Химия по жизни. Как устроен наш быт, отношения, предметы и вещи с точки зрения химических реакций, атомов и молекул - Кейт Бибердорф

Как мы уже узнали, для начала процесса ферментации вина используются простые сахара, содержащиеся в виноградном соке. Для производства пива необходимы сложные сахара (к примеру, крахмал из зерен). Однако перед тем, как использовать крахмалы, их нужно разложить на небольшие молекулы. Что же делать?

Мы готовим их.

Но все не так просто, как кажется. Самое распространенное зерно для пивоварения – это ячмень. Он представляет собой маленькие желтые зерна и собирается комбайном с высоких стеблей. Затем ячмень вымачивают в воде около двух дней при температуре 15°C (59°F). За это время он напитывается влагой и разбухает.

На четвертый день зерна ячменя начинают прорастать (хотя некоторым зернам требуется восемь или девять дней). Во время этого процесса вырабатывается огромное количество различных ферментов, начинающих разрушать клеточные стенки зерна. Но часть ферментов сосредотачивается на другом: они превращают крахмалы в сахара, а белки – в аминокислоты. Весь этот процесс можно наблюдать своими глазами, поскольку солод – так называются проросшие зерна – начинает темнеть. Чем дольше прорастают зерна, тем темнее будет солод.

Некоторые пивовары считают, что высушивание – последний этап производства солода – самая важная и ответственная часть. Зерна сушат горячим воздухом (температура около 55°C или 131°F), удаляя из них все молекулы воды. Однако иногда их сушат и при температуре до 180°C (356°F) – все зависит от того, какой солод мы хотим получить. Так что не расстраивайтесь, выбор просто огромный! Приготовленный при низких температурах солод обладает высокой ферментативной активностью и называется светлым солодом; приготовленный при высоких температурах солод обладает низкой ферментативной активностью, глубоким, насыщенным вкусом и называется темным солодом. Темный солод не теряет свой жареный, карамелизированный вкус даже в том случае, если его хранят несколько месяцев.

На следующем этапе солод измельчают до состояния мелкого порошка, после чего пивовар активирует упомянутые ранее ферменты, замочив полученный порошок в воде. Ферменты снова расщепляют крахмалы на сахара, в результате образуя коричневую жидкость. Эта жидкость имеет сладкий вкус и называется суслом.

Затем полученное сусло кипятят с хмелем, благодаря чему оно приобретает глубокий горький вкус. Для тех, кто не знает, что такое хмель, – это небольшое зеленое растение, плоды которого напоминают пушистую ежевику. Процесс кипячения занимает около девяноста минут; за это время сусло впитывает в себя уникальные ароматы, а также в нем убиваются все активные ферменты. Некоторые считают, что долгое кипячение нужно только для того, чтобы сделать вкус пива богаче, но на самом деле все не так. Это делается, чтобы количество молекул сахара в получившемся пиве оставалось постоянным. Иначе ферменты будут постоянно съедать сахар, что будет негативно сказываться на вкусе пива. Затем полученную жидкость охлаждают до 10°C (50°F), после чего начинается мой любимый этап – ферментация.

Процесс ферментации пива очень похож на ферментацию вина: в сусло добавляются дрожжи, преобразующие сахара в этанол. Главное и единственное отличие в том, что пивовары называют этот процесс верховым или низовым брожением. С помощью верхового брожения производят эли, а с помощью низового – лагеры.

Давайте сначала поговорим об элях. В процессе приготовления в сусло, варящееся при высоких температурах, добавляют элевые дрожжи. Один из видов элей – индийский пейл-эль или IPA – несколько лет назад приобрел высокую популярность в США. В этом пиве, как правило, содержится большая концентрация этанола, а во вкусе преобладает горечь. Обычно пейл-эли, например эль марки Sierra Nevada, содержат небольшое количество спирта из-за короткого срока ферментации. Но оба этих пива производятся с помощью верхового брожения, когда дрожжи с суслом смешиваются при высоких температурах.

Существует особая категория пейл-элей, называемая SMaSH IPA. Дело в том, что этот эль изготавливается из одной части хмеля и одной части солода (то есть пиво является односолодовым и однохмелевым). Я узнала о таком эле летом 2020 года, когда местная пивоварня в Остине назвала новое пиво в мою честь (Kate la Química). Тогда они использовали экспериментальный хмель и доверили мне наблюдение за каждым этапом процесса создания пива. Я была в раю.

Другой вариант – смешение лагерных дрожжей с суслом при низких температурах. Дрожжи слипнутся между собой, опускаясь на дно, так как образованные молекулы тяжелее элевых дрожжей.

Я никогда не пойму, почему они не назвали эти процессы ферментации горячим и холодным брожением. Так или иначе, в США большинство пивоваров используют холодное/низовое брожение, так пиво получается с «хлебным» вкусом. Поскольку в лагере содержание спирта очень низкое, данный вид пива всегда был и остается лучшим вариантом для новичков, например Budweiser и Coors.

Моим любимым пивом является пшеничное пиво, и оно может быть приготовлено как с помощью верхового, так и с помощью низового брожения. В американской пшенице хмельной вкус чувствуется сильнее, чем в немецкой, поскольку в ней не используется штамм дрожжей Weizen. Именно поэтому пиво на немецкой пшенице обладает менее горьким вкусом с фруктовыми нотками (и, как по мне, это пиво намного вкуснее).

Последний этап – фильтрация пива, и он во многом похож на процесс фильтрации вина. В пиво добавляются осветлители, которые образовывают связи с белками. Именно на данном этапе пиво фильтруется от остатков дрожжей.

В отличие от вина, пиво не нужно хранить в горизонтальном положении или закупоривать пробкой. Его нужно хранить в прохладном темном месте. Солнечный свет негативно влияет на напиток, разрушая связи в ароматических молекулах, из-за чего в пиво может выделиться сера. Это именно то, что вы чувствуете в «вонючем» пиве. Интересный факт: коричневое стекло может поглощать часть солнечного света и защищать пиво. А вот зеленое стекло не защищает от солнечных лучей, именно поэтому чаще всего пиво разливается по темным бутылкам.

Конечный продукт – пиво – состоит на 90 % из воды, 2–10 % углеводов и 1–6 % спирта. Как вы могли заметить, состав разных видов пива отличается. Именно поэтому мы используем термины градус или крепость алкоголя. Градус выражается в процентах алкоголя по объему, что является термином концентрации, который сильно меня раздражает. На самом деле должен быть указан процент содержания этанола по объему.

Изначально термин крепость использовался в Англии как способ применения налогов к другим алкогольным напиткам в сравнении с пивом. Алкогольный напиток посыпали порохом, а затем поджигали. Если он начинал гореть специфическим голубым пламенем с постоянной скоростью, то считался качественным алкоголем. Но если напиток не воспламенялся, это значило, что в нем содержалось небольшое количество молекул этанола. Если порох сгорал слишком быстро, это