дмс в пиве что это

ДМС или аромат кукурузы в вашем пиве

ДМС или диметилсульфид является летучим сернистым соединением, которое привносит в пиво ароматы вареной кукурузы или сельдерея. Его порог вкусового восприятия составляет 0,01-0,15 мг/л, что считается заметным. Фактически, ДМС составляет вкусовой профиль у большинства сортов пива, особенно у Лагеров.

Британские эли, как правило, содержат меньше всего диметилсульфида с 0.01-0.02 мг/л, а немецкие лагеры и чистосолодое пиво больше всего с 0.05-0.175 мг/л. Типичный американский лагер содержит 0.04-0.1 мг/л, что делает его середнячком. Легкие сорта пива с высоким соотношением несоложенных добавок, или пиво с низкой начальной плотностью, будет иметь более высокие уровни ДМС. В то время, как в темном чистозерновом пиве в немецком стиле или любом другом пиве с полным вкусом ноты вареной кукурузы, как правило, незаметны.

Диметилсульфид образуется при распаде СММ в горячем сусле (выше 60 0 С). При кипячение большинство образуемых ДМС соединений будет выпарено. А некоторый оставшийся диметилсульфид будет удален во время энергичного брожения, поэтому, как правило, эли имеют более низкие концентрации этих привкусов, чем лагеры.

Некоторые причины чрезмерных нот вареной кукурузы в вашем пиве заключаются в вялом или недостаточном кипячении сусла (что не позволяет соединением испарятся должным образом) и слишком медленном охлаждение сусла (диметилсульфид будет образовываться до тех пор, пока сусло выше 60 0 С). Таким образом, чем быстрей вы сможете охладить сусло, тем меньше вареной или консервированной кукурузы будет ощущаться в пиве. При использовании только пильзенского или светлого солода, скорее всего, будет целесообразным кипятить все сусло по крайней мере 90 минут, чтобы снизить уровень диметилсульфида. Убедитесь, что ваше кипячение проходит энергично, по меньшей мере, с 8 % испарения. Сведите к минимуму количество времени нахождения сусла при более высоких температурах во время кипячения и попытаться охладить сусло, как можно, быстрей.

Источник

Дефекты пива: DMS

Если вы когда-нибудь нюхали светлый лагер и получали сильный запах кукурузы, то вы уже знакомы с этим запахом, диметилсульфидом или DMS. DMS, естественный результат соложения и затирания, обычно не приветствуется, но для большинства сортов пива это не проблема. Но поскольку DMS имеет такой низкий порог восприятия (люди могут обнаружить его на очень низких уровнях), даже небольшие количества могут проявить себя в легких стилях.

Перво-наперво. Лучший вариант для контроля DMS — это «горячая сторона» (например, выбор солода, затирание и кипячение). Несомненно, бактериальное заражение может вызвать DMS, но если проблема заключается в инфекции, скорее всего, у вашего пива есть более серьезные проблемы, чем небольшой кукурузный привкус (на самом деле, DMS, связанный с инфекцией, вероятно, будет больше похож на капусту, сельдерей или даже креветки).

Безусловно, наиболее частым виновником DMS является очень светлый солод, такой как пилзнер. Соединение-предшественник DMS, называемое S-метилметионином (SMM), вырабатывается во время прорастания ячменя, ключевого этапа соложения. Все, кроме самого светлого солода, теряют большую часть своего SMM во время обжига, но слегка обожженный солод удерживает в восемь раз больше SMM, чем стандартный пейл эль (2-рядный).

Когда SMM нагревается, например, во время затирания или кипячения, он начинает распадаться на DMS, но кипение фактически вытесняет его. Итак, кипячение сусла — это хорошо, а горячее сусло — плохо. Мораль? Варите так, как хотите, и как только закончите, быстро охладите сусло. И не накрывайте варочник во время кипячения или остывания. Весь конденсат, который снова попадает в емкость для кипячения, просто обратно капает, возвращая DMS.

Нагрев SMM не просто создает DMS; он также создает диметилсульфоксид (ДМСО), который не имеет запаха, но для некоторых чувствительных людей имеет вкус чеснока. ДМСО в ферментирующем сусле может быть преобразован в ДМС, но интенсивная ферментация может его вычистить. К сожалению, лагеры, которые обычно демонстрируют явно неактивное брожение, могут легче удерживать этот DMS, а это означает, что легкие лагеры, такие как Pilsner, имеют потенциал для удвоенного получения DMS: сначала из солода пилс, а во-вторых, из более мягкого брожения.

Если вы заметили, что ваше самое легкое пиво имеет такой характер, вот несколько советов, как смягчить вашу следующую партию.

Подумайте о том, чтобы заменить часть пилс-солода пейл элем. Даже небольшое количество более обоженного солода избавляет от большого количества SMM.
Придерживайтесь двухрядного ячменного солода, если у вас нет особой причины использовать шестирядный (например, пивоварение американского адъюнкта лагера или предзапретного пилзнера), поскольку более высокое содержание белка в шестирядном солоде способствует образованию SMM и DMS.
Увеличьте обычное часовое кипячение до 90 минут. Если вы живете на большой высоте, где вода закипает при более низких температурах, вам может потребоваться 2-часовое кипячение.
Сильно вскипятить. Довести до кипения и не накрывать кастрюлю, пока она не остынет.
Быстро охладите сусло. Чем дольше оно остается горячим, тем больше SMM конвертируется в DMS.
Подумайте о выборе другого штамма дрожжей, особенно для лагеров, которые ферментируют с достаточной производительностью для очистки DMS.
Будьте гигиеничными. Это относится к каждому пиву, которое вы делаете, чтобы избежать заражения и не дать бактериям, продуцирующим ДМС, испортить ваши усилия.

Имейте в виду, что немного DMS допустимо в некоторых стилях, особенно в светлых лагерах. Но «немного» здесь — ключ к успеху.

Источник

Что такое ДМС?

Что такое ДМС? Причины появления кукурузного запаха в пиве

Появление в домашнем пиве запаха кукурузного пюре, вареной кукурузы или вареных овощей является четким индикатором присутствия в нем избыточного количества соединения, называемого диметилсульфидом (DMS или ДМС), который является побочным продуктом соложения, затирания и ферментации. В той или иной степени он присутствует во всех видах пива, но ярче всего проявляется в светлых стилях – в элях и лагерах, так как имеет довольно низкий порог вкуса – 50-175 частей на миллиард.

Дело в том, что изначально во всех солодах присутствует соединение, называемое эс-метилметионином (SMM или СММ), которое представляет собой аминокислоту, образующуюся во время процесса соложения – прорастания и сушки (обжарки) ячменного солода. СММ в свою очередь является прекурсором или предшественником ДМС. В 2-рядных ячменных солодах содержание СММ ниже, чем в 6-рядных. Солод Пилснер обладает несколько более высоким уровнем СММ т.к. подвергается сушке при более низких температурах. В незначительных пределах солодовни могут искусственно снижать уровень СММ путем недомодификации солодов или с помощью изменения температур сушки.

К счастью ДМС и ДМСО относятся к летучим элементам и испаряются при сильном кипячении. Таким образом основной защитой от неприятного запаха кукурузы (ДМС) является длительное и энергичное кипячение. Интенсивное 90-минутное кипячение устраняет большую часть ДМС. При этом во время кипения настоятельно не рекомендуется закрывать варочник, поскольку это может стать причиной попадания испаряющегося ДМС обратно в сусло. Даже у некоторых коммерческих пивоварен существуют проблемы с ДМС, в большинстве случаев это происходит когда их производственные варочные котлы не оснащены принудительными вытяжками или на вентиляционных трубах, отводящих горячие пары, отсутствует теплоизоляция. В таких случаях ДМС конденсируется внутри вентотводов и постепенно опускается обратно в котел.

Быстрое охлаждение пива после варки также помогает снизить уровень ДМС. Дело в том, что в горячем сусле после варки некоторое количество остаточного СММ продолжать преобразовываться в ДМС, а быстрое охлаждение снижает шансы его образования.

Далее ДМС продолжает выделяться во время активной фазы брожения. На данном этапе поднимающиеся через сусло пузырьки СО2 забирают какое-то количество ДМС с собой. Таким образом хороший здоровый дрожжевой стартер и уверенное брожение помогают еще в большей степени снизить его содержание в готовом пиве.
Бактерии и некоторые виды диких дрожжей также способны производить ДМС. Поэтому если вы достаточно продолжительное время кипятили сусло, быстро его охладили и в вашем пиве все еще присутствует неприятный запах ДМС, вам следует искать причину в инфицировании.

Мойте и правильно дезинфицируйте пивоваренное оборудование, активно и достаточно продолжительное время кипятите сусло, никогда не закрывайте варочник, быстро охлаждайте сусло, делайте мощный стартер и вы избавитесь от побочного ДМС.

Источник

Диметилсульфид (ДМС) в пивоварении

От переводчика: Статья содержит довольно большое количество теоретических выкладок по химии и физике образования ДМС в пиве. Я удалил из текста все отсылки на источники информации, однако кому будет интересно, могут ознакомиться с ними в оригинальной статье.

Диметилсульфид (ДМС) является самым простым типом тиоэфиров, которые являются серосодержащими маслами и обычно считаются неприемлимыми в пиве. Вкус и аромат ДМС характеризуются как аромат вареной кукурузы, томатного соуса, сельдерея или квашеной капусты. В пиве его иногда путают с метилтиоцетатом, этантиолом и диметилтрисульфидом. ДМС в пиве происходит из прекурсоров содержащихся в солоде, S-метилметионина (СММ) и диметилсульфоксида (ДМСО), и в меньшей степени может вырабатываться во время ферментации некоторыми микробами. Небольшое количество ДМС также было обнаружено в хмеле, которое испаряется во время кипения. Порог вкусовой чувствительности ДМС составляет 30-50 мкг/литр. Уровни слегка выше порогового уровня между 30-100 мкг/литр считаются приемлемыми и даже полезными для некоторых лагеров в Соединенном Королевстве (но не в Германии) и, возможно, для некоторых традиционных фермерских элей, которые не кипятятся в процессе приготовления. Однако уровень выше 100 мкг/литр обычно считается неприемлемым для любого пива. У элей уровень ДМС обычно ниже порога чувствительности. Основа понимания ДМС и его появления в пиве была раскрыта в конце 70-х и начале 80-х годов. ДМС является распространенным соединением, встречающимся в природе, в том числе имеющим значение в круговороте серы в экосистемах, включающих водоросли и микробы, помогающие навигации морских птиц, и содержится во многих продуктах, таких как кукуруза, капуста, петрушка, спаржа, картофель, говядина, сыр камамбер, рыба (карп), чай, какао, молоко, вино, ром, свекла, черные трюфели и морепродукты. ДМС можно спутать с соединением на основе солода под названием 2-ацетилпиридин (2AP), которое образуется во время реакций Майяра и описывается как вкус, подобный «кукурузной лепешке»; 2АР также путали с тетрагидропиридинами.

Образование из солода

В то время как соложеный ячмень содержит небольшие, но значительные количества ДМС (более 10 частей на миллион), основным источником ДМС являются прекурсоры S-метилметионин (СММ) и диметилсульфоксид (ДМСО), которые присутствуют в ячменном солоде. Перечисленные в листе анализа солода, они обычно указываются как объединенное значение «ДМС-P» или «ДМСP». Это значение должно быть между 5-15 ppm для солодов Pilsner и меньше для полностью модифицированных солодов. ДМСP редко включается в современные таблицы анализа солода потому, что он рассматривается как гораздо менее важный, нежели сам процесс пивоварения.

Прекурсор СММ

Основным источником ДМС в пиве (а также в вареных овощах) является разложение СММ в ДМС. Это разложение происходит при нагреве сусла выше 80°C. Уровни СММ в сыром ячмене изначально низкие, однако в процессе соложения прекурсор СММ образуется в солоде. Многие факторы влияют на количество СММ в ячменном солоде. Количество СММ коррелирует с количеством азота. Чем дольше ячмень хранится до соложения, тем больше будет СММ. Однако большая часть СММ в солодовом ячмене определяется тем, как солод обжигается в печи. При температуре обжига выше 70°C СММ частично расщепляется на ДМС и гомосерин (изотреонин). Часть ДМС высвобождается из солода при высоких температурах обжига из-за его высокой летучести, но ДМС, образующийся во время обжига, также может окисляться в ДМСО. Чем ниже температура во время обжига (например, для солодов Pilsner), тем больше прекурсоров СММ сохраняется в солодовом ячмене.

Затирание и кипячение

Есть свидетельства всплесков количества ДМС, высвобожденного во время затирания. Предполагается, что это связано с летучестью ДМС, присутствующего в солоде, а не из-за превращения в СММ (температуры инфузии затора слишком низкие, чтобы преобразовать значительные количества СММ в ДМС). При затирании в замкнутой системе испарившийся ДМС конденсируется и возвращается в затор. Небольшое количество ДМС, которое образуется во время затирания, испаряется на ранних стадиях кипения. Отварочный метод затирания также добавляет ДМС из-за кипячения сусла и последующего преобразования СММ в ДМС. СММ из солода легко растворяется в сусле во время затирания.

Кипячение и охлаждение оказывают наибольшее влияние на уровень ДМС в пиве. При температуре кипения СММ разлагается на ДМС, Wilson & Booer показали, что период полураспада СММ составляет около 35 минут при рН 5,4. Это означает, что требуется около 35 минут, чтобы разложить половину СММ в ДМС. pH играет важную роль в преобразовании СММ в ДМС, более высокий pH снижает период полураспада СММ. Диккенсон показал, что при рН сусла 5,2 СММ имеет период полураспада 38 минут, но при рН 5,5 СММ имеет период полураспада 32,5 минуты. Ранние исследования показывали, что период полураспада СММ удваивается при каждом понижение температуры на 6°C. Это означает, что при 95°C период полураспада составляет

70 минут (см. Таблицу ниже). Если сусло выдерживается при совершенно равномерной температуре (что может не отражать реальных условий пивоварения), то период полураспада удваивается быстрее при охлаждении сусла. Во время кипения преобразованный ДМС испаряется из-за его низкой температуры кипения 37,3°C и конвекционных потоков кипения. Неоднородное кипение сусла может быть причиной повышенного уровня ДМС (например, мертвые зоны, где сусло не перемешивается в котле).

Прекурсор ДМСО

Диметилсульфоксид (ДМСО) является вторым прекурсором ДМС и также присутствует в ячменном солоде. Конверсия ДМСО в ДМС в пиве является функцией микробной активности. ДМСО образуется в ячменном солоде во время обжига при температуре выше 60°С (из-за этого элевое сусло может содержать больше ДМСО, чем лагерное сусло). Сушка зеленого солода перед обжигом также увеличивает ДМСО (и СММ). ДМСО легко растворяется в воде во время затирания, и с температурой кипения 189°C выдерживает затирание и кипячение. Сусло обычно содержит 200-400 мкг ДМСО на литр при применении солодов с более высокими температурами обжарки.

Штаммы Saccharomyces преобразуют менее 25% ДМСО в ДМС как побочный эффект работы ферментов, основной функцией которых является восстановление метионинсульфоксида до метионина. В лабораторных условиях, с добавлением простых солей глюкозы и ДМСО

13% ДМСО превращается в ДМС. Однако в реальном сусле только

5% ДМСО превращается в ДМС, что обычно составляет около 5-10 мкг / л ДМС. Процент ДМСО, который преобразуется в ДМС, не изменяется при увеличении уровней ДМСО, поэтому несмотря на низкий процент преобразования, большее количество ДМСО может внести значительный вклад в общее количество ДМС в пиве. При высоких уровнях ДМСО в сусле к концу ферментации в результате метаболизма дрожжей может наблюдаться небольшое увеличение ДМС. Это увеличение ДМС из-за метаболизма дрожжей наблюдалось во время выдержки сброженного пива и, что неожиданно, при низких температурах (0°C в одном отчете). Поэтому, если дрожжи остаются в пиве, то они могут преобразовывать ДМСО в ДМС в уже упакованном пиве.

Заражение и спонтанное брожение

Высвобождение ДМС из хмеля

ДМС, а также родственные соединения диметилдисульфид (ДМДС) и диметилтрисульфид (ДМТС), в небольших количествах можно найти в хмеле. Количество, как правило, считается настолько малым, что оно испаряется во время процесса кипячения, однако было показано, что сухое охмеление увеличивает ДМС в пиве. Одно исследование показало, что у светлого сухо охмеленного пива, в среднем оказалось на 15 частей на миллион больше ДМС.
ДМTС обладает ароматом вареных овощей или лука. Говорят, что ДМДС имеет чесночный аромат и вкус.

Летучесть ДМС

ДМС является очень летучим соединением. Scheuren et al. (2016) определили, что нет существенной разницы в испарении ДМС в воде по сравнению с суслом, и вывели уравнения для определения уровня испарения ДМС в воде с использованием законов термодинамики. Они представили несколько противоречивые результаты, говорящие что ДМС фактически улетучивается быстрее при падении температуры примерно до 50 ° C (улетучивание ДМС значительно падает ниже 50 ° C). В их расчетах утверждается, что 3,2% от общего объема сусла необходимо испарить для того, чтобы 90% ДМС испарилось при 100°C, в то время как только 1,3% от общего объема сусла необходимо испарить для того, чтобы 90% ДМС испарилось при 80°C (однако следует иметь в виду, что скорость испарения при 80°C намного ниже, и, таким образом, для достижения испарения 1,3% требуется больше времени). Это указывает на то, что некоторое количество ДМС испаряется при температурах ниже температуры кипения вплоть до достижения 50°C. Следовательно, для испарения ДМС не требуется очень энергичное кипение.

Они также установили, что летучесть ДМС одинакова, вне независимости от плотности сусла, и что вместо этого на нее влияют температура, атмосферное давление и концентрация ДМС (более высокая концентрация ДМС слегка повышает летучесть). Для не сусловых растворов 10% сахарозы в воде значительно увеличивала летучесть ДМС, возможно, из-за эффекта высаливания сахарозы, что приводит к более высокой скорости испарения молекул ДМС. Большая площадь поверхности ускоряет испарение ДМС, присутствующего в сусле, но общее количество ДМС, присутствующее в сусле, в конечном итоге испарится вне зависимости от того, какова площадь поверхности жидкости в котле. Чтобы ограничить ДМС в конечном продукте, рекомендуется пропускать сусло в ферментер с концентрацией ДМС не более 100 мкг/л.

Большая часть ДМС в сусле, который образуется во время процесса варки, улетучивается во время ферментации из-за выделения CO2. Однако, если большие количества ДМС выживают при кипении, то выделения газа в результате ферментации может быть недостаточно для удаления всего ДМС. Форма и тип ферментера также играют роль в том, сколько ДМС улетучивается во время ферментации, например, Anderson et al. Booer & Wilson показали, что открытая ферментация приводит к меньшему количеству ДМС по сравнению с закрытой ферментацией. Более высокие температуры брожения (например, 18°C против 9-12°C) могут привести к более высоким показателям улетучивания ДМС. К концу ферментации могу появиться пики уровня ДМС из-за дрожжей, метаболизирующих ДМСО в ДМС.

Короткое кипячение и сырой эль

Сырой эль, также называемый «без кипячения», представляет собой метод производства сусла, который подразумевает либо отсутствие кипячения сусла либо очень короткое кипячение. Несмотря на то, что этот метод пивоварения, в основном, является историческим, в последнее время он приобрел популярность при производстве пива Berliner Weisse и других сортов пива с использованием метода закисления в котле/кислого сусла. Многие рецепты для этих сортов пива требуют использования солодов пилснера, которые могут содержать больше прекурсоров СММ. Часто задаваемый вопрос о сыром эле: есть ли опасения по поводу количества ДМС?

Неподтвержденные сообщения об отсутствии проблем с ДМС в этих типах пива, кажется, намного перевешивают сообщения о проблемах с ДМС. Специфическая природа (или отсутствие) обнаружения ДМС в сыром эле не была широко исследована наукой. Есть этому, однако, некоторые объяснения. Например, при кипячении меньших объемов сусла, например, в масштабе домашнего пивоварения, отношение площади поверхности к объему увеличивается. Такое большее отношение площади поверхности к объему приводит к более интенсивному испарению и как следствие к более быстрому улетучиванию ДМС. Маленькие ферментеры также выигрывают от большего отношения площади поверхности к объему, так как CO2 во время ферментации способствует улетучиванию ДМС. Это может объяснять отсутствие ДМС в пиве домашнего приготовления.

Коммерческие пивовары, производящие пиво без кипячения, также часто сообщают об отсутствии проблем с ДМС в своем пиве. Вероятно, существуют другие факторы, которые ограничивают количество производимого ДМС. В частности, превращение СММ в ДМС происходит чрезвычайно медленно при температуре ниже 95°C, что приведет к уменьшению количества ДМС, получаемого при варке без кипячения. ДМС также очень летучий в диапазоне температур 50-100°С.

В кислом пиве могут быть другие соединения, которые затрудняют обнаружение ДМС. Например, 2-фенилэтанол и фенетилацетат маскируют восприятие ДМС в пиве. Кроме того, некоторые дегустаторы могут быть генетически предрасположены воспринимать аромат ДМС легче, чем другие.

Соображение по поводу исторических примеров сырого эля

В случае сырого эля, и особенно норвежских / латвийских / литовских традиционных фермерских элей, финского «сахти» и эстонского «кодуылу», есть некоторые споры относительно того, следует ли всегда считать ДМС посторонним привкусом. Традиционно это пиво изготавливалось из слегка обжаренных солодов, которые производили сами пивовары (вплоть до примерно 20 лет назад), и эти солода, возможно, имели высокий уровень прекурсора СММ. Ларс Мариус Гаршол предлагает свою философию в отношении привкуса пива в целом, которая основана на трудах Майкла Джексона, и приводит аргумент, что ДМС, возможно, считался желательным или приемлемым в фермерском сыром пиве, сваренном в некоторых регионах Европы, особенно с учетом что вкус ДМС желателен в других пищевых продуктах.

Кроме того, было высказано предположение, что небольшое количество ДМС в вине может придать вину приятный «джемовый» характер. Большие количества все еще приводят к неприятным овощным привкусам в вине. Это может иметь или не иметь аналогичного эффекта для кислого фруктового пива.

Как избежать ДМС

Если пивовар сталкивается с нежелательным ДМС в сыром эле, то может помочь следующее:

Модели прогнозирования ДМС

Ряд уравнений был составлен для оценки того, сколько ДМС будет преобразовано из СММ во время кипения, и сколько СММ будет преобразовано в ДМС во время охлаждения сусла после кипения. Эти уравнения хорошо объяснены в книге «Принципы науки о пивоварении: изучение серьезных проблем пивоварения» Джорджа Фикса, 1999, стр. 89–93. Следует иметь в виду, что данные уравнения подразумевают применение «типичных» методов пивоварения, которые включают кипячение сусла при pH 5,2–5,5. Из-за этого уравнение для определения того, сколько СММ преобразуется в ДМС во время охлаждения, может не точно отражать уровень ДМС в случае отсутствия кипячения или закисления в котле. Давайте рассмотрим некоторые примеры уравнений из «Принципов науки о пивоварении: изучение серьезных проблем пивоварения»:

Модель Джорджа Фикса

Сначала давайте рассмотрим пример, который должен точно предсказать, сколько СММ содержится в данной партии сусла, и сколько этого СММ превращается в ДМС во время пастеризации без кипения при 82 ° C в течение 15 минут. Предполагая, что солод Пильзнер содержит 5 мкг СММ на грамм, а концентрация солода (вес солода на литр воды) составляет 200 г / л, можно рассчитать общее содержание СММ в солоде:

Период полураспада СММ при 100°C составляет

40 минут, но, поскольку мы не кипятим, период полураспада СММ при 82°C составляет

300 минут. Время также необходимо учитывать, но, поскольку период времени нагревания сделает уравнение громоздким, предлагается добавить время нагревания ко времени «кипения» (или для нас, времени «пастеризации»). Если нагревание сусла занимает 20 минут, и оно выдерживается при 82 ° С в течение 15 минут, то это дает нам условно 35 минут «пастеризации». С помощью значений времени и периода полураспада мы можем предсказать, сколько СММ переживет тепловую пастеризацию и сколько будет преобразовано в ДМС:

Как и ожидалось, большое количество СММ выживает (920 мкг / л) при тепловой пастеризации 82°C, и создается относительно небольшое количество ДМС (80 мкг / л). В примере из «Принципов науки о пивоварении: изучение серьезных проблем пивоварения» используется то же самое общее значение СММ для солода, но при 90-минутном кипении после варки остается 210 мкг / л СММ и 790 мкг / л. ДМС создается во время кипения. Во время кипения созданный ДМС испаряется, но во время тепловой пастеризации ДМС остается в сусле.

Следующее уравнение определяет, сколько СММ преобразуется в ДМС во время охлаждения, и это количество считается более важным, поскольку оно в основном не испаряется (особенно в закрытой системе охлаждения). В этом уравнении используется среднее значение между температурой кипения и конечной температурой охлаждения. Эта модель хорошо себя зарекомендовала, предполагая использование «типичных» методов пивоварения, при которых подразумевается, что сусло кипятится, но она не может использоваться для сусла без кипячения. Это связано с тем, что период полураспада SSM удваивается при охлаждении на каждые 6°C.

Следующий пример поможет продемонстрировать эту проблему. Предположим, что сусло остывает от 82°С до 20°С в течение 60 минут. Используя принятый набор уравнений, которые предсказывают, сколько СММ преобразуется в ДМС во время охлаждения, сначала вычисляется среднее значение между начальной температурой и конечной температурой:

затем, используя 4000 в качестве постоянной, используемой в уравнении, используется зависящее от времени дифференциальное уравнение:

и, наконец, число 0.765 используется для определения количества СММ:

и количество ДМС, созданного в сусле во время охлаждения:

Теперь добавьте ДМС, полученный во время нагревания и пастеризации 82°C, чтобы получить общее расчётное количество ДМС:

Используя точно такой же состав сусла, но с 60-минутным кипением, этот пример в «Принципах науки о пивоварении: изучение серьезных проблем пивоварения» вычисляет только 92 мкг / л ДМС, в основном потому, что намного больше СММ преобразуется в ДМС во время кипения, которое затем испаряется во время кипения, и оставляя меньше СММ для преобразования в ДМС во время охлаждения. Даже с более высоким уровнем СММ во время охлаждения в нашем примере с пастеризованным суслом это вряд ли кажется справедливым, учитывая, что период полураспада СММ составляет

300 минут при температуре пастеризации 82 ° C.

Численное моделирование с использованием обновленных данных летучести

Марк Хаммонд из MTF использовал компьютерную программу для моделирования преобразования СММ в ДМС с учетом периода полураспада СММ в разное время и при разных температурах в ходе различных методов процесса «без кипячения». Вместо того, чтобы использовать подход среднего периода полураспада Фикса, численное моделирование делит время нагрева, кипения и охлаждения на очень малые временные интервалы (для работы ниже использовался временной шаг 0,6 секунды), в течение которого температура приближается к постоянной. Компьютерная программа вычисляет количество СММ, преобразованного в ДМС в течение временного шага, количество ДМС, улетучившегося в течение временного шага, затем строит график общего количества ДМС и СММ в сусле в конце временного шага. Наконец, программа рассчитывает новую температуру, которая зависит от того, нагревается ли сусло, поддерживается ли он при постоянной температуре или охлаждается. Затем программа повторяет все вычисления при этой новой температуре, вычисляя все те же величины для следующего шага по времени.

Для значений уровня ДМС на следующих графиках Хаммонд рассчитал массу ДМС, равную 62/164 грамма ДМС на каждый грамм разложенного СММ. Так как мы получаем одну молекулу ДМС (62 г / моль) из каждой молекулы СММ (164 г / моль), мы не получаем один к одному массу ДМС к массе СММ. Имейте это в виду, сравнивая снижение графика концентрации СММ с графиком концентрации ДМС.

В приведенном выше компьютерном графике, основанном на показателях периода полураспада СММ, только

60 мкг / л СММ преобразуется в очень небольшое количество ДМС. Даже если бы использовалась закрытая система охлаждения, только

6 мкг / л ДМС было бы сохранено. Это демонстрирует очень медленное разложение СММ в ДМС при температурах ниже температуры кипения.

Хаммонд также генерировал графики для 15-минутного кипения и «0-минутного кипения» (сусло нагревают до 100 ° C, затем немедленно охлаждают). Эти графики видны ниже:

В случае кипения «0 минут» приблизительно 175 мкг / л СММ преобразуется в приблизительно 20 мкг / л ДМС. Как и в других примерах, ДМС продолжает испаряться ниже температуры кипения в открытой системе охлаждения (см. ЛЕТУЧЕСТЬ ДМС ). Даже если сусло было охлаждено в закрытой системе, и это количество ДМС было сохранено в сусле, 20 мкг / л ДМС все еще ниже рекомендуемого порога в 100 мкг / л.

Для сравнения ниже показан график 60-минутного кипения, опять же с системой «открытого охлаждения», которая позволяет продолжать испарение ДМС в течение периода охлаждения:

В открытой системе охлаждения, которую предполагают графики, ДМС продолжает испаряться. В замкнутой системе охлаждения точки на графиках, где прекращается кипение / нагрев и начинается охлаждение, являются точками, в которых количество ДМС остается постоянным. Если скорость охлаждения медленная и сусло удерживается в пределах диапазона 90-100 ° C в течение длительного периода времени (например, в случае вирпула), большее количество ДМС будет продолжать накапливаться. Предполагая, что сусло быстро охлаждается, в таблице ниже показана сводка прогнозируемого ДМС из приведенных выше графиков:

Таким образом, новая модель предсказывает, что 15-минутная пастеризация производит наименьшее количество ДМС(

5 мкг / л), в то время как 15-минутное кипение производит наибольшее количество ДМС (

35 мкг / л). Обратите внимание, что 35 мкг / л СММ по-прежнему ниже рекомендуемых 100 мкг / л ДМС.

Закисление в котле и влияние рН

Источник