Методичка ЗХТП(бродилка)

прохід через сито 2,2×20 мм – 2,2 г, в т. ч. домішок – 0,52 г; прохід через сито 1,5 мм – 0,3 г, в т. ч. домішок – 0,30 г; разом 50,0 г, в т. ч. домішок – 3,17 г

Маса наважки після вилучення домішок

50 – 3,17 = 46,83 г.

Маса сходу з сита 2,5×20 мм після видалення домішок

36,0 – 1,70 = 34,3 г.

Крупність ячменю складе 34,3 100 = 73,2 %. 46,83

Маса проходу через сито 2,2×20 мм після видалення смітних і зернових домішок

2,2 – 0,52= 1,68 г.

Масова частка мілкого зерна:

1,68 100 =3,6 %.

46,83

4.3.3 Визначення маси 1000 зерен

Абсолютною масою зерна називають масу 1000 зерен, виражену в грамах. Абсолютна маса більш об’єктивно характеризує якість зерна, ніж натура, бо залежить лише від крупності, стиглості і питомої густини зерна. Чим більша абсолютна маса зерна, тим вищі його екстрактивність та вихід зерна І і II сортів при сортуванні зерна.

Маса 1000 зерен коливається від 37 до 48 г і становить в середньому 40 г на суху речовину.

Прилади і посуд: ваги лабораторні загального призначення з ціною поділок 0,01 г, дошка аналітична, лінійки, шпатель або пінцет, чашечки для наважок.

Техніка аналізу. Із середньої проби виділяють дві наважки: першу для визначення вологості, другу – для визначення маси 1000 зерен. Маса останньої становить 50 г і її відважують з точністю до десятих часток грама.

Взяті наважки зерна для визначення вологості і маси 1000 зерен звільняють від смітних і зернових домішок. Звільнене від домішок зерно ретельно перемішують, розрівнюють на дошці рівним шаром у вигляді квадрату, який діагоналями ділять на чотири трикутники.

Із кожного трикутника відраховують підряд, без вибору, по 250 зерен. Потім зерна, що відраховані із двох протилежних трикутників, об’єднують і отримують дві наважки по 500 зерен в кожній. Обидві наважки зерна зважують окремо.

Обробка результатів: сумарна маса двох наважок по 500 зерен і буде масою 1000 зерен при фактичній вологості зерна (на повітряно-суху речовину).

Масу 1000 зерен в перерахунку на суху речовину М1000 розраховують за формулою

21

M1000	M1000ф	100 W	г,
		100

де М1000ф – маса 1000 зерен за фактичної вологості, г; W – вологість зерна, %. Визначення абсолютної маси проводять в двох паралельних пробах. Ро-

зрахунки проводять до другого десяткового знака з наступним заокругленням до першого десяткового знака.

Розходження не повинно перевищувати 5 % від середнього арифметичного мас двох наважок.

Запитання для самоперевірки

1.Вимоги до якості жита, пшениці, кукурудзи і ячменю при виробництві харчових продуктів.

2.Середній хімічний склад зерна.

3.Вимоги до якості ячменю, призначеного для виробництва пивоварного солоду.

4.Коли виникає процес самозігрівання зерна, його причини та шляхи запобігання?

5.Які домішки зерна відносяться до смітних і зернових? Техніка їх визначення.

6.Охарактеризуйте поняття «здатність до проростання» і «життєздатність» зерна. До якого зерна їх застосовують та їх значення.

7.Охарактеризуйте показники дрібне зерно та крупність зерна. Техніка їх визначення.

8.Яке значення має вологість для зберігання зерна?

9.Для чого очищають зерно перед зберіганням?

10.Техніка визначення вологості зерна електровологоміром.

11.Техніка визначення маси 1000 зерен.

4.4 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2. АНАЛІЗ СВІЖОПРОРОСЛОГО ЯЧМІННОГО СОЛОДУ І ФЕРМЕНТНИХ ПРЕПАРАТІВ

Свіжопророслим солодом називають зерна злаків, які проросли в штучних умовах за певної температурі і вологості. Процес штучного пророщування зерна називається солодорощенням, основною метою якого є накопичення в зерні максимальної кількості активних ферментів, головним чином гідролітичних (цитолітичних, протеолітичних, амілолітичних). Вологість свіжопророслого солоду – 43-48 %, кількість пророслих зерен не менше 92 %, непророслих – не більше 8 %, в т.ч. запліснявілих – не більше 3 %.

У спиртовому виробництві використовують свіжопророслий ячмінний, просяний або вівсяний солоди як оцукрюючий матеріал для крохмалю зерна.

Ферментні препарати (ФП) – це субстанції, отримані внаслідок вирощування відповідних видів мікроорганізмів, які продукують утворення ферментів. Залежно від ступеню очищення вони можуть містити різні ферменти в кількості від 0,1 до 80 %. Переважна кількість препаратів, які випускають різні фірми світу, є комплексними і містять крім основного ферменту значну кількість су-

22

путніх ферментів і білків. Тому ФП класифікують по назві основного ферменту в їх суміші в даному препараті: амілолітичні, протеолітичні тощо.

4.4.1 Відбір проб

Пробу свіжопророслого солоду відбирають виїмками з різних висот його шару, відступаючи від стінок ящика чи країв грядки не менше ніж на 20-25 см. Важливо взяти також проби з самого низу, оскільки більша кількість непророслих зерен накопичується саме там.

Відібрані виїмки ретельно перемішують, розподіляють тонким шаром у вигляді квадрату і описаним вище способом (див. розділ 3) виділять середню пробу. Частину останньої подрібнюють через м’ясорубку і при постійному перемішуванні відбирають наважку для визначення вологості, ферментативної активності та інших показників. Другу частину середньої проби використовують для якості свіжопророслого солоду за органолептичними показниками.

4.4.2 Визначення органолептичних показників

Нормально пророслий ячмінний солод має сильні, кучеряві корінці, приблизно однакової довжини, що в 1,5-2 рази перевищують довжину зерна. В’ялі, недостатньо розвинуті корінці свідчать про відхилення від оптимальних режимів одержання солоду, слабку його ферментативну активність і недостатню ступінь розчинення.

Зародковий листок у світлому солоді не повинен перевищувати 2/3-3/4 довжини зерна, в темному – 3/4-4/4 довжини зерна. Поява великої кількості «гусарів» (зерен з листком, що вийшов назовні) свідчить про перерозчинення солоду і надмірні втрати екстрактивних речовин.

Запах свіжопророслого ячмінного солоду нагадує запах свіжих огірків. Якщо солод має затхлий запах, то це є ознакою переробки сильно забрудненого чи пошкодженого ячменю або ж неправильного його замочування і пророщування. Наявність фруктового запаху свідчить про тривале анаеробне дихання під час замочування через недостатнє аерування.

4.4.3 Визначення кількості непророслих зерен

Із середньої проби зважують на технічних вагах 25 г солоду і пінцетом відбирають окремо пророслі і непророслі зерна. Одночасно відбираються і запліснявілі зерна. Підраховують окремо кількість зерен в кожній фракції і потім виражають кількість їх в процентах по відношенню до суми всіх зерен у наважці.

Якщо при замочуванні і пророщуванні ячменю не було допущено помилок, то процент пророслих зерен незначно відрізняється від величини, що характеризує здатність його до проростання.

Приклад. В наважці свіжопророслого солоду 25 г всього 515 зерен, із них пророслих 47 і запліснявілих 12.

Вміст непророслих зерен:

47 100 =9,1 %.

515

23

Вміст пророслих зерен:

100-9,1=90,9 %,

в тому числі запліснявілих:

12 100 =2,3 %.

515

4.4.4 Визначення амілолітичної активності свіжопророслого солоду візуальним методом

Амілолітична активність (АА) характеризує здатність ферментів солоду каталізувати розщеплення крохмалю до декстринів з невеликою кількістю олігосахаридів. Вона обумовлена, головним чином, наявністю α-амілази. Активність солоду характеризують числом одиниць АА в 1 г продукту. За одиницю АА беруть таку кількість ферменту, яка в чітко встановлених умовах (температура 30 °С, рН 4,7-4,9 і тривалість реакції 10 хв.) каталізує гідроліз до декстринів різної молекулярної маси 1 г розчинного крохмалю, що становить 30 % введеного до реакції.

В основу визначення АА покладена залежність ступеня гідролізу крохмалю від числа одиниць ферменту, який взято на аналіз.

При візуальному способі ферментативна реакція проводиться до повного перетворення крохмалю в низькомолекулярні вуглеводи, що не забарвлюються йодом. Активність визначають за часом, що пішов на такі перетворення крохмалю. Для порівняння з результатами фотоколориметричного методу одиниці, що отримані візуальним методом, потрібно помножити на 5.

Прилади, посуд і реактиви: термостат, пробірки місткістю 25 см3, термометр, технічні ваги, порцелянова пластина, піпетки на 10 см3, колби місткістю 100 см3, 1 %-ий розчин крохмалю, розчин йоду, фосфатний буфер з рН 4,7-4,9.

Техніка аналізу. Спочатку готують солодову витяжку. Для цього беруть наважку подрібненого свіжопророслого солоду масою 10,0 г, переводять її у мірну колбу місткістю 100 см3, додають 10 см3 фосфатного буфера і доводять до мітки дистильованою водою. Суміш ретельно перемішують і витримують в термостаті за температури 30 °С протягом 30 хв. Одержану витяжку фільтрують через паперовий фільтр з наступним використанням фільтрату для проведення аналізу.

Для проведення ферментативної реакції 25 см3 1 %-ого розчину крохмалю змішують у широкій пробірці з 20 см3 дистильованої води і 5 см3 солодової витяжки. Суміш ставлять у термостат при температурі 30 °С і починають відлік часу витримки. Через кожну хвилину відбирають з пробірки на білу порцелянову пластину одну-дві краплі суміші і фіксують час, коли йод перестане змінювати своє забарвлення при змішуванні з сумішшю. Аналіз триває 10-20 хв. Якщо забарвлення йоду зникає менше ніж через 10 хв, визначення проводять з 1 см3 солодової витяжки і 24 см3 води. Якщо реакція триває довше ніж 20 хв, потрібно збільшити кількість солодової витяжки. Але за будь-яких умов загаль-

24

ний об'єм реакційної суміші має бути 50 см3. Величину АА розраховують за формулою

АА=	0,25 60		од.	,
	a t		г

де 0,25 − маса крохмалю в 25 см3 розчину, г; 60 − перерахунок на одиницю часу; а − маса солоду в реакційному середовищі, г; t − тривалість оцукрювання, хв.

Приклад. Аналізували свіжопророслий ячмінний солод. До 25 см3 субстрату додавали 23 см3 дистильованої води і 2 см3 солодової витяжки (0,2 г солоду). Тривалість оцукрювання − 12 хв. Тоді:

АА=	0,25 60	=6,2	од.	.
	0,2 12		г

В одиницях колориметричного методу це становить

6,2 ·5=31 од./г.

4.4.5 Визначення амілолітичної активності ферментного препарату візуальним методом

Аналіз виконують за методикою, яка викладена в 4.4.4, з урахуванням таких особливостей.

Для приготування витяжки зважують 0,1-1,0 г ферментного препарату. Переводять наважку у мірну колбу на 100 см3, додають 10 см3 ацетатного буфера з рН 4,7 і доводять вміст колби до мітки дистильованою водою. Суміш ретельно перемішують, витримують в термостаті при температурі 30 °С 1 год., а потім фільтрують через паперовий фільтр. Одержаний фільтрат використовують для проведення ферментативної реакції.

Подальший аналіз і розрахунки виконують, як описано в 4.4.4.

4.4.6 Визначення вологості методом Чижової за температури 160 °С

На приладі ВНДІХП-ВЧ (Всесоюзного науково-дослідного інституту хлібопекарської промисловості), конструкції К.Н. Чижової висушування матеріалу здійснюється шляхом передачі тепла від щільно прилеглих одна до одної плит, що нагріваються електричним струмом. Плити виготовляються з металу з високою теплопровідністю і теплоємністю. Тонкий шар матеріалу, що висушується, забезпечує швидке зневоднення. Для більшості матеріалів висушування до постійної маси закінчується протягом 5-10 хв., тому прилад придатний для оперативного контролю.

Тривалість висушування залежить від вмісту вологи в матеріалі і його фі- зико-хімічних властивостей. Час, необхідний для повного висушування відповідного матеріалу, визначають дослідним висушуванням. Встановивши, за який термін досягається повне зневоднення, для гарантії тривалість сушіння збільшують на 1-2 хв. Висушування ведуть при температурі 160±5 °С, але якщо при цій температурі спостерігається обвуглювання матеріалу, її знижують.

25

Прилади і посуд: слабопроклеєний папір типу «газетний», лінійка, ножиці, технічні ваги, прилад ВНДІХП-ВЧ, пісочний годинник, пінцет, ексикатор.

Техніка аналізу. Перед початком роботи перемикач електронагрівачів вставляють у гніздо приладу «Сильний нагрів» і прилад під'єднують до електромережі. До робочої температури 160 °С плити нагріваються за 20-25 хв. і весь цей час прилад повинен знаходитися під постійним спостереженням. Коли температура плит досягне 160 °С, перемикач переставляють в гніздо «Слабкий нагрів».

Висушування матеріалу ведуть в паперових пакетах. Для приладу круглої форми пакети роблять з аркушу паперу розміром 16×16 см, складаючи його по діагоналі і у отриманого трикутника з двох боків загинають краї приблизно на 1,5 см. Перед використанням пакети висушують. Одночасно сушать 2 пакети, при цьому стежать, щоб краї пакетів не виходили за межі плит. При укладанні пакетів верхню плиту приладу піднімають не вище ніж під кутом 45°. Висушування пакетів при температурі 160 °С закінчується через 3 хв., потім пакети пінцетом переносять у ексикатор, за 3-5 хв. охолоджують і зважують на технічних вагах з точністю до 0,01 г. Масу олівцем записують на пакеті і в зошиті. До використання пакети зберігають в ексикаторі, але не більше 2 год.

Вологість подрібненого матеріалу визначають у двох паралельних пробах. Маса наважки для зразків вологістю вище 20 % повинна бути близько 5 г, а вологістю нижче 20 % – близько 4 г (для зручності розрахунку краще брати 4 або 5 г з точністю до 0,01 г). Взяті у зважені пакети наважки розподіляють рівномірним тонким шаром і обидва пакети поміщають поруч між плитами приладу. Наважку з вологістю до 15,5 % висушують 5 хв., а з вологістю більше 20 % висушують 10 хв. Для перевірки повноти зневоднення повторно висушують проби 2-3 хв., охолоджують і зважують.

Розрахунок вологості W ведуть за формулою

W(a-b) 100 %, (a-c)

де a – маса пакета з наважкою відповідно до висушування, г; b – маса пакета з наважкою відповідно після висушування, г; c – маса пустого пакета, г.

Вологість матеріалу виражають як середньоарифметичне з двох паралельних визначень.

Запитання для самоперевірки

1.Що таке солод та з якою метою використовують свіжопророслий солод?

2.Що таке ферментні препарати та їх використання в харчовій промисловості?

3.Мета пророщування зерна.

4.Типи солодовень.

5.Вплив температури води на тривалість замочування.

6.Які біохімічні процеси протікають при пророщуванні ячмінного солоду?

7.Правила відбору середньої проби свіжопророслого солоду.

26

8.Вимоги до органолептичних показників свіжопророслого сухого пивоварного солоду.

9.Техніка аналізу визначення кількості пророслих, непророслих і запліснявілих зерен.

10.Особливості приготування витяжки солоду і ферментного препарату при визначенні їх амілолітичної активності.

11.Визначення амілолітичної активності свіжопророслого солоду.

12.Визначення амілолітичної активності ферментного препарату.

13.Якими методами можна визначити вологість свіжопророслого солоду?

14.Визначення вологості свіжопророслого солоду за методом Чижової.

15.Які продукти гідролізу крохмалю не забарвлюються йодом?

4.5 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3. АНАЛІЗ СУХОГО ПИВОВАРНОГО ЯЧМІННОГО СОЛОДУ

Солод світлий ячмінний використовують як основну сировину і як джерело ферментів при виробництві пива. Солод ячмінний темний і карамельний використовують при виготовленні спеціальних сортів пива. Пшеничний солод використовують для приготування пшеничного білого пива і солодових екстрактів. У виробництві хлібного квасу використовують житній ферментований і неферментований солод, з якого попередньо готують концентрат квасного сусла. Ферментований житній солод застосовують для приготування деяких сортів хліба.

Кукурудзяний, ячмінний, пшеничний, вівсяний, солод гороху використовують для виробництва моно- і полісолодових екстрактів.

По способу приготування розрізняють такі типи сухого пивоварного солоду: світлий, темний і карамельний. Залежно від якості світлий солод ділять на три класи: високої якості, першого і другого класів; карамельний солод – на два класи: перший і другий.

Згідно з ДСТУ 4282:2004 «Солод пивоварний ячмінний» якість світлого сухого солоду оцінюється за органолептичними (табл. 4.4) і фізико-хімічними (табл. 4.5) показниками.

Таблиця 4.4 – Органолептичні показники сухого ячмінного пивоварного солоду

Назва показника	Характеристики світлого і темного солоду
Зовнішній вигляд	Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих та
	пошкоджених зерен.
Колір	Для солоду високої якості – від світло-жовтого до
	жовтого. Для солоду І та ІІ класу дозволено сірувато
	жовтий.
Запах	Солодовий, більш концентрований у темного солоду.
	Не дозволено: кислий, запах плісняви та інші не влас-
	тиві солодовому.
Смак	Солодовий, солодкуватий. Не дозволено сторонній
	присмак.
	27

Таблиця 4.5 – Фізико-хімічні показники сухого ячмінного пивоварного солоду

		Норма для типів солоду
Назва показника		світлого			темного
	високої	1 класу	2 класу
	якості
Прохід через сито (2,2 20) мм,
%, не більше	2,0	3,0	7,0		7,0
Масова частка смітної доміш-
ки, %, не більше	не дозво-	0,3	0,5		0,3
	лено
Кількість зерен, %:	90,0	85,0	80,0		90,0
борошнистих, не менше	2,0	4,0	8,0		5,0
склоподібних, не більше
темних, не більше	не дозволено		4,0		10
Масова частка вологи (воло-
гість), %, не більше	4,0	5,0	5,8		5,0
Масова частка екстракту в су-
хій речовині солоду тонкого
помелу, %, не менше	80,0	78,5	76,0		74,0
Масова частка білкових речо-
вин в сухій речовині солоду,	10,5	11,0	11,5		11,5
%, не більше
Розчинний азот у солоді ( на	0,75- 0,70	0,69- 0,65	0,64- 0,55		–
сухій основі), %
Тривалість оцукрювання, хв.,	10	15	25		–
не більше
Кольорність, см3 розчину йоду	0,18	0,23	0,49-1,40		0,49-1,40
концентрацією 0,1 моль/дм3 на
100 см3 води, не більше
Кислотність, см3 розчину гід-	0,9 – 1,1	0,9 – 1,2	0,9 – 1,3		–
роксиду натрію концентрацією
0,1 моль/дм3 на 100 см3 сусла

4.5.1 Визначення органолептичних показників

За зовнішнім виглядом світлий і темний солод повинні бути однорідною масою, не містити запліснявілих зерен і зернових шкідників.

Колір світлого і темного солоду має бути від світло-жовтого до жовтого. Не допускається наявність зеленуватих і темних тонів, обумовлених пліснявою.

Запах має бути чисто солодовий, більш виражений у темного солоду. Не допускається: кислий, запах плісняви та ін.

Смак – солодовий, солодкуватий. Сторонні присмаки не допускаються.

28

Прилади, посуд і допоміжні пристрої: ваги лабораторні загального приз-

начення, млин лабораторний, склянка з покришкою місткістю 500 см3, колба конічна із шліфом місткістю 100 см3, сітка дротяна, дошка аналітична, шпатель металевий, чашка Петрі, чашка місткістю 200-250 см3.

4.5.2 Визначення запаху

Запах визначають в цілому або розмеленому солоді. Із добре перемішаного зразка цілого чи розмеленого солоду відбирають наважку масою приблизно 100 г, поміщають її в чашку і встановлюють запах солоду. Якщо в цілому зерні виявлено запах полину, то додатково наявність цього запаху встановлюють в подрібненому зерні, попередньо звільнивши його від корзиночок полину.

Втих випадках, коли в солоді виявляють слабовиражені сторонні запахи (не характерні для нормального зерна), для їх посилення його нагрівають наступними способами:

а) ціле зерно поміщають на сітку і протягом 2-3 хв. пропарюють над посудиною з киплячою водою. Пропарене зерно висипають на лист білого паперу і виявляють характер сторонніх запахів;

б) ціле або розмелене зерно поміщають в чисту без запахів конічну колбу, щільно закривають її пробкою і витримують протягом 30 хв. при температурі 35-40 °С. Потім, відкриваючи на короткий час колбу, встановлюють запах.

Врезультаті аналізу вказують з яким зерном (цілим чи подрібненим) проводили дослідження.

4.5.3 Визначення кольору

Колір солоду визначають візуально при денному розсіяному світлі, а також при освітленні лампами накалювання або люмінесцентними лампами, порівнюючи його з описанням цієї ознаки в стандартах чи еталонним зразком. Якщо результати досліджень розходяться, то визначення кольору проводять тільки при розсіяному денному світлі.

4.5.4 Визначення смаку

Із ретельно перемішаного зразка виділяють приблизно 100 г солоду, очищають його від смітних домішок і розмелюють на лабораторному млині.

Із подрібненого зерна беруть в скляний стакан наважку масою близько 50 г і змішують її із 100 см3 води, нагрітої до кипіння, ретельно перемішують і закривають скляною чашкою Петрі. Колбу з киплячою водою перед тим, як влити в неї суспензію, необхідно зняти з нагрівального приладу.

Визначення смаку проводять органолептично після того, як суміш охолоне до 30-40 °С.

29

4.5.5 Визначення вологості методом прискореного висушування за температури 140 °С

Вологістю називають кількість вільної води, що міститься в сухому солоді, виражену в процентах до його маси.

Основним стандартним методом визначення вологості зерна є метод прискореного висушування при 130 °С. Цей метод задовольняє потреби промисловості – дозволяє отримати достатньо точні результати аналізу протягом 70-80 хв. Прискорення процесу сушіння досягається завдяки підвищенню температури до 130 °С та інтенсивній циркуляції сушильного агенту, що забезпечується вентилятором. Висушування проводять в шафі СЕШ-3М протягом 40 хв.

Для отримання відтворюваних результатів слід обов’язково дотримуватись двох умов: 1) крупність помелу завжди має бути однаковою (прохід через сито з розміром отворів 0,8 мм – не менше 50 %); 2) однакова висота шару помелу, яка досягається завдяки тому, що для аналізу завжди беруть наважку 5 г помелу і висушування проводять в бюксах діаметром 48 і висотою 20 мм.

Прилади і посуд: сушильна шафа СЕШ-3М, ваги лабораторні загального призначення, металеві бюкси, щипці, шпатель, ексикатор.

Техніка аналізу. У попередньо висушені і зважені бюкси беруть дві паралельні наважки перемішаного помелу солоду масою 5,0±0,01 г. У сушильну шафу, нагріту до температури 140 °С при включеному контактному термометрі поміщають бюкси на зняті з них покришки. При цьому температура падає до 125 °С і нижче. Включають контактний термометр до 130±2 °С (в цей момент сигнальна лампочка шафи гасне), відмічають час і проводять висушування протягом 40 хв. Потім бюкси щипцями виймають з шафи, закривають їх покришками, охолоджують у ексикаторі (15-20 хв) до кімнатної температури і повторно зважують. Вологість W розраховують за формулою

W (а- б) 100 %,

а- в

де а – маса бюкса з наважкою до висушування, г; б – маса бюкса з наважкою після висушування, г; в – маса пустого бюкса, г.

Вологість солоду приймають як середнє арифметичне результатів двох паралельних визначень, розходження між якими не повинно перевищувати

0,5 %.

4.5.6 Визначення кількості борошнистих, скловидних і темних зерен

ДСТУ 4282-2004 встановлює кількість борошнистих зерен для світлого солоду високої якості не менше 90,0 %, І і II класів – 80,0, для темного солоду

– не менше 90,0 %; склоподібних зерен не більше відповідно: 2,0; 4,0; 8,0 і 5,0 %. Наявність темних зерен допускається лише в світлому солоді II класу – не більше 4,0 % і в темному солоді – не більше 10,0 %.

Про ступінь розчинення солоду можна судити по борошнистості його

30