Отрываемся с энзимами

Большинство процессов пивоварения происходят на микроскопическом уровне, так что можно простить авторов написанного в 1516 году Райнхайтсгебота за то, что они пренебрегли добавлением дрожжей в список (первые микроскопы появились через 50-100 лет). Кто тогда мог представить себе, что ферменты, которые слишком малы для обычных микроскопов, отвечают за превращение крахмала в сахар? Ранние пивовары просто принимали это как факт.

К счастью, мы сегодня знаем намного больше и делаем пиво лучше, чем пивовары XVI века. Используется множество энзимов, но для большинства малых пивоваров актуальны только альфа- и бета-амилаза. Об их различиях – статья в журнале Craft Beer & Brewing.

То, что мы обычно называем осахариванием затора, на самом деле представляет собой два разных процесса, природу которых определяют эти два энзима. Для простоты представим что крахмал – это голые ветви деревьев. Каждая ветвь состоит из длинной цепи сахаров, которые связаны между собой. Фактически крахмал – это не более чем сложная цепочка молекул сахара. Вот почему нас беспокоят два энзима.

Бета-амилаза, низкотемпературный энзим (54-66°C), может за раз отхватить со свободного края ветки одну молекулу сахара, но он не может работать там, где пересекаются две ветви. Если дать ему время, он может переработать много крахмала, но столкнется с трудностями на этих перекрестках.

Альфа-амилаза, высокотемпературный фермент (66-71°C), работает случайным образом и может расщеплять молекулы в разных местах, в том числе и на перекрестках веток. Когда альфа-амилаза расщепляет молекулы в этих местах, появляются новые свободные концы для того, чтобы бета-амилаза могла делать свою работу.

В традиционном ступенчатом затирании сначала затор выдерживают при температуре подходящей для работы бета-амилазы (например, 60 градусов), затем подогревают до температуры подходящей альфа-амилазе (70 градусов) для следующей паузы. Это делают для того, чтобы дать каждому ферменту оптимальным образом сделать свою работу.

С получением широкого доступа к модифицированным солодам пивовары сместились к однотемпературному затиранию, при котором оба энзима работают одновременно. Обычно это 63-69 градусов — это почти верхняя граница для бета-амилазы и нижняя для альфа амилазы

К счастью, энзимы работают не строго в заданных температурных границах, они просто становятся медлительными при температурах, которые им не подходят. Они предпочитают эти температуры. Но все это только до того, как вы достигнете температуры денатурации, при которой вы в прямом смысле убираете ферменты. А температуры денатурации для бета- и альфа амилазы – около 71 и 77 градусов соответственно.

По этой причине протоколы затирания часто включают так называемый мэшаут – паузу на температуре около 77 градусов. Нагрев затора до этой температуры денатурирует энзимы и останавливает осахаривание, то есть сусло, которое вы получите после затирания и в самом начале варки, будет одно и то же.

При температурах, способствующих работе бета-амилазы, создаются лучше сбраживаемые сахара, чем при температурах для альфа амилазы. Низкие температуры больше подходят для бельгийских стилей, которым нужна сухость, а высокие – для полнотелых британских.