Лекция 2 основное сырье бродильных производств

1. Основные зерновые культуры, перерабатываемые на солод

2. Строение и химический состав зерна ячменя

3. Технологическая оценка зернового сырья

4. Способы и режимы хранения зерна.

5. Вредители зерна и борьба сними.

3. Технологическая оценка зернового сырья

Выбор ячменя для пивоварения имеет большое значение, так как по показателям его качества можно судить о пригодности ячменя для получения солода и о режиме переработки.

Оценка по внешним признакам

Зерна пивоваренного ячменя должны быть здоровыми, однородными, крупными, без посторонних примесей и повреждений.

Цвет оболочки должен быть светло-желтым или серовато-желтым, поверхность оболочки – блестящей. Недозрелые зерна имеют зеленоватый цвет. Ячмени, убранные в сырую погоду, имеют матовую оболочку серого, красновато-желтого, желтовато-коричневого цвета. При развитии плесени появляется матово-серый цвет зерна, а при развитии гриба Fusarium herbarum темнеют кончики зерна.

Запах ячменя должен быть аналогичен запаху ячменной соломы. Солодовый запах появляется при прорастании влажного зерна, затхлый или плесневелый – при поражении зерна микроорганизмами. Чаще всего такое зерно имеет низкую способность прорастания. Некоторые примеси растений (дикий чеснок, полынь и др.) могут придавать ячменю посторонний запах.

Вкус у хорошего ячменя должен быть пресным.

Оценка механическим исследованием

Насыпная масса (натура зерна) – это масса 1л зерна в граммах. Насыпная масса пивоваренных ячменей – 600–750г.

Абсолютная масса – это масса сухого вещества 1000 зерен, выраженная в граммах. Абсолютная масса пивоваренных ячменей 37–48г. Чем выше абсолютная масса, тем больше экстрактивность и выход ячменя I и II сортов.

Мучнистость характеризует состояние эндосперма. Зерна могут быть мучнистыми, стекловидными и полустекловидными. Стекловидный ячмень получают в том случае, если на стадии созревания зерна в период от молочной до полной спелости была сухая, жаркая погода. Различают постоянную (остающуюся) и временную (проходящую) стекловидность. Ячмень с постоянной стекловидностью содержит повышенное количество белка, трудно перерабатывается и дает солод пониженного качества.

Пленчатость характеризуется количеством цветочных пленок. Пивоваренные ячмени должны иметь тонкие цветочные пленки, составляющие 7...9% массы зерна. Толстые пленки содержат больше полифенольных и горьких веществ, ухудшающих вкус пива.

Крупность зерна ячменя сильно зависит от формы, характерной для каждого сорта и условий произрастания. Различают три размера зерна: длина (7,0–14,6мм), ширина (2,0–2,5мм), толщина (1,2–4,5мм). Крупное зерно обычно содержит больше крахмала и имеет больше экстрактивность. Для солодоращения особое значение имеют крупность и однородность зерна по размеру. Однородное по размеру, составу и свойствам зерно равномерно поглощает воду при замачивании и прорастает, образуя свежепроросший солод с одинаковым биохимическим составом.

В качестве характеристики ячменя по размеру принята его толщина: зерна толщиной 2,8мм и выше относят к I сорту, менее 2,8 до 2,5мм – ко II, менее 2,5 до 2.2мм – к III сорту.

Крупность – отношение массы зерен ячменя – схода на сите с продолговатыми отверстиями размером 2,5×20мм – к массе основного зерна анализируемой навески, выраженное в процентах. К мелким зернам относят зерна, проходящие через сито с отверстиями 2,2×20мм.

Ячмень на солодовенное предприятие поступает неочищенным и содержит примеси двух видов: сорные и зерновые.

Зараженность ячменя амбарными вредителями приводит к порче его при хранении. Степень зараженности определяют по количеству живых вредителей (долгоносиков, клещей) в 1кг зерна. Допускается к приемке только ячмень зараженный клещом первой степени (от 1 до 20 особей в килограмме ячменя), перерабатывается в первую очередь.

Оценка физиологическим исследованием

Энергия прорастания – это процент зерен, проросших за 3 суток, способность прорастания – это процент зерен, проросших через 5суток, пересчитанный по отношению ко всей массе зерна в партии. Свежеубранный ячмень прорастает плохо, поэтому способность прорастания определяют лишь по истечении не менее 45 дней покоя после его уборки.

Для зерна, не прошедшего послеуборочное дозревание потенциальную возможность к прорастанию определяет показатель, называемый жизнеспособностью. В этом случае либо нарушают целостность зерна для лучшей газо- и водопроницаемости, либо окрашивают зародыш специальными красителями (тетразолом, фуксином, индигокармином).

Оценка химическим исследованием

Влажность – это количество воды в зерне, выраженное в процентах к его массе. Влажность оказывает влияние на качество ячменя и его изменение при хранении.

Таблица 1 – Свойства ячменя первого и второго классов ГОСТ 5060–86

Показатель	Класс ячменя
	первый	второй
Цвет	Светло-желтый или желтый	Светло-желтый, желтый или серовато-желтый
Запах	Свойственный нормальному зерну ячменя (без затхлого, солодового, плесневелого запахов)
Состояние	Здоровый, не греющийся
Влажность, %, не более	15,0	15,5
Белок, %, не более	12,0	12,0
Сорная примесь, %, не более в том числе: вредная примесь в числе вредной примеси гелиотроп опушенноплодный и триходесма седая	1,0	2,0
	0,2	0,2
	Не допускаются
Зерновая примесь, %, не более	2,0	5,0
Мелкие зерна, %, не более	5,0	7,0
Крупность, %,не менее	85,0	60,0
Способность прорастания, %,не менее (для зерна, поставляемого не ранее, чем за 45 дней после его уборки)	95,0	90,0
Жизнеспособность,%,не менее (зерна, поставляемого ранее, чем за 45 дней после уборки)	95,0	95,0
Зараженность вредителями хлебных запасов	Не допускается, кроме зараженности клещом не выше 1 степени
Натура, г/л	680–750	600–680

В зависимости от влажности ячменя устанавливают следующие состояния ячменя: сухой имеет влажность до 14%, средней сухости – свыше 14 до 15,5%, влажный – свыше 15,5 до 17%, сырой – свыше 17%.

Содержание белка имеет большое значение для технологической характеристики ячменя. Ячмени с содержанием менее 9% белка дают пиво с низкой пенистостью, а более 12% – согреваются при солодоращении, и из них получается солод с пониженным выходом экстракта, в пиве может образовываться помутнение.

Экстрактивность – это сумма всех веществ ячменя, выраженная в процентах к массе сухих веществ, которые переходят в раствор при определенных условиях. Этот показатель зависит от состава ячменя, так как в раствор переходят почти вся масса крахмала, часть некрахмальных полисахаридов и от 1/3 до 1/2 белковых веществ, сахара и другие соединения. В пивоваренном ячмене содержание крахмала составляет 60–70% на сухое вещество, его содержание определяют поляриметрическим методом. С увеличением содержания крахмала и уменьшением белковых веществ экстрактивность увеличивается. Экстрактивность пивоваренного ячменя находится в пределах 78–82% на сухое вещество.

Определяется титруемая кислотность. Зрелый ячмень хорошего качества имеет слабокислую реакцию, которая обуславливается наличием кислых солей фосфорной кислоты, органическими кислотами (молочной, муравьиной и др.). Повышенная кислотность поступающего на завод зерна или увеличение ее в процессе хранения является показателем порчи. Кислотность здорового ячменя находится в пределах 1,8–2,5 мл 1н раствора гидроксида натрия, пошедшего на нейтрализацию кислот в 100г зерна.