Солод как основной компонент при производстве пива

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Сведения

Стадии и фазы сушки

Биохимические и химические процессы при сушке

Способы и технологические режимы сушки солода. Основные факторы, влияющие на скорость сушки и качество солода

Технические требования

Введение

Солод - это продукт искусственного проращивания зерна злаковых культур, в основном, зерен ячменя. В процессе изготовления солода, в зернах формируется особый фермент диастаз. Он способен расщеплять продукты, содержащие крахмал на простые сахара, то есть происходит процесс осахаривания. Эти сахара впоследствии могут при помощи дрожжей превратиться в спирт. Этот процесс широко применяется в современных производствах.

Солод используют в следующих отраслях промышленности: дрожжевое производство, хлебопечение, винокурение (производство спирта), пивоварение. Например, в пивоваренном производстве используют ячменный, а иногда пшеничный солод. В винокурении применяют ячмень, рожь, овес. В хлебопечении лучше всего использовать пшеничный и ржаной солод. солод пиво светлый сушка

При производстве пива солод является основным компонентом. Тип пива определяется запахом, вкусом и цветом солода. Сорта пива, в которых высокие показатели качества производятся из ячменного солода. В хлебопечении солодовый экстракт улучшает качество муки: он усиливает поглощение воды, обеспечивает эластичность теста, усиливает процесс брожения, способствует улучшению структуры хлебного мякиша. К сортам пшеничного и ржаного хлеба («Заварной», «Бородинский», «Любительский») лучше добавлять красный ржаной солод, который придает изделиям знакомый нам аромат и вкус «черного» хлеба. В составе хлеба «Рижский» используют белый солод. Кроме улучшения вкусовых ощущений применение солода увеличивает сроки хранения свежеиспеченных хлебных изделий. Солодовый экстракт придает хлебобулочным изделиям натуральный аромат, вкус и естественную сладость. Еще солод применяют в приготовлении повседневной пищи, его добавляют в салаты, первые блюда, гарниры, пюре из фруктов, используют при домашней выпечке.

Сведения

Получающийся при при проращивании солод имеет высокую влажность (42-45%) и по этому не годиться для хранения. Он имеет сырые запах и вкус и по химическому составу не удовлетворяет требованиям пивоварения: в нем нет красящих и ароматических веществ, много белков, растворяющихся в воде с образованием стойкой мути.

В ростках солода содержится алкалоид гордеин, придающий пиву неприятный привкус. Для получения продукта, отвечающего всем требованиям пивоварения, свежепроросший солод подвергают сушке. Во время сушки из свежепроросшего солода не только удаляется влага, но и изменяется его вкус, цвет, запах, химический состав. Эти изменения происходят в результате глубоких биохимических, химических и физико-химических процессов.

Аромат и вкус солода обусловлены главным образом меланоидинами - окрашенными ароматическими веществами, образующимися в результате взаимодействия сахаров и аминокислот при высоких температурах. В зависимости от способа нагревания и максимальной температуры сушки получают различные типы солода (светлый и темный).

Повышение температуры в процессе сушки приводит к снижению активности ферментов. Инактивация ферментов объясняется тепловой денатурацией и коагуляцией белка. При сушке солода стремятся сохранить в нем достаточное количество ферментов, необходимых для получения пивного сусла. Поэтому при построении графика сушки солода учитывается определённое соотношение между температурой и влажностью. Так ¬г¬е¬к¬Ь¬С светлого солода температурой 40 ^оС допустима при влажности 30 %, при температуре 50 ^оС влажность солода должна быть снижена на12 %.

Темный солод сушат при более высокой температуре, чем светлый. Однако конечная температура его сушки не должна превышать 105 ^оС, потому что при более высокой температуре разрушается слишком много ферментов.

Стадии и фазы сушки

Правильное сочетание температуры сушки и влажности солода в каждый отдельный момент этого процесса позволяет быстро высушить солод с наименьшими потерями ферментативной активности. Продолжительность сушки солода определяется не только скоростью удаления из вето влаги и сохранением ферментативной активности, но и необходимостью достижения определенных химических и биохимических изменений. Поэтому процесс сушки солода подразделяется на стадию обезвоживания (подвяливания) п стадию нагревания сухого солода.

В первый период сушки содержание влаги в солоде быстро и довольно легко снижается до 10- 8%. Снижение влажности солода с 10--8 до 4--2,5% на второй стадии сушки происходит значительно медленнее, что указывает на более прочное связывание влаги с коллоидными веществами зерна. Высшая температура в конце процесса сушки называется температурой отсушки.

Во второй стадии протекают химические и физико-химические реакции между составными частями солода.

В зависимости от процессов, происходящих в солоде, различают три фазы сушки: физиологическую, ферментативную и химическую.

Физиологическая фаза --до достижения температуры в солоде 45° С: в зерне протекают ферментативные процессы, продолжается рост листка и корешков. Влажность солода уменьшается до 30%. При 45° С рост, т. е. синтетические процессы, прекращается, но гидролитические, ферментативные процессы продолжаются.

Ферментативная фаза - в зоне температур от 45 до 70 С. Жизненные процессы приостанавливаются, рост и дыхание зерна прекращаются. Ферментативные же гидролитические процессы развиваются сильнее, так как оптимум действия большинства гидролитических ферментов находится в интервале 45-- 60° С. Но действие ферментов зависит главным образом от содержания воды. Поэтому в темном солоде, в котором в этой фазе остается 20--30% воды, ферменты еще очень активны. В светлом солоде воды остается 10%, и деятельность ферментов незначительна.

Химическая фаза -- в зоне температур от 70 до 105° С. При температуре выше 75° С все ферментативные процессы прекращаются, так как ферменты частично инактивируются, а частично адсорбируются коллоидами зерна и переходят в неактивное состояние. Химическая фаза характеризуется образованием аромата, коагуляцией белка, ослаблением и частичным разрушением ферментов.

Биохимические и химические процессы при сушке

Сушка оказывает на ферменты различное влияние. Часть ферментов при повышении температуры гибнет, а у части ферментов только снижается активность. Группа цитолитических ферментов значительно инактивируется уже при температуре 60 С, в течение непродолжительного времени. Амилаза понижает свою «активность», причем при сушке светлых солодов в меньшей степени, чем при сушке темных, Бета Амилаза теряет активность в большей степени, чем Альфа-амилаза, которая способна переносить более высокие температуры.

Активность протеолитичсских ферментов в начале сушки несколько повышается, а затем постепенно снижается и в готовом светлом солоде приближается к исходной, в темном же солоде, отсушенном при высокой температуре (выше 100° С), значительно понижается.

В первой и второй фазах сушки в солоде продолжаются гидролитические процессы. Под действием амилаз осахаривается некоторое количество крахмала. Этот процесс сильно зависит от влажности зерна и при влажности 15% уже не наблюдается.

Очень важной реакцией, протекающей во время сушки солода, является взаимодействие продуктов распада белков с саха- рами, в результате которого происходит образование новых продуктов-- меланоидинов. Наличие этих продуктов обусловливает темный пьет и специфический аромат готового солода. В настоящее время можно считать установленным, что образование темноокрашенных меланоидинов происходит за счет окислительно-восстановителъных реакций между редуцирующими сахарами и белковыми веществами и зависит от количества свободных аминных групп (--NН2) в продуктах распада белков. Непременным условием протекания реакции потемнения является наличие карбонильной группы. Полнота взаимодействия аминокислоты с сахаром зависит от температуры и продолжительности нагревания. По Ходжу, меланоидинообразование включает семь основных видов реакции, которые протекают последовательно или параллельно. Эти виды реакций по развитию окраски могут быть разделены на 3 последовательно идущие стадии. Продукты первой стадии бесцветны и не поглощают ультрафиолетового света. Эта стадия включает две реакции: карбонил-аминную конденсацию и перегруппировку Амадори. Продукты второй, промежуточной стадии бесцветные или желтые, сильно поглощают УФ-свет.В эту стадию входят следующие три реакции: дегидратация Сахаров, разложение Сахаров, разложение аминосоединений.

Способы и технологические режимы сушки солода. Основные факторы, влияющие на скорость сушки и качество солода

Основные факторы, влияющие на скорость сушки и качество солода. Влажность солода в процессе сушки снижается с 44--46 до 3,5--4,5%. Такое количество влаги должно быть удалено при сушке светлого солода за 24, а темного за 48 ч. Физически процесс удаления влаги состоит из трех стадий:; стадия свободной влаги с нижним пределом около 20%, промежуточная стадия, находящаяся между 20 и 12%, и стадия связанной влаги -- ниже 12%. При сушке солода влага (свыше 12%) испаряется свободно, для удаления же связанной влаги требуются высокие температуры.

Существенными физическими факторами, влияющими на процесс сушки солода, являются количество влаги, которую необходимо удалить из солода, а также температура, влажность и количество воздуха, вводимого и удаляемого из сушилки.

Повышение температуры при высокой еще влажности сначала вызывает усиление активности ферментов, в результате чего накапливаются продукты гидролиза веществ зерна. При дальнейшем повышении температуры (выше 60° С) происходит инактивация ферментов вследствие денатурации и коагуляции их белков.

Для ускорения процесса сушки солода, т. е. для достижения такого содержания влаги, при котором повышение температуры не оказывает губительного влияния на ферментативную активность, необходимо увеличение объема воздуха, проходящего через слой солода, в результате чего достигается быстрое обезвоживание солода при сравнительно низких температурах. После этого повышение температуры во второй стадии сушки до 75-- 85° С уже не оказывает заметного действия на ферментативную активность солода.

Способы и технологические режимы сушки солода. Для сушки солода применяют различные солодосушилки периодического и непрерывного действия. В качестве сушильного агента применяют либо нагретый в калорифере чистый воздух, либо смесь холодного воздуха с топочными газами. Сушилки с калорифером называют воздушными, а бескалориферные, работающие на смеcи воздуха с топочными газами,-- сушилками с непосредственным обогревом.

В воздушных сушилках топочные газы не соприкасаются с высушиваемым солодом, и поэтому сжигаемое топливо может быть любого состава. В сушилках же с непосредственным обогревом к топливу предъявляются высокие требования: топочные газы не должны иметь посторонних запахов и взвешенных твердых частиц. Поэтому в топках сушилок с непосредственным обогревом сжигают природный газ, жидкое топливо, кокс и некоторые сорта высококачественного антрацита.

Наиболее распространены горизонтальные двух- и трехъярусные сушилки.

Двухъярусная (рис.1.) сушилка представляет собой прямоугольное или квадратное высокое здание. На нижнем этаже находится топка 10, на втором этаже -- тепловая камера 9, в которой располагается калорифер. В полу тепловой камеры устроены круглые отверстия 11 (воздушные каналы), а в стенах -- каналы 5 для поступления наружного холодного воздуха. На третьем этаже расположена камера 7, в которой теплый воздух смешивается с холодным, поступающим из воздушной камеры 12; посредством такого смешивания можно регулировать температуру воздуха. В полу камеры смешивания установлены короткие железные трубы для прохода воздуха, закрытые колпаками 8, которые предотвращают попадание солодовых ростков в тепловую камеру.

Над камерой смешивания (на четвертом этаже) располагается нижняя решетка 6, а над ней (на пятом этаже)--верхняя решетка 4. Сушилка заканчивается сводом, из наиболее высокой точки которого поднимается вытяжная труба 1 для удаления влажного воздуха. Чтобы увеличить тягу в трубе, в нее выводится дымоход от топки. С этой же целью в вытяжной трубе устанавливается вентилятор 2. Под вытяжной трубой подвешивается на противовесах зонт 3, который предохраняет верхнюю решетку от попадания на нее атмосферных осадков и служит для регулирования тяги.

Рис.1.- Схема горизонтальной двухъярусной сушилки

Свежепроросший солод сначала загружается ровным слоем на верхнюю решетку, где происходит удаление главной массы влаги, т. е. осуществляется стадия подвяливания. Для окончательного высушивания и нагревания до более высоких температур солод с верхней решетки сбрасывают на нижнюю через люки, открываемые и закрываемые со стороны нижней решетки. Для равномерного высушивания и нагревания солод на решетках периодически перемешивается механическими ворошителями 13. Горячий сухой воздух из тепловой камеры поступает сначала в камеру смешивания, а затем последовательно проходит через нижнюю и верхнюю решетки и через вытяжную трубу уходит в атмосферу.

Трехъярусная горизонтальная сушилка аналогична по устройству двухъярусной и отличается от нее лишь наличием третьей решетки.

В последнее время стали применяться горизонтальные одноярусные сушилки с опрокидывающейся решеткой. Солод в такой сушилке сушится без перемешивания, высота слоя достигает 1 м, продолжительность сушки светлого солода составляет 18--20 ч. Такие сушилки более экономичны

В Латвийской сельскохозяйственной академии (ЛСХА) разработана вертикальная солодосушилка непрерывного действия (рис.2.), нашедшая широкое применение на заводах.

Рис.2.- Схема солодосушилки ЛСХА непрерывного действия

Солодосушилка ЛСХА состоит из приемного бункера для свежепроросшего солода 1, двух загрузочных шахт 2, двух сушильных шахт 4, заключенных в корпус 6, двух разгрузочных шахт 10, двух пар разгрузочных вальцов 11 и приемного бункера 12 для сухого солода со шнековым транспортером 13 для подачи солода на дальнейшую обработку. По бокам и между сушильными шахтами размещены каналы для прохода теплоносителя. В среднем воздушном канале имеются по две сплошные перегородки, а в боковых каналах 8 -- по одной. Эти перегородки делят сушилку на четыре зоны и служат для изменения направления движения теплоноситeля. В нижнюю часть сушилки подается теплый воздух. При прохождении через слой солода теплый воздух смешивается с холодным, который подается через каналы 5, 7. Отработанный воздух удаляется из сушилки через канал 3. Нижняя зона (IV) обогревается воздухом температурой 80--85° С, средние (III--II) --60--65° С, верхняя (I) -- 28--40° С.

Шахты сушилки трапецеидальной формы, с незначительным расширением книзу, что устраняет возможность зависания в них солода.

Свежепроросший солод загружают в приемный бункер 1, который одновременно является и камерой подвяливания, где солод непрерывно продувается теплым воздухом, поступающим по каналу 9. Через загрузочные шахты 2 солод поступает самотеком в сушильные шахты 4. При продвижении вниз солод продувается теплым воздухом и постепенно теряет влагу. Сухой солод непрерывно удаляется из шахты 10 с помощью разгрузочного вальцового механизма 11 в приемный бункер 12, откуда шнеком 13 направляется к росткоотбивной машине. Такие температурные режимы и интенсивная обработка (продувка) солода сушильным агентом позволили сократить длительность сушки солода до 10--12 ч.

Непрерывно действующие сушилки более экономичны и производительны, чем периодические, кроме того, непрерывность работы дает возможность упростить контроль и полностью автоматизировать процесс.

Конечная стадия, характеризующаяся образованием окрашенных продуктов, включает такие две реакции: альдольную конденсацию и альдегид-аминную полимеризацию. Практически в реакционной среде можно одновременно наблюлать продукты всех стадий с преобладанием тех или иных веществ по мере протекания меланоидинообразования.

Технические требования

1.1. Солод пивоваренный ячменный должен вырабатываться в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

1.2. Характеристики

1.2.1. По способу приготовления различают следующие типы солода: светлый, темный, карамельный и жженый .

1.2.2. В зависимости от качества светлый солод делят на три класса: высокого качества, первый и второй.

1.2.3. В зависимости от качества карамельный солод делят на два класса: первый и второй.

1.2.4. По органолептическим показателям светлый и темный солод должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 1.

Таблица 1

1.2.5. По физико-химическим показателям светлый и темный солод должен соответствовать требованиям, указанным в табл 2.

Таблица 2

1.2.6. По органолептическим показателям карамельный и жженый солод должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 3.

Таблица 3

1.2.7. По физико-химическим показателям карамельный и жженый солод должен удовлетворять требованиям, указанным в табл. 4

Таблица 4

1.2.8 Количество N-нитрозаминов, содержание токсичных элементов (солей тяжелых металлов и мышьяка), микотоксинов и пестицидов не должно превышать предельно допустимые уровни, установленные “Медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов” Министерства здравоохранения СССР № 5061 01.08.89 г.

1.3. Требования к сырью, материалам

1.3.1. Для приготовления ячменного пивоваренного солода используют:

ячмень пивоваренный по ГОСТ 5060;

воду питьевую по ГОСТ 2874.

1.4. Упаковка

1.4.1. Солод упаковывают в мешки тканевые технические по ГОСТ 18225 или тканевые продуктовые по ГОСТ 19317. Мешки могут быть новыми или возвратными - чистые, сухие, без постороннего запаха, не зараженные вредителями. После заполнения мешки зашивают.

Размещено на Allbest.ru