МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГОУ ВПО КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра «Технология бродильных производств и
консервирования»
Реферат на тему
Характеристика
пивоваренного ячменя
Выполнил: студент гр. БП-81
Зиангирова С.С
Руководитель: к.т.н., доцент
Лапина
Т.П
Кемерово
2012
Введение
Пиво - один из старейших хмельных напитков, который употреблялся еще в Древнем Египте и Месопотамии. И надо сказать, что основные ингредиенты, которые входили в его состав, практически не изменились. Поменялись только технологические процессы и оборудование.
Сырьем для приготовления пива служит ячменный солод, который получают из пивоваренных сортов ячменя. Посевы ячменя широко распространены в нашей стране и занимают большие площади. В настоящее время потребность отрасли в пивоваренном ячмене составляет примерно 1, 2 млн т, что соответствует 950 тыс. т солода [1]. В стране производится около 600 тыс. т солода среднего качества, на что идет 750 т .Ячмень, используемый для пивоварения, должен обладать целым рядом необходимых качеств. При закупке зерна обращают внимание на его цвет, спелость, тонкокожесть, вес (качественное спелое зерно тонет в воде, а недозрелое всплывает). Злаки также не должны содержать никаких примесей, в противном случае качество напитка будет низким.ыс. т ячменя.
Ячмень по сравнению с другими видами зерна в
качестве сырья для пивоварения имеет следующие преимущества: содержит много
крахмала; произрастает практически повсеместно; менее требователен к почвенно-климатическим
условиям; легко обрабатывается при получении солода; цветочные пленки
дробленого ячменного солода позволяют получить хороший фильтрующий слой дробины
при фильтровании затора; состав ячменного солода, включая его ферменты, дает
возможность получить пиво с наилучшими качественными показателями.
1. Общая характеристика ячменя
Ячмень относится к семейству злаковых. Соцветие ячменя представляет собой колос, состоящий из плоского тонкого коленчатого стержня, с обеих сторон которого располагаются по три цветка на каждом выступе колосового стержня.
По морфологическим признакам ячмень может быть двухрядный и многорядный.
Шестирядные ячмени используются на корм скоту, их называют фуражными, а из двухрядных, или пивоваренных, производя солод.
И зависимости от времени посева ячмень бывает яровой и озимый. Двухрядные ячмени преимущественно яровые, а шестирядные - озимые и яровые. Зерно двухрядного ячменя по сравнению с шестирядным более крупное, выравненное.
Ячменное зерно представляет собой нераскрывшийся плод - продолговатую зерновку - и состоит из трех основных частей: зародыша , эндосперма , оболочек .
Зародыш - зачаток будущего растения, находится на спинной стороне основания зерна. Зародыш состоит из щитка и зародышевого листа (зачатков почки и первичного стебля), а также зародышевых корешков . Клетки щитка со стороны эндосперма узкоцилиндрические, образуют всасывающий эпителий. Щиток с всасывающим эпителием передает питательные вещества от эндосперма к зародышу для его жизнедеятельности.
Эндосперм - мучнистая часть зерна 6 представляет собой хранилище питательных веществ для развития зародыша и молодого растения. Основная масса эндосперма - крупные клетки с тонкими стенками, заполненным крахмальными зернами, заключенными в оболочку. Наружная части эндосперма представляет собой алейроновый слой 7, который состоит из трех слоев толстостенных клеток. По мере приближения к зародышу клетки становятся мельче, толщина слоя уменьшается, а у зародыша алейроновым слой исчезает. Вблизи зародыша клетки эндосперма 4 не содержат крахмала так как он был израсходован зародышем при созревании и хранении зерна.
Оболочки защищают зерно от повреждений и предохраняют зародыш от попадания вредных для него веществ: наружная - цветочные пленки 9, затем сросшиеся плодовая и семенная 8. Семенная и плодовая оболочки полностью облегают зерно, цветочные пленки не закрывают обоих концов его. Если цветочные пленки срослись с зерном, такой ячмень называется пленчатым, если не срослись, то - голозерным. В пивоварении используются пленчатые ячмени.
- зародыш корешка, 2 - зародыш стебля, 3 - зародыш листка, 4 -пусть израсходованные клетки, 5 - щиток, 6 - эндосперм, 7 - алейроновый слой, 8 -сросшиеся плодовая и семенная оболочки, 9 - мякинная оболочка
Сорта пивоваренного ячменя.
В зонах с умеренным климатом произрастают лучшие ячмени (например, ячмень из юго-западных областей Белоруссии не уступает по качеству лучшим мировым сортам). Хорошие пивоваренные ячмени получают и в других областях Белоруссии, в Украине, а также в некоторых областях Центрально-Черноземного района и Центрального района России, Прибалтики, Закавказья, Кыргызстана, Казахстана.
Районированы и высеваются следующие сорта: в Белоруссии - Надя, Мами, Эльгина, Фаворит, Московский 121, Винер, Аметист, Баронесса, Гана, Атлас, Триумф, Спартан.
Ведущими сортами за рубежом являются следующие: в Чехии 8..10 сортов, представляющих собой гибриды сорта Диамант; в Германии - Алексис, Диамант, Эльгина, Надя, Триумпф, Карина, Хильда; в Великобритании - Проктор; в Польше - Боми, Эльгина, Виза и другие..
солод зерно ячмень сушилка
2. Качественная характеристика ячменя для
пивоварения. ГОСТ на пивоваренный ячмень
Выбор ячменя для пивоварения имеет большое значение, так как по показателям его качества можно судить о пригодности ячменя для получения солода и о режиме переработки. Качество зерна пивоваренного ячменя нормируется ГОСТом 5060-86.
Зерно должно обладать быть сухим, желтого цвета без затхлого запаха, содержать заданное количество белка и крахмала, быть крупным и выполненным и жизнеспособным. Органолептические показатели (цвет, запах) характеризуют общее состояние зерна и определяются фитосанитарным состоянием, условиями уборки, первичной доработки и хранения. При повышении влажности до 17-18% происходит самосогревание вороха. Поражение гельминтоспориозными и фузариозными пятнистостями, а так же бактериозами приводит к потемнению и появлению затхлого запаха.
Содержание белка должно быть в пределах 8-12%. При повышении содержания более 12% зерно в процессе солодоращения плохо разрыхляется, сильно греется. Такое зерно может быть использовано только для производства темного пива. Содержание белка менее 8% является предельным, так как это минимум необходимый для питания дрожжей, а затем образования стойкой пены и букета пива. Число Кольбахи (отношение растворимого и нерастворимого белка) должно варьировать в пределах 38-43%. Экстрактивность - этот показатель характеризует количество органического вещества, которое способно переходить в водный раствор под воздействием ферментов солода. Она должна составлять 80-82%. В основном экстрактивность обусловлена содержанием крахмала. Пивоваренные свойства зерна возрастают по мере увеличения содержания экстрактивных веществ. Поражение болезнями приводит к нарушению обмена веществ, преждевременному усыханию и угнетению растений, вследствие чего увеличивается содержание белка и Число Кольбахи, что приводит к снижению экстрактивности.
Способность к прорастанию и жизнеспособность определяются активностью ферментативной системы и фитосанитарным состоянием зерна и должна быть не менее 95%. Поражение пятнистостями листьев и колоса приводит к заселению пивоваренного зерна патогенной микрофлорой, накоплению микотоксинов, поражению «черным зародышем» и, как результат, снижению энергии прорастания.
Физические свойства зерна характеризуют
физиологическое состояние зерна. Крупность (сход с сит 2,8 и 2,5 мм) должна
составлять не менее 85%. Зерно с натурой 610 г/л считается хорошим, а 680-700
г/л - отличным. Чем выше натура зерна, тем ниже пленчатость и содержание белка.
Поражение всеми болезнями от корневых гнилей до пятнистостей приводит к
нарушению обмена веществ, угнетению растений и уменьшению крупности.
3. Характеристика пивоваренных свойств ячменя
Характеристика ячменя. Ячмень относится к семейству злаковых, роду Гордеум (Hordeum sativum), в котором различают два вида: двухрядный Hordeum vulgare convar Distichon и многорядный (шестирядный) Hordeum vulgare convar Hexastichon. Двухрядные ячмени бывают в основном яровыми, а шестирядные - озимыми и яровыми.
Двухрядные ячмени имеют на колосовом стержне по обе стороны по одному нормально развитому зерну и несколько неразвившихся. При таком расположении зерна двухрядного ячменя хорошо развиваются, вырастают крупными и одинакового размера. Боковые зерна шестирядного ячменя имеют не правильную изогнутую форму и более мелкие.
Шестирядные ячмени (фуражные) используют на корм скоту, а двухрядные (пивоваренные) - для производства солода. У пивоваренных сортов ячменя оболочка зерна более тонкая, содержание экстрактивных веществ (в основном крахмала) больше, а белка - меньше, чем у кормовых ячменей.
Средний химический состав ячменного зерна ( % к
массе СВ): крахмал-45-70; белок - 7-26; пентозаны - 7-11; целлюлоза - 3, 5-7,
0; жир - 2-3; зольные элементы - 2-3; сахароза - 1, 7-2, 0. В пивоварении
возможно применение ячменя с содержанием белковых веществ 9-11, 5 %,
допускается 7, 5-12; для темного пива - до 12, 5 %.В массе зерна компоненты
распределяются неравномерно. Наибольшее количество углеводов находится в
эндосперме, жиры, азотистые и минеральные вещества - в зародыше, а сырая
целлюлоза - в оболочке.
.1 Крахмал ячменя
В ячмене (Hordeum vulgare) содержится необходимый для приготовления пива крахмал, который позднее, в варочном цехе, превращается в сбраживаемый экстракт. Путем правильного возделывания необходимо получать соответствующие сорта ячменя, дающие солода, богатые экстрактом.
Основная масса углеводов представлена крахмалом, содержание которого зависит от условий выращивания и генотипа. У сортов, выращенных на территории Украины, содержание крахмала в зерне колеблется от 44 до 66% в пересчете на сухое вещество. Повышенное содержание крахмала увеличивает пивоваренную ценность ячменя, поскольку экстрактивные вещества солода состоят на две трети из сахаров, образовавшихся из крахмала под действием амилолитических ферментов, и на треть - из других сахаров. Крахмальное зерно содержит два типа полисахаридов, различающихся по своим физико-химическим свойствам; линейный полисахарид амилозы и разветвленный амилопектина. Молекулярная масса амилозы варьирует от 30 до 1000 кD, а амилопектина достигает сотен миллионов дальтон. Амилоза более растворима и обладает меньшей вязкостью, чем амилопектин. Амилоза и амилопектин входят в различных пропорциях в состав крахмального зерна, в результате чего у сортов наблюдается неодинаковая скорость осахаривания и температура клейстеризации крахмала, различная его устойчивость к солям и кислотам.
В зависимости от сорта содержание амилозы в
крахмале варьирует от 0 до 26%. Наблюдается обратная корреляция между
содержанием крахмала в зерне и амилозы в крахмале.
.2 Моно-, ди- и олигосахариды ячменя
Содержание моно- и олигосахаридов в зерне
ячменя, по данным различных авторов, варьирует в пределах 1,4-6,8%. В зародыше
обнаружено 4,9% рафинозы, моно- и олигосахарозы, которые, образуя с
аминокислотами меланоидины, обуславливают цвет и запах пива.
3.3 Некрахмалистые полисахариды ячменя
Наряду с этим такие углеводы как гемицеллюлозы и
b-глюкан
отрицательно влияют на пивоваренные свойства ячменя. Гемицеллюлозы дают при
распаде плохо сбраживаемые продукты. b-глюкан
обуславливает получение солода плохого качества, ухудшая производство пива. b-D-глюкан
зерна ячменя представляет собой полисахарид некрахмального типа. Выделенный
препарат глюкана дает вязкие устойчивые растворы. Смешанный b-D-глюкан
эндосперма ячменя относится к группе неразветвленных полисахаридов, состоящих
из 1-4 и 1-3 связанных - D-глюкапиранозных
остатков в варьирующих соотношениях.
.4 Белки ячменя
В соответствии с требованиями ГОСТ 5060 в хорошем пивоваренном ячмене должно содержаться 9-12 % белка. Зерно ячменя периодически характеризуется высоким содержанием белка и низким уровнем экстрактивности.
Повышенное содержание белка снижает выход пива, его коллоидную стойкость, способствует размножению вредной микрофлоры .Анализ протекания биохимических превращений при производстве солода и пива, влияния этих превращений на качество готового напитка свидетельствует о том, что важна не количественная характеристика белка пивоваренного ячменя, а качественный и количественный состав белковых фракций. Именно от качественного состава белка во многом зависят качество пива, его пенообразующая способность, пеностойкость, питание дрожжей и в этой связи - интенсивность брожения.
Существовало мнение, что для пивоварения пригодно лишь зерно ячменя с низ ним содержанием белка. Однако сейчас установлено, что главное значение здесь имеет не общее содержание белков, а их качество.
Исследования показали, что наилучшие результаты в пивоварении дает ячмень, содержащий высокомолекулярные белки (глобулины и проламины), почти нерастворимые в воде. Отрицательное влияние на производство пива оказывают небелковый азот и азот альбуминов.
Содержание белка в зерне сильно изменяется в
зависимости от географического положения, места высева и условий выращивания.
Влажный климат снижает содержание белка в зерне; кроме того, при этом
повышается накопление крахмала. Например, содержание белка в зерне составляло
под Белгородом 18,6, а под Ленинградом 11,7%. Поздняя подкормка посевов ячменя
азотными удобрениями повышает содержание белка в зерне.
.5 Оценка качества ячменя по органолептическим
показателям
К ним относятся показатели качества зерна (цвет, запах, вкус), определяемые при помощи сенсорных систем органов чувств. Они являются показателями свежести зерна, полноценности потребительских качеств.
При определении качества зерна, как и всякого другого пищевого продукта, органолептическая оценка имеет решающее значение, поскольку окончательное суждение о достоинстве продукта питания можно иметь только при употреблении его в пищу.
Цвет.
Незрелое или испорченное зерно имеет изменённый цвет, по которому при определённом навыке можно судить о степени зрелости или характере порчи. Зерно изменяет цвет при неправильной уборке (утрата блеска, присущего здоровому зерну), под влиянием мороза (морозобойное зерно), под влиянием суховея, в результате длительного нахождения в валках, перегревания в зерносушилках и т. д.
Запах.
Здоровому зерну каждой культуры свойствен специфический запах. Посторонние запахи в зерне появляются в результате сорбции зерном легколетучих и пахучих посторонних веществ и порчи (распада органических веществ) зерна.
При неправильном хранении и самосогревании зерно и семена могут приобрести несвойственный им запах продуктов распада, образующихся под влиянием микроорганизмов. К этим запахам относятся:
Амбарный запах: возникает в партиях зерна и семян, хранившихся без перемещения и проветривания (запах лежалого зерна). Чаще такой запах появляется в свежеубранном зерне, имеющем повышенную биологическую активность. Этот запах при проветривании и размоле исчезает, поэтому зерно с амбарным запахом не считают испорченным.
Солодовый запах: остроароматный запах, свойствен прорастающему зерну, является первым признаком того, что зерно грелось или греется. Вкус зерна сладковатый. Внешние покровы зерна сначала обесцвечиваются, а затем становятся красноватыми. Эндосперм приобретает сероватый оттенок. Зерно с солодовым запахом отличается от нормального также несколько повышенным содержанием моносахаридов, кислотностью по болтушке и величиной кислотного числа жира. Возрастает содержание аммиака. Мукомольные свойства ухудшаются.