СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СОЛОДА Российский патент 2005 года по МПК C12C1/47 

Изобретение относится к пивоваренной промышленности, в частности к способам производства солода.

Известен способ производства солода, включающий замачивание и проращивание зерна с одновременной обработкой биологически активным веществом 2-гидроксиэтиламмоний 4-хлорфенилдиацетатом (ВМ-34-80) в количестве 55-70 мг/т зерна (А.с. ссср №1747471, кл. С 12 С 1/00, 1992 г.).

Недостатком этого способа является тот факт, что нет улучшения микробиологических показателей солода; используемые автором соединения не являются экологически безвредными, кроме того, следует отметить трудоемкость процесса и необходимость использования ячменя хорошего качества.

Известен способ производства солода, предусматривающий промывку, дезинфекцию, замачивание зерна и проращивание солода с введением в последнюю замочную воду растительного экстракта дуба с массовой концентрацией общего экстракта 7,2 г/100 см в количестве 15-30 мл на 1 л воды (Пат. РФ №2147313, кл. С 12 С 1/02, 2000 г.).

Способ предполагает обработку ячменя с хорошими физико-химическими показателями, не дает улучшения микробиологических показателей солода.

Известен способ производства солода, предусматривающий замачивание зерна в присутствии арахидоновой и/или жасмоновой, и/или эйкозапептаеновой кислоты, и/или их низших алкиловых эфиров, антиоксиданта и карбамида (Пат. РФ №2147338, кл. С 12 С 1/00, 2001 г.).

В известном способе не происходит дезинфекции зерна, процесс отличается трудоемкостью и высокой стоимостью.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ производства солода, предусматривающий обработку зерна водным раствором анолита из расчета 8:1000 на 10 т зерна и добавление католита в последнюю замочную воду в процессе проращивания солода в пропорции 1:10-1:5.

При этой обработке не достигается полной микробиологической чистоты из-за разбавления анолита и католита водопроводной водой. При этом анодит и католит получают путем электрохимической активации водного раствора пищевой соли из расчета до 10 г соли на 1 л воды (Пат. РФ №2203936, кл. С 12 С 1/00, 2003 г.).

Техническая задача заявляемого способа заключается в улучшении качества солода за счет повышения эффективности дезинфекции зерна и возможности использования некондиционного ячменя, удешевлении процесса производства и уменьшении загрязнения окружающей среды.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе производства солода, включающем промывку зерна, обработку зерна анолитом и католитом, замачивание и проращивание зерна, согласно изобретению анолит используют с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 700-900 мВ, католит с рН 11,0-13,0 и окислительно-восстановительным потенциалом (-150)-(-950) мВ.

Возможно анолит и католит использовать после промывки зерна в процессе замачивания. Можно анолитом зерно обрабатывать на первой стадии замачивания в течение 5-30 минут, а католитом - на стадии проращивания зерна путем его орошения.

В процессе производства солода следует использовать анолит и католит, полученные путем униполярной электрохимической обработки питьевой воды в анодной и катодной камерах электролизера.

Микрофлора зерна состоит из различных групп микроорганизмов: бактерий, актиномицетов, мицелиальных грибов. Подавляющая часть микрофлоры зерна состоит из сапрофитов, нуждающихся в органических соединениях, и паразитов. Они находятся на поверхности под семенной оболочкой, а также внутри зерна.

Основными токсинообразующими видами мицелиальных грибов, развивающимися на зерне при хранении, являются представители родов Aspergillus, Penicillium, Fusarium. Зерно, содержащее микотоксины, может оказывать неблагоприятное влияние на здоровье человека.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять более эффективную дезинфекцию зерна путем замачивания зерна в воде, полученной в анодной и катодной камерах электролизера, через который пропускают водопроводную воду до значения рН от 6,2 до 7,8 и от 11 до 13 соответственно и окислительно-восстановительного потенциала от 700 до 900 мВ (анолит) и от (-150) до (-950) мВ (католит), проращивание и сушку. Это позволяет исключить развитие на замачиваемом зерне фитопатогенных микроорганизмов и исключить переход в состав солода продуцентов микотоксинов и соответственно повысить качество солода, а также использовать зерно ячменя, пораженное Fusarium.

Явление электрохимической активации (ЭХА) заключается в том, что разбавленные водные растворы минеральных солей, к которым относится также обычная питьевая вода, в результате униполярной электрохимической обработки переходят в метастабильное состояние (Электрохимическая активация: история, состояние, перспективы, М., ВНИИИМТ, 1999, 256 с.).

Это состояние, характеризующееся аномальными физико-химическими параметрами и свойствами, может сохраняться определенное время (от минут до десятков и сотен часов). Благодаря этому такие растворы являются не только эффективными окислительными, восстановительными, кислотными и щелочными агентами, но также обладают ярко выраженными свойствами катализаторов многих химических и биохимических реакций.

Анодно- и катоднообработанная вода становится эффективным дезинфицирующим, стерилизующим и стимулирующим раствором, превращающимся после применения снова в обычную воду. Кроме того, этот раствор экологически чист, имеет низкую стоимость и может быть приготовлен в любое время из обычной воды.

Экологическая чистота и безопасность при использовании ЭХА систем обусловлены тем, что их высокая реакционная способность определяется не количеством действующих веществ, а их аномальной (очень высокой или очень низкой) активностью при малых концентрациях.

Нами были взяты растворы католита и анолита (при нейтральном значении рН) по следующей причине:

Известно, что соединения активного хлора находятся в равновесном соотношении со следующими реакциями:

Хлорноватистая кислота является самым сильным биоцидным агентом из всех хлорсодержащих дезинфектантов.

Хлорсодержащие препараты являются наиболее распространенными дезинфектантами, как обладающие широким спектром противомикробной активности и быстротой действия.

Анолит, как хлорсодержащий препарат, по своим основным характеристикам соответствует традиционно используемым для целей дезинфекции средствам, содержащим в качестве активного действующего начала хлор. По своей дезинфицирующей активности анолит занимает место между хлором и озоном. Анолит имеет большую дезинфекционную эффективность по сравнению с хлорной известью и даже в малых концентрациях полностью уничтожает микроорганизмы. Анолит по параметрам острой токсичности при введении в желудок и нанесении на кожу относится к 4 классу малоопасных веществ по ГОСТ 12.1.007.

Способ заключается в следующем:

Зерно, в частности, ячмень промывают и обрабатывают анолитом и католитом, замачивают, проращивают и сушат.

Анолит используют с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 700-900 мВ, а католит с рН 11,0-13,0 и ОВП (-150)-(-950) мВ.

Обработку ячменя анолитом и католитом можно осуществлять на разных стадиях производства солода.

Ячмень промывают, затем осуществляют первую стадию замачивания в анолите с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) 700-900 мВ в течение 5-30 минут, после чего зерно обрабатывают католитом с рН 11-13 и ОВП (-150)-(-950) мВ в течение 5-30 минут. В процессе замачивания зерна в анолите и католите происходит дезинфекция зерна.

После обработки зерна анолитом и католитом его повторно замачивают воздушно-оросительным способом при температуре 10-30°С до влажности зерна 42-43%. Для этого обработанное зерно выдерживают попеременно в чане под водой и без воды: 6 часов под водой и 4 часа без воды. Через массу зерна каждый час пропускают воздух в течение 10 минут для вытеснения диоксида углерода и замены его свежим воздухом.

Постоянно ведут контроль влажности замачиваемого зерна. Затем воду сливают и зерно направляют на проращивание, которое проводят в растильной камере при температуре 10-12°С в течение 5-7 суток. В процессе солодоращения каждые сутки осуществляют ворошение зерновой массы. Пророщенный солод сушат.

В процессе производства солода можно обработку зерна анолитом осуществить на первой стадии замачивания, заменив первую замочную воду анолитом, выдержав в нем зерно 6 часов, а обработку католитом - на стадии проращивания зерна, вводя его орошением каждые сутки проращивания.

Предлагаемый способ позволяет использовать для производства пива не только высококачественное зерно, но и некондиционное зерно, в частности ячмень II класса, ячмень, инфицированный такими грибами, как Aspergillus, Penicillium, Fusarium, а также бактериями вида Bacillus subtilis.

При замачивании зерна в электрохимически активированной воде происходит повышение проницаемости оболочки зерна, ускоряется влагоперенос и перенос питательных веществ. Это приводит к ускорению биохимисеских процессов в зерне и повышению энергии его прорастания. Равномерная гидратация эндосперма способствует улучшению работы гидролитических ферментов, легко растворяющих остатки крахмальных зерен. К концу проращивания эндосперм равномерно и хорошо растворяется.

Продолжительность проращивания сокращается по сравнению с известным способом на 2 дня.

Изобретение поясняется нижеприведенными примерами, которые не охватывают, но и не ограничивают полный объем изобретения.

Пример 1:

Берется некондиционный ячмень II класса. Зерно после промывания замачивают в анолите с рН 7.0 и ОВП 750 мВ 20 минут и католите с рН 11 и ОВП (-250) мВ 10 минут. Установлено, что в процессе замачивания зерна вышеуказанным способом зерно дезинфицируется. Обработанное таким образом зерно повторно замачивают воздушно-оросительным способом при температуре воды 10-12°С до влажности 42-43%.

В замочном чане зерно оставляют попеременно под водой и без воды: 6 часов под водой и 4 часа без воды. Через массу зерна каждый час в течение 10 минут пропускают воздух для вытеснения диоксида углерода и замены его свежим воздухом. Постоянно ведут контроль влажности замачиваемого зерна. Затем воду сливают и зерно выгружают на проращивание. Солодоращение проводят в растильной камере при температуре 10-12°С. Каждые сутки проводят ворошение зерновой массы. Продолжительность солодоращения 5 суток.

В качестве контроля использовали дезинфекцию ячменя перманганатом калия 10-30 минут. В результате при дезинфекции анолитом по сравнению с перманганатом калия внешняя микрофлора сокращается на 95%, а внутренняя до 21%, а католитом - внешняя микрофлора ячменя сокращается на 36%, а внутренняя до 23%.

При обработке перманганатом калия внутренняя микрофлора ячменя представлена мицелиальными грибами хранилищного и полевого типа родов Mucor, Rhizopus, Penicillium, Aspergillus и Fusarium, Helminthosporium, а также дикими дрожжами рода Torulopsis olla, Rhodotorula и эпифитная микрофлора. А анолитом - мицелиальные грибы хранилищного типа полностью исчезают, а полевые грибы Alternaria, Helminthosporium остаются в небольшом количестве, диаметр их колоний становится меньших размеров, такой же эффект достигается по отношению к эпифитной микрофлоре.

Энергия прорастания зерна при обработке перманганатом калия, анолитом и католитом увеличивается на 13-15%, 7-10% и 50-60% соответственно. Но использование перманганата калия в процессе проращивания ячменя имеет недостаток: некоторое количество этого вещества остается на зерне и влияет на товарный вид зерна.

Продолжительность солодоращения в этом случае 5 суток.

Пример 2:

Берется ячмень с хорошими физико-химическими показателями, но с плохой микрофлорой (зараженный Aspergillus, Penicillium, Fusarium и бактериями Bacillus subtilis).

Способ осуществляется аналогично описанному в примере 1, только первую замочную воду заменяют анолитом с рН 6,8, ОВП 700 мВ. Зерно выдерживают 6 часов, затем процесс проводят по известной технологии. Солодоращение проводят при температуре 10-12°С. Один раз в сутки проводят ворошение зерна. Католит с рН 13 и ОВП (-950) мВ вводят орошением при проращивании.

В качестве контроля использовали дезинфекцию ячменя перманганатом калия 1-3 часа.

При воздействии на ячмень, зараженный грибами рода Fusarium, перманганатом калия, наблюдается рост грибов рода Fusarium, Helminthosporium. диких дрожжей, слизеобразующих бактерий, а при обработке анолитом грибы рода Fusarium полностью подавляются. У ячменя, обработанного анолитом (в течение 4, 4,5 и 6 часов), наблюдается хорошее развитие корневой системы и ростка, а после 3 часов обработки анолитом полностью убираются бактерии Bacillus subtilis, тогда как при обработке перманганатом калия, остаются. При этом энергия и способность прорастания ячменя не ухудшаются.

Продолжительность ращения солода сокращается с 7 до 5 суток.

Предлагаемый способ экономичен (стоимость 1 л электрохимически активированной воды в 137 раз дешевле литра 3%-ного раствора хлорамина, в 10 раз дешевле раствора гипохлорита натрия), не требует применения дополнительного оборудования. Анолит может быть легко получен непосредственно на месте применения, при сливе отработанного анолита в канализацию его не надо нейтрализовать, поскольку для производства солода дополнительно не требуются моющие, стерилизующие и дезинфицирующие средства, исключаются затраты на их доставку и хранение.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество получаемого солода.

Способ производства солода предусматривает промывку зерна, обработку зерна анолитом и католитом, замачивание и проращивание зерна. Анолит используют с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 700-900 мВ, католит с рН 11-13 и окислительно-восстановительным потенциалом (-150)-(-950) мВ. При этом анолит используют на первой стадии замачивания зерна, после чего обрабатывают католитом, затем зерно повторно замачивают воздушно-оросительным методом. Или анолитом зерно обрабатывают на первой стадии замачивания, а католитом – на стадии проращивания зерна путем его орошения.

Способ производства солода, предусматривающий промывку зерна, замачивание зерна с использованием католита и анолита и проращивание зерна, отличающийся тем, что при замачивании зерна на первой стадии используют анолит с рН 6,2-7,8 и окислительно-восстановительным потенциалом 700-900 мВ в течение 5-30 мин, после чего зерно обрабатывают католитом с рН 11-13 и окислительно-восстановительным потенциалом (-150)-(-950) мВ в течение 5-30 мин, затем зерно повторно замачивают воздушно-оросительным методом или анолитом зерно обрабатывают на первой стадии замачивания, а католитом - на стадии проращивания зерна путем его орошения.