способ получения солода

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛОДА, включающий замачивание зерен ячменя в растворе рострегулирующего вещества и проращивание зерен, отличающийся тем, что замачивание проводят в растворе пептида формулы p Glu His Trp Ser Tyr D Ala Lem Arg Pro этиламид концентрацией 10 30 мкг/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пивоваренной и спиртовой промышленности, более конкретно к способу получения солода.

Традиционно солод для варки пива получают из ячменя. Процесс получения такого солода включает замачивание зерен ячменя в течение 48-60 ч в водиле с циклической сменой воды каждые 6 ч в перерывах между циклами проводят часовую аэрацию семян, Во время замачивания через воду также пропускают воздух. После замачивания ячмень проращивают в течение 7-10 сут. Стадию проращивания обычно проводят при температуре 14^оС. Затем солод высушивают при температуре 40-50^оС 4-6 ч и при 80-85^оС 2-3 ч.

Солод для приготовления спирта получают также из ячменя, который замачивают в воде в течение 30 ч циклической сменой воды и аэрацией каждые 6 ч. При втором 6-часовом замачивании в воду добавляют сухую хлорную известно (0,04% ) для стерилизации ячменя. После 3 циклов замачивания (по 6 ч каждый) зерно выпускают на сито, где оно проращивается в течение 11-12 сут с периодическим увлажнением и перемешиванием. Обычно на 12-е сутки проращивания солод приобретает необходимую влажность (40-45%), прорастаемость зерен достигает 90-95% (в зависимости от категории ячменя) и амилолитическая способность (АС) солода достигает 5,5-6,0 ме.

Основным недостатком традиционных способов получения как пивного, так и спиртового солода является большая длительность процесса как на стадии замачивания, так и проращивания. При получении спиртового солода необходимо к тому же использование высококачественного ячменя с процентом прорастания не ниже 85.

Из проведенного патентного поиска ясно, что и ранее делались попытки сокращения продолжительности процесса замачивания и проращивания за счет использования физических воздействий или химическим путем.

Известен способ получения солода, в котором для ускорения процесса и повышения биологической активности конечного продукта воду и зерно перед замачиванием, а также замоченное и пророщенное зерно обрабатывали постоянным магнитным полем, напряжением 1500-3000 эрстед. Способ не нашел практического применения [1]

Известен способ обработки ячменя ионизирующим облучением в дозе 0,05-0,15 кКи, что оказывало стимулирующее влияние на ферментативную активность солода, облучали сухое зерно. Прорастание ускорялось до 5-6 сут. Экстракционная способность повышалась на 0,5% [2]

Известна обработка замоченного ячменя токами высокой частоты, 48-68 мГц в течение 10-20 с ускоряла процесс и повышала ферментативную активность солода [3]

Однако указанные способы физического воздействия на процесс получения солода не нашли практического применения ни в пивоваренной, ни в спиртовой промышленности.

Химические воздействия, в основном, сводились к использованию различных ростостимулирующих веществ при замачивании зерна.

Известно использование для замачивания зерен ячменя водного раствора альфа-ацето-бета-винил-гамма-валеролактона концентрацией 2-6 мг/л, продолжительность замачивания составляла 1 сут, проращивания 3 сут. Выход солода составил 86% [4]

Известен способ, при котором добавляют в воду для замачивания экстракт кенафа в количестве 0,002-0,5% а после 3 сут ращения проводить опрыскивание этим же раствором. Проращивание продолжали 4 сут. Ферментная активность солода была выше контрольной в 2,3-2,4 раза [5]

Сокращение времени проращивания достигалось также за счет обработки ячменя смесью N6-бензиладенина и гуминовых кислот в соотношении (0,01-2):(8-12) г/т (а. с. СССР 829665, кл. С 12 С 1/02, 1972). При такой обработке время проращивания сокращалось до 4-4,5 сут. Выход составлял 88-95%

Эффективным биостимулятором, применяемым на стадии замачивания и ращения, является сукцинофосфат натрия. Время ращения 5,5 сут, выход 92,3% экстрактивность -82,5% [6]

Для устранения проращивания, снижения потерь экстрактивных веществ и улучшения качества солода было предложено использовать гидролизат хлореллы [7]

Известен способ получения пивного солода при замачивании ячменя оросительным способом при длительности воздушных пауз 12-16 ч и орошения 20-24 ч. Через 10-12 ч после начала проращивания вводили фитин (смесь кальциевых и магниевых солей ионозитфосфорной кислоты) в количестве 12,5-20,5 г/т зерна. При этом процесс ращения занимал 4,5-5 сут [8]

Было предложено использовать для замачивания ячменя раствор гиббереллина [10] Расход гиббереллина составлял 250-300 мг/т зерна. Экстрактивность повышалась на 1,5% улучшалось качество солода.

Тем не менее, на большинстве пивоваренных и спиртовых заводов сохраняется традиционная технология получения солода, включающая длительное замачивание зерен ячменя в водопроводной воде с аэрацией или без нее с последующим проращиванием, а для пивного солода и сушкой.

Цель изобретения сокращение длительности процесса получения солода и повышение качества готового продукта, в частности его ферментативной активности, повышение эффективности способа за счет снижения расхода воды, энергии и трудозатрат.

Поставленная цель достигается с помощью способа получения солода, включающего замачивание зерен ячменя в воде, содержащей росторегулирующее вещество и их проращивание. Замачивание проводят в растворе пептида формулы pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Ala-Leu-Arg-Pro этиламид концентрацией 10-30 мкг/л, или 10-30 мг/т ячменя.

Этот пептид применяется для стимуляции гонадотропной функции гипофиза у сельскохозяйственных животных при парентеральном его введении [9] Указанный пептид является стимулятором роста растений и может быть использован для повышения урожайности различных овощных и злаковых культур.

Предлагаемый метод может быть использован для получения как пивного, так и спиртового солода.

Для получения пивного солода ячмень замачивают 8-15 ч в растворе пептида 10-30 кг/т зерна (10-30 мкг/л воды) при комнатной температуре, затем отмывают и продолжают замачивать, чередуя замачивание с аэрацией до 40 ч, а затем проращивают, пророщенные семена высушивают. Замачивание в растворе с более низкой или более высокой концентрацией пептида является нежелательным и приводит к снижению процента проросших семян по сравнению с контролем.

Получение спиртового солода с применением пептидного препарата осуществляют по следующей технологии. Замачивают зерна ячменя в растворе пептида при расходе препарата 10-30 мг/т в течение 7-8 ч, затем туда де добавляют сухую хлорную известь (0,04%) и продолжают замачивание до 12-15 ч, после чего зерно промывают водой и выпускают его на сито для проращивания. Время, необходимое для проращивания до получения нужных показателей (АС, влажность и необходимый процент проросших семян) составляет 6 сут, тогда как при работе по традиционной технологии оно составляет 12 сут.

Оказалось, что в предлагаемом способе получения как пивного, так и спиртового солода можно успешно использовать ячмень с пониженной энергией прорастания (66-77%). Увеличивался выход пророщенного ячменя на 10-15%

П р и м е р 1. Исследуется влияние различных концентраций пептидного препарата: 0, 10, 20, 30, 50 и 100 мкг/л воды на энергию прорастания зерен ячменя при замачивании в течение 12 ч и различном времени проращивания: от 1 до 6 сут. Берут ячмень некондиционный, с всхожестью 70-72% Зерна ячменя по 100 шт. замачивают в химических стаканчиках без аэрации в растворах пептида в течение 12 ч. После замачивания зерна промывают водопроводной водой и проращивают в чашках Петри на влажной фильтровальной бумаге в течение 6 сут, подсчитывая количество проросших семян каждые 24 ч. Полученные данные приведены в табл.1. Контролем служили 100 шт, семян ячменя той же кондиции, замоченные в воде (концентрация пептида 0).

Энергия прорастания зерен ячменя увеличивалась на 10-12% при концентрации пептида 10-30 мкг/л. На 6-е сутки от начала прорастания она была наибольшей при использовании пептида в концентрации 20 мкг/л.

П р и м е р 2. Оценивают влияние продолжительности замачивания на активность фермента альфа-амилазы при постоянной концентрации пептида 15 мкг/л и постоянном времени проращивания 3 сут. Семена ячменя замачивают в растворе пептида в водопроводной воде концентрации 15 мкг/л, отбирают зерна ячменя на гидропонику в чашки Петри каждые 6 ч в течение суток, проращивают каждую серию в течение 3 сут на гидропонике. Определяют активность фермента альфа-амилазы в зависимости от времени замачивания. Результаты представлены в табл. 2.

Из данных табл.2 следует, что для усиления активности фермента необходимое время замачивания в растворе пептида 15 мкг/л составило 12-18 ч при проращивании ячменя 3 сут.

П р и м е р 3. Оценивают влияние пептида (20 мкг/л) при 12-часовом замачивании и 2 сут проращивания на активность альфа-амилазы, протеиназы и ингибиторов протеиназ. Опыт проводят в лабораторных условиях на фуражном ячмене с прорастанием 74% После 12 ч замачивания и 2 сут проращивания зерна высушивают при температуре 40-45^оС в течение 2 ч и 2 ч при темпеpатуре 85^оС. Затем зерна ячменя растирают до пыли в ступке в жидком азоте и измеряют активность ферментов в экстрактах. Результаты представлены в табл.3.

Таким образом, после 2 сут проращивания активность ферментов увеличивалась под влиянием замачивания в растворе пептида в 2,5-4,4 раза при снижении активности ингибиторов протеиназ на 30%

Следующие опыты были проверены в условиях получения солода в минисолодовнях.

П р и м е р 4. Используют ячмень с прорастаемостью 74% Ячмень замачивают в растворе пептида в концентрации 20 мкг/кг в течение 12 ч. Затем продолжают замачивание в воде без препарата в течение 36 ч при режиме: 6 ч замачивания, 6 ч воздушная пауза и снова 6 ч замачивания и т.д. Время проращивания 7 сут. В результате такой обработки процент проросших семян увеличивается по сравнению с контролем на 10% Время осахаривания сокращается с 25 до 10 мин. Экстрактивность солода возрастает с 77 до 78% Таким образом, при использовании замачивания ячменя в растворе пептидного препарата и при последующем его проращивании в течение 7 сут улучшаются показатели качества солода.

П р и м е р 5. Ячмень с прорастанием 72% замачивают в растворе пептида 20 мкг/л в течение 12 ч и затем без препарата в течение 40 ч при сокращении времени проращивания до 3 сут. После 3 сут проращивания возрастала активность альфа-амилазного комплекса, а остальные показатели: время осахаривания, экстрактивность, цветность, оставались такими же, как и при получении солода по обычному технологическому процессу без замачивания в растворе препарата, включая 7 сут проращивания.

Таким образом, обработка ячменя пептидом позволяет по желанию производителя либо улучшить качество солода (пример 4), либо сократить время проращивания до 3 сут. В последнем случае происходит сокращение времени технологического процесса, уменьшение потребления воды, электроэнергии и трудозатрат, практически без ухудшения качества солода.

П р и м е р 6. Получение спиртового солода. Используют ячмень с прорастаемостью 95% Контрольный вариант (2,5 т ячменя) обрабатывают по традиционной технологии, то есть замачивают зерно в течение 6 ч, затем 6 ч выдерживают зерно без воды, замачивают на 6 ч и хлорной извести (0,04%), затем 6 ч выдерживают на воздухе и после последующих 6 ч замачивания выпускают зерно на сито. Итого 3 смены воды. Время замачивания составляет 30 ч. За это же время проводится стерилизация ячменя хлорной известью. Ячмень помещают на сито для проращивания в течение 12 сут.

Ячмень опытной партии 2,4 т замачивают в течение 12 ч в растворе пептида концентрации 20 мг/т зерна. После добавления к зерну воды, в воду вносят растворенный в воде пептид и раствор с зерном перемешивают, пропуская снизу воздух под давлением в течение 10-15 мин. Зерно замачивают с препаратом в течение первых 12 ч, добавляя к раствору после 8 ч замачивания сухую хлорную известь до концентрации 0,04% После первого замачивания воду выпускают и зерно выдерживают на воздухе в течение 6 ч, а затем вновь замачивают в течение, часов в растворе хлорной извести. После этого цикла замачивания воду выпускают, зерно выдерживают еще 6 часов на воздухе, а затем 6 ч в воде и выпускают на сите для проращивания. Результаты представлены в табл.4.

Из данных табл.4 видно, что пептидный препарат оказывает стимулирующее влияние на энергию прорастания ячменя. Так, 98% зерен проросли уже на 5-е сут после начала проращивания, необходимая влажность была достигнута на 4-5-е сут. АС достигает необходимых значений уже на 3-е сутки проращивания и нарастает до 6,26 ме к 5-м суткам проращивания.

Альфа-амилазная активность солода в опытном варианте на 5-е сутки проращивания достигает тех же значений, что и у солода в контрольном варианте, который проращивали 12 сут, и даже на 3-5% превышает ее. Протеазная активность под влиянием препарата на 4-5-е сут превышает таковую контроля (12 дней проращивания) на 22 и 35% соответственно.

Таким образом, замачивание ячменя в растворе пептида в течение первых 12 ч с сохранением последующих этапов обработки зерна, предусмотренных традиционной технологией для получения спиртового ячменного солода, позволяет улучшать качество солода по меньшей мере по таким показателям, как процент прорастания, влажность и ферментативная активность, и сократить в 2,4 раза время проращивания солода.

П р и м е р 7. Сокращение времени замачивания ячменя и его проращивания с помощью пептидного препарата при получении ячменного спиртового солода. Ячмень (13,9 т) с более низкой энергией прорастания (86%) по сравнению с ячменем в примере 6 замачивают в растворе пептида из расчета 20 мг препарата на 1 т ячменя. Замачивают в течение 12 ч и через 8 ч добавляют хлорную известь (0,04% ) на 4 ч. Затем зерно промывают водой и выпускают на сито для проращивания. Контрольный вариант ячмень обрабатывают замачиванием в воде по традиционной технологии и проращивают 12 сут. Во время проращивания оценивают АС солода в контрольной и опытной партиях ячменя. Результаты представлены в табл.5. У ячменя после обработки пептидом необходимая АС была получена на 6-е сутки проращивания и была выше, чем у солода, полученного по технологии завода при проращивании 10 сут.

Таким образом, применение пептида позволяет сократить время замачивания в воде и время стерилизации до 12 ч, т.е. в 2,4 раза и время проращивания до 6 сут вместо 12 сут, как это принято по существующей технологии, а также увеличить процент прорастаемости ячменя, т.е. использовать в процессе получения солода более дешевый ячмень.