Крупное зерно сорго - это вид зерновых продуктов, получаемых при выращивании этих растений в сравнительно жарких и засушливых регионах Африки. Для производства пива используют обычно только крупнозерновое сорго, которое имеет различные сорта с типами соцветий "початок" и "метёлка", возделываемые главным образом в качестве продукта питания. Возделывание сорго, а также его уборку осуществляют в сезон дождей, поэтому приходится считаться с сильным заражением его, особенно плесневыми грибами. Чтобы исключить порчу, убранный урожай необходимо специально обрабатывать.
Так как ферментативный потенциал сорго слабее, чем у ячменя, замачивание должно проводиться интенсивно в течение 17-21 часов при температурах 27-30°C и частой смене воды. Для получения влажности проращиваемого материала в 52-58% проращивание ведётся при 17-21°C с использованием сильной вентиляции и увлажнения. При этом зерно сорго растёт очень интенсивно, рост корешка очень выражен при сильном их схватывании даже и во время подвяливания. Поэтому для исключения дальнейшего переплетения корешков необходимо обращать внимание на сушку. Солод из сорго склонен к повышенному содержанию полифенолов и белка.
В ряде африканских стран (например, в Нигерии) пиво варят только из солода сорго, поскольку ввоз ячменного солода запрещён из-за климатических условий. Кроме того, во многих странах предложение сорго достаточно велико. В некоторых странах вместе с солодом сорго перерабатывают сорго в качестве несоложенного сырья.
Красящее пиво (Farbebier) - хотя и не является само по себе специальным солодом, но применяется в качестве заменителя специального солода. Красящее пиво - это очень тёмное пиво, приготовленное на 60% из светлого и на 40% из жжёного солода. Как пиво оно совершенно непригодно к употреблению и предлагается в качестве красящего компонента с цветностью около 8000 ед. ЕВС.
Красящее пиво применяют для повышения цветности сусла или пива. Его преимущество состоит в том, что с его помощью можно без проблем придать пиву любую желаемую глубину цветности, даже на стадии готового пива.
2. Физиологические процессы при проращивании
Технологической целью солодоращения являются биосинтез ферментов и активация неактивных ферментов, в результате действия которых происходит растворение резервных веществ пшеницы. При искусственном проращивании зерна в нём осуществляются те же биохимические процессы, что и при прорастании зерна в естественных условиях. Появление в зерне свободной влаги способствует улучшению проницаемости клеточных стенок, набуханию резервных веществ эндосперма и переходу их в состояние легко доступное действию ферментов. В этом состоянии в зерне начинается ферментативный гидролиз высокомолекулярных, входящих в состав стенок клеток и запасных веществ эндосперма (крахмала, белков, пектиновых веществ, жира), которые, превращаясь в простейшие и растворимые соединения, приобретают способность к диффузии, что позволяет им в дальнейшем использоваться для питания зародыша.
На биосинтез ферментов и образование новых тканей в процессе проращивания расходуется энергия, которая высвобождается в процессе дыхания зерна, в ходе которого происходит окисление части углеводов и небольшого количества белков и жиров. На качество проращиваемого солода влияют следующие основные факторы: расход воздуха, влажность проращиваемого зерна, температурный режим, продолжительность процесса, увлажнение зерна во время ворошения, равномерность слоя зерна в солодорастительном аппарате для улучшения тепло - и массообмена. Видимым признаком начала проращивания является проникновение зародышевого корешка через цветковую оболочку.
Поскольку все жизненно важные процессы в зерне протекают при достаточном количестве влаги, то проращиваемое зерно должно иметь влажность не менее 40%. При дыхании зерна выделяется диоксид углерода и водяной пар. Температура в зерне при проращивании светлого солода не должны превышать 17-18°C, а тёмного солода - 23-25°C.
Дыхание зерна продолжается и при проращивании, в результате чего часть сухих веществ (крахмал) зерна окисляется, удовлетворяя потребности зародыша в энергии. В зависимости от размеров зародышевого корешка можно визуально определить, в какой стадии находится зерно. При солодоращении следует стремиться к тому, чтобы не допускать чрезмерного роста зародышевых корешков. Например, у светлого солода длина корешков должна быть около полуторной длины зерна, у тёмного солода - около одинарной длины зерна. Это обусловлено тем, что зародышевые корешки после сушки солода отбиваются и в качестве отхода солодовенного производства представляют технологические потери, доля которых составляет около 4% сухих веществ от общей массы пшеницы. Равномерность роста корешков свидетельствует о правильном ведении процесса, высоком качестве пшеницы и равномерности растворения при солодоращении.
В настоящее время проращивание ведут почти исключительно в круглых и прямоугольных растительных ящиках.
3. Замачивание пшеницы или сорго
При замачивании пшеницы или сорго ферменты, важные для процесса солодоращения, не активны или обладают сильно пониженной активностью. При замачивании внутрь зерна попадает вода, и благодаря этому имеющиеся ферменты активируются и способствуют процессу прорастания. Этот процесс не относится только к производству солода: все зерновые и бобовые, корнеплоды или семена начинают прорастать сразу после увлажнения. Одновременно усиливается и дыхание пшеницы, и потребность в кислороде. Так как замачивание и прорастание являются двумя переходящими друг в друга процессами, их всегда следует рассматривать во взаимосвязи. Так как проращивание необходимо провести как можно быстрее, пшеницу или сорго при замачивании следует обеспечивать как водой, так и кислородом. Осуществляют замачивание в замочных чанах. Во время замачивания пшеница или сорго должны поглощать воду, снабжаться кислородом и очищаться. Вода поступает в основном в зародыш зерна, то есть в его главную часть, и оттуда проникает внутрь зерна (в эндосперм).
Водопоглощение зависит от длительности замачивания, температуры, размеров зерна, сорта пшеницы или сорго, а также особенностей года уборки. В целом при водопоглощении у пшеницы или сорго следует различать два основных типа: а) сорта пшеницы или сорго с сильным ростом корешков и интенсивным прорастанием. Такая пшеница или сорго характеризуются высоким водопоглощением, но медленным распределением влаги, так что увеличение содержания влаги в эндосперме происходит замедленно;
б) сорта пшеницы или сорго с низкой интенсивностью прорастания и слабым ростом корешка. Такая пшеница или сорго характеризуются низким водопоглощением, но быстрым поступлением влаги в эндосперм, так что влажность эндосперма быстро возрастает.
Различное поведение в процессе замачивания требует также различной обработки пшеницы или сорго при замачивании, чтобы добиться оптимального водопоглощения и распределения влаги.
Влажность замачиваемой пшеницы называется степенью замачивания, которая приводится в процентах. Считают, что для светлого солода (Пилзнер) степень замачивания - 42-44%, а для тёмного солода степень замачивания - 44-47%. Если степень замачивания повышать постепенно, то для светлого солода можно увеличивать влажность до 48%. Благодаря этому сокращается время проращивания и явно снижаются потери при солодоращении. Большое значение имеет степень замачивания для ведения проращивания, поскольку она существенно влияет на образование ферментов, а также на процессы роста и обмена веществ.
4. Образование красящих и ароматических веществ при сушке
Очень важной биохимической реакцией, протекающей во время сушки солода и ответственной за образование аромата и цветности, является взаимодействие продуктов распада белков с сахарами, в результате которого происходит образование новых продуктов, названных учёным Майаром меланоидинами. Эта реакция имеет широкое распространение в природе и в промышленности. В 1908 году учёный Линг высказал предположение, что образование окраски солодов во время сушки обусловлено взаимодействием продуктов распада углеводов и белков, а в 1912 году Майар описал реакцию меланоидинообразования. Уже в том же году Литнер (известный в то время научный работник пивоваренной промышленности) правильно оценил значение этой реакции для производства солода и пива.
Меланоидины представляют собой частично растворимые несбраживаемые вещества разной окраски. В виде коллоидов они переходят в пиво и благодаря своим свойствам повышают физико-химическую стабильность пива и стойкость его пены. Для светлых солодов реакции меланоидинообразования нежелательны. Полностью избежать их в химической фазе сушки светлого солода (80°C) невозможно. Вместе с меланоидинами и их предшественниками образуются при сушке солода и другие красящие вещества (полифенолы).
В настоящее время можно считать, что образование тёмно-окрашенных меланоидинов происходит за счёт окислительно-восстановительных реакций между редуцирующими сахарами и белковыми веществами и зависит от количества свободных аминных групп в продуктах распада белков.
Аминогруппы аминокислоты при высокой температуре вступает во взаимодействие с карбонильной группой сахара при наличии некоторого количества воды, причём образуется продукт, имеющий коллоидный характер. Цвет этого продукта от светло-коричневого до тёмно-коричневого, запах (аромат) специфический. Водный раствор продукта обладает вязкостью и тем более сильной, чем полнее прошла реакция между образующими его соединениями и чем интенсивнее его окраска. Наиболее сильное окрашивание характерно для продукта с наибольшей вязкостью.
В.Л.Кретович процесс образования меланоидинов из продуктов расщепления углеводов и белков представил в виде схемы:
Существуют три основных стадии меланоидинообразования: начальная (без изменения цвета и поглощения ультрафиолетового света), промежуточная (без изменения цвета или слабое пожелтение, но сильная степень адсорбции длинных волн ультрафиолетовой части света) и конечная (с интенсивной окраской получаемых продуктов).
В первой стадии происходят сахаро-аминная конденсация:
RH2 означает как аминокислоту, так и амины или аммиак.
Одной из реакций меланоидинообразования является реакция Амадори:
5. Определение содержания меланоидинов и редуктонов
В промежуточной стадии реакции меланоидинообразования происходит дегидратация сахаров. Известны два типа реакций дегидратаций. В то время как в кислой среде в зависимости от вида сахара (ксилоза, глюкоза) образуются фурфурол, метилфурфурол или оксиметилфурфурол, в состоянии, близком к сухому, т.е. при сушке солода в присутствии аминов, образуются редуктоны. К редуктонам принадлежат соединения со следующей структурой:
Эта группа связана с альдегидным или кислотным радикалом:
Под редуктонами понимают тип органических соединений, общим свойством которых является сильно выраженная восстанавливающая способность. Эта способность редуктонов может формально сводиться к дегидрированию, например, эндольных групп до ?-дикарбонильных групп:
Оба соединения можно принять за начальные члены виниленгомологического ряда, в основе которого лежит следующая обобщённая формула редуктона:
При этом может происходить либо частичное, либо полное замещение. Так возможно, что одна или обе группы OH будут замещены группами NH2, NHR и SH, вместо кетокислорода (=O) могут быть в качестве его заместителей группы (=NH), (=NR) или (=S).
К редуктонам или их виниленовым гомологам можно также причислить соединения, имеющие кольцевую структуру, в особенности вещества ароматического ряда. К ним относятся пирокатехин и гидрохинон:
Страницы: 1, 2, 3, 4
