CC BY
135
УДК 663.43
Критерии оптимального температурного режима соложения
М. Б. Хоконова,
д-р с.-х. наук, профессор;
А. Ч. Кагермазова,
канд. с.-х. наук, доцент Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В. М. Кокова
В пивоварении, как правило, используют ячменный солод так называемого короткого ращения, который получают в результате проращивания зерна в течение 8-10 сут. В таком солоде присутствует достаточное количество ферментов при незначительных потерях крахмала. Более высокой диастатической способностью обладает солод длинного ращения, но потери крахмала в нем более значительны. Применяют такой солод, в основном, в спиртовом производстве, где он служит только осахаривающим средством.
В этой связи задача солодоращения заключается в получении богатого ферментами солода, относительно чистого микробиологически, с хорошим растворением содержимого зерна, а для пивоваренного солода и с минимальными потерями крахмала. Процесс производства солода прово-
дят на технологических комплексах, называемых солодовнями [1, 2].
Целью настоящей работы стала сравнительная характеристика качественных показателей ячменей, выращенных в различных зонах Кабардино-Балкарской Республики (КБР), и определение их пригодности для солодоращения при различных температурных режимах.
Солод наилучшего качества получают обычно в лабораторных условиях. Это связано с тем, что в лаборатории можно наиболее тщательно выдерживать тот или иной температурный режим, а при проращивании ячменя в небольших количествах он свободно дышит, и содержание углекислоты в межзерновом пространстве не повышается до угнетающих количеств [3, 4]. При холодном режиме проращивания (14.. .17 °С) в лабораторных и производственных условиях
Таблица 1
Режим соложения Время осахаривания, мин Разница в экстрактивности тонкого и грубого помола Содержание, мг/100 мл сусла общего аминного азота азота Конечная степень сбраживания, % Амилолитическая активность, г/ч на 1 г солода ОС АС Время осахаривания верхушечных половинок зерен, мин
1 Ячмень из степной зоны 1
Холодный 15 1,4 79,2 16 74,4 10,6 12,7 Не осахариваются
Теплый 25 3,9 85,0 22 71,5 10,0 4,1 Не осахариваются
Лабораторный 11 1,6 96,5 21,2 78,8 11,8 13,6 30-40
Ячмень из горной зоны
Холодный 15 1,6 83,7 16 72,6 10,2 10,5 55, не осахариваются
Теплый 21 2,9 84,3 21 73,3 8,7 5,2 60, не осахариваются
Лабораторный 10 1,6 92,2 24 79,9 12,1 16,8 35-40
Ячмень из предгорной зоны
Холодный 15 2,7 84,0 17 75,6 10,8 12,8 30-60
Теплый 20 2,9 76,9 19 81,2 10,1 4,0 40, не осахариваются
Лабораторный 15 2,1 105,5 24 79,2 10,6 9,8 30-35
40 ПИВО и НАПИТКИ 3•2018
получают солод более качественный, чем при теплом режиме (18...25 °С). Известно, что на всех заводах зимний солод лучше, чем летний. Качественные характеристики солода, получаемого из одного и того же ячменя в заводских условиях при холодном и теплом режимах соложения, представлены в табл. 1.
Анализ полученных данных показал, что время осахаривания при холодном и теплом режимах соложения составляет в среднем 15-20 мин, при этом в лабораторных условиях было установлено наименьшее время проращивания (10 мин) у ячменя из горной зоны.
Разница в экстрактивности тонкого и грубого помола — один из основных показателей в пивоварении, по результатам исследований при холодном и лабораторном режимах этот показатель находился в пределах 1,4-2,1.
Наглядно представлены различия биохимических свойств ячменей различных районов произрастания, которые прежде всего выражаются в реагировании ячменя на температурный режим проращивания [5, 6]. Во всех случаях повышение температуры ухудшает качество солода, понижает его экстрактивность, удлиняет время осахаривания, увеличивает разницу в экстрактивности тонкого и грубого помола [7, 8]. Экстрактивность солода по сравнению с экстрактивностью исходного ячменя при холодном режиме во всех вариантах была больше, и наоборот, экстрактивность солода, полученного при теплом режиме, меньше, чем исходного ячменя. Это можно объяснить пониженной активностью а-амилазы, термостойкость амилоли-тических ферментов солода теплого ращения значительно ниже, чем солода холодного ращения [9].
Как установлено европейскими учеными, нарастание активности ферментов неизбежно связано с дыханием зерна и затратой сухих веществ [10]. По исследованиям С. Г. Блие-ва дыхание зерна усиливается с повышением температуры [11]. Таким образом, возникает как бы противоречие между фактом получения лучшего солода при холодном режиме и интенсивностью дыхания зерна при повышении температуры.
Изучали интенсивность дыхания ячменя при холодном и теплом режимах соложения в зависимости от аэрирования зерна. Исследования показа-
'ТЕХНОЛОГИЯ
Таблица 2
Пробы ячменя Количество выделяющейся углекислоты, г/100 г абсолютно сухого вещества ячменя в пробе непосредственно после загрузки аппарата через 40-50 мин после загрузки
1 0,12 0,06
2 0,07 0,05
3 0,13 0,08
4 0,14 0,09
5 0,10 0,02
Таблица 3
Характеристика лабораторного сусла
Режим Время осахаривания, Экстрактивность, % к абсолютно Содержание азота, мг/100 мл Содержание сахаров Конечная степень Цветность, мл 0,1 н йода/ 100 мл
мин сухому веществу общего аминного по мальтозе, % к абсолютно сухому веществу сбраживания, %
Холодный 15 77,6 82,1 33 67,9 79,9 0,17
Теплый 15 77,0 76,3 19 68,0 79,9 0,16
Холодный 12 78,3 86,8 24 73,7 80,5 0,16
Теплый 15 77,2 77,4 22 69,9 80,9 0,16
Холодный 10 78,3 89,8 24 74,3 83,4 0,18
Теплый 12 77,1 80,2 16 69,8 79,0 0,19
ли, что без отвода накапливающейся углекислоты интенсивность дыхания снижается во все дни ращения солода, что указывает на ее угнетающее действие. Так, интенсивность дыхания зерна через 4 ч после продувки уменьшалась почти в два раза по сравнению с интенсивностью спустя 1 ч после продувки. Подавление дыхания наблюдали даже в лабораторном аппарате. Снижение интенсивности дыхания ячменя через 40-50 мин герметизации характеризуют данные, представленные в табл. 2. Было установлено, что удлинение времени пребывания зерна в углекислоте приводит к возрастающему подавлению дыхания.
Проращивание одного и того же ячменя в условиях разного аэрирования, при прочих равных условиях (табл. 3), показало, что поддержание холодного режима и постоянного отвода углекислоты наиболее благоприятно для зерна, несмотря на подавляющее действие пониженных температур, в отличие от ограниченного доступа кислорода и стимулирования дыхания повышением температуры.
Установлено, что качество солода, полученного при поддержании постоянных аэробных условий холодного режима проращивания, лучше, чем теплого. При теплом режиме проращивания в межзерновом пространстве быстрее повышается концентрация углекислоты, отравляющей
зародыш. Жизнедеятельность зародыша подавляется, и интенсивность дыхания зерна без подвода кислорода и удаления углекислоты снижается. Это и становится причиной меньшей ферментативной активности и худшего разрыхления солода.
Обычно на заводах выгруженный для проращивания ячмень в первые сутки не продувают, а оставляют зерно «для согревания». Эту практику следует признать совершенно неправильной и приводящей только к подавлению роста зерна из-за отравляющего действия углекислоты. Продувку необходимо проводить с самого начала проращивания независимо от температуры ячменя. На протяжении всего последующего срока проращивания необходимы частые продувки солода кондиционированным воздухом для удаления углекислоты. Дополнительная поливка нежелательна, так как приводит к крайней неравномерности роста, особенно при плохой сортировке зерна, имеющей место на заводах в последние годы.
Таким образом, проведенные исследования показали, что при применении и правильном соблюдении изложенной выше технологии при переработке ячменей из различных зон КБР, продолжительность их замочки сокращается. Зерно выгружают из чанов наклюнувшимся и после 5 сут проращивания получают солод хорошего разрыхления, со временем осахаривания 10-15 мин.
3•2018 ПИВО и НАПИТКИ 41
ТЕХНОЛОГИЯ'
ЛИТЕРАТУРА
1. Мукаилов, М. Д. Технология и оборудование бродильных производств: учебное пособие / М. Д. Мукаилов, М. Б. Хоконо-ва. — Нальчик: Изд-во М. и В. Котляро-вых, 2016. — 203 с.
2. Романова, Е. В. Технология хранения и переработки продукции растениеводства: учебное пособие / Е. В. Романова, В. В. Введенский. — М.: Российский университет дружбы народов, 2010. — 188 с.
3. Хоконова, М. Б. Азотистый состав сусла в зависимости от режима обработки несоложеного ячменя / М. Б. Хоконова // Пиво и напитки. — 2012. — № 5. — С. 24-26.
4. Хоконова, М. Б. Технологические режимы и оборудование для проращивания зерна / М. Б. Хоконова // Проблемы и перспек-
тивы технических наук: сборник статей международной научно-практической конференции. — Уфа: ООО «Аэтерна», 2015. — С. 66-68.
5. Кашукоев, М.В. Продуктивность и технологические свойства зерна ярового ячменя / М. В. Кашукоев, М. Б. Хоконова // Аграрная наука. — 2009. — № 7. — С. 13-15.
6. Хоконова, М. Б. Роль предшественников в повышении продуктивности ячменя / М. Б. Хоконова. — СПб.: Санкт-Петербургский институт проектного менеджмента, 2015. — С. 231-233.
7. Khokonova, M. B. Barleycorn Productivity and Quality in Relation to the Surface Slope / M. B. Khokonova, А. А. Аdzievа, A. S. Kara-shaeva // Journal of International Journal of
Advanced Biotechnology and Research. — 2017. — Vol. 8. — Iss. 4. — Pp. 884-889.
8. Troughton, M.J. Canadian Agriculture / M. J. Troughton. — Budapest: Akademiai kiado, 1982. — 355 р.
9. Хоконова, М. Б. Влияние способов сушки ячменя на качество зерна, солода и пивного сусла / М. Б. Хоконова // Пиво и напитки. — 2013. — № 5. — С. 38-40.
10.Khokonova, M. B. Quality of brewing malt depending on the storage conditions of barley / M. B. Khokonova, A. S. Karashaeva, A. A. Zavalin // Russian Agricultural Sciences. — 2015. — Vol. 41. — № 6. — Pp. 488-491. DOI: 10.3103/S1068367415060099.
11.Блиев, С.Г. Проблемы качества зерна: учебник / С. Г. Блиев. — Нальчик: Эль-фа, 1999. — 380 с. &
Критерии оптимального температурного режима соложения
Ключевые слова
интенсивность дыхания; качество; лабораторное сусло; режимы соложения; условия выращивания; ячмень.
Реферат
В пивоварении используют ячменный солод короткого ращения. В таком солоде присутствует достаточное количество ферментов при незначительных потерях крахмала. Более высокой диастатической способностью обладает солод длинного ращения, но потери крахмала в нем более значительны. Применяют этот солод, в основном, в спиртовом производстве, где он служит только осахаривающим средством. В связи с этим, задача солодоращения заключается в получении богатого ферментами солода, относительно чистого микробиологически, с хорошим растворением содержимого зерна, а для пивоваренного солода и с минимальными потерями крахмала. В связи с этим, целью работы стала сравнительная характеристика качественных показателей ячменей, выращенных в различных зонах КБР и определение их пригодности для солодоращения при различных температурных режимах. В статье приведены различия в качестве солода, получаемого из одного и того же ячменя в заводских условиях при холодном и теплом режимах соложения. Наглядно представлены данные биохимического состава ячменей различных районов произрастания, которые выражаются прежде всего в реагировании ячменя на температурный режим проращивания. Установлено, что во всех случаях повышение температуры ухудшает качество солода, понижает его экстрактивность, удлиняет время осахаривания, увеличивает разницу в экстрактивности тонкого и грубого помола. Экстрактивность солода по сравнению с экстрактивностью исходного ячменя при холодном режиме во всех случаях больше, и наоборот, экстрактивность солода, полученного при теплом режиме, меньше, чем исходного ячменя. Таким образом, проведенные исследования показали, что при применении и правильном соблюдении изложенной технологии при переработке ячменей из различных зон республики, продолжительность их замочки сокращается.
Авторы
Хоконова Мадина Борисовна, д-р с.-х. наук, профессор; Кагермазова Анжелика Чамаловна, канд. с.-х. наук, доцент Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В. М. Кокова,
360030, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, пр-т Ленина, д. 1В, dinakbgsha77@mail.ru, kager1976@mail.ru
Criteria for Optimal Temperature Regime of Addition
Key words
respiration rate; quality; laboratory must; conditions of addition; growing conditions; barley.
Abstract
Brewing uses barley malt of short ration. In such malt a sufficient number of enzymes with insignificant losses of starch. A higher diastatic capacity is possessed by malt of long ration, but the loss of starch in it is more significant. This malt is used, mainly in alcohol production, where it is only a saccharifying agent. In this regard, the problem of malting is the production of malt-rich malt, relatively pure microbiologically, with good dissolution of grain contents, and for brewing malt and with minimal loss of starch. In this regard, the purpose of the work was a comparative characteristic of the qualitative indicators of barley grown in various zones of the CBD and determining their suitability for malting under different temperature regimes. The difference in the quality of malt, obtained from the same barley in the factory under cold and warm conditions of addition, is given. Data on the biochemical properties of barley in various growth regions are graphically presented. It is expressed primarily in the reaction of barley to the temperature regime of germination. It is established that in all cases, the temperature increase worsens the quality of malt, lowers its extractiv-ity, lengthens the time of saccharification, and increases the difference in the extractivity of fine and coarse grinding. Extractivity of malt compared with the extractivity of the initial barley in the cold regime in all cases is greater, and conversely, the extractivity of the malt obtained under warm conditions is less than the original barley. Thus, the conducted studies have shown that with the application and proper observance of the technology described above when processing barley from various zones of the republic, the duration of their clamping is reduced.
Authors
Khokonova Madina Borisovna, Doctor of Agricultural Science, Professor; Kagermasova Anzhelika Chamalovna, Candidate of Agricultural Science, Associate Professor Kabardino-Balkarian State Agrarian University named after V. M. Kokov, 1V pr. Lenina, Nalchik, Cabardino-Balkarian Republic, 360030, Russia, dinakbgsha77@mail.ru, kager1976@mail.ru
42 ПИВО и НАПИТКИ 3•2018
