СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОЛОДА Российский патент 2020 года по МПК C12C1/53 C12C1/00 

Изобретение относится к пивоваренной промышленности и может быть использовано при проращивании пивоваренного ячменя для получения пивоваренного солода.

В Российской Федерации существует межгосударственный стандарт ГОСТ 29294-2014 «Солод пивоваренный. Технические условия», введенный 2016-01-01 [1]. Технологические процессы производства солода регламентированы [2].

Несмотря на требования четкого соблюдения стандартного промышленного регламента технологических процессов получения солода постоянно с учетом технических достижений способ совершенствовался.

Известны способы обработки зерна путем его замачивания и проращивания с введением биологически активных веществ, например, в виде аммонийной соли поликарбоновых кислот (АПК) [3], введением экстракта дуба [4], экстракта торфа [5].

Известны способы обработки ячменя электромагнитным полем крайне низкочастотного диапазона [6], в поле высокой частоты [7], слабым постоянным током [8].

Цель предлагаемого изобретения - интенсификация и эффективность процесса, повышение качества экологически чистого продукта.

Проведенный нами анализ результатов научных исследований и патентный поиск по вопросам обработки зерна позволил сформулировать направление в разработке предлагаемого способа проращивания зерна, сущность которого заключается в воздействии «электрохимической активации» (ЭХА) [9, 10].

Используя достижения нанотехнологии при обработке семенного материала совместно в смеси с католитом, как допингом преодоления негативных воздействий [11], представляется возможность значительно повысить их энергию прорастания [12, 13].

Известно, что недостаток кремния сдерживает рост и развитие растений. Выводы ведущих мировых ученых выдвигают свойства кремния на первое место [14]. При улучшении кремниевого питания повышается эффективность фотосинтеза [9].

Так же известно и влияние наночастиц железа на повышение энергии прорастания и всхожести семян, подтвержденное результатами исследований [15, 16, 17].

Для решения задачи повышения эффективности применения представляемого способа нами совмещено НЧ Fe₃O₄ и SiO₂ влияние в эмульсии ЭХА католита.

Анализ доступных источников информации не выявил применения наночастиц железа Fe₃O₄ оптимальной дозировки [18, 19] и НЧ оксида кремния SiO₂ в смеси с католитом при обработке семян, как способ биостимуляции. При этом задачей являлось и установление оптимальной дозировки применения НЧ SiO₂ в сочетании с оптимальной для НЧ Fe₃O₄ в растворе католита при обработке зерна.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует патентоспособности «новизна».

Предлагаемый способ может быть использован как при получении пива, так и кваса, а также в хлебопечении и кондитерском производстве.

Целью изобретения является повышение энергии прорастания зерна ячменя. Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу зерно обрабатывается в суспензии ЭХА католита с НЧ Fe3O4 и SiO2, рН 7-8 и редокс-потенциалом Eh=-400…-450 мВ, стабилизированного аминокислотой глицином в количестве не менее 0,5 мас.%.

Предлагаемый нами стабилизатор демонстрирует устойчивую противомикробную и противогрибковую активность, длительную сохранность ре-докс-потенциала катодного водного раствора и представляет собой аминокислоту из группы полярных (гидрофильных) незаряженных аминокислот в количестве не менее 0,5 мас.%, в нашем эксперименте глицин [20].

При эксперименте использовали наночастицы Fe₃O₄ (II) - производитель ООО «Передовые порошки технологии» г. Томск и SiO₂ - производитель «Плазмотерм» г. Москва, ул. Тарутинская, д. 1 (табл. 1).

Для исследования взят сорт ячменя «Одесский» с влажностью 12,8%, способность прорастания проводили по ГОСТ 10968 в климатическом шкафу IVL при температуре 20°С, поддерживали влажность ячменя на уровне 42-43%.

Показатели солода исследовали по ГОСТ 29294-2014 на аппарате заторном АЗЛ-8М.

Водный раствор католита с рН 7-8 и редокс-потенциалом Eh=-400…-450 мВ получали в эксперименте путем электролиза исправленной воды с помощью биоэлектроактиватора AkvaLIFe [21].

Исходные данные используемой исправленной воды в опыте соответствовали требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 [22] и техническим требованиям ТИ-10-5031536-73-10.

Пример выполнения способа получения солода (Схема опыта)

Технология получения солода всех типов одинакова и состоит из стадий: сортирования ячменя, его замачивания, проращивания, сушки сырого солода, отделение ростков и созревание сухого солода. Технологические режимы на отдельных стадиях могут быть различны [2].

Вариант «Контроль» принят нами за типовой промышленный способ получения солода [22].

I вариант - замачивание ячменя, проращивание и сушку сырого солода проводили в ЭХА католите. Независимо от способа зерно промывают и дезинфицируют в ЭХА анодной кислой воде с рН 2,5 в течение 1-2 часа, затем 2-3 раза промывают в обычной воде, после чего заливают стабилизированным ЭХА католитом рН 7-8, Eh=-400…-450 мВ, чтобы уровень был выше зерна, с аэрацией в течение 56 часа, чтобы замоченный ячмень содержал 70-80% начавших прорастать зерен.

Проращивания ведется по стандартному способу, когда лист составит 2/3-3/4 длины зерна при температуре 20°С и влажность ячменя на уровне 42-43%.

II вариант - способ получения солода включает применение в составе суспензии при замачивании и проращивании НЧ Fe₃O₄ и НЧ SiO₂ при их весовом соотношении соответственно 1/3 и общей концентрации в растворе 10^-4 мг/л в смеси со стабилизированным ЭХА католитом с рН 7-8 и редокс-потенциалом Eh=-400…-450 мВ.

Проращивание прерывают сушкой солода. На рост зародыша расходуется около 4% крахмала и примерно 35% белковых веществ. Потери сухих веществ ячменя с ростками достигают 4,5-5%.

При сушке солода влажность снижается с 42-43% до 2-4%. Продолжение проращивания при этом продолжается до 40°С и влажности солода около 30%. Продолжительность сушки солода 10,5-12 часов.

Истинные потери сухих веществ ячменя в производстве солода (в % к массе сухих веществ) составляет в среднем: со сплавом при замачивании - 1,0; на выщелачивание при замачивании - 0,6; на дыхание - 6,1; с ростками - 4,3.

Отходы при очистке и сортировке ячменя колеблются в пределах 10-12% [2].

В таблице 2 представлены результаты влияния стабилизированного ЭХА католита и НЧ: Fe₃O₄ и SiO₂ на интенсивность прорастания зерна ячменя.

Таким образом, прорастаемость зерна ячменя обработанного по предлагаемому способу, увеличивается на 5%, продолжительность прорастания сокращается на двое суток или на 60%, содержание экстрактивных веществ увеличивается на 0,8%, отношение массовой доли растворимого белка к массовой доле белковых веществ в сухом веществе солода (число Кольбаха) увеличивается на 0,9%, продолжительность осахаривания сокращается на 2 мин.

Литература

1. Межгосударственный стандарт ГОСТ 29294-2014 «Солод пивоваренный. Технические условия». Дата введения - 2016-01-01.

2. Информационный портал «Пащевик: hits: // mppnik.ru/publ/1023-brodilnye-hrjizvodstvo-hivovarennogo-soloda.html. (дата обращения 05.07.2019)

3. Патент на изобретение РФ №1783693. Опубликовано 28.08.1973. Бюл. №35.

4. Патент на изобретение РФ №2147313. Опубликовано 10.04.2000. Бюл. №10.

5. Патент на изобретение РФ №829666. Опубликовано 15.05.1981. Бюл. №18.

6. Патент на изобретение РФ №2332446. Опубликовано. 27.02.2007. Бюл. №24.

7. Патент на изобретение РФ №2283861. Опубликовано 20.09.2006 Бюл. №26.

8. Патент на изобретение РФ №2130965. Опубликовано 27.05.1999. Бюл. №

9. Wang S.Y., Galletta G.J. Foliar application of potassium silicate induces metabolic changes in strawberry plants. Journal of Plant Nutrition. Vol. 21, Iss. 1, 1998.

10. Чижевский А.Л. Аэроионофикация в народном хозяйстве. М.: Гос-планиздат, 1960. С. 531-557.

11. Патент RU №2234945. Опубликовано 27.08.2004. Бюл. №14.

12. Виноградова Д.Л., Малышев Р.А., Фолманис Г.Э. Экономические аспекты применения нанотехнологий в земледелии / под. общ. ред. Г.В. Павлова - М.: Исследовательский центр проблем качеств подготовки специалистов. 2005. С. 8-34.

13. Коваленко Л.В., Фолманис Г.Э. Биологически активные нанопорошки железа. М: Наука, 2006. 124 с.

14. Ma, J.F. et al. (2004) Characterization of Si uptake system and molecular mapping of Si transporter gene in rice. Plant Physiol. 136, 3284-3289.

15. Патент RU №2635103. Опубликовано 09.11.2017. Бюл. №31 (прототип)

16. Патент RU №2623471. Опубликовано 26.06.2017. Бюл. №18.

17. Патент RU №2627556. Опубликовано 08.08. 2017. Бюл. №22.

18. Heather A. Currie, Carole С. Perry. Silica in plants: Biological, biochemical and chemical studies// Ann. Bot. 2007. December. 100(7). P. 1383-1389.

19. Матыченков B.B., Бочарникова E.A., Кособрюхов А.А., Биль К.Я. О подвижных формах кремния в растениях // ДАН РАН. 2008. Т. 418. №2. С. 279-281.

20. Патент RU №2234945. Опубликовано 27.08.2004.

21. Ионизатор воды AkvaLIFe. Производитель «Burbuliukas is Со» YAB ул. Пушалот, 76, г. Паневежис, Литва, www.vandensjoniratoriai, et. - 14.06.2018.

22. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. - М: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России. 2002. 103 с.

Изобретение относится к пивоваренной промышленности. Способ получения солода включает замачивание, проращивание зерна ячменя, сушку сырого солода, отделение ростков и созревание сухого солода, при этом при замачивании и проращивании применяют ЭХА исправленный водный католит с рН 7-8 и редокс-потенциалом Eh=-400…-450 мВ стабилизированного глицином в концентрации 0,5 мас.% в смеси с НЧ Fe₃O₄ и SiO₂ с гидродинамическими радиусами соответственно 716±62 нм и 388±117 нм и общей их концентрации в растворе 10^-4 мг/л при весовом соотношении 1/3. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс солодоращения и увеличить его производительность. 2 табл., 1 пр.

Способ получения солода, включающий замачивание, проращивание зерна ячменя, сушку сырого солода, отделение ростков и созревание сухого солода, отличающийся тем, что при замачивании и проращивании применяют ЭХА исправленный водный католит с рН 7-8 и редокс-потенциалом Eh=-400…-450 мВ стабилизированного глицином в концентрации 0,5 мас.% в смеси с НЧ Fe₃O₄ и SiO₂ с гидродинамическими радиусами соответственно 716±62 нм и 388±117 нм и общей их концентрации в растворе 10^-4 мг/л при весовом соотношении 1/3.