Технология пищевых производств

Подготовка осахаривающих материалов

Для осахаривания крахмала на спиртовых заводах исполь­зуется солод и ферментные препараты.

Солодом называют зерно, которое проросло в определенных условиях. При прорастании в зерне образуются амилолитиче - ские, протеолнтическне и другие ферменты. Солод на спиртовых заводах получают из ячменя, ржи, пшеницы, овса и проса по следующей схеме:

1) очистка зерна;

2) замачивание;

3) проращивание;

4) измельчение;

5) смешивание с водой.

Очистку зерна производят на воздушно-ситовом сепараторе, магнитном сепараторе и триере. Очищенное зерно сортируют па фракции по величине на сортировочной машине. Полученные фракции раздельно поступают на замачивание и проращивание. При замачивании зерно поглощает воду, необходимую для про­растания, освобождается от остатков примесей и дезинфициру­ется. На скорость замачивания влияет температура и состав воды, культура зерна, его размеры и т. д. Наиболее оптималь­ная температура воды 10—15°С. Беспленчатые культуры (рожь, пшеница) поглощают влагу при замачивании в 1,5—2 раза быстрее, чем пленчатые. Крупные зерна одной и той же куль­туры поглощают влагу при замачивании медленнее, чем мелкие. Замачивание - зерна производят в цилиндроконических стальных аппаратах, внутри которых установлена вертикальная труба.

Через которую подается сжатый воздух для перемешивания зер­на. На верхнем конце трубы укреплено сегнерово колесо. Цир­куляцию зерна в аппарате осуществляют следующим образом: подают сжатый воздух в центральную трубку, где образуется смесь воды, зерна и пузырьков воздуха. Эта смесь поднимается вверх, проходит через сегнерово колесо, при вращении которого зерно распределяется по периферии аппарата. Такая циркуляция обеспечивает перемешивание зерна и его мойку.

Применяют следующие способы замачивания зерна: воздуш­но-водяной, замачивание в непрерывном токе воды и воздуха, оросительное замачивание и воздушно-оросительное замачива­ние. При воздушно-водяном способе зерно выдержива'ют под водой 2—3 раза в течение 3—4 ч. После каждого замачивания воду сливают и зерно оставляют без воды в течение 2—3 ч. При достижении влажности зерна 38—40% его отправляют на про­ращивание.

Проращивание зерна осуществляют на токовых или пневма­тических солодовнях, где создаются определенные условия (влажность, температура, аэрация и др.). При проращивании зерна в нем происходят сложные морфологические, цитологиче­ские и биохимические изменения: образуются корешки и заро­дышевый листок, растворяется эндосперм, ферменты переходят из неактивного в активное состояние и начинается синтез фер­ментов. Происходит накопление амилолитических, протеодити - ческих, цнтолитических н других ферментов. Активность амило­литических ферментов увеличивается в 3—5 раз, протеииаз— в 40 раз. Под действием ферментов в прорастающем зерне про­исходят процессы распада запасных веществ эндосперма (крах­мал, белки и др.) и синтез новых веществ в зародыше, необхо­димых для его роста.

Цель проращивания зерна — накопление достаточного коли­чества активных ферментов амилолнтического комплекса для обеспечения возможно более полного оса. харивания крахмала. Поэтому спиртовой солод должен иметь активные а - и ^-амила­зы и декстриназу. Фермент а-амилаза расщепляет крахмал до декстринов, ^-амилаза — до мальтозы и предельных декстринов, . которые могут расщепляться до Сахаров только декстриназой. я В зерновых культурах различных видов при проращивании эти! ферменты образуются в различных соотношениях, поэтому при-Я меняют смесь солодов из двух или трех культур, с тем чтобы! солод содержал достаточное количество ферментов. jj

Наиболее прогрессивным способом проращивания солода яв-Я ляется проращивание в пневматических солодовнях (в ящикаха или барабанах). В процессе проращивания солода его подвер-Ц гают перемешиванию и аэрации. В первые двое суток темпе-Я ратуру солода поддерживают на уровне 19—20°С, а к концу* проращивания снижают до 13—14°С. Длительность проращи-и вания ячменя, овса и пшеницы 10—12 сут, ржи — 7—8 сут. Ко­нечная влажность ячменного и овсяного солода 44—45%, ржа­ного и пшеничного— 40—41%.

При проращивании в зерне возрастает количество микроор­ганизмов по сравнению с первоначальным в 10—15 раз. Часть микроорганизмов безвредна для спиртового производства, но ряд микроорганизмов (молочнокислые, уксуснокислые, масляно - кислые бактерии и др.) нежелательны в спиртовом производ­стве. Для дезинфекции солода его обрабатывают раствором хлорной извести или формалином, выдерживая его в дезинфи­цирующем растворе в течение 20—25 мин.

Для полного извлечения амилолиіических ферментов солод измельчают на дробилках. Дробленый солод смешивают с водой в соотношении 4—5 л воды на 1 кг солода. Полученная смесь, называемая солодовым молоком, дополнительно дезинфицирует­ся формалином. Качество зеленого солода оценивают по амило - литической активности (способность расщеплять крахмал до "мальтозы и низкомолекулярпых декстринов) и декстринолити - ческой активности (способность расщеплять предельные декстри­ны до мальтозы), внешнему виду и запаху. Расход зерна на солод в процентах к массе крахмала перерабатываемого сырья, включая крахмал солода, не должен превышать 14% для кар­тофеля, 20% для овса и 16% для других зерновых культур.

Для осахаривания крахмала в спиртовом производстве кроме солода используются ферментные препараты, получаемые из культур мнцелиальных грибов и бактерий. Выпускаемые спе­циальными заводами или специализированными цехами спир­товых заводов ферментные препараты представляют собой либо жидкости с содержанием сухого вещества не менее 50%, либо порошки с определенной стандартной ферментативной активно­стью. Ферментные препараты, используемые в спиртовой про­мыт ленности, получают из мнцелиальных грибов рода Asper­gillus, бактерий Вас. mesentericus. Вас. subtilis и других. Эти микроорганизмы образуют а-амилазу, а некоторые глюкоамила - зу (фермент-, расщепляющий крахмал до глюкозы). Применение ферментных препаратов микробного происхождения в спиртовой промышленности взамен солода позволяет существенно снизить расход высококачественного зерна на получение солода и спо­собствует повышению выхода спирта.