Технология солода. Технология солода. Технологические расчеты по производству солод. Учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 2 удк 663. 4 (075) ббк 36. 87я7 К44 Рецензенты
 Скачать 4.46 Mb.
|
|
Глава 4. ПРОИЗВОДСТВО СОЛОДОВЫХ ЭКСТРАКТОВ. Особенности получения солода для экстрактов. Технология полисолодовых экстрактов. Технология зерновых сиропов. Качество экстрактов. Применение солодовых экстрактов и зерновых сиропов. Особенности получения солода для экстрактов Производство солодовых экстрактов получило широкое распространение, как в России, таки за рубежом. Это объясняется их высокой пищевой и лечебной ценностью. Основное сырье для получения экстрактов - солод, полученный из различных зерновых культур (ячмень, пшеница, овес, кукуруза. Главное требование к этим зерновым культурам - прорастаемость не ниже 92 %, чтобы получить солод с высокой ферментативной активностью для полноценного состава готового экстракта. Очистка и сортировка зерна проводится обычным способом. Мойка - в отдельном моечном аппарате 5-6 час с использованием в качестве дезинфицирующих веществ перманганата калия. Замачивание - воздушно-оросительное или воздушно-водяное. Орошение через 4-6 час. Температура замачивания для пшеницы, ячменя, овса - 14-16 С, для кукурузы - 18-22 С. Продолжительность замачивания для пшеницы 24-30 час до влажности 45-46 %; для овса 30-40 час до влажности 42-43 %; для ячменя час до влажности 44-46 %; для кукурузы 60-70 час до влажности 46-48 Проращивание осуществляют любым способом, для кукурузы - лучше в барабанах, так как корешки и зародышевый листок очень хрупкие, легко обламываются, это затрудняет процесс солодоращения и ухудшает в дальнейшем сушку. Температура проращивания для всех зерновых культур, кроме кукурузы С, для кукурузы - 22-25 Св конце проращивания температура понижается до 18-20 С. Ворошение и дополнительное орошение водой проводят через каждые 6-8 час. При проращивании зерно продувается кондиционированным воздухом температурой 12 Си относительной влажностью 100 %. В случае подсыхания зерна, а также для дезинфекции в процессе проращивания рекомендуется проводить дополнительное орошение раствором перманганата калия в период ворошений. При проращивании пшеницы синтезируется витамин С ив раза повышается количество витамина Е. Овес отличается от других злаков повышенным содержанием аминокислот и минеральных веществ. Продолжительность проращивания пшеницы - 4-5 суток овса - 6-7 суток ячменя - 7 суток кукурузы - 7-8 суток. Сушка проводится на специализированных солодосушилках различного типа по технологии светлого солода. Перед сушкой свежепроросший солод под- вяливают в течение 10-12 час путем многократного продувания воздухом через каждые 2-3 часа помин. Начальная температура сушки 40 С, конечная - 75 С. Более высокая температура отсушки вызывает коагуляцию высокомолекулярных белков, что приводит к получению экстракта с пониженным содержанием белковых веществ. Продолжительность сушки 20-24 час до влажности 5-7 Полученные солода должны удовлетворять следующим требованиям. Пшеничный: продолжительность осахаривания 3-5 мин экстрактивность 81-87 %; количество редуцирующих веществ 58-61 Овсяный продолжительность осахаривания 20-40 мин экстрактивность 55- 58 % (из-за высокой пленчатости); количество редуцирующих веществ 41-45 Ячменный согласно требованиям ГОСТ 29294-92 для светлого солода (не ниже го класса). Кукурузный: в заторе не осахаривается, т.к. имеет низкую активность β- амилазы амилаза обеспечивает только декстринизацию крахмала экстрак- тивность 71-75 %; количество редуцирующих веществ 55-61 %. Так как кукурузный солод имеет самую низкую амилазную активность, то его перерабатывают на экстракты только в смеси с пшеничным, ячменным или овсяным соло- дами, обладающими более высокой осахаривающей способностью. Кислотность солодов не должна превышать 1,1 кед. Технология полисолодовых экстрактов Отечественная промышленность вырабатывает ячменно-солодовый экстракт (из ячменного солода или с добавлением до 30 % несоложеного ячменя) и полисолодовые экстракты (Полисол) из смеси пшеничного, овсяного, кукурузного или ячменного солодов. Технологическая схема получения экстрактов состоит из следующих стадий дробления солода затирания фильтрования затора пастеризации упаривания и розлива. Дробление осуществляется на солододробилках. Примерный состав помола приведен в таблице 7. Таблица Состав помола различных солодов Наименование фракций помола Наименование солодов Пшеничный Овсяный Кукурузный Ячменный Крупка крупная, % 3,7 20-30 2-7 Крупка средняя, % 25-30 10-20 25-30 Крупка мелкая, % 30-35 15-20 20-25 Мука, % 30-40 20-25 40-50 Затирание измельченный солод смешивается с водой при гидромодуле. Затирание проводится по режиму: Ячменно-солодовый экстракт: ие фильтрован на С ия осахариван до мин С мин С мин С 76 ; ) ( 30 72 ; 60 45 63 ; 30 - 20 52 Полисолодовый экстракт измельченные солода смешивают в соотношении. Большую пищевую ценность полисолодовым экстрактам придает наличие в них аминокислот. Максимальное количество аминного азота накапливается при температуре затирания для пшеничного солода 40-45 С кукурузного С овсяного и ячменного - 50-55 С. Исходя из этого, затирание проводят по режиму: мин С 40 35 45 42 . При этих условиях протекает гидролиз некрах- мальных полисахаридов и белков (особенно пшеничного и кукурузного соло- дов) с образованием аминокислот и низкомолекулярных белковых веществ. Затем выдерживают мин С 40 30 55 52 , при этих условиях происходит гидролиз полисахаридов и белков (особенно овсяного и ячменного солода) с накоплением аминокислот. Основной биохимический процесс, происходящий при затирании, - ферментативный гидролиз крахмала, в результате которого в сусле накапливается необходимое количество сбраживаемых сахаров. Максимальное накопление сахаров происходит в диапазоне для пшеничного и ячменного солода 60- 70 С для кукурузного - 65 С для овсяного - 60 С. Учитывая этот факт, осаха- ривание проводят ступенчато: С ия осахариван до С мин С 78 76 ; 72 70 ; 60 63 - на фильтрование. Скорость подогрева затора составляет 1 мин. Фильтрование затора проводится в фильтрационном аппарате. Концентрация первого сусла 14-16 %. Для более полного извлечения экстрактивных веществ дробина промывается горячей водой температурой не выше 75 С. Первая промывная вода, содержащая 6-10 % сухих веществ, смешивается с первым суслом, а вторая - с содержанием 2-3 % сухих веществ собирается в сборнике и используется для приготовления нового затора Пастеризация проводится для повышения биологической стойкости при температуре 78-80 Св течение 45-60 мин. Пастеризуют сусло и первые промывные воды в сусловарочном аппарате. Затем сусло отделяется от взвесей в гидроциклонном аппарате. Упаривание проводят водно- или двухкорпусной вакуум-выпарной установке при температуре 60-75 Си остаточном давлении 0,06-0,08 МПа до концентрации в течение 45-60 мин. Розлив для повышения биологической стойкости проводят в горячем состоянии при температуре 75-78 Сна автоматической линии розлива с использованием наполнителей для вязких жидкостей. Разливают экстракты в стеклянные бутылки, банки, кеги или молочные фляги. Для реализации лечебным учреждениями торговой сети розлив производится в тару вместимости 250, 500 и см, для промышленной переработки - в бутыли емкостью 10 дм, кеги массой до 50-ти кг или фляги массой до 300 кг. Технология зерновых сиропов Зерновые сиропы готовят из несоложеного сырья. Для их производства используют ячмень, кукурузу, сорго, рожь, просо, овес. Основные стадии производства зерновых сиропов такие же, как и солодовых экстрактов. Отличие заключается в том, что так как используемое сырье содержит недостаточное количество ферментов, то при приготовлении сусла используются микробные ферментные препараты для улучшения процесса осахаривания. С целью накопления ароматических и красящих веществ после концентрирования проводят термическую обработку сиропа при температуре 100-120 Св результате которой накапливаются меланоидины. Сиропы приобретают приятный вкус, аромат и цвет. Но одновременно накапливается при такой обработке фурфурол, который отрицательно влияет на организм человека. Эти реакции приводят к тому, что снижается содержание редуцирующих веществ, аминокислот и биологическая ценность сиропов. Для устранения этих недостатков в качестве источника вкусовых икра- сящих веществ используют карамельный солод, при этом исключается термо- обработка. Технология получения зерновых сиропов заключается в следующем. Зерновую муку смешивают с водой при гидромодуле 1:4 при температуре 45-50 С если используется карамельный солод, то вносится он в дробленом виде. Добавляется ферментный препарат Амилосубтилин Г х при рН 5,5-5,7, затор нагревается до температуры 100 Си выдерживается 15-20 мин для клейстериза- ции крахмала. Затем температуру снижают до 52-55 Си добавляют ферментные препараты для проведения цитолиза, протеолиза и амилолиза (например, МЭК и Пектофоетидин П10х). При этих условиях затор выдерживают мин для гидролиза белков и некрахмальных полисахаридов. Затем проводят ступенчатое осахаривание: мин С 40 30 63 ; ия осахариван до мин С 40 72 70 . Фильтруют затор при температуре 75-77 С. Полученное сусло упаривают под вакуумом при температуре 60 С до массовой доли сухих веществ 72 %. 4. Качество экстрактов Солодовые экстракты по органолептическими физико-химическим показателям должны удовлетворять следующим требованиям. Внешний вид - густая, средней вязкости жидкость без посторонних включений. Вкуси запах - солодовый, сладкий, без посторонних привкусов и запахов. Цвет - от коричневого до темно-коричневого. Массовая доля сухих веществ - 73-76 %. Массовая доля мальтозы - не менее 50 %. Кислотность, кед- не более 20. Цвет, ц. ед - от до 715. Общее количество микроорганизмов в 1 г экстракта - не более Наличие бактерий группы кишечной палочки, дрожжей, плесени, патогенных микроорганизмов в 1 г экстракта - не допускается. Хранят экстракты и сиропы в сухих складских помещениях при температуре от 2 до 25 Си относительной влажности не более 78 %. Если экстракты расфасованы в металлическую тару, то температура хранения от минус 25 до плюс 25 С. Срок хранения экстрактов и сиропов - 12 месяцев. 5. Применение солодовых экстрактов и зерновых сиропов Солодовые экстракты и зерновые сиропы применяются в различных отраслях промышленности. Для производства пива выпускают следующие типы экстрактов неохме- ленный и охмеленный, являющиеся источником ферментов и ароматизирующих веществ. При производстве пива экстракты и сиропы служат как альтернативное сырье при укороченном цикле. Экстракты разводят водой если экстракты не охмеленные, то кипятят с хмелем, охлаждают и сбраживают. При этом отсутствуют стадии дробления, затирания, фильтрования. Если экстракты охмеленные, то после разведения водой их сбраживают. Экстракты можно добавлять ив готовое пивное сусло для регулирования его состава, усиления ферментативной активности, особенно при использовании солода невысокого качества, а также в готовое пиво для доведения до необходимой цветности. За рубежом экстракты используют при производстве бочкового эля. В безалкогольной промышленности экстракты входят в состав напитков («Витасол» и Колосок) для обогащения легкоусвояемыми углеводами, аминокислотами, витаминами ферментами и другими биологически активными компонентами. В молочной промышленности экстракты используют при приготовлении детских смесей «Детолакт», Солнышко, молочных напитков для обогащения их биологически активными веществами. В хлебопекарной промышленности - при приготовлении теста для снижения расхода муки, увеличения объема и улучшения внешнего вида. В кондитерской промышленности - при изготовлении шоколада и конфет В пищевой промышленности - для приготовления диетических и лечебных продуктов. На основе солодовых экстрактов разработаны лечебно-диети- ческие продукты - холесол (на стадии упаривания к нему добавляется экстракт бессмертника, антигипоксин (на стадии упаривания добавляется сироп шиповника, экстракт элеутерококка, витамины. На основе экстрактов готовят лечебные препараты экстракты с йодом, гемоглобином, солями железа, кальция, рыбьим жиром, фосфатами глицерина, витаминами и др. Контрольные вопросы. Какова особенность получения солода для экстрактов. Какие требования предъявляются к солодам, используемым для получения экстрактов. Каковы основные стадии получения экстрактов. В чем особенность затирания при получении полисолодовых экстрактов. Что такое зерновые сиропы, каких получают. Какие требования предъявляются к солодовым экстрактам. Каковы условия их хранения. В каких отраслях пищевой промышленности используются экстракты и сиропы Глава 5. ПРОИЗВОДСТВО РЖАНОГО СОЛОДА. Характеристика ржи. Технология ржаного солода. Качество ржаного солода. Характеристика ржи Рожь является основным сырьем для производства кваса. Рожь относится к семейству злаковых. В зависимости от времени посева различают яровую и озимую. В России, в основном, выращивают озимую рожь. Зерна имеют различную форму овальную отношение длины к толщине 3:1 или меньше) и удлиненную отношение длины к толщине больше, чем Рожь - это голозерная культура. Снаружи зерно покрыто бесцветной четырехслойной плодовой оболочкой. К ней прилегает двухслойная семенная оболочка. Она содержит красящие вещества, которые придают зерну характерную окраску. Плодовая оболочка легко отделяется от семенной. На долю оболочек приходится до 15 % сухих веществ. Под оболочками находится алейроновый слой. Состоит из толстых прямоугольных клеток, расположенных в 2 ряда. Клетки содержат белки, жиры, витамины. На долю алейронового слоя приходится 10-12 % сухих веществ Основная масса зерна - эндосперм до 80 % сухих веществ. Большая часть приходится на крахмал, кроме этого, содержится немного белковых веществ. Эндосперм бывает мучнистым, полустекловидным или стекловидным. Наибольшую стекловидность имеют крупные зеленые зерна. Зародыш - живая часть зерна, в нем различают зародышевый узел, главный корень, почку и щиток. На долю зародыша приходится 3-4 % сухих веществ. Основная роль щитка - передача питательных веществ из эндосперма. В клетках зародыша содержатся сахара, белки, жиры, витамины. Белки зародыша используются для построения тканей при проращивании. Зародыш вместе со щитком являются главными источниками ферментов. Зерна ржи по цвету бывают зеленые, желтые, коричневые, реже - фиолетовые. Зеленые самые крупные, в них больше доля эндосперма (а следовательно, крахмала) и у них самая тонкая оболочка. Эти зерна являются наиболее ценными для получения солода, т.к. солод из них имеет высокую экстрактив- ность. Химический состав ржи зависит от сорта, почвенно-климатических условий, условий выращивания и других факторов. Средний химический состав ржи следующий влажность 15 %; крахмал %; целлюлоза 1,6-2,7 %; гумми-вещества 2,5-5,5 %; левулезаны 2-3 %; сахара белок 7-18 %; жир 1,5-2,0 %; минеральные вещества 1,5-2,5 Крахмал - основной углевод. Размер крахмальных зерен ржи 2-170 мкм. Состоят из 15-20 % амилозы и 80-85 % амилопектина. Некрахмальные полисахариды представлены целлюлозой, гемицеллюло- зой, гумми-веществами, левулезанами. Целлюлоза входит в состав клеточных оболочек в виде кристаллических структур. При солодоращении не гидролизуется. Гемицеллюлоза - основная часть клеточных стенок - участвует в формировании их скелета и является аккумулятором запасных веществ, которые используются в процессе обмена. В клеточных стенках гемицеллюлоза может быть расположена между структурными образованиями целлюлозы, а может образовывать собственные микрофибриллы. При солодоращении легко гидролизуются только те, которые не связаны с целлюлозой. Большая часть некрахмальных полисахаридов приходится на слизи. Это водорастворимые высокомолекулярные коллоиды, они очень гидрофильны (при гидратации увеличивают свой объем враз. Слизи делятся на гумми- вещества и левулезаны. Гумми-вещества представлены, в основном, пентоза- нами (до 90 %), а левулезаны полифруктозидами, состоящими из остатков фруктозы (левулезы). Содержание слизей в зерне неравномерно наиболее богаты ими периферийные части зерна, в центре их количество в 2 раза меньше. Сахара представлены глюкозой, фруктозой, сахарозой, мальтозой. Белковые вещества имеют большое значение для производства ржаного солода. Содержание белка зависит от района произрастания, сорта, климата, технологии возделывания. Наименьшее содержание белка у ржи, выращенной на северо-западе России, наибольшее - у ржи из Восточной Сибири, Поволжья Белок ржи состоит из альбуминов, глобулинов, глиадинов (проламинов) и глю- телинов. Содержание растворимых белков составляет 25-35 % от общего содержания белка. Характерной особенностью белков ржи является их способность к быстрому и интенсивному набуханию, при этом образуется вязкий коллоидный раствор. В состав белков ржи входит 10 незаменимых аминокислот. От содержания белка зависит стекловидность ржи. Чем выше содержание белка, тем больше стекловидность. Большое значение белковых веществ для производства ржаного солода объясняется тем, что при их ферментативном гидролизе образуются среднемо- лекулярные и низкомолекулярные азотистые соединения (полипептиды, пептиды, аминокислоты, которые являются исходными продуктами реакции мела- ноидинообразования. Поэтому для приготовления ржаного солода, используемого в качестве источника красящих веществ, применяется только высокобел- ковистая рожь. А при приготовлении ржаного солода, используемого в качестве источника ферментов, - низкобелковистая рожь. Жиры содержатся в алейроновом слое и зародыше, состоят из глицеридов и ненасыщенных жирных кислот линолевой, олеиновой, линоленовой, пальмитиновой, миристиновой, стеариновой кислот. Из жироподобных веществ содержатся фитостерин и лецитин. |