Вся электронная библиотека >>>

 Концентраты, экстракты, безалкогольные напитки >>>

 

 

Концентраты, экстракты, безалкогольные напитки


Раздел: Производство

 

ПРОИЗВОДСТВО СОЛОДА

ПРОРАЩИВАНИЕ ЗЕРНА

  

 

Целью проращивания зерна являются синтез и активация ферментов, под влиянием которых в процессе затирания достигается полное растворение всех резервных веществ его.

Под действием ферментов еще при проращивании часть сложных веществ зерна превращается в мальтозу, глюкозу, мальтодекстрииы и высшие декстрины, пептоны, пептиды, аминокислоты и др.

В прорастающем зерне происходят те же биохимические и физиологические изменения, что и при естественном проращивании его в почве. Переход от скрытой жизни зародыша к активной возможен только при достаточном количестве влаги, кислорода и оптимальной температуре.

Образование и активация ферментов в зерне неразрывно связаны с жизнедеятельностью зародышевого корешка. В дальнейшем ферменты продолжают свою деятельность даже в условиях, неблагоприятных для развития зародыша, т. е. когда зерно находится без кислорода или при высоких температурах.

Ферменты зерна — природные катализаторы белкового происхождения — находятся в зародыше, в области эндосперма, прилегающей к щитку, и в алейроновом слое оболочки. Активность о-амилазы значительно увеличивается на третьи сутки проращивания в результате расщендеиия адсорбировавших ее белков под действием протеолитических ферментов. Р-амилаза находится в активном состоянии еще в иепроросшем зерие. При проращивании Р-амилаза повышает свою активность главным образом за счет новообразования этого фермента. Активность и новообразование протеолитических ферментов при проращивании зериа увеличиваются в четыре раза. Протеолитические ферменты устойчивы к нагреванию до определенной температуры, что в дальнейшем при затирании сказывается иа гидролизе белков.

При проращивании ячменя значительно увеличивается активность фосфатаз (в 8—10 раз), расщепляющих фосфорорга- ническне соединения. Й проращиваемом ячмене имеется также мальтаза (а-глкжозидаза) —фермент, расщепляющий мальтозу в глюкозу. Активность этого фермента при солодоращении увеличивается в два раза.

К ферментам ячменя, катализирующим окислительно-восстановительные реакции дыхания, относятся оксидаза, перок- сидаза и каталаза. Активность их при проращивании зериа увеличивается значительно.

Протекающие биохимические процессы в прорастающем зерне способствуют расщеплению всех высокомолекулярных соединений (крахмала, белков) и переходу их в иизкомолекуляр- иые вещества, которые используются для питания зародыша. Прорастание характеризуется двумя взаимно связанными процессами: гидролизом запасных веществ эндосперма и синтезом новых веществ в зародыше, изменяющих биохимический состав зериа. Важнейшим энергетическим процессом проращивания является дыхание зериа, протекающее под действием оксидаз.

Крахмал под влиянием ферментов превращается в сахара, которые затем окисляются до двуокиси углерода (СОг) и воды (НгО) с выделением 2822 кДж тепла на одну грамм-молекулу глюкозы. В результате выделения тепловой энергии при дыхании прорастающего зерна температура в слое повышается, что способствует интенсивному дыханию и образованию ферментов. Однако при этом увеличиваются потери наиболее ценной составной части зёрна — экстракта. При проращивании зериа около 24 % крахмала превращается в сахара, из иих 10 % расходуется на дыхание, 3—4 % — на построение корешков и ростков и приблизительно 10 % остается в солоде в виде сахара.

При дыхании зерна происходит как полное, так И частичное окисление Сахаров. Недостаточный приток кондиционированного воздуха при проращивании приводит к нарушению естественного дыхания зерна и образованию двуокиси углерода и спирта, что затормаживает жизненные процессы в зерне.

Одновременно образуются продукты неполного окисления и сбраживания Сахаров и продукты их взаимодействия — органические кислоты, эфиры и другие, а также большое количество сахарозы, фруктозы и фруктозанов. При понижении температуры солодоращения избыток фруктозодифосфата также под действием ферментов превращается в сахарозу. Источником остатков фруктозы, сахарозы и фруктозана солода являются фосфаты фруктозы, образующиеся при дыхании зародыша.

Часть имеющихся в эндосперме Сахаров мигрирует к местам их потребления в зародыше и используется для образования новых клеток или сгорает при дыхании. В результате биохимических процессов содержание крахмала в солоде уменьшается на 5 % по сравнению с исходным ячменем. В корешках и ростках свежепроросшего солода частично накапливаются сахароза, фруктоза и глюкоза. В целом свежепроросший солод имеет в 3,5—4,0 раза больше Сахаров, чем исходный ячмень.

Общее содержание растворимых Сахаров в солоде зависит от условий солодоращения и качества исходного ячменя и составляет 8—14 % по массе сухого вещества солода.

Во время проращивания зерна в эндосперме накапливаются также пентозаны — несбраживаемые углеводы. Образование растворимых пентозанов связано с разрушением стенок зерен крахмала, которые состоят из целлюлозы, гемнцеллюлозы и инкрустирующих веществ. Под воздействием ферментов ци- тазы гидролизуются гемнцеллюлозы с образованием гексоз и пеитоз, которые расходуются на построение тканей корешков и ростков. Растворение клеточных стенок зерен крахмала иод действием цитазы дает возможность для активного действия других ферментов.

Гидролиз белковых веществ во время проращивания происходит под действием протеолитических ферментов. В первую очередь воздействию их подвергается резервный белок, который находится в клетках эндосперма вблизи алейронового слоя. Продукты гидролиза резервного белка являются источником азотистого питания зародыша.

Более половины азотистых веществ ячменя во время солодоращения расщепляются до аминокислот, из них около 25 % идет на синтез, превращаясь в нерастворимые белковые вещества ростков и корешков. Степень растворения белков сказывается на качестве солода, сусла и напитков.

Наиболее интенсивное образование и активность протеолитических ферментов совпадают с высоким распадом белковых веществ на 4—5-е сутки солодоращения зерна. Оптимальная температура для расщепления белковых веществ — в пределах 4—17 °С.

Степень расщепления белков значительно зависит от свойств данного сорта ячменя. Основные показателем каждого сорта ячменя является степень ферментативного гидролиза белковых веществ, который определяет характер и качество напитка и экстракта.

В связи с тем, что буферное действие солода выше буферного действия ячменя, рН водных вытяжек свежепроросшего солода в процессе солодоращения изменяется незначительно. Если рН исходного ячменя составляет 6,0, то рН свежепроросшего солода повышается до 6,25. Титруемая кислотность возрастает активнее в результате растворения кислых фосфатов, а также расщепления белковых веществ и образования янтарной, яблочной, молочной и других кислот. Повышение кислотности прорастающего зерна является необходимой предпосылкой для образования и активного действия ферментов.

В результате ферментативных процессов при проращивании зерна количество растворимого экстракта в свежепророс- шем солоде возрастает примерно в два раза, т. е. с 7 % в исходном ячмене до 14 % в полученном из него солоде. Крахмал при проращивании зерна расщепляется ферментами в небольшом количестве (около 5 %), а при затирании — полностью, т. к. оптимальная температура действия амилазы — 65— 75 °С. Белковые вещества при проращивании зерна расщепляются лучше, чем при затирании. Причина — более низкий температурный оптимум действия протеолитических ферментов. Следовательно, для азотсодержащих веществ проращивание 3epHia представляет важнейшую стадию ферментативного гидролиза.

Общее количество золы и растворимой золы при проращивании почти не изменяется.

Растворение зерна при проращивании начинается в массе эндосперма от зародыша до кончика зерна. Это явление объясняется усиленной активацией н развитием ферментов. В целом растворение — одно из многочисленных изменений веществ, которые происходят внутри зерна под действием ферментов при проращивании.

Низкобелковые сорта ячменя при условии равной энергии прорастания и водочувствительности растворяются быстрее и глубже, чем высокобелковые, т. к. высокое содержание белка препятствует растворению клеток (выше 12 % белка). Крупнозернистые сорта ячменя растворяются несколько медленнее; чем мелкозернистые, т. к. растворяющаяся поверхность клеток у последних больше.

Светлым типам солодов необходимо хорошее равномерное растворение, но в более узких пределах, чем темным, которые из-за последующего образования красящих и ароматических веществ требуют очень глубокого растворения (перерастворения).

Нерастворенный или слабо растворенный солод при затирании осахаривается медленно, а следовательно, в дальнейшем дает низкую конечную степень сбраживания.

Перерастворенный солод характеризуется полностью растираемым эндоспермом, глубоким расщеплением белков и других веществ, а также высоким ферментационным потенциалом. При хорошем качестве ячменя нерастворение солода наблюдается при холодном, суХом или слишком коротком проращивании. Перерастворенне солода таких же ячменей вызывается сильным увлажнением зерна, высокой температурой и чрезмерно длительным проращиванием.

Технологические требования к проращиванию зерна характеризуются следующими показателями: температурой, при которой происходит проращивание зерна на отдельных стадиях; содержанием влагн й зерне; соотношением кислорода и двуокиси углерода в слое зерна на отдельных стадиях проращивания; продолжительностью проращивания.

Больщое влияние на рост зерна, его растворение, активацию и образование ферментов оказывает температура. Холодное (12—16 °С) ведение процесса проращивания по всем показателям предпочтительнее, чем теплое (выше 20 °С).

Проращивание при 14—16 °С обеспечивает умеренное развитие зародыша и максимальное накопление амилолитических ферментов. Более глубокий распад белковых веществ достигается при более низкой температуре. Значительное влияние на степень растворения белков оказывают свойства данного сорта ячменя. Так, при переработке на солод высокобелковистых сортов расщепление белков достигается повышением температуры проращивания до 18 °С.

При этом можно получить солод с высокой ферментативной активностью, но при затирании с очень медленным осаха- риванием (20 мин и более). Следовательно, для быстрого оса- харивания затора необходима не только высокая амилоли- тическая активность, но и соответствующая при проращивании подготовка крахмала и белков, связывающих крахмальные зерна эндосперма. Поэтому при выборе оптимального температурного режима проращивания зерна — основного показателя, характеризующего качество получаемого солода, необходимо учитывать свойства ячменя, поступающего на производство солода, способ его замачивания и степень аэрации слоя зерна кондиционированным воздухом в процессе проращивания.

Существенное влияние на изменение веществ в зерне при проращивании оказывает его влажность. Процессы, создающие важную предпосылку для проращивания, начинаются в зерне при влажности 30 %. Равномерность проращивания достигается при влажности 40 %. Для полной активации ферментов и достижения желаемой степени растворения зерна требуется влажность 44—48 %. При проращивании зерна следует ежедневно определять и контролировать его влажность.

Эффективным способом проращивания ячменя является увлажнение до 40—42 % и проращивание при температуре 17— 18 °С в течение двух дней. Затем влажность зерна повышают до 45—-47 % и в конце биологической фазы проводят охлаждение слоя до 10—13 °С. Такой режим способствует быстрому росту и усиленному ферментообразованию.

Хорошие результаты дает воздушно-оросительиый способ замачивания зерна, который сочетает в себе преимущества других способов и может применяться как в замбчных, так и в пневматических аппаратах, предназначенных для его проращивания. Он позволяет интенсифицировать весь процесс соло- доращёния и на 30—40 ч раньше получить необходимую активность ферментов в свежепроросшем солоде.

Одним из важных средств регулирования биологических и ферментативных процессов при проращивании зерна является его аэрация. Большой приток кислорода необходим в первый период проращивания, когда наиболее интенсивно происходят активация и новообразование ферментов, В дальнейшем (после 4—5-х суток) с помощью незначительной аэрации и накопления СОг следует создавать глубокий анаэробиоз, который тормозит и останавливает рост корешка и ростка, а следовательно, уменьшает потери сухих веществ. Таким образом, проращивание зерна делится на два периода. Первый характеризуется ростом зерна и накоплением ферментов. Во втором периоде жизнедеятельность зародыша затормаживается и происходят основные ферментативные процессы.

При высоком слое проращиваемого зерна в пневматических аппаратах с интенсивной энергией роста требуется значительный расход воздуха для охлаждения и поддержания необходимой влажности проращиваемого материала. Кроме того, небольшая часть подаваемого воздуха должна удалять образующуюся при дыхании двуокись углерода и обеспечивать слой проращиваемого зерна кислородом.

Соотношение кислорода к двуокиси углерода в слое зерна в первые 2—3 дня проращивания должно быть больше единицы, т. к. активация и образование ферментов возможны при достаточном количестве кислорода воздуха.

Главной задачей солодоращения является получение богатого ферментами, микробиологически и канцерогенно-ток- сически чистого солода, при минимальных потерях сухих веществ и хорошем растворении содержимого зерна. Кроме того, себестоимость такого солода должна быть низкой. Этим и определяется режим технологических процессов проращивания и устройство аппаратов.

Солодовенным цехом называется помещение, предназначенное и оборудованное для изготовления солода на пивоваренных и других предприятиях пищевой промышленности. Здесь замачивают, проращивают и сушат солод на микросолодовнях, делают полный анализ готового солода и по его результатам определяют оптимальный режим производства солода из данного сорта зерна в промышленных условиях. В ходе солодоращения наблюдают за равномерностью замачивания, проращивания и сушкой солода, развитием и состоянием корешков, устанавливают запах свежепроросшего солода и совершенствуют технологический процесс его приготовления.

Солод, проросший при оптимальных условиях, имеет свежий огуречный запах, а при наступлении анаэробного дыхания приобретает эфирный или яблочный.

Основным признаком, определяющим окончание проращивания, является полная растворенность мучнистого тела зерна. При этом, благодаря ферментативным процессам, оно легко растирается между пальцами.

В настоящее время для управления факторами, влияющими иа проращивание зерна, применяют механизированное пневматическое солодоращение, основанное на продувке через высокий (0,6—1,5 м) слой материала кондиционированного воздуха при влажности 100 % и температуре 10—12 °С. В данном случае зерно снабжается кислородом воздуха, удаляются двуокись углерода и другие ингибирующие вещества, которые выделяются при проращивании, н достигается необходимое охлаждение слоя.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  «ПРОИЗВОДСТВО КОНЦЕНТРАТОВ, ЭКСТРАКТОВ И БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ»

 




Смотрите также:

        

Чудо проросшего зерна. Спраутс

что пророщенные зерна (по-английски "спраутс") - универсальное средство профилактики и лечения многих недугов.

 

Болезни. Зерновые культуры поражаются головневыми болезнями...

Пораженное зерно имеет красноватый отгенок и при проращивании покрывается спороношением гриба из рода Fusarkim.

 

Витамины. Жирорастворимые и водорасворимые витамины. Активность...

Печень, яйца, проросшие зерна, неочищенные крупы, зеленые овощи. ВЗ (никотиновая кислота). Функции нервной системы, состояние кожи, уровень холестерина в крови...

 

АРТРИТ ревматоидный. Народные средства, гомеопатия, фитотерапия

Можно проращивать также рожь, овес, бобы, горох, фасоль, чечевицу. Врачи-йоги неоднократно изучали свойства пророщенных зерен.

 

МОЛОКО И МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ Творог. Сыры. Простокваша. Ряженка....

Но загодя проращивают зерна пшеницы, рассыпают их.
Пророщенную массу толкут в деревянной ступке и заправляют молочной смесью сначала в маленькой посуде, а потом...

 

Целебные кладовые Ванги - Рецепты ясновидящей Ванги

На вторые сутки зёрна прорастут, их следует смолоть. После этого развести полученную муку холодной водой, залить всё кипятком и кипятить 1-2 минуты.