Замачивание зерна в получении солода

Основная цель замачивания – увлажнить зерно; дополнительная – отмыть от остатков пыли, удалить, легкие зерновые и незерновые примеси и подавить микроорганизмы. Замачивание ведут воздушно-водяным способом, чередуя насыщение зерна водой и аэрацию.

Во время замачивания протекают физико-химические и биохимические процессы, приводящие к глубоким изменениям в зерне.

Физико-химические процессы

Зерно прорастает нормально при влажности 40-46%. При меньшей влажности ростки быстро увядают, накапливается мало ферментов, эндосперм плохо и неравномерно растворяется. Переувлажненное зерно долго не начинает прорастать, а затем быстро трогается в рост с большим выделением тепла. Замачивание обычно заканчивают по достижении 38-40%-ной влажности, но обильно орошают зерно водой во время проращивания.

Вода поступает в зерно через плодовую и семенную оболочки, обладающие иолупроницаемостью. Поэтому в процессе замачивания главную роль играют ультрафильтрация и осмодиффузия. Цветочная пленка (мякинная оболочка) в начале замачивания непроницаема, и вода впитывается по тонким капиллярам – трахеидам зародышевой части, не покрытой этой оболочкой. Сорбируясь крахмалом, белками и другими высокополимерами и растворяя минеральные вещества, через полупроницаемые стенки клеток зародыша и эндосперма вода проникает внутрь зерна. Со временем вследствие вымывания инкрустирующих веществ становится проницаемой и мякинная оболочка.

В нормально замоченном зерне ячменя влага распределена неравномерно. Наибольшая влажность (около 47%) в основании – в зоне расположения зародыша; в самом зародыше влажность еще выше (68-75%). Влажность в середине зерна 38%, в кончике 39%. Скорость замачивания зависит от структуры, величины зерна и температуры. Пленчатое, высокобелковистое и крупное зерно обычно увлажняется медленнее, чем голое, низкобелковистое и мелкое, хотя нередки исключения из этого правила. Зерно, выращенное в сухом жарком климате, впитывает влагу хуже зерна, выращенного во влажном умеренно теплом климате. С повышением температуры скорость замачивания возрастает.

Зерно большинства культур замачивают при температуре 18-20°С (смеси зерна и воды). Более высокая температура требует слишком частой смены воды, энергичного аэрирования, тщательно; го подавления микрофлоры, усложняет управление процессом. Исключение составляет просо, которое насыщается влагой труднее, поэтому температуру замачивания его поддерживают в пределах 25-30°С.

В воде с высокой жесткостью (14-15 мг-экв/л) и большой щелочностью замачивание замедляется. Такое же действие оказывают хлориды. Сульфаты, наоборот, ускоряют замачивание.

Во время замачивания зерно набухает, увеличиваясь в объеме, например, на 40-45% (ячмень). Из твердого и хрупкого оно становится мягким и эластичным.

Биохимические процессы

Увеличение влажности резко усиливает жизнедеятельность и в первую очередь дыхание зерна, сопровождающееся потребностью в кислороде. Вместе с тем запас кислорода в воде очень быстро истощается, например, при замачивании ячменя – за 60-80 мин., и обеспечение зерна кислородом затруднено. Проникновению кислорода в зерно через зародыш (в начале замачивания) препятствует щиток, а через оболочки впоследствии – большое количество воды в тканях. Диффузия кислорода в воде примерно в 10 000 раз медленнее, чем в газе, кроме того, растворимость его в воде в 40 раз меньше, чем диоксида углерода. Недостаток кислорода в процессе замачивания подтверждается и величиной дыхательного коэффициента, который выше единицы (около 1,07), а через 8 ч. от начала замочки равен 1,38, т.е. наблюдается уже анаэробное дыхание.

При кислородном голодании образуется этиловый спирт, вредна влияющий на жизнеспособность зародыша. В таких условиях частично нарушается структура тканей и зерно легко переувлажняется. Во время последующего проращивания требуются длительная перестройка типа дыхания, сжигание спирта и других метаболитов, на образование которых были затрачены углеводы. Отсюда следует, что с самого начала замачивания должны быть созданы условия для нормального дыхания зерна.

При замачивании зерна одновременно с усилением дыхания происходит глубокая перестройка всего ферментного комплекса.

содержание .. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ..