Оценка качества пивоваренного солода

С помощью физико-механических методов определяют такие показатели качества солода, как массу 1 гл (100 л) солода, абсолютную массу (массу 1000 зерен), мучнистость или фриабильность, стекловидность, выравненность или сортировку солода. Физиологический метод оценки связан с определением развития зародышевого листка.

Наименее информативными показателями являются масса 1 гл солода и абсолютная масса 1000 зерен, так как их значения тесно связаны с массой ячменя, который использовали для солодоращения. Поэтому эти показатели являются хорошим критерием оценки качества солода только тогда, когда для солодоращения используются o одинаковые сорта ячменей.

Мучнистость

Мучнистость служит критерием оценки растворения солода, в частности его эндосперма. Равномерность растворения эндосперма - важнейший показатель качества солода, который влияет на процесс получения сусла и пива, а именно на выход экстракта, осветление сусла, процессы брожения и дображивания пива, его фильтруемость и коллоидную стойкость.

Для оценки мучнистости используется проба на укус, а также продольный разрез зерна. Однако оба метода не могут достоверно охарактеризовать этот показатель из-за их субъективности и малого количества исследуемого образца. Более надежные результаты могут быть получены с помощью фриабилиметра, принцип действия, которого основан на механическом разделении пробы солода на мягкие и твердые частицы. Значение показателя "фриабильность" или "рыхлость" соответствует количеству мучнистых зерен, содержание которых в солоде высокого качества должно превышать 85%.

Стекловидность

Стекловидность солода связана с недостаточной прорастаемостью и гомогенностью зерен ячменя, неправильным ведением технологии солодоращения, особенно сушки солода. Иногда это связано с использованием стекловидных ячменей некоторых урожаев, особенно в засушливые годы. Для солода высокого качества количество стекловидных зерен не должно превышать 2-3%. Увеличение доли стекловидных зерен приводит к повышению разницы в массовых долях экстракта тонкого и грубого помола. Это отрицательно сказывается на выходе экстракта, фильтровании и осветлении сусла, на брожении, дображивании и осветлении готового пива.

Мучнистость и стекловидность зерна можно определить путем просвечивания в диафаноскопе, при этом стекловидные зерна прозрачны, мучнистые - непрозрачны.

Выровненное солодов

Выравненность (сортировка) солодов служит для определения гомогенности зерна. При гетерогенности (неоднородности) солода наблюдаются затруднения при дроблении и затирании, происходит снижение выхода экстракта. Различные размеры зерен встречаются у солодов, полученных из нестандартного ячменя. Солод высокого качества с выровненной крупностью имеет не менее 85% зерен, оставшихся на ситах с отверстиями 2,8 и 2,5 мм. Количество продукта под ситом с отверстиями 2,2x20 мм по Российским стандартам не должно превышать 3,0% для высокого качества и 5% - для 1 класса, по немецким стандартам 1%. При этом массовая доля сорной примеси в солоде высокого качества не допускается.

Развитие зародышевого листка

Развитие зародышевого листка является одним из показателей, характеризующих растворение солода. Оптимальными величинами считают следующее распределение в пробе солода по развитию зародышевого ростка: У4 длины зерна - 0%; У2 - 3%; 3Д ~~ 25%; 1 - 70%; >1 - 2%. Если в пробе солода преобладают зерна с длиной зародышевого листка менее 70% от длины зерна, то эти солода относят к недорастворенным. В том случае, когда в солоде преобладают зерна с длиной ростка более длины зерна, солод характеризуется как перерастворенный. Однако следует иметь в виду, что растворение солода не происходит одновременно с развитием зародышевого листка, которое главным образом дает возможность установить ход прорастания и равномерность роста.

Массовая доля влаги (влажность) солода

Влажность солода влияет на процесс дробления и затирания солода. При дроблении как пересушенного, так и влажного солода возникает целый ряд проблем. В частности, при дроблении солода с низкой влажностью увеличивается доля муки в помоле, в том числе и за счет фракции "шелуха". В результате наряду с увеличением выхода экстракта наблюдается снижение скорости фильтрации сусла, повышение его цветности и ухудшение вкуса пива. При дроблении влажного солода, напротив, уменьшается доля муки и мелкой крупки в помоле, улучшается процесс фильтрования затора, но снижается выход экстракта, увеличивается содержание Р-глюканов и, несмотря, на достаточное содержание в помоле фракции "шелуха", может ухудшаться фильтруемость пива.

Обычно этот показатель в отлежавшемся солоде составляет 4,5-5,0%. Во время транспортировки влажность солода может несколько увеличиться, но она не должна превышать 6%, так как во влажном солоде возобновляется действие ферментов, и он теряет свои характерные свойства. Кроме того, повышенное содержание влаги снижает экстрактивность солода и вызывает проблемы во время его хранения.

Массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого помола (экстрактивность солода)

Экстрактивность солода выражается суммой экстрактивных веществ, которые при затирании стандартным настойным способом (в соответствии с ГОСТом 29294-92) переходят в раствор. Для хороших солодов массовая доля экстракта составляет 79-82% от сухого вещества солода. Эти показатели выше, чем те, которые получают в производственных условиях. Это объясняется тем, что при лабораторном затирании используется тонкий помол (90% муки), дистиллированная вода и заторные стаканы, в которых процесс затирания отличается от процессов, проходящих в промышленном заторном аппарате.

Выход экстракта является одним из главных экономических и технохимических показателей при оценке качества солода. Он зависит от:

Время фильтрования, прозрачность, запах, цветность и величина рН конгрессного сусла

Время фильтрования служит критерием оценки фильтруемости сусла. Если первые фракции сусла проходят через фильтр быстро и процесс заканчивается в течение часа, фильтрование считается нормальным. Сусло из хорошо растворенного солода, как правило, прозрачное с блеском. Мутное медленно фильтрующееся сусло характерно для плохо растворенных солодов. Использование перерастворенных солодов может стать одной из причин повышенной мутности сусла. Вместе с тем длительность фильтрования сусла и степень его прозрачности, определенные в лаборатории, не всегда совпадают с результатами, получаемыми в производственных условиях. Однако если сусло в лабораторных исследованиях быстро фильтруется и имеет блеск, а также продолжительность осахаривания и выход экстракта соответствуют обычному стандарту, то солод считается хорошим и при его переработке не возникает трудностей. При этом такие признаки, как цвет и влагосодержание также отвечают действующим стандартам.

По цветности конгрессного сусла оценивают качество солода с точки зрения использования его для получения светлого пива. Согласно ГОСТу 29294-92, цвет сусла оценивается так же, как и цвет пива, в цветовых единицах (ц. ед.). Единица цвета соответствует цвету раствора, состоящего из 100 см3 воды и 1 см3 раствора йода концентрации 0,1 моль/дм3. В зависимости от класса солода нормативный показатель цветности может колебаться от 0,18 ц. ед. или см3 раствора йода концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 воды (для солода высокого качества) до 0,40 ц. ед. (для солода II класса).

В странах, входящих в Европейскую пивоваренную Конвенцию (ЕВС), цветность сусла определяют с помощью компаратора Hellige, прибора, имеющего 9 стеклянных дисков цветовых стандартов ЕВС.

Цветность (ед. ЕВС) = Цвет (см3): 0,0625. (1)

За рубежом с целью выяснения цветности пива, которое получится из данного солода, определяют цветность конгрессного сусла после кипячения. Для этого сусло кипятят в течение 2 ч с обратным холодильником и осветляют через мембранный фильтр.

Цитолитическая растворимость солода

Показатели, характеризующие цитолитическую растворимость солода

Цитолиз - процесс растворения клеточных стенок, связанный с расщеплением гемицеллюлоз и белков. Он оказывает влияние на дробление солода, фильтрование сусла, выход экстракта, длительность осахаривания, интенсивность брожения, частично на пенообразующие свойства и фильтруемость пива, а также на его вкус. Цитолиз оценивается разностью массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола, вязкостью сусла и содержанием в сусле р-глюкана.

Разность массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола (ДЭ, % ) характеризует степень растворения стенок крахмальных зерен эндосперма, т. е. указывает на степень модификации (растворения) солода. Этот показатель представляет собой разность массовой доли экстракта, полученного при затирании затора, состоящего из 90% муки тонкого помола, и экстракта, полученного при затирании затора, содержащего только 25% муки. При этом для помола следует использовать специальную дисковую мельницу Buhler-Miag DLFU.

Вязкость конгрессного сусла позволяет оценить на сколько хорошо расщеплены гуммивещества и гемицеллюлоза до низкомолекулярных соединений. Следовательно, по этому показателю можно судить о цитолитическом растворении солода, которое происходит под действием эндо-р-глюканаз при солодоращении, а также при затирании солода при температуре 40-50 С .

Вязкость обычно определяют для сусла с массовой долей сухих веществ 8,6% с помощью вязкозиметра Освольда или ВПЖ, и значение ее для конгрессного сусла не должно превышать 1,6 сПз.

Необходимо иметь в виду, что современные методы получения солода предполагают использование технологии с перезамачиванием ячменя (особенно для высокобелковистых ячменей), в результате чувствительные к недостатку кислорода эндо-р-глюконазы имеют меньшую активность, чем в солоде, полученном по классической технологии. При этом может не наблюдаться корреляции между показателями разности массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола и вязкостью сусла.

Р-глюканы определяются с целью установления цитолитического растворения солода. Их содержание в солоде не должно превышать 200 мг/100 г СВ. Однако такое содержание р-глюканов в конгрессном сусле не гарантирует отсутствие проблем при фильтровании пива. Для получения более достоверных сведений проводят затирание при 65 °С (VZ 65 °С) в течение часа, затем затор фильтруют и в нем анализируют содержание р-глюканов. Если массовая доля глюканов не превышает 350 мг/100 г СВ солода, можно сделать заключение о хорошем цитолитическом растворении солода. При плохом растворении в заторе (VZ 65 °С) количество глюканов в пересчете на 100 г СВ солода превышает значение 400 мг.

Показатели качества солода, характеризующие степень расщепления белков под действием протеолитических ферментов

Протеолиз - биохимический процесс, определяющий растворение солода, в частности гидролиз белковых соединений.

Протеолиз в значительной мере определяет:

• качество пены;
• коллоидную стойкость;
• полноту вкуса;
• цвет пива.

Степень протеолиза оценивается:

• по массовой доле белка в солоде;
• по числу Кольбаха и Хартонга (Гартонга);
• по концентрации растворимого и а-аминного азота в конгрессном сусле;
• путем фракционирования азотсодержащих веществ по методу Лундина.

Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода свидетельствует о .удержании так называемого "сырого протеина" в солоде. Сырой протеин или как принято его называть - белок, определяется путем умножения содержания общего азота (азота белков, аминокислот, нитратный азот, аммиачный азот, азот нуклеиновых кислот), определенного методом сжигания по Кьельдалю, на коэффициент 6,25 (коэффициент получен исходя из среднего содержания азота в белке 16%). Кроме того, массовая доля белка в солоде определяется режимами солодоращения и сушки солода. Как правило, содержание белка в солоде на 0,1-0.5% ниже, чем в ячмене, и не должно превышать 11,5%. Этот показатель важен при совместном рассмотрении его с показателем "растворимый азот", который представляет собой азот, перешедший в раствор при затирании, и характеризуется числом Кольбаха.

Число Кольбаха выражает отношение растворимого азота к общему содержанию азота в солоде и выражается в процентах. Следовательно, число Кольбаха является показателем степени расщепления белков. Значение этого числа для солода хорошего качества колеблется в пределах от 36 до 42%. Необходимо заметить, что степень протеолитического растворения следует рассматривать во взаимосвязи с содержанием общего азота в солоде, поскольку при одном и том же числе Кольбаха содержание растворенного азота в сусле будет определяться массовой долей белка в солоде.

Следует заметить, что число Кольбаха свидетельствует не о количестве "расщепленного" белка при солодоращении, а о количестве растворимого азота, образующегося в результате процесса затирания, т. е. азота, содержащегося в конгрессном сусле, так как при затирании происходит дополнительное воздействие протеолитических ферментов солода на оставшиеся неизменными белковые вещества и вновь возникшие в процессе солодоращения.

В действительности же количество азотистых веществ, растворенных при солодоращении, значительно меньше, чем образующихся в процессе затирания. Это касается как содержания растворимого азота, так и его фракций, причем менее всего изменяется фракция аминного азота, так как массовая доля ос-аминного азота возрастает при затирании лишь на 20-25% по сравнению с содержанием аминокислот в солоде.

Низкомолекулярные соединения азота. К этим веществам относятся аминокислоты и низкомолекулярные пептиды. Азот, входящий в их состав (формольный азот), выявляется методом йодометрического титрования. Однако практический интерес представляет та часть азота, которая участвует в метаболизме дрожжей - это а-аминный азот. Его определяют спектрофотометрическим методом с нин-гидриновым реактивом. Оптимальным считается содержание а-аминного азота в солоде в пределах 120-160 мг/100 г СВ. При этом следует учесть установленную закономерность: уменьшение а-аминного азота на 15% означает увеличение времени брожения на 20-30%.

Показано, что содержание низкомолекулярных азотсодержащих веществ коррелирует с массовой долей белка в солоде и числом Кольбаха, но также с разностью экстрактов тонкого и грубого помола и вязкостью.

Число Хартонга (Гартонга) свидетельствует об активности протеолитических ферментов в солоде, т. е. о расщеплении белков солода и содержании в сусле аминного азота.

Показатели, характеризующие активность амилолитических ферментов и степень расщепления крахмала

Амилолиз - процесс, обусловливающий гидролиз крахмала при затирании.

От степени амилолиза зависит фильтрование сусла, выход экстракта, отделение взвесей, брожение, осветление и фильтруемость пива, и, в конечном счете, его стойкость. Глубина амилолиза контролируется пробой с йодом на полноту осахаривания, однако продолжительность осахаривания дает общую, но недостаточную информацию. Поэтому дополнительно изучают диастатическую силу, экстрактивность солода при 65 °С (VZ 65 °С) и 80 "С (VZ 80 °С), конечную степень сбраживания сусла и йодное число лабораторной дробины.

Время осахаривания зависит от растворения солода и активности амилолитических ферментов (ос- и р-амилазы). Солод короткого ращения и плохо растворенный, а также солод, изготовленный из неотлежавшихся ячменей или стекловидных, оса-харивается медленнее. Солод, высушенный при высоких температурах, характеризуется низкой активностью ферментов и медленным осахариванием. Быстро осахариваются перерастворенные солода или солода, высушенные при низких температурах (ниже 80 °С). Светлый солод высокого качества осахаривается за 10-15 мин. Если время осахаривания у светлого солода превышает 20 мин, необходимо установить причину и определить развитие зародышевого листка, долю непроросшего зерна, стекловидность, а также определить амилолитическую активность (диастатическую силу).

Диастатическая сила. Диастатическая сила - показатель активности амилаз; она выражается в единицах Виндиша-Кольбаха (WK). Хороший светлый солод, полученный из ярового ячменя, должен иметь активность более 220 ед. WK, из озимого ячменя - 350 ед. WK; темный - 150-170 ед.\WК. Высокая активность амилолитических ферментов особенно важна.

Показатели солода хорошего качества
Содержание белка, %	менее 10,8
Число Кольбаха, %	38-42
Экстрактивность СВ, %	выше 82
Разность экстрактов, %	1,2-1,8
Диастатическая сила, WK	выше 240
Вязкость, мПа*с	ниже 1,55
Содержание β-глюкана, мг/л	ниже 300
Цветность, ЕВС	ниже 3,4
Цветность после кипячения, ЕВС	ниже 5,0
Содержание азота на СВ, %	более 0,65
Показатели фрибиалимитра, %	более 87
ДМС, мг/кг	менее 6
Стекловидность	менее 2
Число Хартонга  VZ 45 0C, %	37-41
Влажность, %	ниже 5