Что такое пивное сусло
Как делается пиво: объясняют Отвратительные мужики
Как делается пиво? Почему от одного несет кислятиной и на утро болит голова, а от другого — нет? Откуда взялся миф о порошковом пиве?
Постоянный читатель Disgusting Men и, по совместительству, пивовар Александр Заречнев рассказывает о том, как вода, хмель, солод и дрожжи путем невероятных манипуляций превращаются в ваш любимый напиток.
Описанные процессы актуальны и для классических, и для крафтовых пивоварен, которые используют традиционные средства превращения солода и хмеля в пиво. Технология выработана веками и принципиально не меняется уже полтысячелетия. Делится она на следующие этапы:
1 Составление рецептуры и подбор ингредиентов
2 Помол солода
3 Затирание солода
4 Фильтрация сусла
5 Кипячение сусла
5 Охлаждение и сбраживание сусла
7 Созревание пива
1
Составление рецептуры и подбор ингредиентов
Именно при составлении рецептуры проявляется творческое начало пивовара: его креативность, умение одновременно выйти за рамки и остаться в традиции, а также правильно совмещать различные ингредиенты, чтобы сбалансировать оттенки вкуса и запаха в пиве. Этот процесс требует минимум технических знаний, но не может обойтись без хорошего вкуса, умения мыслить абстрактно и творчески. Одним словом: это — искусство.
Традиционно в рецептуру входит четыре основных вида сырья: вода, солод, хмель и пивоваренные дрожжи. Крафтовая революция за последние десятилетия сильно растянула эту рамку, и теперь никого не удивишь какао-бобами, ананасовым соком или сосновыми побегами, замоченными в бурбоне. Но основа всегда одна.
2
Помол солода
Солод — это ячменные или пшеничные зерна, которые намочили и дали им прорасти. При этом процессе в зерне появляются фермент амилаза, который будет необходим в будущем. После этого солод засушивают. От температуры сушения зависит то, какой вкус и цвет даст пиву солод.
Самые светлые солода называются «базовыми», их при варке используется не менее 50%. Солода, которые сушатся при более высоких температурах, называются «специальными». Градация их влияния на цвет и вкус начинается с легкой карамельности во вкусе и золотистости в цвете до непроницаемо черного цвета и вкуса крепкого кофе. Также для некоторых сортов пива может использоваться несоложеное сырье. Например, для стаутов обязательно добавление жженого несоложеного ячменя, а в бельгийский вит (Hoegaarden) добавляется несоложеная пшеница.
Чтобы из выбранного сырья можно было что-то приготовить, его необходимо помолоть. Этот процесс необходим для того, чтобы вода могла эффективно вымывать нужные нам вещества, содержащиеся в зерне. Заключается процедура в том, что солод пропускают между двумя крутящимися железными валами, благодаря чему шелуха отделяется от зерна, а само оно дробится на 3-5 частей. Процесс этот хоть и кажется элементарным, однако должен быть тонко настроен, чтобы через валы не проскакивали неразмолотые зерна или, наоборот, все не стерлось в муку.
Для варки тонны пива средней плотности необходимо примерно 200 кг современного высокомодифицированного солода.
3
Затирание солода
Далее помолотый солод перемешивается в специальном чане с нагретой водой в соотношении 1 к 2,5-3. Получившаяся масса, похожая на кашу, называется «затор».
Затор необходимо провести по так называемым температурным паузам, чтобы активировать полученный при соложении фермент амилазу, под воздействием которой крахмал находящийся в солоде распадается на более простые сахара декстрины. Для этого затор выдерживается какое-то время при определенных температурах.
Различные виды амилазы активируются при разных температурах в диапазоне 60-70 градусов. На нижней границе этого диапазона крахмалы будут распадаться на наиболее простые сахара, которые дрожжи смогут сожрать без остатка. Если же нам надо, чтобы в готовом пиве было более плотное тело, необходимо затирать пиво при более высокой температуре, например, 68°C.
Чтобы затирание было эффективным, затор выдерживается на выбранной температуре не меньше 30 минут и все это время перемешивается. Если нужно добавить солодового вкуса и аромата пиву, делается пауза на 72 градусах, при которой вырабатываются меланоидины, отвечающие за данные оттенки вкуса.
Увеличение температуры затора, как правило, проводят банальным нагреванием, но по традиционной чешской технологии, именуемой «отваркой», следует из всей массы затора отобрать часть, довести до кипения и вернуть обратно в заторный бак, повышая в нем температуру до нужной величины. Ваше любимое пиво из Чехии, скорее всего, делается именно так.
В конце затирания можно отобрать несколько капель затора на пробу и смешать с каплей йода. Кто хорошо учил в школе биологию, должен вспомнить, что при наличии крахмала в заторе йод окрасится в синий. Если же йод не изменил свой цвет, значит в зерне не осталось крахмала, затирание проведено успешно и можно переходить к следующему этапу.
4
Фильтрация сусла
Следующим шагом нужно отделить воду с растворенными в ней декстринами от зерна и шелухи. Для этого затор нагревается до 78 С, чтобы остановить все процессы ферментации, а затем перекачивается в специальный фильтрационный чан.
Особенность этого чана — в наличии перфорированного дна, которое задерживает твердые частицы зерна, но дает пройти суслу. Таким образом, шелуха спрессовывается на дне под давлением столба жидкости и сама выступает естественным фильтром. Насос выкачивает чистое и прозрачное сусло из-под дна фильтр-чана обратно в заторный чан.
Чтобы вымыть из зерна все необходимые вещества, проводится его промывка: сверху разбрызгивается горячая вода, которая проходит через всю массу затора и собирает сладкий экстракт. Зерно, кстати, не должно оголяться, чтобы при контакте с кислородом не словить окисление и не одарить пивовара запахом квашенной капусты в его продукте.
Промывочной воды при этом используется примерно такой же объем, как и объем самого затора. Соответственно, для тонны пива математика затирания будет плюс-минус следующая: 200 кг солода смешиваются с 600 л воды для затирания и получается 700 литров затора, потом первого сусла отфильтровывается 400 л (1 кг солода абсорбирует 1 л воды), а сверху понемногу подливается еще 700 литров воды.
5
Кипячение сусла
По окончании фильтрации заторный бак снова заполняется, но уже не затором, а суслом. По сути это зерновой сироп и пиво он может напоминать лишь отдаленно. Чтобы приблизить его к заветному идеалу, нужно провести процедуру кипячения.
Сусло нагревается до 100 градусов и бурлит 60-90 минут. За это время в нем помирает вся микроскопическая живность и выкипает часть влаги, делая сусло более плотным. Пивовар же использует это время для охмеления своего детища.
Традиционно хмель закладывается третями за 90 минут до окончания кипячения, за 45 минут и за 15 минут. Но простоте традиционного подхода современные пивовары предпочитают разнообразие, которое может дать комбинирование разных сортов хмеля и разные режимы его кипячения.
При наиболее продолжительном кипячении из хмеля испаряются все ароматные эфиры, но переходит наибольшее количество горечи. Когда же хмель добавляется в конце кипячения, он, наоборот, даст минимум горечи и максимум аромата. В современные пэйл эли закладывают солидные объемы ароматных американских и новозеландских хмелей за минуту до остановки кипячения, получая эффект новогодней елки в пиве.
Помимо этого, хмель несет функцию естественного консерванта. Именно поэтому до британских колонистов в Индии доезжали только мощноохмеленные сорта, которым так активно подражают современные крафтовары.
После кипячения сусло перекачивается в бак, именуемый «вирпулом». В него сусло поступает через боковое отверстие под давлением насоса. При этом оно завихряется в настоящий водоворот. Благодаря этому твердые частицы хмеля и свернувшийся за время варки белок собираются аккуратной кучкой на возвышении в центре бака. На этом этапе также может добавляться хмель для достижения максимального аромата без влияния на горечь пива.
6
Охлаждение и сбраживание сусла
Отстоявшееся 10-15 минут в вирпуле сусло выкачивают с нижнего крана и прогоняют через систему охлаждения. Как правило, это пластинчатый охладитель. По его контуру пускается охлажденная до 1 С вода, а в соседнем канале протекает горячее сусло. В результате процесса теплообмена получается охлажденное до необходимой температуры сусло. На выходе из охладителя его еще следует проаэрировать, то есть пустить под небольшим давлением в трубу очищенный воздух. Это делается, потому что после продолжительного кипячения в жидкости практически не остается кислорода, так необходимого для размножения дрожжей.
Принципиально важный момент: после охлаждения сусло должно соприкасаться только с продезинфицированной поверхностью. Пренебрежение этим правилом приводит к тому, что на питательном субстрате, предназначенном для дрожжей, поселяется зоопарк вредных микроорганизмов, сводящий все усилия пивовара по производству лучшего на свете напитка к варке кислой бурды. Именно поэтому, подобно кошке в новой квартире, на доброй пивоварне первым делом появляются щелочные и кислотные растворы, надуксусная кислота и перекись водорода. Мойка всего и вся на пивоварне является наименее поэтическим занятием, но только оно гарантирует пивовару достойный результат его работы.
Преодолев охладитель, сусло по шлангам доставляется в цилиндро-конический танк (или просто ЦКТ). В него задается чистая культура пивных дрожжей. Более-менее знающие люди сразу скажут, что бывают они лагерного (низового брожения) и элевого (верхового брожения) видов. Первые бродят при температурах 11-13 С, вторые — 19-25 С. Лагерные штаммы стремятся к сухому сбраживанию и нейтральным ароматам. Элевые более разнообразны как по плотности, так и по выделяемым ароматным эфирам. Собственно говоря, метаболизм дрожжей, когда эти маленькие обжоры съедают заботливо приготовленные для них сахара и выделяют этиловый спирт с СО2, и делает сусло пивом. Длится весь этот пир около двух недель.
Цилиндро-конический танк (ЦКТ)
Дрожжи — это исключительно импортное сырье. Приезжает оно к нам из традиционных пивоваренных стран, в которых веками происходила естественная селекция, или из стран с мощной микробиологической школой, то есть США и Новой Зеландии. Имеют они порошкообразный вид и могут прямо из упаковки засыпаться в танк с суслом для брожения (хотя лучше, конечно, их размочить в воде или неплотном сусле).
Именно из-за внешнего вида дрожжей дядя вашей жены, который работал грузчиком на пивоварне и видел, как они задаются в танк, мог решить, что пиво-де у нас из порошка делается, не то, что в Чехии.
Выбирая штамм и температурный график брожения, пивовар исходит из двух вещей. Первая — степень сбраживания, то есть то, какое количество твердых веществ останется в готовом пиве, то есть насколько «плотной» или «жидкой» будет текстура готового пива. Вторая — количество выделенных и задержавшихся в пиве эфиров.
Например, для чешского лагера используется классический штамм дрожжей W-34/70, а температура основного брожения равна 13°C. Однако за несколько дней до конца брожения температура повышается до 15°C, при которых распадается побочный продукт брожения лагерных дрожжей и вызыватель головных болей диацетил. Затем температура опускается до 9, чтобы отработавшие свое дрожжи осели на дно.
Для пшеничного же пива используются специфический элевый штамм WB-06, который бродит при довольно высокой температуре 23-25 С, дает плотный эфирный профиль и плохо оседает. Этим и объясняется мутность пшеничных сортов и рекомендации некоторых пивоварен взбалтывать осадок со дна бутылки и выливать его к себе в бокал для пущей аутентичности.
Наименее совестливые пивовары сбраживают свое пиво при более высоких температурах. Так процесс проходит быстрее, но побочными эффектами будет выработка дрожжами высших спиртов (ацетальдегид и т.п.), от которых пиво начинает пахнуть плохой водкой, быстро сшибать с ног, а на утро оставлять лишь желание разбить собственную голову жертвенным камнем. Совсем бесстыжие дельцы добавляют в сусло мальтозу, декстрозу или вовсе свекольный сахар для нагона в пиве градуса. Потребители такой разновидности напитка обитают, как правило, в районе теплотрасс и закрытых автобусных остановок.
Процесс карбонизации (насыщение пива углекислотой) происходит в последние дни брожения: ЦКТ герметично закрывается, внутри набирается давление за счет выделяемого дрожжами СО2, лишнее давление стравливается через специальный клапан — гидрозатвор, а пиво под давлением газируется.
Также, если варится ароматный IPA, на этом этапе совершается сухое (оно же холодное) охмеление: в танк задается несколько килограммов ароматного хмеля на каждую тонну пива. Результатом служат ароматы цитрусов, манго, персиков и прочей тропической флоры.
После окончания брожения, когда дрожжи переработали все сахара и осели на дно ЦКТ, пиво перекачивается в лагерный танк. Благодаря специфическому устройству ЦКТ, пивовар имеет возможность забирать чистое сусло с верхнего крана, в то время как отработавшие дрожжи хмельная и белковая муть собирается на дне конуса и может быть слита с нижнего крана.
7
Созревание пива
Созревание готового пива происходит в лагерном танке. Этот процесс необходим для окончательного осаждения любых твердых частиц, попавших в пиво за время варки, округления и сглаживания вкуса пива. Для этого уже не обязателен специальный конический танк, наоборот используется более вытянутый с плоским дном — лагерный.
Так как данная процедура требует отдельного оборудования и целого месяца времени, некоторые пивоварни ей пренебрегают. Наверняка, если вы пробовали пиво от местных небольших пивоварен, то вам встречались сорта с белесой мутью и бражным/квасным привкусом. К этому приводит именно спешка на этапах брожения и созревания пива.
Для особых любителей хмелевых ароматов сухое охмеление может производиться второй раз на созревании. Такое пиво имеет на этикетке аббревиатуру DDH (double dry hopping).
Данная статья описывает лишь основные процессы пивоварения, не отражает всей вариативности устройства пивоварни и деятельности пивовара, однако может помочь вам сориентироваться в океане информации с этикеток, характеристик и мифов, которые окружают пивную культуру. Имея понимание того, как производится пиво, можно легко отличить качественный напиток, который стоит на полках среди массмаркета по полтиннику за бутылку, или распознать халтуру, несмотря на ее распираенность в среде хипстеров, отдающих по три сотни за 0,33.
Но главное, эта информация поможет наслаждаться продуктом, о производстве которого ты осведомлен, а значит, выйти на новый уровень получения удовольствия от него. Пить не магическую жидкость, которая по стечению обстоятельств пришлась тебе по вкусу, а осознавать, что за производством напитка в твоем стакане стоит труд талантливого пивовара или даже целой команды, использование качественного сырья и совестливое выполнение всех необходимых процедур, которые и сделали его таким вкусным.
Сусло
Суслом называют водный раствор солода или экстрактивных веществ растительного сырья, получаемых при затирании(смешивании дробленого солода с водой и подогреве полученной смеси при определенной температуре) предназначенный к сбраживанию. По сути пивное сусло является обыкновенным солодовым экстрактом. От качества ингредиентов, применяемых для приготовления пивного сусла, очень зависит вкус и качество будущего пива.
Приготовление пивного сусла состоит из нескольких этапов в определенной очередности:
Для начала происходит дробление солода, за которым следует затирание дробленого солода с водой в специальном заторно-сусловарочном котле. При затирании, несоложеное зерновое сырье и дробленый солод смешивают с водой, нагревают и выдерживают полученную смесь при определенной температуре. Полученный продукт называют затором.
Цель подобных манипуляций состоит в том, чтобы экстрагировать растворимые вещества солода и несоложеного зерна, а также превратить часть нерастворимых веществ в растворимые.
Существует два способа затирания – отварочный и настойный. Каждый из них применяется при производстве тех или иных сортов пива.
Осахаренный затор, с помощью фильтрации делят, непосредственно, на две фазы – жидкое пивное сусло и твердую пивную дробину. Для этого используют специальный фильтрационный чан.
После фильтрации происходит кипячение сусла с хмелем, так называемое «охмеление сусла» в сусловарочном котле, где в сусло экстрагируются ароматические хмелевые вещества.
После кипячения в сусле находится большое количество различного рода взвесей, которые необходимо удалить перед сбраживанием в специальном гидроциклонном аппарате – Whirlpool. После отделения твердых частиц от жидкого раствора, пивное сусло, наконец, готово к брожению.
Сегодня можно с легкостью приобрести различные полуфабрикаты, представляющие собой концентраты пивного сусла. По консистенции и цвету они чем-то напоминает мед и предназначены для приготовления пива в домашних условиях. Как правило одной банки такого концентрата хватает на 40-50 бутылок домашнего пива.
Приготовление пивного сусла
Процесс приготовления пивного сусла состоит из очистки и дробления ячменного солода, приготовления затора, фильтрации затора и кипячения сусла с хмелем.
Очистка и дробление солода
Готовый солод хранится длительное время. При хранении и транспортировке солод может загрязняться различными примесями (пыль, песок, металлические предметы), на его поверхности могут быть остатки ростков, приставшие кусочки мякины и др. Эти примеси снижают выход экстракта, ухудшают качество пива, а металлические частицы могут повредить вальцы солододробилки. Солод очищают на полировочной машине и магнитном аппарате.
Полировочная машина состоит из вибрирующих сит, щеточного барабана, волнистой деки и центробежного вентилятора. На ситах задерживаются примеси солода, а при помощи щеточного барабана и волнистой деки очищается и полируется поверхность солода. При выходе из полировочной машины солод попадает в струю воздуха, создаваемую вентилятором, и освобождается от остатков пыли. После полировки солод приобретает чистый вкус, хороший внешний вид, его натура несколько повышается, а выход экстракта в варочном цехе увеличивается.
Дробление солода
Солод дробят с целью улучшения растворения и ферментативного разложения содержимого в нем в процессе затирания. Качество дробления влияет на технологический процесс приготовления сусла и выход экстракта. При очень тонком дроблении частицы солода доступны ферментативному воздействию, процесс разложения белков и крахмала происходит быстрее. Однако мелкие частицы помола, обладая большой поглотительной способностью, удерживают много экстракта, а дробина в фильтрационном чане слеживается плотным слоем. Это затрудняет и замедляет процесс фильтрации затора и выщелачивания дробины, приводит к повышенному расходу воды.
Следовательно, при фильтрации затора в фильтрационном чане очень тонкий помол может снизить производительность варочного цеха и увеличить потери экстракта с дробиной.
При фильтрации затора на фильтр-прессе эти факторы не влияют на ее скорость, так как последняя производится под давлением.
При крупном помоле затор фильтруется хорошо, но увеличиваются потери экстракта из-за плохого доступа ферментов к веществам, находящимся внутри частиц помола. Поэтому дробление нужно регулировать так, чтобы оболочка, которая служит фильтрующим материалом при фильтровании затора в фильтрационном чане, не сильно измельчалась, а мучнистое тело дробилось в муку и крупку. Средний помол (%): шелуха – 20, грубая и мелкая крупка – 50-55, мука 25-30.
При работе с фильтр-прессом содержание муки в дробленном солоде можно повысить до 45%. Дробление солода производится на вальцовых дробилках (двух-, трех-, четырех- и шестивальцовых).
Приготовление затора
Приготовление затора – это не только смешивание дробленного солода с водой, но и разложение составных частей солода при помощи ферментов.
Процесс приготовления затора обеспечивает:
На стадии затирания ферментативный гидролиз протекает значительно быстрее, чем при выращивании солода. Основные ферментативные процессы при затирании и осахаривании: ферментативный гидролиз крахмала и ферментативный гидролиз белков.
Кроме ферментативных, при затирании протекают и неферментативные процессы, которые также влияют на качество и состав сусла.
Ферментативный гидролиз крахмала
Оптимальная температурная зона для β-амилазы солода 45-51 °С, а для α-амилазы 51-60°С. Если осахаривание вести при оптимальной температуре, то в заторе образуется большое количество мальтозы, с повышением температуры количество образующегося сахара уменьшается, а количество несахара увеличивается.
Оптимальная pH для солодовой амилазы лежит около 4,7-5,1. Некоторые вещества, содержащиеся в заторе (пептоны, соли кальция, клейстеризованный крахмал), оказывают защитное влияние на амилазу, поэтому оптимальная зона ее действия может сдвигаться.
Например, оптимальная зона pH для α- и β-амилазы сдвигается с 4,7-5,1 до 5,5-5,8.
С повышением концентрации затора увеличивается его вязкость, затрудняются процессы диффузии между ферментами и молекулами крахмала, затрудняется и замедляется гидролиз крахмала. Поэтому при затирании соблюдают необходимое соотношение солода и воды.
Процесс осахаривания контролируется йодной пробой. Если капля затора после смешивания с каплей йода не дает синего или красно-бурого окрашивания, осахаривание считается законченным.
Ферментативный гидролиз белков
Вторым важным биохимическим процессом при затирании является гидролиз белковых веществ. Разлагаются белки под действием протеолитических ферментов. При этом образуются растворимые белки, пептиды и аминокислоты.
Продукты распада белков играют большую роль в пивоваренном производстве. Они влияют на цвет и вкус пива, способствуют лучшему образованию пены и ее стойкости. Простейшие продукты распада аминокислоты – нужны для питания дрожжей.
Оптимальная температура для накопления в сусле общего азота 50-52°С, а для азота аминокислот 45-50°С. Поэтому распад белков для солода хорошего и среднего качества проводят при 50-52°С. Выдержку затора для расщепления белков называют белковой паузой. Длительность белковой паузы зависит от степени растворения солода и обычно продолжается 10-30 мин.
Для протеолитических ферментов оптимальное значение pH 5-5,2. Пивоваренный солод имеет небольшую естественную кислотность, которая позволяет получить заторы с pH 5,8-6,0. Чтобы создать более благоприятные условия для разложения белков и для других ферментативных процессов, затор иногда подкисляют молочной кислотой. На качество пива, особенно на пенообразование и пеностойкость, влияет соотношение продуктов распада белков. Это соотношение регулируется температурой и длительностью белковой паузы. Кроме продуктов распада крахмала и белков, при затирании переходят в раствор пентозаны, гуммиобразные вещества солода, красящие вещества, которые большой роли в пивоварении не играют, но влияют на вкус и пеностойкость пива. При кипячении части затора (отварки) образуются меланоидины и карамели, в результате чего усиливается окраска сусла.
Влияние состава воды на ферментативные процессы при затирании
Химический состав воды значительно влияет на ферментативные процессы при затирании. Особенно большое действие оказывают карбонаты и бикарбонаты воды. При оценке качества воды, идущей на затирание, учитывают не общее количество солей, обуславливающих жесткость, а только то количество карбонатов, которое осталось после компенсирующего действия сульфатов и других солей сильных кислот. Эти карбонаты обуславливают так называемую остаточную щелочность воды. По остаточной щелочности и судят о пригодности воды для того или иного сорта пива. Если остаточная щелочность положительна, то это значит, что вода снижает кислотность затора, а если отрицательна, то вода повышает кислотность затора. При остаточной щелочности 5° умягчение воды не производят, при более высокой остаточной щелочности воду исправляют. Наиболее распространенные способы умягчения воды на пивоваренных заводах: кипячение, прибавление извести, прибавление гипса, подкисление молочной кислотой, катионирование. Кипячением устраняется временная жесткость. Химическая обработка воды позволяет устранить постоянную жесткость.
Способы затирания
Затиранием называется процесс смешивания дробленного солода с водой. Полученная при этом смесь называется затором. Количество одновременно затираемых зерноприпасов называется засыпью. Количество воды необходимое для затирания, называется главным наливом. Кроме затирания, вода также расходуется для промывания дробины. Количество воды на главный налив составляет примерно 1/3, а количество воды на выщелачивание дробины – 2/3 от общего объема воды, расходуемого на приготовление сусла. Обычно на главный налив расходуется трех-или четырехкратное количество воды от массы затираемых зерноприпасов.
Суслом называется жидкость, полученная после фильтрации и промывания дробины. Сусло, полученное после фильтрации затора, называется суслом первым. После промывания дробины получаются промывные воды, которые смешиваются с первым суслом в сусловарочном котле.
Основными аппаратами для приготовления затора служат заторный чан и заторный котел (рисунок 1), они представляет собой цилиндрический аппарат со сферическим или плоским дном и сферической крышкой. Котел отличается отсутствием предзаторника.Внутри чана размещена мешалка для размешивания массы во время затирания и при перекачках. На крышке чана укреплен предзаторник, в котором поступающий на затирание солод предварительно смешивается с водой. В центре крышки чана находится вытяжная труба для отвода паров.
1 – котел; 2 – пропеллерная мешалка; 3 – стяжная труба; 4 – отверстие для спуска затора или отварок; 5 – вертикальная труба для солода; 6 – смеситель; 7 – распределительный кран; 8 – труба для возврата отварок в котел; 9 – смотровой люк; 10 – предзаторник.
Рисунок 1 – Заторный котел (чан)
Сусловарочный котел (рисунок 2) используется для кипячения сусла с хмелем и представляет собой цилиндрический аппарат со сферическим двойным дном, образующим паровую рубашку. Внутри котла находится мешалка для размешивания затора. В центре крышки расположена вытяжная труба с кольцевым желобком для отвода конденсата. Снаружи стенки и днище котла имеют тепловую изоляцию. В сусловарочном котле сусло должно кипеть и выпариваться с такой интенсивностью, чтобы за 1 ч выпаривалось 8-12% общего объема. Для этой цели котлы имеют большую поверхность нагрева и испарения и часто снабжаются специальными трубчатыми нагревателями-перколяторами.
1 – корпус; 2 – вентиль спуска сусла; 3 – мешалка; 4 – труба вытяжная; 5 – привод мешалки; 6 – вентиль пара; 7 – труба промывки; 8 – кольцевой желоб; 9 – кольцевой паропровод; 10 – изоляция; 11 – рубашка паровая; 12 – труба конденсатная.
Рисунок 2 – Сусловарочный котел
В состав оборудования варочного отделения входит фильтрационный чан, который служит для фильтрации затора, т.е. отделения дробины от солодового сусла (рисунок 3). Фильтрованное сусло отводится от чана по сусловым трубам в фильтрационную батарею, снабженную приемником для сусла. На каждой сусловой трубе установлен кран с сифоном для регулирования скорости оттока сусла.
1 – фильтрационные трубы; 2 – фильтрационные краны; 3 – регулятор разности давления; 4 – сегнерово колесо; 5 – разрыхлитель; 6 – насос гидравлического подъемника; 7 – коробка скоростей; 8 – редуктор; 9 – цилиндр гидроподъемника
Рисунок 3 – Фильтрационный чан
Приемник для сусла также соединен трубой с сусловарочным котлом, куда спускается отфильтрованное сусло, и с насосом для возврата мутного сусла в фильтрационный чан. Фильтрационный чан оборудован люками для удаления дробины, промывным аппаратом для выщелачивания дробины, который используется также и для выгрузки дробины из чана.
Способы приготовления затора
Способы приготовления затора делятся на настойные и отварные. Настойный способ заключается в том, что солод затирают с водой при определенной температуре, а затем температуру медленно поднимают до полного осахаривания крахмала. При этом способе затирание солода с водой производят при 45-50°С. При этой температуре затор выдерживают 2ч для гидролиза белков. Затем затор нагревают до 62-63°С и выдерживают 30-45 мин для накопления мальтозы.
После этого температуру повышают до 70°С, и при этой температуре оставляют затор до полного осахаривания, которое продолжается 20-30 мин. Полноту осахаривания проверяют йодной пробой. Осахаренный затор нагревают до 75°С и при этой температуре перекачивают в фильтрационный чан.
Отварочные способы
Отварочные способы состоят в том, что после смешивания солода с водой затор по частям отбирают в заторный котел, где его подогревают, осахаривают, кипятят, а затем смешивают с остальным затором. После смешивания с каждой отваркой температура затора скачкообразно повышается.
В зависимости от количества отварок отличают одноотварочный, двухотварочный и трехотварочный способы затирания.
Трехотварочный способ затирания
Затирание начинают при 35-37°С. После смешивания дробленого солода с водой отбирают в заторный котел 1/3 часть затора (густую часть). Отварку медленно нагревают до температуры осахаривания, осахаривают 15 мин, нагревают до кипения, кипятят и возвращают в заторный чан. При этом температура в заторном чане поднимается до 63-65° С. После кипячения первой отварки ее перекачивают в заторный чан, где температура всего затора поднимается до 50-52° С. Затем из заторного чана снова отбирают 1/3 часть (густую) затора на вторую отварку. Отварку медленно нагревают до температуры осахаривания, осахаривают 15 мин, нагревают до кипения, кипятят и возвращают в заторный чан. При этом температура в заторном чане поднимается до 63-65°С.
Третья отварка – жидкая, так как требуется не только поднять температуру затора, но и разрушить ферменты. В заторе ферментативный распад в основном закончен, необходимо закрепить полученное соотношение между отдельными частями затора, а для этого ферменты нужно инактивировать. Жидкую отварку в заторном котле быстро доводят до кипения, кипятят 10-20 мин и перекачивают в заторный чан. Температура при этом поднимется до 75°С, и весь затор перекачивают на фильтрацию. Трехотварочный способ применяется в основном для приготовления темного пива и при переработке плохо растворенного солода.
Двухотварочный способ затирания
В заторном чане смешивают дробленый солод с водой, имеющей температуру 54-55°С. После этого весь затор оставляют при 50°С на 15-30 мин для разложения белков. Затем 1/3 затора (густую часть) отбирают в заторный котел, где подогревают до 63-67°С и производят мальтозную паузу. После мальтозной выдержки температуру в заторном котле поднимают до 100°С, кипятят отварку 15-30 мин и перекачивают обратно в заторный чан. После смешивания с отваркой температура в заторном чане поднимается до 63-65°С. Затор оставляют на 15 мин для осахаривания, после чего отбирают снова 1/3 его в заторный котел (вторая отварка). Температуру в заторном котле поднимают до 70°С. При этой температуре осахаривают вторую отварку (20 мин), затем быстро нагревают до кипения, кипятят 15-20 мин и обратно перекачивают в заторный чан. Температура всего затора поднимается до 75°С. При этой температуре затор осахаривают 15-20 мин и после проверки полноты осахаривания перекачивают на фильтрацию.
Двухотварочный способ затирания является более рациональным. Он имеет много вариантов и может применяться при переработке солода различного качества.
Одноотварочный способ затирания
Для затирания берут воду при 53-54°С с таким расчетом, чтобы после добавления солода температура затора была 48-50°С. В заторный чан набирают примерно половину воды, предназначенной на главный налив, пускают мешалку и спускают из бункера дробленный солод. Последний должен поступать в заторный чан через предзаторник или через трубу, доходящую почти до дна чана. Одновременно добавляют остальную часть воды. После тщательного перемешивания солода с водой 1/3 часть затора (густую часть) спускают в заторный котел на отварку. Чтобы усилить белковый распад, весь затор выдерживают в заторном чане при 50°С 15-30 мин (белковая выдержка) и только после этого спускают отварку в заторный котел. В заторном котле температуру постепенно повышают до 70°С, отварку осахаривают, затем подогревают до кипения, кипятят 20-30 мин и перекачивают в заторный чан, где смешивают с основным затором. После смешивания с отваркой температура в заторном чане поднимается до 70°С. При этой температуре затор осахаривают и проверяют полноту осахаривания йодной пробой. Если заторный чан имеет обогрев, тогда весь затор подогревают до 75°С и при этой температуре перекачивают на фильтрацию. Если же заторный чан обогрева не имеет, тогда в заторный котел отбирают большую часть затора, нагревают ее до кипения и возвращают в заторный чан для поднятия температуры до 75°С. Если заторный котел может вместить всю массу, тогда затор спускают в котел, нагревают до 75-77°С и перекачивают на фильтрацию.
Одноотварочный способ затирания дает положительные результаты при работе с хорошо растворенным солодом, который имеет также высокую осахаривающую способность. Этот способ чаще всего применяется на заводах, где установлен двухпосудный варочный агрегат.
Применение несоложенных материалов при затирании
При приготовлении некоторых сортов пива часть солода заменяют несоложенными материалами. Так, при варке жигулевского пива до 15% солода заменяют ячменной мукой или обезжиренной кукурузной мукой. При изготовлении московского пива применяется рисовая сечка в количестве 20% от расходуемых зерноприпасов, при варке ленинградского пива 10% солода заменяют рисовой сечкой. Перерабатывать несоложенные материалы значительно труднее, чем солод, так как они почти не содержат ферментов, а мучнистое тело не растворено. Поэтому их предварительно обрабатывают ферментами солода с последующим кипячением и только после этого смешивают с затором, приготовленным из солода.
В заторном котле затирают все несоложенное сырье среднего помола и 25% солода с трехкратным содержанием воды (35-45°С). При медленном перемешивании затор выдерживают 15-20 мин, затем температуру поднимают до 52°С. От всего затора отбирают 1/3 часть в заторный котел на отварку, подогревают до 70-72°С и осахаривают 15-20 мин. Затем отварку нагревают до температуры кипения, кипятят 20 мин и медленно перекачивают в заторный чан. При этом температура затора поднимается до 75°С, его выдерживают при этой температуре до исчезновения реакции на йод и перекачивают на фильтрацию. По этому режиму ведут затирание при замене 15% солода.
Разработан способ для замены до 50% солода несоложенными материалами, при котором используется для ферментации препарат плесневого гриба Aspergillus oryzae (Е.Я. Калашников и Д.Б. Лившиц).
Приготовление затора для жигулевского пива, согласно инструкции УкрНИИПП, производят в две стадии.
Первая стадия
Затирание несоложенной части сырья производится в заторном котле, в который набирают четырехкратное количество воды к массе несоложенного сырья, температура воды – 42-45°С. При работающей мешалке в воду засыпают 1/4 часть ферментного препарата и 10% солода, а затем все количество несоложенного ячменя. Немедленно после затирания в заторный котел добавляют молочную кислоту до pH затора 5,5-5,7. Для этого требуется 0,2% молочной кислоты в пересчете на 100%-ную от массы всей засыпи (солод и ячмень). Затем температуру медленно (1 град/мин) повышают до 52°С, при этой температуре выдерживают 20 мин, после чего подогревают до 70°С (1 град/мин). После выдержки 15 мин при 70°С затор кипятят интенсивно 30 мин при постоянном перемешивании. На этом заканчивается первая стадия затирания
Вторая стадия затирания
За 1-2 ч до окончания первой стадии в заторном чане при 30°С затирают остальную часть солода и ферментного препарата с четырехкратным количеством воды. По окончании кипячения несоложенной части затора ее соединяют с солодовой медленной перекачкой в заторный чан с таким расчетом, чтобы окончательная температура объединенного затора была 62-63°С. После перекачки весь затор спускают в заторный котел и начинают вторую стадию.
Затирание ведут по методу с одной отваркой. Затор при 62-63°С выдерживают 20-30 мин, затем нагревают до 71-73°С. при этой температуре происходит полное осахаривание, на что требуется не более 30-40 мин. После осахаривания жидкую часть затора перекачивают в заторный чан. Температура всего затора при этом должна быть 75-76°С. После 5-10 мин выдержки при этой температуре и проверки полноты осахаривания затор подогревают до 77-78°С и направляют на фильтрацию. Применение повышенного количества несоложенного сырья и ферментного препарата в пивоварении позволяет уменьшить потери углеводов при солодоращении, уменьшить затраты труда на приготовление солода, увеличить выпуск пива без расширения площади солодовни.