Влияние частоты переменного тока на солодоращение ячменя

Влияние частоты переменного тока на солодоращение ячменя

Е.П. Зарубина, С.Ф. Данько

АООТ «Дека» (г. Великий Новгород) Т.Н. Данильчук

Московский государственный университет пищевых производств Д.Н. Юрьев

НИИ прикладной эврологии РАЕН В.В. Егоров

Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина

В работе [1] было изучено влияние времени пропускания переменного микроэлектротока частотой 50 Гц через зерно ячменя на его прорастание в технологии солодоращения, а также на ферментативную активность образующегося солода. Установлено, что в плане улучшения основных показателей процесса и конечного продукта наиболее оптимальное время — 15 мин. Вместе с тем, как показано в наших работах [2,3] на примере звука, не только время, но и частота физического воздействия на зерно оказывают существенное влияние на его прорастание (Есп) и активность ферментов солода. В этой связи цель настоящей работы — исследование влияния на указанные показатели частоты переменного тока (фактически переменного электромагнитного поля) в диапазоне 50-10 000 Гц.

В работе использовали сорт ячменя «Одесский 100» (Есп = 90 %). Проращи-

вание зерна осуществляли в соответствии с лабораторным вариантом промышленной технологии солодоращения (первое замачивание — 4 ч в воде, воздушная пауза — 14-16 ч, второе замачивание — 4 ч в воде и далее проращивание в течение 5 сут) [4]. После первого или второго замачивания ячмень обрабатывали током силой 5 мкА (в расчете на зерновку) требуемой частоты в течение 15 мин путем приложения электродов непосредственно к зерновке. Способ обработки ячменя током подробно описан в [5].

Способность прорастания (Есп) рассчитывали по числу семян, проросших на 5-й день. Амилолитическую активность солода (АС) определяли иодимет-рическим титрованием по методу Вин-диша-Кольбаха, а протеолитическую активность (ПА) — рефрактометрически по методу Петрова [4]. Для оценки активности цитолитических ферментов

ипользовали определение степени растворения сырого солода (СР) по методу Проскурякова [4]. Разность экстрактив-ности солода мелкого и крупного помола устанавливали по стандартной методике [4]. Все эксперименты и измерения проводили не менее 3 раз. Ошибка определения Есп ячменя составляла 1-2 %, а ферментативной активности солода не превышала 15 %.

Зависимость относительной способности прорастания ячменя, обработанного на разных стадиях солодоращения, от частоты тока представлена на рис. 1. Видно, что Есп опытных образцов в большинстве случаев выше контроля, т.е. воздействие переменного тока увеличивает всхожесть ячменя. При этом, как следует из данных рисунка, относительная Есп зерна существенно зависит от стадии его обработки и частоты воздействия. В частности, наблюдается тенденция роста Есп с увеличением частоты, что может быть результатом подавления активности микрофлоры на поверхности зерна [2]. Как видно на рисунке, оптимальной для любой стадии обработки зерна является частота 200 Гц. Она позволяет увеличить всхожесть на 2 % и более, что существенно для производства.

Сравнение приведенных на рис. 1 зависимостей с полученными в [3] при обработке воздушно-сухого ячменя сорта «Одесский 100» звуком в том же диапазоне частот показывает, что обнаруженные в настоящей работе экстремумы в большинстве случаев совпадают с найденными ранее. В частности, отчетли-

10

100 1000 Частота тока, Гц ♦ 1-е замачивание -- 2-е замачивание

10 000

130

Q

о 120

&

о 110

* 100

3-

о* < 90

10 100 1000 Частота тока, Гц Ф 1-е замачивание -- 2-е замачивание

10 000

Рис. 1. Зависимость всхожести ячменя от частоты тока

Рис. 2. Зависимость амилолитической активности солода от частоты тока

Таблица 1

Частота тока, Гц

Обработка зерна после 1-го замачивания, % к контролю

Обработка зерна после 2-го замачивания, % к контролю

50 96,1 96,9

100 96,8 95,4

200 102,4 93,8

500 1017 95,4

1000 92,8 96,1

2000 92,8 96,1

5000 97,6 93,8

10 000 102,4 93,8

Таблица 2

Наименование Контроль Опыт

Е % 72 76

Экстрактивность, % 68 74

Осахаривание, мин 28 23

Вязкость сусла, МПа-с 2,0 1,7

Число Кольбаха, % 35 38

Степень растворения,% 2,5 2,8

Амилолитическая активность, ед./г 240 280

Протеолитическая активность ед./г 114 116

выи максимум всхожести после озвучивания или обработки зерна током наблюдается в области 200 Гц. Это позволяет предположить общность механизмов низкоэнергетического воздействия звука и переменного тока на семена в исследованном диапазоне частот.

На рис. 2-4 приведены зависимости ферментативной активности солода, полученного после пропускания микроэлектротока через зерно на разных стадиях солодоращения, от частоты тока. Такая обработка ячменя как после первого, так и после второго замачивания позволяет существенно увеличить активность гидролитических ферментов в солоде (по сравнению с контролем) во всем диапазоне частот. Характер всех зависимостей по существу аналогичен, т.е. активность ферментов солода сначала возрастает с ростом частоты тока, а потом снижается. Максимум в большинстве случаев наблюдается в области 200 Гц, что совпадает с данными по всхожести зерна. Аналогичный экстремум активности гидролитических ферментов солода отмечен в работе [3] пос-

ле обработки ячменя звуком с частотой 200 Гц, что объяснялось активацией «стартовых» ферментов зерновки, в частности пероксидаз, в данной области частот.

Как видно на рис. 2-4, наиболее значительный эффект роста активности наблюдается для амилолитических (127 %) и протеолитических ферментов (196 %) при обработке зерна после первого замачивания, а цитолитических (СР — 205 %) — после второго замачивания. СР эндосперма зерна является показателем активности цитолитических ферментов. Характер зависимости СР от способа электрообработки коррелирует с данными по изменению разности эк-страктивности солода мелкого и грубого помола (табл. 1). Обработка зерна переменным микроэлектротоком после второго замачивания понижает разность экстрактивности по сравнению с контролем во всем диапазоне исследованных частот, чего не наблюдалось при подобной обработке зерна после первого замачивания. Колебания разности экст-рактивности солода мелкого и грубого

помола составили по шкале Кольбаха 2,9-3,2.

При выращивании ячменя на солод мы рекомендуем проводить электрообработку зерна после первого замачивания, так как при этом стимулируется всхожесть ячменя и увеличивается активность всех гидролитических ферментов. Оптимальным в плане производства пива является использование частоты тока 200 Гц. После обработки зерна микроэлектротоком такой частоты наблюдается хорошо воспроизводимый устойчивый рост всех показателей солода.

Полученные результаты прошли опытную проверку на пивоваренном заводе ОАО «Дека» (г. Великий Новгород) на расширенной партии ячменя. Был выращен пивоваренный солод из нестандартного ячменя Зазерский по предложенному в данной работе способу солодоращения. Показатели солода, полученного в опытном соложении, представлены в табл. 2.

Из приведенных результатов следует, что солодоращение ячменя после обработки переменным током в предложенном режиме (зерно после 1-ого замачивания, ток силой 5 мкА на зерновку и частотой 200 Гц, 15 мин) позволяет получить из нестандартного зерна солод, по своим показателям приближающийся к солоду второго класса согласно ГОСТ 29294-92, а из ячменя второго класса — к солоду первого класса, который может быть использован для получения пива.

ЛИТЕРАТУРА

1. Данько С.Ф., Данильчук Т.Н., Юрьев Д.Н., Егоров В.В. Звуковая обработка ячменя на разных стадиях солодоращения//Пиво и напитки. 2000. №5. С. 50-51.

2. Данько С.Ф. Интенсификация солодоращения ячменя действием звука различной частоты: Автореф. дис... канд. техн. наук. — М.: МГТА, 2001.

3. Зарубина Е.П., Данько С.Ф, Данильчук Т.Н., Юрьев Д.Н., Егоров В.В. Влияние микроэлектротока на солодоращение ячменя// Пиво и напитки. 2001. № 5. С. 20-21.

4. Зарубина Е.П,Данько С.Ф,Данильчук Т.Н, Юрьев Д.Н., Егоров В.В. Влияние переменного микроэлектротока на солодоращение ячменя//Пиво и напитки. 2002. № 2. С. 24-25 и др.

—Поздравляем с Юбилеем!

АНДРЕЕВУ Ольгу Васильевну —

заместителя генерального директора по аналитической и технологической работе МИЦ «Пиво и напитки XXI век», специалиста высокого класса!

Желаем быть всегда счастливой,

где счастье, там и красота! Радости Вам каждый день! Пусть удача будет Вашей спутницей! Новых Вам творческих

и профессиональных успехов!

Коллектив сотрудников МИЦ «Пиво и напитки XXI век»

4•2003

НПИТ^ 11

5