» » » Цукри як харчові добавки в пиві

Цукри як харчові добавки в пиві

posted in: Статті | 0

Пивоваріння — це не лише хміль, солод та вода, а й робота, в тому числі, з такими цукрами як глюкоза (декстроза), фруктоза, сахароза, мальтоза тощо.
Давайте поглянемо, чим фруктоза відрізняється від глюкози. Можливо, вам потрібні відповіді на такі запитання, як: Що таке кукурудзяний цукор? Що таке тростинний цукор? Що таке буряковий цукор? Чи можу я приготувати пиво зі столовим цукром? Мед? Кленовий сироп? Це такі питання, на які справжньому пивовару слід знайти відповіді.

Отже, що таке цукор?

Але перш ніж відповісти на вищенаведені запитання, треба закласти основи і описати різні будівельні блоки. Це не займе багато часу, і як тільки ви зрозумієте, з чого все зроблено, легше зрозуміти відповіді. Всі цукри являють собою вуглеводи, молекули яких містять як вуглецеві (карбо-), так і водневі (-гідратні) атоми. Вуглеводи мають загальну формулу CnH2nOn, тобто вони мають один атом вуглецю (C) і один атом кисеню (O) на кожні два атоми водню (H2). У цукрі “n” зазвичай дорівнює 5 або 6. Наприклад, глюкоза має формулу C6H12O6, тобто вона складається з шести атомів вуглецю, дванадцяти атомів водню і шести атомів кисню. Між іншим, фруктоза також має фруктоза C6H12O6, але атоми розташовані по-різному в молекулі.

Найбільш поширений тип цукру називають глюкозою (декстроза, цукор крові, цукор кукурудзи). Глюкоза являє собою моносахарид, цукор типу гексози, що означає, що він є однією молекулою, і складається з шести атомів вуглецю. Іншими гексозами, що мають відношення до пивоваріння, є фруктоза і галактоза. Елементарно ці моносахариди є однаковими, але вони є ізомерами один одного, тобто їх хімічна структура і розташування дає їм різні властивості. Наприклад, ізомер глюкози, який називається фруктозою (також відомий як фруктовий цукор), має солодший смак, ніж глюкоза.

Давайте розглянемо цукри, знайдені в типовому пивному суслі, виготовленому з 2-рядного солоду на основі ячменю. Основною складовою сусла є мальтоза, яка зазвичай становить близько 50% загальних вуглеводів у суслі. Далі йде мальтотріоза, яка становить близько 18% загальних вуглеводів. Залишок сусла складається з глюкози (10%), сахарози (8%), фруктози (2%) і, нарешті, декстринів, які разом складають 12% вуглеводів сусла.

Мальтоза є дисахаридом глюкози, що означає, що вона складається з двох молекул глюкози. Сахароза є іншим дисахаридом і складається з однієї молекули глюкози і однієї фруктози. Сахароза є природним рослинним цукром і використовується в якості столового цукру в усьому світі. Сировинна база виготовлення — цукровий очерет, буряк, кленовий сік і нектар. Мальтотріоза являє собою трисахарид, що складається з трьох молекул глюкози. Декстрини (так звані олігосахариди) є більшими вуглеводами, що складаються з більш ніж трьох моносахаридних груп. Моносахариди є більш солодкими, ніж полісахариди. У спадному порядку солодкість можна відобразити так: фруктоза солодше сахарози, яка солодша за глюкозу, яка солодша за мальтозу, яка солодша за мальтотріозу.

Ферментація

Дріжджі є, мабуть, дуже методичними організмами. Незважаючи на те, що сахароза зазвичай включає лише невеликий відсоток сусла, дослідження показали, що більшість штамів дріжджів пивоварів, здається, спочатку працюють над нею — розбиваючи її на компоненти глюкози і фруктози. Після розпаду сахарози, клітини дріжджів спочатку споживають глюкозу, а потім фруктозу, мальтозу і, нарешті, мальтотріозу. Деякі штами дріжджів ведуть себе по-різному; споживаючи мальтозу одночасно з моносахаридами, але це, здається, є винятком.

Більшість штамів дріжджів є глюкофільними, використовуючи більшу частину глюкози в суслі перед вживанням інших моносахаридів. Вони також ферментують більшість моносахаридів перед ферментацією мальтози і згодом мальтотріози. Відомо, що високий рівень глюкози і фруктози в суслі (наприклад,> 15-20%) інгібує ферментацію мальтози. Ця репресивна поведінка є, мабуть, поширеною причиною застрягання ферментів у суслах, що містять багато рафінованих цукрів — дріжджі ферментують моносахариди, а потім їх активність зникає в цьому напрямку, залишаючи більше половини загальних цукрів неферментованими.

Дріжджі метаболізують різні сусла цукру різними способами. Щоб споживати дисахарид сахарози, дріжджі використовують фермент, що називається інвертаза, який працює поза клітиною для гідролізу молекули до її компонентів — глюкози і фруктози. Молекули глюкози і фруктози потім транспортуються через клітинну стінку і метаболізуються всередині клітини. Мальтоза і мальтотриоза, навпаки, спочатку транспортуються в клітину, а потім розпадаються. Незважаючи на те, що фермент для обох цукрів одинаковий, мальтоза, як правило, першою споживається, що вказує на те, що механізм транспортування клітинної стінки для двох цукрів відрізняється. Можливо, мальтотріоза занадто велика, щоб пройти через “двері” мальтози.

Цукор, використаний у пивоварінні

Багато різних цукрів можуть бути використані в пивоварінні, і тепер, коли ми знаємо, що дріжджі хочуть поїсти і коли, ми можемо зробити кращий вибір для їх використання. Що приводить нас до хорошої відправної точки — чому ми хочемо використовувати будь яку добавку, окрім цукрів, які природним чином утворюються в ячмені? В деяких випадках, може бути кілька причин:

  • Підняти рівень алкоголю без збільшення об’єму пива.
  • Щоб освітити пиво, зберігаючи рівень алкоголю.
  • Щоб додати деякі цікаві аромати.
  • Розподілити пиво для карбонізації.

Перші два пункти, фактично є сторонами однієї і тої ж медалі, та ілюструють два різних підходи до використання доочищеного цукру в пиві. Бельгійський «Міцний Золотий Ель» має OG (Original gravity, густина пива) 1,065-1,080 і використовує бельгійський цукор підсолоджувач для досягнення блискуче чистого пива з високим вмістом алкоголю, дотого ж саме світлого. Американські рецепти Light Lager мають OG 1,035-1,050, і використовують цукор кукурудзи, цукрової тростини або тверді речовини з рисового сиропу для отримання дуже світлого пива із середнім вмістом спирту, який ідеально підходить для смакування за роботою з газонокосаркою протягом дня. Більшість американських пивоварів використовують кукурудзу або рис у пюре. Ті, що використовують сиропи, зазвичай використовують кукурудзяні сиропи, які мають вуглеводневий спектр, дуже схожий на сусло солоду. Прості цукри зазвичай використовуються для пива з низьким вмістом вуглеводів.

Різні цукри мають різні смаки. Моносахариди не мають визначеного аромату, окрім солодкого. Але інші природні цукри, такі як мед, кленовий сироп, перероблений цукор (наприклад патока), мають характерні аромати, які можуть зробити хороший акцент на конкретний тип пива. Це той момент, коли готується домашнє пиво, і ми, беручи стандартний стиль пива забарвлюємо його для під власний смак. Проте з експериментами слід бути обережними, пиво з 20% меляси буде смакувати, як ферментаційна патока, а не пиво.

Цукор типу глюкози

Найбільш поширеним прикладом простого цукру для пивоваріння є цукор кукурудзи, який зазвичай використовується для грунтування. Цей цукор становить близько 95% сухої основи з 5% вмістом вологості. В ньому приблизно 99% глюкоза (декстроза). Кукурудзяний цукор високоочищений і не містить жодного кукурудзяного характеру смаку. Пивовари, які шукають кукурудзяний присмак, наприклад, в класичному американському Pilsner, повинні готувати і розтирати кукурудзяну крупу як частину рецепту з усіма зернами.

Як вже було сказано, відносно висока частка глюкози в суслі (більше 15-20%) інгібує ферментацію мальтози. Ферментація може погіршитися або призупинитися, якщо дріжджі недостатньо насичені, або у них відсутній вільні амінокислоти (FAN) або ж інші поживні речовини.

Сусло

Рисовий сироп з твердих речовин є іншим продуктом глюкози. Існують різні типи даного продукту. Наприклад, один високий тип глюкози становить близько 75% ферментативних цукрів (50% глюкози, 25% мальтози), 20% інших вуглеводів (декстрини) і 5% вологи. Високий вміст мальтози може містити лише 5% глюкози, 45% мальтози, 45% інших вуглеводів і 5% вологи. Екстракти пивоварів, які намагаються заварити пиво типу Budweiser, можуть використовувати тверді речовини з рисового сиропу для отримання схожого “характеру” по відношенню до справжнього.

Цукор типу сахарози

Чиста сахароза є еталонним стандартом для всіх ферментативних цукрів, оскільки вона вносить 100% його ваги як ферментаційний екстракт. Вона не містить 5% вологи, як це є в глюкози. Один фунт сахарози, розчинений у достатній кількості води для отримання галону (3,8 л) сиропу, дає розчин з питомою вагою 1,046.

Багато різних сировинних продуктів для пивоваріння виготовляються з сахарози або напівфабрикатів побічних продуктів сахарози. Наприклад цукровий очерет, цукровий буряк використовують для виробництва столового цукру, а вже рафіновані продукти не відрізняються один від одного. Тим не менше, ви не отримаєте якісного продукту пивоваріння з побічних продуктів цукрового буряка (на відміну від цукрового очерету). Меляса є поширеним побічним продуктом і використовується також для приготування коричневого цукру. Ферментація меляси виробляє ромоподібні ноти і солодкі смаки. Коричневий цукор, в якому міститься лише невелика кількість меляси, сприятиме виключно легкому ромовому смаку до пива.

Кленовий сироп

Кленовий сік зазвичай містить приблизно 2% сахарози. Кленовий сироп стандартизують при мінімум 66°Brix. Сироп сорту В може містити 6% інвертованого цукру, тоді як світло-янтарний сорт міститиме менше 1%. Ви отримаєте більше смаку з кленового сиропу. Характерні кленові смаки, як правило, втрачаються під час первинної ферментації, тому додавання сиропу після первинного бродіння рекомендується тоді, коли треба зберігати якомога більше смаку. Ця практика також допоможе пиву ферментуватися більш повно, оскільки це не призведе до гальмування мальтози, описаної раніше.

Мед

Мед як правило, складається з 38% фруктози, 30% глюкози, 8% різних дисахаридів і 3% неферментних декстринів. Мед містить дикі дріжджі і бактерії, але у ньому низький вміст води — зазвичай близько 18% — що зберігає мікроорганізми в стані спокою. Мед також містить фермент амілази, який може розщеплювати великі цукри і крохмалі у ферментативні цукру, такі як мальтоза і сахароза. З цих причин мед слід пастеризувати перед його додаванням до “ферментеру”. Національна медова дошка (www.nhb.org) рекомендує пастеризувати мед протягом 30 хвилин при температурі 80°C, потім охолоджувати і розбавляти до густини сусла. Для збереження самого медового аромату і забезпечення кращої продуктивності ферментації мед слід додати до ферментера після первинної ферментації.

Національна медова дошка рекомендує наступні відсотки (за вагою загальних ферментативних речовин) при варінні з медом: додайте 3–10% меду для тонкого медового аромату у більшості легких елей та лагерів. Додайте 11–30% для чіткого медового аромату. Сильніші смаки хмелю, карамелізований або смажений солод, спеції або інші інгредієнти слід враховувати при формулюванні рецепту, щоб збалансувати міцні аромати на цих рівнях.

Резюме

Пивоваріння — це все про використання цукрів, і ці цукри завжди зводяться до моносахаридів, після того, як вони ферментуються. Тим не менше, дріжджі обробляють кожен тип цукру пивоваріння по-різному, оскільки він розпадається на глюкозу і фруктозу, і ці відмінності вплинуть на нашу продуктивність ферментації. Зазвичай високий відсоток глюкози і фруктози в суслі пригнічує ферментацію мальтози і мальтотриози.