Раздел 1. Сырьё и вспомогательные материалы.

Глава 1 . Сырьё для производства пива.

               Ячмень.

Характеристики ячменя. Основным сырьем для приготовления пива служит ячменный солод(проросший ячмень), получаемый из пивоваренных сортов ячменя.

  Ячмень относится к семейству злаковых, роду Гордеум. Бывает двухрядным и шестирядным. На рисунке 1. показаны колосья двухрядного а и шестирядного б

ячменя, а также форма и расположение зерен на стержнях. Двухрядные ячмени, в основном, яровые, а шестирядные - яровые и озимые. Для производства пива используется двухрядный ячмень, а шестирядный используется на корм скоту(фураж).

У пивоваренных сортов ячменя более тонкая оболочка зерна, повышенное содержание крахмала, а содержание белка, понижено.

Строение ячменного зерна. Ячменное зерно (рис.2.)состоит из зародыша 2, эндосперма

(мучнистого тела) 6 и оболочек 8,9. Зародыш находится у нижнего конца зерна.

Состоит из зародышевого листа-почечки 3 и зародышевого корешка 1. зародыш является главной частью зерна, ответственной за его проращивание. От эндосперма

Зародыш отделен щитком 5, через клетки которого при прорастании подводятся

питательные вещества. Эндосперм- мучнистая часть зерна. Состоит из крупных клеток, заполненных крахмалом и белком. Тонкие стенки клеток состоят из гемицеллюлозы. Наружная часть эндосперма представляет собой алейроновый слой 7, который состоит из трех слоев толстостенных клеток, содержащих белок и жир. По мере приближения к зародышу толщина слоя уменьшается, а возле зародыша алейроновый слой исчезает. Клетка эндосперма 4 вблизи зародыша не содержит крахмала, т.к он был израсходован при созревании и хранении зерна. В этом слое, во время прорастания, образуется большая часть ферментов. Оболочки. Зерно окружено оболочками, которые располагаются в следующем порядке: наружная - цветочные плёнки 9, под ними плодовые, затем семенные пленки 8. Если цветочные плёнки срослись с эндоспермом, такой ячмень называют плёнчатым, если не срослись, то голозерным. У голозерных ячменей пленка, при обмолоте, отделяется. В пивоварении используют пленчатые ячмени.

 Оболочки защищают зерно от повреждения, пропускают внутрь воду, но задерживают соли. В большом количестве в них находится целлюлоза, не имеющая значения в пивоварении. Некоторые вещества оболочек (полифенольные, азотистые, липиды, кремниевая кислота, горькие вещества) влияют на качество пива.

Химический состав зерна. Химический состав зерна сложный. Сухое вещество представляет собой сумму органических и неорганических веществ. Органические -это в основном белки и углеводы, а также жиры, полифенолы, органические кислоты, витамины и др. Неорганические –это фосфор, сера, кремний, калий, натрий, магний, кальций, железо и хлор. Некоторая их часть связана с органическими соединениями.

        Средний химический состав зерна, % от сухого веса.

Крахмал … …45 - 70                                        Целлюлоза…………3,5 – 7

Белок ……… 7 – 26                                          Жир………………….2 – 3

Пентозаны …7 - 11                                           Зольные элементы….2 - 3

Сахароза……1,7 – 2,0

По массе зерна компоненты распределяются неравномерно. Наибольшее количество

Углеводов находится в эндосперме, а жиры, азотистые и минеральные вещества – в зародыше, сырая целлюлоза в оболочке.

У г л е в о д ы, находятся в зерне, делятся на моносахариды, дисахариды, трисахариды, полисахариды.

Моносахариды – это гексозы(глюкоза и фруктоза, у которых хим.формула одинакова

С6Н12О6, но по строению молекулы разное) и пентоза( ксилоза С6Н10О5). Дисахариды  в зерне основном находятся в виде сахарозы и мальтозы с общей формулой С12Н22О11; из трисахаридов – раффиноза (С18Н32О16). Все эти составляющие хорошо растворяются в воде, находятся в зародыше и эндосперме.

Полисахариды –это в основном крахмал, гемицеллюлоза, целлюлоза (клетчатка), гумми-вещества, пектины. Основную часть полисахаридов составляет крахмал. Он входит в состав эндосперма в виде крахмальных зерен, в которых содержится около 3% примесей( белки, жиры, минеральные вещества).

Крахмал – это смесь двух полисахаридов: амилозы и амилопектина. В ячменном крахмале около 20% амилозы и 80% амилопектина. Под действием кислот, амилоза и амилопектин расщепляются иобразуют глюкозу:  (С6Н10О5)х  +Н2О= х С6Н10О5

Для амилозы х равен 60-2000, для амилопектина – от 6000 до 40 000. В холодной воде

Крахмал не растворяется, он набухает, а при температуре 65 – 80 град, он клейстеризуется.

Целлюлоза:(С6Н10О5), входит в состав оболочки зерна, х равен 2000 –11 000. Под действием кислот целлюлоза распадается до глюкозы. В воде не растворяется. В технологическом процессе остается неизменной.

Гемицеллюлозы располагаются в оболочке зерна и стенках эндосперма. От крахмала и целлюлозы они отличаются продуктами распада, т.к кроме глюкозы под действием кислот образуют пентозы и уроновые кислоты. В воде гемицеллюлозы нерастворимы.

 Такое же  строение, как у гемицеллюлозы имеют гумми – вещества, ноу них меньшая молекулярная масса,  они растворяются в воде. Водные растворы имеют большую вязкость, что замедляет технологические процессы.

Азотистые вещества ячменя это белок, свободные аминокислоты, продукты распада белков(пептоны и др.). Молекулы белка построены из остатков аминокислот, содержащих одну или две аминогруппы ( -NH2) и одну или две карбоксильные группы(-СООН).В белках ячменя встречаются следующие аминокислоты: аланин, валин, глицин, лейцин, аспарагиновая кислота, глютаминовая кислота, лизин и др. Белки находятся в эндосперме зерна и алейроновом слое. Они подразделяются на четыре вида: растворимые в воде и в солевых растворах (альбумин-лейкозин); растворимые в солевых растворах, но нерастворимые в чистой воде(глобулин-элестин); растворимые в спирте –проламин(гордеин); растворимые в слабощелочных растворах- глютелин. Молекулярная масса белков колеблется от 26000 до 166000. Кроме простых белков в  ячмене содержатся сложные белки протеоиды-соединия белков с веществами небелковой природы, такими, как фосфорная кислота, сахар , нуклеиновая кислота и др.

Жиры ячменя составляют 2-3%. Часть жиров расходуется при проращивании зерна. Жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и жирных кислот.

   Состав м и н е р а л ь н ы х   в е щ е с т в  зерен ячменя (% к массе сухих веществ):

  Р2О5         SO3         SiO2         Cl          K2O          Na2O        CaO        MgO     Fe2O3

 35,10        1,80        25,91       1,02        20,92          2,39         2,47         8,83       1,19.

  Ферменты – это биологически активные вещества белкового происхождения. Все процессы происходящие в зерне происходят под действием ферментов. Ускоряя биохимические реакции сами ферменты остаются неизменными. Так как ферменты имеют белковую природу, то при нагревании они свёртываются(денатурируют) и теряют свою активность. Комплекс ферментов ячменя представлен амилолитическими, протеолитическими  и цитолитическими видами.  а- амилаза и в- амилаза превращают крахмал в сахар и декстрины; протеолиты расщепляют белок, а цитолитические ферменты разрушают клетки эндосперма. При хранении зерна активность ферментов невысока, но во время проращивания она значительно усиливается.

Витамины– это органические вещества, необходимые для развития зародыша.

В ячменном зерне присутствуют витамины Е, В1, В2, В6, РР, С и др. Содержатся они в зародыше и в алейроновом слое.

Сорта пивоваренного ячменя и технологическая оценка.

В настоящее время известно более 30 сортов ярового пивоваренного ячменя. Основными сортами пивоваренного ячменя является сорт Нутанс и его разновидности:

Нутанс187, Казанский6/4, Носовский 2, Носовский 6,  Валтицкий, Винер, Комбайнер,

Московский 121, Ганна Лоосдорфская, Ильинецкий 43 и др.

 У одного и того же сорта , в зависимости от условий выращивания, бывает различный химический состав и размер зерна. Более крупные зерна у ячменей выросших в умеренном климате. В сухом климате зерна ячменя вырастают мелкими, с большим содержанием белка.

С технологической точки зрения наилучшими ячменями являются, легко прорастающие и теряющие при этом наименьшее количество веществ. Равномерно замачиваться и прорастать будут зерна одинаковых размеров. Принято разделять зерна по трем размерам ( по толщине зерна): 2,8 мм, 2,5 мм, 2,2 мм.

Цвет зерна - от светло-желтого до желтого. Зеленоватый оттенок свидетельствует о незрелости, а потемневшие кончики зерна о том, что ячмень был подмочен во время хранения. Ячмень должен иметь свежий запах. Наличие затхлого запаха свидетельствует о непригодности ячменя к солодоращению. Поступающий в солодовню ячмень должен быть отсортированным. Оболочка зерна не должна быть толстой, для светлых сортов пива, т.к. дубильные вещества оболочки придадут пиву грубый вкус. Содержание оболочки в зерне должно быть 7-9 процентов. Для тёмных

сортов пива допускается наличие оболочки до 13 процентов.

Для оценки качеств ячменя применяют следующие показатели:

Натура зерна (масса 1 л зерна, выраженная в граммах)

Масса 1000 зерен (в  граммах).

Способность к прорастанию.

Натура пивоваренных ячменей колеблется от 600 до 700г/л. Нормальная масса 1000 зерен хорошего двухрядного ячменя равно примерно 40г. Ячмени, имеющие массу

1000 зерен до 40г, считаются легкими, до 44г – средними, более 45г – тяжелыми.

Способность к прорастанию (процент проросших зерен) определяют на пятые сутки проращивания. Свежеубранные, неотлежавшиеся ячмени и ячмени убранные в сырую

погоду, плохо прорастают. Поэтому свежеубранный ячмень хранят на складе 2-3 мес.

После этого его можно использовать для  солодоращения.

Таблица 1

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------                                                                                              |                                                                                        показатели качества

                                                   Внешние признаки

Состояние                                                     | Здоровое зерно,         |             -------

                                                                       | негреющееся.              |

 Цвет                                                              | Светло-желтый или  |    Допускается серо-

                                                                       |  желтый.                      |    желтый цвет.

Запах                                                              |  Свежей соломы        |    Свежей соломы

____________________________________________________________________________

                                                  Аналитические признаки

Влажность %                                                      не выше 15                  Не выше15,5

Способность прорастания %                            не менее 95                  не менее 90

Сорная примесь %                                              не более 1                    не более 2

Зерновая примесь%                                             не более 3                   не более 5

Мелкие зерна (проход через сито                      не более 5                     не более 7

с ячейкой 2,2х20мм)

Крупность( остаток зерна на сите                            80                                  60

Важнейшим показателем ячменя является его экстрактивность, т.е  количество веществ, которые могут перейти в раствор при затирании. В основном экстрактивность обусловлена содержанием крахмала. В хороших сортах ячменя содержание крахмала

составляет 56-70 процентов, а экстрактивность 73- 82 процента. Чем выше экстрактивность, тем меньше расход зерна на производство пива.

Другим важным показателем является содержание белков. Чем их больше, тем труднее проращивается зерно. Пиво из таких ячменей нестойкое. При солодоращении такое

зерно саморазогревается, эндосперм плохо разрыхляется и увеличиваются потери экстрактивных веществ. Содержание белка должно быть 9-11 процентов. Зерно с одержанием белка до 12,5 процентов идет на приготовление темных сортов пива. В

этом случае продукты распада белка придают пиву цвет и аромат.

Пленчатость зерна тоже имеет большое значение. Чем выше пленчатость, тем ниже экстрактивность. Пленчатость ячменя 8-17 процентов, в пивоварении используют

зерно с пленчатостью не выше 9 процентов (на абсолютно сухое вещество).

  Хранение ячменя.

Свежеубранный ячмень должен дозреть, чтобы в зерне закончились все необходимые процессы, поэтому такой ячмень не применяют, а отправляют, на склады для дозревания. Этот процесс занимает примерно 2 месяца. Хранят ячмень  напольным и силосным способом. При напольном способе зерно хранится на полу, при силосном зерно хранится на элеваторах, в силосах, отсюда и название. Первым способом пользуются при небольших объемах производства. При хранении регулярно контролируют температуру  влажность зерна. При хранении насыпью влажность не выше 14 процентов, в силосах не выше 13 процентов. Если зерно саморазогревается,

 то его проветривают и перемешивают. С увеличением влажности усиливается дыхание

зерна, увеличивается тепловыделение и выделение диоксида углерода. Показателем процесса дыхания является его интенсивность, характеризуемая количеством

диоксида углерода, выделяемого в единицу времени, из единицы объема зерна.

 Вредители пивоваренного ячменя и методы борьбы с ними.

Амбарные вредители – грызуны, клещи, долгоносики и др. причиняют вред, повреждая,

Уничтожая и загрязняя зерно на складах.

Клещи – это наиболее распространенный вредитель размером не более 1мм. Клещи любят тепло и влагу. Благоприятная температура для их размножения 18-30 градусов.

При низкой, минусовой температуре они погибают. При влажности зерна мнее12 процентов деятельность клещей прекращается. Клещи повреждают зародыш, как наиболее мягкую часть зерна. Различают три степени зараженности: первая степень –

В 1килограмме зерна содержится от 1 до 20 клещей, вторая – при наличии в 1 килограмме более 20 клещей, третья - клещи образуют сплошную войлочную массу.

 В соответствии с требованиями ГОСТа на пивоваренный ячмень допускается его

поставка для производства солода здоровым или в первой стадии заражения клещами.

 Амбарный долгоносик - наиболее опасный вредитель. Он и его личинки выедают внутреннюю полость зерна. Размер долгоносика без хоботка- 2,2 до 4,1мм. Длина хоботка ¼ длины тела. Самка долгоносика выедает ямку в зерне и откладывает туда

яицо. Личинка долгоносика развивается внутри зерна. Оптимальная температура для

размножения 22-25 градусов. Бороться с долгоносиком очень трудно, поэтому ячмень

любой степени повреждения долгоносиком считается непригодным для пивоварения.

   Меры борьбы с амбарными вредителями состоят в следующем:

Перед приемкой зерна склады очищают и дезинфицируют.

Ячмень влажностью выше 15 процентов и зараженный долгоносиком не принимают.

Во время хранения не допускают повышения влажности и температуры.

При обнаружении вредителей зерно проветривают и очищают на зерноочистительных

машинах.

Партии зерна пораженных клещом, складируют в отдельном помещении и перерабатывают  в первую очередь.

Для уничтожения грызунов используют газовую дератизацию и приманки с ядом.

                                 ******************************************

   Выход.       Выход в оглавление.        Следующая страница.      Предыдущая страница.

Наша реклама:

Хотите получить бесплатное образование по интернету? По окончании выдается свидетельство.

 Формы обучения самые разнообразные. От платных до бесплатных, со свободным графиком посещения.

Если Вас это заинтересовало, то заходите..  

Еще не поздно получить диплом НГУ.

___________________

                          Интернет-редакция «Капут Ильичам» & ТОО «Агропром без урожая».

Все права защищены. Использование материалов сайта разрешается только со ссылкой на наш сайт: www.beermaster1.narod.ru

По всем вопросам обращаться по адресу: http://www.beermaster1@yandex.ru/