Интенсификация солодоращения при применении АПсубтилина и солей магния и железа

Интенсификация солодоращения при применении АПсубтилина и солей магния и железа

1Е.А. Казакова, Г.А. Ермолаева

Московский государственный университет пищевых производств

В настоящее время проблемам улучшения качества солода уделяется большое внимание как за рубежом, так и в России. Для улучшения солода применяют различные способы: с одной стороны, это селекция ячменя, а с другой — различные методы воздействия непосредственно на само зерно [5].

Методы воздействия на зерно ранооб-разны — это физические, химические, биохимические, механические и другие способы, влияющие на процесс проращивания путем воздействия на механизм роста, т. е. либо его стимулирующие, либо способствующие замедлению процессов, происходящих в прорастающем зерне, то есть играющие роль ингибиторов, тем самым улучшая качественные показатели получаемого солода (прорастаемость, экстрактив-ность, ферментативную активность и т.д.).

В качестве активаторов роста и ингибиторов дыхания предложены многие химические вещества: минеральные и органические кислоты и соли, спирты, микро- и макроэлементы и др. [4].

Минеральные элементы принимают непосредственное участие в превращении материи и энергии в растительном организ-

ме. Например, катионы кальция, магния, марганца и аммония влияют и на обмен веществ, и на процессы дыхания и фотосинтеза в растительной клетке.

С целью регулирования процессов роста и дыхания зерна используют неорганические соли, содержащие катионы меди, аммония, калия, железа, кальция и анионы хлора. Данные катионы обладают близкими атомными радиусами, что и определяет их сродство к определенным ферментам [2].

Регулирование процесса прорастания зерна также может осуществляться биохимическими методами — с помощью применения ферментных препаратов (ФП).

В настоящее время в пивоварении широко применяют биокатализаторы различного характера действия: амилолитическо-го, протеолитического, цитолитического, а также комплексного действия.

Как было отмечено ранее [3], используемые ферменты лабильны к изменению внешних факторов (температуре, рН), что может сказаться на их активности.

Поэтому нами было продолжено исследование совместного воздействия солей М£Б03 • 6Н2О и Ре (ЫН4)(Б04) 2 • 12Н2О и

ферментного препарата АПсубтилин на физико-химические показатели солода, полученного из образца ячменя, имеющего низкие солодовенные свойства.

С одной стороны, катионы магния, аммония и железа участвуют в регулировании обменных процессов в клетках растений; с другой — данные катионы способны влиять на ферментативную активность фермента.

Известно, что все тиоловые протеина-зы содержат в активном центре сульфгид-рильную группу и характеризуются общими свойствами, и активность ферментов повышается в присутствии восстанавливающих веществ, к числу которых относят различные соединения, содержащие сульфгидрильную группу (цистеин, глюта-тион, 2-меркаптоэтанол, 2,3-димеркапто-пропанол), борогидриды, сульфгидриды, бисульфиды, сульфиды и др. [1]. В данном случае Э032- является восстановителем для протеазы АПсубтилина.

Протеолитические ферменты — классические металлоферменты, содержащие атом цинка в качестве простетической группы. Металл достаточно прочно связан с белком и не теряется при последовательных перекристаллизациях фермента. Удаление цинка приводит к полной потере ферментативной активности. Последняя может быть полностью или частично восстановлена не только при добавлении цинка, но и некоторых других двухвалентных металлов, таких, как никель, кобальт, марганец, железо, кадмий, ртуть [2].

В работе изучали влияние солей при их совместном с биокатализатором внесении на энергию и способность прорастания ячменя (Б ), а также на изменение активности амилолитических (АС) и протеолитичес-ких ферментов (ПС) в солоде (табл. 1 и 2).

9 8,5 8

5 7,5

е

^ 7

те

¡5 6,5

I 6

I 5,5

I 5 S 4,5 i 4

U

<L 3,5

о

S 3 2,5

2

30 60 90 120 150 180 240 Продолжительность замачивания, мин

1 — ячмень (контроль); 2 — ячмень + 0,1 % АПсубтилина; 3 — ячмень + 0,1 % АПсубтилина + + 0,2 % сульфит магния; 4 — ячмень + 0,1 % АПсубтилина + 0,1 % железоаммонийные квасцы

Динамика набухания ячменя при внесении биокатализатора и солей

Таблица 1

Образец ПС (ед./г), при продолжительности замачивания, мин

30 90 180 270

Ячмень 5,63* 3,52 2,72 2,41

Ячмень + 0,1% АПсубтилина 7,91 5,13 3,41 3,30

Ячмень + 0,2% MgSO3  6Н20 + 0,1% АПсубтилина + 3 2 + соль 0,1% Fe(NH4)(SO4)2  12Н20 8,45 6,76 4,93 4,23 3,58 3,22 3,05 2,76

* Показатель следует умножить на 105, г/мин.

Таблица 2

Показатель K2 K3 Свежепроросший солод при замачивании с ФП и солью, %

0,01 | 0,05 I 0,10 I 0,20 0,50 1,00 2,00

MgSO3  6H2O

Enp, % 90,3 91,6 91,1 90,4 91,4 92,6 93,2 91,0 90,4 89,7

Е , % cn.np. АС, ед./г 93,1 94,4 93,5 93,3 93,4 94,2 95,0 93,1 92,8 91,4

39,0 43,3 40,1 43,2 43,5 44,9 43,7 42,8 40,9 38,8

Fe^^XSO^  12H2O

Enp , % 90,3 91,6 90,4 90,8 90,9 92,5 92,2 91,2 90,5 87,8

E , % cn. np/ АС, ед ./г 93,1 94,4 91,9 93,4 93,6 95,0 94,8 93,0 91,8 90,8

39,0 43,3 38,6 39,7 40,4 43,3 44,9 41,8 40,3 38,2

К1 — ячмень (контроль); К2 — ячмень с добавлением 0,1% АПсубтилина (контроль); К3 — ячмень с добавлением только соли (контроль); Еп — энергия прорастания ячменя.

ПИВО " "ЛПИТКИ

4•2004

МЕЛИТОПОЛЬПРОДМАШ

Ме1йоро1ргос1та5И

>

Ц1

и

3 ГТЩЩ

• фасовочно-укупорочные машины

• ополаскивающие машины •триблоки

• выдувные машины

• ориентаторы

• сатураторы

• моечные машины

• этикетировщики для бумажной и полипропиленовой этикетки

• группираторы и упаковщики

72310, Украина, Запорожская обл., Мелитополь, ул. Фрунзе, 57 тел: +38(0619) 422487, 425868, 425499 факс: +38(0619) 423257, 421225 prodmash@prodmash.com www.prodmash.com

Представительство в Москве тел: +7(095) 972-07-73, 978-48-24

АПсубтилин вносили в количестве 0,1 %, а соли — 0,01-2 % к массе ячменя.

Из полученных данных видно, что энергию и способность прорастания, а также АС наиболее эффективно увеличивают соли сульфита магния в количестве 0,1-0,2 % к массе замачиваемого зерна, а также железоаммонийные квасцы.

Практически важный показатель процесса замачивания ячменя — набухае-мость — способность сухого зерна впитывать определенную массу влаги за единицу времени при его замачивании (см. рисунок). Применение солей магния и железа увеличивает скорость набухания ячменя на 50 % в случае применения сульфита магния и на 20 % — железоаммонийных квасцов по сравнению со скоростью набухания ячменя. Но, оценивая скорости набухания зерна в присутствии только ферментного препарата и при совместном использовании солей и ФП, видно, что лучший результат у солода из ячменя, замоченного в 0,1%-ном растворе препарата и 0,2%-ном растворе сульфита магния.

Применение же 0,1%-ного раствора железоаммонийных квасцов замедляет процесс набухания ячменя. Отрицательный эффект в последнем случае можно объяснить тем, что ионы железа способны связываться с дубильными веществами оболочки ячменя и образовывать нерастворимые соединения, способствующие замедлению проникновения влаги внутрь зерна.

Положительное влияние применения железоаммонийных квасцов на прорастае-мость и АС можно объяснить присутствием ЫИ4+-группы в составе соли, которая активирует процессы, происходящие в зерне. Но после проведения процесса замачивания ячменя в растворе железоаммонийных квасцов наблюдалось потемнение оболочки зерна, что может отрицательно сказаться на качестве светлого пивоваренного солода.

По результатам данных исследований можно сделать вывод, что применение ферментного препарата АПсубтилина в сочетании с М^БО,, интенсифицирует процесс замачивания ячменя и увеличивает энергию и способность прорастания ячменя, а также амилолитическую активность свежепроросшего солода.

ЛИТЕРАТУРА

1. Арсланбекова И.Г. Разработка режима солодора-щения с перезамачиванием и химико-технологическая характеристика: Афтореф. дис... канд. техн. наук — М., 1973

2. Диксон М, Уэбб Э. Ферменты. — М.: Мир, 1977.

3. Казакова Е.А., Ермолаева Г.А. Проращивание ячменя с применением хлорида кальция и ферментного препарата//Пиво и напитки. 2004. № 2. С. 30.

4. Лернер И.Г, Лифшиц Д.Б.,Жуков А.И. и др. Достижения в технологии солода и пива — М.: Пищевая промышленность; Прага: Изд-во технической литературы, 1980.

5. Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств. — М.: Колос, 1999 и др.

4•2004 1

..................