CC BY
57
НАУКА - ПРОИЗВОДСТВУ
Определение крупности пивоваренного ячменя ситовым анализом
1С.В. Ермолаев, А.Ю. Сидоренко, А.Г. Кривовоз
Московский государственный университет пищевых производств
В механическом анализе ячменя, предназначенного для приготовления пивоваренного солода кроме натуры, массы 1000 зерен, засоренности и зараженности зерновыми вредителями определяют еще и крупность на аппаратах для сортирования.
Крупность — отношение массы зерен ячменя — схода с сита с отверстиями размером 2,5x20 мм к массе основного зерна анализируемой навески, выраженное в процентах.
Крупность зерна ячменя зависит от его формы, характерной для каждого сорта и условий произрастания. Различают три параметра зерна: длину (7,0-14,6 мм), ширину (2,0-2,5 мм), толщину (1,2-4,5 мм). Крупное зерно обычно содержит больше крахмала и имеет большую экстрактивность. Обычно крупность хорошего пивоваренного ячменя составляет 80-90 %.
Крупность ячменя и содержание примесей определяют на рассеивающем
Образец ячменя Масса фракции ячменя (г), оставшегося на сите с шириной отверстия, мм Средний поперечный размер
3,0 2,8 2,6 2,5 2,4 поддон зерна, мм
№1 8 45 35 9 2 1 2,8
№2 5 30 40 18 5 2 2,66
S, %
10
99
A
2
N
L J J9 /
h-
/
С
> / D lJ
и i i
B, мм
Номограмма для определения среднего размера зерна
приборе, который состоит из верхнего и среднего сит с продолговатыми отверстиями размером соответственно 2,5x20 мм для определения крупности, 2,2x20 мм для определения массы мелких зерен и нижнего с круглыми отверстиями диаметром 1,5 мм для выделения сорной примеси. Навеску зерна 50 г помещают на верхнее сито, закрывают крышкой и включают электропривод. Набор сит совершает 110-120 продольно-возвратных колебаний в минуту. В течение 3 мин навеска зерна разделяется на фракции: остаток на ситах и проход на поддоне под нижним ситом. Из фракций выделяют примеси и каждую фракцию взвешивают отдельно.
Отношение массы зерна, оставшегося на сите 2,5x20 мм, к общей массе навески зерна после выделения из навески сорной и зерновой примесей, выраженное в процентах, характеризует крупность зерна [1, 2].
По методике ЕВС выполняют рассев ячменя, для чего 100 г зерна рассеивают в течение 5 мин на ситах 2,8; 2,5 и 2,2 мм при частоте колебаний 300-320 мин-1. Затем взвешивают каждую из четырех фракций, отнеся зерна, прошедшие через сито 2,2 мм, половинки зерен и обожженные частицы к IV фракции. Примеси, включая зерна других злаков, считают отдельно. Каждую фракцию выражают в процентах. Сумму IV фракции и примесей относят к отходам.
Но данный способ не отражает полной характеристики ячменя по крупности. Например, в двух анализах зерна на ситах с отверстиями 2,8 и 2,5 мм получили фракции массой: 52 и 38 г, 32 и 51 г. Крупность зерна в обеих фракциях одинаковая, но во втором образце в отличие от первого преобладает мелкая фракция. Размер зерна в третьей фракции вообще не учитывался, хотя в солодоращении эта фракция используется.
Для оценки крупности пивоваренного ячменя, а также зерна и других культур, используемых в качестве несоложеного материала в пивоварении, предпочтительнее применять средний поперечный размер зерна, соответствующий
среднеи ширине просвета сита, т. е. такой ширине отверстий, через которые проходит половина массы зерна. Для этого воспользуемся методикой Пауэр-са [3, 4], основанной на том, что для анализируемых фракций кривая распределения вероятностей проходит через максимум и близка к кривой Гаусса.
Для определения среднего поперечного размера зерна по предлагаемой методике образец пивоваренного ячменя массой 100 г в течение 5 мин фракционировали через комплект из пяти сит с уменьшающейся шириной отверстий: 3,0; 2,8; 2,6; 2,5; 2,4 мм (длина всех отверстий 20 мм) при частоте колебаний 200 мин-1. Затем взвесили фракции зерна (см. таблицу) и на основе этих данных по методике [4] построили номограмму (см. рисунок): на абсциссе показан поперечный размер отверстий сит (мм), на ординате — кумулятивный остаток зерна на сите (сумма масс фракций от самых крупных до задержанных на последнем сите).
Пример. При рассеивании образца ячменя №1 на сите с отверстиями с шириной 3 мм задержалось 8 % (точка А на рисунке); на сите 2,8 мм — 45 %, а кумулятивный остаток составил 8 + 45 = 53 % (точка В); на сите с отверстиями 2,6 мм задержалось 35 % и кумулятивный остаток равен 8 + 45 + 35 = 88 % (точка С). Аналогично нашли точки D и Е. По этим точкам провели прямую и из точки пересечения экспериментальной прямой с линией, характеризующей кумулятивный остаток зерна 50 %, опустили перпендикуляр на абсциссу, определив таким образом среднюю толщину зерна 2,8 мм.
У образца зерна № 2 средняя толщина зерна была меньше 2,66 мм.
Таким образом, гранулометрический состав первого образца ячменя, а следовательно и крупность была выше, чем второго образца, и его использование для солодоращения можно считать более предпочтительным.
Данная методика позволяет более точно, чем существующая, определить одну из важных характеристик зерна — крупность — с точки зрения пригодности ячменя для пивоварения.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 30483-97. Зерно. Метод определения общего и фракционного содержания сорной и зерновой примесей; содержания мелких зерен и крупности; содержания зерен пшеницы, поврежденных клопом-черепашкой; содержания металломагнитной примеси.
2. Ермолаева Г.А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия. — СПб.: Профессия, 2004.
3. Добжицкий Ян. Химический анализ в сахарном производстве. Пер. с польск. — М.: Агро-промиздат, 1985.
4. Powers H.E.C.//International Sugar Journal. 1948. Bd. 50. P. 149-152. быг
.....""".........
'3•2004
20
90
