Obtaining of rice malt with the use of plasma-chemically activated aqueous solutions

Abstract

Innovative technological solutions in the processing of rice and production of rice malt cause an increased interest of the specialists of brewery industry. Study of the intensifying effect of plasma-chemically activated aqueous solutions on the rice malting process is an object of attention of scientists and brewers. The paper shows the peculiar features of the production of rice malt, namely, the process of its humidification, with the use of plasma-chemically activated aqueous solutions with different concentrations of hydrogen peroxides. Studies related to the duration and temperature of soaking with solutions activated under action of non-equilibrium contact plasma are presented. Processing as above results in formation of hydrogen peroxide microparticles which, when in contact with the grain raw materials, are capable of producing active oxygen, a stimulating agent accelerating the transport of water into the middle of the rice grain and a number of biochemical transformations. These aspects allow activating the germination process significantly. Optimal hydrogen peroxide concentration in the solutions and temperature of rice soaking were determined (650 mg/l, at 25°С) and further used to obtain high-quality rice malt. It is proved that rice malt obtained with the use of plasma-chemically activated aqueous solutions features higher quality indicators compared to the control. Owing to the use of plasma-chemical solutions of the specified concentration, extractability of rice malt increased and reached 85.6%. Duration of rice malt saccharification decreased to 15 minutes, that is, more than three times. Acidity of wort produced from rice malt decreased to рН 5.2. The content of amino nitrogen was 48.8 mg/100 ml. This can be explained by the fact that activation of solutions promotes the acceleration of biochemical transformations and, as a result, accumulation of enzymatic systems. Deeper hydrolysis of starch and nitrogen-containing compounds occurs. It is proved that antiseptic properties of the activated aqueous solutions allow additional disinfection of the grain raw materials, and pathogenic contamination of malt is reduced. We carried out two-way analysis of variance without repetition for the process parameters obtained during our studies. The paper shows the malting process parameters, which can be used in the industrial processing of rice into malt, and gives technological recommendations for the use of plasma-chemically activated aqueous solutions in the process of rice malt production. Інноваційні технологічні рішення при переробці рису і виробництві рисового солоду викликають підвищений інтерес фахівців галузі пивоваріння. Дослідження інтенсифікуючого впливу плазмохімічно активованих водних розчинів на процес солодорощення рису стало об’єктом підвищеної уваги вчених та пивоварів. У роботі наведено особливості виробництва рисового солоду, а саме процесу його зволоження, при використанні плазмохімічно активованих водних розчинів з різною концентрацією пероксидів водню. Наведено дослідження щодо тривалості та температури зволоження зерна рису розчинами активованими під дією контактної нерівноважної плазми. У процесі такої обробки утворюються мікрочастки пероксиду водню, які при контакті з зерновою сировиною здатні утворити активний кисень, який є стимулюючим агентом, що пришвидшує транспорт вологи в середину рисового зерна і прискорює ряд біохімічних перетворень. Ці всі аспекти дозволяють значно активізувати процес пророщування. Визначено оптимальну концентрацію пероксиду водню в розчинах і температурі замочування рису (650 мг/л, при 25°С), які в подальшому використовувались для отримання рисового солоду високої якості. Доведено, що рисовий солод отриманий з використанням плазмохімічно активованих водних розчинів має більш високі якісні показники в порівнянні з контролем. Так в результаті використання плазмохімічних розчинів заявленої концентрації підвищилась екстрактивність рисового солоду і досягла 85,6%. Тривалість оцукрювання рисового солоду скоротилася до 15 хв, тобто більше ніж в три рази. Кислотність сусла з рисового солоду знизилась до рН 5,2. Вміст амінного азоту склав 48,8 мг/100 мл. Це все можна пояснити тим, що активація розчинів сприяє прискоренню біохімічних перетворень, і як результат, пришвидшення накопичення ферментативних систем. Відбувається більш глибокий гідроліз крохмалю і азотовмісних сполук. Доведено, що антисептичні властивості активованих водних розчинів дозволяють додатково дезінфікувати зернову сировину, знижується патогенна зараженість солоду. Проведено двох-факторний дисперсійний аналіз без повторів для технологічних показників, отриманих при дослідженнях. У роботі висвітлено технологічні параметри процесу солодорощення, які можуть бути використані при промисловій переробці рису на солод. Наведено технологічні рекомендації щодо використання плазмохімічно активованих водних розчинів в процесі виробництва рисового солоду.