Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 16
1.1 Ячмспь и солод — основное сырье для производства нива 16
1.1.1 Требования к качеству ячменя 16
1.1.2 Замачивание и проращивание ячменя ...21
1.1.3 Характеристика пивоваренных солодов 23
1.1.4 Ферментные препараты, применяемые в пивоварении 26
1.1.5 Красящие вещества солода и пищевых продуктов- мелаиоидины... ..27
1.1.6 Современные солодовенные предприятия... 36
1.2 Задачи отрасли 39
Глава 2 Методы анализа, применявшиеся в диссертации 41
2.1. Определение крупности пивоваренного ячменя ситовым анализом 41
2.2. Определение содержания ц-аминною азота 44
2.3. Растворители в пищевой промышленности ^6
2.4. ОМФ и определение его концентрации 49
2.5, Измерение цветности в производстве напитков 52
2.6. Выбор приборов для измерения светопоглощения в видимой, УФ и ИК-обдастях
спектра ...60
2.7 Фильтрование растворов ..65
2.8. О единицах цветности.,.,. 66
Глава 3. Спектральный анализ карамельного солода 67
3.1. Характеристика и свойства отдельных групп красящих веществ 67
3.2. Кинетика образования красящих веществ в карамельном солоде 87
3.3. Определение кон цен'ірацпи отдельных групп красящих веществ в карамельном солоде 92
Глава 4. Кинетика формирования красящих веществ в пивоваренном солоде и сусле 98
4.1. ОМФ — первоисточник образования красящих веществ в солоде. Его характеристика и устойчивость в растворах 98
4.2. Влияние ГОМФ на качество солода 105
4.3. Формирование красящих веществ в солоде ...110
4.4. Участие Сахаров в мсланоидииовой реакции 118
4.5. О роли аминокислот в технологии пивоваренного солода 119
4.6. Влияние концентрации реагентов на формирование красящих веществ 127
4.7. Влияние ионов металлов на интенсивность цветности 128
4.8. Влияние аммиака на цветность... ...130
4.9. Влияние дезинфектанта на цветность 131
4.10. Ингибирование меланоидиновой реакции 132
Глава 5. Технология новых видов пивоваренного солода 134
5.1. Условия хранения пивоваренного ячменя в бескислородной среде ...134
5,3. Проращивание ячменя: окислительные процессы и их подавление 137
5.3. Совершенствование технологии видов солода для пивоварения 140
5.4. Приготовление жженого солода 144
5.5. Получение карамельного колера из сахара для усиления цветности напитков 145
5.6. Получение «темного» солода в режиме светлого с использованием отходов солодовенного производства 147
5.7 Применение би окатализаіоров для производства темного солода.. -Л 52
5.8 Изменение азотистых веществ пивоваренного ячменя для получения гемного солода ...156
5.8 Методика оценки качества пивоваренного солода, 159
5.9. Приготовление гвдролизатов из зерновою ьрахмаяа с заданным составом углеводов. Кинетика гидролиза. 161
5. 10 Схемы приготовления диастатических темного н. карамельного типов солода .,.168
Выводы 170
Список литературы, использованной в диссертации.
- Требования к качеству ячменя
- Растворители в пищевой промышленности
- Кинетика образования красящих веществ в карамельном солоде
- Участие Сахаров в мсланоидииовой реакции
Введение к работе
Актуальность работы. В последнее десятилетие происходит постоянное и значительное увеличение объемов производимых в России пива и солода: в 2007 г. выработано 1159,7 млн дал пива и 1500 тыс. т солода. Но доля темного пива невысока -1,3%, а специальные типы солода для его производства отечествехшые предприятия практически не выпускают. В отличие от светлого пива темное обладает солодовым вкусом, более высокой и стабильной пеной, значительной антиокси-дантной активностью. Для придания цвета темным сортам пива используют импортные темный, карамельный, жженый типы солода, иногда и сахарный колер, которые производят при высокой температуре, что требует дополнительных затрат энергии, иногда специального оборудования. При этом в результате термической деструкции образуются продукты распада углеводов, которые не только ухудшают вкус и товарный вид пива, но и в больших концентрациях опасны для здоровья. Кроме того, такие виды солода, практически не содержащие ферментов вследствие инактивации при термической обработке, приходится использовать в смеси со светлым солодом, служащим источником ферментов. Такой прием приводит к нивелированию органолептических особенностей темного пива.
Создание технологии темноокрашенных типов солода с использованием существующего оборудования предприятий, обеспечивающей лучший по составу комплекс красящих веществ с сохранением ферментативной активности на уровне светлого солода, позволит улучшить качество и решить вопрос импортозамещения указанных видов солода.
Цель и задачи исследования. Цель работы - с учетом научно-обоснованного процесса формирования красящих веществ разработать технологию темных типов солода с красящими веществами интенсивной цветности, обладающего ферментативной активностью, аналогичной активности светлого солода.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
разработать технологию темного и карамельного типов солода, получаемых в «мягком» температурном режиме, позволяющем сохранить ферментативную активность, при одновременном формировании комплекса красящих веществ, обеспечивающего интенсивную окраску солода и пива;
исследовать комплекс красящих веществ солода с идентификацией отдельных групп;
исследовать спектры отдельных групп красящих веществ солода; L~i ч
С > ' \
з ,^
изучить специфику мсланоидиновой реакции в процессе приготовления темного солода;
исследовать процесс формирования красящих веществ и установить технологические режимы производства темных типов солода;
разработать технологический прием снижения себестоимости темного пива за счет использования ферментолизата крахмала.
Научная новизна работы. По итогам выполненного комплексного исследования получены следующие научные результаты:
S впервые изучены красящие вещества темного и карамельного солода с использованием спектральных характеристик; уточнены параметры спектральных исследований; выявлено три группы красящих веществ солода на основании существенных различий их спектров в УФ-области; установлено, что комплекс красящих веществ содержит три группы соединений, состав и соотношение которых зависят от особенностей технологии; выявлено, что соотношение групп соединений, образующих комплекс красящих веществ, можно направленно изменять; S предложена методика определения количества и соотношения групп красящих веществ, обеспечивающих заданную цветность солода; S изучен процесс формирования красящих веществ в реакции меланоидинооб-
разования в процессе приготовления солода; S исследована кинетика консекутивной реакции гидролиза крахмала под действием ферментного комплекса, включающего а-амилазу и глюкоамилазу. Определен состав гидролизата зернового крахмала, полученного под действием отечественных биокатализаторов Амилопротооризина и Глюкаваморина ГЗх, при которых обеспечивается образование заданного соотношения групп углеводов. Практическая значимость и реализация результатов работы. В результате обобщения проведенных исследований, для практического использования в пивоваренной промышленности сформулированы предложения, перечисленные ниже. 1. Разработана технология диастатических (высокоферментативных) темного и карамельного типов солода с заданными свойствами, сохраняющих значительную ферментативную активность и имеющих высокое содержание красящих веществ, для полной замены карамельного и жженого солода в технологии темных сортов пива.
-
Предложен метод вычисления количественного состава отдельных групп красящих веществ в темном солоде с целью регулирования их содержания в солоде.
-
Предложено для формирования заданного комплекса красящих веществ путем меланоидинообразования (реакции Майара) для биокаталитического накопления аминокислот и Сахаров использовать в качестве комплексного ферментного препарата, включающего а-амилазу, р-глюканазу и протеазу, отечественный препарат Амилопротооризин (КФПА).
-
Предложен технологический прием снижения себестоимости темного пива путем замены 10-20% диастатического темного солода гидролизатом зернового крахмала углеводного состава, аналогичного составу пивного сусла.
-
Предложена технология гидролизата крахмала с заданным углеводным составом для частичной замены солода в темном пиве.
-
Предложен состав ферментного комплекса для получения гидролизата зернового крахмала, включающий отечественные препараты Амилопротооризин и Глюкаваморин ГЗх.
-
Разработан способ количественного определения продуктов гидролиза крахмала, позволяющий контролировать процесс консекутивной реакции биодеградации крахмала.
Апробация результатов работы. Основные результаты исследований обсуждены на ежегодных VI и VII Международных научно-практических конференциях «Сахар-2004» и «Сахар-2007», М.: МГУПП, апрель 2004 и апрель 2007; научных конференциях «НИРС-2004» и «НИРС-2005», М.: МГУПП; II Международной конференции «Мир чистой воды. Вода, напитки, соки». М.: ВВЦ, сентябрь 2004; Международной научно-практической конференции «Современные принципы и методы селекции ячменя», НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. Краснодар: май 2007; VI международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств», Могилевский государственный университет продовольствия. Могилев: май 2007; 1 Межведомственной научно-практической конференции «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров», М.:МГУПП, май 2008.
Публикации. Основные положения диссертационной работы в 15 статьях, в т.ч. 7 из них - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает: введение, обзор литературы по исследуемой тематике (гл. 1) и экспериментальную
Требования к качеству ячменя
В настоящее время основное сырье для производства пива - ячменный солод, приготовленный из пивоваренных сортов ячменя. Потребности отрасли в пивоварении ячменя составляют около 1,8 млн. т [12]. В РОССИИ производят около 1500 тыс. т солода, а недостающий закупают за границей.
Для производства пива используют только двухрядный яровой ячмень {Hordeum vutgare convar Distickori). ШсстирядпыЙ ячмень (фуражный) используют на корм скоту, в нем содержится меньше крахмала и больше белка.
Средний химический состав ячменного (пивоваренного) зерна (% к массе СВ): крахмала 45 - 70; белка 7 - 26; пекюзаиов 7-11; целлюлозы 3,5 - 7; жира 2-3; зольных элементов 2- 3; сахара 1,7-2.
В пивоварении примененяют ячмень с содержанием 9-11,5% белковых вещестй (допускается 7,5 - 12%). Для темного солода можно использовать зерно, содержащее до 12,5% белка [[$].
Основная масса углеводов находится в эндосперме зерна, а жиры, азотистые и минеральные вещества - в зародыше, сырая целлюлоза - в оболочке.
В ячмене имеется комплекс ферментов: омилолитических (крахмал превращают в декстрины и сахар), протсолитических (расщепляют белковые вещества), геополитических (разрушают стенки клеток эндосперма) [72, 117, 56], В зерне ферменты находятся в покое, но при увлажнении зерна и доступе кислорода активность их резко повышается. Пивоваренный ячмень выращивают а условиях мягкого теплого климата, умеренной влажности и достаточного количества теплоты; на черноземах или почвах, близких по составу к чернозему, имеющих слабощелочную реакцию [153],
Зерно ячменя покрыто защитными пленками, называемыми цветочными, масса их в массе зерна составляет 7-16%. У ячменя, пригодного для пивоварения, содержание цветочной пленки не должно превышать 9-9,5%. Цветоч ные пленки содержат часть белка, жира, пентозаны, сырую клетчатку, золу, другие вещества, которые являются ингибиторами ферментов солода.
Важные показатели качества зерна - крупность и выравпенностъ зерна, определяемые рассеиванием на трех ситах с прямоугольными отверстиями длиной 20 мм и шириной 2,8; 2,5 и 2,2 мм. Крупность определяется сходом зерна с сита 20 2,5 мм. Она должна быть у первого класса 85% и у второго 60%. Выравценность - это сумма двух крупных фракций в % к навеске. Важным показателем качества ячменя является также удлиненность зерна: отношение длины зерна к ширине, которое должно быть не более 2,25 - 2,5. У удлиненного зерна при проращивании остаются нерастворенные концы, что увеличивает потери.
В Государственном реестре РФ зарегистрировано І08 сортов ярового ячменя, допущенных к использованию, из них только 58 сортов включены в список пивоваренных L 13]: Абава, Аннабель, Астория, Атаман, Ача, Беатрия, БИОС-1, Белее, Владимир, Волгарь, Гетьман, Гопар, Данута, Дворан, Джин, Жозефин, Зазерский 85, Зериоградец 770. Зерноградский 584, Инари, Княжич, Крининный, Ксанаду, Маргрет, Мареси, Марии, Мессина, МИК \, Михайловский, Московский 2, Московский 3, Никита, Носовский 9, Hyp, Нутанс 642, Одесский 100, Одесский 115, Омский 90, Омский 91, Пасадена, Приазовский 9, Приморский 89, Раушан, Рахат, Роланд, Сигнал, Скарлетт, Суб-медикум 33, Суздалец, Толар, Урса, Филадельфия, Хаджибей, Харьковский 99, Чакинский 221, Челябинский 99, Эколог, Эльф, Ясный.
Озимые сорта ячменя в реестр не включены, так как их зерно характеризуется низкими крупностью и выравненностью.
Лучшие пивоваренные сорта возделывают в регионах достаточного плодородия почв и умеренного климата (области Центрально-Черноземного района, Рязанская, Тульская, Брянская, Амурская области, Татарстан), где нормально поспевает зерно. В Центрально-Черноземном районе, наиболее благоприятном для выращивания пивоваренного ячменя, распространены сорта Аннабель, Атаман, Беатрия, Белее, Владимир, Гетьман, Гонар, Дворан,
Жозефин, Зерноградец 770, Княжич, Ксанаду, Марии, МИК I, Одесский 100, Нутан 553, Одесский 100, Одесский 115, Пасадена, Приазовский 9? Скарлетт, Суздалец, Урса, Филадельфия, Хаджибей, Чакинский 221, Эльф, Ясный.
Крупные производители пивоваренного ячменя в Европе - ФРГ (13 млн т), Фраіщия и Испания (по 10 млн т в год). Россия производит около 12 млн т, но урожайность ячменя низкая — не более 2 T/ras тогда как в Бельгии, Франции и Люксембурге — более 6 т/га.
В таблице 3 приведена технологическая характеристика наиболее распространенных отечественных пивоваренных ячменей [13].
При анализе различных литературных источников определилась устойчивая зависимость экстрактивности солода от содержания крахмала в зерне (рисунок 2): с увеличением крахмала па 7% экстрактивность солода возрастает на 10%.
Известно, что при повышенном содержании белка в ячмене снижается коллоидная стойкость пива, а от состава белка зависит пе по образующая способность нива, пепостойкость, интенсивность брожения. Из белковых растворов ячменя были выделены 4 группы: водорастворимые (альбулишы\ со-нерастворимые (глобулины), спирторастворимые (проламины) и щелочнора-створимые (глютелапы). Первые две группы белков считают растворимыми белками, а третью и четвертую группы — запасными.
Растворители в пищевой промышленности
Для экстрагирования красящих веществ и других компонентов из солода и зерна, кроме воды, требуются органические экстрагенты: этиловый спирт, пиридин и др.
Дистиллированная вода. Природная вода для лабораторных и, тем более для спектральных анализов, не пригодна. Даже дистиллированная вода после двойной перегонки содержит примеси- Поэтому для анализов воду готовили следующим образом. После первой перегонки в воду добавляли марганцовокислый калин до получения слабо-розовой окраски. Затем дистиллят перегоняли вторично и, после охлаждения до комнатной температуры подвергали его полному обессоливаштю в колонках с катконитом (КУ-2) и анио-нитом (АВ-17-2П). При использовании такой воды, как эталона для сравнения, мы нагревали ее до 85-90flC и охлаждали до комнатной температуры, чтобы удалить пузырьки газов, которые при спектральных измерениях вызывают погрешность (пузырьки газов в растворе увеличивают оптическую плотность раствора на 5-10%), После такой обработки в воде отсутствуют соли жесткости, а рН был 6,3-6,5.
Воду, чистую для спектральных анализов хранили в колбе из кварцевого стекла. На рисунке 5 показан спектр такой воды при толщине слоя 10 мм относительно слоя 1 мм такой же воды в «нулевой» кювете. Как видко, в ин тервале 240-700 ым вода полностью прозрачна и лишь в интервале 205-240 и 700-900 нм проявляется незначительное светопоглощение.
Этиловый спирт. Для спектральных измерений этиловый спирт, используемый как экстрагент, без очистки не пригоден. Это видно из рисунка 6, на котором видно, что примеси, оставшиеся после перегонки (альдегиды и сивушное масло) в интервале спектра 230-330 нм обладают значительным снетотіоглощеїшем. Поэтому спирт (О2Н5ОН) подвергли следующей очистке: 3 ч кипятили в колбе с обратным холодильником над кристаллическим едким натром (1% масс.) и дважды перегоняли на лабораторной установке. После этого дистиллят обладал высокой прозрачностью в ультрафиолете (рис. 6). Только при _ 240 нм следы примесей проявляли оптическую активность.
Заметим, что эти опыты показывают возможность в последующем использовать ультрафиолет для определения чистоты этилового спирта з спиртовом производстве. 1.6 -,
Пиридин (C HgN) мы использовали как экстрагент красящих: веществ. Товарный пиридин имеет желтоватым цвет, обусловленный примесями. Его характеристика: молекулярная масса 79Д; температура кипения 115?4С; плотность 1,51 г/см ; растворяется в воде и спирте. Для очистки к пиридину добавляли оксид бария и оставляли на 3 сут в темноте при комнатной температуре. После этого подвергли фракционированной перегонке и фракцию чистого пиридина использовали как: экстрагент для красящих веществ солода (раствор пиридина концентрацией 25% используют в текстильной промышленности для смыва красителей с целлюлозных волокон и шерсти).
Чистый пиридин в УФ-области спектра при длине волны ниже 305 нм не прозрачен, а 25%-ный водный раствор обладает прозрачностью до 270 нм. Следовательно, в зоне 280-285 HMS интересующей нас, такой раствор пиридина можно использовать как растворитель и следы его не будут влиять на спектр анализируемого вещества. Пиридин имеет специфический запах, его можно заменять полиэтилен оке ид ом, который запаха не имеет, но в данной работе мы использовали только пиридин двойного фракционирования, что обеспечивало его спектральную чистоту. Специфический запах в таком пиридине почти отсутствовал.
Получение ОМФ. Для определения спектра оксиметилфурфурола (ОМФ) в УФ-области. установления его коэффициента светопоглощенкя и построения калибровочной кривой был получен чистый ОМФ. Для этого 300 г чистой сахарозы растворили в 900 см3 дистиллированной воды, добавили 2,1 г гидратной щавелевой кислоты и 2,5 ч нагревали раствор при 125С (в автоклаве при 3 атм)? затем содержимое охлаждали до комнатной температуры, нейтрализовали СаСОз, добавляли 15 г основного уксусного свинца, встряхивали І ч и отделяли осадок на центрифуге [93].
Из фугата ГОМФ экстрагировали уксуснокислым эфиром. Экстракт обезвоживали над безводным MgS04 и выпаривали растворитель на водной бане под разрежением. Полученный сироп перегнали также под разрежением, получив желтоватую жидкость. При хранении 3 сут в холодильнике, в ней образовались кристаллы ГОМФ, которые растворили в воде и на СФ-46 записали спектр ГОМФ (рисунок 7). Полученный спектр и коэффициент све-топоглощения полностью совпали с литературными данными [171].
Кинетика образования красящих веществ в карамельном солоде
Следовательно, теория С.Е.Харина в данных условиях не подходит для объяснения агрегации красящих веществ, образующихся в красящем солоде (карамельном, жженом).
Не нашла применения и теория ионных окрасок, по которой в диссоциированных системах (что характерно для наших опьгюв) с изменением концентрации красителя резко меняется его диссоциация. В этом случае растворы красящих веществ при фотометрировании не подчинялись бы закону Ьу-гера-Бсра. Но в проведенных нами опытах было установлено, что системы с разной концентрацией красящих веществ вполне удовлетворительно подчиняются закону Бугера-Бера, т,е. сохраняется аддитивность оптических шюі-ностей в УФ-области спектра. Следовательно, исследуемые красящие вещества имеют свойства одноцветного индикатора [21, 22].
Более реально объяснить изменение интенсивности цветности молекул красящих веществ (в темном солоде) в зависимости от рН не изменением дисперсности, а &нутрішолекуяярньілт прекращениями. То есть здесь применима хромофорная теория цветности, в соответствии с которой при изменении концентрации водородных ионов происходят внутри мол скул ярные превращения, о чем обстоятельно излагается в книге Т. Виккерстаффа [7].
Кинетика образования красящих веществ е карамельном солоде
Известно? что абсорбционная кривая, особенно в УФ- и ИК-областях спектра, является точной характеристикой цветного вещества [120]. Характеристика спектра может зависеть от температуры, рЫ среды, продолжительности реакции, химического состава продукта, поэтому представляло интерес проследить кинетику образования абсорбционных кривых в зависимости от продолжительности реакции.
Продукты nucjwmuo-щелочиого разложения моносахаридов. ГТа рисунке 24 представлена кинетика реакции кислотно-щелочного разложения моносахаридов. В опыте брали 4%-ньш буферный растшр инвертного сахара (рН 6,2) и нагревали его в колбе с обратным холодильником в кипящей водяной бане. Пробы отбирали при достижении в растворе 70"СЭ затем при 100иС через 3S б и 20 мин от начала кипения, охлаждали их в ледяной бане, устанавливали рН 6,2, фильтровали и фотометрировали. Уже при достижении температуры 70"С в растворе появился малиновый цвет, а через 3 мин кипячения раствор стал темно-малиновым и на спектральной кривой появились максимум при 290 нм и минимум при 235 нм. После кипячения в течение 6 мин максимум и минимум кривой переместились на 265 и 230 им, А через 20 мин эти точки стабилизировались на 260-265 и 230-235 нм.
Можно предположить, что у продуктов кислотно-щелочного разложения моносахаридов полоса поглощения света при 260-265 нм обусловлена хромофорной группой, которая может быть, как в енольной (R-CH=C(OH) СОН), так и в кетонной (R-CH2-CO-COH) формах.
Продукты мелшшидшюеой реакции. На рисунке 25 показано как формируются цветные продукты меланоидиновой реакции. Для этого приготовили буферные pacmopu и инертного сахара концентрації ей 0?1 моль/дм_ч и глутаминовой кислоты концентрацией 0,05 моль/дм:3, сметали и нагревали прирТ-ТбД и кипящей водяной бане- Пробы отбирали через 2, 10 и 60 мин после достижения температуры в растворе 100С
Участие Сахаров в мсланоидииовой реакции
Наличие в солоде аминокислот и амидов имеет для пивоварения большое значение, как для роста и метаболизма дрожжей, так и для формирования вкуса, аромата, цвета, стабильности пены в пиве. При затирании и охмелении сусла, при пастеризации пива, повышенные концентрации ионов металлов, кислорода и альдегидов отрицательно влияют на вкус пива, придавая ему иногда привкус соломы или бумаги. Образованию альдегидов, придающих «старый вкус» пиву, способствуют также некоторые компоненты меланоидиновой реакции в т.ч. продукты расщепления аминокислот по Штрек-керу на альдегиды; окисление спиртов при участии кислорода и ионов металлов, окисление пол и фенолов и конденсация их с аминокислотами [155,156,162].
При длительном хранении таких продуктов, как солод, содержащих моносахариды и аминосоединепия, происходит их взаимодействие с образованием нсфермевтативных красящих веществ — меланоидшюв, что подтверждается в одном из наших опытов по длительному термостатированию расттюрихна ьмшсьную долю лизина добавляли: 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 мольных долей глюкозы и выдерживали их 60 сут в термостате при 38"С.
После термостатирования измеряли цветность при 540 им и строили график (рисунок 38), на котором видно, что при соотношении сахара и аминокислоты 3:1 интенсивность цвета достигает максимума. Дальнейшее повышение концентрации сахара значит&ііьного влияния на цветность не оказывала.
Влияние концентрации глюкозы на интенсивность мела-ноидшювой реакции в растворах: глюкозы с аминокислотой; глюкозы.
Кривая , характеризующая нарастание цветности в таком же растворе одной глюкозы (без аминокислоты) по интенсивности цветности составляла 1/3 от кривой 2,
Как видим, аминокислота интенсифицирует реакцию образования красящих веществ, но участвуют ли они в их формировании или только катализируют реакции? Об этом в литературе нет единого мнения, поэтому мы провели свои исследования- Сначала 3 ч в кипящей водяной бане нагревали раствор глюкозы концентрацией 0,2 моля/дм" (рН 2,5), охлаждали и фиксировали спектр с двумя максимумами при 220 и 290 нм (рис- 39, кр. I), Затем раствор нагревали 3 ч, охлаждали, выдерживали 30 мин и получали спектр (кр.
2). Далее в третий раствор после охлаждения добавляли лизин, а через ЗОмин фотометрировшж (кр, 3),
Рисунок 39 - Спектры продуктов распада: 1 - глюкозы через 3 ч надевания при 100С; 2 - глюкозы, после нагревания 3 ч, охлаждения и выдержки 30 глин; 3 - глюкозы, после нагревания 3 н, охлаждения, добавления лизина и выдержки 30 мин
В результате, после 30-минутной выдержки при комнатной температуре спектр продуктов распада в растворе с одной глюкозой сохранил свою конфигурацию, а в растворе глюкозы с лизином исчез максимум, при 220 нм. СледователЕ.но, аминокислоты, даже при комнатной температуре активно реагировали с продуктами распада глюкозы, в результате чего появились но-тшь тгыетнй тлАщуктл, -что тдящ шдает Тфедштожш посредственном участии аминокислот в реакции иокоричневсния [82, 83, 129,
Проследим влияние аминокислот на качественные показатели солода и пива, предварительно отметив, что сйежеубранный ячмень не способен к прорастанию и должен пройти стадию послеуборочного дозревания в течение 6-8 недель в сухом, темном и проветриваемом помещении. При этом будут активизироваться гнббереллннм, оказывающие мощное стимулирующее действие на рост зерна и возвращающие его способность к прорастанию [54]. Поэтому для ускорения проращивания ячменя его часто орошают гибоерел-ловой кислотой.
Повышение содержания аминокислот в зерне может способствовать также развитию микрофлоры, выделяющей гриб Fusorium — вещество с мутагенным воздействием. Ячмень, пораженный таким грибом, не пригоден для приготовления солода. Грибы Aspergillus, Penicillium выделяют метаболиты, вызывающие избыточное пенообразование [141],
При проращивании ячменя (после отлеживания) происходит протео-литическое и цитолитическое расщепление :їерна, накопление активирован-ных и вновь синтезированных ферментов, предназначающихся для расщепления крахмалистых, белковых, азотистых веществ. Например, при воздействии протеолитических ферментов в солоде, путем расщепления белка, значительно увеличивается концентрация аминного азота, который затем участвует в образовании ростков солода.
Содержание свободных аминокислот зависит от содержания СОч в зерниной массе в первые 3-4 сут проращивания. Чем дольше цикл проращивания зерна, выше степень замачивания и концентрация ССЬ в зерновой массе в первые дни роста, тем больше в нем растворяется белковых веществ. Но, учитывая негативное влияние высокой концентрации аминокислот, упомянутое выше, по-видимому, предпочтительнее использовать ячмени с пониженным растворением белковых веществ. В настоящее время повышенным спросом пользуется солод с числом Кольбаха примерно 41 (концентрация аминного азота в сусле пе должна быть выше 200 мг/дм3) [141 ],
На вкус пива существенно влияет и рН вытяжки солода Считают, что рН в вытяжке солода, первом и охмеленном сусле, а также в пиве следует поддерживать в интервале 5,0-5,3. Значения рН 4,3 будут придавать пиву «старый вкус» [155, 156], Кроме того, в первые дни проращивания солода необходимо систематически удалять из зерна продукты его дыхания, называемые дериватами (дериваты - это продукты, образовавшиеся и выделяемые из зерна при дыхании).
Активность аминокислот в соло до ращении. При проращивании ячменя в формировании компонентов солода участвуют почти все аминокислоты. Влияние их на качественные показатели солода, особенно на образование продуктов меланоидпновой реакции, изучено недостаточно [ 29, 32, 37, 44, 52, 71, 73,92. 99, 111, 79, 169, 136, 158], Поэтому в своих опытах мы исследовали активность различных аминокислот в образовании красящих веществ, в том числе а-аланина, р-аланипа, аспарагиновой кислоты, аспарагипа, у-аминомасляной кислоты, метиоиипа, цисшиа и глюкозы в соотношении 0,03 моля/дгуг аминокислоты и 0,06 моля/дм глюкозы.
Опыты проводили в фосфати о-т нитратных буферных растворах концентрацией 0,3 моль/ дм ипвертиого сахара с 0,05 моль/ дм аминокислоты при рН 5,6 и при температуре 85С, в колбах с обратными холодильниками- Растворы нагревали однонременно в одной водяной бане. Цветность измеряли на КФК-3 при 540 нм и одинаковом рН 5,6.
