Переработка несоложеного сырья

Несоложённое сырье — кукуруза, рис или несоложеный ячмень — содержит все компоненты эндосперма в их нативной форме. Поскольку они не были растворены в процессе солодоращения, не происходило образования или активизации ферментов, для обеспечения, как минимум, удовлетворительного превращения крахмала и по возможности полного использования экстракта несоложенное сырье должно подвергаться предварительной обработке (растворению). Такую обработку осуществляют путем кипячения несоложеного сырья (иногда под давлением), благодаря которому крахмал клейстеризуется и впоследствии легче осахаривается.

Чтобы провести это растворение наилучшим образом, необходимо сильное измельчение сырья. Если рис и кукуруза в виде хлопьев, тонкой крупки или муки не требуют дальнейшей подготовки, то наиболее часто использующаяся в пивоварении грубая крупка и рисовая сечка должны быть дополнительно измельчены. Так как в кукурузе и рисе отсутствуют оболочки, можно использовать более грубый кондиционированный помол солода. При этом заслуживает внимания тот факт, что несоложеное сырье «разбавляет» гумми-вещества солода и, таким образом, хороший помол и полное расщепление крахмала не вызовут затруднений при фильтровании. Солод из многорядного ячменя увеличивает содержание оболочек в заторе и при высокой доле несоложенного сырья (около 40%) обеспечивает повышенное содержание в заторе и сусле ферментов и свободного ?-аминного азота.

Кроме того, важно обеспечить растворение несоложеного сырья с помощью ферментативных процессов. Под действием ферментов несоложеное зерно разжижается с моментальным растворением клейстеризованных слоев. Именно поэтому в процессе растворения к несоложеному сырью добавляют солод, способствующий получению жидкого затора и препятствующий пригоранию вязкого затора из несоложеного сырья. Присутствие амилаз солода понижает температуру клейстеризации крахмала примерно на 20 °С, благодаря чему клейстеризация может проходить еще в области температур осахаривания (за некоторыми исключениями). Для растворения несоложеного сырья требуется довольно много воды (1 : 4-5), в связи с чем затор из солода делают более густым (1 : 2,5-3), чтобы после соединения обоих заторов получалась нормальная концентрация сухих веществ в первом сусле.

Контроль растворения несоложеного сырья осуществляется по йодной пробе. После перекачивания затора из несоложеного сырья весь затор должен осахариваться быстро и полностью — в противном случае для получения нормального йодного окрашивания затора температуру осахаривания повышают до 75 °С. Для кипячения несоложеного сырья под давлением требуется соответствующий герметичный котел. Для крупной крупки применяется давление до 3 бар (как правило, 1 бар). Преимущество этого метода состоит в том, что снижается количество солода, добавляемого к затору из несоложеного сырья, и, кроме того, у риса возникает меньше проблем при клейстеризации и разжижении.

Увеличение доли солода при кипячении под давлением (1:1) может негативно повлиять на вкусовые свойства пива; это же относится к крупке с высоким содержанием жиров, образующих в результате омыления жирные кислоты, ухудшающие пенообразующие свойства.

Разные виды несоложеного сырья, способы их переработки и разные доли внесения делают необходимым применение различных способов затирания. Кукуруза легче поддается обработке, чем рис, так как в большинстве случаев у нее ниже температура клейстеризации. Заранее подготовленные продукты, например, хлопья или чистый кукурузный крахмал, как и небольшие доли несоложеного сырья (до 15 %), в дополнительной обработке не нуждаются. Их добавляют в первую отварку, и после ее кипячения и перекачки к основному затору при температуре 67-70 °С они полностью осахариваются. Возможно также раздельное добавление несоложеного сырья к первой и второй отварке.
В случае повышенной доли несоложеного сырья необходимо провести отдельное затирание несоложеного сырья. Если его доля (например, кукурузы) составляет 20 %, то отдельное затирание проходит по следующей схеме. При засыпи в 3000 кг задают 600 кг кукурузы. Для приготовления затора в заторном котле 600 кг кукурузы и 600 кг солода смешивают без образования комков при температуре 35 °С с 50 гл воды, получая общий объем 54 гл. После выдержки и последующих ферментативных пауз при температуре 50 и 70-75 °С затор кипятят в течение 30 мин. Оставшуюся часть засыпи солода (1800 кг) затирают с 54 гл воды при температуре 50 °С с таким расчетом, чтобы выдержать необходимую для действия протеаз солода белковую паузу.

Общий объем солодового затора составляет в данном случае 66 гл. Прокипяченный затор перекачивается в заторный чан, после чего температура всего затора повышается до 65-70 °С. Объем всего затора увеличивается в результате до 120 гл в соответствии с концентрацией первого сусла 17-17,5 %. После этого либо ждут, пока затор полностью осахарится, после чего его нагревают до температуры перекачивания на фильтрование, либо проводят вторую отварку (как при обычном двухотварочном способе затирания). Если солодовый затор при перекачивании отварки из несоложеного сырья имел температуру всего 35-37 °С, то можно применить и трехотварочный способ затирания.

Некоторые сорта риса даже при добавлении солода не полностью клейстеризуются при температуре 78 °С, и во избежание трудностей подготовку несоложеного риса проводят следующим образом. Рис с добавлением 3-5% солода затирают при температуре 70 0C, нагревают до 88-90 °С, оставляют на 10-15 мин для клейстеризации, после чего вносят такое количество солодового затора с температурой 30-40 °С, чтобы в результате получить температуру 78 °С. Внесенный солод разжижает клейстер за 5-10 мин, после чего его перекачивают в уже разделенный до этого момента солодовый затор. В этом случае применяют одно-, двух- и трехотварочный способы затирания (при трехотварочном способе лучше протекает расщепление нативного крахмала). Пиво, полученное этими способами, более «резкое», но характеризуется большей округленностью вкуса, чем пиво, в приготовлении которого использовалось только кипячение несоложеного сырья или только затор, полученный настойным способом. Пиво, приготовленное по настойному способу затирания, при известных условиях может отличаться несколько грубым, несбалансированным характером.

Солодовый затор или общий затор должны иметь значение pH около 5,5. Для затора из несоложеного сырья допускается значение pH 5,7-5,8, так как в данном случае слишком низкое значение pH препятствует клейстеризации и разжижению. Для переработки несоложеного сырья качество используемого солода играет такую же, если не более важную роль, как и при варке сусла из чистого солода. Солод позволяет не только компенсировать отсутствие в несоложеном сырье амилолитической активности, но и очень низкую растворимость белковых веществ, содержащихся в несоложеном сырье. Это позволяет обеспечить достаточное снабжение дрожжей ассимилируемым азотом. Таким образом, для переработки несоложеного сырья требуется хорошо растворимый солод, богатый ферментами. Благодаря повышенному содержанию оболочек и ферментативному потенциалу зачастую используют солод из богатого белком многорядного ячменя. При высокой доле несоложенного сырья солод может составлять 30-60 %.

При достаточной ферментативной активности солода возможна переработка несоложеного ячменя в количестве 10-15 %. При этом применяются более длительные белковые паузы, так как из ячменя в затор переходит всего 10-15 % растворимого азота. Гумми-вещества ячменя по сравнению с гумми-веществами солода короткого ращения расщепляются в меньшей степени. После предшествующей клейстеризации осахаривание проходит успешнее, в связи с чем следует применять или двухотварочный способ затирания, или после возвращения отварки в затор выдержать паузу при температуре 70-72 °С. При переработке ячменя предпочтение отдают мокрому помолу.

Повышенное количество ячменя (порядка 20-50 %) перерабатывают с внесением ферментных препаратов. Как правило, используются обычный одно- или двухотварочный способ затирания, а несоложеное сырье вносят вместе с ферментным препаратом. Наряду с фиксированной протеолитической и амилолитической активностью данного препарата, в нем содержатся и эндо-?-глюканазы, менее восприимчивые к температуре, чем эндо-?-глюканазы солода. Таким образом, содержание гумми-веществ не должно представлять каких-либо трудностей при последующей переработке. Используются также смеси из 40 % ячменя, 30 % кукурузы и 30 % солода в сочетании с внесением ферментных препаратов (в количестве 0,03-0,1 % от массы несоложеного сырья в зависимости от препарата). Этого количества достаточно, чтобы обеспечить хорошее растворение белка и снабжение сусла аминокислотами, а также для полного расщепления крахмала. Грубую горечь, часто характерную для «ячменного пива», можно уменьшить путем снижения значения pH затора до 5,4, а при кипячении сусла — до 4,9. Некоторое улучшение дает также добавление таннинов (3-5 г/гл) при кипячении сусла.