Файл: Чукмасова, М. А. Технология и оборудование пивоваренного производства учеб. пособие.pdf

допускается 0,1—1,0% в зависимости от условий работы маши­ ны, а также от степени засоренности солода, поступающего на полировку.

Для задержания мелких металлических примесей, которые, по­ падая на вальцы дробилки, могут повредить их или вызвать ис­ крение, загорание пыли и взрыв, служит магнитный аппарат, че­ рез который проходит после полировки солод. После очистки на магнитном аппарате зерновое сырье, поступающее на приготовле­ ние сусла, взвешивается на автоматических весах и подается в приемный бункер солододробилки. Весы установлены над дро­ билкой. Они должны быть хорошо закрыты и запломбированы, и точность их необходимо периодически проверять.

Дробление солода

Дробление солода является важной технологической операци­ ей, влияющей в дальнейшем на процесс приготовления сусла, в том числе на продолжительность осахаривания и фильтрации, а также на выход экстракта. Составные вещества солода, находя­ щегося в раздробленном состоянии, более тесно соприкасаются с водой, что облегчает и ускоряет их растворение.

Зерно ячменя во время соложения разрыхляется неравномер­ но, потому и структура эндосперма (мучнистого тела) зерна со­ лода неодинакова. В зародышевой части структура эндосперма рыхлая и он легко дробится, а кончики зерна, обычно не подверг­ шиеся ферментативной обработке, трудно измельчаются.

Дробленый солод состоит из частиц различной величины, кото­ рые по размеру и по внешнему виду делятся на шелуху, крупную крупку, мелкую крупку и муку. Эти фракции дробленого солода отличаются одна от другой по химическому составу и при зати­ рании ведут себя различно. Степень дробления солода имеет большое значение для затирания и дальнейшего протекания тех­ нологического процесса приготовления сусла, выщелачивания и фильтрации затора.

При размоле зерна оболочка должна быть по возможности сохранена, так как она служит фильтрующим слоем при отделе­ нии сусла от дробины. Оболочка состоит в основном из целлюло­ зы, в которой отложены разнообразные органические и неоргани­ ческие вещества, легко переходящие в раствор и ухудшающие вкусовые качества пива.

Мучнистая часть зерна, содержащая углеводы (в основном крахмал) и азотистые вещества (белки), которые переходят в экстракт, должна быть раздроблена как можно мельче, чтобы из нее можно было полнее извлечь экстрактивные вещества. В особенности должны быть хорошо раздроблены кончики зерна.

В зависимости от степени измельчения солода различают гру­ бый и тонкий помол (соотношение фракций дробленого солода

86

определяется в процентах). В табл. 21 указывается распределе­ ние отдельных фракций и их экстрактивность.

Экстракт из муки и мелкой крупки переходит в раствор лег­ че, чем из крупной.

Помол плохо растворенных солодов получается более круп­ ным, чем хорошо растворенных. Указанные в табл. 21 цифры из­ мельчения не являются максимальными; при более тонком из­

ные указания о степени помола дать затруднительно и следует ис­ ходить из принятого способа затирания и конструкции фильтра­ ционного чана. Например, при фильтрации сусла на фильтр-прес­ се допускается повышенное содержание муки в помоле — до

45%.

В последнее время для сохранения оболочки при дроблении солода практикуют кратковременное увлажнение поверхности зерен солода перед дроблением на специальных машинах. Это увеличивает эластичность оболочки, поэтому зерно при дробле­ нии измельчается на крупные фракции, увеличивается рыхлость и пористость слоя дробины, ускоряется процесс фильтрации.

Способ предварительного увлажнения солода состоит в том, что за 2—3 ч до дробления солод увлажняется, вследствие чего оболочка становится эластичной и сохраняется в крупнораздроб­ ленном состоянии, при этом мучнистая часть зерен солода не ус­ певает увлажниться, остается хрупкой и измельчается в муку. При увлажнении сокращаются потери солода на распыление при дроблении.

Во ВНИИПБПе разработан технологический режим предва­ рительного увлажнения солода путем орошения его водой темпе­ ратурой 20° С при циркуляции в течение 40—60 мин. и последую­ щего дробления на вальцовом станке ВМП-400.

87

Это мероприятие позволяет ускорить фильтрацию затора на

25%.

Работу дробилок следует проверять не только по общему со­ ставу помола, но и по составу отдельных фракций помола, взя­ тых из разных мест вальцов. Правильность размола солода кон­ тролирует заводская лаборатория. Практически качество помола проверяют по внешнему виду, растирая его между ладонями; не­ льзя допускать целых зерен. Качество помола можно проверить также по внешнему виду солодовой дробины, в которой не дол­ жно быть целых зерен.

Затирание солода

ЦЕЛЬ И СУЩНОСТЬ ЗАТИРАНИЯ

Приготовление пивного сусла начинается с затирания, т. е. смешивания помола солода с водой, и дальнейшей обработки этой смеси: осахаривания, фильтрации сусла, выщелачивания за­ тора и кипячения сусла с хмелем.

При смешивании дробленого солода с водой необходимо, что­ бы каждая частица зернового сырья была смочена водой. Только в этом случае дальнейшие операции приготовления сусла прой­ дут нормально. При затирании в раствор переходят растворимые вещества солода и набухают коллоидные вещества.

Все вещества солода, переходящие в раствор непосредственно или после ферментативного расщепления, называются экстрак­ том, а сам раствор — суслом.

Цель затирания заключается в том, чтобы получить из дроб­ леного солода и несоложеных материалов, прибавляемых в неко­ торые сорта пива, наибольшее количество экстракта. Кроме того, сусло по составу должно соответствовать сорту изготовляемого пива.

При затирании часть экстрактивных веществ (15—20%), ко­ торая уже подверглась ферментативной обработке при соложе­ нии, переходит в раствор, остальные вещества зернового сырья требуют в процессе затирания предварительной ферментативной обработки.

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ЗАТИРАНИИ

Солод как основное сырье для пива является не только источ­ ником получения экстрактивных веществ, но и источником фер­ ментов (амилолитических, протеолитических, цитолитических и других), под действием которых нерастворимые вещества самого солода и несоложеных материалов (крахмал, белки и пр.) пере­ водятся в раствор. Однако не для всех ферментов при затирании создаются оптимальные условия действия.

88

При затирании солода самую большую роль по сравнению с другими ферментами играют амилазы и протеазы. Эти ферменты чувствительны к высокой температуре. Для каждого фермента существует определенная (оптимальная) температура, при кото­ рой проявляется их наибольшая активность. При затирании со­ здаются наиболее благоприятные условия для действия амилаз. При температуре около 80° С ферменты полностью инактивиру­ ются (разрушаются). Активность ферментов зависит от концен­ трации водородных ионов (pH), концентрации затора, концентра­ ции самих ферментов и ряда других факторов.

Превращение углеводов (крахмала) начинается с механиче­ ского нарушения структуры крахмальных зерен, облегчающего ферментативный гидролиз, который проходит значительно лучше при предварительной клейстеризации крахмала. Температура клейстеризации колеблется в зависимости от величины крахмаль­ ных зерен и характеризуется не одной определенной температу­ рой, а температурным интервалом (для ячменного крахмала

60—80° С ).

Оклейстеризованный крахмал в дальнейшем подвергается ферментативному воздействию. Температура клейстеризации в практике затирания значительно снижается (в среднем на 20° С ), если этот процесс происходит в присутствии амилазы. Амилаза может разжижать и неоклейстеризованный крахмал, но в этом случае процесс протекает значительно труднее.

Амилаза является смесью двух ферментов о- и (3-амилаз. Свойства а- и р-амилаз различны и позволяют изменять процесс ферментативного гидролиза крахмала в нужном направлении и регулировать состав сусла для пива.

Процесс расщепления крахмала ферментами солода — амила­ зами — проходит в несколько стадий: первая — разжижение крахмального клейстера, вторая — декстринизация крахмала, т. е. превращение его в продукты распада, и последняя стадия — осахаривание, когда в растворе весь крахмал и большая часть продуктов его распада превращается в сахара (мальтозу и глю­

козу) .

а-Амилаза разжижает крахмал и расщепляет его с образова­ нием большого количества декстринов. Она устойчива к воздей­ ствию высоких температур (при 70°С разрушается слабо), но чувствительна к кислой реакции среды. Под действием (3-амила- зы крахмал расщепляется преимущественно с образованием мальтозы.

P-Амилаза неустойчива к действию высоких температур (при 70° С полностью инактивируется за 15 мин.), но более устойчива в кислой среде. С повышением температуры разжижающее и осахаривающее действие фермента усиливается, но до определенно­ го предела.

Мальтоза легко и быстро сбраживается дрожжами; декстри­ ны, наоборот, не сбраживаются ни при главном брожении, ни при

89

дображивании. Декстрины (ахро- и мальтодекстрины) должны быть в сусле, так как обусловливают полноту вкуса и вязкость пива. Они являются продуктами глубокого ферментативного гид­ ролиза и не изменяют окраски раствора йода. Соотношение дек­ стринов и мальтозы определяет степень сбраживания сусла и яв­ ляется одним из важнейших показателей. Установление этого от­ ношения в сусле необходимо для получения характерных особен­ ностей данного сорта пива.

Количество образующихся при осахаривании мальтозы и дек­ стринов зависит от температуры осахаривания. С повышением

Самая благоприятная температура для накопления мальтозы 62,5° С. При этой температуре за непродолжительный промежу­ ток времени получается наибольшее количество мальтозы; к это­ му стремятся при производстве высокосброженных сортов пи­ ва — Московского, Рижского, Ленинградского.

Конечную стадию осахаривания затора проверяют по йодной реакции. Каплю 0,1 н. раствора йода разбавляют водой в пяти­ кратном отношении и смешивают с каплей сусла, при этом окра­ ска не должна изменяться.

По определению Н. И. Булгакова, под осахариванием в пиво­ варении подразумевается не процесс превращения крахмала в сахар, а прекращение изменения естественной окраски раствора йода, так как низкомолекулярные декстрины обладают этим же свойством, а во время осахаривания накапливаются сахара и дек­

стрины.

Во время затирания солода кроме осахаривания крахмала происходят и другие ферментативные процессы: распад белков, фосфорноорганических соединений.

Превращение белковых веществ и их состав при затирании имеют большое значение для качества пива. Они влияют на пенообразоваиие, стойкость и вкусовые качества пива. Кроме того, продукты распада белков — аминокислоты — необходимы для питания и размножения дрожжей.

90