CC BY
101
НАУКА - ПРОИЗВОДСТВУ =
Ферментные препараты при производстве светлого пивоваренного солода
|А. Дамдинсурэн, Е.Д. Фараджева, С.В. Востриков
Воронежская государственная технологическая академия
Российская пивоваренная промышленность развивается быстрыми темпами, увеличивая ежегодно объемы производства напитков на 20-30 %. Основным сырьем служит сухой светлый солод, изготовляемый из пивоваренных сортов ячменя. Отечественное производство солода значительно отстает от роста выпуска пива. Поэтому более 40 % солода импортируют из различных стран.
Анализ качества отечественных пивоваренных ячменей показал, что многие сорта не удовлетворяют требованиям ГОСТ 29294 по содержанию мелких зерен, по крупности, белку и способности прорастания. Это отрицательно сказывается не только на качестве получаемого солода, но и на длительности технологического цикла солодоращения.
Для интенсификации производства пивоваренного солода, снижения потерь ценных веществ зерна и улучшения качества солода, в промышленности широко используют регуляторы жизнедеятельности зерна и ферментные препараты. Для повышения прорабатываемости зерна при низкой всхожести и стимулирования синтеза а-амилазы в начале со-лодоращения применяется чаще всего гиббереллин из расчета 0,1-0,2 г на т зерна. Для снижения потерь сухих веществ на стадии растворения эндосперма зерна для ограничения дыхания и роста добавляют ингибиторы, такие, как натриевые и калиевые соли борной кислоты, хлористый кальций или натрий. Гиббереллин обеспечивает сокращение продолжительности проращивания на 1-2 сут, а ингибиторы повышают экст-рактивность на 1-2 %.
Один из эффективных путей наращивания солодовенных мощностей действующих заводов — использование ферментных препаратов, содержащих амилолити-ческие, протеолитические и цитолитичес-кие ферменты. Ферменты, проникая в зерно при замачивании или его проращивании, воздействуют на мучнистое тело, способствуя разрыхлению клеточных оболочек и самого эндосперма, тем самым ускоряя процесс солодоращения.
Цель данной работы — подбор новых видов ферментных препаратов и разработка технологических режимов их использо-
вания для интенсификации производства солода.
Во время предварительных исследований были отобраны два ферментных препарата фирм Erbsloeh и Novo Zaims, отвечающих нашим требованиям: Дистицим П7 и Церемикс 6 MXG.
Дистицим П7 — бактериальный проте-олитический препарат, содержащий также а-амилазу и Р-глюканазу. Церемикс 6MXG содержит нейтральную протеина-зу, а-амилазу, Р-глюканазу, пентозаназу и целлюлазу.
Расход препаратов варьировался от 0,3 до 1,0 дм3 на 1 т зерна. Необходимую дозу препарата разбавляли в десятикратном объеме воды и вносили в последнюю замочную воду на стадии замачивания. Зерно выдерживали в воде с ферментным препаратом в течение 4-6 ч при перемешивании через каждые 2 ч сжатым воздухом, после чего без промывки передавали на проращивание.
Замачивание зерна проводили воздушно-капельным способом при температуре 14...15 °С до достижения влажности 42-44 %. Проращивание осуществлялось по температурному режиму 14.18.14 °С в течение 7 сут.
Контроль солодоращения осуществляли по следующим показателям: температуре и влажности солода; величине корешков и зародышевого ростка; активности амило-литических ферментов. Начальная температура солодоращения 14 °С постепенно к третьим суткам повышалась до 18 °С, которая сохранялась 2 сут, а затем снижалась до 14 °С. Влажность солода поддерживалась постоянной (42-44 %) во избежание увядания корешков и ростка, что отрицательно сказывается на накоплении ферментов и растворении эндосперма зерна. К концу проращивания длина корешков достигает 1,5-2,0-кратной, а ростка 2/3-3/4 длины зерна.
При солодоращении накапливаются различные гидролитические ферменты, обеспечивающие необходимые биохимические изменения в зерне и заторе при получении пивного сусла. Основными для пивоварения являются амилолитические ферменты, активность которых при проращивании увеличивается в 3-5 раз. В ГОСТе на светлый пивоваренный солод об
их активности судят по показателю продолжительности осахаривания.
В опытах ежедневно определяли активность а- и Р-амилаз и общую осахариваю-щую способность.
Свежепроросший солод высушивали подогретым воздухом до влажности 3-4 % при необходимых для светлого солода соотношениях влажности и температуры. Начальная температура сушки 45.47 °С, при отсушке 78. 80 °С.
Контролем служил солод, полученный без применения ферментных препаратов.
У свежевысушенного солода удаляли ростки и после 4-недельной отлежки определяли основные технологические показатели.
Объектом исследований был пивоваренный ячмень сорта Нутанс 555, выращенный в Воронежской обл. в 2002 г., со следующими технологическими показателями: влажность— 13,1 %; способность прорастания — 96 %; массовая доля (% на абс. СВ): белка —11,5; крахмала — 57,45; экстрактивных веществ — 78,23; масса 1000 зерен — 42,4 г; натура — 632 г/дм3.
В опытных образцах наблюдали более быстрый рост корешков и зародышевого листка, увеличение активности амилоли-тических ферментов и растворение эндосперма. В зависимости от дозировки ферментных препаратов активность всех ферментов значительно превышает контрольный образец. Так, при применении Дистицима П7 активность а-амилазы возросла на 30-72 %, Р-амилазы — на 20-40 % и общая осахаривающая способность — на 23-44 %, а при использовании Церемикса 6ХМО — соответственно на 37-79, 31-45 и 27-50 %. В опытных партиях солода необходимые изменения достигались на 1-2,5 сут раньше, чем в контрольных.
Показатели готового солода представлены в таблице, из которых следует, что все исследованные образцы солода отвечают требованиям ГОСТ 29294 на светлый ячменный пивоваренный солод высшего качества или первого класса. По сравнению с контролем экстрактивность солода увеличилась с применением Дистицима П7 на 1,0-2,2 % и Церемикса 6ХМО — на 1,4-2,6 % в зависимости от дозировки препаратов.
О степени растворения и мучнистости эндосперма зерна судят по разнице экстракта солода тонкого и грубого помолов. Чем меньше этот показатель, тем лучше качество солода. Разница экстракта в образцах солода с Дистицимом П7 уменьшалась на 16-26 %, а с Церемиксом 6МХО — на 26-37 %.
Суммарную активность амилолитичес-ких ферментов солода определяют по продолжительности осахаривания. Использование ферментных препаратов при солодо-ращении сокращает время осахаривания на 28-44 %, что позволяет интенсифициро-
6•2003
22
НАУКА - ПРОИЗВОДСТВУ
Показатель Контроль Дозировка Дистицима П7, дм3/т Дозировка Церемикс 61^, дм3/т
0,3 0,5 1,0 0,3 0,5 1,0
Массовая доля влаги, % 4,8 4,6 4,8 4,5 4,6 4,7 4,6
Массовая доля экстракта в сухом веществе солода, % 78,1 78,9 79,6 79,8 79,2 79,9 80,1
Разница массовых долей экстрактов в сухом веществе солода тонкого и грубого помолов 1,9 1,6 1,5 1,4 1,4 1,3 1,2
Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода, % 11,4 11,4 11,5 11,3 11,5 11,4 11,5
Отношение массовой доли растворимого белка к массовой доле белковых веществ в сухом веществе солода (число Кольбаха), % 38,5 39,2 41,3 42,7 40,1 42,3 42,7
Продолжительность осахаривания, мин 18 13 12 10 13 10 10
Продолжительность проращивания, сут 7 6 5 5 6 5 4,5
Лабораторное сусло:
цвет, ц.ед. 0,18 0,17 0,17 0,16 0,18 0,18 0,17
кислотность, к. ед. 1,1 1,2 0,9 0,9 0,9 1,1 1,1
содержание аминного азота, мг/100 см3 25,3 27,8 28,9 30,2 26,9 27,5 28,6
соотношение сахара к несахару 1:0,32 1:0,28 1:0,26 1:0,24 1:0,29 1:0,27 1:0,25
конечная степень сбраживания, % 75,6 77,5 78,1 79,0 77,1 78,3 78,7
вать процесс затирания, повысить содержание Сахаров и конечную степень сбраживания пивного сусла. В опытных образцах по сравнению с контролем уменьшилось содержание несбраживаемых углеводов на 7-9 % и повысилась конечная степень сбраживания на 2,5-4,5 %.
Степень растворения белковых веществ определяют по числу Кольбаха и содержанию аминного азота. Для высококачественного солода число Кольбаха колеблется от 39 до 42 %. Содержание аминного азота в сусле с концентрацией
сухих веществ 11-12 % для активной жизнедеятельности дрожжей, обеспечивающей необходимый прирост биомассы и высокую бродильную активность, должно быть 25-30 мг/100 см3. В опытных образцах солода достигается протеолиз белковых веществ ячменя в требуемых оптимальных пределах.
Более высокие показатели были у образцов солода, полученных с применением препарата Церемикс 6МХО, что связано с его обширным уникальным комплексом ферментов.
Таким образом, ферментные препараты Дистицим П7 и Церемикс 6МХО могут быть эффективно использованы для интенсификации процесса солодораще-ния и улучшения качества пивоваренного солода. Оптимальная их дозировка составляет 0,5 дм3/т зерна, при которой обеспечивается сокращение продолжительности проращивания на 2-2,5 сут, повышение выхода и экстрактивности готового солода на 1,8-2,4 %, активности амилолитических ферментов на 40-50 %.
ООО "А*ШЕИ ИОТБШ
г
к
Оборудование для
Ц I I 1 Оборудование л и я
' ' V производства и роз пиво
■ > / газированных И "тихих" пищевых
костей {ПИТ ы?вые 11 ми нерал ьныв во д ы. б езоп когол ьн ые и с л абоал ко го ль ры е напитки. пиво. вино, водка, растительные I масла, уксус и др.)
Линии розлива и упаковки в ПЭТ- и стеклянные бутылки емкостью 0.2-19 л Оборудование для выдув а ПЭТ-бутылок емкостью 0.2-8 л Оборудование и сырье для производства соков Пинии по производству майонезов, кетчупов, соусов, плодоовощных консервов
Г'
220123, г. Минск, ул. В. Хоружей, 29-73
Тел ./факсы: <8-10-375-17) 237-88-86, 237-88-87, 210-16-06, 234-56-70, 234-36-63 Е-таМ: [email protected] http://www.tma1992.ru
6 • 2003 ^ПИВО
23
