Современные представления о химическом составе сырья для пивоварения

 

 

 

	Хмель в шишках	Обогащенный молотый хмель	Хмелевой экстракт
Общие смолы	12-24	22-40	30-60
Общие мягкие смолы	10-18	18-36	24-54
показание	4-10	7-20	9-30
Р-фракция	5-9	11-16	15-24
Твердые смолы	2-4	2-7	3-10

 

Показание кондуктометра соответствует содержанию α-кислоты

1.4 Дрожжи.

 

Дрожжи являются одноклеточными организмами, которые могут получать свою энергию: в присутствии кислорода(аэробно) путем дыхания и в отсутствии кислорода(анаэробно) путем брожения. Сахара сусла при производстве пива сбраживаются дрожжами в спирт. Для этого в пивоварении применяют дрожжевые  грибы вида Saccharomyces cerevisiae. дрожжи осуществляют не только спиртовое брожение,  но  оказывают большое влияние на вкус и характер пива, своим обменом веществ.

Дрожжевая клетка состоит примерно на 75% из воды. Сухое вещество имеет состав, изменяющийся в определенных пределах, а именно:

Белковые вещества- от 40 до 60%

Углеводы жиры(липиды)- от 25 до 35 %

Минеральные вещества  состоят из:

2000 мг фосфатов, 2400 мг калия, 200 мг натрия, 20 мг кальция, 2 мг магния, 7 мг цинка.

2. Несоложеное зерно.

Несоложеное зерно- это крахмалосодержащие или сахаросодержащие материалы, которые  практически не имеют ферментативной активности. К такому виду относятся зерновые культуры: рис, кукуруза, пшеница, овес, рожь, тритикале, просо, не зерновые материалы твердой (сахар-песок, крахмал) и жидкий (сахарные сиропы, глюкозо-мальтозные сиропы, сиропы из зерновых культур, экстракты солода) консистенции.

Применение несоложеного зерна в пивоварении способствует:

• снижению себестоимости(при использовании зернового сырья),
• увеличению экстрактивности сусла (при использовании риса, кукурузы, пшеницы, сиропы и крахмала),
• увеличению производительности варочного цеха(при использовании сиропов и крахмала),
• созданию новых сортов пива,
• повышению коллоидных и вкусовых стойкости пива.

Влияние компонентов сырья на процесс  пивоварения и качество готового пива

Компоненты зерна	Влияние
Крахмал	На экстрактивнось сусла
Некрахмалистые полисахариды	На экстрактность  сусла, коллоидную стойкость
Клетчатка	Снижает выход экстракта
Белки и их фракционный сосав	Влияние на коллоидную стойкость, пенообразование
Аминокислоты	На рост и размножение дрожжей. На коллоидную стойкость, вкусовую стабильность
Полифенолы, в частности антоцианогены	На коллоидную стойкость, вкус
Жиры и их фракционной состав	На рост и размножения клеток, пенообразование, вкусовую стабильность

 

 

2.1. Рис

Рис относится к семейству злаковых. Плод-пленчатая зерновка, на изломе белая, стекловидная, полустекловидная  или мучнистая.

Для производства пива применяют рисовую сечку, то есть раздробленная зерна, получаемые при обмолоте и полировке риса, но потерявшие при этом только внешний вид. Зерно риса имеет влажность 12-13%.

Химический состав риса в расчете на 100 г продукта:

 

 

Компоненты	Зерно	Крупа
Вода	14,9	14,0
Белки	7,5	7,0
Жиры	2,6	1,0
Моно- и дисахариды	0,9	0,7
Крахмал	55,2	70,7
Клетчатка	9,0	0,4
Зола	3,9	0,7
К	314	100
Ca	40	8
Mg	116	50

 

 

Крахмал риса. Рисовая крупа наиболее распространенных заменителей солода благодаря большому содержанию крахмала. Температура клейстеризации рисового крахмала колеблется от 70 до 85 в зависимости от сорта. Поэтому α-амилаза солода воздействуют на него очень медленно. В связи с этим  при значительной доле несоложеного риса в засыпи уменьшается экстрактивность и увеличивается продолжительность осахаривания.

Некрахмалистые полисахариды риса. В рисе, освобожденном от пленок, содержание клетчатки невелико-3-0,4 %. Количество других некрахмалистых полисахаридов также мало. В результате при использовании риса в качестве несоложеного материала имеет место увеличение стойкости и прозрачности пива, благодаря снижению в заторе доли некрахмалистых полисахаридов и продуктов их гидролиза.

Белковые вещества. Распределение белков по фракциям в разных частях зерна неодинаково: в периферийных частях сосредоточенно повышенное количество глобулинов и альбуминов. В остальной части зерна преобладают главным образом оризенины, которые не влияют на качество готового продукта.

2.2 Кукуруза.

Кукуруза сахарная, также маис-— однолетнее травянистое растение, единственный культурный представитель рода Кукуруза семейства Злаки.

Кукуруза — высокорослое однолетнее травянистое растение, достигающее высоты 3 м.

 

 

Таблица №5 - Химический состав зерна кукурузы.

Семена кукурузы Пищевая ценность на 100 г продукта
Энергетическая ценность 86 ккал 360 кДж
Белки	3,2 г
Жиры	1,2 г
Углеводы	19 г
—дисахариды	3,2 г
Ретинол(вит.A)	10 мкг
Тиамин (B1)	0.2 мг
Ниацин (B3)	1.7 мг
Фолацин (B9)	46 мкг
Аскорбиновая кислота (вит. С)	7 мг
Железо	0.5 мг
Магний	37 мг
Калий	270 мг

 

 

 

Кукурузу(зерно) убирают с влажностью 25-30 % и высушивают до влажности 10-14 %. Сухое вещество кукурузного зерна состоит на 76-78% из углеводов, на 9-12 % из белка и 4-5 % из масла, и небольшого количества клетчатки и минеральных веществ. Масло содержится в зародыше зерна. Масло является вредным для пены, поэтому у кукурузы перед переработкой удаляют зародыши, тем самым исключают масло.

Содержание белка при переработке на крупу и хлопья понижают на 7-9%. Этот белок в основном остается в процессе затирания нерастворимым, так что с содержанием белка, несколько меньшим в кукурузе, следует считаться.

Кукурузный крахмал по внешнему виду примерно соответствует крахмалу ячменя. Температура клейстеризации кукурузного крахмала составляет 60-70, и поэтому особых проблем при его переработки нет. Содержание экстракта в кукурузе без зародышей составляет 88-90% на АСВ, такое же, практически, как у солода.

Некрахмалистые полисахариды кукурузы.

Представлены целлюлозой, гемицеллюлозой, пентозанами,β-глюканами. Содержание(в %) клетчатки колеблется от 0,7-2,2; пентозанов- от4,2-6,2. Водорастворимые β-глюканы содержатся в количестве 0,06-1,13 от СВ эндоспермы.

Липиды зерна кукурузы. Липиды имеют большое значение в пивоварении в виду своего влияния на метаболизм дрожжей, пеностойкость и вкусовую стабильность пива. Соотношение липидов в составных частях кукурузы распределяются следующим образом: зародыш 28,9-38,9%; эндосперм-0,7-1,9%; плодовая  оболочка(перикарп)- 07-1,9%. Следовательно, после удаления зародыша кукуруза практически не отличается по содержанию липидов от других злаков. Тем не менее, для пивоварения с целью повышения экстрактивности  сусла и получения пива с высокой пеностойкостью и вкусовой стабильностью применяют сорта кукурузы, которые содержат минимальное количества жира. При этом оценивают содержание жирных кислот с числом углеродных атомов более 12(олеиновая, линоленовая, линолевая и пальмитиновая), так как именно они наиболее активно снижают пенообразование.

2.3 Пшеница.

Пшеница - род травянистых, в основном одно

летних, растений семейства Злаки, или Мятликовые, ведущая зерновая культура во многих странах, в том числе и России. Однолетние травянистые растения 40—150 см высотой.

Пшеница редко перерабатывается как несоложенное сырье, но часто применяется в виде солода, например, для производства пива верхового брожения Hefeweizen, Wei bier и другие.

 

Таблица №2 - Химический состав зерна пшеницы

Белки	до 14 г
Жиры	2-2,5 г
Углеводы:	68-71 г
— крахмал	65-68 г
— дисахариды	3 г
— пищевые волокна	10 г
Микроэлементы
Железо	2,14 мг
Цинк	1,65 мг
Медь	261 мкг
Марганец	1,858 мг
Селен	42,5 мкг

 

 

В зерне на долю эндосперма приходится 78-8,3% сухих веществ, на долю зародыша- 1,4- 4,2 %. Массовая доля СВ в оболочках составляет 5,6-11,2, в алейроновом слое- 5,2-8,8%

Крахмал пшеницы. Массовая доля крахмала составляет 60-63%. Доля амилозы в пшеничном крахмале составляет 17-24%, амилопектина 76- 83%.  Некрахмалистые полисахариды. В виду того, что у зерен пшеницы отсутствует цветковая оболочка, этот злак содержит примерно в 2 раза меньше целлюлозы по сравнению с ячменем. При соложении значительная часть некрахмалистых полисахаридов подвергается расщеплению. Низкомолекулярные продукты гидролиза усваиваются дрожжами; высокомолекулярные вещества способствуют повышению пеностойкости.

Белки пшеницы. В зерне пшеницы массовая доля белка(сырого протеина) и соотношение в нем заменимых и незаменимых аминокислот колеблется в широких пределах. Белок пшеницы в основном представлен проламином. Именно эта фракция белка при замачивании образует с водой студнеобразный гидратированный комплекс, называемый клейковиной. В состав клейковины может входить до 70% белка пшеницы.

2.4 Рожь

Рожь посевная, или рожь культурная однолетнее или двулетнее травянистое растение, вид рода Рожь (Secale) семейства Злаки. Рожь является культурным растением, её выращивают в основном в Северном полушарии. Существуют озимая и яровая формы ржи. Рожь более зимостойкая, чем другие озимые хлеба. Семена начинают прорастать при 0,5—2ºС. Заканчивает вегетацию осенью и возобновляет весной при 3-4ºС.

Таблица №3 - Химический состав зерна ржи

 

Пищевая ценность
Калорийность	335 ккал
Белки	14,76 г
Жиры	2,5 г
Углеводы	55,16 г
Пищевые волокна	14,6 г
Зола	2,02 г
Вода	13,7 г
Моно- и дисахариды	1,04 г
Насыщенные жирные кислоты	0,287 г
Макроэлементы
Кальций	33 мг
Магний	121 мг
Натрий	6 мг
Калий	264 мг
Фосфор	374 мг