Солод, как основное сырье для пива является не только источником получения экстрактивных веществ, но и источником ферментов (амилолитических, протеолитических, цитолитических и других), под действием которых нерастворимые вещества самого солода и несоложеных материалов (крахмал, белки и пр.) переводятся в раствор. Однако не для всех ферментов при затирании создаются оптимальные условия действия.

При затирании солода самую большую роль по сравнению с другими ферментами играют амилазы и протеазы. Эти ферменты чувствительны к высокой температуре. Для каждого фермента существует определенная (оптимальная) температура, при которой проявляется их наибольшая активность. При затирании создаются наиболее благоприятные условия для действия амилаз. При температуре около 80° С ферменты полностью инактивируются (разрушаются). Активность ферментов зависит от концентрации водородных ионов (рН), концентрации затора, концентрации самих ферментов и ряда других факторов.

Превращение углеводов (крахмала) начинается с механического нарушения структуры крахмальных зерен, облегчающего ферментативный гидролиз, который проходит значительно лучше при предварительной клейстеризации крахмала. Температура клейстеризации колеблется в зависимости от величины крахмальных зерен и характеризуется не одной определенной температурой, а температурным интервалом (для ячменного крахмала 60—80°С).

Оклейстеризованный крахмал в дальнейшем подвергается ферментативному воздействию. Температура клейстеризации в практике затирания значительно снижается (в среднем на 20°С), если этот процесс происходит в присутствии амилазы. Амилаза может разжижать и неоклейстеризованный крахмал, но в этом случае процесс протекает значительно труднее.

Амилаза является смесью двух ферментов α- и β-амилаз. Свойства α- и β-амилаз различны и позволяют изменять процесс ферментативного гидролиза крахмала в нужном направлении и регулировать состав сусла для пива.

Процесс расщепления крахмала ферментами солода — амилазами — проходит в несколько стадий: первая — разжижение крахмального клейстера, вторая — декстринизация крахмала, т. е. превращение его в продукты распада, и последняя стадия — осахаривание, когда в растворе весь крахмал и большая часть продуктов его распада превращается в сахара (мальтозу и глюкозу).

α-Амилаза разжижает крахмал и расщепляет его с образованием большого количества декстринов. Она устойчива к воздействию высоких температур (при 70°С разрушается слабо), но чувствительна к кислой реакции среды. Под действием β-амилазы крахмал расщепляется преимущественно с образованием мальтозы.

β-Амилаза неустойчива к действию высоких температур (при 70° С полностью инактивируется за 15 мин.), но более устойчива в кислой среде. С повышением температуры разжижающее и осахаривающее действие фермента усиливается, но до определенного предела.

Мальтоза легко и быстро сбраживается дрожжами; декстрины, наоборот, не сбраживаются ни при главном брожении, ни при дображивании.

Декстрины (ахро- и мальтодекстрины) должны быть в сусле, так как обусловливают полноту вкуса и вязкость пива. Они являются продуктами глубокого ферментативного гидролиза и не изменяют окраски раствора йода. Соотношение декстринов и мальтозы определяет степень сбраживания сусла и является одним из важнейших показателей. Установление этого отношения в сусле необходимо для получения характерных особенностей данного сорта пива.

Количество образующихся при осахаривании мальтозы и декстринов зависит от температуры осахаривания. С повышением температуры содержание мальтозы уменьшается, а количество декстринов в сусле увеличивается. Эти изменения показаны в табл.22.

Таблица 22. Количество образующихся при осахаривании мальтозы и декстринов

Температура, оС	Содержание, %		Отношение сахара к несахару
	сахара (сырая мальтоза)	несахаров
62,5	78,64	21 36	1:0,27
65,0	70,28	29,72	1:0,42
70,9	68,72	31,28	1:0,45
75,0	59,93	40,07	1:0,67

Самая благоприятная температура для накопления мальтозы 62,5° С. При этой температуре за непродолжительный промежуток времени получается наибольшее количество мальтозы; к этому стремятся при производстве высокосброженных сортов пива — Московского, Рижского, Ленинградского.

Конечную стадию осахаривания затора проверяют по йодной реакции. Каплю 0,1 н. раствора йода разбавляют водой в пятикратном отношении и смешивают с каплей сусла, при этом окраска не должна изменяться.

По определению Н. И. Булгакова, под осахариванием в пивоварении подразумевается не процесс превращения крахмала в сахар, а прекращение изменения естественной окраски раствора йода, так как низкомолекулярные декстрины обладают этим же свойством, а во время осахаривания накапливаются сахара и декстрины.

Во время затирания солода кроме осахаривания крахмала происходят и другие ферментативные процессы: распад белков, фосфорноорганических соединений.

Превращение белковых веществ и их состав при затирании имеют большое значение для качества пива. Они влияют на пенообразование, стойкость и вкусовые качества пива. Кроме того, продукты распада белков — аминокислоты — необходимы для питания и размножения дрожжей.

Основной процесс расщепления белков протекает при соложении, а при затирании процесс распада их под влиянием протеолитических ферментов проходит иначе и не так глубоко. Главными продуктами расщепления белков являются растворимые в воде белки, пептоны и полипептиды; аминокислот образуется сравнительно мало.

Практически при затирании в сусло переходит около одной трети всех азотистых веществ солода, причем около половины этого количества было переведено в растворимое состояние во время солодоращения.

Растворимые белки, выпадающие при кипячении сусла в осадок, называются коагулируемыми. Растворимые белки, оставшиеся в сусле после кипячения, называются стойкорастворимыми; к ним относятся полипептиды и аминокислоты.

Оптимальная температура для накопления в сусле общего азота 50—55°С, а для аминокислот — 45—60°С. Поэтому, чтобы получить достаточное количество белков при затирании, проводят выдержку при 52° С, называя ее «белковой паузой». Длительность белковой паузы 10—30 мин. в зависимости от степени растворения солода.

Часть нерастворимых белков остается в дробине, некоторые белки, перешедшие в раствор, при кипячении сусла свертываются и вновь переходят в нерастворимое состояние.

Кроме крахмала и белков из солода в раствор переходят пентозаны, гуммиобразные и красящие вещества, которые влияют на вкус и пеностойкость пива.

Все ферментативные процессы при затирании и осахаривании протекают в водной среде. Поэтому требования к химическому составу воды, идущей на затирание, должны быть особенно строгими. На действие ферментов отрицательно влияют карбонаты и бикарбонаты — соли угольной кислоты. Они связывают фосфаты солода и понижают кислотность затора. Для устранения вредного влияния карбонатов применяют воду определенной жесткости или подкисляют воду при затирании молочной кислотой. При подкислении карбонаты переходят в лактаты (соли молочной кислоты), и кислотность воды повышается.