Особенности технологии пивоварения при использовании ячменя

Одним из основных отличий между солодом и ячменем является целостность клеточных стенок, которые окружают крахмальные гранулы. Следовательно, основная задача при переработке заторов, содержащих ячмень, заключается в эффективном цитолизе. С этой целью используют цитолитические ферменты, а также затирание с одной или двумя отварками (разделы 3.1 и 3.2).

Известны технологии с предварительным развариванием несоложеного материала под давлением. При этом обнаружено, что с увеличением температуры термической обработки несоложеного ячменя от 100 до 143 °С наблюдается сравнительно равномерное повышение выхода экстракта: с использованием 20% несоложеного ячменя - на 0,7%; 30% - 0,8%; 40% - на 1,1% и 50% - на 1,2%. Продемонстрировано, что с увеличением температуры термической обработки несоложеного ячменя происходит сокращение продолжительности фильтрации затора. При обработке несоложеного сырья при температуре 143 °С продолжительность фильтрации заторов сокращается на 12,5-9,6% в зависимости от доли несоложеного ячменя в заторе по сравнению с обработкой его при температуре 100 °С. Однако при этом существенно меняется углеводный состав сусла: в нем увеличивается содержание глюкозы (на 22,8-45,1%), в то время как уровень мальтозы возрастает только на 6,0-7,6%.

Установлено также, что термическая обработка несоложеного ячменя при повышенных температурах способствует гидролитическому расщеплению высокомолекулярных пентозанов до конечных продуктов - ксилозы и арабинозы, причем на долю ксилозы приходится более 70% их общего содержания, что также влияет на качественные показатели пива. Положительным фактором при термической обработке является снижение вязкости заторов и сусла.

При термической обработке происходит изменение азотного состава сусла, возрастает количество растворимого азота в зависимости от доли ячменя в заторе от 5,5% до 13,4%. Увеличение растворимого азота в сусле происходит равномерно за счет всех фракций, однако чем больше несоложеного ячменя в заторе, тем в большей степени возрастает содержание общего растворимого азота, что происходит за счет высокомолекулярных азотистых веществ фракции А (по Лундину). Содержание аминного азота в сусле с повышением температуры обработки несоложеного ячменя со 100 до 138 °С остается неизменным. При дальнейшем повышении температуры (до 143 °С) уровень аминокислот падает, что связано с усилением реакции меланоидинообразования.

ПШЕНИЦА

Одним из перспективных видов нетрадиционного сырья для приготовления пива является пшеница.

Пшеница (Triticum) - травянистое однолетнее растение семейства злаковых. Наибольшее значение имеют пшеницы твердая (Т. durum) и мягкая (Т. aestivum). Оба вида относятся к голозерным, т. е. зерно покрыто плодовой и семенной оболочками, сросшимися между собой и состоящими из нескольких слоев клеток, и не имеет цветковых (мякинных) оболочек. Известны также пленчатые пшеницы, но они относятся к диким видам.

В настоящее время в основном возделывают высокоурожайную озимую и яровую пшеницу (Т. aestivum). Этот вид имеет рыхлые мучнистые зерна, достаточно низкое содержание белка (табл 3.15). Все сорта пшеницы характеризуются низким содержанием жиров, причем их фракционный состав близок к показателям, установленным для ячменя (табл. 3.11).

 

Таблица 3.15 Химический состав мягкой пшеницы в расчете на 86% СВ (по Скурихину, 1987)

Массовая доля компонентов	Пшеница мягкая
Озимая	Яровая
Крахмал, г/100 г
Целлюлоза, г/100 г	2,4	2,5
Гемицеллюлоза, г/100 г	7,3	7,7
Белок, г/100 г	11,2	13,5
Жир, г/100 г	2.11	2,31
Moнo-, ди- и трисахариды, г/100 г	1,4	1,04
Зола, г/100 г	1,7	1,70
К, мг/100 г
Na, мг/100 г
Р, мг/100 г
Fe, мкг/100 г
Сu, мкг/100 г
Мn, мкг/100 г
Zn, мкг/100 г
Е (токоферол), мг/100 г	6,0	6,1
Тиамин (В1), мг/100 г	0,41	0,46
Биотин (В7), мкг/100 г	8,8	12,0
Пантотеновая кислота (В3), мг/100 г	1,1	1,2

В зерне пшеницы на долю эндосперма приходится 78-84,3% сухих веществ, на долю зародыша - 1,4-4,2%. Массовая доля СВ в оболочках составляет 5,6-11,2, в алейроновом слое - 5,2-8,8%.

Крахмал пшеницы

Массовая доля крахмала в пшенице составляет 60-63% СВ. Соотношение амилозы и амилопектина мало отличается от ячменя. Доля амилозы в пшеничном крахмале составляет 17-24%, амилопектина 76-83%. Зерна крахмала пшеницы, как и гранулы ячменя, имеют округло-линзообразную форму, однако эти злаки различаются по размеру крахмальных гранул, их свойствам (табл. 3.16), а также по химическому составу. Для пшеницы характерно значительное варьирование размера крахмальных гранул с преобладанием более мелких. Широкий интервал температуры клейстеризации крахмала пшеницы объясняются как сортовым различием культур в пределах одного вида, так и влиянием климатических условий культивирования.

 

Таблица 3.16 Характеристика крахмальных гранул пшеницы и ячменя

Показатели	Зерно
Ячмень	Пшеница
Форма крахмальных гранул	Округлая, линзообразная
Размер гранул, мкм	1-5; 10-25	1-5; 6-15; 5-20
Температура клейстеризации, °С	60-62	52-64

Некрахмалистые полисахариды

В виду того, что у зерен пшеницы отсутствует цветковая оболочка, этот злак содержит примерно в 2 раза меньше целлюлозы по сравнению с ячменем, поэтому выход экстракта у пшеницы выше, чем у ячменя. При соложении значительная часть некрахмалистых полисахаридов подвергается расщеплению. Низкомолекулярные продукты гидролиза усваиваются дрожжами; высокомолекулярные вещества способствуют повышению пеностойкости.

Белки пшеницы

В зерне пшеницы массовая доля белка (сырого протеина) и соотношение в нем заменимых и незаменимых аминокислот колеблется в широких пределах. Так, содержание белка в яровой пшенице может изменяться от 9,8 до 25,8, в озимой - от 9,2 до 25,2%. Белок пшеницы в основном представлен проломином (табл. 3.17). Именно эта фракция белка при замачивании образует с водой студнеобразный гидратированный комплекс, называемый клейковиной. В состав клейковины может входить до 70% белка пшеницы.

 

Таблица 3.17 Фракционный состав белков пшеницы и ячменя (% от СВ)

Фракции	Зерновая культура
Ячмень	Пшеница
Альбумины	2,8	0,3-0,4
Глобулины	18,1	0,6-0,7
Проламины	37,2
Глютелины	41,9	-

 

Количество пролина и серосодержащих аминокислот, представляющих интерес с точки зрения коллоидной стойкости пива, в пшенице приближается к содержанию этих аминокислот в ячмене (табл. 3.14).