Технологическая оценка пшеницы

При оценке пшеницы с точки зрения использования в пивоварении обращают внимание на нижеследующее:

1. При технологической оценке пшеницы прежде всего следует учитывать склонность белка давать вязкие растворы (клейковину). Именно по этой причине несоложеная пшеница редко используется в пивоварении, так как образующаяся при затирании клейковина трудно расщепляется ферментами и препятствует фильтрованию затора. В Бельгии несоложеную пшеницу используют в небольших количествах для производства сортов пива Ламбик и Петерман.

2. Для использования в пивоварении более всего подходит мягкая озимая пшеница, которая содержит меньше по сравнению с твердой пшеницей сырого протеина и больше крахмала.

3. Благодаря низкому содержанию некрахмалистых полисахаридов в пшенице по сравнению с ячменем имеет место увеличение выхода экстракта и смягчение вкуса пива.

4. Пиво, в состав рецептуры которого входит пшеница (пшеничный солод), более склонно к фонтанированию (эффект гашинга), чем ячменное пиво. Это связано с тем, что пшеница, являясь голозерным зерном, больше подвержена инфицированию полевыми грибами рода Fusarium по сравнению с яровым ячменем, у которого есть мякинная оболочка, защищающая зерно от инфекции.

5. Для снижения мутности сусла и пива используют осадители.

НЕТРАДИЦИОННЫЕ ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ В ПИВОВАРЕНИИ

Помимо ячменя, риса, кукурузы и пшеницы для получения пива в качестве сортообразующего компонента используют овес, просо, сорго, рожь и тритикале. Все эти культуры, за исключением овса, содержат крахмала больше, чем ячмень, и представляют собой несоложеные материалы, способствующие увеличению выхода экстракта (табл. 3.18).

Таблица 3.18 Химический состав нетрадиционных зернопродуктов (в расчете на 100 г продукта, содержащего 86% СВ)

Компоненты, г	Пшеница	Рожь	Тритикале	Овес	Просо	Сорго
Вода
Крахмал	60,0	54,0	53,5	36,5	54,7	58,0
Клетчатка	2,3	2,6	2,6	10,7	7,9	3,5
Гемицеллюлозы	1,8	6,9	-	10,0	5,2	4,0
Белки	13,2	9,9	12,8	10,0	11,2	10,6
Жиры	2,9	2,2	2,1	6,2	3,9	4,1
Зола	2,1	1,7	1,7	3,2	2,9	2,2
Общее количество аминокислот	-	9,6	12,4	9,2	11,0	10,3

(-) Сведений нет.

Овес

Овес (Avenae) - род однолетних трав семейства злаковых. Для пивоварения представляет интерес группа голозерного овса (Nüdae), при обмолоте которого зерно освобождается от цветковых пленок и представляет собой высокоэкстрактивное сырье. В остальных случаях овес представляет собой высокопленчатую культуру и поэтому содержит много гемицеллюлозы и клетчатки (табл. 3.18), что приводит к снижению выхода экстракта и повышению грубой горечи пива.

Распределение химических веществ по отдельным составляющим зерна подчиняется тем же закономерностям, что и другие злаки (ячмень, пшеница, рожь). После удаления пленки количество целлюлозы в зерне существенно снижается, а относительное содержание крахмала и жировых веществ возрастает и составляет 55 и 11% соответственно,

Размер крахмальных зерен обычно колеблется в пределах от 2 до 10 мкм. Температурный интервал клейстеризации крахмала овса несколько ниже (55-60 °С), чем у ячменя (61-62 °С), и поэтому при его использовании не требуется применять декокционный (с отварками) метод затирания.

Уровень белка в овсе может колебаться в довольно широких пределах - от 9,0 до 19,5%. С увеличением общего содержания белка возрастает содержание альбуминов и проламинов. В среднем количество пролина в зерне овса значительно ниже, чем в ячмене, кукурузе и пшенице (табл. 3.6). Однако это не имеет принципиального значения, так как культура содержит много некрахмалистых полисахаридов и липидов, причем большая их часть представлена ненасыщенными жирными кислотами, что неблагоприятно отражается на вкусовой и коллоидной стойкости пива. Тем не менее овес применяют в качестве несоложеного материала при производстве оригинальных сортов пива.

При замене 10% солода обрушенным овсом пиво характеризуется лучшим вкусом и ароматом по сравнению с пивом, в котором использовали в качестве несоложеного материала ячмень (10%).

В качестве сортообразующего компонента в рецептуре пива также используют полученный из овса витаминный солод, при этом пиво характеризуется повышенной мутностью.

Высокопленчатый овес может применяться для улучшения качества фильтрации.

Просо

Просо (Paniceae) относится к роду однолетних или многолетних травянистых растений семейства злаковых. Размеры зерна колеблются от 2,0 до 3,1 мм по длине, 1,5-2,5 мм, по ширине и 1,2-2,1 мм по толщине. Абсолютная масса 1000 зерен изменяется в пределах 5,5-7,2 г. Одной из отличительных особенностей проса является сильно развитый зародыш, доля которого составляет около 8%.

Как и всякое мелкосеменное растение, просо характеризуется высокой пленчатостью и, соответственно, содержит много некрахмалистых полисахаридов (табл. 3.18), но при этом количество крахмала в зерне выше, чем в ячмене. Крахмал проса имеет высокую температуру клейстеризации (70-80 °С), поэтому при его переработке следует применять метод затирания с отварками.

Несмотря на то, что уровень белка в просе несколько выше, чем в ячмене, это не приводит к нежелательным последствиям, так как содержание альбуминов и глобулинов в нем не превышает 20% от общего белка, в то время как проламины, которые переходят в дробину, составляют в среднем 60% от общего белка (табл. 3.19).

 

Таблица 3.19 Фракционный состав белка проса

Фракция белка	Содержание, % от общего содержания белка
Водорастворимые (суммарное содержание),	4,7-15,5
в том числе:
альбумины	2,3-9,2
глобулины	4,1-7,5
проламины	45,8-77,2
глютелины	10,7-34,4

 

Одной из особенностей проса является высокое содержание жировых веществ (табл. 3.18), тем не менее имеются сведения об использовании просяного солода в пивоварении, в частности, он используется для приготовления пива в северо-восточной Африке.

Сорго

Сорго (Sorghum) - род однолетних и многолетних растений семейства злаковых. Большинство видов сорго достигает высоты 4-5 м и более. Внешне этот злак похож на кукурузу.

Сорго отличается высокой засухоустойчивостью и произрастает в засушливых и полузасушливых районах. Как хлебное растение его выращивают в Африке (основной продукт питания), в Азии (Индия и Китай) и в США (на корм скоту).

Зерновка заключена в цветковые пленки, которые у некоторых сортов легко отделяются (голозерные). Принимая во внимание незначительную пленчатость сорго, в пивоварении допустимы как пленчатые, так и голозерные сорта.

Масса 1000 зерен колеблется в пределах 10-70 г; в пивоварении применяются сорта сорго, для которых этот показатель превышает 30 г.

Крахмальные зерна сорго имеют округлую, многоугольную форму; размер гранул в основном составляет 10-12 мкм. Содержание белка в зерне сорго составляет более 12% от СВ (табл. 3.20). Количество крахмала в сорго достаточно велико (до 74%), температура его клейстеризации лежит в пределах 70-80 °С, поэтому при использовании этого злака применяется метод затирания с отварками; также практикуется использование ферментных препаратов.

 

Таблица 3.20 Средний химический состев зерне сорго (в % от СВ)

Зерно и его части	Соотношение частей зерна	Белок	Крахмал	Жир	Зола
Целое зерно	100,0	12,3	73,8	3,6	1,65
Эндосперм	82,3	12,3	82,5	0,6	0,37
Зародыш	9,8	18,9	13,4	28,1	10,36
Оболочки (пленки)	7,9	6,7	34,6	4,9	2,02

 

Пиво с применением сорго получают в некоторых странах Африки, при этом используют культуру как в несоложеном виде, так и после соложения. При повышенном содержании сорго в заторе рекомендуется использовать пленчатые сорта (для обеспечения качественной фильтрации).

Рожь

В отличие от ячменя рожь (Seeale) является голозерной культурой. По своему биохимическому составу она близка к ячменю (табл. 3.18 и 3.21). Тем не менее в качестве несоложеного материала рожь применяется мало. Основная доля ржаных зернопродуктов приходится на ржаной солод, который придает напитку характерный хлебный привкус.

 

Таблица 3.21 Биохимический состав зерен ржи

Компонент зерна	Белок	Жир	Крахмал	Клетчатка
Содержание, % от СВ	9,0-12,0	1,7	До 71

Тритикале

Тритикале представляет собой гибрид пшеницы и ржи. Этот злак используют для получения солода.

В зерне тритикале в зависимости от сорта содержится (% от СВ): крахмала - 62,13-66,70%, белка - 9,75-14,80%, гуммивеществ - 1,72-3,48%, гемицеллюлоз - 5,45-7,28%, жира 2,1-2,5%, зольных элементов - 1,7-2,2%. В табл. 3.22 даны сведения по фракционному составу азотистых веществ тритикале.

 

Таблица 3.22 Фракционный состав азотистых веществ

Общий растворимый азот, мг/100 г СВ	Фракции азотистых веществ по Лундину, мг/100 г СВ	Аминный азот, мг/100 г СВ
А	В	С
749,0	360,0	209,0	180,0	54,0

 

Для производства пивоваренного солода подходят сорта тритикале Михась, Мально, Згода, Дар (Белоруссия), которые характеризуются высоким содержанием экстракта (83,0-85,1% от СВ), невысоким содержанием белка (11,10; 10,70; 12,90 и 9,75% от СВ), высокими показателями энергии (95-96% от СВ) и способности прорастания (97,6-98,8% от СВ). Эти сорта содержат мало гуммивеществ.

Солодоращение. Отсутствие у зерна тритикале мякинной оболочки существенно ускоряет процесс замачивания.

Необходимая степень замачивания зерен всех сортов тритикале (42-44%) достигается уже через 24-28 часов, что сокращает процесс замачивания тритикале по сравнению с ячменем в 2-2,5 раза.

При увеличении влажности замоченного тритикале до 46% наблюдается увеличение активности всех групп гидролитических ферментов (амилолитических, протеолитических, цитолитических), но при этом появляется мажущая консистенция эндосперма зерна, что свидетельствует о перезамачивании зерна. Поэтому наиболее оптимальной степенью замачивания тритикале является 44%, а продолжительность солодоращения 5-6 суток. При этих условиях повышается биосинтез основных гидролитических ферментов.

Применение тритикале для получения пивного сусла. В связи с тем, что оптимальные условия для проявления активности ферментов солода из тритикале отличаются от показателей, установленных для ячменного солода, необходимо изменить режим затирания зернопродуктов и при этом учитывать особенности нового продукта.

Оптимальными условиями для проявления ферментативной активности ос-амилазы является температура 58-62 °С и pH среды 5,3-5,6; для ß-амилазы - температура 47-51 °С и pH среды 4,9-5,3; для цитолитических ферментов - температура 47 °С и pH среды 4,8-5,2.

Гидролитические ферменты тритикалевого солода более стабильны к воздействию температуры и pH среды по сравнению с гидролитическими ферментами ячменного солода.

НЕЗЕРНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Незерновые материалы включают в себя сахаросодержащее сырье (патоку, сахарный сироп и сахар-песок), солодовые экстракты, содержащие декстрины и олигосахариды и крахмалсодержащее сырье (картофельный крахмал).

Патока

Патока (паточный сироп) является продуктом неполного гидролиза крахмала, т. е. смесью глюкозы, мальтозы и декстринов. В пищевой промышленности используют крахмальную, мальтозо-глюкозную и рафинадную патоку (табл. 3.23). Кроме того, известны модифицированные крахмалы, которые подразделяют на замещенные (эфиры, сополимеры) и расщепленные (гидролизованные кислотой, окисленные, набухающие); замещенные используют в качестве загустителей, эмульгаторов, расщепленные - в качестве студнеобразователей, античерствителей хлеба и т. п.

 

Таблица 3.23 Характеристика патоки

Показатели	Вид патоки
Крахмальная	Мальтозная	Рафинадная	Глюкозная высокоосахаренная
Содержание редуцирующих веществ, % от СВ	30-44	30-80		44-60
Содержание сухих веществ, %, не менее

 

Крахмальную патоку получают путем кислотного гидролиза картофельного или кукурузного крахмала-сырца с последующей очисткой полученного сиропа и увариванием его под вакуумом до определенной плотности. Патока состоит главным образом из декстринов и редуцирующих веществ (глюкозы, мальтозы и др.)(табл. 3.23). Чем больше декстринов в патоке, тем выше ее антикристаллизационные свойства и тем ниже сладость, но при этом ниже конечная степень сбраживания.

Мальтозо-глюкозные сиропы получают путем двухступенчатого ферментативного гидролиза кукурузного или пшеничного крахмала.

На первом этапе крахмал гидролизуют до декстринов. Затем под действием ß-амилазы солода либо амилазы бактериального происхождения идет расщепление декстринов до моно-, ди- и трисахаридов. Увеличение мальтозы в сиропе достигается применением фермента пуллуланазы (тип мальтозного сиропа 2 в табл. 3.24). Различают три вида сиропов, содержащих мальтозу (табл. 3.24), два из которых (1 и 2 тип) можно использовать при производстве пива.

 

Таблица 3.24 Состав мальтозо-глюкозных сиропов различных типов

Тип сиропа	Сахара, % от СВ
Глюкоза	Мальтоза	Мальтотриоза
1 тип - с высоким содержанием мальтозы	Более 3	46-58	10-24
2 тип - с очень высоким содержанием мальтозы	1-2	70-80	10-20
3 тип - высокоосахаренный сироп	35-46	31-46	7-15

Рафинадная патока - отход сахаро-рафинадного производства. Это густая жидкость темного цвета, горьковатого вкуса. Она содержит не менее 53% сахарозы (табл. 3.23).

Глюкозная высокоосахаренная патока - самая сладкая и гигроскопичная.

3.6.1.1. Maльтозо-глюкозные сиропы (мальтозо-глюкозная патока)

Использование мальтозо-глюкозных (далее по тексту мальтозные) сиропов в пивоварении связано с тем, что они содержат сахара, хорошо сбраживаемые дрожжами (глюкозу, мальтозу, мальтотриозу). При этом сиропы не кристаллизуются, имеют низкую цветность и не изменяют свой состав при нагревании. Эти сиропы применяют для частичной замены солода, сахара и несоложеных зерновых материалов.

В настоящее время на Российском рынке нашли широкое применения мальтозные сиропы «Cargill» (ГПК «Ефремовский») и «Cerestar» (Финляндия). Важно, что состав углеводов может быть модифицирован с целью получения любого сорта пива.

Основной составной частью мальтозных сиропов (табл. 3.24 и 3.25) являются углеводы. Их состав близок к составу сусла (табл. 3.25), а именно они имеют низкое содержание моносахаридов (глюкозы); высокое содержание дисахаридов (мальтозы) и трисахаридов (мальтотриозы).

 

Таблица 3.25 Углеводный состав сусла и мальтозного сиропа (1 тип)

Продукт	Содержание сахаров, % от СВ
Сбраживаемые (сумма)	Глюкоза	Мальтоза	Мальтотриоза	Декстрины
Пивное сусло		8-11	44-49	14-16	24-34
Мальтозный сироп		3-6	49-52	19-20	29-34