Контроль процесса затирания
Пример
На нейтрализацию кислоты 20 мл фильтрованного гидролизата израсходовано 25 мл 0,1 N раствора едкого натра; 2,5: 10 = 0,25".
Градус кислотности — это количество нормального раствора едкого натра, расходуемого для нейтрализации кислоты в 20 мл отфильтрованного начального сиропа.
Определение активной кислотности затора.
Активная кислотность затора с достаточной точностью определяется электрометрически. Схема, устройство и методы определения рН даются в описаниях, которыми снабжаются потенциометры - иономеры.
С меньшей точностью рН определяется при помощи индикаторов.
Универсальный индикатор ЗИВ-1 позволяет выполнять экспрессное определение рН.
Капля указанного индикатора в смеси с 1—2 каплями затора (лучше отфильтрованного) дает следующее окрашивание:
2
Красно-розовое
7
Желто-зеленое
3
Красно-оранжевое
8
Зеленое
4
Оранжевое
9
Сине-зеленое
5
Желто-оранжевое
10
Фиолетовое
6
Лимонно-желтое
Процесс энзиматического осахаривания контролируется йодной пробой.
Несколько капель затора стеклянной палочкой наносят тонким слоем на белую фарфоровую пластинку. Сюда же пипеткой добавляют 2—3 капли водного раствора йода. Появление синего окрашивания указывает на присутствие крахмала, фиолетового — на содержание в заторе большого количества продуктов начального распада крахмала—амилодекстринов.
Черно - бурое окрашивание свойственно такой стадии осахаривания, когда в заторе уже почти весь крахмал расщеплен, но в растворе содержатся наряду с сахарами также и продукты начального гидролиза, т. е. первичные декстрины.
Красный цвет пробы означает высокое содержание в гидролизате конечных декстринов.
Наконец, желтое окрашивание указывает на полноту и законченность осахаривания.
В некоторых случаях для йодной пробы берется не затор, а отфильтрованный через бумагу мальтозный сироп. Такая проба может дать представление о наличии в гидролизате начальных декстринов и сахаров, но не характеризует полноту расщепления крахмала, который не проходит через бумажный фильтр.
Между тем даже при относительно хорошем разваривании сырья все же в заторе часто содержится часть неосахаренного крахмала, который при йодной пробе фильтрованного сиропа не принимает участия в реакции.
В процессе фильтрации осахаренного затора контроль ведется главным образом за плотностью отфильтрованных сиропов, за их общей и активной кислотностью и наличием в них взвешенных веществ, а также за кислотностью и концентрацией сладких промоев после промывки дробины.
Плотность сиропов определяется обычно ареометрами. Ареометр Брикса калибрирован для сахарных растворов. Нуль на шкале этого ареометра указывает его положение в дистиллированной воде при температуре 20° (имеются также ареометры, калибрированные при 15 и 17,5°).
Так как ареометры Брикса калибрированы для сахарных растворов и указывают процентное содержание сахаров, то при замерах паточно-мальтозных сиропов имеют место некоторые неточности, которые обычно вo внимание не принимаются.
Широко применяются также ареометры, показывающие удельный вес сиропов.
Измерение плотности жидкости ареометром производится следующим образом: в стеклянный или металлический цилиндр с достаточным сечением, исключающим трение ареометра о боковые его стенки, наливают испытуемую жидкость с таким расчетом, чтобы после погружения в нее ареометра жидкость доходила до верхней кромки цилиндра.
Погруженный в жидкость ареометр, медленно опускаясь, останавливается на определенном уровне. Показание шкалы ареометра, находящейся на одном уровне с испытуемой жидкостью, является показателем концентрации жидкости.
При измерении плотности жидкости ареометром показатель шкалы принимается по нижнему краю мениска, если на ареометре не имеется указания, что он калибрирован по верхнему краю мениска. В показания ареометра вносится температурная поправка по таблице Злобивского.
Определение кислотности сиропов и сладких промоев после промывки жмыха производится методом титрования 20 мл сиропа или промоев 0,1 А^ раствором едкого натра при индикаторе фенолфталеине и выражается в градусах кислотности.
Определение взвешенных примесей и мути в сиропах производится путем их органолептической оценки.
Определение влажности фильтрпрессного жмыха. Жмых, отобранный в различных рамах фильтрпресса и различных частях рам, смешивают, разминают шпателем, вторично тщательно перемешивают, после чего из него отбирают навеску в 5 г, которую помещают в стеклянную бюксу с притертой крышкой, предварительно высушенную в сушильном шкафу. Бюксу с навеской переносят в сушильный шкаф.
Высушивание ведется при 105° в течение 4 часов, после чего бюксу охлаждают, взвешивают и снова помещают в сушильный шкаф на 2 часа. Далее бюксу вновь охлаждают, взвешивают и помещают в сушильный шкаф.
Это повторяется до постоянного веса бюксы с содержимым или до разности между двумя взвешиваниями, не превышающей 0,001 г.
Разность между начальным и последним взвешиваниями бюксы с навеской выражается в процентном содержании влаги.
Пример.
Навеска жмыха 5 г, вес бюксы 12,5 г, общий вес бюксы с навеской до сушки 17,5 г, общий вес бюксы с навеской после сушки 14,75 г.
Содержание влаги в сыром жмыхе
(17,5- 14,5)*100/5 = 60%.
Определение содержания в дробине сухих веществ мальтозной патоки. Содержание сухих веществ патоки в дробине характеризует качество промывки дробины и отражается на выходах продукции.
Вначале определяют влажность жмыха по описанному методу. Далее 20 г дробины помещают в мерную колбу на 100 мл, в которую доливают воду до метки. Суспензию тщательно размешивают и подогревают на водяной бане до 40—50°, после чего в колбу вторично доливают воду до метки. После десятиминуткого перемешивания смесь фильтруют через бумажный фильтр.
Фильтрат в количестве 50 мл в фарфоровой чашечке уваривают на водяной бане до плотности 50° Бр, после чего густой сироп высушивают с бумажными роликами до постоянного веса. Полученный сухой остаток пересчитывают в проценты по безводной дробине.
Пример.
Взята навеска 20 г дробины влажностью 60%, получено 0,3 г безводной мальтозной патоки.
Из 50 мл фильтрата получено 0,3 г безводной патоки.
Следовательно, всего растворимых веществ в навеске 0,3 * 2=0,6 г.
Содержание крахмала в жмыхе характеризует работу станции по развариванию сырья и полноту осахаривания крахмала, содержащегося в муке и солоде.
Определение крахмала производится по Эверсу с поправкой на растворимые углеводы, содержащиеся в дробине.
Число Кольбаха свидетельствует не о количестве «расщепленного» белка при солодоращении, а о количестве растворимого азота, образующегося в результате процесса затирания, т. е. азота, содержащегося в конгрессном сусле. Так, при затирании происходит дополнительное воздействие протеолитических ферментов солода на оставшиеся неизменными белковые и вновь возникшие вещества в процессе солодоращения.
В действительности же количество азотистых веществ, растворенных при солодоращении, значительно меньше образующихся в процессе затирания. Это касается как содержания растворимого азота, так и его фракций, причем менее всего изменяется фракция аминного азота, так как массовая доля а-аминного азота возрастает при затирании лишь на 20-25 % по сравнению с содержанием аминокислот в солоде.
Аминный азот.
Практический интерес представляет та часть растворенных азотистых соединений, которая участвует в метаболизме дрожжей, т. е. а-аминный азот. Его определяют спектрофотометрическим методом с нингидриновым реактивом. Оптимальным считается содержание а-аминного азота в солоде в пределах 130— 150 мг/100 г СВ солода. Установлено, что уменьшение а-аминного азота на 15 % приводит к увеличению времени брожения на 20-30 %. Кроме того, как низкое, так и высокое содержание а-аминного азота приводит к увеличению концентрации сивушных масел (высших спиртов).
Число Хартонга (Гартонга) свидетельствует об активности протеолитических ферментов в солоде, т. е. о расщеплении белков солода и содержании в сусле аминного азота. Его рассчитывают путем отношения величины экстракта, полученного при затирании солода в течение часа (при температуре 45"С), к экстракту конгрессного затора и выражают в процентах. Оптимальным является значение того показателя, которое колеблется от 33 до 39 %. В том случае, когда величина Хартонга ниже 33 %, солод характеризуется низкой активностью протеолитических ферментов и ограниченным расщеплением белков, что является результатом низкой способности ячменя к прорастанию, неправильному ведению процесса замачивания. Сусло, полученное из такого солода, будет содержать недостаточное количество аминного азота, необходимого как для размножения дрожжей, так и для их бродильной активности.
Амилолиз - процесс, обусловливающий гидролиз крахмала при затирании. От степени амилолиза зависит фильтрование сусла, выход экстракта, отделение взвесей, брожение, осветление и фильтруемость пива и, в конечном счете, его стойкость. Глубина амилолиза контролируется пробой с йодом на полноту осахаривания, однако продолжительность осахаривания дает общую, но недостаточную информацию. Поэтому дополнительно изучают диастатическую силу, экстрактивность солода при температуре 65 °С (VZ 65 °С ) и 80 °С (VZ 80 °С), конечную степень сбраживания сусла и йодное число лабораторной дробины.
Время осахаривания зависит от растворения солода и активности амилолитических ферментов (а- и в-амилазы). Солод короткого ращения и плохо растворенный, а также солод, изготовленный из неотлежавшихся или стекловидных ячменей, осахаривается медленнее. Солод, высушенный при высоких температурах, характеризуется низкой активностью ферментов и медленным осахариванием. Быстро осахариваются перерастворенные солода или солода, высушенные при низких температурах (ниже 80 °С). Светлый солод высокого качества осахаривается за 10-15 мин. Если время осахаривания у светлого солода превышает 20 мин, необходимо установить причину этого и определить развитие зародышевого листка, долю непроросшего зерна, стекловидность, а также измерить амилолитическую активность (диастатическую силу).
Диастатическая сила является показателем активности амилаз, она выражается в единицах Виндеша - Кольбаха (WK). Хороший светлый солод, полученный из ярового ячменя, должен иметь активность более 220 ед. WK, из озимого ячменя -350 ед. WK, темный -150-170 ед. WK.
Высокая активность амилолитических ферментов особенно важна при переработке зерновых несоложеных материалов (ячменя, риса, кукурузы).
Величина VZ65 оС характеризует активность в-амилазы и определяется при температуре 65 °С. Оптимальная величина этого показателя составляет 98,7 %. Величина VZ 65 ниже стандартной указывает на слабую активность ферментов и недостаточное растворение эндосперма. Следствием этого является недостаточное сбраживание в бродильном отделении и неудовлетворительное осветление в лагерном подвале. Величина VZ65 выше 98,7 % свидетельствует о хорошем растворении эндосперма. Величина VZ65, превышающая значение 99,5 %, характеризует перерастворение солода и большие потери на процессы дыхания при солодоращении.
Величина VZ8o определяется при 80 °С и характеризует разжижающую способность солода (активность а-амилазы). Стандартной считают величину VZ80, равную 93,7 %. Значение VZ80 зависит от ферментативной активности солода. По ее величине можно судить о протекании процесса затирания, фильтрации и варки сусла с хмелем, главном брожении, а также осветлении пива в лагерном отделении.
Солод с низким значением VZ80 плохо осахаривается, это ведет к преждевременному осаждению дрожжей при брожении. Если величина VZ80 выше стандартной, то солод имеет хорошую разжижающую способность. Величина VZ80 выше 96,0 % указывает на недостаточную отсушку солода.
Важным показателем качества солода является скорость фильтрования горячего сусла при температуре затора 80 °С: быстрая фильтрация свидетельствует о высокой активности а-амилазы; медленная - о неудовлетворительном качестве солода.
Экстрактивность солода выражается суммой экстрактивных веществ, которые при затирании стандартным настойным способом (в соответствии с ГОСТ 29294-92) переходят в раствор. Для хороших солодов массовая доля экстракта составляет 79-82 % от сухого вещества солода.
Эти показатели выше, чем те, которые получают в производственных условиях.
Объясняется это тем, что при лабораторном затирании используются тонкий помол (90 % муки), дистиллированная вода и заторные стаканы, в которых процесс затирания отличается от процессов, проходящих в промышленном заторном аппарате.
Выход экстракта является одним из главных экономических и технохимических показателей при оценке качества солода.
Он зависит от сортовых особенностей ячменя, в частности, от содержания в нем белка, пленчатости, района возделывания и климатических условий.
Наряду с этим также имеет значение режим солодоращения, который обусловливает цитолитическую, протеолитическую и амилолитическую активность ферментов в солоде, а следовательно, и степень его растворения.
◇ Перейти к оглавлению.