В общей выработке солода различных видов наибольший удельный вес занимает пивоваренный солод.

Пивоваренный солод вырабатывают из ячменя. Основной технологической операцией в данной технологии является замачивание зерна. Активные жизненные процессы в зародыше зерна начинаются при влажности 30 %, а при 38 % ячмень быстро прорастает, при 44-48 % эндосперм хорошо растворяется, идет активное накопление ферментов. Поэтому при замачивании необходимо обеспечить увлажнение зерна до содержания влаги, оптимальной для проращивания.

Объем зерна при замачивании увеличивается на 40-45 %. В зерне появляется свободная влага, она способствует переходу в раствор ферментов и питательных веществ и их миграции к зародышу. Это создает благоприятные условия для проникновения в эндосперм ферментов, которые переводят резервные нерастворимые вещества зерна в растворимые и легко усвояемые зародышем. В результате активации ферментов в зерне ускоряются биохимические процессы, особенно его дыхание. Нормальный ход аэробного дыхания зависит от наличия кислорода в среде. При недостатке кислорода в воде может наступить анаэробное дыхание зерна с образованием этилового спирта, оксида углерода, уксусного альдегида и других вторичных продуктов спиртового брожения.

Образовавшийся этиловый спирт задерживает развитие зародыша и может полностью подавлять его рост.

Диоксид углерода - продукт как аэробного, так и анаэробного дыхания зерна, также отрицательно влияет на жизненные процессы, происходящие в зерне. Поэтому для обеспечения нормального развития зерна при замачивании его подвергают искусственной аэрации.

В результате замачивания происходят глубокая перестройка ферментативного комплекса зерна, активирование ферментов, особенно амилолитических и протеолитических. В зерне уменьшается содержание нерастворимых соединений, а растворимых - увеличивается. Начинают развиваться вегетативные части зерна (корешок, росток). Итак, замачивание можно считать первой стадией проращивания зерна.

При замачивании зерна применяют дезинфицирующие средства - водные растворы негашеной извести, можно использовать едкий натр, каустическую соду, кислые добавки, перекись водорода.

Ячмень замачивают в открытых аппаратах периодического или непрерывного действия, которые оборудованы водяной и воздушной коммуникациями для подачи свежей воды и сжатого воздуха, устройствами для аэрации, перемешивания и перекачивания зерна.

Существуют следующие способы замачивания:

- водяной с воздушными паузами и без них;

- воздушно-оросительный в различных модификациях в зависимости от сочетания между временем орошения и отлежки слоя зерна;

- в непрерывном токе воды и воздуха;

- перезамачивание и повторное замачивание;

- замачивание в моечных шнеках.

Содержание влаги после замачивания ячменя должно быть:

- для светлого солода до 43-45 %;

- для темного солода до 45-47 % и более.

Следующая операция, влияющая на качество конечного продукта -проращивание ячменя. Целью проращивания является накопление максимального количества ферментов и целенаправленное проведение при их участии процессов гидролиза и синтеза. В процессе проращивания протекают сложные морфологические и биохимические превращения.

К морфологическим превращениям относятся развитие зародыша с ростом корешков и лепестков и нарушение клеточной структуры эндосперма, к биохимическим - активация ферментов, дыхание, превращение сложных веществ в простые.

Длина корешков для светлого солода должна быть от 1 до 1, 5 длины зерна, для темного солода - в 1, 5 - 2 раза больше длины зерна.

Из ферментативных процессов следует отметить цитолиз гемицеллюлоз, гумми - веществ и других некрахмальных полисахаридов; амилолиз, характеризуемый действием амилаз на крахмал; протеолитические ферменты гидролизуют белки и полипептиды до пептидов и аминокислот.

Органические фосфаты под действием фосфатазы расщепляются до неорганических фосфатов, а липиды под действием липазы - до глицерина и высших жирных кислот.

За период проращивания масса водорастворимых веществ в зерне увеличивается почти в 2 раза - с 7 до 14 %.

Заключительная стадия производства солода - это сушка свежепроросшего солода, при этом необходимо снизить содержание влаги с 40-50 % до 3-6 %. В течение сушки необходимо сохранить высокую ферментативную активность и придать солоду специфические цвет, вкус и аромат. В процессе сушки проходят комплекс процессов тепло- и массообмена и биохимических превращений.

Для сушки солода применяют различные сушилки периодического и непрерывного действия.

Для получения светлого солода сушку проводят так, чтобы затормозить рост зародыша и дыхание зерна, для этого быстро удаляют влагу при относительно низких температурах.

При получении темного солода в отличие от светлого добиваются проведения глубокого гидролиза белков и крахмала и активного накопления сахаров и аминокислот.

После окончания сушки у сухого солода отделяют ростки, затем выдерживают в хранилище не менее 30 суток. Происходящие в процессе хранения солода процессы приводят к повышению его качества.

Для получения солода, используемого в спиртовой промышленности, сырьем являются ячмень, рожь, пшеница, овес и просо. В производстве спирта для осахаривания крахмалистого сырья применяют смесь солодов, при этом доля овсяного и просяного солода должна быть не менее 30 %.

В спиртовом производстве применяют свежепроросший солод, который предварительно измельчают, он должен обладать высокой ферментативной активностью.

На спиртовых заводах используется способ механической активации ферментов солода с помощью гидроакустического аппарата типа РПА, который позволяет в 1,5 раза повысить активность ферментов солода. Для механической активации солода его измельчают и подвергают воздействию гидроакустических упругих колебаний частотой 1-5 кГц в активаторе типа РПА при 10-30 циклах обработки.

Специальные типы солодов для производства полисолодовых экстрактов

Из злаковых солодов вырабатывают различные виды солодовых экстрактов и продукты на их основе. Преимущественно это продукты диетического назначения. Основные зерновые культуры, из которых готовится солод для производства полисолодовых экстрактов, - ячмень, пшеница, кукуруза, горох и овес с прорастаемостью не менее 92 %

.

Технология ржаного (ферментированного и неферментированного) солода

Для получения солода рожь замачивают воздушно-оросительным способом, затем проращивают в пневматических аппаратах.

Неферментированный (светлый) солод сушат 18 ч до 8-10 % влаги при температуре не выше 70 °С.

Для получения ферментированного (темного) солода свежепроросший солод подвергают ферментации - его увлажняют и выдерживают 48-72 ч. За это время в нем накапливаются сахар и аминокислоты, в результате гидролитических процессов, и образуются ароматические и красящие вещества.

Ржаной солод сушат не более 24 ч с постепенным повышением температуры от 50 до 90°С, при этом содержание влаги уменьшается от 50 до 6-8 %.

Ферментные препараты

Расширение объемов производства пищевых продуктов и повышение их качества требуют совершенствования технологии, рационального использования сырья, увеличения выхода основных продуктов, снижения затрат и потерь. Важная роль в решении этих задач принадлежит ферментным препаратам микробного происхождения, специфическим для каждой отрасли промышленности.

Ферменты практически находятся во всех растениях, животных и микроорганизмах. Однако не все объекты живой природы могут служить источником получения ферментных препаратов. Наиболее часто для получения ферментных препаратов используют различные виды микроорганизмов, которые в процессе роста и развития могут осуществлять направленный синтез тех или иных групп ферментов с последующим выделением их в среду ( экзоферменты) или накоплением их внутри клетки (эндоферменты). В качестве продуцентов ферментов используют бактерии, дрожжи, актиномицеты и мицелиальные грибы (микромицеты).

Промышленное производство ферментных препаратов микробного происхождения основано на культивировании продуцентов на поверхности твердых (или реже жидких) сред или в глубине жидких сред. Поэтому культивирование называется поверхностным или глубинным. Глубинное культивирование более перспективно, т. к. технологический процесс легко поддается механизации, автоматизации и управлению.

Номенклатура ферментных препаратов состоит из четырех частей, включающих:

- название основного фермента, содержащегося в ферментном препарате;

- измененное видовое название продуцента;

- способ культивирования продуцента (микроорганизма);

- степень очистки ферментного препарата.

Так, если основным ферментом в препарате является амилаза, то наименование препарата начинается с "амил". При преимущественном содержании глюкоамилазы или протеолитических ферментов наименование начинается соответственно с "глюк" или "прот".

Во второй части наименования препарата указывается название продуцента. Например, если продуцент Азр. oryzae, то вторая часть будет - оризин, если Вас. subtilis - субтилин и т. п.

Затем после названия ставится буква Г - при глубинном культивировании, или П - при поверхностном.

Завершает название препарата буква "х", а впереди ее ставится цифра, которая указывает на степень очистки фермента.

Итак, при глубинном культивировании, например, культуры бактерий Вас. subtilis (она является продуцентом протеолитических ферментов) – ферментный препарат будет иметь наименование протосубтилин Гх, а при поверхностном выращивании данной культуры - протосубтилин Пх.

Вопросы для самоконтроля (тренинг)

1. Перечислите основные виды солода, их применение в пищевой промышленности.

2. Основные технологические этапы производства солода.

3. Основной технологической операцией при производстве солода является замачивание. Какие процессы при этом происходят?

4. Какова цель проращивания зерна?

5. Роль сушки в получении различных типов солода?

6.В чем особенности получения солода для пивоваренного производства?

7.Особенности получения ржаного солода.

8. Перечислите основное оборудование, применяемое в отрасли.

4.5 Ответы на вопросы самоконтроля