Электрохимическая активация растворов при получении пивного сусла

Электрохимическая активация растворов при получении пивного сусла

С.Н. Храпенков, М.В. Гернет, Д.А. Свиридов

Московский государственный университет пищевых производств К.В. Кобелев

ГУ ВНИИпивобезалкогольной и винодельческой промышленности В.М. Бахир ОАО «НПО Экран»

Явление электрохимической активации (ЭХА) воды и водных растворов, открытое в 1972 г., и в настоящее время продолжает интересовать исследователей в свете расширения областей применения подобных реакторов.

Известно, что идеально чистой воды в природе не существует, и минерализация обычной питьевой воды составляет до 1 г/л. Если через нее проходит постоянный электрический ток, то поступление электронов в воду у катода, так же как и удаление их из воды у анода, сопровождается целой серией электрохимических реакций, в результате которых образуются новые вещества, изменяется вся система межмолекулярных взаимодействий, в том числе и структура воды как растворителя [1, 2].

Ранее проведенные исследования показали, что ферменты солода и препаратов микробного происхождения активизируются в процессе получения сусла в пивоваренном производстве. При этом наиболее благоприятное влияние оказывает анолит: уменьшается время осахаривания затора, увеличивается экстрактивность [3]. В статье представлены данные, полученные в дальнейших сериях опытов. ЭХА-растворы были получены на установке СТЭЛ-20АК, позволяющей получать анолиты, близкой к нейтральным значениям рН. Физико-химические пока-

затели ЭХА-растворов и исходной городской воды представлены в табл. 1.

Данные показатели воды определили с использованием следующих методов.

С помощью иономера лабораторного И-160 были определены рН и потенциал растворов. Солесодержание измеряли кондуктометрическим методом на кондуктометре iпoLab. Щелочность определяли путем титрования растворов 0,1 н. серной кислотой. Общую жесткость измеряли путем титрования 0,15 М раствором EDTA, а содержание свободного хлора и железа — спектрофотомет-рическим методом с использованием спектрофотометра НААСН DR/2000.

Исследования по получению пивного сусла проводили в ГУ ВНИИ ПБ и ВП на экспериментальной пилотной установке. Затирание осуществляли настойным способом. В качестве зернового сырья использовали смесь различных солодов и в качестве несоложеного сырья — ячмень, которым заменяли солод на 10, 20,30 %.

Известно, что настойный способ затирания зернопродуктов при производстве пива предполагает наличие пауз при температурах: 45 °С, (белковая), 62 °С (мальтозная), 70 °С (пауза для оса-харивания).

Нами было показано, что нагрев затора до температуры выше 30 °С приводит к потере свойств ЭХА-растворов. Поэтому для активации ферментных

Качественные показатели Исходная вода Анолит Католит

рн 6,8-7,4 5,4-6,3 8,5-10,2

Потенциал, мВ 250-430 600-900 -

Солесодержание, мг/л 250 150 180

Щелочность, мг-экв/л 200 30 170

Хлор свободный, мг/л 0,01 7,25 0,02

Жесткость общая, мг-экв/л 221 136 170

Железо, мг/л 0,05 0,05 0,03

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

систем солода была предложена дополнительная 20-минутная пауза при температуре затора 30 °С.

В серии экспериментов на данной установке мы получали сусло в опытном образце на анолите и сравнивали его с пробой сусла, полученной на основе простой воды. В процессе приготовления затора контролировали время осахаривания. В неохмеленном сусле определяли содержание сухих ве-ществ,экстрактивность и рН.

Было показано,что использование анолита ускоряет ферментативный гидролиз крахмала, так как время оса-харивания опытного образца во всех случаях меньше времени осахаривания контроля (рис. 1). Кроме того, эк-страктивность во всех опытных образцах выше, чем в контроле (рис. 2).

В промышленных масштабах применение несоложеных материалов сочетается с использованием ферментных препаратов микробного происхождения. В дальнейших экспериментах мы исследовали влияние ЭХА-растворов при использовании несоложеного материала (ячменя) совместно с ферментными препаратами.

Мы использовали препараты ферментов Beerzym Amyl XT и Beerzym Minical фирмы DOHLER. Первый препарат содержит термостабильную бактериальную а-амилазу для разжижения крахмала несоложеного сырья. В состав второго включена грибная глюкоамилаза для более глубокого осахаривания затора. Норма внесения препаратов в затор для Beerzym Amyl XT равна 0,2 мл на 1 кг засыпи и для Beerzym Mini-cal — 0,1 мл на 1 кг засыпи. Опытные и контрольные затирания проводили при тех же условиях, что и в первой серии опытов.

Время осахаривания контрольных затираний с применением ферментных препаратов выше времени осахарива-ния опытных затираний на 10-15 %.

Так как применение ЭХА-растворов активирует действие ферментов на 10-12%, было принято решение о про-

40

37

32  34

31

125

16

< <3^

0 10 20

Количество несоложеного сырья, % — Анолит —— Контроль

30

Рис. 1. Зависимость времени осахаривания от состава засыпи

4 2003

18

ведении серии экспериментов с уменьшенной на (10 %) дозой вносимых ферментов. Время осахаривания заторов, в приготовлении которого использовали анолит и пониженную на 10 % дозу ферментов, практически совпадает со временем осахаривания контрольных заторов с полной задачей ферментов (рис. 3).

Следовательно, можно сделать вывод о том, что применение анолита в про-

цессе затирания позволяет сократить норму внесения ферментов на 10 %. Учитывая, что экстрактивность при применении анолита возрастает на несколько процентов, можно уменьшить зерновую засыпь варки. Это все свидетельствует о том, что применение электрохимически активированных растворов в пивоваренной промышленности имеет перспективы для их дальнейшего эффективного применения.

ЛИТЕРАТУРА

1. «Электрохимическая активация-97». Первый международный симпозиум «ЭХА в медицине, сельском хозяйстве, промышленности». — М., 1997.

2. «Электрохимическая активация-99». Второй международный симпозиум. — М., 1999.

3. Храпенков С.Н., Гернет М.В., Бахир В.М. Воздействие электрохимически активированных систем на ферменты солода // Пиво и напитки. 2002. № 5. С. 20-21.

90 ЛЕТ НА МИРОВОМ РЫНКЕ

ВСЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА И НАПИТКОВ

УиЬСА$СОТ

НАДЕЖНОСТЬ, КАЧЕСТВО, СЕРВИС

3 Фильтровальный 3 Фильтровальные картриджи, модули

3 Кизельгур 3 Моющие и дезинф] 3 Пивоваренный 3 Клей для этикетки и упаковки 3 Стабилизаторы белков и полифенолов 3 Ферментные пре] 3 Активированный

3 Фильтрационные линии ановки РУРР-стабилизации 3 Карбонизаторы сокоплотного смешивания 3 Теплообменники, насосы ерительные приборы, датчики 3 Лабораторное оборудование кое оборудование для виноделия розлива в КЕГи, бутылки, банки 3 Оборудование б/у 3 Запасные части

Приглашаем посетить наш стенд № 64 в зале «А» на выставке «Пиво-2003» в Сочи

ООО «ВУЛКАСКОТ» г. Москва Тел.: (095) 785 21 92, 242 96 86. Факс (095) 785 21 92. E-mail: vulcascot@postman.ru

sopuraCS

4•2003

9