13.1. Производство ячменного солода

Для производства пива используют только специальные пивоваренные ячмени. Пивоваренный ячмень должен иметь всхожесть 90…95%, содержание крахмала  не менее 60%, белка – не более 12% (увеличение содержания белка способствует помутнению пива), содержать массовую долю влаги не более 15%.

Солод, являясь основным сырьем для производства пива, используется также при производстве спирта, кваса, для выработки ряда сортов хлеба и т.д. В пивоварении солод производится из ячменя, при производстве спирта – может производиться из различных злаков, в хлебопечении и при производстве кваса – из ржи, так называемый красный солод.

При производстве пива используют три сорта солода: светлый, темный и карамельный.

Технология производства солода состоит из следующих технологических процессов: очистки и сортирования ячменя, замачивания ячменя, солодоращения, сушки свежепроросшего солода, освобождения сухого солода от ростков и полировки солода.

Поступающее на производство зерно содержит ряд примесей, которые затрудняют процесс солодоращения и снижают качество солода. К ним относятся: камни, земля, пыль, песок, металлические предметы, семена трав и др. Все эти примеси следует отделить от основной массы зерна перед закладкой на хранение и до начала замачивания. Самой распространенной зерноочистительной машиной является воздушно-ситовой сепаратор, в котором зерно очищается, проходя через сита определенных размеров, и обдувается воздухом. Сита этой машины имеют продолговатые отверстия различной ширины по зонам. Проходом через первое сито с шириной отверстий 2,2 мм являются самые щуплые зерна. Такое зерно не может быть направлено на солодоращение, поэтому оно идет на корм скоту. Проход через второе сито с шириной отверстий 2,5 мм является зерном третьего сорта, проход через третье сито с шириной отверстий 2,8 мм – зерном второго сорта. Наиболее крупные и тяжелые зерна идут сходом со всех сит, они являются зернами 1-го сорта.

Зерно после дозревания, очистки и сортировки поступает на мойку и замачивание. На поверхности зерна находятся различные органические и неорганические загрязнения, которые создают неблагоприятные условия для дальнейшего проращивания ячменя. Поэтому перед замачиванием зерно необходимо тщательно промыть с последующим удалением грязной воды.

При замачивании зерна поглощают воду. Конечную влажность, необходимую для проращивания, называют степенью замачивания. Оптимальная степень замачивания составляет 42…50%, она зависит от сорта ячменя и типа получаемого из него солода. Свободная вегетационная влага в зерне обеспечивает переход в раствор питательных веществ и их миграцию к зародышу. При этом создаются благоприятные условия для действия ферментов, которые переводят резервные нерастворимые вещества зерна в растворимые и легко усвояемые зародышем.

Замачивание может производиться тремя способами: периодическим, воздушно-водяным, непрерывно-поточным (в насыщенной воздухом воде) и воздушно-оросительным. Наиболее прогрессивным способом является воздушно-оросительный.

Воздушно-оросительный способ заключается в том, что зерно сначала в течение 20 ч орошается водой, распыляемой форсунками, расположенными над слоем зерна. Температура орошаемой воды 18…20С. Через каждый час слой зерна продувают воздухом в течение 15 мин. Затем аппарат заполняют водой на 8 ч. При этом слой зерна продувают воздухом через каждые 30 мин. Далее воду сливают, а зерно продолжают орошать и периодически продувать воздухом до достижения конечной массовой доли влаги 42…47%. Длительность замачивания составляет 48…56 ч в зависимости от температуры замачивания.

При воздушно-оросительном способе замачивания улучшаются условия доступа растворенного в воде кислорода воздуха к зернам и отвода продуктов жизнедеятельности зерна (диоксида углерода и других веществ), замедляющих замачивание и прорастание зерна.

Проращивание зерна ведут с целью активации неактивных ферментов, синтеза новых ферментов, под влиянием которых в процессе затирания солода достигается растворение и осахаривание всех резервных веществ зерна. Кроме того, в процессе проращивания происходят разрыхление и разрушение клеточных оболочек зерна, облегчающие извлечение крахмала, белковых и других веществ при приготовлении сусла.

Проращивание осуществляют в солодовнях двух типов: токовых и пневматических. В токовых солодовнях замоченное зерно рассыпают на полу слоем толщиной до 150 мм, при проращивании зерна его увлажняют и перемешивают. Пневматические солодовни состоят из набора ящиков шириной до 4,5 м и длиной до 25 м. На ситчатое дно ящика насыпают слой замоченного зерна высотой 0,6…1 м. Зерно сверху регулярно поливают водой, через ситчатое дно продувают специально кондиционированным воздухом температурой 12…20°С (в зависимости от стадии проращивания) и относительной влажностью, близкой к 100%. Для предупреждения сцепления корешков солода проращиваемое зерно периодически перемешивают специальными ворошителями.

Проращивание заканчивают, когда ростки достигают размеров от 2/3 до 3/4 длины зерна. К этому времени стенки клеток эндоспермы зерна разрушаются под действием цитолитических ферментов, а эндосперм становится рыхлым и хрупким. О готовности солода судят по легкости растирания пальцами мучнистой части эндоспермы. При хорошем качестве запах солода свежий, огуречный. При нарушении режимов солодоращения его запах становится эфирным, а консистенция – мажущейся. Длительность проращивания светлого солода составляет примерно 7 сут, темного – 9 сут.

Подращенный (зеленый солод) поступает на сушку. Целью сушки является удаление излишней влаги и накопление экстрактивных, красящих и ароматических веществ. Массовая доля солода в процессе сушки снижается с 42…47% до 2…4% .

Различают три стадии сушки.

Первая стадия (физиологическая) протекает при температуре 40°С до достижения солодом массовой доли 35…30%, росток еще продолжает развиваться. Затем дыхание зерна прекращается, и прекращается развитие ростка.

В этом случае начинается вторая стадия сушки (ферментативная). Эта стадия осуществляется при температуре 40…60°С до достижения массовой доли влаги солода 10…20%. При этом наблюдаются повышение активности всех ферментов и интенсивный гидролиз белков и углеводов. При производстве светлого солода длительность этой стадии стремятся сократить во избежание его потемнения. Для этого быстро снижают массовую долю влаги солода до 10%. При сушке темного солода, наоборот, обезвоживание ведут медленно, снижая массовую долю влаги солода до 20%.

Третья стадия сушки (химическая) наступает при температуре свыше 75°С, когда ферменты инактивируются. Данная стадия заканчивается при температуре 80°С для светлого солода и примерно при 100°С  для темного. При данных температурах солод выдерживают 3…4 ч, при этом массовая доля влаги понижается до 3…5% для светлого солода и до 1,5…2,5% для темного. На этой стадии в солоде образуются меланоидные соединения – темноокрашенные вещества со специфическими вкусом, цветом и ароматом, которые образуются при взаимодействии моносахаридов солода с продуктами распада белков – аминокислотами, пептидами. Для темного солода этот процесс имеет большое значение, а для светлого – стремятся свести к минимуму образование меланоидов, сокращая длительность этой стадии сушки с тем, чтобы ферментативная активность солода оставалась высокой. Продолжительность сушки солода до массовой доли влаги 3…4,4% в целом составляет 18…20 ч.