Биохимические и химические процессы при сушке солода

Во время сушки солода в нем происходят физические, биохимические и химические процессы. Изменяется влажность, объем, натура, цвет, запах и вкус солода.

Зеленый солод поступает на сушку с влажностью 42-45%. Во время сушки влага испаряется; сухой солод содержит 2-3,5% влаги. Сочные корешки, которые увеличивают объем солода, сильно высушиваются, и поэтому объем сухого солода, по сравнению с объемом зеленого, уменьшается. Сушка солода происходит при медленном, постепенном повышении температуры от 20 до 75-105°С. Весь период сушки можно разбить на три фазы: физиологическую, ферментативную и химическую. Физиологическая фаза протекает в первый период сушки при повышении температуры от 20 до 40°С и при понижении влажности до 30%. В этот период в солоде продолжаются физиологические процессы, которые происходили при солодоращении, т.е. продолжается рост листков и корешков. При дальнейшем повышении температуры от 40 до 70°С и понижении влажности до 10% условия для физиологических процессов становятся неблагоприятными, жизнедеятельность зародыша прекращается. Но этот температурный интервал является благоприятным для действия многих ферментов (оптимальная температура действия многих ферментов находится в пределах 40-60°С). Ферментативные процессы, протекающие при солодоращении, в этот период идут очень интенсивно, особенно в первый период фазы.

В результате этих процессов в солоде накопляются сахара и аминокислоты.

Дальнейшее повышение температуры прекращает ферментативные процессы, и в солоде начинается третья фаза - химическая. В этот период в солоде протекают химические процессы взаимодействия сахаров с аминокислотами, в результате чего образуются сложные химические соединения (меланоидины), которые придают солоду специфический цвет и аромат. Кроме того, химическая фаза характеризуется рядом других процессов (карамелизация сахара, побурение зародышевого листка), которые также влияют на цвет солода. Повышение температуры при сушке солода может привести к инактивации ферментов. В больших размерах этого допускать не следует, так как ферменты необходимы в дальнейшем для приготовления затора. Режим сушки должен обеспечить максимальное сохранение активности ферментов. Если в первый период сушки, когда влажность солода высокая, сразу повысить температуру, то можно значительно инактивировать ферменты. Кроме того, резкое увеличение температуры при высокой влажности приводит к получению стекловидного солода, который трудно перерабатывать. С понижением влажности возрастает устойчивость ферментов к повышению температуры.

В пивоварении готовят светлый и темный солод. Светлый солод применяют для производства светлых сортов пива, темный солод - для приготовления темных сортов пива. Темный солод содержит больше красящих и ароматических веществ, а для их образования конечная температура сушки должна быть более высокой, чем при сушке светлого солода. При сушке светлого солода температуру повышают до 78-80°С, а при сушке темного солода конечная температура сушки 105°С. В результате сушки амилолитическая способность светлого солода уменьшается на 25-30%, а темного солода на 70-75% по сравнению с амилоли- тической способностью зеленого солода.

Сушка солода

Сушка солода производится в солодовой сушилке. Существует несколько типов сушилок: горизонтальные двух- и трехъярусные, вертикальные, барабанные. Наиболее распространена горизонтальная двухъярусная сушилка (рис. 3.6, 3.7). В ней солод сушится на двух горизонтальных решетках, расположенных одна над другой.

Сушилка представляет собой высокое многоэтажное здание. В нижнем этаже находится топка, где сжигается топливо. Топочные газы из топки поступают на второй этаж, где проходят по трубам и нагревают воздух. Горячий воздух поднимается выше в камеру смешивания для смешивания с холодным воздухом до необходимой температуры. Дальше воздух проходит через две решетки, на которых находится солод, высушивает его и через вытяжную трубу в верхней части сушилки выходит в атмосферу.

Вертикальная сушилка отличается вертикальным расположением решеток попарно (рис.3.8). Расстояние между решетками 20 см. В это пространство засыпают зеленый солод. Каждая пара решеток образует высокую шахту, разделенную заслонками на три зоны. Нагретый воздух проходит через слой солода сбоку зигзагообразно, последовательно через нижнюю, среднюю и верхнюю зоны.

Сушка светлого солода. В зависимости от режима сушки можно получить светлый или темный солод. При приготовлении светлого солода стремятся сократить ферментативную фазу, быстрее прекратить ферментативные процессы, чтобы сохранить в основном тот химический состав, который был получен при солодоращении. Светлый солод сушат 24-36 ч, по 12 ч на каждой решетке. На верхней решетке температура медленно поднимается от 20-25°С до 40-50°С. При этом влажность солода уменьшается до 8-10%. Процесс сушки на верхней решетке называется подвяливанием солода. Затем солод перегружают на нижнюю решетку, где температура поднимается до 75-78°С. При этой температуре солод выдерживают последние 3-4 ч сушки. Такая выдержка солода при наивысшей температуре сушки называется отсушкой. В период отсушки в солоде образуются красящие и ароматические вещества. К концу сушки влажность солода понижается до 3-3,5%. Для равномерности сушки солод на решетках перемешивают.

Сушка темного солода. Задачей сушки темного солода является накопление больше красящих и ароматических веществ. Продолжительность сушки для этого увеличивается в два раза (48 ч), а температура отсушки доводится до 100-105°С. Для образования большого количества красящих и ароматических веществ в солоде должно накопиться достаточно сахаров и аминокислот. В связи с этим необходимо создать условия для ферментативных процессов разложения крахмала и белков. Поэтому при сушке темного солода влагу удаляют медленно, температуру поддерживают на соответствующем уровне, создавая условия для действия ферментов.

Зеленый солод загружают на верхнюю решетку слоем 22-30 см. Первые 14 ч на верхней решетке температуру поднимают не выше 40°С, влажность понижается с 45 до 20%. Таким образом создают условия для растворения солода. В последующие 10 ч температуру доводят до 65°С, но влажность сохраняют на уровне 20%. Это достигается регулированием тяги, при этом создаются благоприятные условия для действия амилолитических ферментов. Затем солод перегружают на нижнюю решетку. На нижней решетке сушка солода подразделяется на три стадии. В первой стадии влажность понижается до 8-10% при температуре 50°С. Во второй стадии медленно поднимают температуру до 74°С, влажность уменьшается до 5%. Чтобы избежать получения стекловидного солода, удаление влаги в этот период должно происходить очень медленно.

В последние 5-6 ч сушки температура сушки медленно повышается до 100-105°С влажность понижается до 1,5-2%. При этих условиях образуются красящие и ароматические вещества. Заводами пищевого машиностроения освоен выпуск горизонтальных двухъярусных сушилок ВСМ-1 (рис. 3.7). Для сушки солода в этой сушилке используются паровые калориферы, в которых нагревается воздух, нагнетаемый вентиляторами. Ее производительность 12 т/сутки при продолжительности сушки 24 часа. Ее габариты -10700x16300х5400/и/и.