66350 (Специальные солода. Химический состав)

курсовой проект

на тему "специальные солода. Химический состав"

Содержание

Введение

1. Основные типы специальных солодов

2. Физиологические процессы при проращивании

3. Замачивание пшеницы или сорго

4. Образование красящих и ароматических веществ при сушке

5. Определение содержания меланоидинов и редуктонов

6. Биохимические превращения солода при сушке

7. Производство солода

8. Заключение

9. Список используемой литературы

Введение

В истории, к сожалению, не сохранилось точных сведений о времени и месте зарождения солодопроизводства. Полагают, что произошло это около семи тысяч лет до Христианской эры - в эпоху неолита, у народов Ближнего Востока на территории Южного Двуречья, которую ныне занимает Ирак. Именно к этому периоду истории исследователи относят самые древние археологические свидетельства о соложении и приготовлении из ячменного солода слабоалкогольных напитков - предшественников современного пива.

Развитие производства охмелённых напитков, в частности пива, из искусственно пророщенного зерна злаковых растений началось на Руси в XI веке. Пиво в Древней Руси было весьма распространённым напитком, и варили его повсеместно в домашних условиях – для собственного употребления, а к XII веку пивоварение на Руси начало выделяться в самостоятельный кустарный промысел - для изготовления пива на продажу. К этому времени, например, в Новгороде складываются большие группы ремесленников-солодовщиков, хмельников, пивоваров. Таким образом, зарождение солодовенного производства на Руси состоялось в XI веке.

К 1913 году в России насчитывалось более 1000 пивоваренных предприятий, свыше 90% которых имели собственные солодовенные цехи. Мощность таких солодовенных цехов была очень невелика - 40 и менее тонн в год. Лишь на семи крупных заводах солодовни были пневматическими, на других предприятиях солодовенное хозяйство оставалось крайне примитивным - солодоращение осуществляли на токах, при полном отсутствии механизации, подачу на сушку проводили вручную. Сушку солода осуществляли дымовыми газами на одноярусных сушилках.

С 1914 года приблизительно восемь лет производство пивоваренного солода в России не осуществляли. Это было вызвано тем, что в тяжёлых условиях империалистической и гражданской войн, революции и военной интервенции продовольственные и зерновые ресурсы государства были чрезвычайно ограничены и, естественно, не могли выделяться на производство пива. Кроме того, в начале XX века ячмень в России относился к стратегическому сырью, и в условиях военного времени в качестве фуража поставлялся главным образом для корма лошадей в армию.

Восстановление отечественной пивоваренной и солодовенной отрасли промышленности было положено по инициативе Л.Д.Троцкого постановлением ВЦИК и СНК от 3 февраля 1922 года.

Специфической особенностью развития советской солодовенной отрасли промышленности является отставание её от развития пивоваренной отрасли. Недостающее количество солода приходилось компенсировать за счёт увеличения продолжительности работы солодовенных цехов (в летние месяцы, считавшиеся ранее несезонными для солодоращения), а также за счёт чрезмерного форсирования процессов солодоращения. Техническая оснащённость солодовен повысилась – на пневматическое солодоращение (в ящичных и барабанных солодорастительных аппаратах) в 1940 году перешло около четверти всех солодовенных предприятий, что позволило повысить уровень механизации и эффективнее использовать производственные мощности благодаря удлинению сезона солодоращения.

В послевоенные годы начался очередной этап развития отечественной солодовенной промышленности - была осуществлена реконструкция большого числа солодовенных цехов и введены в эксплуатацию новые достаточно крупные на тот период времени солодовенные производства мощностью до 20 тысяч тонн в год. Все трудоёмкие процессы в этих солодовнях были механизированы, сушку солода осуществляли на самых передовых к тому времени многоярусных солодосушилках. Общее количество пневматических солодовен превысило 60%. Кроме того, на некоторых токовых солодовнях в технологическом процессе начали применять искусственное охлаждение, что позволило повысить их мощность за счёт удлинения сезона солодоращения.

Благодаря этому общая мощность солодовенных производств в России к началу 1959 года возросла до 374 тысяч тонн. В последующие годы в России было построено несколько новых относительно крупных солодовенных производств при вновь возводимых пивоваренных заводах, таких как Курский, Саранский, Пермский, Ивановский, Иркутский. Это позволило довести общую мощность по производству солода к 1990 году до 485 тысяч тонн, однако дефицит пивоваренного солода так и не был ликвидирован.

С середины 1990 годов российская пивоваренная промышленность переживает ренессанс, характеризующийся расширением производства, прежде всего за счёт технического обновления действующих промышленных предприятий и привлечения иностранных инвестиций.

1. Основные типы специальных солодов

В зависимости от технологии производства различают следующие типы ячменных солодов: ферментативный, светлый, тёмный, карамельный, жжёный, томлёный, кислый, пшеничный и т.д..

Ферментативный солод (диафарин) представляет собой светлый солод десятидневного ращения, высушенный при температуре, не превышающей 50°C. Сушка должна производиться при доступе большого количества воздуха, предпочтительно при искусственной тяге, до содержания в нём влаги 6%. Помимо более высокого содержания в нём ферментов, обычно содержащихся в солоде, он обладает сравнительно высокой цитолитической активностью. Для его изготовления целесообразно применять ячмень с повышенным содержанием белка и использовать мелкие фракции зерна.

Светлый солод пильзенского типа представляет собой зерновую массу светло-жёлтого цвета. Имеет цвет 2,5-3,5 ед. ЕВС;

- экстрактивность по муке грубого и тонкого помола 1,7-2,0%;

- вязкость ниже 1,55 мПа с;

- степень растворимости белка 40%;

- содержание свободного аминного азота минимум 20% от растворимого азота;

- солод должен быть приготовлен из зрелого, равномерно прорастающего ячменя.

В зависимости от качественных показателей светлый солод выпускают высокого качества, первого и второго классов.

Тёмный солод (мюнхенский тип) представляет собой зерновую массу жёлтого цвета с концентрированным солодовым ароматом. Имеет цвет 5-25 ед. ЕВС. В производстве тёмного солода, обеспечивают специальные условия для образования повышенного содержания меланоидинов, придающих солоду характерные цвет и аромат. Основными отличительными особенностями технологии тёмного солода являются:

- использование ячменей с повышенным содержание белка;

- осуществление замачивания ячменя до достижения более высокой влажности - 48-50%;

- осуществление проращивания при температуре 18-20°C;

- осуществление химической фазы сушки при температуре 105°C в течение 4-5 часов.

Для производства тёмного солода процесс ведут таким образом, чтобы максимально образовывались продукты реакции Майяра (меланоидины), придающие тёмному солоду характерный аромат.

Тёмный солод мюнхенского типа применяют в количестве до 85% для подчёркивания характера тёмного пива, специальных сортов "праздничного" пива и крепкого пива.

Тёмный солод (венский тип) применяют для корректировки слишком светлого солода, перерабатываемого для производства "золотистого" пива, а также для увеличения полноты вкуса. Для этого:

- достигают степени замачивания 44-46%:

- солод растворяют нормально, без избыточного растворения;

- солод высушивают при 90°C, достигая при этом цветности 5,5-6,0 ед. ЕВС.

Венский солод применяют, прежде всего, для производства пива типов "Мерцен" (Marzenbier), "Праздничное" (Festbier) и "Домашнее" (Hausbraubier, "Хаусброй).

Карамельный солод - зерновая масса жёлто-бурого цвета с глянцевым отливом и солодовым ароматом. На срезе зерно карамельного солода имеет плотную спекшуюся структуру коричневого цвета различной интенсивности, с блеском. Имеет цвет 25-150 ед. ЕВС. При производстве карамельного солода основным условием для получения готового продукта высокого качества является накопление максимально возможного количества продуктов реакции меланоидинообразования, главным образом аминокислот и пептидов.

Для производства карамельного солода используется высокобелковистый ячмень. Из такого ячменя в процессе переработки можно получить и светлый солод, применение которого приводит к получению пива с низкой белковой стабильностью и трудноосветляемого. Таким образом, ячмени с повышенным содержанием белка являются нежелательным сырьём для производства светлого пивоваренного солода.

Для производства карамельного солода раньше служил высушенный солод, доводившийся путём повторного увлажнения до влажности 44%. В настоящее время для этого применяют свежепроросший солод с влажностью 45-50%. Использование свежепроросшего солода по сравнению с сухим позволяет снизить удельные энергозатраты, сократить потери сухих веществ на дыхание и рост корешков. Повысить качество целевого продукта, а также увеличить коэффициент использования производственных площадей и солодовенного оборудования.

Технология карамельного солода состоит из четырёх этапов: замачивание ячменя, проращивание, ферментативный гидролиз свежепроросшего солода и термическая обработка (сушка и обжарка) солода. Поступающий ячмень оценивают по внешним признакам и химическому составу. В основном для производства карамельного солода используется ячмень с содержанием белка 12-16%. Солодоращение проводят в пневматических солодовенных аппаратах разных типов (передвижная грядка, барабанные, аппараты большой единичной мощности и другие). В процессе проращивания ячменя необходимо накопить в солоде большое количество сахаров и аминокислот как исходных веществ для образования меланоидинов. Глубокий гидролиз белков возможен только после накопления в зерне протеолитических ферментов и создания условий, благоприятных для их действия. Поэтому замоченный ячмень проращивают в начальный период при влажности 46-47%.

Решающее значение при производстве карамельного солода имеют влажность и температура, которые должны возрастать во времени в оптимальных значениях. Ступенчатое нагревание солода осуществляется конвективным способом, насыщенным влагой воздухом. Увлажнение солода до 55% осуществляется оросительной системой, с помощью которой подводится тёплая вода заданной температуры. Подготовленный к термической обработке солод должен иметь влажность 50-55%.

Солод из камеры растворения направляется в камеру сушки, термической обработки и охлаждения готового продукта. Целью термической обработки является образование ароматических и красящих веществ (меланоидинов), определяющих специфический вкус. Аромат и цвет тёмного пива. Скорость протекающих при термической обработке химических процессов зависит от многих факторов. На образование меланоидинов существенно влияют температура, продолжительность процесса и влажность солода.

Сушку, термическую обработку и охлаждение карамельного солода целесообразно проводить в кипящем слое. Термическая обработка солода проводится при импульсной подаче сушильного агента. Затем при подаче воздуха солод охлаждается.

Соответственно различиям в технологии приготовления карамельного солода различные сорта обладают разными свойствами и применяются по-разному, например: "прозрачно-светлый" карамельный солод "Carapils" при добавлении к засыпи в количестве 8-12% даёт светлый цвет, лучшую пену и повышенную полноту вкуса. Цветность у него - 3-5 ед. ЕВС, и применяется он для приготовления пива типа "Пилзнер" в количестве 3-5%. Для слабоалкогольного и безалкогольного пива его добавляют в количестве до 40%. "Carapils" улучшает пену и усиливает полноту вкуса.

Тёмный карамельный солод используется при производстве тёмных сортов пива (Мартовское, Бархатное, Портер и других). По внешним признакам тёмный солод должен иметь пористое мучнистое тело с коричневато-жёлтым оттенком. Оболочка должна быть равномерно буро-жёлтой окраски. Исходными элементами для образования ароматических, вкусовых и красящих веществ тёмного солода являются низкомолекулярные продукты распада белков (аминокислоты и пептиды) и простые сахара.

Для изготовления тёмного солода используют очищенный и отсортированный ячмень с повышенным содержанием белка. Промытое и продезинфицированное зерно из замочных аппаратов направляется с помощью гидротранспорта в аппарат большой единичной мощности для замачивания, проращивания, ферментации, термической обработки и охлаждения готового тёмного солода. Воздушно-оросительное замачивание обеспечивает интенсивное увлажнение зерна и равномерное снабжение его кислородом.

Весь процесс сушки тёмного солода состоит из пяти этапов. Первый этап сушки характеризуется понижением влажности солода с 46% до 25% за 10-12 часов при температуре сушильного агента не выше 50°C. Растворение солода при этих условиях продолжается. Второй этап характеризуется медленным повышением температуры сушильного агента до 70°C в течение 10-12 часов. При этом влажность солода снижается на 3-7%, происходят осахаривание крахмала и дальнейший распад белковых веществ. Третий этап сушки заключается в снижении влажности солода с 20 до 10% в течение 8-10 часов при температуре в слое 70-90°C. Четвёртый этап сушки характеризуется медленным нагреванием слоя солода до температуры отсушки (105°C) и снижением его влажности до 5%. В дальнейшем (пятый этап) при температуре сушильного агента 105-110°C проводятся сушка и термическая обработка солода. При этих условиях влажность слоя солода снижается до 3% и в результате окислительно-восстановительной реакции между углеводами и аминокислотами образуются меланоидины, придающие солоду специфический вкус, аромат и цвет.

Томлёный солод.

Затраты на приготовление томлёного солода несколько выше, чем при производстве обычного солода. Для его приготовления используют ячмень, который проращивают так же, как и для приготовления тёмного солода. Отличительная особенность технологии томлёного солода в том, что проращиваемый в условиях, аналогичных условиям проращивания тёмного солода, последние 36 часов подвергают томлению - тепловой обработке при температуре 40-50°C со слабым продуванием воздуха для подавления дыхания зерна. Это способствует прекращению роста зародыша и образованию низкомолекулярных продуктов ферментативного гидролиза - сахаров и аминокислот. Затем томление постепенно переводят в начальную фазу сушки - подвяливание. Завершающую фазу сушки - химическую - осуществляют при температуре 80-90°C в течение 3-4 часов.