практикум. Технохимический контроль солода и пива
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования "Самарский механико-технологический техникум" Н.В. Батищева ТЕХНОХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СОЛОДА И ПИВА лабораторный практикум Самара 2014г. ВВЕДЕНИЕ Лабораторный практикум предназначен для выполнения лабораторно-практических работ по профессиональному модулю "Ведение технологических процессов пивоваренного и безалкогольного производств" и дисциплине «Технохимический контроль бродильных производств и виноделия» студентами средних/высших профессиональных учебных заведений, обучающихся по специальности "Технология бродильных производств и виноделие". Целью лабораторного практикума является изложение основы и назначения методов определения различных физико-химических показателей, определяемых в ходе технологического процесса приготовления солода и пива. Лабораторный практикум состоит из 4 разделов. Каждый раздел включает несколько лабораторных работ, объединенных одной темой. После раздела даны контрольные вопросы для самопроверки студентов. Практикум позволит студентам изучить основные методы анализа сырья, используемые в пивоваренном производстве, приводится методика определения качества сырья, приведены примеры расчета характеристик точности показателей, полученных на основании метрологических результатов анализа. Раздел 1. Исследование органолептических, физических свойств и физиологических показателей различных сортов ячменя Ячмень своими свойствами, качеством и происхождением определяет характер производимого из него солода, а свойства солода влияют на тип, качество и характер пива. Доброкачественным называют хорошо вызревшее, здоровое зерно, находящееся в состоянии покоя. О доброкачественности судят по органолептическим и физическим показателям. Внешний вид зерна, его запах позволяют сразу же дать оценку доброкачественности партии зерна. Нормальное здоровое зерно имеет характерный цвет, запах и вкус. Всякие отклонения, обнаруживаемые в этих признаках, указывают на неблагоприятные условия созревания, уборки, перевозки и хранения зерна. По таким физическим показателям, как натура, абсолютная масса, крупность, пленчатость, можно в известной мере предсказать экстрактивность ячменя. Товарная ценность партии ячменя характеризуется содержанием примесей и выравненностью зерна по размерам, так как при переработке сильно засоренного ячменя с низкой выравненностью получается большое количество отходов. Цель изучения раздела – исследование различных сортов ячменя, применяемых для производства солода, по органолептическим, физическим и физиологическим показателям. Работа №1. Определение органолептических показателей качества ячменя Методика проведения анализа Цвет.Определение проводят при дневном рассеянном свете путем сравнения с описанием в стандартах или с образцами. Для анализа берут 100-150 зерен и помещают рядом с образцом. Зерна ячменя должны быть светло-желтого или желтого цвета (допускается серовато-желтый цвет) и иметь характерный блеск. Зеленоватый или слишком светлый цвет указывает на недозрелость ячменя. Зерно, хранившееся во влажном состоянии или поврежденное самосогреванием, теряет блеск, становится тусклым, в цвете появляются бурые оттенки, причем прежде всего тускнеют кончики зерна. Обычно потеря блеска связана с развитием плесени, которая раньше всего поражает зародыш, а затем уже распространяется на все зерно. Запах.Определение проводят в целом и размолотом зерне. Из средней пробы целых зерен отбирают навеску около 100г, помещают в стакан и устанавливают запах. Для более отчетливого ощущения запаха зерно насыпают в коническую колбу со шлифом вместимостью 100см3. плотно закрывают пробкой и выдерживают 30 мин при температуре 35-40ºС. Затем открывают колбу и определяют запах. Аналогично проводят определение запаха для свежеразмолотого зерна. Навеску ячменя (100г) подвергают размолу. В свежеразмолотом зерне запах ощущается лучше. Здоровый ячмень пахнет свежей соломой. Испорченное зерно приобретает посторонний запах. При этом обычно изменяется и вкус зерна. По запаху устанавливают три степени порчи зерна. Первым признаком начавшейся порчи зерна является появлением солодового запаха вследствие самосогревания, вызвавшего прорастание зерна. Плесневело-затхлый запах появляется при поражении влажного и сырого зерна плесневыми грибами. Гнилостный запах указывает, что плесень проникла вглубь зерна и вызвала распад органических веществ. При этом могут возникнуть спиртовое, масляно-кислое брожение и другие процессы распада запасных веществ зерна, сопровождающиеся образованием веществ с резким неприятным вкусом и запахом. Ячмень любой степени порчи для производства солода и пива не пригоден. Посторонний запах ячменю могут придавать примеси полыни, дикого чеснока, донника и других растений, но эти запахи обычно устраняются после тщательной очистки и мойки зерна. Вкус.Определение проводят следующим образом: 100г зерна очищают от сорной примеси, размалывают на лабораторной мельнице и выделяют навеску около 50г, которую смешивают со 100см3 питьевой воды. Полученную суспензию выливают в стакан со 100см3 кипящей воды и закрывают часовым стеклом. Смесь охлаждают до 30-40ºС и пробуют на вкус. У хорошего ячменя вкус должен быть пресным. Контрольные вопросы: Какое зерно называют доброкачественным? По каким показателям качества зерна можно судить о его доброкачественности? Какие физические показатели ячменя в совокупности дают представление о его экстрактивности? Какими показателями характеризуются товарная ценность партии зерна? Что происходит с зерном в результате процесса самосогревания? Охарактеризуйте три степени порчи зерна по запаху в результате процесса самосогревания. Работа №2. Определение физических свойств зерна Содержание сорной, зерновой, особо учитываемых примесей, мелких зерен и крупности определяется в соответствии с ГОСТ 13586.2-81.Засоренность зерна может быть сорной и зерновой и определяется по отношению к его массе в процентах. К зерновой примеси относятся поврежденные зерна ячменя и других культур; ее используют на корм скоту. К сорной примеси относят комочки земли, камешки, солому, остатки стержней колоса, семена сорных и культурных растений, кроме пшеницы, ржи, овса и полбы, а также зерна этих культур с выеденным вредителями эндоспермом. Крупность зерна характеризуется его размерами. В крупном зерне больше крахмала, следовательно, выше экстрактивность. Крупность определяется суммой остатка зерен на ситах с размерами отверстий 2,5х20мм. Методика проведения анализа Для определения содержания крупной сорной примеси среднюю пробу зерна взвешивают и просеивают круговыми движениями на сите с отверстиями диаметром 6 мм. Из схода с сита вручную выбирают крупную сорную примесь: солому, колосья, комочки земли, гальку, крупные семена сорных растений и т.д. Крупными считают примеси, превышающие по своим размерам зерна ячменя или ржи. Выделенную крупную сорную примесь взвешивают отдельно по фракциям и выражают в процентах по отношению к массе средней пробы. Явно выраженные сорную и зерновую примеси определяют в средней пробе, освобожденной от крупной сорной примеси. Для этого выделяют навеску массой 50 г, просеивают ее на лабораторных ситах с размерами 2,5х20мм и 2,2х20мм. Комплект лабораторных сит устанавливают в следующем порядке: поддон – сито для выделения прохода, относимого к сорной примеси, сито для выделения мелкого зерна – сито для определения крупности. Навеску высыпают на верхнее сито и закрывают крышкой. Просеивание вручную проводят 3 мин при 110-120 движениях в минуту; размах колебания сит – около 10 см. Просеивание механизированным способом проводят в соответствии с прилагаемой к лабораторному рассеву инструкцией. Из сходов со всех сит выделяют фракции явно выраженной сорной и зерновой примесей. Из прохода через сито, установленное для выделения сорной примеси, выделяют только вредную примесь. Остальной проход целиком относят к сорной примеси. Выделенную из сходов с сит и прохода через сито вредную примесь в составе сорной примеси не учитывают, а ее содержание определяют по дополнительным навескам. Выделенные фракции сорной и зерновой примесей отдельно взвешивают и выражают в процентах к массе взятой навески. Определение содержания вредной примеси проводят в том случае, если при внешнем осмотре партии или в пробах и навесках обнаружены спорынья, плевел опьяняющий, вязель разноцветный, горчак ползучий, софлор лисохвостый, гелиотроп опушенноплодный, каменная головня в ячмене, твердая головня во ржи, термопсис ланцетный, триходесма седая. Их содержание определяют в дополнительной навеске массой 50 г, выделенной из средней пробы после освобождения от крупной сорной примеси. Навеску зерна разбирают вручную, выделяют и взвешивают вредную примесь отдельно по видам. Содержание каждого вида вредной примеси хв, %, вычисляют по формуле:
(2.1.) где m1 – масса выделенной вредной примеси, г; m – масса навески, г. К особо учитываемой примеси относят зерна, пораженные головней, и металломагнитные примеси. Содержание пораженных зерен определяют в навеске массой 20 г, выделенной из зерна после определения сорной и зерновой примесей. Пораженные зерна отбирают без применения лупы и взвешивают их. Содержание зерен х, %, пораженных головней, вычисляют по формуле
(2.2) где m2 – масса пораженных зерен, выделенных из навески массой 20 г, г. Содержание металломагнитной примеси определяют с помощью подковообразного магнита в навеске зерна, рассыпанной на гладкой поверхности слоем толщиной не более 0,5см. Все собранные металломагнитные частицы взвешивают и количество их выражают в мг на 1 кг зерна. Определение содержания мелких зерен и крупности проводят одновременно с определением сорной примеси и зерновой. Для этого 50г зерна просеивают на комплекте лабораторных сит с размерами отверстий 2,5х20 и 2,2х20мм. Сход с сита (2,5х20мм) для определения крупности и проход через сито (2,2х20мм) для определения мелких зерен освобождают от примесей и взвешивают. Пример.После просеивания навески массой 50г и выделения сорной и зерновой примесей получено основного зерна: в сходе с сита 2,5х20мм – 34,30г; в сходе с сита 2,2х20мм – 10,85г; в проходе через сито 2,2х20мм – 1,68г. Итого – 46,83г. Общая масса примесей – 3,17г.
Контрольные вопросы: Что относится к зерновой примеси? Что относится к сорной примеси? Каким образом определяется крупность зерна? Что является сходом с сита? Что является проходом с сита? Что относится к вредной примеси? Что относится к особо учитываемой примеси? Как определяют металломагнитную примесь? Работа №3. Определение абсолютной массы и массы 1000 зерен Методика проведения анализа Путем деления средней пробы отбирают навеску ячменя массой 50г, освобождают ее от сорной и зерновой примесей, смешивают и распределяют ровным слоем в виде квадрата, который делят по диагонали на 4 треугольника и отсчитывают с каждого по 250 зерен подряд без выбора. Каждую из отобранных проб взвешивают отдельно на весах и суммируют. Массу 1000 зерен воздушно-сухого ячменя, г, рассчитывают по формуле
(3.1.) где a – масса целых зерен, г; н – число целых зерен в навеске. Абсолютную массу, г, находят по формуле:
(3.2.) где w – влажность ячменя, %. Определение абсолютной массы повторяют 2 раза, при этом расхождения между найденными значениями не должны превышать 5% их средней массы. Абсолютная масса пивоваренных ячменей колеблется в пределах 37-48г, но бывают и крупнозернистые ячмени с массой более 50г. Мелкозернистые ячмени с массой менее 37г относят к категории низкого качества. Пример. На анализ взято 40г ячменя влажностью 15,3%. Из навески выделено 1,52г сорной примеси и битых зерен. В оставшихся 38,48г находится 775 целых зерен. Масса 1000 зерен по формуле (3.1.)
Абсолютная масса ячменя составляет:
Контрольные вопросы: Что называют абсолютной массой зерна? Каким образом определяют абсолютную массу зерна? В каких пределах колеблется абсолютная масса пивоваренного ячменя? Какой ячмень относится к категории низкого качества? Какой показатель качества зерна является главным при определении абсолютной массы зерна? Работа №4. Определение физиологических показателей зерна К физиологическим показателям относятся энергия и способностьпрорастания зерна (ГОСТ 10968-88). Под энергией прорастания понимают процент зерен, проросших за 3 суток; под способностью прорастания – процент зерен, проросших за 5 суток, пересчитанный по отношению ко всей массе зерна в партии. Приборы: фарфоровая воронка Бюхнера диаметром 8-10см, на конец которой надета короткая резиновая трубка с зажимом (рис. 4.1.); фильтровальная бумага; стеклянная крышка. Методика проведения анализа 
Пример. Для исследования взято 500 зерен. Через 3 суток не проросло 50 зерен, проросло – 450. Еще через 2 суток непроросших осталось 20 зерен, т.е. всего проросло 480. Энергия прорастания будет 450·100 / 500=96%. Полученные данные в работах №1-4 заносят в таблицу (табл. 4.1.) Таблица 4.1. Сравнительное исследование органолептических, физических свойств и физиологических показателей ячменей
Контрольные вопросы: Что называется энергией прорастания? Дайте определения способности прорастания. Контрольные вопросы к разделу: Требования к ячменю для производства пива. Отбор проб и составление образцов ячменя. Виды щупов для отбора проб зерна. Какой образец называется средней пробой? Методы выделения средней пробы зерна. Какие показатели качества зерна ячменя относятся к физическим показателям? Органолептические показатели качества ячменя. Как они определяются? Основные физиологические показатели качества ячменя. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||