Совершенствование технологии ржаного солода с применением ферментных препаратов

Совершенствование технологии ржаного солода с применением ферментных препаратов

Т.Ф. Киселева, В.А. Помозова, А.Н. Кроль

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Сырьем для производства хлебного кваса служат ржаной солод, ржаная мука, ячменный солод, сахар и другие продукты. В настоящее время квасное сусло готовят в основном из концентрата, который получают на специализированных заводах из ржаного ферментированного и неферментированного солода с добавлением несоложеных материалов.

При производстве ферментированного солода свежепроросший солод подвергают ферментации (томлению) для накопления низкомолекулярных углеводов и продуктов гидролиза белка, которые являются источником образования красящих и ароматических веществ. От качества солода зависят вкус, аромат и цвет хлебного кваса.

Процесс приготовления ферментированного солода можно условно разделить на две стадии: накопление и синтез ферментов; гидролиз под дей-

ствием ферментных систем биополимеров ржи.

От ферментативной активности солода во многом будет зависеть и содержание низкомолекулярных веществ, принимающих участие в образовании

250

красящих веществ. Чаще всего первая стадия длится не более 3 сут, что недостаточно для максимального накопления ферментов, а следовательно, для интенсивного их действия. При приготовлении неферментированного солода, который служит источником ферментов, длительность проращивания составляет не более 4 сут, что также не позволяет получить солод с высокой ферментативной активностью.

С целью совершенствования технологии солодоращения, снижения потерь сухих веществ, улучшения качества солода при его производстве рекомендуется применять регуляторы жизнедеятельности зерна, ферментные препараты. Один из эффективных приемов совершенствования процесса приготовления солода, в том числе и

50

0

0

1

4

2 3

Продолжительность ращения, сут — контроль 0,01 % — 0,03 % — 0,05 % — 0,1 %

Рис. 1. Динамика изменения амилолитической активности неферментированного солода

1 2 3

Продолжительность ращения, сут контроль 0,01 % — 0,03 % — 0,05 %

0,1 %

Рис. 2. Динамика изменения протеолитической активности неферментированного солода

300

¡й 200 и

ли 100 о ит

0

0 12 3

Продолжительность ращения, сут — контроль 0,01 % — 0,03 % — 0,05 %

Рис. 3. Динамика изменения цитолитической активности неферментированного солода

0,1 %

ржаного, — использование ферментных препаратов, содержащих комплекс амилолитических, протеолитических и особенно цитолитических ферментов.

В данной работе исследовали возможность использования ферментного препарата Целмолаза цитолитического действия для повышения ферментативной активности проращиваемого зерна ржи и качества готового ферментированного и неферментированного ржаного солода. Выбор препарата был обусловлен тем, что в составе ржи находится большое количество некрахмальных полисахаридов (целлюлоза, гемицел-люлоза, гумми-вещества, левулезаны), которые входят в структуру клеточных стенок эндосперма. На стадии солодо-ращения необходимо перевести их в растворимое состояние и достичь достаточно глубокого гидролиза [1]. Это позволит в дальнейшем повысить степень растворения эндосперма, экстрактив-ность готового солода, снизить вязкость получаемого из него сусла.

Для аналитических исследований использовали стандартные методики, принятые в пивобезалкогольной промышленности. Ферментативную активность анализируемых образцов ржи и ржаного солода определяли по следу-

200

150

100

5

0

4

5

500

400

4

5

ющим методам: амилолитическую — методом Виндиша-Кольбаха, протео-литическую — рефрактометрическим методом, цитолитическую — вискози-метрическим методом [2, 3, 4].

Исследования проводили на примере ржи сорта Товарный. Показатели качества исследуемого образца ржи приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, качественные показатели ржи, в частности прорас-

Таблица 1

Показатель Значения

Прорастаемость, % 92,4

Абсолютная масса, г 36,5

Натура, г/дм3 720

Содержание белка, % 11,8

Массовая доля экстракта, % 72,4

таемость, содержание белка позволяют применять ее для целей солодоращения. Такой образец лучше использовать для получения неферментированного солода ввиду невысокого содержания белка.

Замачивание ржи проводили воздушно-водяным способом при температуре 14...16 °С до достижения влажности 46-48 %. Ферментный препарат добавляли в последнюю замочную воду

1 1 1 1 1 I --

1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 -----1

1 Ayr I 1 1

i /уг  1

1 1 1 1 1 1

0 12. 4 5 6 7

300

I 250

S

и 200

150

Ф

Е

< 0

0 1

Продолжительность ращения, сут — контроль 0,01 % — 0,03 % — 0,05 % — 0,1 %

Рис. 4. Динамика изменения амилолитической активности ферментированного солода

2 4 6

Продолжительность ращения, сут — контроль 0,01 % — 0,03 % — 0,05 % — 0,1 %

Рис. 55. Динамика изменения протеолитической активности ферментированного солода

2000 ^ 1800 -сть 1600

о

15 1400 -

акти 1200 £ >1000 ¡Ш 800 -| 600 -толи 400 .§. 200" 0

0

контроль

2 3 4 5

Продолжительность ращения, сут

0,01 % — 0,03 % — 0,05 %

0,1 %

Рис. 6. Динамика цитолитической активности ферментированного солода

в количестве от 0,01 до 0,1 % к массе замоченной ржи. Продолжительность выдержки зерна с ферментным препаратом составила 6 ч.

При получении ржаного нефермен-тированного солода солодоращение проводили в течение 4 сут при медленном повышении температуры от 15 до 18 °С. Влажность в течение всего процесса проращивания поддерживали постоянной на уровне 44-46 %. В процессе проращивания определяли в динамике изменение амилолитической, протеоли-тической и цитолитической активности ферментов. В качестве контроля использовали образец ржи, проращиваемый без применения ферментного препарата. Данные представлены на рис. 1-3.

Из представленных рисунков видно, что при увеличении концентрации ферментного препарата возрастает ферментативная активность опытных образцов солода по сравнению с контролем. Внесение ферментного препарата в количестве 0,05 % к массе замачиваемой ржи позволяет сократить длительность проращивания на 12 ч, а в количестве 0,1 % — на 24 ч при получении ржаного нефермен-тированного солода. Дальнейшее увеличение дозы вносимого препарата нецелесообразно, так как это повлечет за собой удорожание производства.

При получении ржаного ферментированного солода процесс проращивания продолжался 3 сут, продолжительность томления — 3 сут. В пери-

од томления свежепроросший солод подвергали увлажнению для более интенсивного протекания ферментативных процессов. В течение всего периода отбирали пробы для определения амилолитической, протеолити-ческой и цитолитической активности проращиваемого зерна. Полученные данные представлены на рис. 4-6.

Из приведенных данных четко видно, что на протяжении всего периода соло-доращения опытные образцы, обработанные ферментным препаратом, имеют более высокие активности ферментных систем по сравнению с контролем. Следует отметить такую же тенденцию, как и при получении неферментированного солода: с увеличением дозировки вносимого препарата активность ферментов возрастает. Особенно наглядно это видно на рис. 6. Значение цитолитической активности в конце процесса превышает активность контрольного образца в 2,3 раза (при концентрации препарата 0,05 %) и в 2,8 раза (при концентрации препарата 0,1 %). Такое существенное увеличение цитолитической активности способствует интенсивным процессам гидролиза некрахмальных полисахаридов ржаного солода, тем более что температурные условия для этого весьма благоприятны. Все это позволяет предположить, что опытные образцы солода, обработанные на стадии замачивания раствором ферментного препарата, бу-

2 • 2006

0

8

1

6

7

23

дут иметь более высокие качественные показатели по сравнению с контролем.

Полученный свежепроросший солод был высушен. Сушку проводили с учетом максимального сохранения накопленных ферментов при проращивании, поэтому максимальная температура сушки неферментированного солода не превышала 65 °С. Основная задача сушки ферментированного ржаного солода — максимальное накопление ароматических и красящих веществ, поэтому максимальная температура сушки образцов ферментированного солода составляла 85 °С. Готовый солод анализировали по основным физико-химическим показателям качества (табл. 2 и 3).

Анализируя данные табл. 2 и 3, можно сделать вывод о том, что 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 цитолитического действия позволяет провести более глубокий гидролиз азотистых соединений и некрахмальных полисахаридов, что положительно отражается на выходе готового солода и на таких показателях, как массовая доля экстракта, продолжительность осахаривания (для неферментированного солода), содержание аминного азота.

Таблица 2

Образцы ржаного неферментированного солода

Показатель Контроль с ферментным препаратом в концентрации, %

0,01 0,03 0,05 0,1

Влажность, % 7,9 8,2 8,0 8,1 8,0

Массовая доля экстракта, % СВ 77,2 77,6 78,1 80,1 80,5

Продолжительность осахаривания, мин 25 22 20 18 15

Кислотность, к. ед 13,2 14,3 14,5 15,0 15,2

Содержание аминного азота, мг/100 см3 17,4 17,5 19,6 24,4 26,5

Таблица 3

Образцы ржаного неферментированного солода

Показатель Контроль с ферментным препаратом в концентрации

0,01 0,03 0,05 0,1

Влажность, % 8,0 7,9 8,0 8,0 8,0

Массовая доля экстракта, % СВ 78,0 78,3 80,2 82,6 82,9

Кислотность, к. ед 33,7 35,2 37,1 41,5 42,7

Содержание аминного азота, мг/100 см3 21,3 23,0 24,9 28,7 30,5

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод о возможности использования ферментного препарата цитолитического действия Целмолаза для интенсификации процесса солодоращения и улучшения качества готового ржаного солода.

ЛИТЕРАТУРА

1. РудольфВ.В. Производство кваса. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982.

2. Косминский Г.И. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. Лабораторный практикум по технохимическому контролю производства. — Минск: Дизайн ПРО, 1998.

3. Ермолаева Г.А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия. — СПб.: Профессия, 2004.

4. Рухлядева А.П., Полыгалина Г.П. Методы определения активности гидролитических ферментов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.

Четвертая Международная выставка и научно-практическая конференция

«ТЕХНОЛОГИИ И ПРОДУКТЫ ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ»

5-7ИЮНЯ2006 ГОДА Москва, МГУПП

В программе конференции:

- реализация Концепции государственной политики в области здорового питания населения России;

- состояние рынка функциональных и других продуктов;

- новейшие технологии получения различных групп функциональных продуктов;

- современное аппаратурное оформление технологий, упаковка здорового питания;

- качество и безопасность, стандартизация продуктов здорового питания;

- аналитические приборы и методы анализа пищевых ингредиентов и продуктов;

- подготовка специалистов для индустрии продуктов здорового питания.

В рамках конференции пройдут деловые встречи и переговоры. Аудитория конференции:

представители всех отраслей АПК, министерств и научно-исследовательских институтов,

органов стандартизации и сертификации и других организаций, производящих и реализующие пищевые продукты.

По вопросам участия в конференции обращаться: Московский государственный университет пищевых производств: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11 Тел.: (495)158-70-22, факс: (495) 727-11-74; 158-03-71, E-mail: media@mgupp.ru