9.3. Стерилизация сусла и удаление ферментов

Кипячение сусла обычно включает в себя стерилизацию сусла и подавление активности ферментов. По этой причине в составе сусла невозможны последующие неконтролируемые процессы. Если эти изменения в дальнейшем необходимы, например в случае клейстерного помутнения, то для полного расщепления крахмала, по йодной пробе, используют солодовую вытяжку, первое сусло или ферментные препараты.

Стерилизация – это воздействие на среду температурой, достаточной для полной нейтрализации микроорганизмов (в случае сусла 100 °С и более).

Клейстерное помутнение – проявление коллоидной нестабильности, вызванное неполным расщеплением крахмала.

9.4. Адсорбция белка

Коагулирование азотистых веществ происходит в две стадии:

1) молекулы белков из-за частичной потери воды (дегидротации) денатурируют и, как следствие, оседают. Денатурированные молекулы превращаются в хлопья;

2) дубильные вещества солода и хмеля растворяются в сусле и связываются с его белками. Дубильные вещества солода при этом несколько более активны, чем хмелевые, и поэтому более интенсивно коагулируют в первые 25 мин, поэтому целесообразно задавать хмель после 20 мин кипячения.

Образующаяся взвесь имеет несколько названий: брух, белково-дубильный комплекс, труб.

На образование взвеси влияют несколько факторов:

– длительность кипячения. По данным В. Кунце, при кипячении в течение 2 ч эти соединения осаждаются в значительной степени; с другой стороны, излишнее время кипячения (опять же 2 ч) вполне может привести к разложению («разбиванию») образовавшихся горячих взвесей и исчезновению изогумулона (горькое вещество, -кислота). Традиционно на пивоваренных предприятиях время кипячения сусла составляет 1,0…1,5 ч;

– температура кипячения. При атмосферном давлении сусло кипит при 101…103 ºС. При повышении давления в сусловарочном котле увеличивается температура кипения сусла. Чем выше темпера-тура кипения сусла, тем меньше времени требуется для осаждения белков. Так, при температуре 140 ºС для образования взвеси требуется всего 3…5 мин;

– интенсивность движения кипящего сусла. Благодаря этому улучшается реакция между протеинами и дубильными веществами;

– величина рН. Для образования труба значение рН должно быть приблизительно 5,2, поэтому желательно перед кипячением снизить рН (см. подразд. 9.2);

– качественный и количественный состав подаваемого на охмеление сусла, т. е. концентрация и наличие в нем полифенолов и веществ белковой природы.

Правильность образования горячих взвесей сусла определяют на просвет в специальном стакане. Сусло должно быть прозрачным, а крупные хлопья должны быстро оседать.

Несмотря на проведение кипячения, в растворенном состоянии остается небольшое количество высокомолекулярных, еще способных к коагуляции азотистых веществ (около 20 мг/л). В сусле они не видны, но эти соединения могут осаждаться в пиве и участвовать в образовании холодного помутнения.

Таким образом, важно отделить белково-дубильные соединения как можно полнее.

9.5. Растворение и изомеризация горьких веществ хмеля

При кипячении сусла в него переходят (растворяются в сусле) горькие и ароматические вещества хмеля. Затем эти вещества изомеризуются, т. е. видоизменяются, не меняя своего химического состава. Смысл изомеризации заключается в том, что в изомеризованом виде эти вещества обладают большей горечью, чем в начальном состоянии. Среди них наибольшую важность представляют хмелевые смолы, или горькие вещества хмеля. Пиву придают горький вкус α-кислоты. В холодном сусле α-кислоты почти не растворяются, однако в кипящем сусле они изомеризуются и переходят в растворимое состояние.

Изомеризация α-кислот при кипячении не является полной. В среднем охмеленное сусло содержит одну третью часть из введенных в него с хмелем α-кислот.

В ходе дальнейшего процесса производства пива теряется значительная часть горьких веществ. Под потерей подразумевается то, что горькие вещества не полностью остаются в пиве, а частично переходят в хмелевую и белковую дробины, в деку и дрожжи. Доля перешедших при кипячении в раствор горьких веществ приведена в табл. 9.3.

Таблица 9.3