CC BY
35
Влияние препарата Церемикс 6МХG на белковый и углеводный составы солода
1Е.Д. Фараджева, А.Е. Чусова
Воронежская государственная технологическая академия
Одна из актуальных задач пивоваренной промышленности России — ускоренное развитие солодовенного производства на базе отечественных сортов пивоваренных ячменей.
Для интенсификации технологических процессов солодоращения используют ферментные препараты [1]. Проникая в зерно, ферменты ускоряют биохимические процессы, способствуя растворению эндосперма и улучшению качества получаемого солода. Однако сведений о влиянии ферментных препаратов на состав солодовенного зерна недостаточно. Целью наших исследований было изучение изменений белковых веществ и углеводов, как основных компонентов ячменя и солода, определяющих качество готового пива.
Были определены оптимальные режимы проращивания и дозировка препарата Церемикс 6МХG, обеспечивающие сокращение длительности про-
цесса на 1-1,5 сут и высокое качество готового солода [2]. Был использован новый сорт пивоваренного ячменя «Го-нар», селекционированный в НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева и районированный в Центральном Черноземье. Его основные показатели: масса 1000 зерен 56 г; крупность 87 %; пленча-тость 8-9 %; жизнеспособность — 97 %; массовая доля (АСВ), %: белка — 11,5, крахмала — 60,9, экстрактивных веществ — 78,6.
Проращивание ячменя проводили при температуре 13...18...13 °С при влажности 42-43 %. Дозировка препарата Церемикс 6МХG — 0,5 дм3/т. Продолжительность проращивания без препарата (контроль) 7 сут, с препаратом — 6 сут. Активность амило-литических ферментов в опытном образце свежепроросшего солода была на 30-35 %, а протеолитических ферментов на 15-20 % выше, чем в контроле.
Таблица 1
Показатель Солод с ферментным препаратом Контроль
Массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого помола, % 78,4 78,1
Разница массовых долей экстрактов в сухом веществе солода 1,3 1,5
тонкого и грубого помолов, %
Продолжительность осахаривания, мин 10 15
Лабораторное сусло:
кислотность, к. ед. 1,0 1,1
цвет, ц.ед. 0,16 0,18
конечная степень сбраживания, % 77,3 75,6
Таблица 2
Содержание, мг на 100 г СВ Ячмень Сухой солод
контроль с ферментным препаратом
Общий азот 1855,3 1516,6 1570,6
Растворимый азот 162,1 606,4 706,5
Аминный азот 30,7 133,8 167,2
Коагулируемый азот 32,4 72,3 67,5
Степень растворения (число Кольбаха), % 8,7 40,0 45,0
Фракции белков, % общего азота:
альбумины 12,6 15,9 17,7
глобулины 10,3 30,1 33,6
проламины 37,5 30,4 24,5
глютелины 27,2 14,5 15,6
не экстрагируемые 12,4 9,2 8,6
||д||ткиг 5
2005
Сушку свежепроросшего солода осуществляли подогретым воздухом до влажности 3-4 % при необходимых соотношениях влажности и температуры для светлого солода. Начальная температура сушки 45.47 °С, а от-сушки 78.82 °С. После отлежки солода в течение 3 нед получили следующие показатели (табл. 1).
Продукты гидролиза белков ячменя, образующихся при проращивании, а затем при затирании, во многом определяют качество получаемого солода, вкус, цвет, пенистость и стабильность готового пива.
В результате проращивания в ячмене снижается содержание нерастворимых белков и белков, растворимых в щелочи и спирте, увеличивается количество водо- и солерастворимых белков и продуктов их ферментативного гидролиза — пептонов, полипептидов и аминокислот.
Количество азотистых веществ, претерпевающих превращения при со-лодоращении, может достичь 50 %, но поскольку это результат гидролитических процессов и синтеза, на что тратится около половины продуктов белкового распада, то в готовом солоде величина распада белков характеризуется содержанием 35-41 % растворимых белков (число Кольбаха). Этот важный технологический показатель пивоварения позволяет судить о глубине превращений, происходящих при солодоращении, а также о степени растворения солодов. В зависимости от числа Кольбаха растворение солода считается очень хорошим, если это число больше 41, средним — 35-41, недостаточным — менее 35 [4].
Результаты исследования белкового состава солодов представлены в табл. 2.
Согласно результатам исследований предложенный способ проращивания ячменя с препаратом Церемикс 6МХG обеспечивает более глубокий гидролиз белков. По сравнению с контролем содержание растворимого азота больше на 16,5 %, аминного азота — на 24 %, альбуминов и глобулинов — на 11,5%, а содержание коагулируемого азота уменьшилось на 7 %. В процессе проращивания ячменя идет глубокий гидролиз пролами-нов, глютелинов и нерастворимых белков. Их содержание в контрольном и опытном солодах уменьшилось соответственно на 23 и 28, 53 и 57, 26 и 31 %. По степени растворения белковых веществ солод опытного образца относится к очень хорошему, а контроль — к среднему качеству.
Особая роль в процессе сушки солода принадлежит аминокислотам, участвующим в реакциях меланоиди-
Таблица 4
Содержание Сахаров, % на СВ Ячмень Свежепроросший солод Сухой солод
с ферментным препаратом контроль с ферментным препаратом контроль
Фруктоза 0,06 0,33 0,21 0,11 0,07
Глюкоза 0,44 3,21 1,32 1,28 0,62
Ксилоза 0,35 1,02 0,73 0,23 0,32
Галактоза 0,18 0,55 0,35 0,21 0,15
Мальтоза 1,12 9,69 9,38 8,35 6,78
Сахароза 4,22 5,46 5,72 5,04 5,38
нообразования и формирующих цвет и аромат сухого солода и готового пива. Например, гликокол дает продукты с яркой окраской, но со слабым ароматом пива; с лейцином образуется хлебный аромат, аспарагиновая и глутаминовая кислоты придают аромат миндаля. Аминокислоты готового солода необходимы для нормального роста и жизнедеятельности дрожжей, участвуют в образовании вторичных и побочных продуктов брожения, формирующих вкус и аромат пива. Сравнительный состав аминокислот опытного и контрольного образцов солода представлен в табл. 3.
Таблица 3
Общее содержание аминокислот в опытном солоде на 8,7 %, а незаменимых на 11 % больше, чем в контроле. Причем солод, приготовленный с использованием ферментного препарата Церемикс 6МХО, богаче наиболее ре-акционноспособными аминокислотами, которые при сушке участвуют в образовании красящих и ароматических веществ. Эти аминокислоты по их активности по убывающей способности можно расположить следующим образом: аланин, фенилаланин, ва-лин, лейцин, метионин, аспарагино-вая кислота, глутаминовая кислота, цистеин, тирозин [3].
Анализируя этот ряд, можно заметить, что с увеличением молекулярной массы аминокислоты образование комплексных соединений с сахарами затрудняется. Чем дальше друг от друга удалены карбоксильная и аминная
группы, тем более химически активны аминокислоты в реакциях мелано-идинообразования.
Другой важный процесс при производстве солода — гидролиз крахмала. В ячменном зерне простых сахаров содержится немного. При проращивании за счет активирования амилоли-тических ферментов до 18-20% крахмала гидролизуется. При этом в зерне накапливаются мальтоза и глюкоза. Последняя расходуется зародышем на дыхание с образованием необходимой для жизненных процессов энергии, а также на синтетические процессы при формировании зародышевого листка и корешков. Часть глюкозы превращается во фруктозу, а при конденсации глюкозы и фруктозы образуется сахароза.
При действии цитолитических ферментов на вещества клеточных стенок эндосперма, обеспечивающих растворение эндосперма зерна, накапливаются ксилоза, арабиноза и глюкоза.
В процессе сушки свободные сахара участвуют в образовании красящих и ароматических веществ при сушке солода. Основная реакция при этом — мела-ноидинообразование. Непременное условие протекания окислительно-восстановительных реакций меланоидинообра-зования — наличие карбоксильных групп в сахарах и свободных аминогрупп в продуктах распада белков.
По способности к меланоидинооб-разованию пентозы более активны, чем гексозы. Дисахариды менее реак-ционноспособны, чем моносахариды.
Были изучены изменения свободных сахаров при проращивании и сушке солода, полученного по предложенному нами режиму. Результаты представлены в табл. 4.
Анализируя полученные данные, можно сделать следующие выводы: в контрольном свежепроросшем солоде содержание сахаров увеличилось по сравнению с ячменем в 2,8 раза, в све-жепроросшем солоде с примененем ферментного препарата — в 3,2 раза. В опытном образце содержание глюкозы в 2,4, ксилозы в 1,4 и галактозы в 1,6 раза больше, чем в контроле. Это можно объяснить тем, что в препарате Церемикс 6МХО содержатся глю-
коамилаза, пентозаназа и Р-глюкана-за, приводящие к накоплению гексоз и пентоз.
При сушке солода содержание свободных сахаров уменьшается в среднем на 25 %, что связано с их участием в реакциях меланоидинообразова-ния и карамелизации. Наибольшим изменениям подвергаются пентозы и гексозы, как наиболее реакционно-способные. Их содержание в сухом солоде в 2-4 раза меньше, чем в свеже-проросшем.
Исходя из проведенных исследований, следует, что разработанная технология обеспечивает необходимые биохимические изменения белков и углеводов в зерне при проращивании и получение сухого солода с глубокой степенью растворения.
Целью дальнейших исследований было изучение влияния опытных образцов на основные физико-химические показатели сусла и качество готового пива.
Пивное сусло готовили с использованием настойного способа затирания. Брожение сусла осуществляли дрожжами Заскаготусе$ сагЫЬегеп-$1$ расы Н, полученной на кафедре технологии бродильных производств и виноделия Воронежской государственной технологической академии и отличающейся высокой бродильной активностью и повышенной скоростью редукции диацетила. Главное брожение осуществляли при температуре 7...9 °С в течение 6-7 сут, добра-живание и выдержку — при 1.3 °С и давлении 0,04-0,05 МПа в течение 15 дней.
Сравнительные показатели качества сусла и пива, полученных из исследуемых образцов солода, приведены в табл. 5 и 6. Опытные образцы солода отличаются высокой активностью амилолитических ферментов, что обеспечивает снижение времени оса-харивания затора на 45 %, увеличение содержания сбраживаемых сахаров на 0,3 г/100 см3 и выхода экстрактивных веществ на 1,5 %.
В исследуемых партиях сусла более глубоко проходил и протеолити-ческий гидролиз белков. Содержание аминного азота и незаменимых амино-
Аминокислоты, мг на 100 г СВ Сухой солод
контроль с ферментным препаратом
Незаменимые: 200,41 222,39
лизин 33,12 38,32
валин 26,29 26,87
треонин 37,74 38,79
фенилаланин 30,55 35,62
метионин 27,77 39,80
лейцин 22,74 29,95
изолейцин 16,38 19,34
триптофан 17,33 23,16
Заменимые: 364,91 391,14
аланин 42,82 44,47
аргинин 24,86 33,23
аспарагиновая 45,69 36,73
кислота
гистидин 32,01 28,57
глицин 45,53 49,40
глутаминовая 35,77 37,15
кислота
гролин 48,39 36,67
герин 24,06 30,79
тирозин 27,19 29,99
цистеин 26,66 35,56
Общее количество 564,32 613,53
аминокислот
5•2005
ПИВО " "ЛПИТКИ
Таблица 5
Показатель Солод с ферментным препаратом Контроль
Пивное сусло
Массовая доля СВ, % 11,0 11,0
Продолжительность осахаривания, мин 10 18
Цвет, ц. ед. 1,1 1,4
Кислотность, к. ед. 1,2 1,3
Содержание редуцирующих сахаров, г/100 см3 8,25 7,92
Выход экстрактивных веществ, % 76,85 75,63
Содержание общего азота, мг/100 см3 103,9 99,7
Содержание фракций азота, мг/100 см3:
А 19,2 20,7
В 29,1 24,2
С 55,6 54,8
Процент от общего азота:
А 18,5 19,2
В 22,2 23,6
С 59,3 57,2
Содержание аминного азота, мг/100 см3 27,2 22,7
Пиво
Объемная доля алкоголя, % 4,3 4,1
Цвет, ц. ед. 0,9 1,1
Видимая степень сбраживания, % 78,9 75,5
Действительная степень сбраживания, % 63,1 56,3
Содержание диацетила, мг/дм3 0,18 0,22
Массовая доля СО2, % 0,45 0,37
Дегустационная оценка, баллы 24 22
Таблица 6
Аминокислоты, мг/100 см3 сусла Солод с ферментным препаратом Контроль
Незаменимые: лизин 41,96 5,07 37,81 4,96
валин 3,46 3,09
треонин 5,65 4,29
фенилаланин 7,23 6,25
метионин 7,51 5,24
лейцин 7,32 7,12
изолейцин 4,37 3,27
триптофан 6,72 5,76
Заменимые: 73,80 68,85
аланин 8,39 8,08
аргинин 6,27 4,69
аспарагиновая кислота 6,93 8,62
гистидин 5,39 6,04
глицин 9,32 8,59
глутаминовая кислота 7,01 6,75
гролин 6,92 9,13
герин 5,81 4,54
тирозин 5,66 5,13
цистеин 6,17 5,03
Общее количество аминокислот 115,76 106,66
кислот возросло на 15 %, уменьшилось содержание высокомолекулярной фракции А на 7 %.
Все это положительно повлияло на жизнедеятельность дрожжей в процессе брожения и дображивания пива. По сравнению с контролем повысилась степень сбраживания на 8,9-12,2 %, уменьшилось содержание диацетила на 9-8 %. В результате улучшились каче-
ственные показатели пива, о чем свидетельствует дегустационная оценка.
Таким образом, можно сделать вывод об эффективности применения солода, полученного с использованием ферментного препарата Церемикс 6MXG, для производства пива. ЛИТЕРАТУРА
1. Фараджева Е.Д., Дамдинсурэн А., Востриков С.В. Ферментные препараты при производстве
светлого пивоваренного солода//Пиво и напитки. 2003. № 6. С. 22-23.
2. Фараджева Е.Д., Чусова А.Е., Дамдинсурэн А., Ярославцева О.Н. Пригодность ячменя сорта Гонар для пивоваренной промышленности/Пиво и напитки. 2004. № 5. С. 18-21.
3. Хорунжина С.И. Биохимические и физико-химические основы технологии солода и пива. — М.: Колос, 1999.
4. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива/ Пер. с нем. — СПб.: Профессия, 2001.
ВСЕРОССИЙСКИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ФОРУМ
«Структурная политика и экономическое развитие отраслей пищевой и перерабатывающей промышленности»
Москва. Международная промышленная академия, 14-15 декабря 2005г.
Организаторы:.
Министерство сельского хозяйства РФ, Федеральное агентство по сельскому хозяйству,
Российская академия сельскохозяйственных наук,
Комитет по аграрно-продовольственной политике Совета Федерации РФ,
Комитет по предпринимательству в аграрно-промышленной сфере Торгово-промышленной палаты РФ.
Ассоциация отраслевых союзов АПК «АССАГРОС»,
Всероссийский научно-исследовательский институт экономики сельского хозяйства,
Международная промышленная академия.
На форуме будут рассмотрены следующие вопросы:
• состояние и тенденции развития ведущих отраслей продовольственного комплекса России — переработка зерна, мяса, молока, растительного масла и производство других пищевых продуктов;
• методологические и правовые основы государственного регулирования продовольственного рынка;
• международные и региональные аспекты развития отрасли;
• инвестиции, инновации в инженерно-технологической сфере и научное обеспечение;
• лизинг, финансовые, страховые и другие виды услуг для предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности;
• вопросы стандартизации, качества и экологии, тары и упаковки;
• оборудование, транспорт и логистика;
• проблемы управления, роль общественных союзов, подготовка и переподготовка кадров.
В рамках форума предусмотрены встречи с представителями государственных структур и лидерами бизнеса,
деловое общение и обмен мнениями, выработка рекомендаций.
По вопросам участия в работе экономического форума следует обращаться в ее оргкомитет по телефонам: (095) 959-71-06,235-95-79,237-62-42, факс: (095) 959-70-98, E-mail: [email protected]
ПИВО " НАПИТКИ
5•2005
