- •Національний університет
- •Тема 1. Вступна лекція. Предмет і задачі
- •1. Предмет біотехнології солоду і ферментних препаратів (фп) як науки. Задачі дисципліни.
- •2. Основні терміни та поняття
- •3. Етапи розвитку виробництв та їх перспективи
- •2. Основні терміни та поняття
- •3. Етапи розвитку виробництв та їх перспективи
- •1. Види ячменю та їх характеристика
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 2. Характеристика зернових культур як сировини для виробництва солоду План
- •2. Хімічний склад зерна ячменю
- •3. Основні вимоги стандарту щодо якості ячменю
- •4. Інші зернові культури
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 3. Приймання і зберігання зернових культур План
- •1. Задачі зберігання зерна. Основні фізичні властивості зернових мас
- •2. Основні фізіолого-біохімічні процеси, що протікають в зернових масах при їх зберіганні
- •3. Режими і способи зберігання зерна. Типи зерносховищ
- •1. Задачі зберігання зерна. Основні фізичні властивості зернових мас
- •2. Основні фізіолого-біохімічні процеси, що протікають в зернових масах при їх зберіганні
- •2.1. Дихання зерна
- •2.2. Післязбиральне дозрівання зерна
- •2.3. Життєдіяльність мікроорганізмів в зерновій масі
- •2.4. Самозігрівання зернових мас
- •3. Режими і способи зберігання зерна. Типи зерносховищ
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 4. Очистка, сортування, Замочування
- •1. Апаратурно-технологічна схема очистки і сортування зерна
- •2. Теоретичні основи і цілі замочування зерна
- •3. Способи і практика замочування зерна
- •4. Теоретичні основи пророщування зерна. Зміни у складі речовин та ферментативної активності зерна
- •5. Способи і практика пророщування зерна
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 5. Сушіння свіжопророслого солоду
- •2. Утворення барвних та ароматичних речовин при термічній обробці солоду
- •3. Типи солодосушарок та практика сушіння солоду
- •1. Задачі сушіння. Біохімічні, біологічні та фізичні процеси при сушінні солоду
- •2. Утворення барвних та ароматичних речовин при термічній обробці солоду
- •3. Типи солодосушарок та практика сушіння солоду
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 6. Обробка та зберігання сухого солоду План
- •1. Обробка сухого пивоварного солоду
- •2. Якісні показники сухого пивоварного солоду. Вимоги стандарту
- •3. Основні напрями підвищення виходу і якості солоду
- •1. Обробка сухого пивоварного солоду
- •2. Якісні показники сухого пивоварного солоду. Вимоги стандарту
- •3. Основні напрями підвищення виходу і якості солоду
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 7. Особливості технології солоду
- •1. Відмінності в технології світлого і темного пивоварних солодів
- •2. Технологія карамельного солоду
- •Фізико-хімічні показники карамельного солоду
- •3. Технологія житнього солоду
- •4. Технологія пшеничного солоду
- •5. Особливості технології солоду у спиртовому виробництві
- •6. Утилізація відходів виробництва солоду. Проблеми охорони довкілля
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 8. Класифікація виробництв ферментних препаратів (фп). Продуценти фп і розмноження засівної культури План
- •1. Значення та властивості ферментних препаратів
- •2. Зберігання чистих культур продуцентів фп і розмноження засівного матеріалу
- •3. Класифікація виробництв фп
- •1. Значення та властивості ферментних препаратів
- •2. Зберігання чистих культур продуцентів фп і розмноження засівного матеріалу
- •3. Класифікація виробництв фп
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 9. Поверхневий спосіб виробництва фп План
- •1. Основна сировина
- •2. Стерилізація повітря
- •3. Поверхневе культивування продуцентів фп. Апаратурно-технологічна схема
- •1. Основна сировина
- •2. Стерилізація повітря
- •3. Поверхневе культивування продуцентів фп. Апаратурно-технологічна схема
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 10. Виробництво фп глибинним способом План
- •1. Сировина для глибинного культивування продуцентів ферментів
- •2. Глибинне культивування продуцентів ферментів
- •1. Сировина для глибинного культивування продуцентів ферментів
- •2. Глибинне культивування продуцентів ферментів
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 11. Концентрування та очистка фп План
- •1. Екстрагування ферментів, вакуум-упарювання та висушування ферментних розчинів
- •2. Осадження ферментів органічними розчинниками і солями
- •3. Мембранні методи очистки і концентрування ферментних розчинів
- •4. Адсорбційні методи розділення і очистки ферментів
- •5. Іммобілізовані ферменти
- •6. Оцінка якості ферментних препаратів
- •Питання для самоперевірки
- •Додатки
- •1. Основні фізико-хімічні показники якості ячменю, який використовують для виробництва пивоварного солоду
- •2. Основні фізико-хімічні показники якості сухого ячмінного пивоварного солоду
- •3. Фізичні характеристики сировини і продуктів виробництва солоду
- •4. Нормативні терміни зберігання зерна, солоду і відходів виробництва
- •5. Зведена таблиця розрахунків продуктів виробництва солоду
- •Рекомендована Література
- •С.Р. Тодосійчук
- •Курс лекцій
- •Видання подається в авторській редакції
Тема 7. Особливості технології солоду
різних типів та призначення
План
1. Відмінності в технології світлого і темного пивоварних солодів
2. Технологія карамельного солоду
3. Технологія житнього солоду
4. Технологія пшеничного солоду
5. Особливості технології солоду у спиртовому виробництві
6. Утилізація відходів виробництва солоду. Проблеми охорони довкілля
1. Відмінності в технології світлого і темного пивоварних солодів
Основні показники, за якими відрізняють якість світлого і темного солодів – це аромат, смак і кольоровість.
В темному солоді необхідно накопичити більше попередників (цукрів і амінокислот), з яких утворюються меланоїдини. Тому в технології темного солоду порівняно із світлим є відмінності на всіх стадіях технологічного процесу: при виборі сортів ячменю, на стадіях замочування, пророщування і сушіння солоду.
Для виробництва темного солоду краще використовувати ячмінь з підвищеним вмістом білка і замочувати його до вологості на 3-5 % більшої, ніж для світлого. Під час солодування ячменю для отримання темного солоду необхідно накопичити більше амінокислот і цукрів, що досягається внаслідок більш глибокого ферментативного гідролізу крохмалю і білків. Цьому сприяє підвищений вміст води в ендоспермі, вища температура солодування (20-22ºС проти 14-18 ºС для світлого солоду). Більш слабке аерування приводить до підвищення температури і вмісту СО2 в шарі зерна, до менш інтенсивного розвитку зародку. Все це зменшує втрати СР при пророщуванні.
При виробництві світлого солоду необхідно досягти високої активності амілолітичних ферментів, доброго розчинення ендосперму і накопичити помірну кількість розчинних і низькомолекулярних білків. Вміст цукрів у світлому солоді не повинен перевищувати 10 %, а моноцукрів, зокрема, – двох відсотків. Низька температура і добра аерація сприяють помірному розвитку зародку та інтенсивному накопиченню ферментів.
Тривалість пророщування темного солоду на 1-2 доби більша, ніж світлого. Це теж забезпечує утворення більших кількостей цукрів і амінокислот.
Максимальна температура відсушки (термічної обробки) темного солоду протягом кількох останніх годин становить 100-105 ºС, проти 75-80 ºС для світлого. Внаслідок цього у темному солоді теж утворюється більше меланоїдинів.
2. Технологія карамельного солоду
Збільшення виробництва сортового пива, особливо темного, потребує випуску барвного карамельного солоду.
Оптимальний технологічний режим приготування карамельного солоду повинен забезпечити глибоке розщеплення органічних сполук високобілкового ячменю, накопичення максимально можливої кількості цукрів, амінокислот і пептидів як вихідних сполук меланоїдинової реакції. Режим сушіння й термічної обробки солоду має сприяти утворенню максимальної кількості меланоїдинів, а також досягненню необхідних структурно-механічних властивостей солоду.
Для виробництва карамельного солоду використовують високобілковий ячмінь, Із такого ячменю в процесі переробки можна одержати і світлий солод, але використання його призводить до одержання пива з низькою білковою стабільністю і яке важко освітлювати.
З економічного погляду доцільно виготовляти карамельний солод із свіжопророслого ячменю 4—5-денного пророщування. В такому разі виключаються втрати сухої речовини на її вилучення при замочуванні сухого солоду, а також втрати при пророщуванні солоду до 6—8 діб, якщо для виробництва карамельного солоду використовують сухий світлий солод.
Особливого значення у виробництві карамельного солоду із свіжопророслого ячменю набуває економія тепла та електроенергії на сушіння і термічну обробку солоду, які проводяться не два, а один раз. Крім того, в солоді 4-денного пророщування активність більшості ферментних систем значно вища.
Технологія карамельного солоду з ячменю 3—4-добового пророщування складається з чотирьох етапів: замочування зерна, пророщування, ферментативного гідролізу свіжопророслого солоду (ферментація) і термічної обробки солоду. Ячмінь, що надходить у виробництво, оцінюють за зовнішніми ознаками й хімічним складом. В основному для виробництва карамельного солоду використовують ячмінь із вмістом білка 12-16 %.
Відсортований, промитий і продезинфікований ячмінь замочують до вологості 45—47 % відомими способами у замочувальних апаратах або повітряно-зрошувальним способом безпосередньо в солодоростильному апараті при питомому навантаженні 350—500 кг/м2. На шнековій ворушилці встановлюють розпилювальні форсунки, через які зерно періодично зрошують водою температурою 12—14 °С. Тривалість замочування зерна залежить від його властивостей (водочутливості та здатності до замочування) і становить 30—40 год при витраті 8 м3 води на 1 т. Замочування зерна, ворушіння і зрошення його шару супроводжуються продуванням кондиціонованим повітрям вологістю до 100 % і температурою 10—14 °С.
Солодорощення проводять у пневматичних апаратах різних типів (пересувна грядка, барабанні апарати великої одиничної потужності тощо).
Сушіння, термічну обробку й охолодження карамельного солоду доцільно проводити на установках із киплячим шаром або в апаратах барабанного типу. В перший період сушіння при зневодненні солоду від 50 до 10 % температура сушильного агента повинна становити 90—100 °С, а потім при термічній обробці підвищуватися до 130—140 °С. За цих умов висушені корінці у киплячому шарі відламуються і виносяться з камери в циклон. Термічна обробка солоду здійснюється при імпульсній передачі сушильного агента. Потім солод охолоджується шляхом продування повітря.
Карамельний солод із сухого світлого або темного солоду виготовляють у спеціальних апаратах. Для рівномірного зволоження шару солод періодично перемішують. Через 12—15 год, коли вологість досягне 50— 60 %, солод завантажують в обжарювальний барабан, підвищують температуру сушильного агента до 50 °С і витримують 1 год без обертання барабана. Потім температуру сушильного агента повільно підвищують до 70 °С і витримують 1 год при обертанні апарата. Для повного розчинення ендосперму солод ще раз зволожують і підігрівають до 90 °С протягом 1 год.
Після ферментації проводять термічну обробку солоду сушильним агентом при температурі 120—170 °С. Температура агента визначає ступінь забарвлення готового карамельного солоду.
При температурі сушильного агента до 120 °С у солоді починається активне утворення меланоїдинів. При вищій температурі реакції меланоїдиноутворення відбуваються з великою швидкістю. В подальшому вологість солоду знижується і починають утворюватися карамелі, які за своїми властивостями дуже близькі до меланоїдинів. Карамелі є активними піноутворювачами й мають барвні властивості. Рівень їх, а також структура, форма та міцність зерна залежать від температури термічної обробки солоду.
При термічній обробці карамельного солоду залежно від температури сушильного агента мають місце відповідні втрати сухої речовини. Так, при температурі 150 °С за ЗО хв втрати становлять 1,2 %, 160 °С — 3,4 %, а при 170 °С — вже 4,1 %. Тому термічна обробка карамельного солоду в умовах високої температури потребує ретельного контролю, щоб уникнути надмірного підгоряння солоду і втрат сухої речовини. Це не тільки знижує вихід кінцевого продукту, а й погіршує його якість. При високій температурі барвні речовини солоду стають менш розчинними, і він в деякій мірі втрачає барвну здатність.
За зовнішнім виглядом карамельний солод являє собою однорідну зернову масу від світло-жовтого до бурого кольору з глянцевим відблиском. Аромат чисто солодовий (не допускається пригорілий, затхлий і пліснявий). Смак солодкуватий (не допускається гіркий та пригорілий). Вигляд на зрізі коричневий (не допускається обвуглення).
Згідно з стандартом карамельний солод повинен відповідати вимогам, наведеним у таблиці.
