Препараты и экстракты хмеля

Во время хранения хмеля его составные части подвержены, глав­ным образом, процессам окисления. Поэтому для консервирования хмеля и повышения степени использования горьких веществ шишки брикетируют или готовят из них экстракты хмеля.

Молотый брикетированный хмель. Хмель из балота влажностью 10-12% расщепляют, отбирают посторонние примеси, сушат при сред­ней температуре 48°С до влажности 6,0—6,5%, измельчают на молот­ковой дробилке, прессуют в брикеты массой 280-300 г, укладывают в полимерные пакеты и закрывают под вакуумом. Влажность хмеля в таких брикетах должна быть 6—7%.

Гранулированный хмель. Гранулированный хмель тип 90. При изго­товлении хмелевого порошка типа 90 из 100 кг исходного хмеля полу­чают 90 кг порошка, который содержит все ценные компоненты хме­ля. Для его получения влажность в исходном хмеле снижают высуши­ванием при температуре 20—25°С, затем 40—50°С последующим охлаждением до 7-9°С, измельчают до размера частиц 1-5 мм. Полу­ченный порошок гранулируют в специальном аппарате, не допуская повышения температуры более 50°С, во избежание потерь аромата хмеля. Затем гранулы охлаждают и герметично упаковывают в среде диокси­да углерода или азота для сохранения ценных веществ хмеля.

Гранулированный хмель тип 45. Гранулы такого хмеля обогащены лупулином. Для сохранения лупулиновых зерен их отделяют от при­листников и стерженьков при температуре примерно — 35°С, чтобы лупулин был твердым и неклейким. Порошок, который затем грану­лируют, содержит половину высушенной массы хмеля и все лупули-новые зерна. Из него удалены балластные вещества (стерженьки, при­листники). В этих гранулах содержание а-кислоты повышено и их часто применяют, когда необходимо добиться уменьшения осадка белкового отстоя. При изготовлении хмелевого порошка типа 45 из 100 кг хмеля получают 45 кг гранул.

При применении молотого и гранулированного хмеля выход горьких веществ в первые полчаса экстрагирования выше на 10%, чем из шишкового, быстрее протекает и изомеризация, но через полчаса кипячения разница исчезает.

Экстракт хмеля. Экстракты хмеля получают при обработке ши­шек растворителями, применяемыми для извлечения наиболее цен­ных компонентов. При этом процессы изомеризации не происходят. Эти экстракты хмеля называют неизомеризованными. Экстракт хмеля готовят экстрагированием с использованием в качестве растворите­ля этилового спирта, при этом кроме горьких и ароматических ве­ществ извлекается около 60% полифенольных веществ (полностью они извлекаются водой). Массовая доля а-кислот в спиртовом экст­ракте не менее 9%.

Производят также СО₂—экстракт, для чего измельченный хмель обрабатывают жидким диоксидом углерода при давлении 4,5—4,9МПа

при температуре 20—25°С в течение 1—1,5 ч. Концентрируют этот экстракт в результате удаления диоксида углерода при 28—35°С. Мас­совая доля а-кислот в этом экстракте не менее 28%.

Преимущество хмелевых экстрактов перед Шишковым хмелем зак­лючается в том, что они длительное время сохраняют высокое каче­ство. Экстракты хмеля по массе и объему меньше, чем шишкового хмеля, поэтому уменьшаются транспортные расходы и площади склад­ских помещений. Сокращаются потери сусла с хмелевой дробиной, повышается степень извлечения горьких веществ хмеля.

Ферментные препараты

Ферменты — это вещества белкового происхождения, которые, яв­ляясь биологическими катализаторами, значительно ускоряют реак­ции превращения веществ. Они широко распространены в раститель­ных, микробных и животных клетках. Все биохимические процессы, протекающие в живом организме и связанные с ростом, развитием и обменом веществ, катализируются ферментами, вырабатываемыми клетками самого организма. Вещества, подвергшиеся под действием ферментов химическим превращениям, называют субстратами. Фер­менты (энзимы) специфичны, то есть они действуют только на один или несколько одинаковых по структуре субстратов.

По характеру катализируемой реакции ферменты разделяют на шесть классов:

оксидоредуктазы — катализируют окислительно-восстановитель­ные реакции;

трансферазы — катализируют перенос групп атомов;

гидролазы — катализируют расщепление сложных органических соединений на простые с участием воды;

лиазы — катализируют негидролитическое отщепление групп ато­мов от субстратов;

изомеразьг — катализируют превращение веществ в изомеры (веще­ства, одинаковые по химическому составу, но разные по строению);

лигазы — катализируют соединение двух молекул, их называют синтетазами.

Самая распространенная группа ферментов — гидролазы. Это ами-лолитические ферменты, вызывающие расщепление крахмала с об­разованием глюкозы, мальтозы, декстринов; протеолитические фер­менты, расщепляющие белки; эстеразы, вызывающие расщепление сложных эфиров, например, жиров. Важны также оксидоредуктазы и трансферазы, действующие при солодоращении и брожении.

В технологии пива, кваса и безалкогольных напитков основным источником ферментов является проросшее зерно (ячмень, пшени­ца, рожь). К важнейшим ферментам этих культур относятся амила­зы, протеазы, гемицеллюлазы (цитазы), фосфатазы.

Когда при переработке зернового сырья ферментов недостаточ­но, то дополнительно вводятферменты микроорганизмов. Для это­го выращивают биомассу микроорганизмов(продуцент), используя твердую или жидкую питательную среду. Натвердой сыпучей пита­тельнойсреде или на поверхности тонкого слояжидкой средывы­ращивают культуры только аэробных микроорганизмов. Этот метод культивирования микроорганизмов называют поверхностным (П). Глубинным методом (Г) выращивают микроорганизмы вглубине жидкойпитательной среды. Он пригоден какдля аэробных, так и для анаэробных микроорганизмов. Выращеннуюбиомассу применя­ют или непосредственно, или выделяют изнее ферментные препа­раты. Ферментныйпрепарат, помимо основногоактивного белка, называемого ферментом,содержит комплекс других ферментов ибалластные вещества.

За единицу активности любого фермента принимают такое его количество, которое необходимо для превращения одного микромо­ля сложного вещества (субстрата) в простые за 1 мин при 30°С и оптимальных для активности данного фермента рН и концентрации субстрата превращаемого сложного вещества.

Активность чистого фермента во много раз превышает активность неочищенного ферментного препарата.

Ферментные препараты выпускают либо в виде жидкости с кон­центрацией,оухих веществ не менее 50%, либо в виде порошка с определенной активностью.

Номенклатура ферментных препаратов дается в следующем виде: Пх и Гх — стандартные исходные культуры без какой-либо очистки, полученные при «П» — поверхностном способе культивирования или «Т» — глубинном. Если между «П» («Г») и «х» стоит цифра, то это означает степень очистки препарата. П2х и Г2х — жидкий концентрат растворимых веществ (40—50%) исходной культуры, освобожденной от нерастворимой части; ПЗх и ГЗх — сухие ферментные препараты, полученные высушиванием путем распыления экстракта культуры продуцента; ШОх и ПОх — сухие препараты, полученные осаждени­ем ферментов из водных растворов культуры продуцента органичес­кими растворителями или методом высаливания. Если указаны циф­ры 15, 18, 20 — то эти препараты освобождены не только от баллас­та, но и от сопутствующих ферментов.

В ферментном препарате содержится, как правило, несколько фер­ментов. Название ферментных препаратов в отечественной термино­логии включает название основного фермента (в первой части сло­ва) и видовое название продуцента (во второй части). Например, протосубтилин означает, что препарат обладает высокой протеолити-ческой активностью и получен из культуры Bacillus subtilis.

В пивоварении применяют ферментные препараты Амилоризин Пх и ПЮх, содержащий амилолитические, протеолитические и ци-толитические ферменты; Амилосубтилин Гх и ПОх, содержащий

а-амилазу, эндопептидазу, эндо-р-глюканазу; Протосубтилин ПОх, содержащий эндопептидазу, а-амилазу, эндо-р-глюканазу; целлю-лазные препараты; Ксилоглюканофоетидин П10х, содержащий глю-каназу, глюкозидазу, гемицеллюлазу. Целловиридин ГЗх содержит эндо-р-глюканазу, целлобиогидролазу, целлобиазу, Р-глюканазу, ксиланазу. В Целлоконингине ПЮхи Целлолигнорине ПЮх —эндо-и экзо-р-глюканаза, целлобиогидролаза, целлобиаза, ксиланаза. В Целлобранине ГЗх — эндо-р-глюканаза, целлобиогидролаза, цел-люобиаза, ксиланаза.

Для специальных целей, например, для использования больших количеств несоложеных материалов были созданы мультиэнзимные композиции (МЭК), например, композиция, содержащая Амило-субтилин ПОх и Амилоризин ПЮх. Эффективность действия МЭК состоит в том, что бактериальная сс-амилаза Амилосубтилина ПОх способствует более высокому выходу экстракта, а грибная амилаза Амилоризина ПЮх — повышению степени сбраживания.

В последнее время в нашей стране широкое распространение полу­чили ферментные препараты зарубежного производства. Например, Церемикс, содержащий а-амилазу, р-глюканазу, протеазу; Терма-мил, Фунгамил, Гитемпазу, содержащие а-амилазу; Церефло, Ульт-рафло, Финизим, Биоглюканаза, содержащие р-глюканазу; Промолт, содержащий а-амилазу и р-глюканазу и др. При получении соков для безалкогольного производства применяют Пектаваморин ПЮх и ПОх, а также Пектофоетидин ПЮх, содержащие пектолитические ферменты, пептидазу, гемицеллюлазу.

Контрольные вопросы

1. Назовите основное сырье, используемое при производстве пива.

2. Из каких частей состоит зерно ячменя?

3. Каков химический состав ячменного зерна?

4. Назовите сорта пивоваренного ячменя и охарактеризуйте его
технологические свойства.

5. Назовите зоны произрастания ячменей с наилучшими пивова­
ренными свойствами,

6. Как следует хранить свежеубранный ячмень?

7. Охарактеризуйте вредителей ячменя и способы борьбы с ними.

8. Какое зерновое сырье, кроме ячменя, применяют в пивоварении?

9. Каково строение шишки хмеля?

 

10. Какие вещества придают хмелю горечь?

11. Назовите основные химические компоненты хмеля.

12. Какие виды хмелепродуктов применяют в пивоварении?

13. Как составляется номенклатура ферментных препаратов?

14. В чем отличие фермента от ферментного препарата?

15. Что называют субстратом?