CC BY
25
Международный научно-исследовательский журнал ■№ 7(38) ■ Август
Хоконова М.Б.
Доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОСТИ СРЕДЫ НЕСОЛОЖЕНОЙ ЧАСТИ ЗАТОРА НА БИОХИМИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ ПРИ ЗАТИРАНИИ
Аннотация
Использование несоложеных зернопродуктов в пивоваренном производстве повышает рН затора и понижает его буферность. Целью работы являлось выяснение оптимального значения рН несоложеного затора при его термической обработке повышенными температурами на биохимические процессы при затирании после соединения несоложеной части затора с солодовой. Определено, что снижение рН несоложеного затора перед термической обработкой и термическая обработка при повышенной температуре ведет к изменению в процессе затирания рН общего затора в кислую сторону. С увеличением доли несоложеного ячменя в заторе рН общего затора снижается в большей степени, так как буферные системы несоложеного сырья беднее солодовых. Установлены следующие основные технологические параметры предварительной термической обработки несоложеного ячменя перед затиранием: создание в несоложеном заторе активной кислотности среды 5,4; термическая обработка его при температуре 138°С, продолжительность обработки 30-45 минут.
Ключевые слова: пивное сусло, кислотность среды, затирание, несоложеный ячмень, температураная обработка.
Hokonova M.B.
PhD in Agriculture, professor, Kabardino-Balkarian state agrarian university named by V.M. Kokov INFLUENCE ACIDIC ENVIRONMENT UNMALTED PART OF THE MASH ON THE BIOCHEMICAL
PROCESSES FOR MASHING
Abstract
Using unmalted grain products in the brewing production raises and lowers the pH of the mash its buffer. The aim of the NE-lyalos clarify the optimal pH unmalted jam when heat treatment temperature increase of biochemical processes in the pro-mashing unmalted after connection of the malt mash. It defined that reduction of the pH unmalted ter—micheskoy mash before treatment and heat treatment at elevated temperature leads to a change in pH during the mashing the mash general the acid side. With increasing unmalted barley mash mash pH of general reduced to a greater degree as buffers unmalted raw malt poorer. The following main technological parameters of thermal pretreatment unmalted barley before the mashing: creation of unmalted mash active acidity of 5.4; heat treating it at a temperature of 138 ° C, residence time of30-45 minutes.
Keywords: wort, acidity, mashing, unmalted barley, temperaturanaya processing.
Обычное при затирании значение рН 5,9 - 6,0 не является оптимальным для действия большинства ферментов.
Использование несоложеных зернопродуктов в известной степени повышает рН затора и понижает его буферность. В результате в заторе не накапливается достаточное количество сбраживаемых углеводов и не достигается максимальное извлечение экстрактивных веществ зернового сырья.
Для выяснения оптимального значения рН несоложеного затора при его термической обработке повышенными температурами на биохимические процессы при затирании после соединения несоложеной части затора с солодовой в опытах рН несоложеной части затора перед его термической обработкой доводили до значений от 6,0 до 4,7 путем подкисления молочной кислотой.
Условия термической обработки несоложеного затора - температура 138°С в течение 30-45 минут.
Средние данные из повторных определений влияния рН несоложеного затора при его термической обработке на гидролитические процессы при затирании представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Влияние pн несоложеной части затора при его термической обработке _________________на биохимические процессы при затирании_______________
Содержание несоложеного ячменя в заторе, % рН Продолжительно сть осахаривания затора, мин. Продолжительно сть фильтрации затора, мин. Выход экстракта на сухое вещество, %
несоложеной части затора общего затора
20 6,00 5,78 13 70 79,00
5,70 5,66 12 68 79,10
5,40 5,58 12 65 79,25
5,00 5,53 11 65 79,30
4,70 5,50 10 63 79,34
30 6,00 5,80 15 75 78,85
5,70 5,62 15 73 78,90
5,40 5,60 15 71 79,00
5,00 5,52 14 70 79,10
4,70 5,50 13 70 79,25
40 6,00 5,85 22 90 78,05
5,70 5,68 22 88 78,72
5,40 5,55 20 85 78,89
5,00 5,50 20 85 79,00
4,70 5,45 19 80 79,17
131
Международный научно-исследовательский журнал •№ 7(38) ■ Август
Продолжение табл. 1 - Влияние рн несоложеной части затора при его термической обработке ______________________на биохимические процессы при затирании___________________
50 6,00 5,85 26 97 78,21
5,70 5,60 25 95 78,47
5,40 5,50 23 93 78,65
5,00 5,45 23 90 78,70
4,70 5,40 22 90 78,74
Как видно, снижение рН несоложеного затора перед термической обработкой и термическая обработка при повышенной температуре ведет к изменению в процессе затирания рН общего затора в кислую сторону. С увеличением доли несоложеного ячменя в заторе рН общего затора снижается в большей степени, так как буферные системы несоложеного сырья беднее солодовых.
Создание рН в несоложеном заторе перед его термической обработкой в пределах 6,0 - 4,7 и обработка при температуре 138°С в течение 30-45 минут обеспечивает снижение рН общего затора на 0,3-0,45 и создает более благоприятные условия для действия ферментов солода. В результате биохимические процессы при затирании протекают более глубоко - снижается продолжительность осахаривания заторов, повышается выход экстракта.
Анализ образцов сусла, полученных при различных значениях рН несоложеного затора показывает (табл. 2), что снижение рН несоложеного затора обеспечивает накопление в сусле большего количества редуцирующих веществ. Однако анализ конечной степени сбраживания сусла дает основание считать, что при снижении рН несоложеного затора до 5,4 увеличение содержания редуцирующих веществ в сусле происходит за счет сбраживаемых углеводов -конечная степень сбраживания сусла возрастает. При дальнейшем снижении значения рН несоложеного затора до
4,7 конечная степень сбраживания сусла не изменяется. Это связано с тем, что при величине рН несоложеного затора
5,0 и 4,7 с последующей термической обработкой при повышенной температуре усиливается гидролиз некрахмалистых полисахаридов ячменя - пентозанов до конечных продуктов гидролиза - пентоз.
Таблица 2 - Изменение показателей пивного сусла в зависимости от величины рН несоложеной части затора и _______________________________доли несоложеного ячменя в заторе________________________________
Доля несоложеного ячменя в заторе, % рН Показатели сусла
Несо- ложеной части затора Общего затора Редуцирующие вещества, % мальтозы Конечная степень сбраживания, % Цветность, 3 см р-ра йода/100 см3 воды Кислотность, 3 см р-ра ИаОН/ 100 см3 сусла Общий азот, мг/100 3 см Аминный азот, мг/100 см3
20 6,00 5,78 5,32 73,00 0,29 0,99 79,1 18,0
5,70 5,66 5,35 73,40 0,25 1,10 79,9 18,3
5,40 5,58 5,37 73,80 0,24 1,18 80,7 18,7
5,00 5,55 5,38 73,80 0,22 1,25 81,0 19,0
4,70 5,50 5,40 73,75 0,20 1,30 81,5 19,5
30 6,00 5,80 5,26 72,80 0,30 0,99 77,7 16,9
5,70 5,62 5,28 73,00 0,27 1,12 78,1 17,2
5,40 5,60 5,30 73,50 0,24 1,16 78,9 17,5
5,00 5,52 5,31 73,45 0,24 1,27 79,5 17,8
4,70 5,50 5,32 73,45 0,22 1,31 80,5 18,7
40 6,00 5,85 4,65 73,10 0,35 1,00 65,1 15,2
5,70 5,68 4,67 73,80 0,30 1,10 66,0 15,6
5,40 5,55 4,69 74,00 0,25 1,25 66,5 16,0
5,00 5,50 4,72 74,00 0,22 1,30 67,3 16,5
4,70 5,45 4,74 73,80 0,22 1,36 68,0 16,7
50 6,00 5,85 4,34 73,00 0,40 1,10 61,6 13,1
5,70 5,60 4,37 73,80 0,35 1,28 62,0 13,5
5,40 5,50 4,39 73,50 0,32 1,36 63,7 13,7
5,00 5,45 4,42 73,50 0,30 1,38 64,0 14,2
4,70 5,40 4,45 73,50 0,25 1,40 64,3 14,6
В результате в сусле накапливаются также обладающие редуцирующей способностью несбраживаемые вещества. Изучение азотистого состава сусла показало, что снижение рН несоложеного затора с 6,0 до 4,7 с последующей термической обработкой ведет к увеличению в сусле содержания общего и аминного азота. Так, содержание общего азота в сусле с 20 % несоложеного ячменя увеличивается с 79,1 до 81,5 мг на 100 см3, содержание аминного азота - с
132
Международный научно-исследовательский журнал •№ 7(38) ■ Август
18,0 до 19,5 мг. При использовании 50 % несоложеного ячменя содержание общего азота в сусле возрастает с 61,6 до 64,3 мг, аминного - с 13,1 до 14,6 мг на 100 см3. Это объясняется тем, что при соединении несоложеного затора с солодовым в общем заторе создается рН 5,50-5,58, наиболее благоприятная для действия протеолитических ферментов солода. Одновременно можно сделать вывод, что в случае использования несоложеного ячменя свыше 40 %, термическая обработка несоложеного затора не обеспечивает (при данном солоде) накопления в сусле необходимых форм и количества азотистых веществ.
Изменение цветности сусла в сторону ее снижения (с 0,29 до 0,20 см 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см3 воды при использовании 20% несоложеного ячменя; с 0,3 до 2,2 - при 30 %; с 0,35 до 0,22 - при 40% и с 0,40 до 0,25 см3 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см3 воды - при использовании 50% несоложеного ячменя) свидетельствует, что в более кислой среде несоложеного затора при его термической обработке повышенными температурами происходит меньшее выщелачивание дубильных и красящих веществ оболочки ячменя.
Поскольку снижение рН несоложеного затора с 5,4 до 4,7 перед термической обработкой и последующая термическая обработка при повышенной температуре ведет к увеличению в сусле несбраживаемых углеводов, необходимо снижать рН несоложеного затора перед его термической обработкой до значения 5,4. Это обеспечивает создание в общем заторе величины рН 5,50-5,58, благоприятной для действия ферментов солода, что в конечном итоге позволяет достичь повышения выхода экстракта на 1,0 -1,3 % при использовании 40 % несоложеного ячменя в заторе.
Таким образом, установлены следующие основные технологические параметры предварительной термической обработки несоложеного ячменя перед затиранием: создание в несоложеном заторе активной кислотности среды 5,4, термическая обработка его при температуре 138°С, продолжительность обработки 30-45 минут.
Литература
1. Кунце, В. Технология солода и пива / В. Кунце. - СПб.: Профессия, 2009. - 1064 с.
2. Хоконова, М.Б. Азотистый состав сусла в зависимости от режима обработки несоложеного ячменя / М.Б. Хоконова // Пиво и напитки. - 2012. - № 5. - С.24-26.
References
1. Kunce, V. Tehnologija soloda i piva / V. Kunce. - SPb.: Professija, 2009. - 1064 s.
2. Hokonova, M.B. Azotistyj sostav susla v zavisimosti ot rezhima obrabotki nesolozhenogo jachmenja / M.B. Hokonova // Pivo i napitki. - 2012. - № 5. - S.24-26
Чуфырев А.Е.1, Устюгов В.А.2
1Огудент направления «Радиофизика», 2кандидат физико-математических наук, старший преподаватель, ФГБОУ ВО «Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина» РАЗРАБОТКА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДАЛЬНОМЕРА НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ
Аннотация
В статье описывается разработка автономного дальномера ультразвукового типа на микроконтроллере Texas Instruments LM4F120H5QR (архитектура ARM Cortex-M4F) с индикацией измеренного значения на дисплее и передачей его на компьютер.
Ключевые слова: дальномер, ультразвук, микроконтроллер, ARM.
Chufyrev A.E.1, Ustyugov V.A.2
1 Student, 2PhD in Physics and mathematics, Syktyvkar State University DESIGNING OF ULTRASONIC DISTANCE METER BASED ON MICROCONTROLLER
Abstract
This paper describes development of autonomous ultrasonic distance meter based on Texas Instruments microcontroller LM4F120H5QR (ARM Cortex-M4F architecture) with indexing of measured value onto display and transferring to the computer.
Keywords: distance meter, ultrasound, ARM microcontrollers.
Введение
В настоящее время широко распространены портативные радиолюбительские устройства на микроконтроллерах. Наиболее популярными до недавнего времени были архитектуры фирм ST Electronics (STM8), Atmel (AVR8) и Microchip (PIC). Однако в последние годы набирают популярность микроконтроллеры с ядрами класса ARM Cortex [1] Кроме того, отдельные производители выпускают указанные микросхемы в корпусах DIP, что делает их пригодными для использования в домашнем радиотехническом творчестве.
В настоящей статье рассказано о применении микроконтроллера LM4F120H5QR для построения ультразвукового дальномера.
Описание устройства
Дальномер состоит из следующих блоков:
• Процессорный модуль (микроконтроллер несъемным образом расположен на отладочной плате Texas Instruments Stellaris LaunchPad EK-LM4F120XL);
• Ультразвуковой цифровой приемо-передатчик US-020;
• Дисплей из светодиодных индикаторов.
Все блоки смонтированы в пластмассовом корпусе, в котором также располагаются элементы питания. На задней стенке размещены выключатель, кнопка перезапуска контроллера и разъем подзарядки. Ультразвуковой приемо -передатчик съемный. Во время работы он выступает из корпуса для исключения нежелательных переотражений
133
