Показатели качества солода, характеризующие степень расщепления белков под действием протеолитических ферментов

Протеолиз - биохимический процесс, определяющий растворение солода, в частности гидролиз белковых соединений. Протеолиз в значительной мере определяет:

· качество пены;

· коллоидную стойкость;

· полноту вкуса;

· цвет пива.

Степень протеолиза оценивается:

· по массовой доле белка в солоде;

· по числу Кольбаха и Хартонга (Гартонга);

· по концентрации растворимого и α-аминного азота в конгрессном сусле;

· путем фракционирования азотсодержащих веществ по методу Лундина.

Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода свидетельствует о.удержании так называемого «сырого протеина» в солоде. Сырой протеин или как принято его называть - белок, определяется путем умножения содержания общего азота (азота белков, аминокислот, нитратный азот, аммиачный азот, азот нуклеиновых кислот), определенного методом сжигания по Кьельдалю, на коэффициент 6,25 (коэффициент получен исходя из среднего содержания азота в белке 16%). В связи с этим массовая доля белка в солоде зависит не только от сортовых особенностей ячменя, но и от агротехнологии его культивирования, в частности, от количества и времени внесения азотных удобрений. Кроме того, массовая доля белка в солоде определяется режимами солодоращения и сушки солода. Как правило, содержание белка в солоде на 0,1-ö.5% ниже, чем в ячмене, и не должно превышать 11,5% (табл. 2.2). Этот показатель важен при совместном рассмотрении его с показателем «растворимый азот» (табл. 2.2), который представляет собой азот, перешедший в раствор при затирании, и характеризуется числом Кольбаха.

Число Кольбаха выражает отношение растворимого азота к общему содержанию азота в солоде и выражается в процентах. Следовательно, число Кольбаха является показателем степени расщепления белков. Значение этого числа для солода хорошего качества колеблется в пределах от 36 до 42%. Необходимо заметить, что степень протеолитического растворения следует рассматривать во взаимосвязи с содержанием общего азота в солоде, поскольку при одном и том же числе Кольбаха содержание растворенного азота в сусле будет определяться массовой долей белка в солоде (табл. 2.4).

Таблица 2.4 Взаимосвязь между содержанием белка в солоде и фракциями растворимых азотсодержащих соединений

Следует заметить, что 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 как при затирании происходит дополнительное воздействие протеолитических ферментов солода на оставшиеся неизменными белковые вещества и вновь возникшие в процессе солодоращения. В действительности же количество азотистых веществ, растворенных при солодоращении, значительно меньше, чем 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 α-аминного азота возрастает при затирании лишь на 20-25% по сравнению с содержанием аминокислот в солоде.

Низкомолекулярные соединения азота. К этим веществам относятся аминокислоты и низкомолекулярные пептиды. Азот, входящий в их состав (формольный азот), выявляется методом йодометрического титрования (см. приложение 5). Однако практический интерес представляет та часть азота, которая участвует в метаболизме дрожжей - это α-аминный азот. Его определяют спектрофотометрическим методом с нингидриновым реактивом (см. приложение 6). Оптимальным считается содержание α-аминного азота в солоде в пределах 120-160 мг/100 г СВ. При этом следует учесть установленную закономерность: уменьшение α-аминного азота на 15% означает увеличение времени брожения на 20-30%.

Показано, что содержание низкомолекулярных азотсодержащих веществ коррелирует с массовой долей белка в солоде и числом Кольбаха, но также с разностью экстрактов тонкого и грубого помола и вязкостью (табл. 2.5).

Таблица 2.5 Шкала оценки солода по значению отдельных показателей

Число Хартонга (Гартонга) свидетельствует об активности протеолитических ферментов в солоде, т. е. о расщеплении белков солода и содержании в сусле аминного азота. Его определяют путем деления величины экстракта, полученного при затирании солода при 45 °С (VZ 45 °С) в течение часа, к экстракту конгрессного затора, и выражают в процентах. Оптимальным является значение VZ 45 °С 33-39%. Если величина Хартонга ниже 33%, солод характеризуется низкой активностью протеолитических ферментов и ограниченным расщеплением белков. Это результат низкой способности ячменя к прорастанию, неправильного ведения процесса замачивания. Сусло, полученное из такого солода, будет содержать недостаточное количество аминного азота, необходимого как для размножения дрожжей, так и для их бродильной активности, а полученное пиво будет иметь низкие органолептические свойства и физико-химическую стойкость.

Фракционирование азотсодержащих веществ по методу Лундина. О степени расщепления белков солода можно судить по фракционному составу азотсодержащих веществ, определенных по методу Лундина. Оптимальным является следующее распределение высоко-: средне-: и низкомолекулярной фракций - 25:15:60, при этом содержание высокомолекулярного азота оценивают с помощью метода осаждения сульфатом магния (см. приложение 7), а низкомолекулярные соединения - йодо-метрическим титрованием (медный способ - см. приложение 5).