Ультразвукове солодження та пророщування солоду

Факти про ячмінь & солод

Процес солодження

Під час солодження зерно злаку проростає, і воно включає три етапи: замочування, пророщування та сушіння. Під час замочування до зерен додається вода, яка активізує ферменти. Звичайне замочування займає 1-2 дні. Через 1-2 дні зерна ячменю досягли вмісту води 40-45%. У цей момент ячмінь виймають з води для замочування і починають проростання.
Під час проростання утворюється або активується кілька ферментів, які в подальшому в процесі затирання мають важливе значення. β-глюкани розщеплюються ендо-β-1,4-глюканазою та ендо-β-1,3-глюканазою. Ендо-β-1,4-глюканаза вже присутня в ячмені, але ендо-β-1,3-глюканаза присутня тільки в солоді. Оскільки β-глюкани є гелеутворюючими і тим самим можуть викликати проблеми при фільтрації, в солоді бажаний високий вміст β-глюканази і низький вміст β-глюкану. Під час проростання вміст крохмалю зменшується, а вміст цукру збільшується, і крохмаль розкладається під впливом α-амілази та β-амілази. У ячмені немає α-амілази; Він утворюється при проростанні, в той час як β-амілаза вже присутня в ячмені. Білки також руйнуються під час проростання. Пептидази розщеплюють 35 – 40 % білків до розчинного матеріалу. Через 5 - 6 днів проростання завершується, а його життєві процеси інактивуються шляхом висушування. У сушінні вода видаляється шляхом пропускання гарячого повітря через солод. Це зупиняє проростання та модифікації, а натомість кольорові та смакові сполуки утворюються в результаті реакцій Майяра.

Ферменти в солоді & Процес заварювання

Найважливішими ферментами для гідролізу крохмалю в ячмені є ферменти α-амілаза і β-амілаза, які каталізують гідроліз крохмалю до цукрів. Амілаза розщеплює полісахариди, а саме крохмаль, до мальтози. β-амілаза присутня в неактивній формі до проростання, тоді як α-амілаза і протеази з'являються після початку проростання. Оскільки α-амілаза може діяти в будь-якому місці субстрату, вона, як правило, діє швидше, ніж β-амілаза. β-амілаза каталізує гідроліз другого глікозидного зв'язку α-1,4, відщеплюючи відразу дві глюкозні одиниці / мальтозу.
Інші ферменти, такі як протеази, розщеплюють білки в зерні на форми, які можуть бути використані дріжджами. Залежно від того, коли процес солодження припиняється, отримують бажане співвідношення крохмаль / фермент і частково перетворюється крохмаль в ферментовані цукри. Солод також містить невелику кількість інших цукрів, таких як сахароза і фруктоза, які не є продуктами модифікації крохмалю, а вже були в зерні. Подальше перетворення в ферментовані цукри досягається в процесі затирання.

Гідроліз крохмалю

Під час ферментативного гідролізу ферменти каталізують процес оцукрювання, що означає, що вуглеводи (крохмаль) розщеплюються на складові молекули цукру. В результаті гідролізу енергетичний ресурс (крохмаль) перетворюється в цукри, які мікроб споживає для росту.

Білки в ячмені

Ячмінь має вміст білка від 8 до 15%. Білки ячменю в основному впливають на якість солоду та пива. Розчинні білки важливі для утримання та стабільності пивної головки.

Арабіноксилани та β-глюкан у ячмені

Арабіноксилани і β-глюкан є розчинними харчовими волокнами. Солодові екстракти можуть містити високий рівень арабіноксиланів, що може викликати труднощі під час фільтрації, оскільки в'язкі екстракти можуть значно погіршити ефективність процесів пивоваріння. Для процесу пивоваріння високий вміст β-глюкану в ячмені може призвести до недостатньої деградації клітинних стінок, що в свою чергу перешкоджає дифузії ферментів, проростанню та мобілізації запасів зерна, а отже, зменшує екстракт солоду. Залишковий β-глюкан також може призвести до високої в'язкості сусла, що призводить до проблеми фільтрації на пивоварні, і він може брати участь у дозріванні пива, викликаючи холодний каламут. Арабіноксилани містяться в клітинних стінках ячменю, вівса, пшениці, жита, кукурудзи, рису, сорго та проса. Екстракційна здатність як арабіноксиланів, так і β-глюкану значно підвищується при ультразвуковому дослідженні.

Антиоксиданти в ячмені

Ячмінь містить понад 50 проантоціанідинів, включаючи олігомерні та полімерні флаван-3-ол, катехін та галлокатехін. Димерний проантоціанін В3 і проціанідин В3 найбільш поширені в ячмені.
Антиоксиданти відомі своєю здатністю затримувати або запобігати реакціям окислення та реакціям вільних радикалів кисню, що робить їх важливими в процесі солодження та пивоваріння. Антиоксиданти (наприклад, сульфіти, формальдегід, аскорбат) використовуються як добавки в процесі пивоваріння з метою підвищення стабільності смаку пива. Близько 80% фенольних сполук у пиві отримують із ячмінного солоду.