65. Теоретические основы замачивания.

Главным фактором, влияющим на скорость замачивания, является температура воды. Вода тем быстрее проникает в зерно, чем выше ее температура. Это объясняется тем, что с повышением температуры увеличивается набухаемость органических коллоидов (белков, крахмала, клетчатки) и возрастает скорость диффузии воды вследствие увеличивающегося молекулярного движения и уменьшения вязкости воды (около 2% на температурный градус). Вследствие этого с повышением температуры замочной воды продолжительность замачивания значительно сокращается.

Кроме того, при повышении температуры воды дыхание зерна становится интенсивнее, происходит и более интенсивное размножение микроорганизмов, которые всегда находятся в изобилии на его поверхности, резко возрастает расход кислорода. В результате длительного пребывания зерна под водой при интенсивной жизнедеятельности микроорганизмов начинаются гнилостные процессы, зерно приобретает затхлый запах и его способность к прорастанию уменьшается. При температуре замочной воды ниже 10°С сильно тормозится рост и развитие зародышей зерен; при температуре, превышающей 15-18°С, наблюдается обильное развитие гнилостных микробов. Поэтому температура воды 10-12°С признана оптимальной; температура замачивания не должна превышать 14°С.

На скорость замачивания влияет также величина зерна. Крупное зерно нуждается в более длительной замочке, чем мелкое. Это объясняется тем, что в крупном зерне удлиняются пути проникновения воды в зерно. Только одинаковые по величине зерна достигают при замачивании одинаковой степени влажности и равномерно развиваются при проращивании. Поэтому зерновую массу нужно разделить на фракции в зависимости от величины зерен.

При повышении влагосодержания энергия дыхания зерна значительно возрастает. Кислорода, содержащегося в воде (15-17 мг/л), хватает лишь примерно на 15 мин. После израсходования имеющегося в воде кислорода может наступить анаэробное дыхание зерна, т. е. анаэробное разрушение запасных углеводов зерна с образованием этилового спирта, углекислоты и других продуктов.

Продукты анаэробного дыхания, являющиеся клеточными ядами, угнетают жизненные процессы, приводят к разрушению структуры тканей, к автолизу. Средством, обеспечивающим нормальное дыхание зерна при замачивании, является искусственная аэрация зерна непосредственно в замочных чанах. Аэрирование зерна при замочке положительно влияет па равномерность и интенсивность замачивания.

В замочную воду с поверхности зерен переходят загрязнения - органические и неорганические вещества. Благодаря этому создаются благоприятные условия для развития многочисленных микроорганизмов, которые находятся на поверхности зерен и своим дыханием способствуют более быстрому исчезновению кислорода. Отсюда вытекает необходимость в тщательной мойке зерна в начальный период замачивания и в немедленном удалении грязной воды.

Наличие кислорода является необходимым условием для прорастания зерна. Для снабжения замачиваемого зерна кислородом воздуха обычно применяется воздушно-водяное замачивание, при котором зерно попеременно находится то под водой (водяное замачивание), то без воды (воздушное замачивание). При этом способе предусмотрено продувание воздуха как во время пребывания зерна под водой, так и после каждого спуска воды.

Приближение процесса замачивания зерна к естественным условиям прорастания обеспечивает хорошую воздухопроницаемость и отвод углекислоты. Хорошее проветривание замоченного зерна ускоряет впитывание им воды и его прорастание. Поэтому замочные чаны снабжают вентиляционным устройством для обеспечения равномерного проветривания всей массы замачиваемого зерна.

Семена злаков содержат желтые пигменты, которые относятся к флавоновым глюкозидам. Эти вещества, блокируя дыхательные ферменты зерна, т. е. снижая его дыхательную способность, тормозят прорастание. Они сосредоточены в периферической части зерна и при замачивании переходят в воду, окрашивая ее в светло-желтый цвет. Выделение этих веществ из зерна ведет к усилению дыхания зерна и способствует более быстрому его прорастанию. Для удаления названных веществ требуется примерно 5-6-кратная смена воды.

Для солодоращения важное значение имеет степень замачивания. Зерно должно поглотить не больше воды, чем поглощает оно в почве при естественном прорастании. При прорастании в почве осмотические процессы поддерживают содержание воды в зерне в требуемых пределах. При искусственном замачивании этого регулирующего фактора нет и зерно может поглотить больше воды, чем требуется. Но между естественным пределом содержания воды в зерне и прорастанием существует определенная взаимозависимость, которая нарушается при излишнем замачивании. При перемачивании зерна происходят нежелательные явления, так как разрушается семенная оболочка зерна, утрачивается свойство ее полупроницаемости, в зерно начинают проникать соли из воды и зародыш погибает. Поэтому важно своевременно прекратить замачивание.

Количество воды, необходимое для прорастания ржи, зависит от ее химического состояния. По данным Н. П. Козьминоп это количество составляет (в % от массы семени): для ржи 57,7, ячменя 48,2 и пшеницы 45,6. Таким образом, из названных культур рожь поглощает больше воды, что объясняется большим содержанием в ней гидрофильных веществ. Влажность замоченного зерна слагается из его первоначальной влажности и количества воды, поглощенной зерном во время замочки. Конечная (суммарная) влажность зерна называется степенью замачивания или градусом замочки. Степень замачивания ржаного зерна считается благоприятной при влагосодержании его 48-50%.

Степень замачивания влияет на амилолитическую активность и экстрактивность солода. Высокая степень замачивания создает предпосылки для повышенного образования ферментов и более глубокого ферментативного гидролиза крахмала и белков. Недостаточное замачивание затрудняет действие ферментов и тем самым неблагоприятно отражается на качестве и экстрактивности солода.