Гидромодуль для пива что это
Какой гидромодуль выбрать в пивоварении
При изготовлении пива у себя дома нужно учитывать, что существует огромное количество разнообразных вариаций его приготовления и каждая из них будет отличаться своим уникальным вкусов. Можно варить пиво по уже проверенному и отработанному рецепту, который Вам нравится и Вы точно уверены в качестве конечного продукта.
А можно экспериментировать с соотношениями воды к зерну, добавлять новые ингредиенты, сорта, использовать новую технику варки и многое другое для получения исключительно нового и уникального напитка в свою коллекцию. Именно знание понятия гидромодуля может помочь Вам в примерном понимании в ходе процесса, какой продукт у Вас получится в итоге, какие пропорции были использованы и повысить эффективность варки в целом.
Какой гидромодуль выбрать?
Гидромодуль – это отношение общего объема воды к массе зерна, используемой при затирании.
Как правило, значение гидромодуля в процессе затирания либо вырастает, либо не изменяется вовсе.
Нормальным (стандартным) значением гидромодуля можно считать значения от 2,6 до 4. Значения в таком диапазоне предполагают, что никакого существенного негативного влияния на проведения затирания и конечный продукт оказываться не будет. Несмотря на небольшую числовую разницу, диапазон достаточно широк и возможностей для экспериментов достаточно много. Кроме того, в некоторых случаях, за его пределы можно выходить.
Какой гидромодуль лучше?
Сразу сказать, какой гидромодуль лучше нельзя. Вкусы у всех разные, каждый выбирает то, что ему больше нравится и в ходе экспериментирования в пивоварении Вы получите один или несколько гидромодулей, с использованием которых, качество выходного продукта будет соответствовать Вашим ожиданиям и требованиям. Однако есть и основные составляющие варки, некоторые непосредственно влияет гидромодуль:
Какой гидромодуль выбрать? Дайте волю фантазии и найдите свой личный рецепт самого вкусного пива!
Что такое гидромодуль
Гидромодуль — это понятие встречается в каждом рецепте пива. Но начинающему пивовару может быть не очень понятно, что это и как этот самый гидромодуль влияет на результат. На самом деле дело не просто в количестве воды…
Гидромодуль — это бред!
Да полетят в меня сейчас камни от разных умников, но я четко убежден, что это так. И вот по какой причине:
Гидромодуль, это отношение воды и зерна, однако что он дает?
Стандартный гидромодуль равен 4, или 1 к 4. То есть на 1 кг солода надо взять 4 литра заторной воды.
А что будет, если мы это правило нарушим?
Увеличение гидромодуля.
Увеличение гидромодуля может дать нам на выходе большее количество сусла, разумеется его плотность станет меньше. Однако, если исключить промывание, то плотность можно сохранить.
Промывочная вода, обычно идет в количестве 800 — 1000 мл на 1 кг солода. А это означает, что так или иначе, мы разводим сусло при промывке. Что мешает взять нам изначально на литр заторной воды больше и отказаться от промывке вовсе.
Мы получим ускорение процесса фильтрования. Т так же сусло будет плотнее, чем при использовании промывки, за счет испарения.
Вроде бы логично, но почему тогда так не делают? Возможно лучше уменьшить гидромодуль?
Уменьшение гидромодуля.
Уменьшение гидромодуля может сыграть нам на руку.
Какой гидромодуль выбрать?
Я уже достаточно давно отказался от рецептов, и варю на свой вкус. При этом придерживаюсь пропорции 4 к 1, а промывку беру 1,5 литра на 1 кг зерна.
Как много промывки скажет кто-то! Да, много, но я делаю это сознательно, во время кипячения у меня выкипает очень много, и на выходе получаю нужное мне количество сусла.
Если хочу сделать пиво полегче или поплотнее, то работаю паузами, а не гидромодулем. Меня результат устраивает, на мнение других, мне, как то все равно, я для себя варю, а не для них.
Что же касается обыкновенных рекомендаций, то тут все по разному. Гидромодуль может быть от 1 (1:1) до 6 (1:6)
Расчет объема воды для затирания и промывки
При варке all-grain (зернового) пива начинающие пивовары часто задаются вопросом, как правильно определить объем воды, необходимой для выхода на желаемое количество готового сусла. В первую очередь это связанно с тем, что значительная часть воды впитывается в затираемый солод и выкипает во время варки хмеля. Также важен так называемый «гидромодуль».
Понятие «гидромодуль» в пивоварении подразумевает соотношение солода к воде, используемой при заторе. Гидромодуль ввлияет на начальную плотность сусла и определяет общее количество воды, необходимой при варке. Таким образом если гидромодуль равен ¼, то это означает, что на 1 килограмм солода будет приходиться 4 литра воды.
Зная значение гидромодуля, можно просто рассчитать количество воды, которое потребуется для затора и для промывки дробины. Для расчета общего количества варки используется следующая схема:
Объем готового продукта, который хотим получить — 23 литра.
К нему нужно прибавить объем воды, которую впитает в себя зерно (обычно берут значение 1 литр воды на 1 килограмм солода). Получаем 5 литров
Плюс 1-2 литра составит осадок на дне или брух;
Плюс не сливаемый объем зависящий от конструкции вашего заторника (возьмем 1 литр).
Складываем все и получаем 31 литр. К этому объему нужно прибавить воду, которая выкипит в процессе варки (10-15%). Возьмем 15% и получим около 5 литров. Прибавим этот объем к 31 и получим общее количество воды — 35,6 литров.
Зная гидромодуль, подсчитаем объем воды, необходимый для затора — 5*4=20.
Вычтем его из общего количества воды и получим 15,6 литра — объем воды, необходимый для промывки.
Получим следующую формулу:
Vобщ — общий объем используемой при варке воды
Vсусла — объем сусла, который в итоге хотим получить
Vдроб — объем воды, который впитает в себя дробина
Vбрух — объем воды, который впитает в себя осадок и брух
Vнс — несливаемый из заторника объем.
Объем воды на затор расчитываем так:
Vзат — объем заторной воды
Vгм — объем воды приходящийся на 1 кг солода, зависящий от гидромодуля
mс — общая масса солода, используемая в варке.
Промывочная вода рассчитывается так:
Vпром — промывочная вода
Vобщ — общий объем используемой при варке воды
Обратите внимания, что в этих расчетах нет ничего сложного и со временем, накопив достаточно опыта, вы сможете производить такие расчеты автоматически.
Есть вопросы? Давайте обсудим на нашем форуме.
Эффективности пивоварни (часть 2): расщепление затора
Что влияет на эффективность расщепления
Если эффективность затирания значительно ниже 100%, т.е. ниже 90% (Прим.: про вычисление эффективности затирания, рассказано в первой части статьи), значит затирание прошло не так хорошо, как должно. Это свидетельствует о том, что один или несколько параметров затирания были не оптимальными. Если быть точным, эти параметры не должны быть оптимальными для эффективности расщепления 100%, они должны быть достаточно хорошими. Но диапазон, в котором параметры достаточно хороши, зависит и от других параметров затирания.
Причиной этого «достаточно хорошего» является тот факт, что количество крахмала, подлежащего расщеплению, ограничено. И как только этот крахмал расщеплен и становится растворимым, не имеет значения, насколько близок параметр затора к его оптимальному варианту, крахмал уже недоступен и не может быть переработан. В результате эффективность расщепления будет плоской, как это показано на рисунке 1
Давайте, в качестве примера, рассмотрим температурный параметр при времени затирания в 60 мин. Если температура слишком низкая, то ферментативная деятельность не будет достаточной силы, чтобы переработать весь крахмал в заторе за 60 минут, и в результате эффективность расщепления будет страдать. Но если температура будет выше, то ферменты будут достаточно активными, чтобы переработать крахмал в заторе в течение 60 мин. В этот момент эффективность расщепления может достигнуть 100%. Даже если температура оптимальна и позволяет ферментативную активность, которая может разрушить в два раза большее количество крахмала, эффективность расщепления при этом не повысится, поскольку она ограничена общим количеством крахмала в заторе. При более высоких температурах наступает момент, когда происходит разрушение ферментов быстрей, чем расщепление крахмала, и в результате не весь крахмал будет преобразован ферментами. В этом моменте эффективность расщепления пострадает, даже не смотря на удлинение температурной паузы.
В дополнение к этому, другие параметры затирания могут быть настолько далеки от их оптимального, что даже оптимальная температура не сможет преобразовать весь крахмал за 60 минут. В таком случае почти 100% эффективность расщепления не может быть достигнута при любой температурной паузе.
Интересно, что йодный тест на крахмал может оказаться неспособным обнаружить низкую эффективность расщепления, поскольку он может обнаруживать только крахмал, присутствующий в заторной жидкости. Но если непрореагировавший крахмал все еще заперт в помоле (крупные кусочки крупки или эндосперма, которые обычно окружены шелухой), то йодный тест на сусло не сможет идентифицировать эту проблему. Обратите внимание, что затор никогда не должен приводить к положительному тесту на йод (наличие крахмала или крупных декстринов в сусле), поскольку это может привести к снижению качества пива, а низкая эффективность расщепления не должна приводить к этим проблемам. Она должна привести лишь к плохой эффективности варочного цеха.
Температура
Температурная пауза оказывает влияние на сбраживаемость пива (см. статью Теория затирания: расщепление крахмала и оптимальный ph затора) и эффективность расщепления. Как правило, более низкие температуры требуют более длинных пауз, чтобы получить полностью расщепленный затор. Это связанно со сниженной активностью ферментов. Время, которое требуется для превращение затора при заданной температуре, зависит и от других параметров затирания. Температуры выше 75-80 ° C могут приводить к слишком быстрому денатурированию альфа-амилазы (основного фермента, расщепляющего крахмал), и, таким образом, привести к образованию заторной муки, которая уже никогда не сможет преобразоваться в сахара.
Расщепление ниже температуры клейстеризации крахмала (60-65 C для крупных крахмальных гранул, которые составляют 85-90% крахмала и 51-92 C для небольших гранул, которые представляют остальную часть крахмала [Бриггс, 2004]) все еще имеет место, но медленнее, поскольку ферменты имеют доступ только к крахмалу снаружи гранул крахмала. Как только крахмал клейстеризуется ферменты получают доступ к гораздо большему количеству крахмала и, следовательно, расщепление происходит намного быстрей.
Если принять время паузы за константу, низкая температурная пауза не сможет полностью расщепить затор за указанное время и в результате будет страдать эффективность. Это может быть компенсировано более продолжительными паузами или приближением другого параметра затирания к оптимальному для усиления ферментативной силы затора.
pH
Амилолитические ферменты имеют оптимальный рН от 5,4 до 5,7 при измерении рН охлажденного образца затора (5,4-5,6 рН для бета-амилазы и 5,6-5,8 рН для альфа-амилазы [Нарцисс, 2005]). Вне этого диапазона ферменты все еще работают, но не так хорошо, и затор не расщепляется так быстро и, если время паузы не достаточно велико, эффективность расщепления будет страдать. По этой причине и для качества пива пивовару следует обратить внимание на pH затора и/или остаточную щелочность пивоваренной воды. Остаточная щелочность, которая зависит от содержания кальция, магния и бикарбоната в воде, влияет насколько кислотность помола сможет снизить рН. Помимо химической реакции между солодом и ионами кальция и магния в воде, меланоидины, присутствующие в солоде, также имеют кислую силу, которая снижает рН. Помолу с более темными солодами требуется вода с более высокой остаточной щелочностью, чем светлые солода, чтобы в результате получить затор, который попадает в оптимальный диапазон рН затора 5,4-5,7 (измеренный при комнатной температуре).
Время
Чем дольше ферменты будут работать, тем больше они могут расщеплять. Более длительное время затирания может привести к повышению эффективности расщепления. Но если затор уже полностью переработан ферментами до того, как закончится временная пауза, увеличение не повлияет на эффективность расщепления, так как не осталось ничего, что могло бы стать растворимым ферментами. Но на аттенюацию пива может повлиять более длинное затирание, чем требуется для достижения полного расщепления.
Это означает, что достаточно низкая температура не вызовет излишней денатурации ферментов (по крайней мере альфа-амилазы). Если температурная пауза является причиной денатурации множества ферментов до полного расщепления, то никакое удлинение этой паузы не сможет исправить проблемы с расщеплением. Теперь только добавление свежих солодовых или ферментных препаратов сможет исправить ситуацию.
Дробление солода
От того как хорошо раздавлен солод будет зависеть эффективность расщепления. Если помол грубоватый, а куски эндосперма все еще (частично) прикрыты шелухой, то затирание должно быть более интенсивным, чтобы достичь крахмала внутри этих зерен. Поэтому эффективность расщепления может пострадать. Как только дробление становится более тонким, размер частей эндосперма (крупки) уменьшается, и большее их количество отделяется от шелухи. Также увеличивается количество муки. В итоге получается, что самые большие частицы крупки достаточно малы, чтобы интенсивность выбранного метода затирания была достаточной силы, для достижения и расщепления всего крахмала в заторе. Одноступенчатое настойное затирание без перемешивания наименее интенсивное. «Интенсивность» увеличивается, если используется многоступенчатое затирание, затор перемешивают или даже кипятят, как это делают при отварках с добавлением несоложенки.
Обратите внимание, что зерно солода составляет около 1,8 мм. Если оно измельчено при шаге зазора мельницы 1,0-1,5 мм, что является заводской установкой для многих мельниц, нельзя ожидать, что будет достаточное разделение эндосперма от шелухи и одноступенчатое инфузионное затирание будет иметь достаточной силы для этого помола, чтобы добраться до всего крахмала. В результате многие домашние пивовары видят резкое увеличение эффективности, когда они начинают измельчать зерно через более мелкое расстояние между валами или при двойном измельчение зерна.
При использовании фильтрчана для отделения сладкого сусла от дробины существует нижний предел расстояния между валами. Как только солод размалывается все сильнее, шелуха измельчается все больше и больше (хотя это может быть снижено при кондиционирование солода) и больше муки образуется. Все это препятствует процессу фильтрации, и остановка становится более вероятной. Если даже при зазоре мельницы в пределах 0,6 мм не достигается эффективность преобразования около 100%, следует обратить внимание на другие параметры затора. Скорее всего, один или несколько других параметров затирания не оптимальны и уменьшают «силу» затирания.
В общем, лучше всего размолоть зерно насколько это необходимо для достижения эффективности расщепления в почти 100% (полное расщепление), но не более того, чтобы не ухудшить скорость фильтрования и избежать чрезмерного измельчения шелухи.
Метод затирания
Замешивание при температурах ниже температуры осахаривания помогает сохранить диастатическую силу, потому как ферменты амилазы способны раствориться до того, как они попадут в температурный диапазон, в котором начнут разрушаться гораздо быстрей. Это и денатурация некоторых белков, которые могут улучшить эффективность расщепления за счет растворения крахмальных гранул и бета-глюканов, присутствующих в недомодифицированных частях эндосперма.
Когда применяются такие культуры как рис или кукуруза, которые клейстеризуются при более высоких температурах, их необходимо клейстеризовать до внесения в затор. Зерновые хлопья уже прошли эту процедуру и могут быть добавлены непосредственно в затор. Сырой рис или кукурузу необходимо сначала отварить. На пивоваренных заводах, которые используют несоложенное зерно, есть специальный чан для этих целей, который называется развариватель зерна.
Мэш аут
Хотя делать мэш аут или нет, относится к выбранному методу затирания, его влияние на эффективность должно обсуждаться более детально. Некоторые пивовары сообщают о скачке эффективности, когда они выполняют мэш аут. Хотя это может быть связано с улучшением фильтрования затора. Если бы ферменты в заторе не смогли полностью переработать затор в ходе осахаривания, то мэш аут может помочь увеличению эффективности путем «суперзарядки» альфа-амилазы, которая работает намного быстрее при температурах между 70 и 75 °C. Выше 80 °C она начинает быстро разрушаться. Эта суперзаряженая альфа-амилаза начинает расщепляет крахмал, который не был переработан во время осахаривания, и в результате эффективность расщепления может увеличиться. Но так как бета-амилаза быстро денатурируется во время мэш аута, экстракт (т.е. эффективность), полученный во время мэш-аута, в основном неферментируется и снижает общую аттенюацию сусла. В результате мэш аут не может рассматриваться как инструмент повышения эффективности расщепления, если не учитывать уменьшение сбраживаемости.
Некоторые авторы видят преимущества мэш аута в его способности обеспечить температуру, при которой клейстеризуется еще больше крахмала (в частности, мелкие крахмальные гранулы, которые клейстеризуются при более высокой температуре) [Scandrett, 1997]. Но я не заметил достаточно значительного увеличения эффективности расщепления, выполняя мэш аут, и многие пивовары считают также. Хотя верно утверждение, что повышение температуры позволят сделать больше крахмала доступным к расщеплению, но в хорошо модифицированных современных солодах это доступное количество будет небольшим.
Диастатическая сила
Диастатическая сила является мерой ферментной силы (в частности, амилолитических ферментов) солода. Чем выше эта сила, тем больше амилолитических ферментов находится в заторе, и чем больше крахмала может быть переработано этими ферментами, тем больше может быть снисхождений к методу затиранию, если другие параметры затора оптимальны. Диастатическая сила измеряется в градусах Линтера или WK (единицы Виндиша-Кольбаха). Для ее определения клейстеризованный крахмал объеденяют с водным экстрактом сделанным из солода и выдерживают при контролируемой температуре. По истечению заданного времени определяется расщепление крахмала и этот показатель рассматривается, как ферментная сила солода
Диастатическая сила солода зависит от процессов прорастания и обжига при производстве солода. В то время как более длительное время прорастания (более высокая степень модификации солода) увеличивает количество ферментов и диастатическую силу, а более высокая температура обжига (более темные солода) уменьшает диастатическую силу, денатурируя большее количество ферментов. На рисунке 2 показана зависимость цвета солода от диастатической силы для солодов от компании Briess Malting. Чем темнее солод, тем выше и/или дольше процесс обжига, следовательно, тем ниже диастатическая сила. Интересно отметить, что связь не является линейной, а довольно быстро возрастает по мере увеличения цвета солода. В результате нужно добавить только 20% солода Pilsner (130 град. Линтер) к помолу из 100% темного Munich (20 град. Линтер), чтобы удвоить его диастатическую силу, а цвет помола (теперь из 20% Pilsner и 80% Munich) снизится всего на 20%. Это следует иметь в виду при разработке рецептов: если подозрение на то, что помол обладает слабой диастатической силой, для исправления этого не требуется много светлого солода. В случае с солодами Briess было бы еще лучше использовать венский солод (Vienna) вместо солода Pilsner, поскольку он темнее, но имеет ту же диастатическую силу, что и солод Pilsner.
Причина того, что венский солод обладает более высокой диастатической силой, может заключаться в его получении с более длительным временем прорастания, что приводит к более высокой модификации и высокому содержанию растворимого азота. Чем дольше солод оставляют для прорастания, тем больше ферментов образуется (увеличивается диастатическая сила), тем больше белка (азотистых соединений) разрушается и становится растворимым (увеличивается количество растворимого азота по отношению к общему азоту, т.е. увеличивается уровень растворимого азота). Эту зависимость можно увидеть на рисунке 3. Как правило, среди солодов одинакового цвета, чем выше уровень растворимого азота, тем выше диастатическая сила. Однако существуют некоторые исключения. Например, солод Briess Vienna с таким же цветом, что и солод Pale Ale, и с более низким уровнем растворимого азота, чем в Pale Ale солоде, но его диастатическая сила значительно выше.
Хотя все это звучит сложно, большинство современных солодов обладают достаточной диастатической силой в одношаговом настойном затирании. Но при стремление к высокой эффективности и полному расщеплению затора, чем выше диастатическая сила помола, тем больше можно пренебречь интенсивностью затирания или другими параметры затора, которые должны быть оптимальными.
10%) Пильзенского или светлого солода, чтобы добавить больше ферментов.
Гидромодуль затора
Для расщепления крахмала необходима вода. Она нужна не только для процесса клейстеризации или гидратации ферментов, но и для самого процесса расщепления. Всякий раз, когда цепь глюкозы расщепляется (или для создания молекулы сахара или более короткой цепи крахмала) необходима одна молекула воды. По-мимо уменьшенного количества свободной воды, высокие концентрации сахара в густых заторах также препятствуют работе амилолетических ферментов.
Традиционные британские настойные заторы очень густые и имеют гидромодуль около 2-2,5 л/кг, а немецкие заторы обычно намного жиже (3,5-5 л/кг ). Исторически это связано с тем, что последние нужно перекачивать и перемешивать.
В ряде экспериментов по аттенюации было показано, что затор с гидромодулем 5 л/кг показал гораздо лучшую эффективность расщепления, чем затор с 2,5 л/кг. Это также подтверждается анекдотическими экспериментами домашних пивоваров, которые обнаружили, что жидкие заторы обычно приводят к повышению общей эффективности.
С одной стороны густые заторы помогают стабилизировать ферменты, что делает их активными в течение более длительного времени, но они также ингибируют их активность (ингибирование субстрата) и затрудняют клейстеризацию крахмала. В результате в более жидких заторах процессы расщепления крахмала происходят быстрее. Когда дело доходит до эффективности расщепления, то основной ответственный фермент альфа-амилаза, по-прежнему довольно стабилен при обычных временных интервалах осахаривания, и в результате он может в полной мере воспользоваться преимуществами более жидкого затора, и увеличение эффективности расщепления обычно отмечается, когда густота затора снижается. Бета-амилаза, с другой стороны, не столь стабильна при этих температурах, и она будет разрушаться быстрей в более жидких заторах. Но это компенсируется более быстрой активностью этого фермента, что не приводит к изменению сбраживаемости сусла при изменении густоты затора.
Крахмальные комочки
Крахмальные комочки образуются, когда клейстеризованный крахмал начинает окружать сухой крахмал/солод. Клейстеризованный крахмал образует барьер, препятствующий проникновению затора в крахмальный комочек. То же самое происходит в кулинарии при попытке сгустить горячую жидкость добавлением кукурузного крахмала или муки. Обычно, образуются сгустки, которые требуют небольшого взбивания, чтобы быть разрушенными. Из-за этого крахмал или муку следует смешивать сначала в небольшом количестве холодной воды перед добавлением в горячую жидкость.
В пивоварении такие комочки можно избежать, добавляя солод к горячей воде медленно и хорошо перемешивая после добавления. Жидкие заторы также менее склонны образовывать комки. Риск образования комков снижается, когда затор находится ниже температуры клейстеризации крахмала 60 °C. В отличие от муки в кулинарии, ферменты затора начнут работать в барьере клейстеризованного крахмала и в конечном итоге разрушают этот барьер. Это приведет к позднему высвобождению крахмала, который может или не может быть расщеплен по времени (зависит от ферментативной силы затора), что отрицательно сказывается на эффективности расщепления. Из-за этого следует избегать крахмальные комочки тщательно замешивая и затем тщательно перемешивая затор после замешивания. Удостоверьтесь, что вы также захватили все углы прямоугольного заторного чана.