Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор литературы 7
1.1 Условия внешней среды для пивоваренного ячменя 7
1.2 Природные условия Республики Таджикистан 9
1.3 Виды ячменя и их характеристика 15
1.3.1 Строение ячменного зерна 16
1.3.1.1 Наружное строение 17
1.3.1.2 Внутреннее строение 17
1.4 Химический состав зерна ячменя 19
1.4.1 Углеводы 19
1.4.2 Белковые вещества 21
1.4.3 Полифенольные вещества 22
1.5 Требования к пивоваренному ячменю 23
1.5.1 Внешние признаки ячменя 23
1.5.2 Физические показатели ячменя 24
1.5.3 Химические показатели качества ячменя 26
1.5.4 Технологические показатели качества ячменя 26
1.5.5 Показатели безопасности ячменя 27
1.6 Влияние микробиота пивоваренного ячменя на качество солода и пива 28
1.7 Изменение ферментативной активности ячменя при проращивании 29
1.7.1 Протеазы ячменя и солода 32
1.7.2 Цитазы ячменя и солода 35
1.7.3 Амилазы ячменя и солода 38
1.8 Показатели качества готового солода 41
1.8.1 Органолептические показатели солода 41
1.8.2 Механические методы анализа 41
1.8.3 Технохимический контроль 42
1.8.4 Показатели безопасности солода 43
1.9 Интенсификации солодоращения 45
1.9.1 Применение регуляторов жизнедеятельности зерна 45
1.9.2 Физическое воздействие на зерно ячменя 49
1.9.3 Применение ферментных препаратов 51
1.9.4 Характеристика ферментных препаратов 51
1.9.5 Ферментные препараты, применяемые при солодоращении 52
1.10 Совершенствование выбора и подготовки зернового сырья 54
1.10.1 Несоложеное сырье 5 4
1.10.2 Требования к несоложеному ячменю 55
1.11 Качество пива 55
1.11.1 Химический состав пива 5 6
1.11.2 Стойкость пива 57
1.11.3 Биологическая стойкость пива 57
1.11.4 Коллоидная стойкость пива 5 9
2 Экспериментальная часть 64
2.1 Материалы и методы исследования 64
2.1.1 Объекты исследования 64
2.1.2 Условия проведение опитов 65
2.1.3 Методы исследований 65
2.1.3.1 Определение физико-химических и физических показателей ячменя 65
2.1.3.2 Метод определения содержания белка по инфракрасному спектру поглощения 65
2.1.3.3 Определения микробиологических показателей ячменя 67
2.1.3.4 Лабораторное солодоращение 68
2.1.3.5 Определение физико-химических и физических показателей солода 69
2.1.3.6 Определение физико-химических и физических показателей пивного сусла и пива 81
2.2 Результаты исследований и их обсуждение 82
2.2.1 Исследование пивоваренных свойств ячменя Республики Таджикистан 82
2.2.1.1 Исследование микробиоты ячменя Республики Таджикистан 89
2.2.2 Исследование качественных показателей солода полученного из ячменя Республики Таджикистан 96
2.2.3 Исследование возможности улучшения технологических свойств пивоваренного солода из ячменя Республики Таджикистан 101
2.2.3.1 Изучение влияния биокатализаторов Бирзим БГ Супер на показатели солода, полученного из ячменя Республики Таджикистан 103
2.2.3.2 Изучение влияния биокатализаторов различного действия на солодоращение 108
2.2.3.3 Изучение влияния МЭКа на физико-химические показатели готового солода, полученного из ячменя сортов Добрынин и Местный 110
2.2.4 Применение солода из ячменя Республики Таджикистан в пивоварении 117
2.2.5 Принципиальная технологическая схема производства солода из ячменя Таджикистана с применением биокатализаторов 123
Выводы 123
Список используемой литературы < 126
Придложения 145
- Влияние микробиота пивоваренного ячменя на качество солода и пива
- Ферментные препараты, применяемые при солодоращении
- Определение физико-химических и физических показателей пивного сусла и пива
- Изучение влияния биокатализаторов Бирзим БГ Супер на показатели солода, полученного из ячменя Республики Таджикистан
Введение к работе
Пивоваренная промышленность Республики Таджикистан - одна из стабильно развивающихся отраслей народного хозяйства. В стране прирост производства пива составил в 2006 г. 9,3% (в 2004 и 2005 гг. - 11% и 3,7% соответственно). Пивоваренная промышленность Таджикистана представлена 3 большими пивоваренными предприятиями и 25 мини-заводами.
Таким образом, быстроразвивающаяся пивоваренная промышленность требует организации сырьевой базы, основанной на местных сортах ячменя. Но в настоящее время отсутствуют исследования, характеризующие пивоваренные качества и биохимический состав районированных в Таджикистане сортов ячменя [91, 92].
Проблема производства зерна в Таджикистане является одной из основных и приоритетных вопросов развития экономики и социальной жизни. В стране существует большой разрыв между производством зерна и его потреблением. Политика государства в области сельского хозяйства направлена на достижение независимости в производстве зерна, в связи с чем была разработана и принята программа повышения урожая зерновых культур. На основании этой программы, производство продовольственного зерна в Таджикистане должно быть увеличено до 1 млн т, исходя из расчета примерно 170 кг на душу населения. Общая потребность в продовольственном и фуражном зерне составляет примерно 1 млн т, но в настоящее время фактический сбор зерна в 2 раза меньше. Дефицит зерна существует постоянно, хотя за последние годы он постепенно сглаживается в связи с ростом производства и развитием коммерческого импорта [141].
Актуальность работы
В настоящее время развивается пивоваренная отрасль пищевой промышленности Республики Таджикистан. Производство пива составляет около 2,6 млн дал, что требует 4,7 тыс. т солода и 5,9 тыс. т ячменя. В перспективе предполагается выпуск 3,5 млн дал пива к 2010 г., для чего необходимы 6,3 тыс. т солода и 8 тыс. т пивоваренного ячменя. В настоящее время солод
для пивоваренной промышленности поступает из стран СНГ (Россия, Казахстан, Белоруссия), при этом стоимость доставки значительна, а также существуют перебои в снабжении пивоваренных предприятий.
Проблема использования местных сортов ячменя актуальна для Республики Таджикистан, где достаточны ресурсы зерна, но, в связи с особыми почвенно-климатическими условиями возделывания (состав почв, высокая температура, недостаток влаги) ячмень не обладает пивоваренными свойствами.
В Республике Таджикистан возделывают ячмень шестирядный (фуражный) и двухрядный. Но их пивоваренные свойства не исследованы. В связи с этим изучение пивоваренного качества районированных в Республике Таджикистан сортов ячменя и разработка рекомендаций по технологии солодо-ращения этого ячменя и получению из него солода с качеством, удовлетворяющим отрасль, является актуальным.
Цель и задачи исследования Диссертационная работа посвящена разработке технологических приемов получения светлого пивоваренного солода с использованием рекомендованных по результатам исследования перспективных сортов ячменя, возделываемого в Республике Таджикистан, с целью создания сырьевой базы страны.
Цель данной работы - на основе изучения пивоваренных свойств ячменя, выращиваемого в Республике Таджикистан, предложить пути его применения в пивоварении, создав мультиэнзимные композиции, позволяющие осуществить глубокий гидролиз биополимеров зерна для повышения их степени растворения с полученими пивоваренного солода стандартного качества.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
изучить физические и биохимические свойства ячменя двухрядного Добрынин и Местный, и шестирядного сортов Ченад-345, Баракат, Зироаткор, возделываемых в Республике Таджикистан;
по результатам исследований выявить сорта ячменя с пивоваренными свойствами и приготовить из него солод;
определить качество солода из ячменя с лучшими технологическими свойствами;
исследовать возможность улучшения качества солода в результате применения ферментных препаратов;
провести сравнительный анализ качества солода, полученного традиционным способом и с использованием ферментных препаратов Ультрафло Л, Целлюкласт 1,5 Л, Церемикс 6Х, Ксилаком П10Х, Нейтраза 0,8 Л, Бирзим БГ Супер, Амилосубтилин ГЗХ, Enzim-p-Глюканаза + Целлюлаза (КМЦеаза), и выявить наиболее эффективный биокатализатор;
создать мультиэнзимную композицию, обеспечивающее лучшее растворение биополимеров зерна;
разработать технологические приемы получения пивоваренного солода и технологическую документацию на производство солода из ячменя Таджикистана;
определить экономический эффект использования ячменя, возделываемого в Республике Таджикистан, для производства солода и пива.
Научная новизна работы
1. На основании изучения биохимического состава и технологических
свойств ячменя Республики Таджикистан, выполненных впервые, обоснована
возможность получения пивоваренного солода с применением биокатализа
торов, содержащих цитолитические ферменты.
2. Обосновано применение при солодоращении ферментных препаратов Бир
зим БГ Супер, Enzim-P-Глюканаза + Целлюлаза (КМЦеаза) и мультиэнзим-
ной композиции (МЭК) для улучшения качества солода из ячменя Республи
ки Таджикистан.
3. Изучено микробиологическое состояние ячменя Республики Таджикистан и проведено сравнение с микробиотой ячменя различных зон выращивания России.
Практическая значимость работы
На основании изучения биохимического состава и технологических свойств ячменя Республики Таджикистан двухрядного сортов Местный и Добрынин и шестирядного сортов Ченад-345, Зироаткор и Баракат, неперспективными для пивоварения ввиду их низкого технологического качества, обусловленного почвенно-климатическими условиями выращивания (почва, недостаток влаги) показана перспективность применения ячменя сортов Добрынин, Местный и Ченад-345 в пивоварении с целью создания сырьевой базы пивоваренного ячменя в Таджикистане.
Разработаны технологические приемы солодоращения при получении -светлого пивоваренного солода с применением биокатализаторов в виде мультиэнзимной композиции (МЭК), состоящей из Амилосубтилина ГЗХ, Церемикса 6Х МГ, Нейтралы 0,8 Л и Enzim-P-Глюканазы + Целлюлазы (КМЦеазы), в соотношении 1:1:1:1 ив количестве АС 0,9 ед./г крахмала, ПС 3 ед./г белка, ОНА 0,4 ед./г СВ, ГлА 0,15 ед./г СВ, или ферментных препара- " тов Бирзим БГ Супер в количестве ГлА 4,3 ед./г СВ, или Enzim-P-Глюканаза + Целлюлаза (КМЦеаза), ОЦА 0,8 ед./г СВ для улучшения качества солода из ячменя Республики Таджикистан. Это позволяет увеличить производительность солодорастильного отделения предприятий по производству солода на 10%.
Влияние микробиота пивоваренного ячменя на качество солода и пива
Известно, что состав микроорганизмов, находящихся на поверхности и, в ряде случаев, в глубине зерен пивоваренного ячменя, может существенно влиять как на ход солодоращения, так и на качество свежепроросшего и сушеного солода и, как следствие, готового пива.
Микробиота зерна состоит из различных групп микроорганизмов: бактерий и мицелиальных грибов, находящихся на поверхности, под семенной оболочкой, а также внутри зерна. Богатое питательным веществами зерно -благоприятная среда для активного развития микроорганизмов, способных питаться его органическими веществами, что разрушает его, изменяя физические и химические свойства [137]. Состав микобиоты ячменя в значительной степени определяет качество солода, а затем и пива [100, 185].
Микробиота ячменя в основном включает в себя бактерии (Enbacteria и мицелиальные Actinomycetes), мицелиальные грибы и дрожжи [151]. Загрязнение зерна грибами из родов Alternaria, Aspergillus, Bipolaris, Fusarium, Rhizopus, Penicillium приводит к снижению энергии прорастания, повышению степени замачивания, увеличению а-амилазной активности и содержания аминного азота, уменьшению выхода экстракта, разрушению и уменьшению содержания Р-глюканов, загрязнению солода и пива микотоксинами (ох-ратоксином (ОТА), афлатоксином (AT), цитринином, пеницилловой кислотой, DON и ZEA), что является причиной фонтанирования пива [146, 164, 184, 185, 186].
В полевых условиях, перед уборкой на зерне присутствуют грибы Alternaria, Aureobasidiwn, Bipolaris, Cladosporium, Epicoccum, Fusarium [100]. Во время хранения происходит уменьшение обсемененности Alternaria, Bipolaris, Fusarium в 5-10 раз, полное уничтожение Cladosporium и увеличение заражения Aspergillus, Rhizopus, Absidia, Mucor, Penicillium [154]. При замачивании увеличивается количество Fusarium, при солодоращении — Alternaria, отлежке готового солода — Aspergillus и Penicillium [100, 186].
В настоящее время в мировой практике установлено предельно допустимое заражение зерна, которое определяется по содержанию эргостерола — не выше 14 мг/кг зерна [40].
Для ячменя опасными являются грибы рода Fusarium. Они не только являются возбудителями фузариоза колоса [40, 43, 87, 184], но также являются основным риском, с точки зрения пищевой безопасности [107]. Исследования европейских ученых [182] показали, что F. graminearum увеличивает содержание микотоксинов, особенно DON и ZEA, в хранящемся ячмене и уменьшает его способность прорастания и выполненность зерна. Также наличие этого гриба вызывает побочный вкус и преждевременную флокуляцию дрожжей, приводящую к недостаточному сбраживанию [186]. Fusarium graminearum и Fusarium culmorum могут выделять микотоксины, которые, образуясь при солодоращении, не удаляются и не разрушаются на протяжении технологического процесса производства пива [182]. Некоторые виды Fusarium вызывают в пиве гашинг-эффект [74, 166]. Показано, что озимые ячмени из-за более раннего вегетационного периода менее инфицированы Fusarium, чем яровые [79].
Aspergillus и Penicillium, которые преобладают в ячмене при хранении, вырабатывают афлатоксины [86]. Отмечена взаимосвязь афлатоксина в солоде, с количеством афлатоксина в пиве [184].
Чернова Е. В., Гернет М.В., Шабурова Л. Н. [133] выявили влияние электрохимически-активированных (ЭХА) растворов на микрофлору пивоваренного ячменя и его качество. Установлено, что анолит увеличивает энергию прорастания ячменя плохого качества до 100 %, не наблюдается роста мицелиальных грибов хранилищного типа при воздействии анолита на ячмень с различными показателями качества.
Цель солодоращения - накопление в зерне гидролитических ферментов в свободном состоянии в количествах, необходимых для перевода нерастворимых веществ зерна в растворимые и достижения такого состояния структуры зерна, при котором в благоприятных условиях значительно облегчилось бы действие ферментов на высокомолекулярные соединения зерна. Это состояние зерна называется растворением и характеризуется разрыхлением эндосперма.
В природе процессы, близкие к солодоращению - проращиванию в искусственных условиях, происходят с любым зерном в начале образования из него растения: когда начинают развиваться зачаточные органы зародыша -зародышевый листок и зародышевые корешки.
Замачивание обеспечивает подвод к зерну необходимого количества влаги для зарождения в нем обмена веществ. В зародыше и ближайшей к нему области зерна находится сравнительно небольшой запас веществ, необходимых для обменных процессов. Это сахара, аминокислоты, полипептиды, различные минеральные вещества, которые растворяются в поступившей в зерно воде и путем диффузии через щиток проникают к зародышу, обеспечивая на первое время его питание. Но для развития дальнейших процессов питания и роста зерна требуется постоянный подвод к зародышу новых количеств низкомолекулярных соединений. Поступившая вода усиливает гидратацию веществ зерна, создавая тем самым благоприятные условия для процессов гидролиза высокомолекулярных соединений: полисахаридов, белков и др. Гидролиз же этих соединений осуществляют уже непосредственно ферменты, которые также, благодаря наличию воды, образуются и начинают проявлять свою активность.
В созревших зернах большая часть содержащихся ферментов адсорбирована протоплазменными структурами клеток и находится поэтому в неактивном состоянии. В процессе солодоращения в насыщенном водой зерне наряду с активацией уже имеющихся ферментов происходит и их синтез. При проращивании образуются а-амилаза, протеазы, гемицеллюлазы, предельная декстриназа и др. Условия солодоращения благоприятны для того, чтобы все группы ферментов ячменя с первого этапа их образования или активации начинали взаимодействовать с соответствующими субстратами эндосперма зерна.
Накапливающиеся протеазы постепенно растворяют белковую оболочку крахмалсодержащих клеток, которая состоит преимущественно из белка глютелина. Освобождаются гемицеллюлозные составляющие стенок клеток для воздействия цитолитических ферментов, открывается доступ для действия амилолитических ферментов на крахмальные зерна. Амилолизу крахмала эндосперма способствует также действие протеолитических ферментов, расщепляющих белковую матрицу, в которую «уложены» зерна крахмала.
Основную роль в образовании ферментов зерна играют гормоно-подобные вещества. В небольшом количестве они имеются в щитке ячменя, а при проращивании число таких соединений значительно увеличивается путем синтеза. Продуцентом гормонов и других биоактиваторов является зародыш, откуда они поступают в щиток и там накапливаются. Часть ферментов образуется также и в зародыше зерна. Из щитка гормоны во время роста зерна диффундируют в прилегающие клетки алейронового слоя и дают толчок к синтезу ряда гидролизующих ферментов: а-амилазы, эндо-Р-глюканазы и некоторых других.
Ферментные препараты, применяемые при солодоращении
Введение отдельных ферментов или их комплексов в замочную воду позволяет активизировать процесс солодоращения ячменя, регулировать биохимические процессы, происходящие при солодоращении и получать солод с лучшими свойствами.
Благодаря применению ферментов оболочка зерна при замачивании быстрее разрыхляется, поэтому сокращается продолжительность солодоращения. Предварительно обрабатывая зерно смесью ферментов, можно увеличить проницаемость мембран оболочек зерна, перевести в растворимое состояние клеточные стенки и промежуточные вещества эндосперма.
В пивоварении применяют ферментные препараты: Амилоризин ШОх, Цитороземин ШОх, Амилосубтилин Г10х, Протосубтилин Г10х, Ксилоглю-канофоетидин ШОх, Целловиридин ГЗх, Целлоконингин ШОх, Целлолигно-рин ШОх, Целлобранин ГЗх, мультиэнзимную композицию МЭК1111-1.
Широкое распространение получили ферментные препараты зарубежного производства, такие как Церемике, Термамил, Гитемпаза, Церефло, Ультрафло, Финизим, Биоглюканаза, Нейтраза, и др.
Многими исследователями изучено использование ферментных препаратов при переработке ячменя с пониженными технологическими качествами [26,43,63,64,66,67, ПО].
По мнению Будаковой Э. Д. использование Целловиридина Г20Х и АПсубтилина в количестве 0,15% к массе зерна, обеспечивает сокращение продолжительности проращивания на 1 сут, повышение активности ферментного комплекса солода и, как следствие, улучшение его технологических показателей за счет накопления большего количества экстрактивных веществ (редуцирующих Сахаров и аминного азота), уменьшения продолжительности осахаривания и вязкости сусла [27]; а Грибковой И.Н. и др. [39] изучено влияние этого препарата на ячмень с низкой способностью прорастания. В результате отмечено увеличение ферментативной активности солода в 1,5-2 раза, в сусле содержание мальтозы повышается на 15%, а аминного азота не изменяется, сокращается продолжительность солодоращения до 4,5 сут с получением солода стандартного качества.
Интенсификация солодоращения при применении АПсубтилина и солей магния и железа изучалась Казаковой Е. А., Ермолаевой Г. А. Результаты исследований проращивания зерна и качества полученного солода, обработанного ферментным препаратом АПсубтилином и солями магния и железа, показали, что совместное применение препарата и солей позволяет ускорить проращивание ячменя и повысить амилолитическую активность получаемого солода [63].
Также установлена возможность использования ферментного препарата Р-глюканазного действия Бирзим БГ Супер для интенсификации процесса солодоращения и улучшения качества готового ячменного солода из ячменя Республики Таджикистан [94].
Применение ферментного препарата комплексного действия МЭК, обладающего амилолитической, протеолитической, цитолитической и эндо-Р-глюканазной активностями, при дозировке 0,3-0,5 кг на т ячменя, сокращает длительность проращивания на 1-2 суток, увеличивает экстрактивность до 2,5%.
Известен способ применения в процессе солодоращения зарубежных ферментных препаратов — Дистицим 117 и Церемикс 6Х МГ. Дистицим 117 — бактериальный протеолитический препарат, содержащий также а-амилазу, р-глюканазу. Церемикс 6Х МГ содержит нейтральную протеиназу, а-амилазу, Р-глюканазу, пентозаназу и целлюлазу.
По мнению Фараджевой Е. Д. оптимальные условия для Церемикс 6Х МГ: температура солодоращения 17,5С; влажность солода 42,6%; продолжительность процесса проращивания — 6,3 сут. При таких значениях параметров активность а-амилазы солода с применением Церемикс 6Х МГ составляет 173,5 - 174,5 ед/г СВ, активность р-амилазы солода - 82,5 - 53,5 ед/г СВ, а также добавление Церемикс 6Х МГ при затирании поможет достичь: увеличения содержания свободного аминного азота в сусле, увеличения общего азота сусла, улучшения осахаривания крахмала, увеличения содержания мальтозы, ускоренной фильтрации сусла в фильтр-чане (заторном фильтре), большего выхода на варочном отделении, улучшенной фильтрации пива и улучшения качества пива [119, 120, 121, 122].
Определение физико-химических и физических показателей пивного сусла и пива
Определение массовой доли сухих веществ проводили с помощью ареометра-сахаромера [47]. Определение содержания редуцирующих Сахаров в сусле проводили методом с 3,5-динитросалициловым реагентом.
Определение конечной степени сбраживания сусла (ККС) проводили по способу брожения с размешиванием [47]. Видимый экстракт в пиве определяли пикнометрически при наличии в нем спирта и диоксида углерода, действительный экстракт - после удаления спирта и диоксида углерода [47].
Определение содержания алкоголя в пиве определяли дистилляцион-ным методом [47]. Приоритетные направления пивоваренной отрасли - улучшение сырьевой базы пивоваренной отрасли, повышение качества и конкурентоспособности отечественного сырья по технологическим свойствам, а также расширение зон его заготовки. В Таджикистане пивоваренные предприятия используют импортное сырье. Ранее считалось, что вследствие особенностей поч-венно-климатических условий в республике ее нельзя рассматривать как производителя и поставщика сырья для производства солода.
В этой связи цель настоящей работы - исследование физико-химических свойств ячменя Таджикистана и возможности его использования в пивоварении.
В данной работе было исследовано несколько образцов: Добрынин, Местный, Ченад-345, Зироаткор и Баракат. На протяжении двух лет в данной работе исследовали ячмень указанных сортов с целью определения их пригодности к применению в пивоварении. Качественные показатели исследуемых сортов ячменя приведены в таблице 2.5.
Поскольку в нашем эксперименте такие факторы, как почва, удобрения и агротехника для всех исследуемых сортов одинаковы, влияние на качество зерна может оказывать только год урожая, т.е. метеорологические условия. Из данных таблицы 2.5 следует, что в зависимости от погодных условий каждого года и особенности сорта значительно изменяется физико-химический состав зерна.
Абсолютная масса - это масса сухого вещества 1000 зерен, выраженная в граммах, зависящая от размера зерна. Абсолютная масса пивоваренных ячменей должна быть 37 г и более, крупнозернистые ячмени массой 50 г и бо лее встречаются редко. Чем выше абсолютная масса, тем больше экстрактив-ность и выход ячменя 1 и 2 сортов. Высокие значения показателя абсолютной массы являются одной из характеристик, показывающей готовность этого зерна для переработки на солод.
В течение двух лет исследований максимальные показатели по абсолютной массе были отмечены у сортов двухрядного ячменя Добрынин и Местный 40,9-40,1 г. Абсолютная масса ячменя сортов шестирядного ячменя Ченад-345 36,5-38,6 г, у сорта ячменя Баракат 38,1 г. Абсолютная масса сорта ячменя Зироаткор за весь период исследований не превысила 28,4-30,1 г, что значительно ниже требований пивоварения.
Для солодоращения большое значение имеют крупность и однородность зерна по размеру. Однородное по размеру зерно, равномерно поглощает воду при замачивании и прорастает, образуя свежепроросший солод с одинаковым биохимическим составом.
Во все годы исследований максимальные показатели по крупности были отмечены у ячменя сортов Добрынин и Местный (73,6-74,8%).
Крупность ячменя сорта Ченад-345 28,9-35,6%, Баракат 21,6%. За весь период исследований низкий показатель крупности был отмечен у ячменя сорта Зироаткор 12,7-20,5%, что не соответствует стандартам.
Изучение влияния биокатализаторов Бирзим БГ Супер на показатели солода, полученного из ячменя Республики Таджикистан
Значимость протеаз достаточно велика по многим факторам. Продукты гидролиза белков ячменя, образующиеся при проращивании зерна и его затирании, во многом определяют вкус, цвет, пенистость готового пива и его стабильность при хранении. С активностью протеолитических ферментов ячменя и солода связаны также интенсивность протекания многих биохимических процессов и проявление ряда физиологических свойств зерна как при получении солода, так и при получении пива.
В процессе разрыхления зерна ячменя при солодоращении, т.е. перехода твердого состояния мучнистого тела эндосперма в рыхлое, когда он может быть легко растерт между пальцами, наряду с протеолитическими значительную роль играют цитолитические ферментные системы ячменя и солода. Объектом воздействия этих ферментов являются вещества клеточных стенок эндосперма: целлюлоза, гемицеллюлоза, пентозаны и гумми-вещества, т.е. некрахмальные полисахариды [95].
Так как основной целью солодоращения является накопление в зерне максимального количества активных ферментов, изучали изменение ферментативной активности: амилолитической (АС), протеолотической (ПА) и ци-толитической (ЦА) при проращивании в свежепроросшем, а в готовом солоде после сушки и одного месяца отлежки также содержание аминного азота, редуцирующих веществ, экстрактивность, влажность, кислотность, цветность и вязкость. В таблице 2.10 представлены результаты изучения ферментативной активности и показатели готового солода, полученного с применением биокатализатора Бирзим БЕ Супер. Контролем служил солод, полученный: без применения биокатализаторов. Бирзим БЕ Gynep - ферментный препарат, содержащий термотелерантную; грибную Р-глюканазу гриба Penicilliam fimicu-losum, который обычно применяют для расщепления глюкана зернового сырья в варочном цехе при температуре до 75G и в дображиваемом пиве в лагерном отделении; Препарат активен при 2 - 75 С и рй 2,5 - 6,5; оптимум действия при 55 -65G. и рН 5,0; 0сновнаяактивность. препарата обусловлена действием термоустойчивойф-глюканазы (эндо-1-,4(4) - Р - D-глюканазы: EG 3;2.1.6 и эндо-1,4-Р-глюканаза,ЕС 3.2.1.4). Бирзим БЕ Супер гидролизует, как эндофермент, 1,4 - Р - глюкозидные связи в целлюлозе, ламинарине и других глюканах, которые встречаютсяш ячмене. Приэтом происходит расщепление субстратовсдо глюкозы. Биокатализатор применяли для улучшения; солодовенных свойств и повышения ферментативной- активности солода,из ячмешг Республики Таджикистан;
Как видно из проведенных, данных (рисунки 2.9-2.11), внесение фер ментного препарата Бирзим БЕ Супер в различных концентрациях во время солодоращения способствует повышению всех ферментативных активностей солода по сравнением с контролем. .
Амилолитическая активность солода при внесении 0-05; ОДО; 0;15 и 0 20% препарата к массе зерна повышается на 12; 18; 27 и 30% соответственно по сравнению с. контролем. Протеолитическая; активность повышается на 66; 80; 80 и 80% соответственно, цитолитическая активность - на 22; 35; 35 и 35 % соответственно по сравнению с контролем.
Было установлено, что при увеличении концентрации ферментного препарата возрастает ферментативная активность опытных образцов солода по. сравнению с контролем - цитолитическая в конце процесса на 35%, амилолитическая на 30%, протеолитическая на 80%. Это позволяет предположить, что опытные образцы солода, обработанные на стадии замачивания раствором ферментного препарата, будут иметь более высокие качественные показатели по сравнению с контролем.
Солод, выращенный с использованием ферментного препарата, имеет более высокие качественные показатели по сравнению с контролем. Это можно объяснить тем, что внесенный на стадии замачивания ферментный препарат Р-глюканазного действия позволяет провести более глубокий гидролиз некрахмальных полисахаридов, высвобождая белковые вещества из связанного состояния и облегчая доступ амилазам к крахмалу, что положительно отражается на таких показателях, как массовая доля экстракта, содержание аминного азота, редуцирующих веществ, вязкость. Внесение ферментного препарата в количестве 0,05% к массе замачиваемого ячменя позволяет разрыхлить эндосперм стекловидных зерен на 70% и увеличить экстрактив-ность на 2,5%, а в количестве 0,2% - на 100% степень разрыхления и на 9% экстрактивность по сравнению с контролем.
Дальнейшее увеличение дозы вносимого препарата нецелесообразно, так как это повлечет за собой удорожание производства. Внесение ферментного препарата в количестве 0,05; 0,10; 0,15 и 0,20% к массе зерна позволяет увеличить экстрактивность на 4,5; 7,7; 7,5 и 9% соответственно, содержание аминного азота на 0,4; 3,5; 3,5 и 2,3% соответственно по сравнению с контролем. Содержание редуцирующих веществ увеличивается на 1,6; 6; 12 и 16% соответственно, вязкость снижается на 1,8; 6,2; 7,5 и 7,5% соответственно по сравнению с контролем, а также увеличивается кислотность и цветность за счет накопления активных ферментов солода. Таким образом, на основании проведенных исследованний можно сделать вывод о возможности использования ферментного препарата р-глюканазного действия Бирзим БГ Супер для интенсификации процесса со-лодоращения и улучшения качества готового ячменного солода из ячменя Республики Таджикистан.
