CC BY
42
Электрохимическая активация растворов при получении пивного сусла
С.Н. Храпенков, М.В. Гернет, Д.А. Свиридов
Московский государственный университет пищевых производств К.В. Кобелев
ГУ ВНИИпивобезалкогольной и винодельческой промышленности В.М. Бахир ОАО «НПО Экран»
Явление электрохимической активации (ЭХА) воды и водных растворов, открытое в 1972 г., и в настоящее время продолжает интересовать исследователей в свете расширения областей применения подобных реакторов.
Известно, что идеально чистой воды в природе не существует, и минерализация обычной питьевой воды составляет до 1 г/л. Если через нее проходит постоянный электрический ток, то поступление электронов в воду у катода, так же как и удаление их из воды у анода, сопровождается целой серией электрохимических реакций, в результате которых образуются новые вещества, изменяется вся система межмолекулярных взаимодействий, в том числе и структура воды как растворителя [1, 2].
Ранее проведенные исследования показали, что ферменты солода и препаратов микробного происхождения активизируются в процессе получения сусла в пивоваренном производстве. При этом наиболее благоприятное влияние оказывает анолит: уменьшается время осахаривания затора, увеличивается экстрактивность [3]. В статье представлены данные, полученные в дальнейших сериях опытов. ЭХА-растворы были получены на установке СТЭЛ-20АК, позволяющей получать анолиты, близкой к нейтральным значениям рН. Физико-химические пока-
затели ЭХА-растворов и исходной городской воды представлены в табл. 1.
Данные показатели воды определили с использованием следующих методов.
С помощью иономера лабораторного И-160 были определены рН и потенциал растворов. Солесодержание измеряли кондуктометрическим методом на кондуктометре iпoLab. Щелочность определяли путем титрования растворов 0,1 н. серной кислотой. Общую жесткость измеряли путем титрования 0,15 М раствором EDTA, а содержание свободного хлора и железа — спектрофотомет-рическим методом с использованием спектрофотометра НААСН DR/2000.
Исследования по получению пивного сусла проводили в ГУ ВНИИ ПБ и ВП на экспериментальной пилотной установке. Затирание осуществляли настойным способом. В качестве зернового сырья использовали смесь различных солодов и в качестве несоложеного сырья — ячмень, которым заменяли солод на 10, 20,30 %.
Известно, что настойный способ затирания зернопродуктов при производстве пива предполагает наличие пауз при температурах: 45 °С, (белковая), 62 °С (мальтозная), 70 °С (пауза для оса-харивания).
Нами было показано, что нагрев затора до температуры выше 30 °С приводит к потере свойств ЭХА-растворов. Поэтому для активации ферментных
Качественные показатели Исходная вода Анолит Католит
рн 6,8-7,4 5,4-6,3 8,5-10,2
Потенциал, мВ 250-430 600-900 -(500-800)
Солесодержание, мг/л 250 150 180
Щелочность, мг-экв/л 200 30 170
Хлор свободный, мг/л 0,01 7,25 0,02
Жесткость общая, мг-экв/л 221 136 170
Железо, мг/л 0,05 0,05 0,03
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
систем солода была предложена дополнительная 20-минутная пауза при температуре затора 30 °С.
В серии экспериментов на данной установке мы получали сусло в опытном образце на анолите и сравнивали его с пробой сусла, полученной на основе простой воды. В процессе приготовления затора контролировали время осахаривания. В неохмеленном сусле определяли содержание сухих ве-ществ,экстрактивность и рН.
Было показано,что использование анолита ускоряет ферментативный гидролиз крахмала, так как время оса-харивания опытного образца во всех случаях меньше времени осахаривания контроля (рис. 1). Кроме того, эк-страктивность во всех опытных образцах выше, чем в контроле (рис. 2).
В промышленных масштабах применение несоложеных материалов сочетается с использованием ферментных препаратов микробного происхождения. В дальнейших экспериментах мы исследовали влияние ЭХА-растворов при использовании несоложеного материала (ячменя) совместно с ферментными препаратами.
Мы использовали препараты ферментов Beerzym Amyl XT и Beerzym Minical фирмы DOHLER. Первый препарат содержит термостабильную бактериальную а-амилазу для разжижения крахмала несоложеного сырья. В состав второго включена грибная глюкоамилаза для более глубокого осахаривания затора. Норма внесения препаратов в затор для Beerzym Amyl XT равна 0,2 мл на 1 кг засыпи и для Beerzym Mini-cal — 0,1 мл на 1 кг засыпи. Опытные и контрольные затирания проводили при тех же условиях, что и в первой серии опытов.
Время осахаривания контрольных затираний с применением ферментных препаратов выше времени осахарива-ния опытных затираний на 10-15 %.
Так как применение ЭХА-растворов активирует действие ферментов на 10-12%, было принято решение о про-
40
37
32 ► 34
31
125
16
< <3^
0 10 20
Количество несоложеного сырья, % — Анолит —■— Контроль
30
Рис. 1. Зависимость времени осахаривания от состава засыпи
4 2003
18
ведении серии экспериментов с уменьшенной на (10 %) дозой вносимых ферментов. Время осахаривания заторов, в приготовлении которого использовали анолит и пониженную на 10 % дозу ферментов, практически совпадает со временем осахаривания контрольных заторов с полной задачей ферментов (рис. 3).
Следовательно, можно сделать вывод о том, что применение анолита в про-
цессе затирания позволяет сократить норму внесения ферментов на 10 %. Учитывая, что экстрактивность при применении анолита возрастает на несколько процентов, можно уменьшить зерновую засыпь варки. Это все свидетельствует о том, что применение электрохимически активированных растворов в пивоваренной промышленности имеет перспективы для их дальнейшего эффективного применения.
ЛИТЕРАТУРА
1. «Электрохимическая активация-97». Первый международный симпозиум «ЭХА в медицине, сельском хозяйстве, промышленности». — М., 1997.
2. «Электрохимическая активация-99». Второй международный симпозиум. — М., 1999.
3. Храпенков С.Н., Гернет М.В., Бахир В.М. Воздействие электрохимически активированных систем на ферменты солода // Пиво и напитки. 2002. № 5. С. 20-21.
90 ЛЕТ НА МИРОВОМ РЫНКЕ
ВСЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА И НАПИТКОВ
УиЬСА$СОТ
НАДЕЖНОСТЬ, КАЧЕСТВО, СЕРВИС
3 Фильтровальный 3 Фильтровальные картриджи, модули
3 Кизельгур 3 Моющие и дезинф] 3 Пивоваренный 3 Клей для этикетки и упаковки 3 Стабилизаторы белков и полифенолов 3 Ферментные пре] 3 Активированный
3 Фильтрационные линии ановки РУРР-стабилизации 3 Карбонизаторы сокоплотного смешивания 3 Теплообменники, насосы ерительные приборы, датчики 3 Лабораторное оборудование кое оборудование для виноделия розлива в КЕГи, бутылки, банки 3 Оборудование б/у 3 Запасные части
Приглашаем посетить наш стенд № 64 в зале «А» на выставке «Пиво-2003» в Сочи
ООО «ВУЛКАСКОТ» г. Москва Тел.: (095) 785 21 92, 242 96 86. Факс (095) 785 21 92. E-mail: [email protected]
sopuraCS
4•2003
9
