Промежуточные продукты и отходы. Пивоваренный (сухой) солод

Отбор средней пробы солода проводят так же, как и пробы зерна.

Внешняя оценка

Внешнюю оценку сухого солода проводят по следующим показателям: цвет, аромат, вкус и чистота. Солод должен иметь светло-желтую окраску, ясно выраженный, свойственный солоду аромат и иметь сладковатый вкус. Посторонний вкус и запах не допускаются. Солод должен быть чистым и не содержать посторонних примесей.

Определение степени растворения (разрыхления) структуры зерна

Важным показателем качества сухого солода является растворение. Оно показывает, насколько глубоко и полно прошли в ячменном зерне ферментативные процессы. Широко распространенным методом определения растворения является прием, заключающийся в установлении степени разрыхления зерна по сопротивлению, которое ощущается при раскусывании отдельных зерен зубами. Косвенно о степени растворения можно судить по мучнистости солода, определяемой фаринатомом.

Фаринатом (рис. 75) представляет собой две толстые пластинки с ножом между ними, которые вращаются на общем скрепляющем болте. Верхняя пластинка имеет 50 отверстий, нижняя - 50 ямок. Пластинки устанавливают одну над другой так, чтобы отверстия верхней совладали с углублениями нижней, а нож поворачивают перпендикулярно ручке. Поместив на верхнюю пластинку зерна солода, избыток их удаляют потряхиванием прибора, проверяют, все ли ячейки заполнены, а затем, вдвинув нож, делают поперечный разрез. Раздвигают пластинки и подсчитывают раздельно стекловидные, полустекловидные и мучнистые зерна. Результаты подсчета умножают на 2 (для определения взято 50 зерен) и получают процентное содержание стекловидных, полустекловидных и мучнистых зерен солода.

Поперечный срез не дает представления о состоянии зерна у кончиков, где процесс растворения происходит наиболее трудно, поэтому ясной картины растворения таким образом получить нельзя. Более правильное представление о растворении солода дает просвечивание зерна в проходящем свете: мучнистая структура зерна не пропускает лучей света, а стекловидная пропускает. Определение проводят в приборе, называемом диафаноскопом. Этот прибор предназначен для определения стекловидности зерновых культур, но его применяют и для определения степени растворения солода.

Диафаноскоп состоит из линзы, решетки для укладки зерен, матового стекла для рассеивания света, устройства для фокусировки изображения. Зерна солода (в количестве 50) помещают зерновой бороздкой вниз на вставляемую в прорезь корпуса решетку с отверстиями ромбовидной формы. Источником света служит лампа накаливания 40-55 вт. Между решеткой и лампой накаливания расположено матовое стекло, рассеивающее свет. Прибор снабжен линзой для увеличения изображения просматриваемых зерен. Решетка прибора рассчитана на 50 зерен, поэтому просматривают две порции зерен. При работе на приборе полностью стекловидные зерна просвечиваются и кажутся прозрачными, мучнистые зерна не просвечиваются (остаются темными), полустекловидные - полупрозрачными.

О растворении солода можно также судить по пробе на погружаемость. Эта проба основана на различной плотности зерен, имеющих разное растворение. Хорошо растворенные зерна солода плавают на поверхности воды, а слаборастворенные тонут. Пробу на погружаемость проводят таким образом. Определенное количество зерен солода всыпают в воду, налитую в стеклянный стакан, хорошо размешивают и наблюдают за распределением зерен в воде. Через 3 мин подсчитывают зерна, скопившиеся на поверхности, опустившиеся на дно и расположенные между этими двумя слоями. Через 10 мин вновь подсчитывают эти зерна, берут среднее из двух подсчетов и выражают в процентах. Хорошо растворенный светлый солод дает не более 30-35% потонувших стекловидных зерен, темный солод дает 25-30%.

Определение влажности

Влажность сухого солода определяют путем высушивания навески измельченного солода в сушильном шкафу при температуре 105° С в течение 3 ч. После высушивания солод охлаждают в эксикаторе, взвешивают и рассчитывают влажность.

Определение экстрактивности

Определение экстрактивности сводится к превращению в растворимое состояние веществ, содержащихся в солоде, под действием имеющихся в нем ферментов. Для этого из солода готовят затор, фильтруют его и получают сусло (это сусло называют лабораторным суслом). По экстрактивности лабораторного сусла рассчитывают экстрактивность солода. Готовят затор в лабораторном заторном аппарате. Этот аппарат состоит из водяной бани с электрическим обогревом, внутри которой находится шесть заторных стаканов. В каждом стакане имеется мешалка, приводимая в движение посредством вала и системы шестерен, соединенных с электромотором. При отсутствии заторного аппарата затор готовят в химическом стакане. Применяют два метода определения экстрактивности: стандартный (конгрессный) и метод ВНИИПБПа. В стандартном методе затор готовят настойным способом, в методе ВНИИПБПа - отварочным.

Определение экстрактивности стандартным методом

Для определения экстрактивности стандартным методом пользуются помолом солода, содержащим не менее 85% муки. Размалывают солод на мельнице типа «Миаг». Правильность помола проверяют с помощью набора сит.

Ход определения. Отвешивают на технохимических весах 50 г солода. В гнездо мельницы устанавливают предварительно взвешенный заторный стакан и, пустив в ход мельницу, переносят небольшими порциями навеску солода в бункер мельницы. Помимо 50 г солода, в бункер для компенсации потерь добавляют еще одно зерно. По окончании размола откидывают верхнюю часть мельницы и мягкой кисточкой тщательно сметают в стакан всю муку, приставшую к размалывающему приспособлению. Если определение ведут в химическом стакане, то солод отвешивают в стакан в предварительно размолотом виде.

В стакан (заторный или химический) с находящимся в нем помолом солода вливают 200 мл воды, нагретой до 47° С. Стакан помещают в соответствующее гнездо водяной бани заторного аппарата, вода в которой предварительно нагрета до 45° С, и выдерживают в ней 30 мин; при этом содержимое стакана непрерывно перемешивают механически или время от времени вручную, если определение ведут в химическом стакане.

После выдержки смесь солода с водой в стакане нагревают до 70° С, повышая температуру на 1 град за 1 мин. Когда температура смеси в стакане достигнет 70° С, в стакан вливают 100 мл воды, нагретой до 70° С. При этой температуре затор выдерживают при помешивании 1 ч. После этого смывают мешалки водой внутрь стакана, содержимое которого в течение 10-15 мин охлаждают до комнатной температуры. Содержимое стакана доливают водой на технохимичееких весах с точностью до 0,1 г до массы 450 г, размешивают и фильтруют через складчатый фильтр диаметром 30-32 см в сухую колбу. Первые 100 мл фильтрата фильтруют вторично. Воронки должны вмещать весь затор. Во время фильтрации воронку накрывают часовым стеклом.

Фильтрацию продолжают до момента образования трещин в лепешке дробины на фильтре. В полученном лабораторном сусле определяют относительную плотность - пикнометром и, пользуясь табл. 11 приложения, находят содержание экстракта в % мас.

Экстрактивность солода рассчитывают по формуле

где Е1 - экстрактивность солода на воздушно-сухой солод, %; е - содепжание экстракта в лабораторном сусле, %; w - влажность солода, %.

Эта формула выведена следующим образом. 100 массовых частей лабораторного сусла состоят из 100 - е массовых частей воды и е массовых частей экстракта. Соотношение воды и экстракта в заторе предполагается таким же, как и в сусле, т.е. 100 - е г воды соответствуют е г экстракта, а V воды соответствует Е г экстракта; V - общее количество воды в заторе, Е - экстракт затора.

Для определения (приготовления затора) взято 50 г солода, в 100 г воздушно-сухого солода содержится экстракта

Количество воды в заторе при довешивании до 450 г равно

где w - влажность солода, %.

Подставим эти величины в формулу для Е1:

Экстрактивность солода на сухое вещество (Е2) рассчитывают по формуле

Определение продолжительности осахаривания

Определение продолжительности осахаривания сочетают с определением экстрактивности солода. От момента достижения температуры 70° С через каждые 5 мин отбирают стеклянной палочкой с оттянутым кончиком каплю содержимого заторного стакана на фарфоровую пластинку и помещают рядом с ней каплю раствора йода. Наклоняя пластинку, смешивают обе капли. Концом осахаривания считают момент появления чисто желтого окрашивания. Для сравнения помещают на той же фарфоровой пластинке каплю воды с каплей раствора йода. Получение желтого окрашивания свидетельствует о том, что в заторе нет неосахаренного крахмала и амилодекстринов (они дают с йодом синее окрашивание) и эритродекстринов (красное окрашивание с йодом), а содержатся ахроодекстрины, мальтодекстрины и мальтоза.

В сомнительных случаях (когда чисто-желтая окраска не устанавливается, а остается грязно-сероватая или коричневая) рекомендуется определять полноту осахаривания с помощью микроскопа. На предметное стекло наносят каплю затора (без взвешенных частиц) и каплю раствора йода, накрывают покровным стеклом и микроскопируют при увеличении в 200-300 раз. При отсутствии крахмала и высших продуктов его распада видно желтое окрашивание, при наличии их - синее или красное. Микроскопический метод дает точные показания, прост в выполнении и не требует много времени.

Определение экстрактивности солода по методу ВНИИПБП

Отвешивают в заторный стакан на технохимических весах 50 г солода тонкого помола, содержащего около 90% муки, и добавляют в стакан 200 мл воды, нагретой до 52° С. Заторный стакан со смесью солода и воды помещают в водяную баню заторного аппарата, вода в которой нагрета до 50° С. При этой температуре выдерживают затор 30 мин, непрерывно размешивая, затем нагревают до 63° С, повышая температуру на 1 град за 1 мин. Затор размешивают и оставляют при этой температуре на 20 мин, после чего из стакана осторожно, не задевая осадка, отбирают пипеткой 100 мл отстоявшейся жидкости и переносят ее в сухую коническую колбу емкостью 150-200 мл, смывая пипетку несколько раз небольшими порциями воды, которую сливают в заторный стакан. Температуру густой части затора, оставшейся в стакане, за 7 мин повышают до 70° С и при работающей мешалке поддерживают 40 мин. По истечении указанного времени вынимают из стакана мешалку, споласкивают ее над стаканом небольшими порциями воды, стакан ставят на песочную баню и при частом помешивании стеклянной палочкой доводят затор до кипения в течение 15 мин и кипятят 20 мин, подливая время от времени воду небольшими порциями для возмещения испарившейся при кипячении.

После кипячения затор в стакане охлаждают до 85° С и добавляют к нему при размешивании отобранную жидкую часть затора небольшими порциями; при этом коническую колбу и стеклянную палочку смывают небольшим количеством воды. Заторный стакан снова помещают в водяную баню заторного аппарата; температура общего затора должна быть 70° С. При этой температуре затор выдерживают 15 мин, после чего нагревают до 75° С (1 град в минуту) и выдерживают затор при этой температуре 10 мин. Далее поступают, как и при определении экстрактивности стандартным методом, т.е. затор охлаждают, содержимое стакана доливают водой до массы 450 г, размешивают, фильтруют и определяют экстракт лабораторного сусла.

В стандартном методе предполагается, что при определении экстрактивности все количество воды, имеющееся в заторе, является растворителем для образовавшихся экстрактивных веществ. Однако часть воды химически связывается в процессе превращения крахмала в мальтозу согласно уравнению

Кроме того, значительно большее количество воды расходуется на коллоидно-химические процессы в заторе: целлюлоза, белки и другие вещества дробины, являясь лиофильными коллоидами, связывают значительное количество воды. Эта вода называется связанной. Кроме связанной воды, часть воды внутри растительных тканей, обладающих свойствами полупроницаемых перегородок, не пропускает крупных молекул белка и других веществ и не может участвовать в растворении этих веществ. Все это приводит к тому, что определяемая концентрация сусла получается выше, чем в том случае, если бы все количество воды являлось растворителем. Количество нерастворяющей воды в заторе может быть принято 13,7 г на 100 г сухого солода.

В методе ВНИИПБП экстрактивность солода рассчитывают с учетом количества нерастворяющей воды по формулам

где x - количество нерастворяющей воды на 100 г воздушно-сухого солода;

где Е1, Е2, е и w обозначают то же, что и в ранее указанной формуле.

Продолжительность осахаривания определяют так же, как и в стандартном методе, но пробы начинают отбирать от момента достижения температуры 70° С в густой части затора.

Анализ лабораторного сусла, полученного по стандартному методу

Определение качества фильтрации и фильтрата. Скорость фильтрации считают нормальной, если после возвращения на фильтр первой порции фильтрата (100 мл) фильтрация длится не более часа. Если продолжительность фильтрации больше, фильтрацию оценивают как медленную или очень медленную. Качество фильтрата оценивается как прозрачный, мутный, опалесцирующий.

Определение цветности. Цветность лабораторного сусла выражают в миллилитрах 0,1 н. раствора йода на 100 мл сусла. Определяют цветность по методу колориметрического титрования. Определение проводят при помощи компаратора, в колориметрических стаканчиках емкостью 120-150 мл. В один стаканчик наливают исследуемое сусло, в другой - воду (по 100 мл) и прибавляют в последний при размешивании мешалкой из микробюретки 0,1 н. раствора йода. Йод приливают до тех пор, пока цвет жидкости в обоих стаканчиках не станет одинаковым, что устанавливают наблюдая за изменением окраски в проходящем свете и сверху. В случае темной окраски сусла его разбавляют водой и при расчетах учитывают степень разбавления.

Можно также определять цветность сусла с помощью эталонов цветности. Определение проводят в трехкамерном компараторе, имеющем вместо задней стенки матовое стекло. В передней стенке сделаны три одинаковых четырехугольных отверстия, расположенных на уровне нижней половины помещенных в колориметр склянок, для сравнения окраски сусла с эталонами цветности. В склянку таких же размеров, как и склянки с эталонами цветности, наливают исследуемое сусло и помещают ее в среднее гнездо компаратора, по бокам устанавливают две соседние склянки набора эталонов цветности, окраска которых ближе всего подходит к окраске исследуемого сусла, и устанавливают совпадение цвета сусла с цветом эталонов.

Определение кислотности. 50 мл лабораторного сусла в конической колбе титруют 0,1 н. раствором едкого натра до тех пор, пока четыре капли сусла, вынесенные из колбы стеклянной палочкой на фарфоровую пластинку, при смешивании с двумя каплями красного фенолфталеина не перестанут его обесцвечивать. Кислотность выражают в миллилитрах нормального раствора щелочи на 100 мл сусла, для этого количество щелочи, израсходованной на титрование (в мл), умножают на 0,2.