Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«МОГИЛЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ»

Кафедра «Технологии пищевых производств»

БИОХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ТЕХНОЛОГИЙ ПИВОВАРЕННОГО И БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

для студентов дневного и заочного обучения

специальности 1-49 01 01

«Технология хранения и переработки пищевого растительного сырья»

специализации 1-49 01 01 04

«Технология бродильных производств и виноделия»

Могилев 2006

УДК 663.531

Рассмотрен и рекомендован к изданию

На заседании кафедры ТПП

Протокол № 5 от 15.12.2005 г.

Составители: к.т.н., доцент Елена Алексеевна Цед

ст. преподаватель Лидия Михайловна Королева

Рецензент к.т.н., доцент Машкова И.А.

© УО «Могилевский государственный университет продовольствия»

	СОДЕРЖАНИЕ
1	Современные сырье и вспомогательные материалы пивоваренного производства	5
1.1	Пивоваренный ячмень и требования, предъявляемые к его качеству	5
1.2	Строение ячменного зерна	6
1.3	Химический состав ячменного зерна	8
1.3.1	Углеводы ячменя	9
1.3.2	Азотистые вещества ячменя	18
1.3.3	Нуклеотиды	22
1.3.4	Жиры	24
1.3.5	Витамины	26
1.3.6	Минеральные вещества	26
1.3.7	Полифенольные соединения	27
1.3.8.	Ферменты ячменя	32
1.4	Особенности строения и химического состава других злаков, примеприменяемых в пивоварении	33
1.5	Физиологические и биохимические процессы, протекающие в зерне при хранении	36
1.6	Условия хранения ячменя	37
2	Интенсификация и совершенствование производства солода	41
2.1	Современные представления о биохимических, физико-химических и химических процессах, протекающих при замачивании зерна	41
2.1.1	Процесс проникновения воды в зерно	41
2.1.2	Роль кислорода и диоксида углерода при замачивании ячменя	43
2.2	Современные представления о биохимических, физико-химических и химических процессах, протекающих при проращивании	45
2.2.1	Изменение морфологического состояния зерна при проращивании	45
2.2.2	Механизм активации и синтеза ферментов	46
2.2.3	Изменение ферментативной активности ячменя при проращивании	48
2.3	Биохимические и физико-химические процессы при сушке солода	52
2.3.1	Химизм образования меланоидинов и редуктонов	54
2.4	Способы интенсификации получения солода	56
2.5	Процессы при дозревании свежевысушенного солода	64
3	Интенсификация и совершенствование способов приготовления пивного сусла	65
3.1	Процессы, протекающие при затирании зернопродуктов	65
3.1.1	Гидролиз крахмала	65
3.1.2	Гидролиз белков	68
3.1.3	Неферментативные процессы при затирании	70
3.2	Физико-химические процессы при кипячении сусла с хмелем	72
3.3	Методы рационального использования хмеля	76
4	Совершенствование способов сбраживания пивного сусла и созревания пива	80
4.1	Физико-химические процессы при охлаждении и осветлении сусла	80
4.2	Характеристика дрожжей, применяемых в пивоварении	83
4.3	Метаболизм дрожжевых клеток	84
4.4	Биохимические и физико-химические процессы, протекающие при сбраживании пивного сусла	86
4.5	Биохимические и физико-химические процессы, протекающие при дображивании пива	93
4.6	Теоретические основы фильтрации	98
5	Совершенствование технологии и улучшения качества безалкогольных напитков	100
5.1	Требования к воде, используемой в безалкогольных напитках	100
5.2	Новые виды сырья для получения безалкогольных напитков	110
5.3	Натуральные и искусственные подсластители	112
5.4	Новые безалкогольные напитки	116
Список использованных источников		118

1 Современные сырье и вспомогательные материалы пивоваренного производства

Для приготовления пива используется четыре основные вида сырья: ячмень, хмель, вода и дрожжи, от исходного качества которых зависит качество готовой продукции. Знание свойств сырья, влияния их на технологию приготовления продукции является основой для подготовки и переработки сырья. Благодаря знаниям свойств сырья можно сознательно управлять технологическим процессом.

1.1 Пивоваренный ячмень и требования, предъявляемые к его качеству

Основным сырьем для производства пива является солод, который готовят из ячменя. Кроме ячменя используются также такие зерновые культуры как пшеница, рис, кукуруза, сорго, тритикалле и др. Их используют в основном в несоложенном виде, т.е. не подвергая процессам солодоращения.

Ячмень - самая распространенная зерновая культура. По размеру площадей, засеянных ячменем, культура занимает 4 место в мире. Помимо пивоваренного производства ячмень используется для производства круп, суррогата кофе, солодовых и фармацевтических экстрактов.

Ячмень (Hordeum vulgare) оказывается пригодным для солодоращения, только если он обладает определенными свойствами. Поэтому при поступлении больших партий ячменя ускоренными методами определяют такие важнейшие показатели как влажность, содержание белка, физиологические показатели: жизнеспособность и всхожесть (энергия и способность прорастания).

Свежеубранное зерно неспособно к активному прорастанию, поскольку оно содержит ингибиторы прорастания. Лишь по истечении определенного периода времени (4-6 недель) ячмень достигает необходимой степени готовности к прорастанию. Поэтому при определении качества свежеубранного зерна определяют его жизнеспособность. Определение этого показателя основано на том, что живая ткань клеток непроницаема для некоторых красок: индигокармин, фуксин кислый, динитробензол, тетразолхлорид (метод ТТС) и др., а мертвая - легко их пропускает и окрашивается.

Перед переработкой ячменя целесообразно проводить «малое» лабораторное солодоращение, чтобы иметь данные о качестве солода.

Для производства пивоваренного солода используется ячмень, отвечающий требованиям ГОСТ 5060-86 «Технические условия на ячмень пивоваренный», который регламентирует такие показатели как цвет, запах, влажность поступающего зерна, содержание в нем белка, сорной, зерновой примесей, физиологические показатели, зараженность вредителями хлебных запасов и др.

Помимо технических условий к пивоваренному ячменю предъявляют также ряд технологических требований:

• зерно должно быть равномерное по величине, предпочтительнее среднего размера, овальной формы, с тонкой слегка морщинистой оболочкой светло-желтого цвета;

• масса оболочек должна быть не более 8-9% к массе;

• в зерне должно содержаться крахмала 60-70%;

• белка не более 12%;

• экстрактивность солода, приготовленного из такого ячменя, должна составлять 78-82%;

• способность и энергия прорастания должна находиться в пределах 98-100%, причем разница между этими двумя показателями не должна превышать 1-2%.