміжних продуктів гідролізу крохмалю, коагуляція і осадження частини білків, инактивирование ферментів, знищення мікроорганізмів, утворення меланоидинов.
Кип'ячену частина частина затору перекачують в основний затор при працюючих мешалках в обох заторних котлах. В результаті змішування отварки і основного затору температура всього затору піднімається до 71-73С. При цій температурі затор витримують у спокої до повного оцукрювання. яке визначають йодом. Потім при перемішуванні затор нагрівають до 77С і перекачують в апарат для фільтрування. Для збереження ферментів отваркі в основний затор перекачують повільно.
Одноотварочний спосіб застосовують тільки при переробці добре розчиненого солоду з високою осахаривающей здатністю. Для солоду з підвищеною тривалістю оцукрювання повернення отварки з отварочном котла здійснюють двома частинами: спочатку перекачують першу частину, підвищують температуру основного затору до 63С і проводять мальтози паузу протягом 20-30 хв, потім перекачують другу частину і піднімають температуру до 71-73С. Далі процес проводять, як описано вище.
Двухотварочний спосіб затирання. Цей спосіб найбільш поширений, так як дає можливість переробляти солод різної якості. Залежно від цього температурний режим може змінюватися.
В заторний котел набирають 1 / 2- 1/3 води, необхідної для затору, включають мішалку, засипають подрібнений солод і вводять решту кількість води. Температура затору піднімається до 50-52С. При цій температурі затор витримують 15-30 хв. Далі в отварочном котел забирають близько 1/3 затору і, перемішуючи, підігрівають його до 63С. Зупиняють мішалку і припиняють нагрівання. Тривалість мальтозної паузи 15-30 хв. Потім отваркі підігрівають до 70-72С. при перемішуванні, перекривають подачу пара, зупиняють мішалку і витримують 20-30 хв для оцукрювання. Масу отварки швидко нагрівають до кипіння і кип'ятять 15-30 хв. Ця частина затору називається першою отваркі. При працюють в заторном і варочном котлах мешалках першу отваркі повільно перекачують в основний затор.
Після змішування основного затору з першої отваркі температура заторно маси встановлюється 63-65С і при цій температурі витримують паузу протягом 10-15 хв. Потім 1/3 густий заторно маси перекачують в отварочном котел, нагрівають до 70-72С, витримують 20 хв, швидко нагрівають до кипіння і кип'ятять 5-20 хв залежно від якості солоду і сорти пива. Тривалість кип'ятіння отварки збільшується при переробці погано розчиненого солоду і приготуванні темних сортів пива. Після кип'ятіння цю частину затору, звану другий отваркі, повільно, при неповному заповненні труби з'єднує котли, повертають до основного затору. Після цього температура всього затору підвищується до 75-77С і затор залишають у спокої до повного оцукрювання, яке визначається пробою на йод. Після чого затор перекачують на фільтрування.
Трехотварочний спосіб затирання. Даний спосіб застосовують в основному для приготування темних сортів пива і при переробці погано розчиненого солоду з метою підвищити вихід екстракту.
Змішування подрібненого солоду і води здійснюють так само, як і на початку затирання, з однією або двома отваркамі. Температуру води визначають з таким розрахунком, щоб температура затору була 36-45С. Після ретельного перемішування 1/3 затору (густа частина) відбирають у отварочном котел (перша отварка). Першу отваркі нагрівають до кип'ятіння з паузами: 50С (5-10хв), 63С (20-30 хв), 70С (15-20хв). Тривалість отварки для світлих сортів пива становить 25-30 хв, для темних- 40-50хв. Більш тривале кип'ятіння сприяє поліпшенню оцукрювання затору, посилення інтенсивності його кольору.
Після кип'ятіння отваркі повільно перекачують в заторний котел, при цьому температура загального затору підвищується до 50-54С. Через 15 хв з заторного котла знову забирають 1/3 густої маси на другу отваркі. Другу отваркі ведуть по-іншому. Спочатку отваркі повільно нагрівають до 70С, а потім швидко до кипіння і кип'ятять 15 хв. Поверненням другий отварки в заторний котел піднімають температуру загального затору до 63-68С. Для солоду з підвищеною тривалістю оцукрювання затор витримують при температурі 63-68С протягом 20 хв. за цей час затор повністю осахаривающих, і досягається необхідне співвідношення між білками і крохмалями і продуктами їх гідролізу.
Мета третьої отварки полягає в підвищенні температури всього затору і інактивації ферментів. Тому на третю отваркі необхідно відбирати рідку частину затору, де концентрація ферментів вища. Для цього вимикають мішалку, дають затору відстоятися (осісти пивної дробини) і потім 1/3 затору (рідка частина) спускають в отварочном котел, де отваркі швидко нагрівають до кипіння і кип'ятять 10-20 хв. далі отваркі повертають в заторний котел. Після перемішування температура всього затору встановлюється 75-78С. Після повного оцукрювання затор перекачується на фільтрування.
Аналізуючи способи отварки, можна відзначити наступне: одноотварочний спосіб не дає потрібної екстрактивності, а трехотварочний- більш трудомісткий і триваліше за часом. Тому найширше застосування отримав двухотварочний спосіб. Сусло отримане по дво- і трехотварочному способу краще освітлюється перед зброджуванням. Карамельний солод подають в заторний котел одночасно з основним солодом, а палений солод вводять в затор під час повернення останньої отварки в заторний котел.
Одноотварочний спосіб затирання з кип'ятінням всій густий частини затору. Переваги цього способу перед іншими в тому, що вся густа маса затору піддається кип'ятінню, в той час коли рідка частина, багата ферментами, кип'ятіння не береться. Спосіб виключає повторне кип'ятіння, яке веде до руйнування великих частинок лушпиння, дає можливість переробляти солод зі зниженою осахаривающей здатністю. При скороченні витрати енергії і тривалості затирання підвищується вихід екстрактивних речовин. Початок процесу отварки таке ж як і у попередніх способів. Затор температурою 62-63С залишають в спокої на 30 хв. Після відстоювання верхню рідку частину перекачують в інший котел, а решту густу частину повільно підігрівають для оцукрювання, потім доводять до кип'ятіння і кип'ятять 30-40хв. Потім додають холодну воду, до температури 80-85С, і з'єднують рідку і густу частину в одному котлі. При цьому температура знижується до 70-72С. Закінчення затирання така сама, як при двухотварочном спосіб.
Затирання солоду з подкислением затору. Оптимальне значення рН для роботи ферментів знаходиться в межах 5,4-5,5. Але коли для затирання використовують жорстку воду, рН може підвищуватися до 6,3 і більше. Для зниження жорсткості воду пом'якшують за допомогою іонообмінних смол або подкисляют затор розведеною молочною кислотою і гіпсом. Для цього включають мішалку заторного котла і при перемішуванні тонким струменем вливають 20% розчин молочної кислоти, яка знижує рН затору. Молочну кислоту додають на самому початку затирання.
засипають в котел на самому початку процесу. Гіпс, вступаючи в реакцію з карбонатами, утворює нерозчинні солі, які випадають в осад. При цьому рН затору знижується.