Цели применения ферментных препаратов и требования к ним

При производстве пива по обычной технологической схеме не­обходимые ферментные системы для подготовки зернового сырья и перевода экстрактивных веществ в растворимое состояние на стадии затирания образуются в процессе солодоращения. Однако солодоращение как технический способ накопления ферментов с технико-экономической точки зрения имеет ряд су­щественных недостатков. Это в первую очередь неизбежная трата ценных составных частей ячменного зерна на дыхание и образова­ние ростка (в среднем около 12 % сухого вещества зерна); большая продолжительность процесса во времени, связанная с длительно­стью замочки, проращивания ячменя и сушки солода (не менее 10—11 дней); громоздкость и трудоемкость производственных операций; потребность в больших производственных площадях и капиталовложениях. Затраты труда на производство солода со­ставляют около 7 % от общих затрат по пивоварению в целом. Поэтому постоянно идет поиск более экономичных источников и способов получения необходимых ферментов.

Основными ферментами, образующимися в процессе солодоращения и имеющими наиболее существенное значение в техно­логии пивоварения, являются амилолитические, разжижающие и осахаривающие крахмал; протеолитические, расщепляющие бел­ки ячменя до полипептидов различной молекулярной массы и свободных аминокислот; гемицеллюлазные, гидролизующие не­крахмальные полисахариды типа гумми-веществ и гемицеллюлоз, растворяющие клеточные стенки эндосперма зерна, благодаря чему облегчается доступ амилолитических и протеолитических фер­ментов к соответствующим субстратам.

Каждый из перечисленных процессов должен пройти с опре­деленной глубиной, чтобы обеспечить нормальное протекание фильтрации затора, брожения сусла, осветления и фильтрации пива, а также создание его определенных вкусовых и физико-химических свойств (пенообразование, прозрачность и стойкость при хранении).

Ферменты другого происхождения, предназначенные для за­мены ферментов солода, должны по характеру своего действия соответствовать последним и значительно превосходить их по ак­тивности, что позволит существенно уменьшить масштабы произ­водства ферментных препаратов по сравнению с масштабами про­изводства солода.

Усилиями отечественных ученых разработана технология, обес­печивающая возможность получения высококачественного пива с применением больших количеств несоложеного сырья и фермен­тов микробного происхождения.

При производстве светлых сортов пива замена 30—50 % солода несоложеным зерном наряду с применением ферментных препа­ратов позволяет достигнуть 3—5%-й экономии ячменя за счет ис­ключения потерь при солодоращении; уменьшить нагрузку на производственные мощности существующих солодовен, за счет чего улучшается качество вырабатываемого солода; снизить себестоимость пива; устранить дефицит солода; значительно сокра­тить капитальные затраты на строительство солодовен.

К ферментным препаратам, применяемым для переработки не­соложеного сырья, предъявляют следующие требования:

• наличие а- и β-амилазы (или α-амилазы с высокой осахаривающей способностью), протеолитических и гемицеллюлазных ферментов. Протеазы должны быть как эндо-, так и экзотипа, чтобы при действии на белки ячменя в сусло переходили стойко-растворимые азотистые соединения, полипептиды и аминокисло­ты в количестве, обеспечивающем нормальную жизнедеятельность дрожжей, полноту вкуса пива и пенообразование. Гемицеллюлазные ферменты должны содержать β-глюканазы и пентозаназы эндо- и экзотипа, растворяющие клеточные стенки эндосперма. ячменя и способствующие ускорению фильтрации сусла;

• наличие в препарате кислой фосфатазы для создания опти­мального рН (5,5—5,7);

• термостабильность всех вводимых в процессе затирания фер­ментов (температура действия 45... 75 °С);

• отсутствие отрицательного влияния ферментного препарата на вкус и аромат пива, его пенообразование и пеностойкость;

• применение очищенных ферментных препаратов;

• применение наряду с комплексными препаратами, содержа­щими все ферменты, необходимые для переработки несоложеного сырья с учетом его особенностей, препаратов специального назна­чения, содержащих исключительно или преимущественно один фермент, например, термостойкую α-амилазу или α-амилазу с вы­сокой осахаривающей способностью, нейтральную термостабиль­ную протеазу, β-глюканазу, ксиланазу и др. Такие ферментные препараты по мере надобности могут быть введены на любой ста­дии технологического процесса, в том числе при брожении или дображивают для их интенсификации.