3. Проращивание зерна

Целью проращивания зерна является синтез и активизация неактивных ферментов, под влиянием которых в процессе затирания достигается растворение всех резервных веществ зерна. Под действием ферментов при проращивании часть сложных веществ зерна превращается в мальтозу, глюкозу, мальтодекстрины и высшие декстрины, пептоны, пептиды, аминокислоты и др. В прорастающем зерне происходят те же биохимические и физиологические изменения, что и при естественном проращивании его в почве. Переход зародыша от состояния покоя к активной жизнедеятельности возможен только при достаточной влажности, наличии кислорода и оптимальной температуре.

При проращивании зерна и при активизации и накоплении ферментов у зародыша появляется потребность в питательных веществах. Если в начальный период проращивания зародыш использует собственные растворимые и легко усвояемые растительной клеткой вещества, то дальнейшее его питание происходит за счет запасных веществ зерна.

Факторы, влияющие на процесс солодоращения

Технологические требования к проращиванию зерна характеризуются следующими показателями: температурой, при которой происходит проращивание зерна на отдельных стадиях; содержанием влаги в зерне; соотношением кислорода и диоксида углерода в слое зерна на отдельных стадиях проращивания; продолжительностью проращивания.

Температура. Холодное (12 – 16 С) ведение процесса проращивания по всем показателям предпочтительнее теплого (выше 20 С). Однако ячмени, выращенные в регионах с жарким и сухим климатом и содержащие белка выше

12 %, во второй стадии проращивания (на третьи – пятые сутки) могут быть хорошо растворены при температуре 18 – 22 С. При получении темных солодов для достижения глубокого растворения также необходима высокая (20 – 23 С) температура проращивания.

Пивоваренный солод является не только источником природных катализаторов – ферментов, но и сырьем, на составные вещества которого по-разному действуют эти ферменты. Так, при повышенной температуре проращивания можно получить солод с высокой ферментативной активностью, который при затирании очень медленно осахаривается (20 мин и более). Следовательно, для быстрого осахаривания затора необходима не только высокая амилолитическая активность солода, но и соответствующая подготовка крахмала и белков. Поэтому при выборе оптимального температурного режима проращивания – основного показателя, характеризующего качества получаемого солода, необходимо учитывать качество поступающего ячменя, способ его замачивания и степень аэрации слоя зерна кондиционированным воздухом в ходе проращивания.

Для получения светлого солода температура солодоращения не должна превышать 18 С, а для получения темного солода допускается повышение температуры солодоращения (на последней стадии) до 25 С. Получение темного солода при повышенной температуре солодоращения сопровождается более глубоким ферментативным распадом углеводов и белков зерна. Продукты этого распада – аминокислоты и моносахариды – в результате взаимодействия между собой при высоких температурах сушки образуют ароматические и красящие вещества – меланоидины.

Влажность. Жизненные проявления в зерне начинаются при влажности 30 %. Равномерность проращивания зерна достигается при влажности 40 %. Для полной активизации и желаемой степени растворения зерна требуется влажность 44 – 48 %.Эффективным способом проращивания ячменя является его увлажнение до 40 – 42 % и проращивание при температуре 17 – 18 С в течение двух дней. Затем влажность зерна повышается до 45 – 47 % и в конце биологической фазы проводится охлаждение слоя до 10 – 13 С. Этот режим проращивания благоприятствует быстрому росту и усиленному ферментообразованию.

Аэрация. Большой приток кислорода необходим в первый период проращивания, когда происходит наибольшая активизация и синтез ферментов. В дальнейшем (после 4 – 5 сут.) с помощью незначительной аэрации и вследствие накопления СО₂ следует создавать глубокий анаэробиоз, и останавливает рост и корешка и ростка и снижает потери сухих веществ. Таким образом, проращивание зерна можно поделить на два периода: первый характеризуется ростом зерна и накоплением ферментов, второй – торможением роста зародыша, дальнейшей активизацией основных ферментов и растворением определенного количества резервных веществ зерна.

При высоком слое проращиваемого зерна в пневматических аппаратах с интенсивной энергией роста требуется значительный расход воздуха на охлаждение и поддержание необходимой влажности проращиваемого материала. К тому же подача воздуха обеспечивает удаление образующегося при дыхании диоксида углерода и снабжает слой проращиваемого зерна кислородом.

Соотношение кислорода и диоксида углерода в слое зерна. В первые 2 – 3 дня проращивания это соотношение должно быть больше единицы, так как активация и образование ферментов возможны при достаточном количестве кислорода воздуха. Во второй период на стадии растворения наличие СО₂ (5 – 10 %) может притормозить быстрый рост зародыша и снизить потери сухих веществ. Содержание в слое 10 – 20 % СО₂ в конце проращивания равнозначно продлению проращивания при обычных условиях.

Продолжительность проращивания. Этот показатель зависит от типа солода, сорта ячменя, режимов проращивания и других факторов. С учетом технико-экономических и эксплуатационных показателей высокое качество солода (с необходимой степенью растворения и активностью ферментов) можно получить при оптимальном режиме в течение 7 сут. проращивания. При совмещении процессов замачивания, проращивания и сушки солода в одном аппарате технологический цикл проращивания сокращается до 5 – 6 сут., а общий цикл – до 7 – 8 сут. (вместо 9 – 10 с учетом сушки солода).