Zacieranie jest jednym z podstawowych procesów podczas produkcji piwa, który na pierwszy rzut oka wygląda na dość skomplikowany proces, którego wpływ na finalny produkt jest jednocześnie często przeceniany przez początkujących piwowarów.

Czym jest i na czym polega zacieranie?

Głównym celem zacierania jest konwersja skrobi zawartej w słodzie (oraz ewentualnych dodatkach niesłodowanych) do prostszych cukrów, z których większość będzie fermentowalna dla drożdży, a także modyfikacja innych parametrów brzeczki, dzięki całej gamie enzymów zawartych w słodzie. Zmielony słód w środowisku wodnym podgrzewany jest do określonych temperatur, które mogą premiować pewne enzymy lub je dezaktywować. Zazwyczaj spektrum temperatur działania enzymów jest dość szerokie, a skuteczność ich działania zależeć będzie także od pH zacieru. Zanim jednak omówimy to, jakie enzymy odgrywają rolę podczas produkcji piwa i co możemy osiągnąć poprzez zacieranie w danym zakresie temperatur, wypadałoby wspomnieć o tym czym jest słód i czemu słodujemy ziarno.

Słodowanie

Suche ziarno posiada dużą zawartość skrobi, natomiast brak w nim w odpowiedniej ilości enzymów odgrywających istotną rolę w trakcie procesu zacierania. Aby osiągnąć odpowiedni poziom zawartości interesujących nas enzymów, a także częściowo podwyższyć przydatność ziarna do zacierania (odpowiednie rozluźnienie, częściowy rozkład skrobi itd.), ziarno poddaje się procesowi słodowania. Na czym polega słodowanie? W dużym uproszczeniu, większość tego procesu polega na zasymulowaniu ziarnu warunków, które mają mu zasugerować, że "już może wzrastać i tworzyć nowe życie" poprzez namaczanie i odpowiednie napowietrzania, aby w kulminacyjnym momencie (gdy ziarno mogłoby już zacząć powoli zjadać zgromadzone zapasy) ten proces zastopować poprzez ponowne jego ususzenie. Dzięki takiemu traktowaniu ziarno (słód) posiada odpowiedni zestaw enzymów, a także lepsze właściwości technologiczne (częściowy rozkład betaglukanów, odpowiednie rozluźnienie i inne).

Zacieranie

Aby umożliwić enzymom oddziaływanie na pozostałe substancje zawarte w słodzie, należy najpierw słód rozdrobnić w procesie śrutowania. Śrutowanie jest procesem mechanicznego rozdrabniania słodu/ziarna, podczas którego staramy się zachować możliwie jak najbardziej nienaruszoną łuskę słodu (ma to na celu zapobiegnięcie ługowaniu z niej substancji mogących wpływać negatywnie na jakość piwa).

Samo zacieranie polega na zmieszaniu ześrutowanego słodu z wodą o określonej temperaturze, dzięki czemu substancje zawarte w słodzie przechodzą do roztworu jako składniki ekstraktu. Głównym celem zacierania jest rozkład skrobi na cukry prostsze, które mogą być fermentowalne (zostanie z nich wytworzony alkohol) oraz niefermentowalne (które pozostaną w piwie i będą budowały jego pełnię oraz ewentualną słodycz). Enzymy, które zostały wypłukane z ziarna działają optymalnie w różnych temperaturach (oraz przy różnych wartościach pH), dlatego też odpowiednio sterując temperaturą zacieru możemy modyfikować właściwości brzeczki. Skrobia posiada ziarnistą budowę, która utrudnia enzymom efektywną pracę. Aby temu zaradzić, trzeba doprowadzić najpierw do skleikowania (rozerwania/wylania) ziaren skrobi, dzięki czemu enzymy będą mogły szybciej "pociąć" łańcuchy skrobiowe do prostszych cukrów. Kleikowanie zachodzi w środowisku wodnym przy określonej temperaturze, i o ile w zasypie stosujemy jedynie słody, to temperatury kleikowania nie będą dla nas szczególnie istotne, gdyż skrobia w ich ziarnach skleikuje w "normalnych temperaturach zacierania". Natomiast w wypadku stosowania surowców niesłodowanych, wypada się upewnić czy nie będą one wymagały wcześniejszego kleikowania (np. ryż, w którym skrobia kleikuje dopiero w przedziale temp. ok. 68-78C). Kleikowanie polega na przetrzymaniu danego surowca zmieszanego z wodą w górnej granicy temperatury kleikowania (lub wyższej) i przetrzymaniu w tej temperaturze przez okres ok. 15-30 minut. Istnieją pewne style piwne, w których celowo pozostawiamy nieskleikowaną skrobię (powoduje zmętnienie piwa, dodatkowo może stanowić pożywkę dla bakterii), ale to już inna historia....

Enzymy i przerwy

Czym są tzw. "przerwy"? Podczas zacierania możemy sterować parametrami brzeczki poprzez zapewnienie określonym enzymom "odpowiednich warunków pracy", co zazwyczaj ogranicza się do przetrzymania zacieru w określonej temperaturze przez określony okres czasu, przy wcześniej ustalonym pH zacieru (za optymalny można przyjąć przedział pH pomiędzy 5,1-5,2).

Jakie więc mamy przerwy?
  • Przerwa zakwaszająca - ok. 30-32°C, kilka godzin. W jej trakcie zachodzi enzymatyczne zakwaszenie zacieru. Przerwa praktycznie niestosowana, gdyż niesie za sobą ryzyko rozwinięcia się infekcji bakteryjnej. Dużo łatwiejszymi metodami zakwaszenia zacieru jest dodanie słodu zakwaszającego lub dodatek kwasu mlekowego lub fosforowego.
  • Przerwa ferulikowa – ok. 44°C, od 15minut do 1-2h. Ma na celu wytworzenie kwasu ferulikowego, z którego drożdże wytwarzają 4-winylogwajakol (aromat goździka), który powinien się pojawić w klasycznych bawarskich piwach pszenicznych. Skuteczność przerwy jest kwestionowana.
  • Przerwa białkowa i betaglukanowa – 45-52°C. Pierwsza ma na celu rozkład białek, mający zapewnić drożdżom większą ilość "budulca", jednak przy obecnie stosowanych słodach konieczność stosowania tej przerwy jest mocno kwestionowana, dodatkowo dłuższy czas jej trwania może się przyczynić do słabej kondycji piany. Druga ma na celu rozkład betaglukanów, które wywołują charakterystyczne odczucie lepkości w piwach zawierających większe ilości tej substancji. Zwiększona lepkość może powodować problemy z filtracją. Część osób kwestionuje sens stosowania tej przerwy, gdyż głównym celem stosowania surowców o dużej ilości betaglukanów, jest uzyskanie charakterystycznej lepkości.
  • Przerwa scukrzająca – 62°C, 15-60 minut. Przerwa ta ma na celu głównie rozkład skrobi do maltozy, które jest cukrem w pełni fermentowalnym. Im dłużej przetrzymamy zacier w okolicach optimum tej temperatury, tym wytrawniejsze i bardziej alkoholowe piwo otrzymamy.
  • Przerwa dekstrynująca – 72°C, 15-30 minut. Przerwa ta ma na celu rozłożenie skrobi do dekstryn – cukrów niefermentowalnych, które uczynią piwo płycej odfermentowanym (mniej alkoholowym i słodszym/pełniejszym).
  • Wygrzew – 78°C. Zazwyczaj przeprowadzany na koniec zacierania, nie jest to kolejna przerwa enzymatyczna. Ma na celu głównie zmniejszenie lepkości zacieru, co skutkuje łatwiejszą filtracją, a także pozwala inaktywować większość enzymów.

Balansując pomiędzy temperaturą przerwy scukrzającej oraz przerwy dekstrynującej możemy modyfikować zawartość alkoholu, wytrawność oraz pełnię piwa. Im więcej czasu poświęcimy na przerwę scukrzającą, tym piwo będzie bardziej wytrawne i alkoholowe, a im bardziej skrócimy tą przerwę i przedłużymy przerwę dekstrynującą, tym mniej alkoholowe i bardziej pełne/słodkie piwo uzyskamy. Zacieranie powinniśmy prowadzić tak długo, aż cała skrobia zostanie rozłożona. Zazwyczaj, jeśli w zacierze dalej wykrywamy nieprzerobioną skrobię możemy próbować podnieść nieznacznie temperaturę zacieru do temp. przerwy dekstrynującej lub lekko wyżej, albo dodać do zacieru trochę świeżego, ześrutowanego słodu o wysokiej aktywności enzymatycznej (np. pilzneńskiego).

Temat zacierania jest dość obszerny i mamy w planach przygotowanie kolejnych materiałów na temat poszczególnych aspektów tego procesu.