Metode in postopki drozganja

Različni postopki drozganja so zasnovani tako, da pridobimo čim več topnega materiala iz različnih sladov in ostalih virov sladkorja. V postopku drozganja se uporablja različne temperature, ki so idealne za razgradnjo različnih delov škrobnega endosperma.

V osnovi se lahko drozganje razdeli na eno in večstopenjsko. Ta delitev se nanaša predvsem na uporabo enega ali več temperaturnih območji/režimov, ki jih uporabimo med procesom za pridobitev želenega učinka tekom drozganja. Nekatere metode drozganja, ki so predstavljene v nadaljevanju, že same po sebi ponujajo večstopenjsko drozganje.

Metodo in temperaturni režim drozganja izbiramo na podlagi tega, katero vrsto piva bomo varili oz. kakšno želimo da je pivo (karakter piva). Prav tako lahko premišljena izbira izboljša učinkovitost drozganja. V teoriji večstopenjsko drozganje predstavlja bolj celostni (holistični) pristop. S počasnim segrevanjem in z uporabo več (običajno 5) temperaturnih režimov ter ustreznih pH-jev lahko pridobivamo različne kvasovkam prijazne sladkorje. Glavna izziva te metode sta trajanje drozganja in natančnost meritev.

Z razvojem sodobnih tehnologij in s tem napredkom modifikacij slada, zanesljivosti meritev, nadzora temperatur ipd. so nekatere metode postale manj uporabne. Vseeno pa jih lahko morda domači pivovar z manj opreme še vedno izkoristi v svoj prid ali pa zgolj kot eksperiment.

Delno drozganje (Partial Mash)

Delno drozganje še ne sodi popolnoma med “all grain” metode, saj pomeni kombinirano metodo uporabe slada in ekstrakta. 

Namakalna metoda drozganja (Steep Mash)

Ta metoda drozganja ni uporabna za vse vrste slada in prvenstveno ni namenjena pretvarjanju škroba v sladkor (čeprav kljub temu na to vpliva), temveč dodajanju arome. Uporablja se kot dodatek varjenju piva z ekstraktom.

Slad zmeljemo v vrečo za drozganje. Ko segrevamo vodo za kuhanje, spustimo vrečo v kotel in pustimo da se namaka, dokler voda ne zavre.

Drozganje z infuzijo (Infusion Mashing)

Drozganje z infuzijo je način, kjer vročo vodo zmešamo s sladom, pri čemer želimo dobiti temperaturo drozge med 63.3°C in 68.8°C. Med drozganjem poskušamo ohranjati enakomerno temperaturo, da dosežemo saharizacijsko stopnjo. To pomeni, da se škrob iz zrna spreminja v fermentabilne sladkorje. 

Obstaja več različnih načinov infuzijskega drozganja – enojno infuzijsko drozganje, recirkulacijsko infuzijsko drozganje (RIMS), drozganje z izmenjevalcem toplote (HERMS), itd. Zadnje dva načina zahtevata bolj napredno opremo.

Enojno infuzijsko drozganje (Single Infusion Mash) zahteva dobro izoliran drozgalnik (za domače pivovarje lahko priporočamo tudi dobro hladilno skrinjo z montiranim izpustnim ventilom). Vanj vlijemo vodo, ki ima malenkost višjo temperaturo kot naša ciljna temperatura drozganja, da kompenziramo izgubo temperature pri vlivanju vode v neogret drozgalnik in slad. 

RIMS (Recirculating Infusion Mash System – Recirkulacijsko infuzijsko drozganje) je sistem, ki nenehno črpa drozgo med samim procesom drozganja čez grelni element in tako ohranja konstantno temperaturo drozge skozi celoten drozgalnik. 

HERMS (Heat Exchange Recirculating Mash System – Drozganje z izmenjevalcem toplote) je sistem podoben RIMS-u z dodanim izmenjevalcem toplote, ki uporablja toploto, ki jo oddaja drozga, za segrevanje vode, ki jo uporabimo v fazi spiranja. Prednost sistema HERMS je zmanjšanje porabe energije v fazi drozganja. Sistema RIMS in HERMS se lahko uporabljata skupaj.

Dekokcijsko drozganje (Decoction)

Dekokcijsko drozganje spada med starejše metode drozganja. Nastal je zaradi pomanjkljive opreme in slabših tehnologij za razvoj modificiranega slada. Temu navkljub ima svojo uporabno vrednost še danes, saj ga s pridom uporabljajo nekatere pivovarne. Tradicionalno obliko predstavlja “trojno dekokcijsko drozganje”, ki bo opisano v nadaljevanju. Drugim, krajšim oblikam, pa se bomo posvetili ločeno.

Ideja metode je, da odstranimo del drozge, jo zavremo in nato vrnemo v drozgalnik. Ker del sladkorjev zaradi segrevanja karamelizira, beljakovine pa se strdijo, se sladni okus spremeni. Z vrenjem dela drozge sprostimo dodatne encime za pretvorbo v alkohol, prav tako pa nam metoda olajša fazo izpiranja.

POSTOPEK

Razmerje med sladom in vodo, ki ga želimo pri dekokcijskem drozganju doseči, je za svetla piva običajno med 4.8 in 5.4 L/kg,  za temenjša piva pa med 3.0 in 4.0 L/kg. 

Dekokcijsko drozganje pričnemo na enak način kot infuzijsko drozganje. Začetna temperatura drozge je 37°C. Razlog za to temperaturo naj bi bil usklajenost s telesno temperaturo (ker pivovarji niso imeli na voljo termometra, so ustreznost določili kar s prstom). Če temperatura ni bila ne topla ne hladna, je bila primerna za pričetek drozganja. Slad pri tej temperaturi pustimo vsaj 15 minut. Če želimo vplivati na pH drozge, ga lahko pustimo tudi dlje časa.

Po preteku tega časa približno tretjino drozge odvzamemo iz drozgalnika in jo v ločeni posodi segrejemo na 66 °C ter pustimo stati 15–20 minut. To omogoča, da pride do pretvorbe škroba, predno zavremo še drozgo in se encimi uničijo. V sodobnem, dobro modificiranem sladu, se lahko v tem koraku del drozge popolnoma spremeni. 

Nato odvzeti del drozge segrejemo do vrelišča. Pri svetlih pivih kuhamo drozgo na tej temperaturi 15 minut, medtem ko temna piva, v katerih je zaželena večja proizvodnja melanoidina, kuhamo dlje, celo do 40 minut (običajno do okoli 30). Pri tem je pomembno, da drozgo redno mešamo in s tem preprečimo, da bi se zažgala.

Vrelo drozgo vrnemo v drozgalnik, premešamo in celoten postopek ponovimo.

Prvo vračanje dela drozge dvigne temperaturo na približno 52°C kar pomeni, da je del drozge, ki se nahaja v drozgalniku, v tem koraku pričel z aktivacijo beta-glucanase ali pogovorno proteniskim počitkom.
Drugo vračanje dela drozge dvigne temperaturo na približno 65°C. Ker se v tem koraku prične razgradnja škroba v maltozo in ostale sladkorje, z naslednjim odvzemom počakamo vsaj 30 minut (če uporabljamo dobro modificirane slade, v nasprotnem primeru je potrebno počakati 60 minut). Nato še zadnjič odvzamemo tretjino drozge in ponovimo opisani postopek.
Tretje vračanje dela drozge dvigne temperaturo na približno 77°C. To je tudi temperatura ki jo uporabljamo za “mash out”, ki običajno traja 5-10 minut.

Piva za katera je priporočljiva uporaba te metode so Nemški in Češki stili lagrov, pilsner, bocks, doppelbocks in Oktoberfests. Primer takega piva je Pilsner Urquell.

Turbidno drozganje (Turbid Mash)

Turbidno drozganje je metoda, ki tradicionalno izvira iz Belgije in je nastala z namenom razvoja kislih piv. Gre za metodo drozganja, ki vzame kar precej časa.

Prvi razlog za metodo je v tem, da se Lambicu dodaja znaten delež neslajene pšenice (30-40 %), zato je potrebno tekom drozge opraviti korake, ki bi jih sicer opravila sladarna. 

V nasprotju z običajnimi željami pivovarjev je za pivo, narejeno po tej metodi, značilen moten izgled. Nastali škrob in dekstrini so nefermentabilni sladkorji, ki jih Saccharomyces ne bo porabil in bodo odlična hrana za kulture Brettanomyces ter kisle bakterije. 

Metoda nekoliko spominja na dekokcijsko drozganje, ob enem pa ima tudi elemente žitnega drozganja. Čeprav velja za zahtevnejšo je popolnoma izvedljiva, potrebujemo pa poseben kos opreme, ki se mu izvorno reče “stuykmanden” (spominja na nekakšno cedilo, s pomočjo katerega odvzamemo tekočino iz drozgalnika).

POSTOPEK

Začetno razmerje med vodo in sladom je 0,7 L/kg. Čeprav to pomeni, da bo drozga na začetku zelo gosta, jo bomo skozi postopek razredčili.

Drozganje pričnemo na 45°C in držimo to temperaturo 10-20 minut. S tem dosežemo že večkrat omenjeni “proteinski počitek”.

Želatinizacijo neslajene pšenice dosežemo v drugem koraku, kjer dodamo dovolj vročo vodo, da dvignemo temperaturo drozge na 58°C in jo vzdržujemo 10 minut. Prav tako smo z dodano vodo dvignili razmerje med vodo in sladom na približno 1 L/kg.

Iz drozgalnika s pomočjo “cedila” odstranimo 4-5 % tekočine iz drozge. Tekočino v ločeni posodi segrejemo na 82°C. S tem dosežemo, da se zaustavi encimska dejavnost in zaključi pretvorba v fermentabilne sladkorje.

S pomočjo dodajanja vroče vode dvignemo temperaturo drozge na 66°C in jo vzdržujemo 30 minut.

Iz drozgalnika s pomočjo “cedila” tokrat odstranimo približno 24 % tekočine iz drozge. Odstotki se nanašajo na izhodiščno količino velikosti drozge. Tekočino združimo z tekočino iz prejšnjega turbidnega odvzema in ponovno segrejemo na 82°C.

S pomočjo dodajanja vroče vode dvignemo temperaturo drozge na 72°C in jo vzdržujemo 20-30 minut.

Tekočino, ki je bila odvzeta v prejšnjih korakih, segrejemo na 85°C in vrnemo v drozgalnik. S tem dvignemo temperaturo drozge in dosežemo “mash-out”.

Vodo za spiranje segrejemo na 88°C. Na ta način izvlečemo več taninov kot pri navadni kuhi. Prav tako za spiranje uporabimo precej več vode kot pri modernih metodah spiranja. To rezultira v večji količini pivine z nižjo specifično gostoto. Da dosežemo primerno končno specifično gostoto, je potrebna daljša faza kuhanja, ki traja od 3 do 5 ur.

Pri uporabi te metode drozganja je potrebno vzeti v obzir, da se primarna fermentacija, zaradi pretvorbe drugih vrst sladkorja kot običajno, podaljša.

Primer piva primernega za to metodo sta lambic in gueuze. Metodo med drugim uporabljata pivovarni Cantillon in Boon.

Žitno drozganje (Cereal Mashing)

Ta način drozganja uporabljamo, kadar želimo dodajati neslajena žita kot so oves, rž, riž in koruza. Tako tega načina na primer ne uporabljamo, če omenjena žita uporabljamo v obliki kosmičev (saj so ta postopek za vas opravili že v sladarni), ga pa po drugi strani uporabimo tudi za ječmen in pšenico, kadar nista bila predhodno predelana v slad. Uporabimo ga tudi pri uporabi drugih sestavin bogatih z ogljikovimi hidrati kot so krompir, buče, fižol,… Količina neslajenih žit na recepturo je praviloma  do 40 %.

Nekateri pivovarji zagovarjajo tezo, da do 15 %  teh dodatkov lahko uporabimo direktno v mashu, kar je  nad 15 % pa je deležno žitnega drozganja.

Metodo žitnega drozganja uporabimo, da sladkorje spremenimo v želatinasto zmes. To encimom omogoči,  da enostavneje dostopajo do škroba.

POSTOPEK

Neslajena žita zmeljemo ali zdrobimo v drobno zrno – če je mogoče manjše od zmletih zrn ječmena. 

Žitna zrna zmešamo s približno 20 % slajenega ječmenovega slada (najboljše osnovni slad kot sta Ale ali Pilsner). Ta ječmen bo zagotovil encime potrebne za pretvorbo in razgradnjo sladkorjev, saj številni žitni dodatki sami nimajo dovolj encimov, kar si želimo.

Dodamo vročo vodo v razmerju 4–6 L/kg in dobro premešamo, da dobimo kašo. Temperatura vode je odvisna od vrste žita (glej spodaj). 

Držimo temperaturo želatiniranja 15-20 minut.

Počasi dvignemo temperaturo žitne kaše do rahlega vrenja in jo držimo 20-30 minut. Ko to storimo, bo drozga iz zrnate mešanice začela prehajati v želatinasto obliko. Ker želimo, da je zmes “tekoča”, po potrebi dodajamo vodo.

Vrelo mešanico dodamo v drozgalnik, kjer se drozga preostanek slajenega žita. Vrela mešanica bo dodala približno 6°C, kar je potrebno upoštevati pri izračunih za optimalno temperaturo v nadaljevanju drozganja. Za točen izračun lahko uporabimo “dekokcijski kalkulator”. Druga možnost je uporaba hladne vode za znižanje temperature žitne drozge na ciljno temperaturo, predno jo dodamo glavni drozgi.

Temperature pri katerih dosežemo želatinizacijo glede na vrsto žita: 
Neslajen ječmen: 60-65°C
Pšenica: 58-64°C
Rž: 57-70°C
Oves: 53-59°C
Koruza: 62-74°C
Riž: 68-78°C

Pivovarne uporabljajo to metodo za pocenitev piva, v domačem pivovarstvu pa se to metodo uporablja za stile, kot so light in american pilsner, cream ale, American Bocks. Prav tako to metodo uporabljamo za izdelavo piva brez glutena.

Učinki temperatur

Drozganje v večini primerov traja med 60 in 90 minut. V primeru, da nam primanjkuje časa, nekateri pivovarji poročajo o podobnem učinku tudi že pri 30 do 40 minutah. Časovni razpon je sicer odvisen tudi od vrste in modificiranosti slada. S temperaturnega vidika je spodnja meja, pod katero ne želimo iti, običajno 60°C, zgornja pa 74°C. Če gremo pod spodnjo mejo ne bomo aktivirali encimov, če gremo čez zgornjo mejo pa jih bomo uničili (denaturirali). Navkljub temu vemo, da se iz nekaterih razlogov uporabljajo tudi višje in nižje temperature. Višje so bile predstavljene med zgoraj opisanimi metodami, spodaj pa si lahko pogledamo še encimsko aktivnost pri nižjih in optimalnih temperaturah.

ENCIMI	TEMPERATURNO OBMOČJE	pH*	NALOGA IN VPLIV	OPIS
Phytase	Aktivne: 30-52°C Optimalno: 35-45°C	Aktivne: 5.0-5-5 Optimalno: 4.5-5.2	Nižanje pH	Faza običajno ni potrebna, s tujko pa jo imenujemo “acid rest”.
Beta glucanase	Aktivne: 20-50°C Optimalno: 40-48°C	Aktivne: 4.5-6.0 Optimalno: 4.5-5.5	Reši problem visoke viskoznosti, s čimer izboljšamo filtracijo	Primeren za izboljšanje filtracije ter reši problem visoke viskoznosti pivine. Uporablja se ga v krajših časovnih intervalih.
Proteinaza / Proteases	Aktivne: 20-65°C Optimalno: 45–60°C	Aktivne: 4.5-6-0 Optimalno: 5.0-5.5	Cepi dolge verige proteinov, kar pomeni bistrejše pivo	V današnjih časih, ko imamo na voljo visoko modificirane slade, aktivacija encima proteinase ni nujno potrebna. Čeprav so današnji sladi močno modificirani, pa bodo določeni stili (ležak, pilsner, bitter itd.) bolj, predvsem pa hitreje bistri, če 20-30 minut drozgamo na temperaturi, pri kateri deluje encim proteinaza. Pogovorno temu rečemo tudi proteinski počitek.
Peptidases	Aktivne: 20-67°C Optimalno: 45-55°C	Aktivne: 4.5-6.0 Optimalno: 5.0-5.5		Iz topnih beljakovin proizvedemo prosti amino dušik (FAN)
Alpha glucosiadase	Aktivne: 60-70°C Optimalno: 60-70°C	Aktivne: 4.5-6.0 Optimalno: 5.0-5.5	Cepi maltozo in lager sladkorje	Zanemarljiv učinek na skupni doprinos.
Limit dextrinase	Aktivne: 60-67°C Optimalno: 60-65°C	Aktivne: 4.5-4.8 Optimalno: 4.8-5.4	Cepi majhne dekstrine	Cepi majhne dekstrine.
Beta amilaza	Aktivne: 55–65°C Optimalno: 55–65°C	Aktivne: 5.0-6.0 Optimalno: 5.4-5.5	Cepi škrob na glukozo in maltozo, zato dobim bolj suho pivo.	Če bi radi zvarili suho pivo, torej pivo z manj sladnega telesa (Dry stout, IPA, Saison,…), bomo stremeli k aktivaciji encima beta amilaza, ki nam bo priskrbel enostavne sladkorje. Kvasovke tovrstne sladkorje z lahkoto predelajo v alkohol. Če želimo, da se to zgodi, moramo predvsem upoštevati ustrezno temperaturno območje ter eventuelno tudi pH.
Alfa amilaza	Aktivne: 60–75°C Optimalno: 60–70°C	Aktivne: 5.0-6.0 Optimalno: 5.6-5.8	Cepi škrob na kompleksnejše sladkorje (dekstrine, maltozo) in tako dobimo bolj sladko pivo	Če želimo zvariti pivo polnega telesa (Sweet stout, Winter ale…), takrat uporabimo temperaturno območje v katerem deluje alfa amilaza, saj le-ta ustvari kompleksne sladkorje, katere kvasovke težko konzumirajo.