Файл: Колотуша, П. В. Интенсификация солодовенного производства.pdf

ствляется в основном за счет ферментов, извлекаемых из живой ткани алейронового слоя и в меньшей степе­ ни из развивающегося зародыша.

Отсюда следует, что при солодовании ячменя алей­ роновый слой должен неприкосновенно сохраняться для генерирования ферментов, росток не нужен для растворения зерна при его прорастании; он нужен толь­ ко в качестве источника гормонов и в присутствии на­ туральных гормонов или гиббереллсвой кислоты мо­ жет быть удален для сокращения потерь экстрактив­ ных веществ на дыхание и ростки.

Такой взгляд на механизм ферментативной актива­ ции и растворение зерна при соложении приводит к возможности изменения технологии солода, и уже мно­ гими исследователями доказано, что можно достичь разрыхления зерна с поврежденным зародышем или следует умышленно убить зародыш для сокращения потерь при солодоращении. Были проведены опыты, в которых зародыши в зернах ячменя убивали рентге­ новскими лучами, а растворение производили под действием гибберелловой кислоты. При этом достига­ лась определенная ферментативная активность и раство­ рение эндосперма. Конечно, применение рентгеновских лучей в практических целях, вероятно, не осуществимо, но это подтверждает идею о возможности изменения физических условий солодоращения. На ранней стадии проращивания ячменя необходимо получить натураль­ ные гормоны ростка, а затем рост его затормозить или совсем подавить. Весьма важно изучить факторы, вли­ яющие на образование натуральных гормонов, и тем самым изыскать пути максимального накопления фер­ ментов при солодовании. Несомненным является факт, что физические условия пробуждения зародыша к жиз­ ни должны быть такими, чтобы это пробуждение при замачивании зерна протекало по возможности быстро, а последующее его развитие — плавно, без чередования

¿1

периодов угнетения и толчков. В этом случае можно ожидать достаточного генерирования естественных гор­ монов роста и быстрой активации ферментных систем.

ПУТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СОЛОДОРАЩЕНИЯ

Возможны два пути интенсификации солодоращения: а) использование способов замачивания и прора­ щивания ячменя, ускоряющих производство солода за счет изменения физических условий; б) использование способов, ускоряющих солодоращение в результате применения различных химических добавок — стиму­ ляторов и ингибиторов роста. Рассмотрим эти способы.

Воздушное замачивание

Традиционные способы замачивания (воздушно-во­ дяное, в непрерывном токе воды и воздуха) в течение 48—72 ч обеспечивают влагосодержание ячменя 42— 44%, и если он не подвержен «водочувствительности», то нормально прорастает в течение 7—9 суток. В слу­ чае водочувствительности ячменя его рост в первый пе­ риод прорастания замедляется на несколько дней, а иногда он плохо прорастает на протяжении всего пе­ риода ращения. Детальное исследование этого явления позволило найти пути улучшения солодования такого ячменя, применив замачивание с продолжительными воздушными паузами. Таким образом, был найден путь преодоления водочувствительности, а длительный «воз­ душный отдых» или так называемое воздушное зама­ чивание стали применять не только в случае замачи­ вания водочувствительного ячменя, но и как средство стимулирования прорастания, независимо от того, во­ дочувствителен ячмень или нет.

Сущность этого способа заключается в том, что вымытый и продезинфицированный ячмень замачивают поочередным выдерживанием то под водой, то без воды.

52

При этом паузы выдержки ячменя без воды — «воз­ душный отдых»— значительно превосходят по дли­ тельности паузы под вод'ой. Длительность воздушных пауз зависит от естественной энергии ячменя. Ячмень, выращенный в сравнительно прохладном и влажном климате, требует короткого замачивания водой и дли­ тельного воздушного отдыха. При активных сортах ячменя, выращенных в теплых и сухих областях, требуется другой баланс между сравнительно длинным водяным замачиванием и коротким воздушным отды­ хом для того, чтобы уверенно регулировать и контро­ лировать рост. При переработке шестирядного ячменя, по сравнению с двухрядным, необходимо принимать во внимание больший период воздушного отдыха, а также учитывать такие факторы, как скорость поглощения воды зерном, температуру замочной воды, емкость и количество замочных чанов в солодовне.

Кроме стимулирования роста, воздушное замачива­ ние позволяет ячменю увлажниться до более высокой влажности, что способствует лучшей растворимости эндосперма. Опыт работы зарубежных солодсвщиков показывает, что рациональное применение продолжи­ тельных воздушных пауз позволяет сократить время проращивания на два дня по сравнению с обычными способами солодоращения.

При замачивании с продолжительными воздушны­ ми паузами после короткого водяного замачивания ячмень периодически орошается водой до тех пор, пока зерно не поглотит требуемого количества воды. При таком способе замачивания зерно увлажняется до бо­ лее высокого влагосодержания, благоприятствующего быстрому и лучшему разрыхлению эндосперма. Но при этом чрезмерно развивается рост корешков и могут быть высокие солодовенные потери. Поэтому в данном случае требуется более тщательный контроль за про­ ращиванием.

53

Перезамачиваниѳ

Этот способ замачивания ячменя возник в резуль­ тате усовершенствования воздушного способа, при использовании которого длительность воздушных пауз колеблется в широких пределах и часто превышает 24 ч. Поэтому был разработан такой способ воздушно­ го замачивания, при котором на первой стадии достигали степень замачивания, равную 38—40%, и ячмень проращивали 2—4 дня, а затем повторно замачивали. Повторное, или вторичное замачивание, впоследствии стали называть перезамачиванием. Вы­ полняется оно в строго определенных условиях, целью его является не только повышение влажности прора­ стающего зерна, но и торможение роста корешков в результате создания анаэробиоза. Поэтому даже при длительном повторном замачивании, например 24 ч при 18° С, нельзя менять воду. Для частичного удале­ ния запахов, образующихся при перезамачивании не­ которых сортов ячменя, рекомендуется промывать солод в процессе орошения перед последней стадией проращивания.

Установлено, что с применением перезамачивания в производстве светлых сортов солода процессы рас­ щепления углеводов и образования ферментов не­ сколько отстают по сравнению с обычными способами солодования, но ускоряется расщепление азотистых веществ, а в результате задержки роста корешков достигается экономия экстрактивных веществ; потери уменьшаются до 4—6% по сравнению с 8—10% при обычном солодовании.

Усовершенствовав этот способ, первое замачивані е заменили двумя короткими замачиваниями, со сравни­ тельно продолжительной воздушной паузой. Это усили­ вает ранний рост зерна и способствует генерированию естественных гормонов, вызывающих активизацию и

54

образование ферментных систем. Появляется возмож­ ность применить повторное замачивание, цель которо­ го — убить ростки. Такое «росткоубивающее» перезамачивание обычно длится 1—1,25 ч при 40° С и осуще­ ствляется не позже, чем через два дня после пер­ вого увлажнения зерна.

Так возникло «много­

Это только один из многочисленных опубликованных вариантов повторного замачивания. Так, например, описано применение двух замачиваний, предназначен­ ных для убивания ростков. При повышенных темпера­

55

Применение химических добавок

Наиболее важным и широко применяемым стиму­ лятором роста является гибберелловая кислота и ее соли. Впервые увеличение активности а-амилазы в прорастающем зерне под действием гибберелловой кислоты было установлено в Японии в 1940 г. Через 18 лет первое исследование подобного рода было про­ ведено в Европе. Было установлено, что обрызгивание замоченного ячменя водным раствором гибберелловой кислоты сокращает время солодования, увеличивает количество растворенного азота в солоде и повышает его цветность. После этого появилось большое коли­ чество экспериментальных работ с гибберелловой ки­ слотой. Они указывали на возможность применения таких концентраций стимулятора и условий торможе­ ния роста, в результате которых была достигнута эко­ номия времени солодования на 1—2 суток и высокая цветность солода не развивалась.

В настоящее время исследовано огромное коли­ чество различных органических и минеральных соеди­ нений для стимулирования или подавления ими роста ячменя. Однако все они оказались или малоэффектив­ ными, или труднодоступными для применения. И лишь по-настоящему заслуживает внимания применение бромата калия (КВг), который оказывает двойное действие: угнетает рост корешков и понижает степень растворе­ ния азота. Поэтому в сочетании с гибберелловой кис­ лотой КВг может быть эффективным средством для регулирования солодования ячменя.

Следует отметить, что применение различных хими­ ческих добавок при солодовании ячменя, кроме гиб­ берелловой кислоты, малоэффективно и вряд ли жела­ тельно, так как в солод вносятся посторонние вещества. Последние не способствуют гармоничному развитию зерна, одновременной активации в необходимой степе­

66

ни ферментных систем, растворению солода и выходу экстракта. Часто возникают трудности по применению их на существующем оборудовании.

В лаборатории кафедры технологии бродильных производств КТИПП сотрудниками Колотушей П. В., Емельяновой Н. А. и Гречко Н. Я. было исследовано влияние гибберелловой кислоты при солодовании в случае теплого замачивания. Опытные и контроль­ ные образцы ячменя замачивали при 25°С по ороси­ тельному режиму: 15 мин орошения через 4 ч воздуш­ ной паузы. Спиртовой раствор гибберелловой кислоты из расчета 0,2; 0,4 и 1,0 мг на 1 кг ячменя добавляли в последнюю замочную воду, в которой выдерживали ячмень в течение 1 ч. Проращивание проводили при температуре 17—19° С до бсут и сырой солод высуши­ вали по одинаковому режиму на производственной солодосушилке Киевского пивоваренного завода № 2. После месячного отлеживания солод анализировали.

Результаты анализа приведены в табл. 10. Как видно из данных таблицы, добавка гибберелловой ки­ слоты при указанном режиме замачивания положитель­ но влияет на экстрактивность солода и разницу в вы­ ходах экстракта между тонким и грубым помолом. С увеличением дозы гибберелловой кислоты экстрактив­ ность солода возрастает, скорость фильтрации сусла увеличивается, уменьшается разность в выходе экстрак­ та между тонким и грубым помолом. Это свидетель­ ствует о более глубоком ферментативном гидролизе веществ солода и лучшем его растворении. В сусле уве­ личивается количество мальтозы и аминного азота. По экстрактивности примерно одинаковые результаты достигаются при концентрации гибберелловой кислоты 1 мг на 1 кг зерна на четвертые сутки проращивания, 0,4 мг/кг — на пятые сутки; 0,2 мг/кг — на шестые сутки проращивания. Экстрактивность контрольного со­ лода была несколько ниже. По скорости осахаривания

67