CC BY
5УДК 663.43
Хоконова М. Б. Khokonova M. B.
КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ И СОЛОДА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ СУШКИ
THE QUALITY OF BARLEY AND MALT, IN DEPENDENCE OF DRYING METHODS
Статья посвящена влиянию различных способов сушки и активного вентилирования на качество солода и фракционный состав белка в зерне ячменя. Для достижения цели пивоваренный солод подвергался сушке на различных сушилках и активное вентилирование зерна непо-догретым наружным воздухом.
Как показали проведенные нами исследования, фракционного состава содержащих азот белковых фракций зерна позволяют сделать заключение, что термическая сушка, по сравнению с естественной, снижает содержание во-до- и солерастворимых фракций и небелкового азота и практически не оказывает влияния на содержание спирторастворимой фракции. При сушке зерна ячменя естественным способом наблюдалось снижение содержания небелкового азота, кроме сравнительной сушки в пневматической сушилке. Наивысшие показатели азот белковых фракций, растворимых в воде и соли, отмечается при сушке в шахтной сушилке. Что касается спирто- и щелочерастворимых фракций белка, максимум отмечался при сушке соответственно в барабанной и пневматической сушилках. Под влиянием термической сушки обнаружено существенное снижение потерь солодоращения. Определено, что термически высушенное зерно быстрее прошло дозревание, в связи с чем, при его прорастании дыхание стало менее интенсивным по сравнению с естественно высушенным зерном. Такое мнение частично подтверждается повышенным содержанием водо- и солерастворимых белков в естественно высушенном зерне. При сушке в стеллажной и пневматической сушилках отмечалось значительное снижение содержания белка в солоде. Это явление связано с уменьшением содержания ферментов, регулирующих распад углеводов, и с вынужденным расходованием белков на дыхание, поскольку протеоли-тические ферменты более термостойки. Под влиянием активного вентилирования степень замачивания зерна изменялась незначительно.
The article is devoted to the influence of different methods of during and aeration on quality of malt and the fractional composition of protein in barley grain. To achieve this im beer brewing malt was subjected to drying on different dryers and was actively ventilated grain by unheated outside air.
As carried out by us investigations showed of fractional composition containing nitrogen protein fraction of grain let us to make the conclusion that thermic druing in comparison with natural is lowered the contents of water and salt dissolving fractions and non- protein nitrogen and practifically is not influenced on the contents of spirit-soluble fraction. In during grain barley by natural method it was ob served the decrease of non- protein contents of nitrogen except comparative druing in pneumatic dryers. The highest indexes of protein nitrogen fractions solved in water and saltin is noted in druing in mine dryer. As conserving the spivit and alkali soluble fractions of protein, is noted as maximum in during in drum and pneumatic dryers. Under the thermic druing it was revealed essentially decrease of loss of malt growing. It was determined that thermical-ly during grain was passed the process of maturing quicker in comparison with grain during by means of natural during because of the fact that breathing process was less intensive. Such opinion is partially supported by high contents of water and salt soluble proteins in naturally druing grain. In during in shelf and pheumatic dryers it was registerec significant decrease of contents of proteins in malt. This phenomenon is connected with the decrease of ferment intents, regulated the decomposition of carbon-hydrales and with the forcely expense of proteins on breathing because of proteinic ferments are more thermically resistant. Under the influence of active ventilation the degree of soaking grain was significantly changed.
Растворимость солода под влиянием вентилирования зерна снижалась. По признаку твердости увеличивались показатели растворимости солода, в результате вентилирования зерна. Вентилирование не оказало влияния на продолжительность осахаривания, но увеличило диастатическую силу солода у сорта Виконт. В этом отношении действие вентилирования аналогично действию медленной сушки при сравнительно низкой температуре сушильного агента, как это уже отмечалось в случаях сушки ячменя в стеллажной сушилке. Повышение содержания белка у сортов в солоде Приазовский 9 и Михайло было обусловлено более энергичным расходованием углеводов на дыхание - вследствие повышения активности крах-малоразлагающих ферментов. В целом отмечалось повышение содержания белка у вентилированных сортов. Число Кольбаха под влиянием вентилирования зерна у всех изучаемых сортов незначительно снижалось.
Таким образом, активное вентилирование зерна неподогретым наружным воздухом оказывает специфическое воздействие на качество солода, во многом отличающееся от влияния разных способов термической сушки. Термическая сушка зерна ячменя, при соблюдении оптимального температурного режима увеличивает содержание в белке водо- и щелочераство-римой фракций, а также небелкового азота.
Ключевые слова: сушка, вентилирование, ячмень, солод, сусло, качество.
By the firmness characteristic the indexes of malt solubility are increased in result of grain ventilation. Ventilation is not influenced greathy on the duration of sugaring, but increased the diastatic force of malt in grade viscount. In this respect the action of ventilation is cmaloguous to action of slow druing in comparatively low temperature of druing agent, as it was already noted in the cases of druing barley in shell-druer. The increase of protein contents in grades of Priazov 9 and Mikhailo were conditioned by more active expence of carbonhydrated on breath in conseauence of increase of activity of starch-decomposed ferments. In all it was noted the increase of protein contents in ventilated grades. Kolbach number unter the influence of grain ventilation of stubying grades was decreased insignificantly.
So, active ventilation of grain by unheated outsi de air was influenced specifically on the malt quality which is differ greatty srom the influence of different methods of thermical druing. Thermic druing of barley grain observing of optimum temperature regime increases the contents of water and alkali-soluble fractions in protein and so the nonprotein nitrogen.
Key words: drying, ventilation, barley, malt, sus-lo, quality.
Хоконова Мадина Борисовна -
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова», г. Нальчик Тел.: 8 928 717 24 17 Е-шай: dinakbgsha77@mail.ru
Khokonova Madina Borisovna -
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Technology of production and processing of agricultural products, FSBEI HE «Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V.M. Kokov», Nalchik Tel.: 8 928 717 24 17 E-mail: dinakbgsha77@mail.ru
Введение. Солодом называют проросшее зерно, накопившее в себе в процессе прорастания большое количество ферментов. Пивоваренный солод готовят из ячменя, ржи, проса и других зерновых культур.
В пивоварении, как правило, используют ячменный солод, так называемого, короткого ращения. Его получают в результате проращивания зерна в течение 8-10 суток. В таком
солоде достаточное количество ферментов при незначительных потерях крахмала.
Более высокой диастатической способностью обладает солод длинного ращения (до 16 суток), но потери крахмала в нем более значительны.
Применяется этот солод, в основном, в спиртовом производстве, где он является только осахаривающим средством, а крахма-
лосодержащим сырьем здесь является картофель, зерно и т. п.
Таким образом, задачей солодоращения является получение богатого ферментами солода, относительно чистого микробиологически (без плесени), с хорошим растворением содержимого зерна, а для пивоваренного солода и с минимальными потерями крахмала. Процесс производства солода ведется на технологических комплексах, называемых солодовнями [1].
Методы проведения работ. Наши исследования проводились по обще принятой методике для пивоваренного и безалкогольного производств по Г.А. Ермолаевой.
Экспериментальная база. Исследования проводились в условиях ООО «МЭЛТ» г. Нарткала и ООО «Халвичный завод «Нальчикский» в 2013-2015 гг.
Результаты исследования. Как показали проведенные нами исследования фракционного состава содержащих азот белковых фракций зерна (табл. 1) позволяют сделать заключение, что термическая сушка, по сравнению с естественной, снижает содержание водо- и солерастворимых фракций и небелкового азота и практически не оказывает влияния на содержание спирторастворимой фракции.
Таблица 1 - Влияние способов сушки ячменя на фракционный состав белка в зерне
Способ сушки Азот белковых фракций, растворимых в Небелковый азот
воде соли спирте щелочи
Естественная сушка 8,5 12,1 17,9 44,9 16,8
В стеллажной сушилке 6,1 11,2 18,2 45,3 17,5
Естественная сушка 8,4 11,9 18,1 44,8 17,3
В пневматической сушилке 5,9 10,7 17,5 47,9 14,3
Естественная сушка 12,6 17,2 18,1 39,4 13,4
В барабанной сушилке 7,8 15,7 18,6 40,7 16,8
Естественная сушка 10,6 17,1 20,4 37,8 13,9
В шахтной сушилке 9,2 16,3 17,2 39,6 18,6
При сушке зерна ячменя естественным способом наблюдалось снижение содержания небелкового азота, кроме сравнительной сушки в пневматической сушилке. Наивысшие показатели азот белковых фракций, растворимых в воде и соли, отмечается при сушке в шахтной сушилке [3]. Что касается спир-то- и щелочерастворимых фракций белка, максимум отмечался при сушке соответственно в барабанной и пневматической сушилках.
Под влиянием термической сушки обнаружено существенное снижение потерь соло-доращения [3]. Определено, что термически высушенное зерно быстрее прошло дозревание, в связи с чем, при его прорастании дыхание стало менее интенсивным по сравнению с естественно высушенным зерном. Такое мнение частично подтверждается повышенным содержанием водо- и солерастворимых белков в естественно высушенном зерне.
Под влиянием термической сушки зерна в шахтной сушилке диастатическая сила солода значительно увеличивалась, а в пневматиче-
ской (и, в частности, в стеллажной сушилках) уменьшалась. Уменьшение диастатической силы связано с перегревом зерна.
При сушке в стеллажной и пневматической сушилках отмечалось значительное снижение содержания белка в солоде. Это явление связано с уменьшением содержания ферментов, регулирующих распад углеводов, и с вынужденным расходованием белков на дыхание, поскольку протеолитические ферменты более термостойки.
Нами исследовалось влияние активного вентилирования зерна неподогретым наружным воздухом на качество сусла (табл. 2).
Зерно проветривалось в металлических башневидных бункерах. Вентилирование проводилось во избежание порчи свежеуб-ранного зерна от самосогревания перед сушкой в течение 3-4 суток. Определялась интенсивность вентилирования, обеспечивающая отдачу возникающего тепла и сохраняющая почти постоянную температуру зерна (около 12-16°С). Под влиянием активного вентилирования степень замачивания зерна изменя-
лась незначительно. Потери солодоращения были выше у вентилированного зерна на 0,81,1%. Максимальная экстрактивность солода
Растворимость солода под влиянием вентилирования зерна снижалась. По признаку твердости, показатели растворимости солода, в результате вентилирования зерна, увеличивались на 19-21 ед.
Вентилирование не оказало влияния на продолжительность осахаривания, но увеличило диастатическую силу солода у сорта Виконт. В этом отношении действие вентилирования аналогично действию медленной сушки при сравнительно низкой температуре сушильного агента, как это уже отмечалось в случаях сушки ячменя в стеллажной сушилке.
Повышение содержания белка у сортов в солоде Приазовский 9 и Михайло было обусловлено более энергичным расходованием углеводов на дыхание - вследствие повышения активности крахмалоразлагающих ферментов. В целом отмечалось повышение содержания белка у вентилированных сортов.
Содержание аминного азота здесь коррелирует с содержанием белка в солоде.
отмечена у вентилированного ячменя Приазовский 9, что выше, чем у невентилирован-ного на 0,6%.
Число Кольбаха под влиянием вентилирования зерна у всех изучаемых сортов незначительно снижалось.
Вентилирование зерна не оказало влияния на цветность лабораторного сусла, но в целом, за годы исследований несколько повысило его кислотность.
Область применения результатов: пивоваренная промышленность.
Выводы. Таким образом, активное вентилирование зерна неподогретым наружным воздухом оказывает специфическое воздействие на качество солода, во многом отличающееся от влияния разных способов термической сушки. Термическая сушка зерна ячменя, при соблюдении оптимального температурного режима увеличивает содержание в белке водо- и щелочерастворимой фракций, а также небелкового азота.
Таблица 2 - Влияние активного вентилирования зерна ячменя на качество солода
Показатели качества солода Михайло Приазовский 9 Виконт
невенти-лирован-ное вентилированное невенти-лирован-ное вентилированное невенти-лирован-ное вентилированное
Степень замачивания, % 43,3 43,0 43,5 43,1 42,2 42,0
Потери солодоращения, % 10,9 11,7 11,3 10,2 9,5 10,3
Экстрактивность солода, % в тонком помоле 78,0 77,8 78,2 78,8 77,8 76,8
в грубом помоле 74,1 74,2 73,3 74,8 76,0 74,7
разница 3,9 3,6 4,9 4,0 1,8 2,1
Выход муки в грубом помоле, % 38,6 36,3 37,2 37,0 40,1 35,7
Твердость солода, единицы Брабендера 461 481 473 492 449 470
Продолжительность осаха-ривания, мин. 7,5 7,5 5 5 10 10
Диастатическая сила, ед. Виндиша-Кольбаха 289 245 271 221 242 250
Содержание белка, % 11,7 12,2 11,9 12,0 10,5 11,4
Содержание аминного азота, мг/100 г солода 198 208 206 198 190 219
Число Кольбаха, % 32,4 31,8 32,6 32,0 39,2 34,6
Цветность, см3р-ра йода 2,6 2,6 3,0 3,0 2,2 2,2
Кислотность, см3 р-ра Ка0Н/100см3 сусла 0,90 1,00 1,0 1,10 0,70 0,91
Литература
1. Биохимия / под. ред. Северина Е.С. 5-е изд., испр. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 316 с.
2. Гавриленков А.М. Сушка солода и ее интенсификация. М.: Пищ. пром-ть, 2005. 154 с.
3. Гаркавый П.Ф. Аминокислотный состав суммарного белка зерна ячменя // Вестник с.-х. науки. 2000. №5. С.12-14.
4. Казарян А.Г. Перспективы развития сырьевой базы пивоваренной отрасли Армении // Сб. науч. Тр. «Проблемы пищевой инженерии и ресурсосбережения в современных условиях». СПб., 2004. 264 с.
5. Киселева Т.Ф. Формирование технологических и социально значимых потребительских свойств напитков: теоретические и практические аспекты. Кемерово: КемТИПП, 2006. С. 32-36.
6. Куще В. Технология солода и пива. СПб.: Профессия, 2009. 1064 с.
7. Технология пищевых производств / под. ред. А.П. Нечаева. М.: Колос, 2007. 189 с.
8. Фараджева Е.Д. Прогрессивные методы интенсификации технологических процессов солода: учеб. пособие. Воронеж: ВГТА, 2001. 224 с.
9. Федотов В.А. и др. Пивоваренный ячмень России. М.: ООО «Агролига России», 2006. 261 с.
10. Филонова Г.Л. Технология слабоалкогольных напитков. Научные и практические аспекты // Пиво и напитки. 2007. № 2. С. 32-34.
11. Мукаилов М.Д., Хоконова М.Б. Технология и оборудование бродильных производств: учеб. пособие. Нальчик: изд-во М. и В. Котляровых. 2015. 200 с.
References
1. Biokhimiya / pod. red. Severina E.S. 5-e izd., ispr. i dop. M.: GEOTAR-Media, 2008. 316 s.
2. Gavrilenkov A.M. Sushka soloda i ee in-tensifikatsiya. M.: Pisch. prom-t, 2005. 154 s.
3. Garkavyj P.F. Aminokislotnyj sostav summarnogo belka zerna yachmenya // Vestnik s.-kh. nauki, 2000. №5. S.12-14.
4. Kazaryan A.G. Perspektivy razvitiya sy-revoj bazy pivovarennoj otrasli Armenii // Sb. nauch. Tr. «Problemy pischhevoj inzhenerii i re-sursosberezheniya v sovremennykh uslo-viyakh». SPb., 2004. 264 s.
5. Kiseleva T.F. Formirovanie tekhnologi-cheskikh i sotsialno znachimykh potrebitelskikh svojstv napitkov: teoreticheskie i prakticheskie aspekty. Kemerovo: KemTIPP, 2006. S. 32-36.
6. Kuntse V. Tekhnologiya soloda i piva. SPb.: Professiya, 2009. 1064 s.
7. Tekhnologiya pischhevykh proizvodstv / pod. red. A.P. Nechaeva. M.: Kolos, 2007. 189 s.
8. Faradzheva E.D. Progressivnye metody intensifikatsii tekhnologicheskikh protsessov soloda: ucheb. posobie. Voronezh: VGTA, 2001. 224 s.
9. Fedotov V.A. i dr. Pivovarennyj yach-men Rossii. M.: OOO «Agroliga Rossii», 2006. 261 s.
10. Filonova G. L. Tekhnologiya slaboalko-golnykh napitkov. Nauchnye i prakticheskie aspekty // Pivo i napitki. 2007. №2. S. 32-34.
11. Mukailov M.D., Khokonova M.B. Tekhnologiya i oborudovanie brodilnykh proizvodstv: ucheb. posobie. Nalchik: izd-vo M. i V. Kotlya-rovykh. 2015. 200 s.
