Разработка интенсивных технологических приемов получения пивоваренного солода из ячменя республики башкортостан с применением скарификации и биокаталитической обработки
На правах рукописи
БУДАКОВА Эльвира Дамировна
РАЗРАБОТКА ИНТЕНСИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПИВОВАРЕННОГО
СОЛОДА ИЗ ЯЧМЕНЯ РЕСПУБЛИКИ
БАШКОРТОСТАН С ПРИМЕНЕНИЕМ СКАРИФИКАЦИИ
И БИОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Специальность 05.18.07 – Биотехнология пищевых продуктов
(пивобезалкогольная, спиртовая и винодельческая промышленности)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва – 2008
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств»
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Ермолаева Галина Алексеевна
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Елисеев Михаил Николаевич
кандидат технических наук
Подгорная Юлия Анатольевна
Ведущая организация: ГОУ ВПО «Воронежская государственная технологическая академия»
Защита состоится «_____» _______________ 2008 г. в ______ час в ауд. 3-101 на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.04 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11.
Просим Вас принять участие в заседании Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по указанному адресу.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУПП.
Автореферат разослан «_____» __________ 2008 г.
Ученый секретарь Совета
докт. техн. наук, профессор Крюкова Е.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Россия считается одним из наиболее перспективных и динамично развивающихся рынков пива в мире. В связи с увеличением числа пивоваренных заводов, объемов производимого пива и конкуренцией на потребительском рынке необходимо расширение сырьевой базы отрасли. Один из путей расширения сырьевой базы пивоваренных предприятий - разработка рекомендаций по использованию новых зон выращивания пивоваренного ячменя, в том числе Республики Башкортостан.
В соответствии с «Отраслевой целевой программой обеспечения устойчивого производства пивоваренного ячменя и солода в Российской Федерации на период до 2010 г.» производство высококачественного пивоваренного ячменя в 2010 г. должно составить не менее 2,5 млн т, что обеспечит в полном объеме потребности пивоваренной и солодовенной промышленности, а также создаст экспортный потенциал. Программой предусматривается комплекс мероприятий, позволяющих решить поставленную задачу, в том числе, совершенствование системы семеноводства пивоваренного ячменя и внедрение новых сортов, адаптированных к природно-климатическим условиям зоны произрастания. В связи с этим разработка технологических приемов, позволяющих получить солод хорошего и стабильного качества с сокращением длительности процесса из ячменя, районированного в Республике Башкортостан, на основе результатов мониторинга пивоваренных свойств.
Цель и задачи исследований. Диссертационная работа посвящена разработке интенсивных технологических приемов получения светлого пивоваренного солода для ячменя перспективных сортов, возделываемых в Республике Башкортостан, с целью сокращения дефицита отечественного солода.
Цель данной работы - разработать способы интенсификации солодоращения на основе применения биокатализаторов и скарификации (механического повреждения семенной оболочки) для ячменя Республики Башкортостан с целью его применения в пивоварении.
Для реализации цели были поставлены следующие задачи:
- провести мониторинг пивоваренного ячменя Республики Башкортостан, для чего изучить физические, биохимические и технологические свойства сортов Михайловский, Одесский 100, Челябинский 99 и выявить наиболее стабильный по пивоваренным свойствам сорт;
- изучить взаимосвязь травмированности зерна ячменя и качества полученного из него солода;
- определить возможность применения механической скарификации с целью интенсификации процесса солодоращения и стабилизации качества солода;
- применить ферментные препараты Целловиридин Г20х, АПсубтилин А и Амилоризин П10х для увеличения ферментативной активности, степени растворения и экстрактивности солода;
- разработать технологические приемы получения пивоваренного солода с использованием результатов исследований и технологическую документацию;
- разработать способ переработки солодовых ростков;
- определить экономический эффект внедрения интенсивных технологий производства солода из ячменя, возделываемого в Республике Башкортостан.
Научная новизна работы.
- Проведено комплексное исследование пивоваренных качеств и биохимических свойств солода, полученного из ячменя Республики Башкортостан, и изучены его технологические свойства.
- Обосновано применение механической скарификации пивоваренного ячменя с целью интенсификации солодоращения и улучшения качества готового солода.
- Впервые в пивоварении применен наиболее селективный метод интроскопии, позволивший выявить скрытые дефекты зерна, оказывающие влияние на протекание процессов растворения солода.
- На основании изучения состава ростков обоснован способ их применения взамен мясокостной муки в комбикормах.
Практическая значимость. Установлена возможность использования пивоваренного ячменя Республики Башкортостан для приготовления пивоваренного солода стабильного качества с применением разработанных технологических приемов.
Установлена перспективность применения ячменя сортов Михайловский, Одесский 100 и допускается к применению Челябинский 99, выращенных в северной лесостепной зоне Республики Башкортостан, с целью расширения сырьевой базы пивоваренного ячменя России.
Разработаны интенсивные технологии светлого солода из скарифицированного ячменя с применением регуляторов роста (гибберелловой кислоты и хлорида натрия), а также с использованием биокатализаторов Целловиридина Г20х и АПсубтилина А, позволяющие сократить продолжительность технологического процесса на 3 сут и 1 сут соответственно. Ожидаемая экономическая эффективность от внедрения данных технологий составит 2,3 млн руб и 1,35 млн руб на 1 млн дал пива соответственно.
Разработана и утверждена технологическая документация (ТИ) получения солода по интенсивным технологиям с применением механической скарификации и биокаталитической обработки.
Разработан способ утилизации солодовых ростков путем внесения их в состав комбикорма для свиней взамен мясокостной муки. Апробация использования комбикорма проведена в фермерском хозяйстве «Агронек» Уфимского района. Ожидаемый экономический эффект от замены мясокостной муки ростками солода составит 500 руб на 1 т комбикорма.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных конференциях: 1.Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. Вавиловские чтения-2004. Саратовский ГАУ, 2004. Секция переработки с/х продукции; 2.Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК»// Всероссийская научно-практическая конференция в рамках ХVI международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2006»; 3.Молодые ученые в реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК»// I Всероссийская научно-практическая конференция; 4.Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном производстве (в рамках ХVII международной специализированной выставки «АгроКомплекс-2007»)//Всероссийская научно-практическая конференция; 5. Биотехнологические системы как один из инструментов реализации «Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы»// Международная научно-практическая конференция, посвященная 5-летию со дня основания факультета биотехнологии, товароведения и экспертизы товаров. – пос. Персиановский: ДонГАУ, 2008; 6.Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы// II Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и аспирантов.–Уфа: ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 2008; 7.Наука в современных условиях: от идеи до внедрения//Международная научно-практическая конференция г.Димитровград. – Ульяновск: УлГТУ, 2008.
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 в издании, рекомендованном ВАКом, отражающих ее основное содержание.
Структура и объем работы. Диссертационная работа включает: введение, обзор литературы, описание объектов и методов исследования, экспериментальную часть, выводы, список использованных источников (180 наименований, в том числе 46 зарубежных) и приложения.
Основной текст диссертации изложен на 157 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц и 16 рисунков.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, показаны научная новизна и практическая значимость результатов исследований.
1 Литературный обзор
В обзоре литературы дано обоснование выбора объекта исследования – ячменя пивоваренных сортов, возделываемых в Республике Башкортостан. Показано, что Республика Башкортостан с разнообразием ее почвенно-климатических условий, располагает неиспользованными ресурсами для выращивания зерна ячменя различного качества, в том числе пивоваренного. Выявлено, что в литературе отсутствуют данные об оценке качественных показателей солода из ячменя, выращенного в Республике Башкортостан. Приведены и обобщены исследования последних лет в области интенсификации солодоращения. Обоснованы перспективы использования местного сырья для пивоваренной промышленности, а также утилизации вторичных материальных ресурсов.
2 Экспериментальная часть
2.1 Объекты и методы исследований
Объект исследования пивоваренный ячмень сортов Михайловский, Одесский 100 и Челябинский 99 урожаев 2003-2006 гг., выращенный на сортоиспытательных участках в Калтасинском районе северной лесостепи Республики Башкортостан, из которого в данной работе получали светлый пивоваренный солод интенсивными способами.
В исследованиях применяли общепринятые и специальные методы исследований свойств ячменя (по ГОСТ 5060-86), солода (по ГОСТ Р 29294), ростков, пива и ферментных препаратов. Лабораторное солодоращение проводили в ящиках вместимостью 1 кг, сушку солода - в лабораторном сушильном шкафу с принудительной вентиляцией.
Статистическую обработку результатов экспериментов проводили с применением стандартного пакета программ.
2.2 Результаты исследований и их обсуждение
2.2.1 Мониторинг пивоваренного ячменя Республики Башкортостан
При изучении характеристик природно-климатических зон Республики Башкортостан и сравнении их с параметрами наиболее благоприятных зон возделывания выявлено, что наиболее пригодны для возделывания ячменя пивоваренного назначения Северная, Северо-Восточная лесостепная и Южная лесостепная зоны. В работе использованы образцы ячменя, выращенные на Калтасинском ГСУ, расположенном в Северной лесостепной зоне. При исследовании физико-химических свойств сортов с целью определения их пригодности к применению в пивоварении, особое внимание обращали на стабильность технологических качеств (таблица 1).
В 2005 г. ячмень по способности прорастания, содержанию белка и крахмала имел отклонения от нормы стандарта и требований отрасли. Наблюдалось превышение норм по пленчатости и содержанию белка и в ячмене урожая 2006 г. Отклонения были вызваны климатическими условиями в период вегетации.
В результате изучения стабильности технологических свойств зерна установлено, что требованиям пивоваренной промышленности на протяже
Таблица 1 - Физико-химические показатели ячменя урожая 2003-2006 гг.
| Год урожая | Сорт ячменя | Крупность, % | Способность к прорастанию, % | Пленчатость, % | Массовая доля белка, % | Экстрактивность, % | Массовая доля крахмала, % |
| 2003 | Михайловский | 87,5 | 89,1 | 8,8 | 12,2 | 75,2 | 58,8 |
| Одесский 100 | 83,5 | 84,8 | 8,6 | 11,2 | 75,0 | 58,3 | |
| Челябинский 99 | 65,5 | 83,0 | 8,4 | 12,7 | 73,4 | 57,8 | |
| 2004 | Михайловский | 85,0 | 84,0 | 8,9 | 11,9 | 75,0 | 60,8 |
| Одесский 100 | 79,0 | 77,0 | 8,5 | 10,4 | 77,5 | 60,4 | |
| Челябинский 99 | 63,0 | 72,0 | 8,5 | 13,2 | 73,0 | 58,4 | |
| 2005 | Михайловский | 90,0 | 94,2 | 8,7 | 12,6 | 74,4 | 56,7 |
| Одесский 100 | 88,0 | 92,6 | 8,7 | 12,1 | 75,8 | 56,2 | |
| Челябинский 99 | 68,0 | 94,0 | 8,3 | 12,2 | 74,3 | 57,1 | |
| 2006 | Михайловский | 93,0 | 99,0 | 10,5 | 12,6 | 77,9 | 62,1 |
| Одесский 100 | 92,0 | 90,0 | 10,2 | 11,5 | 78,5 | 61,3 | |
| Челябинский 99 | 70,0 | 92,0 | 8,0 | 11,7 | 76,1 | 52,8 |
нии четырех лет исследований более всего соответствует ячмень сорта Одесский 100. По основным показателям качества к нему приближается ячмень сорта Михайловский, а ячмень сорта Челябинский 99 формирует повышенное содержание белковых веществ и крупность, недостаточную для пивоваренного ячменя. Результаты исследований позволили выявить сорта, потенциально пригодные для возделывания на пивоваренные цели, - Михайловский и Одесский 100, несмотря на некоторую нестабильность формирования пивоваренных свойств в зависимости от погодных условий года.
2.2.2 Исследование качества солода из ячменя Башкортостана
При исследовании технологических свойств ячменя изучали показатели качества светлого солода, полученного из исследуемого ячменя (таблицы 6-8, контроль). У ячменя урожая 2004 г. разность экстрактов во всех образцах солода очень высокая (в пределах от 3,1 до 8,5%), что свидетельствует о плохом растворении солода, в 2005 г. она изменялась в пределах 0,5-2,2%, что соответствует очень хорошему и хорошему растворению, а в ячмене 2006 г. в среднем составляла 2,3 % (допустимо для российского солода).
Количество аминного азота в солоде составляет в среднем около 200 мг (от 168 до 233 мг) на 100 г абсолютно сухого солода (СВ), причем в рекомендуемом интервале находился показатель для ячменя сортов Михайловский и Одесский 100 урожая трех лет, а солод из сорта Челябинский 99 по количеству аминного азота можно отнести к недорастворенному.
Отношение массовой доли растворимого белка к массовой доле белковых веществ в СВ солода (число Кольбаха) соответствовало требованиям ГОСТ 29294 только у солода, полученного из ячменя урожая 2006 г.
Солод из ячменя сорта Одесский 100 содержал наибольшее количество мучнистых зерен на протяжении всего периода исследований (93-100%) и более высокую экстрактивность. У остального ячменя мучнистость солода колеблется в пределах от 83 до 89%, что считается «очень низкой».
Кислотность лабораторного сусла составляет 0,9-1,4 к.ед.; цветность — от 0,1 до 0,4 ц. ед. Кислотность солода из ячменя сорта Челябинский 99 урожая 2004 г. повышена, что не позволяет признать его соответствующим ГОСТ Р 29294.
Цветность лабораторного сусла всех исследуемых образцов солода соответствовала стандарту.
Самую низкую продолжительность осахаривания имел опытный солод всех сортов урожая 2006 г. (15-20 мин), а максимальную (26 мин) солод из ячменя сорта Челябинский 99 урожая 2004 г.
Таким образом, солод из ячменя урожая 2004-2005 гг. не достиг необходимой степени растворения, о чем свидетельствовали пониженные значения экстрактивности, числа Кольбаха и аминного азота и высокая разность экстрактов в СВ солода тонкого и грубого помолов. Наилучшими показателями растворения обладал солод из ячменя урожая 2006 г. Установлено, что солод из ячменя Башкортостана имеет нестабильное качество в разные годы.
2.2.3 Улучшение технологических свойств пивоваренного солода из ячменя Республики Башкортостан с применением скарификации
Определение степени травмированности зерна ячменя и ее влияния
на качество солода
В процессе уборки урожая, его транспортирования и внутризаводских перемещений зерно неоднократно подвергается ударам, сжатию и трению, что сопровождается травмированием поверхностных и внутренних тканей зерновки. Учитывая то, что в последнее время все больше внимания уделяется состоянию пивоваренного ячменя, нами была проведена оценка степени травмированности зерна методами окрашивания и интроскопии на рентгенодефектоскопической установке, позволяющей определить скрытые дефекты зерна. Степень травмированности зерна (внешние дефекты), выявленная методом окрашивания, составила 29% всех зерен. Интроскопия показала наличие внутренних дефектов, таких как трещиноватость эндосперма (69,4% зерен) и дефекты зародыша (17,6 %).
В дальнейших исследованиях образец ячменя, предназначенный для проращивания, сортировали вручную на целое и поврежденное зерно. Семена с выбитым зародышем, а также «фузариозные» исключали.
Продолжительность замачивания и проращивания травмированного зерна меньше (на 2 сут), что вызвано облегчением проникновения влаги и кислорода сквозь поврежденную оболочку и интенсивным обменом веществ, выразившемся в активном прорастании. Вещества ячменя претерпели глубокие морфологические изменения, тогда как биохимические превращения за 5 сут ращения не завершились. Интенсивная аэрация и насыщение водой способствовали быстрому росту корешков и ростка, который пробивался наружу сквозь поврежденную оболочку (не превышая требуемой длины); при этом усилилось дыхание, увеличился расход питательных веществ, возросли потери сухих веществ (СВ) зерна.
Таблица 2 - Показатели качества солода из целого и травмированного ячменя
| Показатели | Солод из ячменя | |
| целого | травмированного | |
| Массовая доля экстракта, % | 76,0 | 77,6 |
| Разность массовых долей экстрактов в СВ солода тонкого и грубого помола, % | 3,3 | 2,7 |
| Белок, % | 11,2 | 11,1 |
| Число Кольбаха, % | 38,6 | 37,5 |
| Аминный азот, мг/100 г экстракта | 200 | 140 |
| Продолжительность осахаривания, мин | 25 | 20 |
| Цветность лабораторного сусла, ц.ед. | 0,40 | 0,45 |
Солод, полученный из травмированного ячменя, обладает лучшим амилолитическим растворением, о чем свидетельствуют показатели экстрактивности, разности экстрактов и продолжительности осахаривания, и более низким числом Кольбаха по сравнению с солодом из целого зерна ячменя (таблица 2).
Принимая во внимание вышеперечисленное, мы сочли необходимым в ходе дальнейших исследований для улучшения качества солода, подвергнуть зерно предварительной скарификации.
Улучшение качества солода из скарифицированного зерна
Ввиду того, что травмирование цветочной и плодовой оболочек приводит к быстрому проникновению влаги и кислорода внутрь зерновки, и внутренняя трещиноватость способствует лучшему растворению эндосперма, мы рекомендуем для повышения качества солода из ячменя, возделываемого в Башкирии, проводить скарификацию зерна.
Механическую скарификацию зерна ячменя сорта Одесский 100 урожая 2006 г. осуществляли на вальцовом шелушителе марки У1-ЕТВ, у которого вальцы покрыты абразивным материалом. При этом происходило повреждение цветочной и плодовой оболочек зерна, что должно обеспечить равномерное распределение влаги и лучшее поступление кислорода. Поврежденность ячменя способствовала увеличению степени растворения солода, но в недостаточной мере для получения солода хорошего качества. Поэтому мы предложили проращивать солод с использованием активатора роста гибберелловой кислоты (ГК) и хлорида натрия в качестве ингибитора дыхания, применение которых способствует ускорению образования ферментов (с помощью ГК) в прорастающем зерне и, в тоже время, предотвращает перерастворение солода и возникновение больших потерь СВ при солодоращении (с применением NaCl).
Известно, что использование химических стимуляторов прорастания может давать ощутимый эффект. Однако процесс их взаимодействия с клетками зерна неразрывно связан с водообменом при замачивании и проращивании. Скорость насыщения зерновой массы влагой подчинена законам фильтрации и диффузии и даже для капиллярно-пористых тел, какими являются зерна ячменя, недостаточно велика. Следовательно, недостаток действия химических стимуляторов - растянутость процесса во времени в связи с доставкой растворенных веществ к клеткам зерна и подготовкой реагентных условий. Повреждение плодовой и цветочной оболочки зерна перед солодоращением позволяет эффективно использовать свойства регуляторов роста.
Учитывая известный факт, что ГК индуцирует образование ферментов, а NaCl ингибирует действие протеаз, установили взаимосвязь количества стимулятора роста и прорастаемостью, и изменением накопления аминного азота, характеризующего степень растворения белковых веществ солода (рис. 1,2).
Рисунок 1 – Влияние количества ГК на энергию прорастания ячменя: Епр – энергия прорастания; Есп.пр – способность прорастания.
При внесении ГК в концентрации 0,1 мг/кг наблюдали максимальное значение энергии и способности прорастания зерна, как целого, так и скарифицированного. Дальнейшее увеличение концентрации ГК привело к некоторому увеличению энергии прорастания обоих исследуемых образцов, но существенно не изменило их способности к прорастанию. При этом на скарифицированное зерно внесение ГК оказывало больший эффект.
Активная жизнедеятельность зародыша предполагает его высокую протеолитическую активность. Обработка зерна ГК усиливает поступление азотистых веществ в зародыш ячменя, рост зерна, увеличивает потери на дыхание и рост корешков. Чтобы устранить эти недостатки, между фазами замачивания и проращивания зерна, в качестве ингибитора процесса роста, вносили NaCl для подавления протеолитической активности и сдерживания растворения белка (рисунок 2).
Рисунок 2 - Влияние концентрации NaCl на накопление аминного азота в солоде из ячменя, обработанного ГК в количестве 0,1 мг/кг
Внесение ГК и минимальной концентрации NaCl при получении солода из целого зерна привело к резкому увеличению количества аминного азота до предела, граничащего с состоянием перерастворения. Дальнейшее увеличение концентрации хлорида Na способствовало снижению его накопления.
При концентрации хлорида натрия 0,4% к массе зерна солод обоих образцов накапливал необходимое количество аминного азота (в интервале 190-200 мг/100 г экстракта), соответствующее хорошему растворению. При этом на изменение количества NaCl скарифицированный образец реагировал более активно, чем не скарифицированный, что можно объяснить более быстрым и глубоким проникновением соли в зерно вследствие нарушения целостности его оболочки. Совместное внесение ГК концентрацией 0,1 мг/кг и NaCl в количестве 0,4% привело как к увеличению прорастаемости, так и к накоплению достаточного количества аминного азота в солоде.
Способ интенсификации солодоращения скарифицированного зерна
Скарифицированный ячмень подвергли солодоращению с применением ГК и NaCl. Контролем служили образцы целого и скарифицированного ячменя без внесения регуляторов роста. Замачивание осуществляли воздушно-водяным способом. Раствор ГК вносили в последнюю замочную воду, раствором соли опрыскивали ячмень в первые сутки проращивания (табл. 3).
Таблица 3 - Сравнительная характеристика способов солодоращения
| Показатели процесса | Традиционный способ солодоращения | Способы интенсивного солодоращения | ||
| ячмень + ГК+NaCl | скарифицированный | |||
| ячмень | ячмень + ГК+NaCl | |||
| Доза внесения: ГК, мг/кг NaCl, % | - - | 0,1 0,4 | - - | 0,1 0,4 |
| Стадия внесения: ГК NaCl | - - | В последнюю замочную воду Первые сутки проращивания | - - | В последнюю замочную воду Первые сутки проращивания |
| Продолжительность замачивания, ч | 70 | 68 | 50 | 46 |
| Продолжительность проращивания, сут | 7,0 | 6,5 | 5,5 | 5,0 |
Скарифицированный ячмень (как с регуляторами роста, так и без них) достиг необходимой степени замачивания значительно быстрее (46 и 50 ч соответственно) по сравнению с нескарифицированным. Минимальное время проращивания наблюдали у солода из скарифицированного ячменя, обработанного регуляторами роста. Солодоращение скарифицированного зерна без внесения регуляторов роста позволило достичь некоторого улучшения показателей по сравнению с целым зерном.
Солод из скарифицированного ячменя с регуляторами роста отличался высокой активностью амилолитических ферментов, по сравнению с солодом из целого ячменя, о чем свидетельствует более высокие значения экстрактивности, низкие показатели разности экстрактов и меньшая продолжительность осахаривания (таблица 4).
Наибольшей экстрактивностью обладает солод, приготовленный с обработкой скарифицированного ячменя ГК и NaCl, а меньшей – солод из необработанного целого зерна. Это объясняется тем, что через поврежденную оболочку зерна не только лучше поступают к зародышу вода и кислород, но и ГК, способствующие более быстрому образованию и накоплению ферментов, а трещиноватость эндосперма позволяет цитазам и протеазам более глубоко и равномерно растворить белково-гемицеллюлозный каркас. Проникновение же NaCl способствует последующему ингибированию жизнедеятельности зародыша.
Таблица 4 - Показатели качества солода из скарифицированного и целого зерна с регуляторами роста и без их использования
| Показатели | Скарифицированный | Целый | ||
| ячмень | ячмень + ГК+ NaCl | ячмень | ячмень + ГК+ NaCl | |
| Экстрактивность, % от СВ | 81,4 | 84,5 | 78,7 | 80,8 |
| Разность массовых долей экстракта в СВ солода тонкого и грубого помола, % | 2,0 | 1,7 | 2,9 | 2,3 |
| Белок, % от СВ | 11,3 | 11,5 | 11,5 | 11,5 |
| Число Кольбаха, % | 44,7 | 40,0 | 38,0 | 41,2 |
| Аминный азот, мг/100 г экстракта | 173 | 195 | 188 | 204 |
| Продолжительность осахаривания, мин | 15 | 10 | 26 | 20 |
| Цветность, ц.ед. | 0,30 | 0,40 | 0,20 | 0,25 |
| Кислотность, к.ед. | 1,4 | 1,3 | 1,0 | 1,2 |
Таким образом, проведение механической скарификации зерна ячменя позволяет улучшить качество получаемого солода и сократить продолжительность солодоращения. Лучшие показатели качества имеет солод, полученный из скарифицированного ячменя при совместном внесении ГК в концентрации 0,1 мг/кг и хлорида натрия в количестве 0,4% к массе зерна.
Исследование физико-химических свойств пивного сусла и пива,
приготовленного из опытного солода
Пивное сусло получали настойным способом затирания по режиму с выдержкой затора при 45; 52; 63; 720С. Брожение осуществляли дрожжами S.carlsbergensis расы 44. Главное брожение проводили при температуре 100С в течение 7 сут, дображивание и выдержку при -2 - +10С, под давлением 0,04-0,05 МПа в течение 15 сут.
Сусло, полученное из целого зерна ячменя (таблица 5), характеризуется низкими показателями качества. Лучшие имеет сусло, полученное при совместном применении скарификации и регуляторов роста: в нем содержание аминного азота и редуцирующих сахаров увеличилось на 23% и 53% соответственно, что привело к увеличению конечной степени сбраживания (КСС) на 17%. Это указывает на лучшее растворение солода, положительно влияющее на процесс брожения.
Таблица 5 – Физико-химические показатели сусла (11%-ного) и пива
| Показатель | Скарифицированный | Целый | ||
| контроль | ячмень+ ГК+NaCl | контроль | ячмень+ ГК+NaCl | |
| Пивное сусло | ||||
| Видимый экстракт сброженного сусла, % | 2,8 | 1,2 | 3,7 | 2,6 |
| рН | 5,83 | 5,58 | 6,12 | 5,71 |
| Редуцирующие сахара, г/100см3 сусла | 6,4 | 7,9 | 5,6 | 7,2 |
| Аминный азот, мг/100см3 сусла | 20,7 | 31,7 | 18,4 | 26,6 |
| КСС, % | 74,5 | 87,1 | 70,0 | 76,3 |
| Пиво | ||||
| Массовая доля спирта, % | 3,04 | 3,53 | 2,62 | 2,84 |
| Цветность, ц. ед. | 2,3 | 1,0 | 0,8 | 1,7 |
| Кислотность, к. ед. | 2,9 | 2,3 | 2,8 | 2,5 |
| Дегустационная оценка, балл | 20 | 21 | 21 | 22 |
Два образца пива, полученные с использованием регуляторов и совместным применением скарификации и регуляторов роста, соответствуют требованиям ГОСТ Р 51174 по физико-химическим и органолептическим показателям. Максимальное количество баллов при дегустационной оценке получило пиво с совместным применением скарификации и регуляторов. Поэтому разработанный технологический прием получения солода из скарифицированного ячменя с применением ГК и хлорида натрия может быть рекомендован для внедрения в пивоваренную промышленность.
2.2.4 Улучшение технологических свойств пивоваренного солода из ячменя Республики Башкортостан с применением биокатализаторов
Учитывая, что из ячменя пивоваренных сортов, выращенного в Республике Башкортостан, на протяжении всего периода исследования (2004-2006 гг.) не удалось получить пивоваренный солод стабильного качества, а также с учетом накопленных исследователями знаний в области эффективного применения биокатализаторов в солодоращении, мы изучили возможность применения отечественных ферментных препаратов (ФП) Целловиридина Г20х, АПсубтилина А и Амилоризина П10х для повышения качества солода.
Для выявления рациональной концентрации исследуемые биокатализаторы вносили в замочную воду в диапазоне концентраций 0,05-0,25% к массе зерна. Наилучшие показатели степени растворения солода сформировались при внесении биокатализаторов в концентрации 0,15%.
Так как цель солодоращения накопление в зерне максимального количества активных ферментов, изучали ферментативную активность солода (-амилазы АС, осахаривающая ОС, протеолитическая ПА, общая цитолитическая ОЦА, эндо--глюканазная ГА), полученного с применением биокатализаторов (рисунки 3-6) для ячменя урожая 2004-2006 гг.
Установлено, что эффективность воздействия ФП при солодоращении не связана с исходными показателями качества зерна. Солод из ячменя сорта Челябинский 99 показал наименьший прирост ферментативной активности. Солод из сортов ячменя Михайловский и Одесский 100 имел лучшие характеристики в результате применения АПсубтилина А. Целловиридин Г20х оказал практически одинаковое влияние на активность ферментов солода из ячменя сорта Михайловский и Одесский 100. АПсубтилин А дал больший прирост ферментативной активности, в то же время он оказался более специфичным к солоду из ячменя Одесский 100.
Применение Целловиридина Г20х и АПсубтилина А способствовало наибольшему увеличению ферментативной активности и их можно рекомендовать для интенсификации процесса солодоращения и улучшения качества солода из ячменя сортов Михайловский и Одесский 100. При их применении (таблицы 6-8) значительно снизилась разность экстрактов с одновременным повышением экстрактивности в тонком помоле, повысились число Кольбаха, содержание основных сбраживаемых веществ: азота аминокислот и редуцирующих сахаров. Но недостаточная разность экстрактов в СВ и число Кольбаха солода из ячменя сорта Челябинский 99 не дает возможности рекомендовать его для производства пивоваренного солода без дополнительных исследований.
Лучшие характеристики имеют образцы солода, полученные с применением Целловиридина Г20х и АПсубтилина А, что объясняется составом и активностью входящих в препараты ферментов и согласуется с результатами определения ферментативной активности солода, поскольку с применением этих препаратов был достигнут наибольший прирост активности. Так, по сравнению с контролем экстрактивность солода из ячменя сорта Михайловский за исследуемый период с 2004 г. по 2006 г. увеличилась на 3,6-7% при применении Целловиридина Г20х, на 2-3,8% при применении АПсубтилина А; у солода из ячменя сорта Одесский 100 экстрактивность возросла на 2,7– 3,4%, при применении Целловиридина Г20х, на 2,1 – 3,6% - АПсубтилина А.
Контрольные образцы солода урожая 2004 и 2005 гг. отличались пониженным протеолитическим растворением, о чем свидетельствует число Кольбаха, которое не превысило 32,4%.
Таблица 6 – Показатели солода, полученного из ячменя урожая 2004 г.
| Наименование образца | Экстрактивность, % от СВ | Разность экстрактов в СВ солода тонкого и грубого помолов,% | Белок, % от СВ | Число Кольбаха, % | Аминный азот, мг/100 г экстракта | Редуцирующие сахара, г /100 см3 сусла | Цвет ность сусла, ц.ед. | Кислотность сусла, к.ед. | Продолжительность осахаривания, мин | Вязкость сусла, мПа*с |
| Контроль | ||||||||||
| Михайловский | 76,1 | 3,1 | 11,4 | 32,4 | 228 | 5,6 | 0,2 | 1,1 | 20 | 1,6 |
| Одесский 100 | 79,9 | 3,7 | 10,1 | 30,0 | 180 | 5,4 | 0,4 | 1,0 | 20 | 1,6 |
| Челябинский 99 | 78,2 | 8,5 | 13,0 | 24,2 | 168 | 5,0 | 0,3 | 1,4 | 26 | 1,5 |
| Ячмень+Целловиридин Г20х | ||||||||||
| Михайловский | 81,5 (+5,4) | 1,6 (-1,5) | 11,3 | 42,1 (+9,7) | 230 (+2) | 7,6 (+2,0) | 0,3 | 1,2 | 18 (-2) | 1,3 |
| Одесский 100 | 82,1 (+2,2) | 1,9 (-1,8) | 10,1 | 39,0 (+9,0) | 185 (+5) | 7,3 (+1,9) | 0,3 | 1,0 | 16 (-4) | 1,2 |
| Челябинский 99 | 81,2 (+3,0) | 3,4 (-5,1) | 12,7 | 31,5 (+7,3) | 175 (+7) | 6,8 (+1,8) | 0,4 | 1,3 | 20 (-6) | 1,3 |
| Ячмень+АПсубтилин А | ||||||||||
| Михайловский | 79,0 (+2,9) | 1,7 (-1,4) | 11,4 | 41,3 (+8,9) | 235 (+7) | 7,2 (+1,6) | 0,3 | 1,2 | 13 (-7) | 1,5 |
| Одесский 100 | 81,6 (+1,7) | 2,8 (-0,9) | 10,0 | 38,6 (+8,6) | 198 (+18) | 7,0 (+1,4) | 0,4 | 1,2 | 15 (-5) | 1,4 |
| Челябинский 99 | 81,4 (+3,2) | 3,8 (-4,7) | 12,8 | 35,2 (+11,0) | 173 (+5) | 6,5 (+1,5) | 0,3 | 1,3 | 17 (-9) | 1,4 |
| Ячмень+Амилоризин П10х | ||||||||||
| Михайловский | 78,3 (+2,2) | 1,5 (-1,6) | 11,4 | 38,2 (+5,8) | 221 (-7) | 6,7 (+1,1) | 0,2 | 1,2 | 16 (-4) | 1,5 |
| Одесский 100 | 81,8 (+1,9) | 1,9 (-1,8) | 10,1 | 35,4 (+5,4) | 194 (+14) | 6,5 (+1,1) | 0,3 | 1,1 | 15 (-5) | 1,4 |
| Челябинский 99 | 80,6 (+2,4) | 3,0 (-5,5) | 12,7 | 28,6 (+4,4) | 184 (+16) | 6,0 (+1,0) | 0,3 | 1,3 | 20 (-6) | 1,5 |
Таблица 7 – Показатели солода, полученного из ячменя урожая 2005 г.
| Наименование образца | Экстрактивность, % от СВ | Разность экстрактов в СВ солода тонкого и грубого помолов,% | Белок, % от СВ | Число Кольбаха, % | Аминный азот, мг/100 г экстракта | Редуцирующие сахара, г /100 см3 сусла | Цвет ность сусла, ц.ед. | Кислотность сусла, к.ед. | Продолжительность осахаривания, мин | Вязкость сусла, мПа*с |
| Контроль | ||||||||||
| Михайловский | 76,3 | 2,2 | 12,2 | 24,4 | 186 | 4,2 | 0,1 | 1,0 | 21 | 1,4 |
| Одесский 100 | 77,6 | 0,8 | 11,7 | 28,0 | 193 | 5,1 | 0,2 | 1,0 | 20 | 1,4 |
| Челябинский 99 | 75,0 | 0,5 | 12,0 | 24,6 | 172 | 3,9 | 0,3 | 0,9 | 20 | 1,5 |
| Ячмень+Целловиридин Г20х | ||||||||||
| Михайловский | 80,9 (+4,6) | 1,2 (-1,0) | 12,2 | 39,0 (+14,6) | 210 (+24) | 5,7 (+1,5) | 0,2 | 1,2 | 12 (-9) | 1,2 |
| Одесский 100 | 79,8 (+2,2) | 1,0 (+0,2) | 11,9 | 40,8 (+12,8) | 227 (+34) | 6,8 (+1,7) | 0,3 | 1,1 | 8 (-12) | 1,2 |
| Челябинский 99 | 77,9 (+2,9) | 0,9 (+0,4) | 12,1 | 38,5 (+13,9) | 222 (+50) | 5,0 (+1,1) | 0,4 | 1,2 | 10 (-10) | 1,3 |
| Ячмень+АПсубтилин А | ||||||||||
| Михайловский | 77,8 (+1,5) | 1,1 (-1,1) | 12,3 | 38,8 (+14,4) | 203 (+17) | 5,9 (+1,7) | 0,3 | 1,3 | 11 (-10) | 1,2 |
| Одесский 100 | 80,4 (+2,8) | 0,9 (+0,1) | 11,8 | 40,1 (+12,1) | 234 (+41) | 6,3 (+1,2) | 0,2 | 1,1 | 8 (-12) | 1,3 |
| Челябинский 99 | 78,7 (+3,7) | 0,9 (+0,4) | 12,1 | 37,4 (+12,8) | 210 (+38) | 5,0 (+1,1) | 0,3 | 1,1 | 10 (-10) | 1,3 |
| Ячмень+Амилоризин П10х | ||||||||||
| Михайловский | 77,7 (+1,4) | 1,2 (-1,0) | 12,2 | 38,1 (+13,7) | 195 (+9) | 5,5 (+1,3) | 0,3 | 1,2 | 12 (-9) | 1,2 |
| Одесский 100 | 78,1 (+0,5) | 0,9 (+0,1) | 11,8 | 39,5 (+11,5) | 224 (+31) | 6,2 (+1,1) | 0,2 | 1,0 | 10 (-10) | 1,2 |
| Челябинский 99 | 76,5 (+1,5) | 0,8 (+0,3) | 12,0 | 36,3 (+11,7) | 202 (+30) | 4,8 (+0,9) | 0,3 | 1,1 | 15 (-5) | 1,3 |
Таблица 8 – Показатели солода, полученного из ячменя урожая 2006 г.
| Наименование образца | Экстрактивность, % от СВ | Разность экстрактов в СВ солода тонкого и грубого помолов,% | Белок, % от СВ | Число Кольбаха, % | Аминный азот, мг/100 г экстракта | Редуцирующие сахара, г /100 см3 сусла | Цвет ность сусла, ц.ед. | Кислотность сусла, к.ед. | Продолжительность осахаривания, мин | Вязкость сусла, мПас |
| Контроль | ||||||||||
| Михайловский | 78,2 | 2,0 | 12,0 | 38,0 | 198 | 5,5 | 0,3 | 1,0 | 15 | 1,4 |
| Одесский 100 | 80,3 | 2,6 | 11,2 | 40,3 | 208 | 5,4 | 0,4 | 1,1 | 15 | 1,4 |
| Челябинский 99 | 79,6 | 2,5 | 11,5 | 37,8 | 177 | 5,5 | 0,3 | 0,9 | 20 | 1,4 |
| Ячмень+Целловиридин Г20х | ||||||||||
| Михайловский | 81,0 (+2,8) | 1,3 (-0,7) | 11,9 | 39,3 (+1,3) | 209 (+11) | 7,2 (+1,7) | 0,3 | 1,1 | 13 (-2) | 1,3 |
| Одесский 100 | 82,5 (+2,2) | 1,6 (-1,0) | 11,2 | 41,8 (+1,5) | 218 (+10) | 7,5 (+2,1) | 0,4 | 1,2 | 10 (-5) | 1,2 |
| Челябинский 99 | 81,8 (+2,2) | 2,1 (-0,4) | 11,4 | 39,5 (+1,7) | 194 (+17) | 6,5 (+1,0) | 0,3 | 1,2 | 15 (-5) | 1,3 |
| Ячмень+АПсубтилин А | ||||||||||
| Михайловский | 80,0 (+1,8) | 1,1 (-0,9) | 11,9 | 40,1 (+2,1) | 211 (+13) | 6,8 (+1,3) | 0,4 | 1,2 | 10 (-5) | 1,3 |
| Одесский 100 | 83,0 (+2,7) | 1,2 (-1,4) | 11,1 | 41,3 (+1,0) | 219 (+11) | 7,6 (+2,2) | 0,3 | 1,1 | 8 (-7) | 1,3 |
| Челябинский 99 | 81,7 (+2,1) | 1,7 (-0,8) | 11,5 | 39,4 (+1,6) | 183 (+6) | 6,7 (+1,2) | 0,2 | 1,2 | 10 (-10) | 1,2 |
| Ячмень+Амилоризин П10х | ||||||||||
| Михайловский | 79,3 (+1,1) | 1,3 (-0,7) | 12,0 | 39,6 (+1,6) | 206 (+8) | 6,1 (+0,6) | 0,3 | 1,2 | 10 (-5) | 1,2 |
| Одесский 100 | 82,1 (+1,8) | 1,5 (-1,1) | 11,2 | 40,7 (+0,4) | 210 (+2) | 7,0 (+1,6) | 0,2 | 1,1 | 10 (-5) | 1,2 |
| Челябинский 99 | 80,6 (+1,0) | 1,5 (-1,0) | 11,5 | 38,3 (+0,5) | 181 (+4) | 6,3 (+0,8) | 0,2 | 1,2 | 15 (-5) | 1,3 |
Целловиридин Г20х и АПсубтилин А могут быть эффективно использованы для интенсификации процесса солодоращения и улучшения качества солода, полученного из ячменя Башкирии, в количестве 0,15% к массе зерна. При этом обеспечивается сокращение продолжительности проращивания на 1 сут, повышение активности ферментативного комплекса солода и, как следствие, улучшение его технологических показателей за счет накопления большего количества экстрактивных веществ (редуцирующих сахаров и аминного азота), уменьшения продолжительности осахаривания и вязкости сусла.
2.2.6 Исследование физико-химических свойств пивного сусла и пива, приготовленного из солода с биокаталитической обработкой
Для окончательного решения вопроса о пригодности для пивоварения ячменя, выращенного в Республике Башкортостан, были приготовлены опытные образцы пива с экстрактивностью начального сусла 11%. Сбраживание проводили по классической технологии. В качестве контроля приняли пиво из солода, полученного без ферментных препаратов.
Таблица 9 – Физико-химические показатели сусла
| Наименование образца сусла из солода | Видимый экстракт сброженного сусла, % | рН | Редуцирующие сахара, г/100см3 сусла | Аминный азот, мг/100см3 сусла | КСС, % |
| Контроль | |||||
| Михайловский | 3,1 | 5,90 | 5,2 | 21,7 | 71,8 |
| Одесский 100 | 2,8 | 5,87 | 5,5 | 22,3 | 74,5 |
| Челябинский 99 | 3,9 | 6,00 | 4,8 | 19,3 | 64,5 |
| Ячмень+Целловиридин Г20х | |||||
| Михайловский | 2,9 | 5,75 | 6,9 | 23,1 | 73,6 |
| Одесский 100 | 2,6 | 5,70 | 7,4 | 26,2 | 76,3 |
| Челябинский 99 | 3,2 | 5,83 | 6,3 | 23,5 | 70,9 |
| Ячмень+АПсубтилин А | |||||
| Михайловский | 1,8 | 5,64 | 7,7 | 29,0 | 83,6 |
| Одесский 100 | 1,5 | 5,60 | 7,9 | 28,4 | 86,3 |
| Челябинский 99 | 2,4 | 5,70 | 7,0 | 24,4 | 78,2 |
| Ячмень+Амилоризин П10х | |||||
| Михайловский | 3,0 | 5,68 | 6,7 | 23,2 | 72,7 |
| Одесский 100 | 2,7 | 5,62 | 7,2 | 27,1 | 75,5 |
| Челябинский 99 | 3,3 | 5,73 | 6,3 | 21,8 | 70,0 |
Сусло, полученное с применением биокатализаторов (таблица 9), обладало более низким, по сравнению с контролем, значением рН, большей концентрацией СВ (в т.ч. содержанием редуцирующих и аминного азота), что обеспечило высокую КСС. То есть солод, полученный с применением ФП, имеет большее амилолитическое и протеолитическое растворение. Сусло, полученное из солода с применением АПсубтилина А, обладает лучшими характеристиками по сравнению с остальными образцами, а обработка ячменя Амилоризином П10х показала меньший эффект.
Пиво из опытного солода, удовлетворяло требованиям ГОСТ Р 51174 (таблица 10).
Таблица 10 - Физико-химические показатели пива
| Наименование образца солода | Массовая доля спирта, % | Цветность, ц. ед. | Кислотность, к. ед. | Дегустационная оценка, балл |
| Контроль | ||||
| Михайловский | 2,54 | 0,8 | 1,6 | 20 |
| Одесский 100 | 2,72 | 0,9 | 1,7 | 20 |
| Челябинский 99 | 2,60 | 1,1 | 1,5 | 19 |
| Ячмень+Целловиридин Г20х | ||||
| Михайловский | 2,88 | 0,8 | 2,6 | 22 |
| Одесский 100 | 3,11 | 1,0 | 2,6 | 22 |
| Челябинский 99 | 3,04 | 1,2 | 2,7 | 20 |
| Ячмень+АПсубтилин А | ||||
| Михайловский | 3,20 | 0,7 | 2,5 | 23 |
| Одесский 100 | 3,74 | 1,1 | 2,6 | 23 |
| Челябинский 99 | 2,96 | 1,3 | 2,8 | 22 |
| Ячмень+Амилоризин П10х | ||||
| Михайловский | 2,87 | 1,6 | 2,3 | 20 |
| Одесский 100 | 3,06 | 1,2 | 2,0 | 22 |
| Челябинский 99 | 2,93 | 1,5 | 2,1 | 20 |
2.2.7 Разработка способа применения солодовых ростков
Известно, что количество образующихся при солодоращении ростков составляет 3-5% к массе СВ солода. Представляется перспективным их использование как вторичных материальных ресурсов для производства кормов для животных.
В ростках определили содержание сырого протеина и минеральных веществ в ростках: азота, фосфора, калия и кальция, необходимых в рационах животных (таблица 11). Содержание сырого протеина в среднем составляет 31,5%, что соответствует требованиям комбикормовой промышленности. Содержание фосфора, калия и кальция в солодовых ростках всех сортов ячменя было примерно одинаковым, что можно объяснить тем, что ячмень выращен в одинаковых агротехнических условиях с внесением равных доз удобрений.
Нами разработан способ замещения солодовыми ростками мясокостной муки и составлен рецепт комбикорма (таблица 12) для группы свиней ПК-55 (откармливаемых от 40 до 110-120 кг) в соответствии с классификатором продукции комбикормовой промышленности.
Таблица 11 - Состав ростков солода, % от СВ
| Наименование образца | Сырой протеин, % | Фосфор, % | Калий, % | Кальций, % |
| Урожай 2004 г. | ||||
| Михайловский | 31,8 | 0,45 | 0,165 | 0,449 |
| Одесский 100 | 33,6 | 0,48 | 0,195 | 0,681 |
| Челябинский 99 | 32,5 | 0,49 | 0,194 | 0,686 |
| Урожай 2005 г. | ||||
| Михайловский | 31,7 | 0,47 | 0,184 | 0,604 |
| Одесский 100 | 32,0 | 0,48 | 0,175 | 0,574 |
| Челябинский 99 | 31,3 | 0,45 | 0,165 | 0,502 |
| Урожай 2006 г. | ||||
| Михайловский | 28,9 | 0,35 | 0,144 | 0,215 |
| Одесский 100 | 31,4 | 0,42 | 0,156 | 0,375 |
| Челябинский 99 | 30,9 | 0,41 | 0,155 | 0,418 |
Таблица 12 - Рецепты полнорационного комбикорма для свиней
| Состав | Процент ввода | |
| Исходный рецепт | Рецепт с солодовыми ростками | |
| Ячмень | 57,49 | 43,93 |
| Пшеница | 28 | 30,00 |
| Горох | - | 10,37 |
| Мука мясокостная | 4,13 | - |
| Солодовые ростки | - | 9,00 |
| Шрот подсолнечный | 7,93 | 2,735 |
| Известняковая мука | 36,10 | 1,11 |
| Монокальцийфосфат | - | 0,54 |
| Соль поваренная | 0,14 | 0,32 |
| Витаминно-минеральный комплекс свиной, финишер, 1322П | 2,0 | 2,0 |
Комбикорм с применением солодовых ростков соответствует требованиям стандарта (таблица 13), не уступает по качеству корму, содержащему мясокостную муку, и дешевле на 9 % при сохранении питательной ценности. Широкое внедрение комбикорма с предположительным использованием солодовых ростков, образующихся на предприятиях пивоваренной промышлен
Таблица 13 - Показатели качества комбикормов
| Наименование показателя | Требования к качеству комбикорма по ГОСТ 50257-92 | Исходный рецепт | Рецепт с солодовыми ростками |
| Сырой протеин, % | Не менее 14,00 | 14,28 | 14,00 |
| Сухое вещество, % | - | 86,00 | 86,04 |
| Сырая клетчатка, % | Не более 6,0 | 5,5 | 5,5 |
| Лизин, % | Не менее 0,6 | 0,64 | 0,65 |
| Метионин+цистин, % | Не менее 0,36 | 0,46 | 0,44 |
| Са, % | Не менее 0,6 | 0,8 | 0,8 |
| Р, % | Не менее 0,5 | 0,56 | 0,50 |
| Р усвояемый, % | - | 0,35 | 0,30 |
| NaCl, % | Не более 0,8 | 0,8 | 0,8 |
ности Башкортостана, позволит улучшить экологическую обстановку, извлечь дополнительную прибыль, обеспечив утилизацию данного вида вторичных материальных ресурсов.
2.2.8 Технологическая схема получения пивоваренного солода
По результатам исследований были рекомендованы технологические приемы получения солода из скарифицированного ячменя с регуляторами роста (I), что требует установки дополнительного оборудования, и с применением биокатализаторов (II).
| Зерно | ||
| Сортирование зерна | Мелкое зерно | |
| I. Скарификация | Зерновая пыль | |
| Вода Дезинфицирующие вещества | Мойка и дезинфекция зерна | Сплав |
Вода, сжатый воздух
| Замачивание зерна | Вода |
| I. Хлорид натрия Кондиционированный воздух | Проращивание | Воздух |
| Горячий воздух | Сушка свежепроросшего солода | Ростки на комбикорм |
| Выдерживание сухого солода | ||
| Солод на производство пива |
I – технология солодоращения скарифицированного ячменя с ГК и NaCl;
II – технология солодоращения с применением биокатализаторов.
ВЫВОДЫ
- Установлена возможность использования сортов Михайловский и Одесский 100, выращиваемых в Башкортостане, для получения пивоваренного солода стабильного качества с применением скарификации или биокатализаторов.
- Установлен эффект интенсификации замачивания и солодоращения травмированного ячменя. Рекомендовано определять степень травмированности зерна ячменя методами интроскопии или окрашивания.
- Разработан технологический прием механической скарификации зерна с последующим его проращиванием с применением индуктора и ингибитора роста, что способствовало сокращению суммарной продолжительности замачивания и проращивания на 3 сут и улучшению показателей качества солода, сусла и пива за счет выравнивания свойств скарифицированного и травмированного зерна. В качестве индуктора использовали гибберелловую кислоту, ингибитора – хлорид натрия.
- Рекомендовано применение биокатализаторов Целловиридина Г20х и АПсубтилина А при замачивании ячменя для интенсификации технологического процесса на 1 сут и улучшения технологических свойств солода и качества пивного сусла и пива.
- Обоснован способ использования солодовых ростков для приготовления комбикорма для свиней взамен костной муки. Разработан рецепт комбикорма.
- Разработаны интенсивные способы получения светлого пивоваренного солода с применением скарификации и биокаталитической обработки.
- Разработана технологическая документация на производство пивоваренного солода по интенсивным технологиям.
Целесообразность применения биокатализаторов для интенсификации солодоращения при производстве светлого солода подтверждается ожидаемым экономическим эффектом, составляющим 1,35 млн. руб на 1 млн. дал пива.
Экономическая эффективность применения механической скарификации с последующим использованием регуляторов роста подтверждается расчетным экономическим эффектом, составляющим 2,3 млн. руб на 1 млн. дал пива.
Ожидаемый экономический эффект от замены мясокостной муки ростками солода составит 500 руб на 1 т комбикорма.
Список работ, опубликованных по результатам диссертации:
- Будакова Э.Д., Леонова С.А. Исследование возможности применения новых сортов ячменя в пивоварении в условиях Республики Башкортостан // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Вавиловские чтения-2004», Саратов: СГАУ. 2004. – С. 29-31.
- Будакова Э.Д., Леонова С.А. Пивоваренные качества ярового ячменя Республики Башкортостан // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК»» – Уфа: БГАУ, 2006. Часть 3. – С. 150-152.
- Будакова Э.Д. Качество ячменя и солода Республики Башкортостан // Материалы I Всероссийской научно-практической конференции «Молодые ученые в реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК»» - Уфа: БГАУ, 2006. Часть 1. - С. 83-85.
- Будакова Э.Д. Применение ферментных препаратов при солодоращении // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном производстве» - Уфа: БГАУ, 2007. Часть IV. – С. 322-325.
5. Будакова Э.Д., Ермолаева Г.А., Леонова С.А. Исследование качества ячменя Республики Башкортостан // Пиво и напитки. - 2008. - №1. – С. 46-47.
6. Будакова Э.Д. Исследование возможности использования ростков солода при производстве комбикорма // Материалы Международной научно-практической конференции «Биотехнологические системы как один из инструментов реализации «Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы»» – пос. Персиановский: ДонГАУ, 2008. – С. 8-12.
7. Будакова Э.Д. Исследование качества ячменя Республики Башкортостан // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы» –Уфа: ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 2008. Часть 1. – С. 241-244.
8. Будакова Э.Д., Махмутова Л.И., Миронова И.В., Нигматьянов А.А. Перспективы использования отходов пивоварения при производстве комбикормов // Материалы Международной научно-практической конференции «Наука в современных условиях: от идеи до внедрения» - г. Димитровград. – Ульяновск: УлГТУ, 2008. – С. 56-61.
9. Будакова Э.Д., Ермолаева Г.А. Исследование пивоваренного солода, полученного с применением биокатализаторов, из ячменя Республики Башкортостан // Пиво и напитки. - 2008. - №5. – С. 21-23.
10. Будакова Э.Д. Применение скарификации для повышения качества солода // Пиво и напитки. - 2008. - №5. – С. 44-46.
