Технология производства пшеничного солода

Обновлено: 18.09.2024

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Киселева Татьяна Федоровна, Помозова Валентина Александровна, Миллер Юлия Юрьевна, Верещагин Александр Леонидович

Пшеница самая распространенная зерновая культура в мировом масштабе, ценность которой заключается в сбалансированном наборе углеводных и азотистых соединений различной молекулярной массы, а также витаминов и минеральных веществ. Однако использование пшеницы в производстве напитков провоцирует ряд трудностей, обусловленных ее химическим составом. Присутствующие в пшенице органические полимеры с большой сложностью подвергаются растворению и переходу в напиток за счет низкой ферментативной активности нативной зерновой культуры, в частности ферментов амилолитической и протеолитической направленности. С целью повышения ферментативной активности зерна проводят его проращивание, которое позволяет активизировать ферментный потенциал зерна, ускорить физиологические и биохимические превращения и тем самым скорректировать его химический состав. Современные способы солодоращения, основанные на применении физических, химических и других способов воздействия на зерно, ориентированы на ускорение протекания процесса проращивания, улучшение качества получаемого солода, оптимизацию производственных стадий. Применение при проращивании зерна различных органических и неорганических активаторов и стимуляторов роста способствует получению солода с требуемым химическим составом. В работе показана возможность использования органического препарата на одной из стадий солодоращения пшеницы с целью получения пшеничного солода с повышенной ферментативной активностью и высокими качественными и технологическими показателями. Пшеницу на стадии замачивания подвергали обработке комплексом органических кислот в концентрации 10-9 моль/дм3, выдерживали в течение 6 ч, затем подвергали проращиванию, сушке и удалению ростков. Солодоращение зерна проводили с постоянным контролем органолептических характеристик проращиваемого зерна, его физиологических превращений, а также изменений амилолитической и протеолитической активностей пшеницы на всех технологических этапах. Предлагаемый способ позволяет ускорить физиологические и биохимическое развитие пшеницы, повысить амилолитическую (на 23 %) и протеолитическую (на 33 %) активности солода относительно необработанного зерна, сократить процесс проращивания пшеницы на 2 сут, получить пшеничный солод с высокими качественными и технологическими показателями.

The Possibility of Improving the Technology Wheat Malt

Wheat is the most common grain crop in the world scale, the value of which is in a balanced set of carbohydrate and nitrogenous compounds of various molecular weights, as well as vitamins and minerals, but the use of wheat in the beverage industry provokes a number of difficulties associated with its chemical composition. Present in wheat organic polymers with great difficulty be subjected to dissolution and transition into the drink due to the low enzymatic activity of the native grain crops, particularly of enzymes of amylolytic and proteolytic orientation. With the aim of increasing the enzymatic activity of grain is carried out germination, which allows to activate the enzyme potential of the grain, speed up the physiological and biochemical transformations, and thereby to adjust its chemical composition. Modern methods of malting, based on the application of physical, chemical and other methods of influence on the grain, focus on accelerating of the process of germination, improving the quality of the malt, optimization of production stages. Use in the germination of grain of various organic and inorganic activators and growth factors contributes to obtaining of malt with the required chemical composition. The paper shows the possibility of using organic drug on one of the stages of malting of wheat with the aim of obtaining wheat malt with high enzymatic activity and high qualitative and technological performance. The wheat at the stage of soaking was subjected to treatment with a complex of organic acids at a concentration of 10-9 mol/dm3, was aged for 6 hours, then subjected to the germination, drying and removing sprouts. The malting of grain was carried out with permanent control of organoleptic characteristics of the sprout of the grain, its physiological transformations as well as changes of amylolytic and proteolytic activity of wheat at all stages of the process. The proposed method allows to accelerate the physiological and biochemical ripening of wheat, increase amilolitic (by 23 %) and proteolytic (by 33 %) activity of malt relative to unprocessed grain, to shorten the process of germination of wheat in 2 days, get wheat malt with high qualitative and technological performance.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ для ПРОИЗВОДСТВА НАПИТКОВ

Совершенствование технологии пшеничного солода

д-р техн. наук, профессор;

д-р техн. наук, профессор Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

канд. техн. наук Сибирский университет потребительской кооперации

С целью расширения ассортимента выпускаемой продукции, а также для экономии дорогостоящего сырья, пивоваренные предприятия в настоящее время перерабатывают различные виды зерновых культур как в соложеном, так и в несоложеном виде. Одна из таких культур — пшеница.

Пшеница — самая важная продовольственная культура, занимающая первое место в мировом производстве, в том числе и в России. Основное направление ее использования — хлебопечение. Ценность пшеницы заключается в составе углеводного и белкового комплекса, в сбалансированном содержании макро- и микроэлементов, витаминов, аминокислот и некоторых ферментов. Основной барьер, препятствующий использованию на-тивной пшеницы в пивоваренном производстве, заключается в особенности ее химического состава, определяющей ряд трудностей при переработке. В частности, состав протеинового комплекса пшеницы, большая часть которого представлена спирто- и щелочераство-римыми фракциями: глютелином и глиадином, образующими при смешивании с водой клейкую массу, а также высокое содержание некрахмальных полисахаридов приводят к излишнему повышению вязкости и затруднению процесса фильтрации.

Решение данной проблемы может быть реализовано при солодо-ращении зерна, в результате которого исходный химический состав зерновой культуры претерпевает

количественные и качественные изменения за счет воздействия собственной ферментативной системы, активируемой в процессе проращивания [1, 2].

Основные технологические факторы, регулирующие процесс со-лодоращения, а также изменения состава получаемого солода — температурный режим, влажность, соотношение кислорода и углекислого газа, рН среды, присутствие активаторов роста и ингибиторов дыхания 5. Оперируя вышеуказанными параметрами, можно добиться получения солода с требуемым химическим составом [7, 8]. Кроме специальных технологических приемов, в настоящее время существуют и другие способы воздействия на зерно, основанные на применении физических или химических методов с целью совершенствования как самого процесса солодоращения, так и улучшения протекания биокаталитических процессов за счет сформированного ферментативного комплекса, способного путем гидролиза высокомолекулярных соединений нативного зерна нивелировать имеющиеся недостатки при его использовании [9, 10].

10 ПИВО и НАПИТКИ 5•2017

Современные технологии д.

для ПРОИЗВОДСТВА НАПИТКОВ

способна оказывать стимулирующее влияние на рост растений и микроорганизмов 12 за счет повышения проницаемости клеточных мембран [13]. Одним из объяснений этого эффекта может служить специфическая транс-конформация органических кислот при концентрации ниже 10-8 моль/дм3 [14, 15]. Применение данного органического активатора способствует созданию оптимального уровня рН среды, необходимого для протекания биокаталитических превращений с образованием ростовых веществ в зерне и увеличением их концентрации, что в свою очередь окажет положительное влияние на процесс проращивания зерна и формирование его химического состава.

Целью работы стало изучение возможности применения комплекса органических кислот для повышения ферментативной активности зернового сырья в процессе проращивания и сокращения продолжительности процесса.

Оценку качества зернового сырья проводили стандартными и специфическими методами, применяемыми в пивобезалкогольной промышленности [16].

В исследуемом образце пшеницы, произрастающей в Алтайском крае, определяли основные органо-

лептические и физико-химические показатели (табл. 1).

Для обеспечения оптимального протекания технологических стадий производства солода при оценке физико-химических показателей исходного зерна особое внимание следует уделять таким показателям, как способность прорастания, которая находится на достаточно высоком уровне, и показателям, определяющим активность ферментного потенциала зерна, в данном случае амило-литической и протеолитической активностям. Амилолитическая активность представляла интерес с той точки зрения, что солод, полученный на основе пшеницы, может обеспечить повышение общего ферментативного потенциала основного сырья — ячменного солода и увеличение выхода экстрактивных веществ. О глубине распада белков в процессе проращивания можно судить по активности протеолитических ферментов. Большое количество белков в пшенице может способствовать снижению коллоидной стойкости зерновых напитков. В связи с этим необходимо стимулировать снижение содержания белков при проращивании пшеницы, для чего необходимо способствовать увеличению протеолитической активности пшеничного солода.

Пшеничный солод получали классическим способом. Мойку пшеницы осуществляли при температуре воды 14.. .16 °С с добавле-

Органолептические и физико-химические показатели пшеницы

Цвет, запах, вкус Свойственные нормальной пшенице, без посторонних оттенков

Массовая доля влаги, % 8,6 ±0,1

Абсолютная масса, г 32,2±1,0

Натура, г/дм3 780±5,0

Способность прорастания, % 90,8±0,1

экстрактивных веществ 62,2±1,0

нием в последнюю моечную воду перманганата калия для дезинфицирующей обработки зерновой культуры.

Замачивание проводили воздушно-водяным способом при максимальной температуре воды 16°С до достижения влажности 45-46 %. Особенность проведения этой технологической стадии заключается в том, что вследствие отсутствия мякинной оболочки зерно очень быстро впитывает влагу, поэтому процесс замачивания протекает очень быстро.

Выбор данного режима замачивания обусловлен необходимостью получения зерна с одинаковым уровнем влажности во всех участках зерновой массы, при этом без выраженного числа наклюнувшихся зерен. Для достижения поставленных в исследовании задач за 6 ч до окончания процесса замачивания при проведении последней водяной паузы в замочную воду вносили комплекс органических кислот концентрацией 10-9 моль/дм3. Такая дозировка органического стимулятора выбрана с учетом ранее проведенных исследований с используемым органическим комплексом.

После замачивания образцы пшеницы (опыт — пшеница, обработанная комплексом органических кислот и контроль — пшеница без обработки) с влажностью 45,6% проращивали при температуре 16.18 °С, для обеспечения более тщательного растворения клеточных стенок по мере необходимости проводили орошение зерна для сохранения заданной влажности, два раза в сутки проводили ворошение зерновой массы для обеспечения доступа кислорода к зерну, а также предотвращения слеживания зерна.

На протяжении всего цикла проращивания в зерне визуально оценивали степень его физиологического развития, а также контролировали изменение ферментативной активности проращиваемого пшеничного солода. Эффективность обработки пшеницы комплексом органических кислот оценивали по накоплению амило-литической и протеолитической активностей обработанного и необработанного органическим активатором зерна (рис. 1 и 2).

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ПИВО и НАПИТКИ 5 • 2017

Современные технологии д.

для ПРОИЗВОДСТВА НАПИТКОВ

Физико-химические показатели пшеничного солода

Органолептическая характеристика Однородная зерновая масса, светло-желтого цвета, с солодовенным запахом, сладковатым вкусом, без посторонних запахов и привкусов

влаги 6,0±0,1 5,9±0,1

экстракта в сухом веществе солода 73,1±0,1 76,2±0,1

белка 11,4±0,1 10,8±0,1

Степень растворения, % 3,5±0,01 2,9±0,01

амилолитическая 221,1±0,5 273,2±0,5

протеолитическая 114,2±0,5 152,3±0,5

продолжительность осахаривания, мин 25±1 20±1

количество редуцирующих веществ, г/100 см3 6,8±0,1 7,3±0,1

аминный азот, мг/100 см3 26,91±0,1 28,07±0,1

цвет, ц. ед. 0,3±0,01 0,3±0,01

вязкость, мПа/с 2,15±0,1 1,95±0,1

кислотность, к. ед. 1,0±0,01 1,0±0,01

прозрачность Слегка замутненное Прозрачное

применением органического биостимулятора, относительно контрольного образца, подтверждают целесообразность использования комплекса органических кислот в концентрации 10-9 моль/дм3 на стадии замачивания зерна. Такая обработка позволяет интенсифицировать процесс солодоращения за счет ускорения физиологических и биохимических превращений зерна, повысить ферментативную активность пшеничного солода — амилолитическую и протеолитиче-скую соответственно на 23 и 33 % относительно ферментативной активности необработанного зерна, снизить вязкость сусла на 10 % за счет более глубокого гидролиза белков и накопить большее количество аминного азота, что в дальнейшем положительно отразится на процессе роста и размножения дрожжей.

1. Нарцисс, Л. Пивоварение. Т. 1: Технология солодоращения / Л. Нарцисс; пер. с нем. под общ. ред. Г. А. Ермолаевой и Е. Ф. Шаненко. — СПб.: Профессия, 2007. — 584 с.

2. Бережная, О.В. Проростки пшеницы — ингредиент для продуктов питания / О. В. Бережная, Г. Г. Дубцов, Л. И. Войно

// Пиво и напитки. — 2015. — № 5. — С. 6-29.

4. Роздобудько, Б. В. Влияние режимов солодоращения на содержание диме-тилсульфида и его предшественников в солоде / Б. В. Роздобудько, Б. И. Хив-рич, Е. В. Шульга // Пиво и напитки. — 2014. — № 4. — С. 50-53.

5. Ростовская, М. Ф. Влияние параметров солодоращения на качество пшеничного солода / М. Ф. Ростовская, А. Н. Извекова, Н. Н. Извекова // Пиво и напитки. — 2014. — № 4. — С. 54-56.

6. Ростовская, М. Ф. Накопление амило-литических ферментов в зерне пшеницы в процессе проращивания при получении пшеничного солода / М. Ф. Ростовская, А. Н. Извекова, А. Г. Клыков // Химия растительного сырья. — 2014. — № 2. — С. 255-260.

7. Kalita, D. Influence of germination conditions on malting potential of low and normal amylose paddy and changes in enzymatic activity and physico chemical properties / D. Kalita, B. Sarma, B. Srivastava // Food Chemistry. — 2017. — Vol. 220. — Р. 67-75.

8. Optimization of wheat sprouting for production of selenium enriched kernels

using response surface methodology and desirability function / Marco A. Lazo-Vélez, Jonnatan Avilés-González, Sergio O. Serna-Saldivar, Maria C. Temblador-Pérez // LWT — Food Science and Technology. — 2016. — Vol. 65. — Р. 1080-1086.

9. Уваров, Ю.А. Воздействие наноча-стиц серебра на прорастание ячменя и качество свежепроросшего солода / Ю. А. Уваров, Д. В. Карпенко // Пиво и напитки. — 2012. — № 3. — С. 32-33.

10.Миракова, И. С. Повышение ферментативной активности светлого ячменного солода путем использования в технологии солодоращения некогерентного красного света / И. С. Миракова, О. В. Савина, С. А. Руделев // Естественные и технические науки. — 2012. — № 2. — С. 16-21.

12.Верещагин, А. Л. Биологическая активность сверхмалых концентраций ряда природных органических кислот — ин-термедиатов цикла Кребса / А. Л. Верещагин, В. В. Еремина, Ю. И. Захарьева,

A. Н. Хмелева, Л. Л. Кунец // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. — 2012. — № 2 (3). — С. 72-75.

13.Верещагин, А. Л. Влияние ряда дикар-боновых кислот в сверхмалых концентрациях на барьерную функцию мембраны изолированной вакуоли / А. Л. Верещагин, В. Н. Нурминский,

B. В. Еремина [и др.]// Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология. Экология. — 2013. — Т. 6. — № 2. — С. 3-7.

14.Верещагин, А. Л. Строение анионов кислот цикла Кребса в нано- и фемто-мольных концентрациях / А. Л. Верещагин, А. М. Звонок, Ю. И. Захарьева // Южно-Сибирский научный вестник. — 2014. — № 1 (5). — С. 80-85.

16.Ермолаева, Г. А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия / Г. А. Ермолаева. — СПб.: Профессия, 2004. — 536 с. &9

Пшеница. Свойства, виды, производство. Пшеничный солод

Пшеница (Triticum) - род одно- и двулетних трав семейства злаков, одна из важнейших зерновых культур. Получаемая из зерен мука идет на выпечку белого хлеба и производство других пищевых продуктов; отходы мукомольного производства служат кормом скоту и домашней птице, а в последнее время все шире используются и как сырье для промышленности. Пшеница – ведущая зерновая культура во многих регионах мира и один из основных продуктов питания на севере Китая, в некоторых частях Индии и Японии, во многих ближневосточных и североафриканских странах и на ра внинах юга Южной Америки.

Существуют тысячи сортов пшеницы, и классификация их довольно сложна, однако главных типов всего два – твердые и мягкие. Мягкие сорта делят также на краснозерные и белозерные. Обычно их выращивают в регионах с гарантированным увлажнением. Твердые сорта разводятся в областях с более сухим климатом, например там, где естественный тип растительности – степь. В Западной Европе и Австралии производят в основном мягкие сорта, а в США, Канаде, Аргентине, Западной Азии, Северной Африке и бывшем СССР – главным образом твердые.

Свойства и использование пшеницы

Мягкие и твердые сорта пшеницы имеют много общего, однако четко различаются по ряду признаков, которые важны для использования муки. Историки утверждают, что разницу между двумя типами пшеницы знали уже древние греки и римляне, а возможно, и более ранние цивилизации. В муке, полученной из мягких сортов, зерна крахмала крупнее и мягче, консистенция ее более тонкая и рассыпчатая, она содержит меньше клейковины и поглощает меньше воды. Такую муку используют для выпечки в основном кондитерских изделий, а не хлеба, поскольку продукты из нее крошатся и быстро черствеют. В областях выращивания мягких сортов хлеб пекут из ее смеси с мукой, полученной из привозных твердых сортов.

По мере увеличения доли в рационе людей мяса и другой незерновой пищи количество непосредственно потребляемых ими пшеницы и других злаков сокращается. Однако пшеница широко используется также на корм скоту, причем питательная ценность зерна почти не зависит от мукомольных качеств. Сейчас в США для этого служит, как правило, цельное зерно, хотя раньше в качестве кормовых добавок применялись в основном отходы помола – отруби и т.н. мучка.

Эти отходы скармливают сельскохозяйственным животным с глубокой древности: если целлюлозы больше – прежде всего рогатому скоту и лошадям, если ее меньше – свиньям и птице. Пшеничные отруби особенно ценятся как добавка к рациону стельных коров и овцематок. Раньше их в большом количестве давали также лошадям в связи с известными слабительными свойствами. Свиньям подходят мелкие отруби, включающие зародыши и приставшую к ним муку. Их эффективнее всего использовать вместе с боенскими отходами, рыбной мукой и молочными субпродуктами в качестве добавок к кукурузному и другому зерновому корму. Использование мукомольных отходов в птицеводстве, особенно бройлерном, в последнее время стало сокращаться в связи с ростом популярности низковолокнистых рационов.

В промышленности находят применение клеящие и вязкие свойства самой пшеничной муки. Она служит присадкой к буровым растворам, используемым при нефтедобыче, и флокулирующим (хлопьеобразующим) агентом при извлечении золота из раствора, улучшают связывание минеральной части с бумажным покрытием в гипсовом картоне, является наполнителем водостойких клеев в фанере, пропиточным составом и т.п.

Основные виды пшеницы

Переработка пшеницы

Пшеничное зерно покрыто буроватой оболочкой, дающей при помоле отруби, которые богаче, чем цельное зерно, белком, витаминами и особенно целлюлозой. Под оболочкой находится алейроновый слой из мелких гранул. Зародыш в основании зерна богат маслом, а также белком и минеральными веществами. Остальное – это тонсколойные клетки эндосперма, заполненные крахмальными зернами и частичками клейковины, которая придает тесту вязкость.

При помоле, т.е. получении из зерна муки, ставится цель отделить от прочих его компонентов как можно больше крахмала и клейковины, поскольку зародыш делает муку липкой и приводит к ее быстрому потемнению и прогорканию, а алейроновый слой придает ей буроватый оттенок. В результате образуются мукомольные отходы (15–18% массы очищенного зерна) – отруби и более тонкие высевки, или мучка.

Хлеб получают, смешивая муку с водой или иной жидкостью и добавляя закваску – обычно дрожжи, а иногда и другие вещества – для придания продукту особого аромата либо текстуры или же для стимуляции роста дрожжей. Смесь замешивают, формуют и пекут. Сейчас пшеничный хлеб белый, а всего столетие назад он был, так сказать, серым. Это объясняется повышением качества муки – более полным отделением при помоле эндосперма от оболочек зерна и зародыша.

Производство пшеничного солода

Пшеничный солод производят аналогично ячменному, но при этом из-за отсутствия у зерна цветочных оболочек следует учитывать ряд особых моментов.

Содержание белка в пивоваренной пшенице должно не превышать 12%. Озимые сорта пшеницы, обладающие хорошей, но не глубокой растворимостью, а также пониженной стойкостью к поражению микроорганизмами, являются более предпочтительными по сравнению с яровой пшеницей и дают хорошие результаты при солодоращении — прежде всего нормальную цветность солода, сусла и пива. Фенольное число, являющееся грубым индикатором содержания оксидоредуктазы, у такой пшеницы низкое. Сорта пивоваренной пшеницы, как и сорта пивоваренного ячменя, постоянно совершенствуются, и за информацией о наилучших сортах рекомендуется обращаться к ежегодным изданиям.

Правильное приготовление солода – процесс сложный, длительный и трудоемкий. Если нет дешевого зерна, в большинстве случаев проще купить готовый продукт, сделанный профессионалами в солодовне, чем заниматься этим самостоятельно. Энтузиастам, решившим попробовать свои силы, предлагаю изучить неоднократно проверенный рецепт и технологию получения солода в домашних условиях.

Теория. Солод – это проросшее зерно злаков (ячменя, пшеницы, ржи и т.д.), в котором под влиянием ферментов крахмал превращается в нужный для получения спирта сахар. В сухом зерне жизнедеятельность минимальна, но попадание влаги активизирует ферменты, запускающие процесс роста и расщепления крахмала.

В нужный момент рост останавливают сушением, чтобы проросшее зерно не успело израсходовать весь запас питательных веществ. Без солода невозможно сделать такие спиртные напитки как пиво, виски (бурбон) и зерновой самогон.

Для приготовления солода подходят только целые зерна с высокой способностью к прорастанию (90% и более). Нельзя брать недавно собранный ячмень или рожь, так как у них этот процент значительно ниже. С момента сбора должно пройти не меньше 2-х месяцев. По возможности выбирайте зерна одного размера, это упростит работу в будущем.

Немаловажную роль играет и качество воды, которой нужно очень много. Подходит родниковая (из колодца), фильтрованная или отстоянная вода. При высокой концентрации хлора или тяжелых металлов зерна прорастают очень плохо.

Чтобы проверить качество выбранных злаков, сначала рекомендую сделать пробу на всхожесть. Для этого достаточно замочить 100-200 зернышек в воде и через 2-3 дня посмотреть, сколько пустило ростки. Если из ста проросло девяносто и больше, значит, всхожесть хорошая и можно делать домашний солод. В противном случае лучше пустить сырье на другие нужды.

Понадобится:

зерно (ячмень, пшеница или рожь) – 5-10 кг;
вода – количество зависит от размера емкости и сырья;
йод или марганцовка – для обеззараживания зерна.

Рецепт солода (ржаного и ячменного)

1. Очистка и дезинфекция. На данном этапе убираем весь мусор, мешающий проращиванию, и убиваем патогенные микроорганизмы, которые могут испортить сырье.

В большой кастрюле или ведре залить ячмень (рожь) тёплой водой 35-40°C. Слой воды должен перекрывать зерна на 5-6 см. Через 5 минут перемешать содержимое емкости, затем удалить с поверхности всплывший мусор. Слить грязную воду.

Залить злаки холодной водой 10-16°C, перемешать и оставить на 60-80 минут. Затем снять с поверхности мусор и слить воду. Налить свежую порцию воды, в которую добавить дезинфицирующий раствор из расчета 30 капель йода или 2-3 грамма марганцовки (на кончике ножа) на 10 литров воды. Спустя 3 часа слить воду.

Изобретение относится к способу получения солода из зерна пшеницы. Способ включает промывку зерна водопроводной водой в течение 4-8 минут, замачивание промытого зерна анолитом с рН 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов при соотношении зерна к анолиту 1:2, повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 минут, проращивание зерна воздушно-оросительным методом в течение 72-96 часов, высушивание пророщенного зерна. Способ обеспечивает упрощение технологического процесса солодоращения, сокращение его продолжительности и получение пшеничного солода с рекомендуемыми биохимическими и микробиологическими показателями качества. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения солода из зерна пшеницы.

Для получения качественного солодовенного сырья самыми популярными культурами являются ячмень и пшеница. При проращивании в семени зерновых культур осуществляется комплекс взаимосвязанных внешних и внутренних физиологических процессов, в ходе которых осуществляется дыхание зерна, рост зародышевых корешков; активация и биосинтез ферментов в зерне; биотрансформация веществ в зерне пшеницы в результате каталитического действия ферментов. Данные процессы необходимы для получения качественного солодовенного сырья. Однако существенно замедлять эти важные процессы способны микроорганизмы-контаминанты, развивающиеся на зерне эндо- и экзогенно (p. Aspergillus, Penicillium, Fusarium). [Федоренко Б.Н. Инженерия пивоваренного солода: Учеб. - справ. пособие. - СПб.: Профессия, 2004. - 248 с.]

Существуют различные способы обработок с целью дезинфекции зерна пшеницы, предназначенного для получения солода, в том числе, замачивание с использованием дезинфицирующих средств.

Известен способ производства ферментированного солода, предусматривающий замачивание сырья, проращивание солода, согласно которому в качестве сырья используют зерно тритикале, а в качестве дезинфицирующего раствора хлорную известь, ферментацию солода осуществляют при сушке путем прогревания солода горячим воздухом при температуре 60-65°С в течение 12-14 ч при скорости теплоносителя 0,1-0,15 м/с, затем высушивают в течение 12-14 ч при температуре 70-105°С при скорости теплоносителя 0,6-0,8 м/с до влажности 4-6% (пат. RU №2220194).

Недостатком этого способа является усложнение технологического процесса солодоращения, заключающееся в многочасовом орошении зерна во время проращивания зерна, а также многократном ворошении зерна.

Известен также способ производства солода, включающий промывку зерна, замачивание зерна с использованием католита и анолита для дезинфекции и проращивание зерна при его замачивании на первой стадии анолитом с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 700-900 мВ в течение 5-30 мин, после чего зерно отрабатывают католитом с рН 11-13 и окислительно-восстановительным потенциалом (-150)-(-950) мВ в течение 5-30 мин, затем зерно повторно замачивают воздушно-оросительным методом или анолитом, зерно обрабатывают на первой стадии замачивания, а католитом - на стадии проращивания зерна путем его орошения (пат. RU №2247143 - прототип).

Недостатком данного способа является многократное использование в процессе солодоращения католита и анолита, а также применение повторного замачивания зерна с попеременной выдержкой в чане в течение 6 часов под водой и 4 часа без воды, что говорит о значительной трудоемкости процесса солодоращения и его усложнении. Известный способ не позволяет максимально сократить продолжительность солодоращения.

Известные способы не позволяют ускорить технологический процесс солодоращения и получить пшеничный солод без дополнительных трудозатрат и потери качества сырья.

Техническим результатом является упрощение технологического процесса солодоращения и сокращение его продолжительности, а также получение солода с рекомендуемыми биохимическими и микробиологическими показателями качества при низких материальных и трудозатратах.

Технический результат достигается тем, что в способе получения пшеничного солода, предусматривающем промывку зерна, замачивание зерна с использованием анолита, проращивание зерна, согласно изобретению в качестве исходного зерна используют зерно пшеницы, промывку зерна осуществляют в течение 4-8 мин, после чего промытое зерно замачивают анолитом с рН 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении зерна к анолиту 1:2, после замачивания осуществляют промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин, а проращивание зерна осуществляют воздушно-оросительным методом в течение 72-96 часов при периодическом ворошении.

Новизна заявляемого способа получения пшеничного солода состоит в повышении энергии прорастания зерна пшеницы за счет применения анолита с заявленными параметрами на стадии замачивания, что также позволяет снизить развитие контаминирующих микроорганизмов и сократить продолжительность солодоращения без потери качества пшеничного солода при минимальных материальных и трудозатратах.

Предлагаемый способ получения пшеничного солода возможно применить в условиях промышленных специализированных предприятий.

Анолит - раствор, обладающий наивысшей антимикробной активностью среди всех известных жидких стерилизующих и дезинфицирующих средств самой малой токсичности или при полном ее отсутствии для теплокровных организмов.

Ведущая роль в бактерицидном действии анолита принадлежит входящей в его состав хлорноватистой кислоте (HClO), образующейся при электролизе. Помимо этого известно, что в водной среде при участии хлорноватистой кислоты (HClO) и гипохлорид-анионов (ClO - ) возможно образование активных свободных радикалов (). Активные гипохлорит-радикалы () принимают участие в реакциях образования атомарного кислорода () и радикала гидроксила ():

Далее образуется атомарный хлор:

Раствор анолита для обработки зерна пшеницы получали в диафрагменном электролизере при прохождении через анодную камеру 10%-го раствора хлористого натрия при силе тока 5 А в течение 12-15 минут. Этого времени и силы тока достаточно для получения анолита с заданными физико-химическими параметрами. Сила тока для получения качественного анолита должна составлять 5 А. Если сила тока при обработке будет составлять менее 5 А, то ее будет недостаточно для закисления анолита до необходимой величины и процесс гидролиза замедлится. Если время обработки будет более 15 минут, то рН опустится, а энергозатраты сделают процесс экономически не эффективным.

Сила тока для получения качественного анолита должна составлять 5 А. Если сила тока будет составлять менее 4 А, то ее будет недостаточно для закисления анолита до необходимой величины и процесс гидролиза замедлится. Если сила тока для обработки будет более 5 А, то за счет увеличения сопротивления часть энергозатрат будет расходоваться на нагрев раствора, что увеличит расход тока и уменьшит скорость увеличения рН.

Если время промывки зерна от пыли и примесей будет меньше 4 минут, то этого времени будет недостаточно для качественной промывки зерна, если время промывки будет больше 8 минут, то это замедлит технологию проращивания, поэтому оптимальным временем промывки зерна от примесей и пыли является 6 минут.

Если в заявленном способе получения пшеничного солода в процессе замачивания зерна рН анолита будет меньше 3,0 единиц, то это способствует ингибирующему действию процессов прорастания зерна в виду повышения кислотности среды анолита. Если рН больше 6,0 единиц, то это приводит к замедлению гидратации зерна и увеличивает время солодоращения, поэтому оптимальным рН для анолита, используемого в качестве замочного раствора для зерна, является 4,5 единиц.

Если ОВП анолита будет меньше 970 мВ, то стимулирующий эффект анолита на биохимические процессы зерна снижается, соответственно снижается и энергия прорастания, а если ОВП будет больше 1110 мВ - это приводит к повышению окислительных процессов в растворе, что замедляет активность ферментных систем зерна, поэтому оптимальным для анолита является ОВП 1040 мВ.

Если концентрация хлора анолита будет меньше 0,006 мг/л, то это способствует активному развитию контаминирующих микроорганизмов, что негативно влияет на вкусовые качества солода. Если концентрация хлора будет больше 0,01 мг/л, то повышенное содержание хлора ингибирует энергию прорастания, что увеличивает сроки солодоращения, а также затрудняет использование данной технологии в промышленности, поэтому оптимальная концентрация хлора в анолите равна 0,008 мг/л.

Если концентрация кислорода в анолите меньше 8,3 мг/л, то это заметно снижает процесс влагопотребления оболочкой зерна и, как следствие, снижает активность набухания зерна, что приводит к замедлению прорастания зерна и увеличению сроков солодоращения. Если концентрация кислорода в анолите больше 12,0 мг/л, то высокая степень насыщения раствора кислородом способствует повышению окислительных реакций, что приводит к замедлению работы ферментных систем зерна и ухудшает энергию прорастания, поэтому оптимальной концентрацией кислорода является 10,2 мг/л.

Оптимальное время замачивания зерна в анолите составило 4 часа. Если время замачивания будет менее 3,5 часов, то этого будет недостаточно для нормального насыщения эндоспермом зерна водой, которая необходима для активации биохимических процессов, необходимых для солодоращения. Если время замачивания будет больше 4,5 часов, то это увеличит время технологического процесса.

Заявлено оптимальное соотношение зерна к анолиту, равное 1:2. Если соотношение зерна к анолиту будет больше, то это способствует развитию неблагоприятной микрофлоры, затрудняющей солодоращение, если меньше - насыщение эндосперма зерна влагой будет недостаточным, что также замедлит процесс проращивания.

Оптимальное время повторной промывки зерна после замачивания в анолите составляет 5 мин. Промывка менее 5 минут является недостаточной для удаления из зерна остатков анолита, если больше - это способствует увеличению времени технологического процесса проращивания.

Если время проращивания зерна составляет менее 72 часов, то это способствует недостаточному накоплению необходимых для качественного солода сахаров и ферментов. Если больше 96 часов - зерно перерастает, в связи с чем ухудшаются его вкусовые качества, поэтому оптимальным временем проращивания является 84 часа.

Технический результат достигается только при сочетании заявленных признаков, что позволяет упростить технологический процесс солодоращения и сократить его продолжительность, а также получить солод с рекомендуемыми биохимическими и микробиологическими показателями качества при низких материальных и трудозатратах.

Способ получения пшеничного солода осуществляют следующим образом.

В качестве исходного сырья используют зерно пшеницы, которое промывают водопроводной водой в течение 4-8 минут. После чего промытое зерно замачивают в анолите с рН 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов. Соотношение зерна к анолиту соответственно составляет 1:2. Далее, после замачивания в анолите, зерно промывается водопроводной водой в течение 3-8 минут. Затем осуществляют проращивание зерна пшеницы воздушно-оросительным методом в течение 72-96 часов. После чего пророщенное зерно высушивают.

Пример осуществления способа.

В результате микробиологических исследований при посеве зерна, обработанного по предлагаемому способу, на питательную среду МПА и среду Чапека степень обсемененности грибной и бактериальной микрофлорой была минимальной.

Как видно, обработка зерна пшеницы анолитом с заявленными параметрами значительно сокращает срок солодоращения за счет высокой степени влагопотребления зерна, происходит активное действие каталитических ферментов, повышается энергия прорастания зерна, сдерживается развитие контаминирующих микроорганизмов.

Предлагаемый способ получения солода позволит ускорить технологический процесс солодоращения и получить пшеничный солод за 72-96 часов, без дополнительных материальных затрат и потери качества зерна, а также позволит упростить технологический процесс солодоращения и сократить его продолжительность на 36 часов, а также получить солод с рекомендуемыми показателями качества с содержанием влаги 5,61%, белка - 11,825%, продолжительностью осахаривания - 23, 5 мин, массовой долей экстрактивности - 78%.

Способ получения пшеничного солода, предусматривающий промывку зерна, его замачивание с использованием анолита, проращивание зерна, отличающийся тем, что в качестве исходного зерна используют зерно пшеницы, промывку зерна пшеницы осуществляют водопроводной водой в течение 4-8 мин, после чего промытое зерно замачивают анолитом с pH 3,0-6,0 и окислительно-восстановительным потенциалом 970-1110 мВ, концентрацией кислорода 8,3-12,0 мг/л и хлора 0,006-0,01 мг/л в течение 3,5-4,5-х часов, при соотношении зерна к анолиту 1:2, после замачивания осуществляют повторную промывку зерна водопроводной водой в течение 3-8 мин, а проращивание зерна осуществляют воздушно-оросительным методом в течение 72-96 часов при периодическом ворошении, после чего пророщенное зерно высушивают.

Читайте также: