Учебное пособие Волгоград 2007 удк 631. 16. 658. 155 Ббк 65. 321

Вид материала

Учебное пособие

Содержание 5. Качество пивоваренного ячменя Таблица 9Качество зерна ячменя поставляемого для пивоварения (ГОСТ 5060-86) 6. Хранение пивоваренного ячменя

Подобный материал:

• Учебное пособие Казань кгту 2007 удк 31 (075) 502/ 504 ббк 60., 1553.23kb.
• Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30, 1513.98kb.
• Учебное пособие Йошкар-Ола, 2008 ббк п6 удк 631. 145+636: 612. 014., 7797.37kb.
• Учебное пособие Самара 2007 удк 331. 108. 4(075. 8) Ббк 33(07), 2690.85kb.
• Курс лекций Учебное пособие Волгоград 2009 удк 330. 01 Ббк 65. 012., 6756.22kb.
• Методическое пособие Волгоград 2007 ббк 67. 409 К71, 1669.21kb.
• Учебно-методическое пособие Волгоград 2007 ббк 65. 012. 12я7 А64, 746.34kb.
• Учебное пособие Тверь, 2007 удк 616-053. 5-084 (613. 955) ббк 51., 7388.84kb.
• Учебное пособие удк 159. 9(075) Печатается ббк 88. 2я73 по решению Ученого Совета, 5335.58kb.
• Учебное пособие Ярославль-2007 удк 339. 13(075. 8) Ббк, 3230.47kb.

5. Качество пивоваренного ячменя

Зерно ячменя, поставляемого для пивоварения – это специальное сырье с четко фиксированными показателями качества, которое, как правило, производится по договору с предприятиями пивоваренной промышленности.

Важнейшие показатели качества зерна ячменя, на основании которых дается заключение его пригодности для пивоварения регламентируются ГОСТ 5060-86 (1998) и представлены в таблице 9.

Согласно ГОСТ 5060-86 для пивоваренных целей требуется зерно ячменя со светло-желтой или желтой окраской, а по второму классу допускается серовато-желтый цвет. Окраска должна быть равномерной по всей поверхности зерна, со здоровым естественным блеском. На цвет оболочки влияют сортовые особенности, погодные условия, технология уборки. По свежести окраски оболочек, отсутствию или, наоборот, наличию изменений в их естественном цвете судят о сырьевых качествах ячменя. Потемневшая оболочка свидетельствует о неблагоприятных условиях во время уборки, заболевании или повреждении зерна. Из такого зерна получают солод низкого качества. По данным Лабутиной О. (2004), из-за потемневшей оболочки зерен в 2003 г. было признано непригодным для пивоваренных целей 2,2 млн т ячменя. Причиной столь низкого качества ячменя стали неблагоприятные погодные условия. В результате зерно такого ячменя было отнесено к рядовому.

Таблица 9


Качество зерна ячменя поставляемого для пивоварения (ГОСТ 5060-86)

Наименование показателя	Норма для класса
	первого	второго
Цвет	светло-желтый	светло-желтый, желтый или серовато-желтый
Запах	свойственный нормальному зерну ячменя (без затхлого, солодового, плесневого и посторонних запахов)
Состояние	здоровый, негреющийся
Влажность, % не более	15,0	15,5
Белок, % не более	12,0	12,0
Сорная примесь, % не более	1,0	2,0
в том числе: вредная примесь	0,2	0,2
Зерновая примесь, % не более	2,0	5,0
Мелкие зерна, % не более	5,0	7,0
Крупность, % не менее	85,0	60,0
Способность прорастания, % не менее (для зерна, поставляемого не ранее чем за 45 дней после уборки)	95,0	90,0
Жизнеспособность, % не менее (для зерна, поставляемого ранее чем за 45 дней после уборки)	95,0	95,0
Зараженность вредителями хлебных злаков	не допускается, кроме зараженности клещем не выше первой степени

Запах зерна должен быть слабым, напоминающим запах хорошей соломы, без затхлого, солодового, плесневого и других посторонних запахов. Наличие посторонних запахов свидетельствует о порче зерна. Наиболее часто в случае порчи зерна появляется запах плесени, сырой земли, затхлый запах продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, сладковатый – процессов самосогревания. Такое зерно при заготовках пивоваренного сырья бракуют.

Шаройко Е.А., Чернавский Н.П. (1980) указывают, что зерно ячменя из-за большого количества питательных веществ, становится благоприятной средой для активного развития микроорганизмов, которые в результате питания органическими веществами, полностью разрушают его, изменяя физические и химические свойства. Ими установлено, что в 1 г свежеубранного ячменя общее число микроорганизмов достигает – 10⁶ клеток, в том числе 96–98 % по численности приходится на бактерии, а 2–4 % на грибы. При несвоевременной сушке сырой зерновой массы, очистке и неудовлетворительном хранении в зерне протекают нежелательные процессы, в частности самосогревание, при котором активизируются микроорганизмы. Они считают, что степень зараженности зерен пивоваренного ячменя мицелиальными грибами не должна превышать 5–10 %.

Важными требованиями ГОСТа 5060-86 является наличие сорной примеси не более 1–2 % и влажность зерна в пределах 15–15,5 % в зависимости от класса. Поэтому необходимо проводить своевременную очистку зерна от семян сорняков, которые имеют повышенную влажность и от различных органических остатков, на которых накапливается большое количество вредной микрофлоры. При необходимости проводится сушка зерна или активное вентилирование. Оптимальной температурой для хранения является – 10 ^оС и влажность 13–14 %, так как при этих условиях полностью ингибируются процессы самосогревания, размножение микроорганизмов и сохраняется высокое качество пивоваренного ячменя (жизнеспособность, энергия прорастания, запах, цвет, блеск и т. д.).

Зерновая примесь в пивоваренном ячмене допускается в пределах от 2 до 5 % в зависимости от класса, если этот показатель выше, то уменьшается экстрактивность, способность прорастания зерна, а значит, выход пива будет меньше.

Важным показателем, который регламентируется ГОСТ 5060-86 является прорастаемость, под которой подразумевают способность зерен давать проростки на пятые сутки. При лабораторных исследованиях учитывают также жизнеспособность и энергию прорастания через трое суток. Определение этих показателей производят через 45 суток после уборки урожая, то есть после завершения послеуборочного периода дозревания. Жизнеспособность зерна пивоваренного ячменя первого класса должна быть не менее 95 %, а способность прорастания не менее 90 %. И если даже в партии общая прорастаемость достигает кондиций второго класса, пригодность ее для солодоращения весьма ограничена (Новолоцкий В.Д., Титовский А.Г., Шелемех Д.Я., 2003; Борисоник З.Б., 1974). Причиной в ограничении использования ячменя с 90%-й способностью прорастания является низкая экстрактивность, и, соответственно, малый выход пива, так как снижается активность ферментов, медленно и неполно осахаривается, плохо фильтруется.

Высокая энергия прорастания обеспечивается активностью ферментативной системы зерна. Основная роль здесь принадлежит альфа – и бета – амилазе, расщепляющим крахмал до простых сахаров.

Важными показателями являются интенсивность и равномерность развития корешков и проростка, которые при проращивании не должны превышать длину зерновки. Излишне удлиненные зародыши, так называемые «гусары», и не проросшие зерна портят качество солода.

Одним из основных признаков качества пивоваренного ячменя является его крупность – 85 % и 60 %. Крупными считается зерно, состоящее в основной массе из двух фракций: сход с сита 2,8 мм плюс сход с сита 2,5 мм. Крупное зерно содержит больше крахмала и меньше белка, имеет пониженную пленчатость, характеризуется дружностью прорастания, равномерно замачивается и теряет способность греться при соложении; его экстрактивность высокая, обеспечивает хорошую плотность пива.

Крупность и выравненность зерна по размеру (сумма двух крупных смежных фракций 2,5 х 20 и 2,8 х 20 мм, в процентах к навеске) служат сортовыми признаками (Горпинченко Т.В., Аниканова З.Ф., 2002; Пасынков А.В., 2002; Герасименко Е., 2003; Огнев В.Н., 2003; Ермолаева Г.А., 2004; Ермолаев С.В., 2004; Фараджева Е.Д. и др., 2003, 2004 и др.).

Важным показателем качественного пивоваренного ячменя является высокая натура, то есть масса 1 л зерна. Новолоцкий В.Д. и др. (2001, 2003) утверждают, что натура ячменя в Черноземье может варьировать от 610 до 700 г. При этом, чем выше натура зерна, тем ниже пленчатость и содержание белка. Трофимовская А.Я. (1972), Фараджева Е.Д. и др. (2003) считают, что минимальная натуральная масса зерна должна быть в пределах 600–650 г, а лучшая натура – 720–750 г.

В то же время, по мнению Борисоника З.Б. (1974), натура не может служить показателем пивоваренных качеств ячменя, поскольку она может быть высокой и у кормовых сортов ячменя (650–730 г/л).

Большое значение для пивоварения имеет масса 1000 зерен ячменя, которая во многих странах мира входит как один из показателей в формулы, на основании которых рассчитывается экстрактивность. Борисоник З.Б. (1974) считает, что масса 1000 зерен лучших пивоваренных сортов должна быть 40–47 г, Новолоцкий В.Д. (2001, 2003) – 42–52 г, Фараджева Е.Д., Востриков С.В., Дамдинсурэн А. (2003) – 45–50г, Складал В. и др. (1961) – 50 г, Лепайыэ Я.Я. (1980) – 43,7 г.

Содержание мелких зерен ГОСТ 5060-86 допускает по первому классу не более 5 %, а по второму - не более 7 %. Зерно, проходящее через отверстия сит 2,5 х 20 мм, считается мелким и его качество отличается от более крупного зерна ячменя. Мелкозерный ячмень сильнее греется при соложении, у него более высокие потери сухих веществ. Он дает большой сплыв при замачивании. Такое зерно часто трудно удержать в замоченном чане. Щуплое зерно вообще непригодно для пивоварения.

Зерно пивоваренного ячменя имеет определенную форму: эллиптическую, ромбическую или овальную. У удлиненного зерна при соложении остаются нерастворенными концы, что увеличивает потери. Поэтому у пивоваренного ячменя отношение длины зерна к ширине должно быть не более 2,25–2,5 (Горпинченко Т.В., Аниканова З.Ф., 2002). Форма зерна – стойкий сортовой признак. Лучшие сорта должны иметь эллиптическую и овальную формы, что способствует равномерному распределению запасных питательных веществ по всей длине зерна, более быстрому и качественному растворению в период солодоращения (Складал В. и др., 1961; Борисоник З.Б., 1974; Лепайыэ Я.Я., 1980 и др.).

Существенное значение для характеристики качества пивоваренного ячменя имеет пленчатость зерна, или содержание мякинной оболочки. Данный показатель изменяется у пивоваренных сортов ячменя от 8 до 10 %. Пленчатость является сортовым признаком и в то же время зависит от почвы, условий возделывания и климатических условий (Пасынков А.В., 2002). Горпинченко Т.В., Аниканова З.Ф. (2002) считают, что пленчатость должна быть не более 9 %, Герасименко Е. (2003) – оболочка зерна должна быть тоненькая и морщинистая, Фараджева Е.Д. и др. (2003) – 7–9 %. Трофимовская А.Я. (1972) подчеркивает, что низкая пленчатость (8–10 %) указывает на высокое содержание крахмала. Чрезмерно тонкая пленка не может создать слой необходимой толщины для фильтрации сусла, и поэтому такое зерно не является ценным для пивоваренной промышленности. Лепайыэ Я.Я. (1980) считает, что мякинная оболочка должна быть 6–9 % и такой ячмень пригоден для варки темного пива. Новолоцкий В.Д. и др. (2001, 2003) считает, что пленчатость должна быть равна 9 %.

Повышенная пленчатость связана с меньшим содержанием остальных веществ в зерне, что ведет к уменьшению количества экстракта и выхода пива. Установлено, что толстые пленки содержат большое количество полифенольных и горьких веществ, которые ухудшают вкус пива и вызывают появление в пиве холодной мути.

Наиболее существенными признаками пивоваренного ячменя являются химические показатели зерна. Зерно пивоваренного ячменя должно иметь содержание белка не более 12 % (ГОСТ 5060-86). Высокорентабельным является зерно с содержанием белка 9–12 %, но не менее 8 %, так как определенный минимум белковых веществ необходим для питания дрожжей, образования стойкой пены, создания вкуса и букета пива (Борисоник З.Б., 1974; Кретович В.Л., 1991; Новолоцкий В.Д. и др., 2001, 2003; Трофимовская А.Я., 1972; Горпинченко Т.В., Аниканова З.Ф., 2002; Пасынков А.В., 2002; Глуховцев В.В., 2001; Данилова Е.С., 1997; Павлов А.Н., 1984; Смолин В.П., Кирдин В.П., 2001; Огнев В.Н., 2003; Лапина Т.П., 2001, 2004; Лапа В.В., 2001).

Высокобелковое зерно плохо разрыхляется, сильнее греется при солодоращении, дает менее стойкое и не всегда прозрачное пиво.

Пивовары установили, что чем меньше в зерне ячменя белка, тем выше содержание крахмала и больше выход пива. В Европе наиболее благоприятным содержанием белка в зерне ячменя считается не более 11,5 %, а экстрактивность – 80–82 %.

Агафонов Е.В., Громаков А.А., Черепанов А.В., Хорошкин А.Б. (2002) главное значение придают не общему содержанию белков, а их качеству. Их исследования показали, что наилучшие показатели в пивоварении дает ячмень, содержащий высокомолекулярные белки (глобулины и проламины), почти нерастворимые в воде. Отрицательное влияние на производство пива оказывает небелковый азот и азот альбуминов - простейших белков, растворимых в воде.

Голозеренный ячмень для производства пива непригоден, так как он не создает естественный фильтр для затора при фильтрировании сусла (Ходьков Л.Е., 1985).

Результирующим показателем характеристики пивоваренного зерна является его экстрактивность – количество сухих веществ (в основном крахмала и белка), способных переходить из размолотого зерна в водный раствор под воздействием ферментов ячменного солода при определенном гидротермическом режиме. Чем выше экстрактивность зерна, тем больший получается выход пива. Экстрактивность зависит главным образом от количества крахмала, который является главной составной части эндосперма зерна ячменя. Чем больше в зерне крахмала, тем меньше белка.

Лучшие пивоваренные сорта ячменя имеют экстрактивность 80–82 %, что соответствуют Европейскому стандарту. Определять экстрактивность в зерне ячменя можно с помощью формулы Бишопа (Новолоцкий В.Д. и др., 2003; Лепайыэ Я.Я., 1980):

Э = К – 0,85 · Б + 0,15 А,

где К – константа, равная 83 для двурядных ячменей;

Б – содержание сырого белка в зерне, %;

А – масса 1000 зерен, г.

По вопросу об оптимальной величине экстрактивности единого мнения пока нет. Так, Горпинченко Т.В., Аниканова З.Ф. (2002) отмечают, что экстрактивность зерна пивоваренного ячменя должна быть 80–81 %, Пасынков А.В. (2002) – 76–78 %, Герасименко Е. (2003) – 80–83 %, Фараджева Е.Д., Востриков С.В., Дамдисурэн А. (2003) – 78–82 %, Глуховцев В.В. (2001) до 80 %, Борисоник З.П. (1979) – 78–82 %.

Примерно то же самое отмечается и по уровню содержания крахмала. Так, содержание крахмала в зерне ячменя считают хорошим: Складал В., Догнал Л., Горак Л., Закопал Я., Шимон Я., Коларжик Я. (1961) – 60–70 %, Кретович В.Л. (1991) – 65,8 %, Трофимовская А.Я. (1972) – 60–65 %, Огнев В.Н. (2003) – 59–62 %, Пасников А.В. (2002) – не менее 60 %, Фараджева Е.Д. (2003, 2004) – 60–65 %, Борисоник З.Б. (1974) – 60–64 %.

В зерне пивоваренного ячменя не допускается наличие вредителей хлебных злаков (ни живых, ни мертвых), кроме зараженности клещем не выше первой степени (в 1 кг зерна может быть 1–20 клещей).

Таким образом, единство двух процессов, субъективного и объективного, в оценке качества пивоваренного ячменя дает возможность определить его внутренние и внешние свойства на пригодность для использования в пивоварении. Зная требования к качеству пивоваренного ячменя, товаропроизводитель обязан тщательно и точно с высоким качеством выполнять весь комплекс научно обоснованных агротехнических мероприятий, которые должны быть разработаны в каждом регионе с учетом его почвенно-климатических условий и выращиваемых сортов.


6. Хранение пивоваренного ячменя

Одной из главных ошибок при производстве пивоваренного ячменя является отсутствие должного контроля за сохранностью качества от поля до потребителя. Поэтому необходимо, чтобы каждый сельскохозяйственный производитель сырья для пивоваренной промышленности до начала уборочной страды знал его качество с учетом агротехнических условий выращивания по каждому полю (Тихонов Н.И., 2006).

Перед уборкой полей, то есть за три - пять дней до обмолота, с каждого поля ведется отбор апробационных снопов для предварительной оценки качества зерна ячменя для выявления пригодности к использованию на пивоваренные цели. Предварительное качество зерна определяется с каждого поля после подсушивания отобранной пробы с определением основных пивоваренных показателей: крупности, натуры, массы тысячи зерен, содержание белка, жизнеспособности и пленчатости зерновок.

До начала уборки полей, где предварительно выявлено высокое качество зерна ячменя отвечающего требованиям пивоваренным кондициям, проводят обкосы полей до восьми метров по периметру. Полученное зерно с обкосов обезличивается, так как оно имеет пониженное качество. Уборка посевов ячменя на пивоваренные цели проводится при полной спелости зерна прямым комбайнированием в сжатые сроки, а скорость комбайна не должна превышать 6–7км/час. Запаздывание с уборкой посевов пивоваренного ячменя более чем на 7–10 дней после наступления полной спелости приводит к ухудшению качества, так как зерна в колосьях осыпаются, при выпадении обильных осадков посевы поникают и полегают, пленка зерна темнеет, зерно прорастает на корню, и увеличиваются потери при уборке.

В степной зоне черноземных почв Волгоградской области уборку лучше всего начинать при влажности зерна 15–16 %, так как этом случае подсушка его не требуется и можно ограничится только послеуборочной подработкой от минеральной и органической примесей. В период уборки специалисты должны уделять особое внимание правильной регулировке комбайнов. Для этого необходимо точно отрегулировать зазор деки и частоту вращения молотильного барабана, что позволит избежать излишнее дробление и травмирование зерна ячменя, тем самым сохранить высокое качество.

Партии пивоваренного ячменя необходимо формировать с одного сорта, не допускать смешивание с другими сортами, так как это ведет к ухудшению его качества по причине различия их по крупности, выравненности, способности прорастания зерна, содержанию белка и пленчатости, экстрактивности и по другим регламентируемым обязательным показателям при поставке пивоваренным заводам.

Складирование пивоваренного ячменя производится в элеваторную и складскую емкости. Емкости, предназначенные для хранения пивоваренного ячменя, должны иметь хорошую кровлю, полы, тщательно зачищены от примеси хранящихся культур, аспирационной пыли с последующей десикацией инсектицидами Фостоксин или Магтоксин от 5 до 9 грамм на 1м³. Размещение зерна в емкости для хранения производится в зависимости от его качества, то есть, предусмотрено раздельное хранение зерна первого и второго классов в соответствии с требованиями ГОСТа 5060-86 «Пивоваренный ячмень. Технические условия».

При размещении зерна ячменя на ток, в складскую или элеваторскую емкости производится только после проведения предварительной очистки его от примесей на сепараторах, что обеспечивает нормальное прохождение послеуборочного периода дозревания с умеренным дыханием зерновой массы. При таком хранении зерно сохраняет свою свежесть (цвет, запах, блеск), а в зерновой массе не происходят процессы самосогревания, а значит, обеспечивается сохранность жизнеспособности, энергии и способности прорастания, что является одним из самых главных критериев для его реализации по назначению.

Лучшей емкостью для хранения пивоваренного ячменя является – складская. Каждая сформированная партия должна быть обозначена штабельным ярлыком, где отражаются показатели хранения зерна: влажность, сорная и зерновая примеси, температура хранения, заселенность амбарными вредителями и т. д.

Как правило, температура хранения измеряется термоштангами послойно в трех ярусах, в верхнем – 15–20 см от поверхности, средней части и у пола зерновой массы. Кратность проверки температурного режима хранения зерна пивоваренного ячменя зависит от его состояния и сроков уборки. В первые три месяца после уборки наблюдения ведутся через каждые три дня, а в дальнейшем, если температура хранения не выше +10 °С через каждые 10 дней, при 0 °С и ниже – 1 раз в 15 дней.

Влажность при хранении пивоваренного ячменя должна быть не более 14,5 %, что позволяет сохранять оптимальный температурный режим, исключает возможность развития плесневых грибов и амбарных вредителей в зерновой массе. Любые процессы самосогревания ведут к потере всхожести, потемнению зерновой пленки, появлению несвойственного запаха, уменьшения содержания крахмала и увеличению белка в эндосперме зерна. Зерно, подвергшееся самосогреванию, как правило, переводится в категорию продовольственного или вообще становится непригодным для кормовых целей.

Для своевременного оздоровления зерна ячменя на пивоваренные цели могут применяться следующие мероприятия: очистка зерна на сепараторах; активное вентилирование в складах, бункерах или на зерносушилках с холодной подачей воздуха; перемещение зерна в другую складскую емкость с помощью ленточных транспортеров; сушка зерна при влажности 17 % и более с применением щадящего температурного режима; десикация при появлении амбарных вредителей, если температура хранения свыше +10 ^оС, а в зимний период промораживание зерна.

Задача всех сельхозпроизводителей ячменя на пиво состоит не только в обеспечении его сохранности, но и в подготовке партий к реализации переработчикам на пивной солод, в соответствии с требованиями ГОСТа 5060-86. Надо помнить, что окончательное определение качества зерна ячменя на пивоваренные цели проводиться через 45 дней после его уборки и к этому моменту необходимо провести улучшение технологических свойств методом подработки на сортировальных машинах с триерными цилиндрами. От качества пивоваренного зерна ячменя зависит эффективность процессов солодоращения и пивоварения. Поэтому надо стремиться к формированию партий ячменя с качеством, отвечающим требованиям первого класса ГОСТа 5060-86, так как ячмень, относящийся ко второму классу качества, почти не закупается или закупается по очень низкой цене.

При подработке зерна ячменя на пиво необходимо учитывать следующие требования ГОСТа 5060-86: крупность определяется на решетах с продолговатыми отверстиями размером 2,5x20 мм, а содержание мелкого зерна 2,2x20 мм соответственно. Следовательно, подработку зерна ячменя, поставляемого для пивоварения, целесообразно проводить с использованием нижних (подсевных) решет размером 2,4x20 мм и 2,6x20 мм с продолговатыми отверстиями, а битое зерно отделяют на триерном цилиндре.

Основными показателями качества пивоваренного ячменя первого класса являются: влажность не более 15 %; содержание белка не более 12 %, сорная примесь не более 2 %, наличие мелких зерен не более 5 %, крупность не менее 85 %, способность прорастания (через 45 дней после уборки), не менее 95 %; жизнеспособность (для зерна, поставляемого ранее, чем за 45 дней после уборки), не менее 95 %. Цвет и запах - свойственные сорту и нормальному зерну ячменя; состояние - здоровое, не греющееся; зараженность вредителями - не допускается, кроме зараженности клещом не выше первой степени, то есть не более 20 штук на килограмм (ГОСТ 5060-86).

Соблюдение данных условий, гарантирует хозяйствам России региона, занимающимся производством пивоваренного ячменя, правильно сформировать и обеспечить полную количественно-качественную сохранность партий зерна на токах и элеваторах, для поставки пивоваренной промышленности.