Технология пивоваренного солода

План

Вступление            3

1.Замачивание  ячменя          4

      1.1.Способы замачивания ячменя       6

2.Проращивание  ячменя         8

3.Сушка свежепроросшего  светлого и темного солода           16

Выводы                   24

Список  использованной литературы              25

Введение

     Пиво  – слабоалкогольный, жаждоутоляющий, игристый напиток с характерным  хмелевым ароматом и приятным горьковатым  привкусом. В пиве кроме воды, этилового  спирта и диоксида углерода содержится значительное количество питательных  и биологически активных веществ: белков, углеводов, микроэлементов и витаминов.

     По  цвету пиво делится на светлое  и темное, а в зависимости от вида применяемых дрожжей – на пиво низового и верхового брожения. Около 90% производимого пива низового брожения приходится на светлые сорта, для которых характерны тонкий, слабовыраженный солодовый вкус, хмелевой аромат и ярко выраженная хмелевая горечь. Их готовят из светлого пивоваренного солода с добавкой несоложеных материалов (ячменя, рисовой сечки, обезжиренной кукурузы, сахара), воды, хмеля или хмелевых препаратов. При производстве темных сортов пива используются также специальные сорта солода (темный, карамельный). Поэтому темное пиво имеет солодово - карамельный сладковатый вкус, менее выраженную хмелевую горечь и более интенсивную окраску по сравнению со светлыми сортами.

     Основным  сырьём для производства пива является солод. Приготовления солода происходит на солодовенных отделениях пивоваренных заводов или непосредственно  на солодовенных заводах.  
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.Замачивание зерна

     Замачивание зерна является важным этапом в производстве солодов. Достаточная влажность, наличие  кислорода н оптимальная температура  — важнейшие предварительные  условия для солодоращения. Свободная  вегетационная влага в зерне, являющаяся результатом искусственного насыщения его водой, обеспечивает переход в раствор питательных веществ и их миграцию к зародышу. При этом создаются благоприятные условия для проникновения в эндосперм ферментов, которые переводят резервные нерастворимые вещества зерна в растворимые и легкоусвояемые зародышем.

     Таким образом, вегетационная влага не только средство миграции питательных  веществ к зародышу, ио и фактор.ускоряющий биохимические процессы, связанные  с жизнедеятельностью зерна и  активацией ферментов Влажность зерна состоит из первоначальной его влажности (10…15 %) и количества воды, поглощенной зерном в период замачивания. Конечная влажность зерна, необходимая для его проращивания, называется степенью замачивания. Оптимальная степень замачивания ячменя составляет 42…50 % и зависит от его сорта и типа получаемого солода.

     Вода  при замачивании проникает в  зерно в основном через микрокапнллярные отверстия, расположенные в местах зародыша. Часть ее попадает внутрь зерна н через мякинную оболочку по всей его поверхности. Движущей силой проникновения воды в зерно является разность концентраций на поверхности н внутри зерна. Следовательно, с увеличением влагосодержания зерна разность концентраций воды внутри и снаружи зерна уменьшается, поэтому сокращается скорость замачивания. Особенно замедляется этот процесс при достижении влажности зерна 35 %. Семенная оболочка зерновки является полупроницаемой мембраной н представляет собой физиологический защитный орган, предотвращающий поступление нежелательных веществ внутрь зерновки н потери в результате выщелачивания органических и других веществ.

     На  скорость замачивания ячменя заметное влияние оказывает его химический состав. Вследствие наличия в зародыше значительного количества белковых веществ, обладающих высокой способностью набухания, вода быстро поглощается всей его массой. Эндосперм, содержащий основную часть крахмала, набухает медленно, следовательно, его ткани в меньшей степени поглощают воду. Поэтому на замачивание необходимо подавать однородное по составу и размеру зерно, полученное из одной зоны произрастания, так как климатические условия также сказываются на скорости замачивания. Зерно, выросшее при сухой и жаркой погоде, а также не достигшие солодовой зрелости, в процессе замачивания очень медленно поглощают воду.

     Продолжительность и степень замачивания зёрна  зависят также от температуры  воды, применяемого способа замачивания, размеров и состояния зерна. Температура  воды является главным фактором, влияющим на скорость замачивания. С повышением ее улучшается набухаемость белков, крахмала и клетчатки, а также возрастает скорость диффузии воды вследствие понижения вязкости. Так, при замачивании зерна в воде температурой 20^оС степень замачивания 45% достигается в два раза быстрее, чем при 10°С. Однако следует помнить, что при температуре выше 15°С происходит активное развитие микроорганизмов. Для их ингибировання в промышленности широко используют различные антисептики, которые являются одновременно и стимуляторами роста зерна. Максимальная температура для замачивания — 30^оС. При температуре воды выше 30^оС скорость осахаривання и фильтрования затора из такого солода снижается, а разница в выходе экстракта тонкого и грубого помолов увеличивается. Образующаяся в процессе дыхания зерна двуокись углерода (СО₂) оказывает постоянное тормозящее действие на рост зерна в процессе замачивания.

     При недостаточной продувке слоя зерна воздухом образуется избыток СО₂ и коэффициент дыхания становится больше 1, в результате чего происходит спиртовое брожение (анаэробиоз), продуктами которого ин-гибируется зародыш. Содержание спирта в замочной воде приводит к неравномерному росту зерна, а иногда (при содержании спирта более 1 %)—и к полному торможению роста. Кроме того, оно приобретает способность к избыточному водопоглощению, снижает всхожесть. Замачивание зерна следует рассматривать как комплексный процесс увлажнения и биологической фазы роста. Чем быстрее протекает насыщение влагой зериа и чем интенсивнее удаляются ингибируюшие вещества, тем активнее идут ферментативные процессы, приводящие в дальнейшем к его растворению.  

     1.1.Способы замачивания зерна

     Зрелые  семена злаковых культур, предназначенные  для замачивания и проращивания, должны пройти период послеуборочного  дозревания в течение нескольких месяцев. За это время в тканях зерен завершаются определенные биохимические процессы, в результате которых изменяется физиологическое состояние семян, направленное на прорастание зародыша. В производстве солода зерно после дозревания, очистки и сортировки поступает иа мойку. Это обусловлено тем, что на поверхности зерна находятся различные органические и неорганические загрязнения, которые создают благоприятные условия для развития микроорганизмов, поглощающих кислород и выделяющих токсичные вещества.

     Для мойки зерна с учетом жесткости  воды применяют различные моющие и дезинфицирующие средства (гашеную известь, как щелочную добавку, едкий натр, каустическую соду, кислые добавки, хлорную известь, перекись водорода и др.). .Однако моющие и дезинфицирующие средства с технологической и гигиенической точек зрения нежелательны, т. к. они загрязняют сточную воду и накапливаются в зернах. Очистка зерна улучшается в результате применения теплой и горячей воды, особенно на предприятиях, располагающих дешевыми источниками отходящего тепла.  

     При этом необходимо активно перемешивать зерно с водой. Вода, используемая для замачивания, должна соответствовать требованиям питьевой и не содержать каких-либо загрязнений. Учеными и специалистами промышленности предложено несколько способов замачивания зерна. Оросительное замачивание с воздушными паузами гарантирует эффективное увлажнение зерна, достаточный подвод кислорода и удаление иигибирующих веществ, выделяемых в процессе жизнедеятельности зерна. Применять этот способ целесообразно в аппаратах с небольшой высотой слоя зерна, т. к. в слое более 2,0м появляется трудность отвода выделяемого зерном тепла и двуокиси углерода. Поэтому для оросительного замачивания с продолжительными воздушными паузами рекомендуются замочные аппараты с плоским днищем. Можно также использовать солодорастительные аппараты, предварительно обработав зерно в моечно-дезинфицирующих аппаратах в течение 5…7ч.

     Воздушно-оросительное замачивание создает самые оптимальные условия для замачивания зерна и указывает на его чувствительность к прорастанию уже при влажности 27…30%. В дальнейшем с повышением влажности зерна увеличивается количество проросших зерен. Воздушно-оросительный способ замачивания при температуре воды 18…20°С и высоте слоя зерна до 1,5 м позволяет ускорить процесс солодоращения на 1,5…2сут, сократить потери сухих веществ и повысить активность ферментов. Воздушно-оросительиое замачивание проводится в солодо-растильиых аппаратах, снабженных шнековыми или лопастными ворошителями.

     Слой  зерна периодически орошают водой, для чего на ворошителе устанавливают распылительные форсунки в два ряда с обеих.сторон рамы. Продолжительность замачивания воздушно-оросительным способом составляет 35…45ч. Первую продувку слоя зерна кондиционированным воздухом температурой 12…14^оС и влажностью 95…100 % производят через 5…6 ч после загрузки аппарата промытым зерном. Последующие продувки продолжительностью 20…25 мин следует проводить через каждые 1,5…2 ч в течение всего периода замачивания, поддерживая температуру принятого режима.

     Орошают зерно водой одиовременно с ворошением, т. е. через каждые 2—3 ч. Продувать слой зериа можно непрерывно. Воздушно-оросительное замачивание предотвращает анаэробное дыхание, при котором накапливаются спирты, кислоты, эфиры и другие ин-гибирующие вещества, влияющие иа физиологическое состояние зерна. В таких условиях зерио начинает прорастать через 18—25 ч, когда влажность составляет 34—36 %, а необходимая активность ферментов и растворение эндосперма в дальнейшем достигаются на 1…2 суток раньше, чем при обычном замачивании.

     При этом значительно снижается удельный расход воды. В промышленности применяются  и другие способы замачивания  зерна: воздушно-водяной, в непрерывном  токе воды и воздуха, оросительное замачивание  и др. Все они уступают описанным  выше способам, как по экономическим, так и по биохимическим показателям. Возбуждающее действие на проращивание зерна в конце процесса замачивания оказывают биологические стимуляторы роста, и развития растений. К ним относится группа веществ, состоящая из гиббереллинов. Гиббереллин активизирует амилолитические, протеолитические и другие ферменты. Хорошие результаты дает добавление гибберелловой кислоты или ее калийных солей при замачивании зерна (0,15 мг кислоты на 1 кг ячменя).  

     2.Проращивание зерна

     Целью проращивания зерна являются синтез и активация ферментов, под влиянием которых в процессе затирания достигается полное растворение всех резервных веществ его. Под действием ферментов еще при проращивании часть сложных веществ зерна превращается в мальтозу, глюкозу, мальтодекстрины и высшие декстрины, пептоны, пептиды, аминокислоты и др. В прорастающем зерне происходят те же биохимические и физиологические изменения, что и при естественном проращивании его в почве. Образование и активация ферментов в зерне неразрывно связаны с жизнедеятельностью зародышевого корешка. В дальнейшем ферменты продолжают свою деятельность даже в условиях, неблагоприятных для развития зародыша, т. е. когда зерно находится без кислорода или при высоких температурах.

     Ферменты  зерна — природные катализаторы белкового происхождения — находятся в зародыше, в области эндосперма, прилегающей к щитку, и в алейроновом слое оболочки. Активность о-амилазы значительно увеличивается на третьи сутки проращивания в результате расщепления адсорбировавших ее белков под действием протеолитических ферментов. Р-амилаза находится в активном состоянии еще в непроросшем зерне. При проращивании Р-амилаза повышает свою активность главным образом за счет новообразования этого фермента. Активность и новообразование протеолитических ферментов при проращивании зерна увеличиваются в четыре раза.

     Протеолитические  ферменты устойчивы к нагреванию до определенной температуры, что в  дальнейшем при затирании сказывается на гидролизе белков. При проращивании ячменя значительно увеличивается активность фосфатаз (в 8…10раз), расщепляющих фосфорорганические соединения. проращиваемом зерне имеется также мальтаза (а-глюкозидаза)—фермент, расщепляющий мальтозу в глюкозу. Активность этого фермента при солодоращении увеличивается в два раза. К ферментам ячменя, катализирующим окислительно-восстановительные реакции дыхания, относятся оксидаза, пероксидаза и каталаза. Активность их при проращивании зерна значительно увеличивается.

     Протекающие биохимические процессы в прорастающем зерне способствуют расщеплению всех высокомолекулярных соединений (крахмала, белков) и переходу их в низкомолекулярные вещества, которые используются для питания зародыша. Прорастание характеризуется двумя взаимно связанными процессами: гидролизом запасных веществ эндосперма и синтезом новых веществ в зародыше, изменяющих биохимический состав зерна. Важнейшим энергетическим процессом проращивания является дыхание зерна, протекающее под действием оксидаз. Крахмал под влиянием ферментов превращается в сахара, которые затем окисляются до двуокиси углерода (СО₂) и воды (Н₂О) с выделением 2822 кДж тепла на одну грамм-молекулу глюкозы. В результате выделения тепловой энергии при дыхании прорастающего зерна температура в слое повышается, что способствует интенсивному дыханию и образованию ферментов. Однако при этом увеличиваются потери наиболее ценной составной части зёрна — экстракта.