Контрольная работа по "Технологии"

Вариант 13

1.Назначение операции  солодоращения в технологии солода. Виды солода и их характеристика.

2.Процессы адсорбции.  Свойства адсорбентов, применяемых  в производствах пищевых продуктов.

3.Факторы, влияющие на  скорость химических реакций.  Реакции гидролиза в технологиях  крахмала и крахмалопродуктов. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологической целью солодоращения  являются биосинтез ферментов и  активация неактивных ферментов, в  результате происходит растворение  резервных веществ ячменя. Ферментативный гидролиз сложных веществ ячменя начинается при проращивании и завершается  при затирании зернового сырья.

При искусственном проращивании ячменя в нём осуществляются те же биохимические процессы, что и  при прорастании зерна в естественных условиях. Появление в зерне свободной  влаги способствует улучшению проницаемости  клеточных стенок, набуханию резервных  веществ эндосперма и переходу их в состояние легко доступное  действию ферментов.

В этом состоянии в зерне  начинается ферментативный гидролиз высокомолекулярных веществ, входящих в состав стенок клеток и запасных веществ эндосперма (гемицеллюлоз, крахмала, белков, пектиновых веществ, жира и т.д.), которые, превращаясь  в простейшие и растворимые соединения, приобретают способность к диффузии, что позволяет им в дальнейшем использоваться для питания зародыша.

На биосинтез ферментов  и образование новых тканей в  процессе проращивания расходуется  энергия, которая высвобождается в  процессе дыхания зерна, в ходе которого происходит окисление части углеводов  и небольшого количества белков и  жиров. В цитоплазме химическая энергтя  окисления трансформируется в другие формы и частично расходуется  на обмен веществ, а остаток ее выделяется в виде теплоты в окружающую среду.

Факторы, влияющие на проращивание. На качество проращиваемого солода влияют следующие факторы:

расход воздуха для  аэрации и охлаждения зерна;

состав аэрируемого воздуха;

влажность проращиваемого зерна;

температурный режим;

продолжительность процесса;

увлажнение зерна во время  ворошения;

качество ворошения проращиваемого материала;

равномерность слоя зерна  в солодорастильном аппарате для  улучшения тепло - и массообмена;

щадящие условия при загрузке и выгрузке, обеспечивающие меньшее  травмирование зерна.

Граница между замачиванием и проращиванием весьма условна, поскольку при повышении влажности  до 30% физиологические проявления в  зерне становятся заметными, а при  влажности 38% зерно уже на 2-е сутки  постепенно начинает прорастать. Видимым  признаком начала проращивания является проникновение зародышего корешка  через цветковую оболочку.

Поскольку все жизненно важные процессы в зерне протекают при  достаточном количестве влаги, то проращиваемое  зерно должно иметь влажность  не менее 40%.

При дыхании зерна выделяется диоксид углерода и водяной пар. Если солодоращение осуществляют в  токовой солодовне, то пар конденсируется на проращиваемом зерне, образуя  на его поверхности так называемый "пот", который, впитываясь зерном, способствует сохранению определённой степени влажности. В пневматических солодовнях выделяемый зерном водяной  пар удаляется с продуваемым  через зерно воздухом и отпотевание  не происходит. В этом случае для  поддержания необходимой степени  влажности зерна, его орошают  водой во время ворошения

Температура зерна при  проращивании светлого солода не должна превышать 17…18ºС, а темного солода – 23…25ºС.

Основные процессы, осуществляемые при проращивании. При проращивании в зерне осуществляется комплекс взаимосвязанных внешних и внутренних процессов, среди которых можно  выделить:

- физиологические, в ходе  которых осуществляется дыхание  зерна, рост зародышевых корешков  и рост листка зародыша;

- активацию и биосинтез  ферментов в зерне;

- биотрансформацию веществ  в зерне в результате каталитического  действия ферментов. 

Солод — проращенное, подсушенное  и размолотое зерно. Для приготовления красного ржаного солода перед подсушиванием производится еще томление или ферментация. 
Сырьем для производства солода служат главным образом рожь и ячмень, но также используются просо, овес и зерно других культур.

Различают два вида солода: белый — ферментативно  активныйи красный, ферментативно неактивный. Белый преимущественно производится из ячменя, а красный — из ржи.

 Солод применяется во многих отраслях пищевой и вкусовой промышленности: хлебопечении, пивоварении, винокурении, дрожжевом производстве.

 В хлебопечении красный ржаной солод применяется для приготовления различных сортов ржаного (заварной, бородинский, любительский) и пшеничного (чайный, карело-финский) хлеба. Белый солод входит в рецептуру рижского хлеба. Красный ржаной солод придает хлебу аромат, вкус и характерный цвет, что особенно важно при приготовлении ржаного хлеба из обойной муки для улучшения его вкуса, а при приготовлении хлеба из пшеничной муки 2-го сорта (85%) для придания вкуса, более приятного цвета и лучшей эластичности (солод с частью муки заваривается). 
Солод короткого ращения:

Солода короткого ращения  занимают промежуточное положение  между несоложеным зерном и солодом. Их изредка используют при переработке  перерастворенных солодов, а также  для повышения пенообразования  и пеностойкости. Различают два типа солодов короткого ращения: "наклюнувшийся" - это ячмень после 48-72 ч замачивания; такой солод можно рассматривать как несоложеный ячмень с точки зрения влияния на фильтруемость пива и содержание в нем высокобелковистых соединений;

 "короткий" - это солод, который после замачивания проращивают 2-4 суток; с технологической точки зрения он не вызывает затруднений при переработке.

Выпускаемые пивоваренной промышленностью  сорта пива подразделяются на 3 категории: светлые, полутемные и темные. Эти  сортовые различия обусловливаются  главным образом типом используемого  солода, видом и количеством добавляемого несоложеного сырья. Наиболее часто  для производства полутемных и темных сортов пива используют темный солод, доля которого в засыпи может составлять в некоторых сортах пива до 85%.

Этот солод отличается от светлого низкой активностью цитолитических, амилолитических и протеолитических ферментов. Вместе с тем в темном солоде повышается содержание меланоидинов, которые обладают наиболее нежным солодовым  вкусом и ароматом обжаренного солода. Они представляют собой частично растворимые несбраживаемые вещества с различными восстанавливающими свойствами, благодаря чему в сусле создается определенный окислительно-восстановительный потенциал. Меланоидины являются лиофильными коллоидами и защищают нестойкие коллоиды, находящиеся в пиве, предупреждая их выпадение и образование мути, они являются антиоксидантами и предохраняют нестабильные компоненты пива от окисления. Однако благоприятное влияние меланоидинов на стабильность вкуса в последнее время оспаривается. К тому же меланоидины при наличии кислорода могут способствовать окислению высших спиртов до альдегидов, которые придают пиву привкус старения.(минус солодовым концентратам) Несомненным положительным влиянием меланоидинов на качество пива является их способность образовывать в растворе прочные поверхностные пленки, что повышает пенообразование и пеностойкость пива.

Карамельный солод:

 По интенсивности окраски карамельные солода делятся на очень светлые, светлые и темные, цвет и аромат которых связан как с меланоидинами, так карамелями. При этом имеет значение степень дегидратации сахаров, в результате чего образуются различные по окраске полимерные продукты - карамели, карамеланы, гуминовые кислоты и целый ряд других соединений. В пивоварении для сортов пива типа "Пилзнер" используют очень светлый карамельный солод, который придает напитку приятный вкус и аромат, незначительно изменяя при этом цветность пива, увеличивает его коллоидную стойкость и пеностойкость, а также повышает полноту вкуса. Светлый карамельный солод применяют как для светлых сортов пива, так и для получения крепкого пива с красно-коричневыми оттенками цвета. Этот тип солода способствует увеличению карамельного привкуса и появлению солодового аромата. Темный карамельный солод используют для полутемных, в том числе с медным оттенком, и темных сортов пива. Он, как и первые два типа солода, усиливает полноту вкуса и солодовый аромат, улучшает однородность пены, при этом не окрашивает ее, способствует повышению стойкости пива.

 Обжаренные солода:

 Обжаренные солода производят из ячменного, пшеничного и ржаного солодов в соответствии со стандартом цветов 400-1600 ед. ЕВС. Массовая доля экстракта в таких солодах может составлять от 65 до 78%. При этом с возрастанием цветности усиливается прогорклый вкус. Наиболее приятный вкус имеет пшеничный обжаренный солод, так как зерно пшеницы является голозерным и не содержит мякинной оболочки, компоненты которой при обжарке дают неприятный прогорклый аромат. Для смягчения вкуса также обжаривают лишенный оболочек (обрушенный) ячменный солод. В России представителем этого типа солода является жженый солод (ГОСТ 29294-92).

 Обжаренные солода применяют для темных, крепких сортов пива главным образом для усиления цветности пива и приданию ему специфических оттенков во вкусе и аромате. Этот солод незаменим для приготовления пива "Портер" (Porter), "Стаут" (Staut), сортов пива типа "Altbier". В зависимости от цветности обжаренного солода и способа его получения расход обжаренного солода составляет 1-5%. Добавление обжаренных солодов повышает пеностойкость и физико-химическую стабильность пива.

 Томленый, или ароматный, или ферментированный солод характеризуется специфическим ароматом солода и меда. Он имеет цветность 35 ед. ЕВС. Производится только за рубежом. Этот тип солода используется для замены красящих солодов в производстве темных и специальных сортов пива, например, "Ma''rzen" (Мерцен) - 20% в засыпи; темное - до 30% в засыпи, "Alt" (Старое) - 50% в засыпи. Указывается, что применение этого солода способствует снижению кислого привкуса в пиве и повышает его биологическую стойкость.

Меланоидиновый солод  содержит наибольшее по сравнению с  другими солодами количество меланоидинов. Он обладает характерным солодовым  вкусом (без кислого и горького привкуса) и запахом, присущим только данному типу солода. Солод имеет  цветность 20-50 ед. ЕВС и экстрактивность  до 81% от СВ. Известны меланоидиновые солода с цветностью 60-80 ед. ЕВС. Доля меланоидинового  солода в засыпи может колебаться от 5 до 20%. Он используется для получения  темных сортов пива, в частности  сортов пива, которое имеет красноватый  оттенок. Кроме того, он способствует улучшению вкуса и аромата, повышению  пеностойкости препятствует появлению  привкуса "старения" пива во время  хранения.

 Ржаной солод - это основное сырье для производства концентратов квасного сусла однако в последнее время он стал использоваться для приготовления пива, особенно на Северо-3ападе, где наблюдается острый дефицит пивоваренных ячменей. Этот солод бывает двух типов: ферментированный и неферментированный. Технология получучения неферментированного солода напоминает технологию получения пшеничного солода. При производстве ферментированного солода после проращивания зерна ржи в течение 4 суток осуществляют его ферментацию, для чего зерно выдерживают при высокой температуре (55-68 °С) без доступа воздуха. В результате почти в 5 раз увеличивается содержание в нем сбраживаемых сахаров и аминного азота. Оба типа солодов существенно отличаются как по органолептическим, так и по физико-химическим свойствам.

 Ржаной красный солод служит основным сырьем при производстве концентратов квасного сусла. При дефиците пивоваренного ячменного солода, его используют для производства пива.

 Красный солод проходит дополнительный процесс ферментации. Для этого, после того как зерна ржи прорастут, на четверные сутки осуществляется процесс ферментации. Этот процесс происходит при высокой температуре – 55-68°С и без доступа воздуха. После завершения ферментации солода содержание сбраживаемых сахаров и аминного азота увеличивается в пять раз. Ферментация или томление солода – это очень важный процесс приготовления красного солода, который при высушивании влияет на вкус цвет аромат красного ржаного солода. Ферментация происходит в кучах, которые называют грузом. В течение четырех суток зерно находится в неподвижном состоянии и в нем происходят различные физические и биохимические процессы. Через двое суток можно наблюдать разделение солода на четыре слоя. Для получения красного солода используют второй и частично третий слой груза. После того как солод прошел процесс ферментации, его просушивают и размалывают.

Пшеница используется для  получения светлого, темного и  карамельного пшеничного солода. Эти  солода отличаются как цветностью, так и экстрактивностью. В зависимости  от технологии получения пшеничного солода его физико-химические показатели могут существенно отличаться друг от друга. Следует обратить внимание на различия между солодами по значению числа Кольбаха, величина которого колеблется от 39 до 45,5%.

 

АДСО́РБЦИЯ (от лат. ad — на, при и sorbeo — поглощаю), поглощение какого-либо вещества (адсорбата) из газообразной среды или раствора поверхностным  слоем жидкости или твердого тела (адсорбентом). Различают два вида адсорбции: физическую и химическую (хемосорбцию. Менее прочная физическая адсорбция не сопровождается существенными изменениями молекул адсорбата. Она обусловлена силами межмолекулярного взаимодействия которые связывают молекулы в жидкостях и некоторых кристаллах и проявляются в поведении сильно сжатых газов. Существенное отличие физической адсорбции — ее обратимость. При хемосорбции молекулы адсорбата и адсорбента образуют химические соединения. Часто адсорбция обусловлена и физическими и химическими силами, поэтому не существует четкой границы между физической адсорбцией и хемосорбцией.

Явление адсорбции связано  с тем, что силы межмолекулярного взаимодействия на грАݐؑƐՠраздела фаз  нескомпенсированы, и, следовательно, пограничный слой обладает избытком энергии – свободной поверхностной  энергией. В результате притяжения поверхностью раздела фаз находящихся вблизи нее молекул адсорбата свободная поверхностная энергия уменьшается, т.е. процессы адсорбции энергетически выгодны. Адсорбция всегда является экзотермическим процессом, т. е. протекает с выделением теплоты адсорбции Hs.