Статьи по технологическим темам
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Определение оптимальных условий для проведения осахаривания свежепроросшего солода

Проведенные теоретические исследования показали, что важнейшими факторами при проведении осахаривания крахмала являются: замачивание, продолжительность солодоращения, измельчение солода.

Для разработки технологии производства крепких зерновых напитков необходимо определить и обосновать показатели солодоращения, осахаривания и брожения, так как дальнейшие операции: перегонка, выдержка зернового спирта аналогичны технологии получения и выдержки коньячного спирта.

На первом этапе мы исследовали Влияние продолжительности солодоращения на кинетику гидролиза крахмала.

Целью эксперимента было – Выбрать оптимальную продолжительность солодоращения.

Продолжительность солодоращения составляла 5; 6; и 7 суток.

Результаты эксперимента представлены в таблице 1

Анализируя данные таблицы 1 по показателям прироста плотности и увеличения показателей сахариметра можно сделать вывод о том, что при 5-ти суточном солодоращении прирост экстрактивных веществ в сусле наблюдается в середине затирания, при прохождении температуру затирания 63 оС. На наш взгляд это связано с тем, что в зерне крахмал был мало насыщен водой, и основной переход экстрактивных веществ в сусло начался при 63 оС

Анализируя процесс затирания, следует отметить значительный прирост экстрактивных веществ при прохождении температурной паузы при 52 оС при 6-ти суточном солодоращении. Это говорит о том, что в зеленом солоде уже растворен крахмал и в нем уже накопились ферменты.

Солод, который прошел полный цикл проращивание (7-ми суточное солодоращение) уже при прохождении 40 оС ферментной паузы в заторе имел большое содержание экстрактивных веществ.

Анализируя данные накопления экстрактивных веществ в заторе следует отметить, что солод 6-ти и 7-ми дней ращения наиболее подходит для проведения затирания. Об этом так же свидетельствует и продолжительность осахаривания – 4 часа вместо 6-ти часов при осахаривании 5-ти суточного солода.

Таблица 1 Влияние продолжительности солодоращения на кинетику гидролиза крахмала

Показатель

Показатели в конце ферментных пауз, оС.

Продолжительность солодоращения, сут

НСР05

5

6

7

Плотность по ареометру

40

1,004

1,008

1,016

0,01

52

1,008

1,020

1,025

0,01

63

1,016

1,021

1,026

0,01

70

1,018

1,022

1,026

0,01

Полное осахаривание при 72 оС

1,022

1,023

1,026

0,01

Показатели сахариметра, %

40

1,2

2,1

5,2

2,4

52

2,1

5,2

6,0

2,3

63

5,2

5,7

6,3

0,6

70

5,7

6,0

6,4

0,4

Полное осахаривание при 72 оС

6,0

6,0

6,7

0,5

Время полного осахаривания, ч

6

4

4

 

Массовая концентрация сахаров, г/дм3

19,2

24,2

27,5

9,0

Объем NaOH, см3 х 0,2 пошедший на титрование сусла

0,84

0,9

1,02

0,1

Объем NaOH, см3 х 0,2 пошедший на титрование бражки

1,1

1,15

1,2

0,06

Объемная доля спирта, % об

3,0

3,1

3,5

0,3

Коэффициент брожения,

2,0

1,94

1,95

0,04

Анализ зрелой бражки (прошедшей осахаривание) показал, что при 5-ти дневном солодоращении в ней накопилось 19,2 г/дм3 сахаров или 32,0 % от содержания экстрактивных веществ в сусле. Шестидневный солод накопил 24,2 г/дм3 сахаров или 40,3 % от содержания экстрактивных веществ в сусле.

Ячмень, который проращивали 7 дней накопил в сусле 27,2 г/дм3 сахаров или 36,1 % от содержания экстрактивных веществ в сусле. Снижение содержания сахаров в сусле свидетельствует о том, что начинается их расходование на дыхание, в некоторых зернах начали появляться «гусары» - проростки вышедшие за пределы семенной оболочки. Но, несмотря на это в этом образце наибольшее содержание экстрактивных веществ и сахаров в сусле, а, следовательно, и больший выход спирта.

Кислотность затора и бражки не превышает 1,3, что свидетельствует о том, что ячмень во время солодоращения и солод во время затирания не были излишне обогащены вредной микрофлорой. Этот показатель свидетельствует о правильном прохождения солодоращения и затирания.

Накопление спирта в бражке свидетельствует о том, что наше затирание позволило перевести в раствор больше экстрактивных веществ чем нормируемый показатель. В пивоварении на получение 1% спирта необходимо 2,0665 % экстрактивных веществ. Коэффициент брожения для 5-ти суточного солода составил: , для 6-ти дневного солода коэффициент брожения составляет , для 7-ми суточного солода коэффициент брожения составил . В виноделии этот показатель составляет . Эти показатели свидетельствуют о том, что при осахаривании зеленого солода больший выход спирта. На наш взгляд это связанно с тем, что для осахаривания мы применяем солод с корешками и не проводим сушки солода, на начальном этапе которой происходит дыхание и, следовательно, потери сухих веществ.

Анализируя выход спирта при брожении, следует отметить, что данный показатель выше, чем при брожении в виноделии, так для солода 5-ти суточного из 1,9% сахара получаем 2,1 % спирта. Это объясняется тем, что осахаривается при затирании 75% крахмала до глюкозы и мальтозы которые сбраживаются, а 25% крахмала который при затирании распадается до граничных декстринов (от 4 до 35 глюкозных остатков) доосахариваются в процессе брожения так как этот процесс мы проводим при температуре 30,0 оС в термокамере.

Выбрав, оптимальную продолжительность солодоращения мы, определяли влияние степени измельчения зеленого солода на кинетику гидролиза крахмала.

Цель эксперимента – Выбор оптимального измельчения зеленого солода.

Для эксперимента 5 кг ячменя подвергали мойке замачиванию и солодоращению в течение 7 сут. Пророщенный ячмень мы измельчали и отправляли на затирание. Измельчение мы проводили на решетках с диаметром: 4,5 мм, 3,5 мм, 2,5 мм. В процессе затирания мы определяли содержание сухих веществ рефрактометром в конце каждых ферментных пауз. Результаты исследования представлены в таблице 2.

Данные представленные в таблице 2 свидетельствуют о том, что измельчение зеленого солода не дает значительного эффекта. Выход спирта практически не изменяется. Это связанно с тем, что крахмал зеленого солода растворен, и проходя через решетку частицы деформируются не перетираясь. Но при этом время дробления значительно увеличилось.

Показатели накопления сахаров свидетельствует о том, что увеличение их содержания в бражке связано не со степенью измельчения, а с тем, что дробленый солод направляется на затирание после дробления всего объема. Поэтому с увеличением времени дробления в раздробленном солоде уже начинают идти процессы осахаривания. Одновременно с процессами осахаривания начинают идти процессы окисления о чем говорит увеличение кислотности сусла и бражки.

Таблица 2. Влияние степени измельчения зеленого солода на кинетику гидролиза крахмала

Показатель

Показатели в конце ферментных пауз, С.

Диаметр отверстий решетки, мм

НСР05

4,5

3,5

2,5

Содержание сухих веществ в сусле, %

40

6,2

6,4

6,4

0,1

52

7,3

7,8

7,9

0,4

63

8,9

9,4

9,5

0,4

70

12,3

12,5

12,5

0,1

Полное осахаривание при 72 оС

12,5

12,7

12,8

0,2

Время дробления, мин

40

55

80

 

Время полного осахаривания, мин

240

240

230

 

Массовая концентрация сахаров, г/дм3

50,4

52,3

57,8

4,4

Объем NaOH, см3 х 0,2 пошедший на титрование сусла

1,1

1,15

1,2

0,06

Объем NaOH, см3 х 0,2 пошедший на титрование бражки

1,5

1,5

1,6

0,01

Объемная доля спирта, % об

6,4

6,5

6,5

0,01

Коэффициент брожения

1,95

1,95

1,97

0,01

Коэффициент брожения для солода измельченного на решетке с диаметром отверстий 4,5 мм составил: , для солода измельченного на решетке с диаметром отверстий 3,5 мм коэффициент брожения составляет , для солода измельченного на решетке с диаметром отверстий 2,5 мм коэффициент брожения составил . Эти показатели свидетельствуют о том, что при увеличении степени измельчения зеленого солода коэффициент брожения практически не изменяется.

Определения оптимального гидромодуля при осахаривании крахмала зеленого солода.

Цель эксперимента –Определить оптимальное количество вносимого зеленого солода в затор.

Для определения оптимального гидромодуля при затирании мы проводили эксперимент с внесением в заторный аппарат 5, 8 и 10 кг дробленого солода, заливали воду (до объема 30 дм3) в заторный аппарат до метки и проводили затирание. Выбор начального содержания сухих веществ в сусле 12,0 %, что соответствует 5 кг солода в заторе основан на том, что такая концентрация сухих веществ обычно применяется в производстве пива. Результаты эксперимента представлены в таблице 3.

Таблица 3. Влияние гидромодуля при затирании зеленого солода

Показатель

Показатели в конце ферментных пауз, С.

Масса солода направляемого на затирание, кг

НСР05

5

8

10

Содержание сухих веществ в сусле, %

40

6,2

9,9

11,0

2,9

52

7,3

11,0

12,8

3,2

63

8,9

13,5

16,5

3,1

70

12,3

16,0

19,5

2,9

Полное осахаривание при 72 оС

12,5

19,4

22,0

4,0

Время полного осахаривания, мин

240

260

320

 

Массовая концентрация сахаров, г/дм3

50,4

80,2

95,4

 

Объем NaOH, см3 х 0,2 пошедший на титрование сусла

1,1

1,2

1,3

0,1

Объем NaOH, см3 х 0,2 пошедший на титрование бражки

1,5

1,7

1,8

0,2

Объемная доля спирта, % об

6,4

9,9

11,1

 

Коэффициент брожения

1,95

1,96

1,98

0,02

Результаты эксперимента свидетельствуют о том, что при повышении гидромодуля затирание, возможно, провести полное осахаривание (по йодокрахмальной пробе), но при этом увеличивается продолжительность осахаривания, и возрастают энергозатраты на проведение процесса.

Коэффициент брожения для измельченного солода, смешанного с водой, в соотношении составил: , для измельченного солода смешанного с водой в соотношении составляет , для измельченного солода смешанного с водой в соотношении коэффициент брожения составил . Эти показатели свидетельствуют о том, что при увеличении гидромодуля в связи с увеличением вязкости затора уменьшается подвижность ферментов, в связи с этим коэффициент брожения при соотношении солода с водой уменьшается.

Наиболее оптимальным следует считать затирание при накоплении в заторе до 20 % экстрактивных веществ

Выводы

1. При 5-ти суточном солодоращении происходит недостаточное накопление экстрактивных веществ в сусле. Наиболее приемлемо проводить затирание зеленого солода, который подвергался 6-ти или 7-ми суточному солодоращению.

2. Наибольший процент сахаров наблюдается при 6-ти суточном солодоращении, так как в нем уже накопилось достаточное количество ферментов и нет расхода сахаров на дыхание и на образование корешков.

3. Увеличение степени измельчения зеленого солода не дает значительного эффекта. Выход спирта практически не изменяется. Это связанно с тем, что крахмал зеленого солода растворен, и проходя через решетку частицы солода, деформируются не перетираясь, но при этом время дробления солода значительно увеличивается.

4. С увеличением степени измельчения солода в сусле и в бражке наблюдается повышение кислотности, так как при увеличении степени и времени измельчения усиливается инфицирование ячменя.

5. С увеличением гидромодуля затирания, возможно, провести полное осахаривание (по йодокрахмальной пробе), но при этом увеличивается продолжительность осахаривания, и возрастают энергозатраты на проведение процесса. Наиболее оптимальным следует считать затирание при накоплении в заторе до 20 % экстрактивных веществ.

Список литературы

 

1.  Главачек Ф., Лхотский А. Пивоварение.— М.: Пищ. пром-сть, 1977.—624 с.

2.  Домарецкий В. А. Технологія солоду та пива. - К.: Урожай, 1999. — 544 с.

3.  Калунянц К А Химия солода и пива - М Агропромиздат, 1990 —176 с

4.  Рухлядева А. П. Технохимический контроль спиртового производства. М., «Пи­щевая промышленность», 1973. 356 с.

5.  Тузмухамедов Э. Р. «Шотландский виски» М. Современные розничные и ресторанные технологии. , 2001,-336 с.

6.  Фертман Г. И., Тимошенко В. Я. Технохимический конт­роль ликерно-водочного производства. М., Гизлегпищепром, 1953. 455 с.

 

 

Аннотация

УДК 663.1

Иванченко К. В. Балышев Р. И. Определение оптимальных условий для проведения осахаривания свежепроросшего солода.

Приведены результаты исследований по влиянию продолжительности солодоращения, степени измельчения зеленого солода и гидромодуле при проведении осахаривания. Проведенные исследования показали, что наибольшее осахаривание наблюдалось в солоде подвергшегося проращиванию в течение семи суток. Увеличение степени измельчения зеленого солода не дает существенного прироста экстрактивных веществ в сусле. Оптимальное содержание экстрактивных веществ в сусле должно находиться в пределах 15-20%.

Іванченко К. В. Балишев Р. І. Визначення оптимальних умов для проведення оцукрювання свіжопророслого солоду.

Приведені результати досліджень по впливу тривалості солодорощення, ступеню подрібнення зеленого солоду і гідромодулі при проведенні оцукрювання. Проведені дослідження показали, що найбільше оцукрювання спостерігалося в солоді що піддався пророщуванню протягом семи діб. Збільшення ступеня подрібнення зеленого солоду не дає істотного приросту екстрактних речовин в суслі. Оптимальний вміст екстрактних речовин в суслі повинен знаходитися в межах 15-20%.

Иванченко К. В. , К. т.н., доцент кафедры виноделия и технологии бродильных производств ЮФ НУБиП Украины «КАТУ».

Балышев Р. И., магистрант кафедры виноделия и технологии бродильных производств

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство