Последни новини и събития

Силно българско присъствие на Европейски…

Български научни изследвания бяха представени на Европейския форум на пивоварите и 38-ия Конгрес на Европейската пивоварна конвенция (ЕBC) в Мадрид. Паралелно с това, традициите, развитието и иновациите в бирената индустрия у нас станаха достояние на участниците в събитието чрез водещата статия в „BrewUp“, списанието на Пивоварите на Европа. Материалът, посветен...

09-06-2022

Read more

Методи на майшуване при производството на пиво

Индекс на статията

Целта на майшуването като технологичен процес е да се създадат оптимални условия за действие на различните групи ензимни системи на малца. Те от своя страна действат върху неразтворимите, високомолекулни вещества налични в малца и/или немалцуваните зърнени суровини. В резултат на ензимното действие, тези вещества Режим на майшуване на малцовата кашасе превръщат в разтворими, нискомолекулни продукти и по този начин преминават в пивната мъст, формирайки нейния така важен екстракт. Процесите се извършват винаги при непрекъснато разбъркване.
Известно е, че всички ензими и ензимни системи в природата се характеризират със свои конкретни оптимални условия за действие. Тези условия се характеризират с определени температура и pH, т.е. това са т.нар. температурен и рН оптимум за действие на ензимните системи. И двата оптимума могат да се изменят в определени граници в зависимост от стойностите на единия или другия оптимум. Ако се промени рН на средата в която действа конкретен ензим, ще се промени и оптималната му температура за действие. Така например, оптималната температура на действие на амилазния комплекс (α- и β-амилаза, амилофосфатаза) разграждащ скорбялата при рН 5 е около 55-60°С, при рН 5,5 тя е 60-63°С, а при рН 6 тя е 65-70°С. Счита се, че оптималното pH за действие на ензимите по време на майшуването е между 5,4 и 5,6. Самата малцова каша се характеризира с голяма буферна способност, т.е. при нормални условия не са възможни големи промени в стойностите на рН. От една страна това е добре – в случаите когато се използва вода за смесване с вискока временна твърдост, рН има тенденции към повишаване. От друга страна обаче, ако е необходимо да се понижи рН, то трябва да се приложи подкисляване с някоя от разрешените за използване в хранителни продукти киселини (лимонена, ортофосфорна или млечна).
Върху целия процес на майшуване, най-силно влияние върху действието на ензимите оказват температурата и времето за действието на ензимите при тази температура. Това са т.нар. температурни паузи. Те се определят най-вече според качествената характеристика на използваните суровини, както и от желаните параметри на пивната мъст, съответно и на самото пиво. Така например, ако желаем да получим по-голямо количество ферментируеми захари (малтоза), съответно малко по-голямо количество алкохол, то може да се направи по-дълга пауза при 62 ÷ 65°С.
Оптималните температури за действие на основните групи ензими са както следва:

  • фосфатазите и глюканазите - около 35 ÷ 45°С
  • пептидазите и протеиназите - около 50 ÷ 55°С
  • α-амилаза - около 70 ÷ 74°С
  • β-амилаза - около 62 ÷ 65°С.

Крайната температура при майшуването, независимо от избрания метод е около 78°С. Това се обуславя от рязкото повишаване на вискозитета на пивната мъст след тази граница поради клайстеризирането на евентуално останалата по люспите неразтворена скорбяла. Това съответно води до влошаване на параметрите при филтрирането на малцовата каша, т.е. наблюдава се затруднена филтрация на кашата.
Самите методи на майшуване, заедно с характерните им температурни паузи се избират според няколко определящи фактора:

  • Качествена характеристика на използваните суровини
  • Желаната характеристика на пивната мъст, респективно на пивото
  • Продължителност на метода на майшуване
  • Възможности за автоматизация и контрол на процеса
  • Енергийни разходи за провеждане на метода и други

Самите методи на майшуване се делят на две основни групи

  • Инфузионни
  • Партидни (декокционни)

Инфузионни методи

Инфузионните методи на майшуване са едни от най-прилаганите в практиката. Характеризират се с възможността си за лесна автоматизация и контрол на процеса, поради опростения си температурен режим. При тях, цялото количество на малцовата каша се озахарява едновременно, т.е. не е необходимо разделянето на кашата на партиди, както е при партидните методи на майшуване. Обработката само на една партида обуславя и много ниската степен на окисление, което е предпоставка за запазване на цвета и подобряване вкуса и стабилността на бъдещото пиво.
Смесването на смления малц (малцов шрот) се извършва с определено количество вода, което зависи пряко от качествените показатели на малца и от желаната характеристика на бъдещото пиво. Съблюдава се факта, че обикновено сладката пивна мъст е с 4 до 6% по-високо екстрактно съдървание отколкото крайната пивна мъст получена от смесването на сладката пивна мъст и промивните води. Обикновено при производството на светли пива 100 kg смлян малц се смесват с около 400 dm3 вода (хидромодул 1:4). При по-тежките и при тъмните пива, количеството на водата може да бъде по-малко.
Количеството на използваната за смесване вода може да се определи и по формулата

Формула за смесване

 

където:

В – вода за смесване със 100 кг смлян малц, dm3

РЕ – рандеман на екстракт във въздушно сухо вещество на малца, %

е – желаното екстрактно съдържание на сладката пивна мъст, %

Най-характерното при инфузионните методи на майшуване е плавното и последователно следване на температурните паузи. Обикновено началната температура на смесване на малца с вода, съответно и на майшуване, се определя в зависимост от качеството на малца.


При лошо разграден малц обикновено се започва с температура 37°С, тъй като при нея действат термочувствителните β-глюканази, хидролизиращи β-глюканите.
В най-често срещаните случай, при добро качество на малца, смесване става при температура около 45°С.
При малц с добро белтъчно разграждане (число на Колбах 38 ÷ 40) и достатъчно α-аминен азот, не бива да се прекалява с т.нар. белтъчна пауза при 50 ÷ 52°С. Това е така поради факта, че се губи значителна част от средномолекулните фракции белтъчни вещества. Те са отговорни за добрата плътност във вкуса и доброто пенообразуване и пенозадържане. При тази пауза, те се хидролизират до нискомолекулни фракции, което води след себе си пиво с недостатъчно плътен вкус и намалено пенообразуване.
Инфузионен метод на майшуванеПри този примерен режим, цялото количество смлян малц се смесва с цялото количество вода при температура 45°С. Прави се пауза от 30 min, след което малцовата каша се загрява последователно до 55°С, 63°С и 72°С. При всички методи на майшуване е желателно повишаването на температурата да се извършва плавно – с около 1°С за 1 минута. Температурите в този режим са ориентировъчни, като обикновено в зависимост от използваното технологично оборудване може да се наблюдава колебание с 1 до 2°С. Паузите при тези температури се избират според конкретната необходимост. Задължително се правят йодни проби за озахаряване при температура 72°С. Когато се констатира, че малцовата каша е озахарена (цвета на йода не се променя и липсва синьо оцветяване), тя се загрява до около 78°С и веднага се прехвърля във филтрационния апарат за филтриране, при което става отделянето на пивната мъст от малцовите трици.
Обикновено продължителността на този метод на майшуване е между 120 и 180 минути.

Декокционни (партидни) методи

Характерно за тези методи на майшуване е, че се прилага разделна обработка на отделните части (партиди) на малцовата каша. Тази разделна обработка се извършва и в отделен смесително-озахарителен апарат. Нормално количеството на една партида може да съставлява около 1/3 до 1/2 от общото количество на малцовата каша. Всяка една партида се озахарява, след което се извършва кипене при около 100ºС и партидата се прибавя към основната част от малцовата каша, при което се осъществява и покачване на температурата до желаната стойност.
Декокционните методи биват няколко вида, според броя на партидите които претърпяват разделна обработка – една, две или три. Съществува и т.нар. комбиниран метод на майшуване. Иначе казано, декокционните методи биват:

  • Еднопартиден метод на майшуване
  • Двупартиден метод на майшуване
  • Трипартиден метод на майшуване
  • Комбиниран метод на майшуване

Кипенето на партидите при около 100°С се прилага поради подобрената клайстеризация на скорбялата и леко увеличения рандеман на екстракт. Наблюдава се и намаление на количеството на диметилсулфид-а (DMS), който е негативен фактор по отношение на ароматичната характеристика на пивото.
Съществен недостатък на тези методи е увеличената продължителност на процеса и значително по-големите енергийни разходи.

Еднопартиден метод
Еднопартиден метод на майшуване-вариант 1От всички декокционни методи, еднопартидния метод намира най-широко приложение. Обикновено се прилага в няколко варианта, според качествените показатели на използваните суровини.
В единия от вариантите, смесването на смления малц с водата се извършва при температура около 45°С. Прави се пауза от около 20 минути, след което температурата на цялата малцова каша се повишава до 55°С. При тази температура след няколко минути се взема първата партида (около 1/3) и се прехвърля в отделен смесително-озахарителен апарат. Температурата й се повишава до около 72°С и след констатиране на озахаряването чрез йодна проба, партидата се кипи при около 100°С за 20 минути. След приключване на кипенето, партидата се връща при основната част, която е задържана при 55°С. В резултат на това смесване, температурата в основния смесително-озахарителен апарат се установява на около 62°С. Прави се кратка пауза и температурата се повишава до 72°С. Кашата се озахарява за около 20 минути и температурата на общата смес се повишава до 78°С. Следва прехвърляне на цялото количество малцова каша във филтрационния апарат.
При другият вариант, смесването на малца с водата се извършва при около 45°С. Следват сравнително кратки паузи при 55°С и при 62°С, след което се взема първата партида (около 1/3) и се прехвърля в отделен смесително-озахарителен апарат. Температурата на партидата се повишава Еднопартиден метод на майшуване-вариант 2до около 72°С и след констатиране на озахаряването чрез йодна проба, партидата се кипи при около 100°С за около 20 минути. След приключване на кипенето, партидата се връща при основната част, която е задържана при 62°С. В резултат на това смесване, температурата в основния смесително-озахарителен апарат се установява на около 72°С. Прави се кратка пауза и температурата се повишава до 72°С. След озахаряване на кашата, температурата на общата смес се повишава до 78°С и отново следва прехвърляне на цялото количество малцова каша във филтрационния апарат.


Двупартиден метод

При този примерен вариант за двупартиден метод на майшуване, смления малц се смесва с определеното количество вода с температура около 52°С. Веднага след смесването се взема първата партида малцова каша (около 1/3) и се прехвърля в другия смесително-озахарителен апарат. Температурата на тази първа партида се повишава до 72°С и се изчаква до озахаряването й. Контролът на озахаряването отново се осъществява чрез йодна проба. Следва загряване и кипене на партидата при около 100°С в продължение на Двупартиден метод на майшуванеоколо 20 минути. След приключване на кипенето, първата партида се смесва с общата малцова каша и температурата й се установява на около 62°С.
След добро добро размесване се взема втората партида и се прехвърля в смесително-озахарителния апарат, като температурата ù се повишава до около 72°С. Изчаква се за озахаряването на партидата - около 15 ÷ 20 минути и отново следва загряване и кипене до около 100°С. Партидата се кипи в продължение на 15 ÷ 20 минути и отново се смесва с общата малцова каша. След смесването, температурата й се установява на около 72°С и се прави пауза за общото озахаряване. След констатиране на озахаряването, температурата на кашата се повишава до 78°С и тя се прехвърля във филтрационния апарат.
При този метод се осигуряват условия за продължително действие на различни групи ензими, което неминуемо води след себе си по-пълно разграждане на редица високомолекулни вещества – белтъчини, скорбяла и други. Това автоматично рефлектира и върху органолептичните качества на пивото получено от такава пивна мъст. Разбира се, възможни са и редица други варианти на този метод, в зависимост от целите и качеството на суровините.

Трипартиден метод

Този метод се прилага предимно при обработка на по-нискокачествен малц и при използване на сурогати като частични заместители на малца.
В началото, около 1/3 от необходимото количество вода за смесване с малцовия шрот, с температура 37°С се събира в единия смесително-озахарителен апарат. Подава се и цялото количество смлян малц, след което се прибавя и останалото количество вода, като температурата се установява на 37°С. След добро размесване се взима първата партида от малцова каша и се прехвърля в другия смесително-озахарителен апарат. Температурата плавно се повишава до около 52°С, прави се пауза за около 10–15 минути, след което температурата се повишава до 72°С. При тази температура се изчаква за пълното озахаряване на партидата. Следва интензивно загряване на кашата Трипартиден метод на майшуванедо около 100°С и кипене в продължение на 20 минути.
След приключване на кипенето, първата партида се връща в смесително-озахарителния апарат при основната част от майша. При пълното смесване на първата партида с общата част, температурата се установява на около 55°С. Тази температура е благоприятна за активно действие на протеолитичните ензими, разграждащи белтъчните вещества. След 10 – 15 минути се взема втората партида и се прехвърля в другия смесително-озахарителен апарат. Температурата бавно се покачва до 72°С и се изчаква за нейното озахаряване. Отново следва загряване и кипене. След това партидата пак се връща в смесително-озахарителния апарат при общата част от малцовата каша и температурата й се установява на около 62°С.
След няколко минути се взима третата партида и се прехвърля. Температурата отново се повишава, като се проверява за озахаряване чрез йодна проба, след което температурата се повишава до около 100°С и се кипи в продължение на 10 минути. При връщане на третата партида, температурата на общия майш би трябвало да бъде около 72°С. След пълното озахаряване на майша, температурата се повишава до 78°С и се прехвърля за филтрация във филтрационния апарат.
Най-големите недостатъци на този метод са голямата му продължителност и значителните енергийни разходи.