Прерывание процессов прорастания и растворения

⇐ ПредыдущаяСтр 30 из 169Следующая ⇒

Проращивание завершают путем удаления воды, чем препятствуют дальнейшему росту корешков зародыша. В результате воздействия тепла при сушке большинство зародышей отмирает, так что солод перестает жить и дышать. Одновременно с прекращением прорастания заканчивается и растворение, прекращаются дальнейшие процессы расщепления, и солод можно рассматривать как пригодный для длительного хранения.

2.5.1.3. Образование красящих и ароматических веществ (реакции Майяра)

При повышенных температуре и сроках хранения прежде всего связываются низкомолекулярные продукты расщепления белков с сахарами в красящие и интенсивно ароматизирующие соединения - меланоидины. Наряду с этим соединением возникают продукты реакции дикарбониловых соединений и аминокислот, называемые альдегидами Штрекера (Strecker). Совокупность этих имеющих различное, очень сложное строение соединений объединяется под названием продуктов реакций Майяра (Maillard). (Реакция мелоноидинообразования описана Майяром в 1912 г. - Прим. ред.)

Реакции Майяра и их продукты нельзя дифференцировать без использования сложных аналитических методов. С другой стороны, в настоящее время известно, что именно эти продукты являются предшественниками веществ, которые наряду с другими вызывают в готовом пиве негативный «привкус старения».

Поэтому необходимо иметь представление о том, в каком объеме эти реакции уже прошли. Поскольку они протекают тем интенсивнее, чем выше температура и продолжительность процесса, то говорят также о термической нагрузке на солод, а позднее - на сусло или пиво. Совокупность образовавшихся в их ходе веществ объединяется в показателе тиобарбитуровой кислоты (ПТК).

Чем выше этот показатель, тем больше термическая нагрузка на солод, сусло или пиво.

Так как продукты реакций Майяра являются красящими и ароматическими веществами, то для пивоваренного производства желательно, чтобы у темного солода этих веществ было больше, а у светлого - как можно меньше.

Продукты реакций Майяра образуются из сахаров и аминокислот при повышенных температурах.

Если стремиться к тому, чтобы избежать образования этих веществ, то нужно не допустить образования их исходных продуктов предшественников или ограничить их образование до минимума. Поскольку сахара - важнейшие вещества для дальнейшей переработки, то следует стремиться к тому, чтобы хотя бы ограничить образование продуктов расщепления белков.

Для получения наименьшего содержания продуктов реакций Майяра существует несколько возможностей, а именно:

· применение сортов ячменя со склонностью к низкой степени растворимости белков;

· низкая степень замачивания;

· уменьшение подачи кислорода начиная с третьего дня проращивания;

· поддержание степени растворимости белков ниже 41%;

· подвяливание с начальной температурой 35-50°С;

· поддержание более высоких температур при сушке в течение более короткого времени (при одинаковом ПТК сушка в течение 3 часов при 85°С - 5 часам при 80°С). Значение ПТК в солоде («конгрессное сусло») должно быть < 14.

Существует определенная корреляция между произведением ПТК на степень растворимости белков и ожидающимся вкусом старения, обнаруженная исследователями для светлого пива

При производстве темного солода наряду с температурой сушки решающую роль играют исходные для реакции Майяра вещества, образующиеся на этапе подвяливания.

При подвяливании при более высокой температуре и влажности можно получить пиво с приятным интенсивным солодовым ароматом. Образующиеся в темном солоде на этом этапе альдегиды Штрекера влияют на вкус темного пива позитивно, в отличие от производства светлого солода, но иначе, чем в светлом пиве.

Так как при хранении темного солода в профиле аромата происходят изменения, то перед переработкой следует его 2-3 месяца выдерживать. Таким способом получают пиво с сильно выраженным солодовым ароматом и высокой стойкостью вкуса.

Образование ДМС при сушке

Диметилсульфид (ДМС) в светлом пиве содержится в количестве от 40 до 100 мкг/кг.

Содержание его в количествах более 100-150 мкг/кг придает пиву нежелательный овощной или травяной запах и привкус.

Существует три механизма образования ДМС:

· предшественник ДМС, С-метилметионин (СММ) при термическом воздействии разрушается и образует ДМС;

· свободный ДМС образует с кислородом диметилсульфоксид (ДМС-О), который затем определенные виды дрожжей или бактерий могут снова превратить в ДМС;

· серосодержащие аминокислоты могут превратиться в ДМС через реакцию Майяра. В количественном отношении результаты этой реакции незначительны.

С-метилметионин (СММ) как предшественник ДМС (DMS Precursor), обозначается также ДМС-П. Он образуется в процессе проращивания и под действием нагрева (сушки, затирания, кипячения сусла) распадается с отделением летучего ДМС. Этот ДМС очень чувствителен к окислению и под действием кислорода может окисляться, образуя «пассивный» предшественник - диметилсульфоксид (ДМС-О).

· ДМС-О имеет очень высокую температуру кипения и полностью переходит из солода в сусло. В редких случаях он превращается в ДМС дрожжами или бактериями.

· В противоположность этому «пассивный» предшественник С-метилметионин (СММ) не подвергается превращениям, а ассимилируется дрожжами.

ДМС, обнаруживаемый в пиве, является свободным ДМС, который

· не был удален при сушке или кипячении сусла или

· заново образовался путем расщепления СММ во время обработки горячего сусла в вирпуле.

На содержание ДМС очень сильное влияние оказывают исходные свойства ячменя и процесс солодоращения.

· От сорта ячменя сильно зависит содержание ДМС. Например, сорт Alexis имеет низкое содержание ДМС, причем озимые сорта ячменя содержат его всегда на 2 мг/кг больше, чем яровые.

· Заметное влияние на содержание ДМС оказывает место возделывание ячменя, а также год уборки урожая и климат данной местности.

· Влияние влажности проращиваемого материала выше уже обсуждалось (см. раздел 2.4.1.3.5): чем выше влажность, тем больше содержание ДМС-П, а также ПТК. Увеличивает содержание СММ и более сильное расщепление белков, а также повышение температуры проращивания.

· К повышению содержания ДМС-П ведет увеличение длительности проращивания.

· Повышение температуры подвяливания снижает содержание ДМС, но приводит к возрастанию ПТК.

· На содержание ДМС очень сильно влияет температура сушки. Температура сушки в 70°С недостаточна для его удаления. Даже при обычной температуре (80°С ) в течение 5 часов удаляется не весь ДМС.

В настоящее время рекомендуется применять прежде всего более короткое время сушки при повышенных температурах (3 ч при 85°С) с целью снижения термической нагрузки (ПТК). Однако следует также учитывать, что ДМС выделяется с дробиной и взвесями. Несмотря на это в сусло попадает еще достаточно большое количество ДМС, и его нужно будет удалять (см. раздел 3.4.1.9).

Образование нитрозаминов

Нитрозамины (нитргаодиметиламин, НДМА) - это канцерогенные вещества, образующиеся из аминов (аминокислот) и окислов азота при высоких температурах.

Поскольку со времени замены прямых способов отопления сушилок косвенными горячие газы, использовавшиеся для отопления и содержащие окислы (NO_x), больше не проходят непосредственно через солод, в настоящее время при солодоращении образуется небольшое количество нитрозаминов. Предельным значением для их содержания сейчас является 2, 5 мкг НДМА/ 1 кг солода. (По российскому законодательству - СанПин 2.3.2.560- 96 - не более 15 мкг/кг. - Прим. ред.).

Инактивация ферментов

Известно, что ферменты связаны с высокомолекулярными белковыми веществами (см. раздел 1.1.3.5.3). Под воздействием температуры при сушке, белковые вещества частично теряют свою структуру и денатурируются. Денатурация зависит от структуры белкового каркаса и поэтому она протекает у различных ферментов по-разному.

В первой фазе сушки (до температуры около 50°С) возрастает ферментативная активность амилаз, особенно α -амилазы, но затем она снижается. В конце сушки α -амилаза все еще имеет активность примерно на 15% выше, чем в свежепроросшем солоде (рис. 2.56).

При этом термочувствительная β -амилаза в сухом солоде снижает свою активность по сравнению с свежепроросшим солодом примерно на 40% (приведенные данные относятся к изготовлению светлого солода). У более чувствительных к температуре глюканаз потери ферментативной активности еще больше (у эндо-β -глюканазы потери составляют от 20 до 40%, у экзо-β -глюканазы - от 50 до 70%). В противоположность этому большинство термостойких ферментов, расщепляющих белки, увеличивают свою активность в процессе сушки на 10-30%.

Из числа липаз инактивируется частично липоксигеназа, так что в солоде еще сохраняется их значительная ферментативная активность.

Устройство сушилок

Для сушки необходим подвод теплоты, но поскольку солод лежит толстым слоем, на то, чтобы его высушить, требуется много теплого воздуха. В связи с этим «сердцем» сушилки являются системы отопления и вентиляции. В прошедшие десятилетия большие изменения произошли именно в тех способах, какими теплый воздух направляется через свежепроросший солод, и в том, каким образом при этом можно работать относительно рентабельно. Однако несмотря на все изменения, с технической точки зрения по-прежнему основным принципом процесса сушки остается его разделение на две стадии:

· в первой стадии происходит сушка свежепроросшего солода при различных температурах и влажности, соответствующих типу приготовляемого солода, эта стадия называется подвяливанием;

· во второй стадии температура повышается до температуры сушки, и солод высушивается, эта стадия называется сушкой.

Подобное деление на две стадии и определяет, как правило, техническое устройство сушилок.

⇐ Предыдущая 25 26 27 28 293031 32 33 34 Следующая ⇒