Cefrézés: a malátakeményítő cukorrá alakítása és a sörlé kialakulása

A sörfőzés ezen szakaszának a célja tulajdonképpen, hogy a maláta keményítőtartalmát cukorrá alakítsuk, valamint az egyéb alkotórészekkel, mint a például a kismolekulájú fehérjékkel együtt, vízben feloldjuk. Ehhez az őrölt malátát és az egyéb cefrézni kívánt összetevőt (például pótanyagok) meghatározott mennyiségű és hőfokú vízzel kell bekeverni, hogy folytassuk azokat a biokémiai folyamatokat, melyeket a malátázás során már elkezdtek. A keményítő hideg vízben oldhatatlan, de vizet szív magába és megduzzad, melegítés hatására méginkább megduzzad, majd elcsirizesedik. Ez teszi lehetővé, hogy az enzimek minél jobban hozzáférjenek és lebontsák a keményítőt cukrokká. A folyamat során a keményítőbontás mellett fehérjebontás is történik, valamint az egyéb közvetlenül oldható összetevők is belekerülnek a cefrébe. Végeredményként egy olyan oldatot kapunk, mely egyedi összetétellel rendelkezik.

A cefrézés célja és jellege

Itt indul el a maláta a sörré válás rögös útján. Miután megfelelően megdaráltuk a malátát, rá kell vennünk a szöveti enzimeket, hogy lendüljenek, támadásba a keményítő ellen. Minden enzimnél van egy olyan optimális hőfok, melyen a legjobbat hozza ki magából. Ezeken a hőmérsékleteken pihentetjük a bekeverés után a cefrét, s így elérjük, hogy a keményítő elcsirizesedik, majd egyre jobban feldarabolódik, a végén elcukrosodik. Az így nyert erjeszthető szénhidrátokból fog az élesztő nekünk dolgozni. Akármilyen a cefrézési mód, a művelet végén egy zavaros levünk lesz, amiben kifőtt magdarabok és árpahéjak úszkálnak.

Fizikai előkezelés: őrlés, beáztatás, becefrézés

A sörfőzés a maláta őrlésével kezdődik. Ez pusztán fizikai folyamat, mégis fontos a cefrézés és a szűrés szempontjából. A malátaszemeket úgy kell megőrölni, hogy a magbelsőt minél finomabbra daráljuk, míg a héjat a lehető legjobban egybetartsuk. A cefrézést az segíti, ha magbelső minél finomabb szemű, mert így az enzimek jobban hozzáférnek a keményítőhöz és hatékonyabb lesz a cukrosítás. A malátaőrleményt először vízzel keverjük össze, ez a becefrézés, a cefrézéshez használt víz pedig a becefréző víz.

Ezért van az, hogy sört főzni nagyon könnyű, de igazán jó italt készítéséhez már komoly tudás kell. A dolog nehézsége és szépsége is ebből az összetettségből fakad. Sok tényező befolyásolja a végeredményt, amit végig kontrollálnunk kell, de magában hordozza a lehetőségét annak is, hogy a kitűzött végeredmény érdekében sokféle módon beavatkozzunk a folyamatba. Egy-egy tényező megváltoztatása a teljes folyamat végeredményét befolyásolja. Éppen ezért nincs egyértelmű recept a cefrézésre, de van sok támpont és néhány szabály, ami segítheti a munkánkat.

Enzimek és főbb biokémiai folyamatok

A cefrézés alatt, a maláta fizikai változásain túl (vizet vesz fel, megduzzad, bizonyos összetevői vízben oldódnak) fontos enzimek által végbemenő kémiai változások történnek. Ezeket a változásokat pedig jó pár tényező befolyásolja: a hőmérséklet, az idő, a víz (pH, oldott anyag tartalom és mennyiség) és természetesen a maláta (extrakt tartalma, a benne levő enzimek mennyisége, malátázáskori módosítás mértéke stb.).

A keményítőbontásért felelős két legfontosabb enzim az alfa és béta amiláz, de szerepet játszik a maltáz és a határdextrináz is. A keményítőbontás vagy közvetlenül maltózhoz vezet, vagy nagy molekulájú csoportokon keresztül dextrineket eredményez, miközben monoszacharidok és triszacharidok keletkeznek. A cukrosodás folyamatában nekünk két körülmény fontos, a cukrosodás gyorsasága és tökéletessége, vagyis hogy mennyi időt vesz igénybe a cukrosodás és hogy a keményítőből hány százalék malátacukor és hány százalék dextrin keletkezik.

Béta amiláz

A béta amiláz már a nyugvó magban is előfordul, a csírázáskor aktiválódik. Az amilózt és az amilopektint kívülről bontja le és maltózt szolgáltat, vagyis erjeszthető cukrot. A béta amiláz optimális hatástartománya a cefrében 60-65 °C és 5,4-5,6 pH.

Alfa amiláz

Az alfa amiláz a nem csírázott árpában nem fordul elő, azonban a csíráztatás 2-3. napjától kezdve egyenletesen fejlődik. A keményítőmolekulát belülről ragadja meg és a komplexumot gyorsan kisebb töredékekre bontja. Főleg nem erjeszthető dextrineket termel, de hosszabb hatásidő alatt maltózt és fruktózt is előállít. Optimális hatástartománya a cefrében 72-75 °C és 5,6-5,8 pH.

Maltáz és határdextrináz

A maltáz a maltózt két molekula glükózra bontja. 35-40 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten valamivel több monoszacharid keletkezik úgy, hogy az enzim optimuma ebbe a hőmérsékleti tartományba esik. A határdextrináz a keményítő bontásnál 80% maltózt és 20% dextrint termel, vagyis a cefrét a kis bomlástermékek (erjeszthető cukrok) irányába tolja el. Optimális hatástartománya a cefrében 55-60 °C és 5,1 pH.

Fehérjebontás, szerepe és arányai

A fehérjék minden lehetséges nitrogéntartalmú anyag keverékei, az oldhatatlan nagy molekulájú nyersfehérjétől az egyszerűbb aminosavakig. A maláták teljes fehérjetartalma a malátázáshoz használt alapgabona fajtájától függ (például a búza fehérjetartalma magasabb, mint az árpáé). A nyersterményben alapvetően nagy molekulájú fehérjék vannak, amik nagyrészét kisebb egységekre bontjuk, közepes-, illetve kismolekulájú részekre a malátázás és a cefrézés során. Ezek a nagy molekulájú fehérjék nem, vagy csak kis mértékben oldódnak a vízben. Forralás hatására, nagyrészük, összeállva kicsapódik. Ez a fehérjetípus felel a sör zavarosságáért, illetve érzékenységéért a hőmérsékletre és a baktériumokra.

A nagy molekulájú fehérjéket a proteáz nevű enzim bontja le közepes molekulájú polipeptidekre és peptonokra. A polipeptidek és a peptonok, vagyis a közepes molekulájú fehérjék legfontosabb szerepe a kész sör habtartósságában, testességében és ízében van. Vagyis a cefrézés során törekednünk kell rá, hogy ebből a fehérjetípusból minél több megmaradjon és ne bontsuk túl a proteineket. A kis molekulájú fehérjék a polipeptidek és a peptonok feldarabolódásából jönnek létre. Ez a proteincsoport elsősorban az élesztő táplálásáért felel, vagyis tápsóként funkcionál. Két legfontosabb képviselői a peptidek és az aminosavak. A kismolekulájú fehérjék kialakulásáért a peptidáz nevű enzim felel, ami tulajdonképpen a közepes méretű proteineket bontja le.

Összegzés: a fehérjebontás egy igen összetett folyamat, de ha csak jól módosított, modern malátát használunk nem okozhat nagy gondot. A dolog lényege azonban, hogy a jó hab és az élesztő táplálása miatt érdemes a cefrézéskor fehérjebontó szakaszt beiktatni, de ügyelni kell a megfelelő arányokra. Ha túl kicsi a fehérjebontás, érzékeny és zavaros lesz a sör, ha túl nagy, sok lesz a kismolekulájú fehérje a közepes molekulájúak rovására és nem lesz jó a hab. A helyes arányokat a készített sörtípusnak megfelelően kell beállítani.

Béta-glukánok és viszkozitás

A maláta béta glukán tartalmát két molekulatípus alkotja: a hemicellulózok és a gumianyagok, melyek főleg a törkölyben fordulnak elő. Ezek az anyagok felelnek a sörlé viszkozitásáért valamint szerepet játszanak a végtermék ízében is. Arányuk minél magasabb, annál sűrűbb lesz a cefre és annál nehezebb megy a szűrés és üresebb ízűvé válik sör. Viszont minél kisebb az arányuk, annál ízetlenebb lesz a sör, de könnyebb lesz szűrni. Ebből következik, hogy hasonlóan a fehérjebontáshoz, itt is egy arany középutat kell találni.

A bontási folyamatokért a béta glükanáz nevű enzim felel, ami 35-50 °C között, 5,0 pH körül a legaktívabb, 60 °C fölött pedig inaktiválódik. A béta glukán tartalom az alacsony hőmérsékletű pihentetők során folyamatosan csökken az enzimek hatására, azonban a cefrézés magasabb hőmérsékleti tartományaiban újra növekszik. Ennek oka, hogy az enzimek alacsony hőfokon a már oldott béta glukán molekulákat elkezdik lebontani, de a cefrézés magasabb hőmérsékletén, 60 °C fölött a keményítő elcsirizesedésének hatására újabb oldható anyagok kerülnek a cefrébe.

Csirizesés és kihozatal

A csirizesítés tulajdonképpen egy fizikai folyamat. A keményítő molekulák elfolyósodását, szétmálását jelenti. Minél nagyobb a csirizesedés, annál jobb lesz a kihozatal, mert az enzimek jobban hozzáférnek a amilózhoz és nagyobb hatásfokkal tudják átalakítani azokat. A maláták és egyéb gabonafélék különböző hőfokokon csirizesednek. A csirizesedés malátakeményítőnél 70 °C-on, kukoricakeményítőnél 68 °C-on, rizskeményítőnél 72 °C-on, búzakeményítőnél pedig 62 °C-on kezdődik.

Összegzés: a malátáknál a viszonylag magas csirizesedési hőmérséklet nem kedvez a folyamatnak, mert ezen a hőfokon, a béta amiláz már inaktíválódik, vagyis a felszabadult keményítőmolekulákat csak az alfa amiláz tudja dextrinekre bontani. Mégis lehetséges, hogy jobban kihasználjuk a csirizesedésből adódó többletkihozatalt, de az viszonylag nagy energiaráfordítással jár. A dekokciós cefrézés pont ezt a csirizesedési folyamatot használja fel a cefrerészek megfőzésével.

Cefrézési hőfokok, pihentetők és időtartamok

A hőmérséklet a sörkészítés egyik legfontosabb tényezője. A cefrézésnél számunkra a 35-80 °C közötti tartomány a legjelentősebb. Az alacsony hőfokokon (35-55 °C) a maláta vízoldása, a fehérjebontás és a béta glukán bontás folyamatok zajlanak. Itt dől el, milyen lesz a kész sör habja, mennyire lesz hajlamos a zavarosodásra, mennyi tápanyagot tudunk biztosítani az élesztőnek és befolyásolja az ízt is. Manapság, főleg az amerikai sörfőzők körében, jól módosított malátákat használva ezt az alacsony hőfokú pihentetőt el is hagyják.

Általában elég egy hőfokon pihentetni (53 °C) 10-20 percet. A következő hőfoktartomány a 60-75 °C közötti, ahol a legfontosabb átalakulási folyamat a keményítő cukrosítása. 60-65 °C között inkább erjeszthető, 70-75 °C között inkább nem erjeszthető cukrok keletkeznek. Vagyis itt állíthatjuk be a sörünk szárazságát vagy édességét. Minél nagyobb az erjeszthető cukrok aránya annál jobban le fog erjedni a sör (alacsony fajsúly) és ezzel együtt magasabb lesz az alkoholtartalma és szárazabbá válik. Ezzel szemben minél több a nem erjeszthető cukor (dextrin), annál testesebb, édesebb sört kapunk.

Jódpróba, enziminaktiválás, szűrés és máslás

A cukrosodás befejezését jódpróbával ellenőrzik. Jódpróba - fehér tányérra veszünk mintát a cefréből, és rácseppentjük a keményítő jódindikátort. Ha az indikátor nem változtat színt, tehát a próba negatív, a cefrézést befejezettnek tekinthetjük. A cefre hőmérsékletét 78 °C-ra emeljük kb. 15 percre, hogy inaktiváljuk az enzimeket és megelőzzük a túlzott viszkozitást.

A cefrézés befejeztével a malátát tartalmazó hengert, a benne lévő malátadarával együtt kiemeljük. A malátadara nem oldódó részei szűrőréteget alakítanak ki, amelyen keresztül kiválik a malátakivonat - a malátalé. Ezt a szűrőréteget a malátalé lefolyása után vízzel bekeverjük annak érdekében, hogy a lehető legtöbb kivonatot nyerjük ki. (Ennek a víznek a mennyisége dönti el, hogy milyen erős lesz a sörünk.)

A máslást sima, szintén 77 °C körüli vízzel végezzük. Mennyisége a becefréző víz mennyiségétől függ, de úgy a legegyszerűbb kalkulálni, hogy kb. 10-20%-kal több sörlevet nyerjünk ki, mint amennyit erjeszteni szeretnénk. A máslásra több módszert is alkalmazhatunk. Megvárhatjuk, míg a teljes sörlé lefolyik és utána kezdjük el a máslást. A másik módszer szerint folyamatosan adagoljuk a máslóvizet, úgy hogy a gabonaágyat mindig lepje el 1-2 cm víz.

Gyakorlati cefrézési eljárások

Házi sörfőzésben leggyakrabban az infúziós cefrézési módszert alkalmazzák, az ún. egyhőmérsékletűt. Ez a módszer egyszerűbb és kényelmesebb házi körülmények között. Vagyis: a kiválasztott malátákat lassan beleszórjuk egy, 15 liter kb. 70-73 °C-os vízzel töltött üstbe. Keverjük, hogy ne képződjenek csomók, és a maláta egyenletesen eloszoljon. A hőmérsékletnek 65-67 °C körül kell beállnia. Ezt a hőmérsékletet kb. 40-60 percig tartjuk, a recepttől és a maláta fajtájától függően.

Vagy végezhetjük ún. folyamatos módszerrel (hőmérsékleti szünetek nélkül), és 60-70 °C között tartva. Vagy többhőmérsékletű cefrézést is alkalmazhatunk ún. pihenőkkel. Először 62-65 °C-on cefrézünk 30-40 percig (ekkor a béta-amiláz működik), majd 70-72 °C-on további 30 percig (ekkor az alfa-amiláz működik) - a készülő sör teltebb ízű és magasabb alkoholtartalmú lesz.

Utasítások a cefre kezelésére és továbbvezetésére

Miután mindent leszűrtünk, a visszamaradt törkölyt (malátát) 78 °C-os vízzel öblítsük át, hogy kioldjuk a maradék cukrokat. A sörlevet visszatesszük az üstbe, és felforraljuk. Hozzáadjuk az előre meghatározott komlómennyiségeket: először keserűségre (keserűkomló), majd ízre és aromára (aromakomló). A komlózás általában kb. 60 percig tart. A komlózott, édes sörlevet a lehető leggyorsabban le kell hűteni, például merülő hűtővel, és folyamatos keveréssel levegőztetni. A lehűtött sörlevet fertőtlenített erjesztőedénybe töltjük, hozzáadjuk a rehidratált élesztőt. Légmentesen lezárjuk, és megkezdjük az erjesztést.

Összefoglaló megjegyzések a cefrézésről

A cefrézés legfontosabb lépése a keményítő cukorra bontása. A keményítőbontással a kész sör erjeszthető és nem erjeszthető összetevőinek arányát állíthatjuk be, ezzel kialakítva az alkoholtartalmat és a testességet, édességet, ami természetesen az előállítani kívánt sörtípustól függ. A cefrézés során számos biokémiai folyamat játszódik le, melyet befolyásolhatunk, és folyamatosan kontrollálnunk is kell.

tags: #cefrezes #soran #malatabol #cukor