Учебное пособие: Химия отрасли
Пленчатостью называют количество мякинной оболочки, выраженное в процентах от общей массы зерна.
Толщина (количество) мякинной оболочки ячменя, кроме чисто химического влияния на состав полученного сусла и пива, оказывает влияние на рентабельность переработки того или другого сорта ячменя. Чем меньше оболочка, тем больше выхода экстракта можно ожидать от ячменя. Тонкокожие ячмени содержат 6 –7 % мякинной оболочки, толстокожие – 10 % и выше. Кроме того, толстая пленка содержит больше дубильных и горьких веществ, понижающих качество пива.
Мякинная оболочка ячменя прочно приклеена к ядру пектиновыми веществами и, чтобы снять их, нужно сначала растворить эти вещества. Для определения пленчатости пользуются методами Омарова (обработка горячей щелочью) и Люффа (обработка слабым раствором аммиака).
Метод Люфа
Приборы и реактивы: конические колбы на 100–150 см3 ; водяная баня; стеклянная или фарфоровая чашка; 5 %-ный раствор аммиака.
Ход анализа. Взвешивают на аналитических весах 50 зерен ячменя, переносят их в толстостенную склянку емкостью 100–150 см3 , снабженную хорошо притертой стеклянной или плотной резиновой пробкой, приливают 10см3 5%-ного раствора аммиака, завязывают пробку тонкой проволокой или шпагатом и помещают склянку в водяную баню, нагретую до 80 °С, так глубоко, чтобы вода снаружи склянки стояла несколько выше внутреннего уровня. Температуру 80 °С поддерживают 1 час, после чего сливают аммиачный раствор с зерен.
Зерна высыпают в стеклянную или фарфоровую чашку и осторожно сдирают с них оболочку, сначала прилегающую к зародышу спинную часть, а затем брюшную. Оболочку высушивают при 105 °С в течение 3 часов и взвешивают. При пересчете необходимо иметь в виду, что во время обработки аммиаком оболочка теряет в среднем 1/12 часть своего веса.
Расчет пленчатости в % на воздушно–сухое вещество ведут по формуле:
 |
где: а – масса сухих пленок, г;
m – масса 50 зерен ячменя.
Расчет пленчатости в % на сухое вещество ведут по формуле:
 |
где: w – влажность ячменя, %.
Контрольные вопросы:
1. Строение зерна ячменя;
2. Оболочка зерна, ее состав;
3. Влияние пленчатости на качество ячменя и пива.
Лабораторная работа № 3
Определение содержания пентозанов в зерне
Пентозаны относятся к высшим углеводам, которые при гидролизе дают пентозы (арабинозу, ксилозу). В ячмене содержание пентозанов колеблется от 7 до 12 %. Значение пентозанов в технологии пивоварения очень большое – из этого резерва черпаются вещества для повышения выходов экстракта.
Определение основано на образовании фурфурола при действии соляной кислоты на пентозаны (метод Толленса).
Оборудование: установка для атмосферной перегонки; двугорловая круглодонная колба на 300–500 см3 ; цилиндр, мерная коническая колба на 500 см3 , делительная воронка.
Реактивы: 12 %-ный раствор соляной кислоты, смесь анилина и уксусной кислоты (3 : 2), флороглюцин, дистиллированная вода.
Ход анализа: Собирают установку для атмосферной перегонки. В качестве перегонной колбы используют двугорловую круглодонную колбу, к которую вставлена делительная воронка с двумя метками 30 и 60 см3 . В качестве приемника служит мерный цилиндр с метками 30 и 60 см3 .
В перегонную колбу отвешивают 2,8–3,2 г размолотого ячменя, приливают 100 см3 12 %-него раствора соляной кислоты и нагревают колбу до 140–150°С. Нагревание обычно рекомендуется вести в чашках со сплавом Вуда или Розе, но можно вести его просто на асбестовой сетке при кипении жидкости с таким расчетом, чтобы в течение 10–15 минут в приемнике скопилось 30 см3 дистиллята.
Как только в приемнике накопится 30 см3 дистиллята, приемник освобождают, сливая дистиллят в приемную колбу с меткой 400 см3 , и закрывают ее пробкой. В перегонную колбу через делительную воронку приливают порцию соляной кислоты в количестве 30 см3 . Повторяют операцию, примерно, десять раз и прекращают дистилляцию, когда капля дистиллята перестанет окрашивать в малиновый цвет кусочек фильтровальной бумаги, смоченной смесью анилина и уксусной кислоты, взятых в пропорции 3:2.
К дистилляту прибавляют растворенный в нескольких миллилитрах 12 %-ного раствора соляной кислоты флороглюцин, которого берут двойное количество (по весу) от предполагаемого по расчету количества фурфурола (0,3г). Содержимое приемной колбы доливают 12 %-ным раствором соляной кислоты до метки 400 и хорошо размешивают. Через 3 часа проверяют полноту осаждения по реакции с уксуснокислым анилином; окрашивания не должно быть, в противном случае добавляют еще некоторое количество флороглюцина, через 3 часа вновь определяют полноту осаждения и оставляют отстаиваться в течение ночи.
Выпавший зеленовато-черный осадок собирают на высушенном и взвешенном фильтре, промывают, примерно, 150 см3 дистиллированной воды (операцию фильтрования и промывания можно вести при некотором разрежении). Отфильтрованный осадок, поместив его с фильтром в бюкс, высушивают при 98–100 °С в течение 3,5 – 4 часов и после охлаждения в эксикаторе взвешивают.
По полученной массе осадка, пользуясь диаграммой Приложения 1, находят количество пентозанов во взятой навеске и пересчитывают его на 100 г сухого вещества.
Контрольные вопросы:
1. Дайте характеристику пентозанам: строение, состав, свойства.