CZ306845B6

CZ306845B6 - Způsob zvyšování výtěžnosti sladovaného ječmene v procesu sladování ječmene

Info

Publication number: CZ306845B6
Application number: CZ2014-810A
Authority: CZ
Inventors: Katrina Christiansen; Christina Klose; Philip J. Phillips; Xiang S. Yin
Original assignee: Cargill, Incorporated
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2017-08-09
Also published as: CZ2014810A3; CN104508109A; EP2841554A4; EP2841554A1; RU2014147050A; RU2644345C2; CA2871639A1; US20150079230A1; WO2013163041A1

Abstract

Způsob zvyšování výtěžnosti sladovaného ječmene v procesu sladování ječmene obsahuje následující kroky máčení ječmene v jednom nebo více ponořovacích krocích pro získání hydratovaného ječmene, klíčení hydratovaného ječmene a nanášení extraktu z ječmene na klíčící ječmen pro získání naklíčeného ječmene, přičemž extrakt z ječmene se rozprašuje na klíčící ječmen, a pražení klíčícího ječmene pro získání sladovaného ječmene.

Description

Způsob zvyšování výtěžnosti sladovaného ječmene v procesu sladování ječmene

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zvyšování výtěžnosti procesu sladování s použitím extraktu z obilného zrna, s výhodou extraktu z ječmene.

Dosavadní stav techniky

Sladované obilniny se používají k výrobě řady potravin a nápojů pro lidi i zvířata.

Nejdůležitější z nich je sladovaný ječmen, používaný v pivovarnictví k výrobě piva.

Ročně se sladováním zpracují miliony tun ječmene a jiných obilnin pro použití při výrobě piva, potravin a nápojů.

Podstata vynálezu

Podle tohoto vynálezu byl vyvinut způsob zvyšování výtěžnosti sladovaného ječmene v procesu sladování ječmene, obsahující následující kroky:

máčení ječmene v jednom nebo více ponořovacích krocích pro získání hydratovaného ječmene, klíčení hydratovaného ječmene a nanášení extraktu z ječmene na klíčící ječmen pro získání naklíčeného ječmene, přičemž extrakt z ječmene se rozprašuje na klíčící ječmen, a pražení klíčícího ječmene pro získání sladovaného ječmene.

Extrakt z ječmene, který se aplikuje na ječmen při procesu sladování ve stadiu klíčení, se s výhodou získává z namáčecí vody při stejném procesu sladování ve stadiu namáčení.

Extrakt z ječmene se s výhodou vyrábí ponořením ječmene do vody po dobu alespoň od jedné hodiny do zhruba osmnácti hodin.

Hmotnostní poměr vody k ječmeni, používaný k výrobě extraktu z ječmene, činí s výhodou zhruba od 1 : 1 do zhruba 10:1.

Extrakt z ječmene se s výhodou aplikuje na ječmen v období zhruba od 8 hodin do zhruba 72 hodin od zahájení klíčení.

Extrakt z ječmene se s výhodou aplikuje na ječmen v období zhruba od 4 hodin do zhruba 30 hodin od zahájení klíčení.

Vynález se tedy týká způsobu zvyšování výtěžnosti procesu sladování.

Postup zahrnuje použití extraktu za účelem naklíčení obilného zrna při procesu sladování, konkrétně ve stadiu klíčení.

Autoři vynálezu s překvapením zjistili, že aplikace tohoto extraktu při procesu sladování ve stadiu klíčení vede ke zvýšení výtěžnosti sladu, aniž by to mělo podstatný vliv na kvalitu získaného sladu.

- 1 CZ 306845 B6

Podle některých provedení je extraktem extrakt z ječmene.

Podle jiných provedení je obilným zrnem ječmen. Podle dalších provedení se extrakt nastřikuje na obilné zrno při procesu sladování ve stadiu klíčení.

Podle některých provedení se extrakt z ječmene, který se aplikuje na ječmen při procesu sladování ve stadiu klíčení, získává z namáčecí vody získané při stejném procesu sladování ve stadiu namáčení.

Podle některých provedení se extrakt z ječmene získává ponořením ječmene do vody na nejméně 6 hodin.

Podle jiných provedení se extrakt z ječmene získává ponořením ječmene do vody na nejméně 15 hodin.

Podle některých provedení je poměr vody a ječmene při výrobě extraktu z ječmene menší než 10 : 1.

Podle jiných provedení je poměr vody aječmene při výrobě extraktu z ječmene menší než 3:1.

Podle některých provedení se extrakt z ječmene aplikuje na obilné zrno do 48 hodin od počátku klíčení.

Podle jiných provedení se extrakt z ječmene aplikuje na obilné zrno do 24 hodin od počátku klíčení.

Podle dalších provedení se extrakt z ječmene aplikuje na obilné zrno v době od 4 do 30 hodin od počátku klíčení.

Příklady uskutečnění vynálezu

Výraz extrakt, jak je zde používán, označuje směsi získané z obilovin nebo jejich částí, například z ječmene, pšenice, pohanky, žita, kukuřice, rýže a ovsa, metodami izolace, které jsou zde dále popsány. Extrakt používaný podle tohoto vynálezu je pokud možno extrakt z ječmene.

Lze jej vyrábět ponořením obilných zrn do vody nebo smočením obilných zrn vodou na určitou dobu, například na 1,2, 5, 10, 24 nebo 48 hodin. Jsou-li obilná zrna ponořena ve vodě, obvykle absorbují určité množství vody. Současně je určitý podíl obilných zrn extrahován do vody. Po ponoření na dostatečnou dobu se obilná zrna oddělí od vody a tím se získá extrakt.

Podle některých provedení je extraktem namáčecí voda získaná při procesu sladování ve stadiu namáčení. Podle některých provedení je namáčecí voda použitá jako extrakt táž voda, která byla použita ke sladování konkrétní dávky ječmene. Podle jiných provedení namáčecí voda použitá jako extrakt může být namáčecí voda získaná při namáčení jiné dávky ječmene (nebo jiných obilných zrn).

Namáčecí voda může pocházet z prvního namáčení obilných zrn při sladování. Alternativně může pocházet z druhého, třetího nebo dalšího namáčení.

Podle jiných provedení se extrakt vyrábí záměrným uvedením obilného zrna do kontaktu s vodou po určitou dobu, určitým způsobem a při určitém poměru zrna a vody za účelem extrahování komponent obilného zrna do vody. Obilná zrna mohou být ponořena do vody nebo uvedena do kontaktu s vodou jakýmkoliv jiným způsobem, který je v oboru známý. Při extrakci může být použita teplota prostředí, ale také vyšší nebo nižší teplota. Při výrobě extraktu lze upravit i tlak.

-2CZ 306845 B6

Poměr obilných zrn a vody použitý při výrobě extraktu může být různý.

Podle některých provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu nižší než 100 : 1.

Podle jiných provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu nižší než 50:1. Podle dalších provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu nižší než 25 : 1.

Podle některých konkrétních preferovaných provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu rovný nebo nižší než přibližně 10:1.

Podle jiných preferovaných provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu rovný nebo nižší než přibližně 5:1.

Podle dalších preferovaných provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu rovný nebo nižší než přibližně 3:1.

Podle dalších preferovaných provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu rovný nebo nižší než přibližně 2:1.

Podle dalších preferovaných provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu rovný nebo nižší než přibližně 1,5 : 1.

Podle dalších preferovaných provedení je hmotnostní poměr vody k obilnému zrnu rovný nebo nižší než přibližně 1:1.

Doba, po kterou může být ječmen při výrobě extraktu ponořen ve vodě, může být různá.

Podle některých provedení může být ječmen ponořen ve vodě déle než 1 hodinu.

Podle jiných provedení může být ječmen ponořen ve vodě déle než 4 hodiny.

Podle některých obzvlášť preferovaných provedení může být ječmen ponořen ve vodě déle než 6 hodin.

Podle jiných obzvlášť preferovaných provedení může být ječmen ponořen ve vodě déle než 10 hodin.

Podle dalších obzvlášť preferovaných provedení může být ječmen ponořen ve vodě déle než 15 hodin.

Podle dalších obzvlášť preferovaných provedení může být ječmen ponořen ve vodě déle než 18 hodin.

S vyrobeným extraktem je možno před jeho použitím podle vynálezu manipulovat řadou způsobů.

Podle některých provedení jej lze zahřívat.

Zahřátí lze využít k usmrcení bakterií přítomných v extraktu. Lze je využít i ke koncentrování extraktu.

Například po odpaření poloviny vody z extraktu lze říci, že extrakt je koncentrován na dvojnásobnou sílu. Extrakt je možno koncentrovat i jinými metodami, které jsou v oboru známé.

Existují tři hlavní způsoby zvýšení obsahu komponent extrahovaných z obilných zrn do extraktu.

-3 CZ 306845 B6

První je zvýšení poměru obilného zrna k vodě při výrobě extraktu.

Použitím většího množství obilných zrn se ze zrna do extraktu extrahuje větší množství látek.

Za druhé mohou být obilná zrna ponořena ve vodě po delší dobu.

A konečně, je možno extrakt zahřát za účelem odpaření části vody.

Vzhledem k různosti odrůd ječmene a rozdílným klíčícím zařízením je možno k výrobě ideálního extraktu, poskytujícího maximální užitek v pivovarnictví, použít poněkud odlišné parametry.

Podle některých provedení může být extrakt před použitím podle vynálezu zředěn. Ke snížení koncentrace komponent v extraktu je možno k extraktu přidat vodu.

Podle některých provedení může být extrakt před použitím při procesu sladování ve stadiu klíčení dále zpracován. Tímto dalším zpracování může být například mžiková pasterizace extraktu za účelem usmrcení bakterií v extraktu.

Podle jiných provedení může být extrakt filtrován nebo zbaven pěny. K filtraci lze použít ultrafiltraci, nanofiltraci nebo jiné filtrační postupy, které jsou v oboru známé.

Proces sladování je obecně v oboru dobře známý. Sladovat lze řadu obilovin, mimo jiné ječmen, pšenici, pohanku, žito, kukuřici, rýži a oves. Obiloviny lze sladovat za účelem modifikace struktury jejich zrna, složení a obsahu enzymů. Výsledné slady nacházejí řadu důležitých použití ve výrobě potravin a krmiv. Nejdůležitějším sladovým materiálem je ječmenný slad, který se používá při výrobě piva a lihovin.

Proces sladování a tento vynález budou níže popsány v souvislosti s ječmenem, je však třeba uvědomit si, že vynález lze použít i ke sladování jiných typů obilnin, a že extraktem může být i jiný obilný extrakt, než extrakt z ječmene.

Postup sladování ječmene sestává především ze tří kroků: namáčení, klíčení a sušení. Tyto tři hlavní fáze sladování budou dále podrobněji popsány v samostatných statích. Před namáčením mohou být zrna ječmene podrobena zpracování za účelem selekce a přípravy ke sladování. Konkrétně může být ječmen před namáčením čištěn a po určitou dobu uložen. A jelikož různě velká zrna ječmene absorbují vlhkost různou rychlostí, může být vhodné pracovat s jednotnou velikostí zrna, aby se zvýšila uniformita a kvalita produktu.

Faktory jako obsah proteinů v ječmeni, kvalita vody a nastavení infrastruktury mohou rovněž přispět k variabilitě přijímání vlhkosti. Kromě toho je třeba si uvědomit, že k variabilitě rychlosti příjmu vlhkosti zrny ječmene může přispět řada faktorů od agronomie přes odrůdu ječmene až po infrastrukturu procesu, a tyto faktory třeba je při volbě a třídění zrna zvažovat. Jakmile je vytříděno a připraveno vhodné zrno, provede se jeho máčení.

Máčení znamená ponoření zrna ječmene do vody za účelem zvýšení obsahu vlhkosti v zrnu. Voda použitá k máčení se při běžném sladování obvykle vypouští. Po namočení se zrno ječmene obvykle transportuje do příslušných prostorů pro klíčení (humna).

Klíčení je proces kontrolovaného růstu a modifikace zrna. Modifikace zrna ječmene je v oboru dobře známá a představuje degradaci buněčných stěn škrobového živného pletiva (endospermu), vytvoření rozpustných proteinů a volného aminového dusíku a syntézu potřebných enzymů.

Po dosažení požadovaného stupně modifikace zrn ječmene se zrna suší. Sušením se rozumí kontrolované sušení naklíčeného ječmene.

-4CZ 306845 B6

Po sušení se zrna prosévají, při tom se od zrn oddělí většina klíčků a v některých případech výhonky (akrospiry). Oddělené klíčky, akrospiry a respirace zrn probíhající při sladování představují tzv. ztrátu při sladování. Množství sladovaného ječmene zbylé po sladování a odstranění klíčků, akrospirů a jiných nežádoucích materiálů se označuje jako výtěžek (výtěžnost) sladování.

Tento vynález poskytuje snadno použitelné zdokonalení popsaného procesu, které po zavedení do sladování vede ke zvýšení výtěžnosti standardního procesu sladování. Navíc toto zdokonalení vedoucí ke zvýšení výtěžnosti nezavádí do procesu sladování jiné materiály než součásti ječmene a vodu.

Vynález je možno snadno zavést do standardních procesů sladování, aniž by bylo třeba zásadně měnit zařízení nebo složité technologické postupy.

Standardní proces sladování je v oboru dobře známý a je popsán např. v publikacích D. E. Briggs, Malts and Malting (Slady a sladování), Springer (1998); D. E. Briggs, J. S. Hough, R. Stevens a T. W. Young, Malting and Brewing Science (Sladování a výroba piva), sv. 1, Malt and Sweet Wort (Sladování a sladina), Springer Verlag (1981); A. W. MacGregor a R. S. Bhatty, eds., Barley: Chemistry and Technology (Ječmen: chemie a technologie), Američan Association of Cereal Chemists (1996).

Máčení

První hlavní fází sladování je máčení zrn ječmene. Zrna ječmene se ponoří do vody, která se může nebo nemusí provzdušňovat. Namáčení obvykle zahrnuje řadu ponoření do vody. Tato ponoření mohou být oddělena intervaly větrání na vzduchu.

Při namáčení začíná respirace ječmene a dochází k uvolňování tepla a plynů, i když ještě nenastává výrazný růst. Cílem namáčení je zvýšení obsahu vlhkosti v zrnech ječmene z přibližně 10 % (při sklizni) na 40 až 45 %. Správnou hydrataci ječmene na cílové hodnoty vlhkosti je možno mezi jinými prostředky infrastruktury a postupu podpořit modifikaci dob ponoření, dob větrání a teploty namáčecí vody. Po ukončení namáčení je zárodek nabobtnalý vlhkostí a je obvykle viditelný. Právě se začínají objevovat špičky klíčků ječmene. Toto viditelné bobtnání zárodků a objevení klíčků se označuje jako chitting.

Standardní proces máčení ječmene je v oboru dobře známý. Aspekty máčení jsou popsány např. v publikacích D. E. Briggs, Malts and Malting (Slady a sladování), Springer (1998); D. E. Briggs, J. S. Hough, R. Stevens a T. W. Young, Malting and Brewing Science (Sladování a výroba piva), sv. 1, Malt and Sweet Nort (Sladování a sladina), Springer Verlag (1981); A. W. MacGregor a R. S. Bhatty, eds., Barley: Chemistry and Technology (Ječmen: chemie a technologie), Američan Association of Cereal Chemists (1996).

Klíčení

Druhou hlavní fází sladování je klíčení. Klíčení v širším slova smyslu zahrnuje vystavení namočeného ječmene působení vhodných podmínek (teploty, vlhkosti a proudění vzduchu) po dobu dostatečnou k tomu, aby se škrobová složka zrn ječmene (endosperm) rozvolnila a modifikovala degradací buněčných stěn a usnadnil se tak růst zárodků. Růst obvykle začíná pomalu první den klíčení a zrychluje se v průběhu druhého dne. Většina procesů klíčení trvá 4 dny, i když jsou známé i procesy trvající 3 dny, stejně jako procesy, které mohou trvat nejméně 5 dnů nebo déle.

Při klíčení dojde k dokončení uvolnění klíčků (chitting) a kličky vyrostou ven ze zárodků v zrnech. Ze zárodků začnou vyrůstat akrospiry (známé i jako první lístky) v dolní části zrna a rostou pod slupkou k hornímu konci zrna. Růst akrospirů při klíčení je klíčový parametr, který výrobce sladu sleduje. Obvykle se u správně upraveného sladu vyžaduje, aby při dokončení klíčení vykazoval akrospiry o délce 3/4 až 100 % délky zrna. Slady vyžadující nižší stupeň modifi

-5 CZ 306845 B6 kace mohou mít délku 1/2 až 3/4 nebo méně než 100 % délky zrna. Slady vyžadující mimořádně vysoký stupeň modifikace mohou mít tento parametr vyšší než 100 % délky zrna, a mohou dokonce vykazovat akrospiry přesahující zrna o 100 i více procent jejich délky.

Prostory pro klíčení (humna) mají obvykle děrované falešné dno, které umožňuje nepřetržitý přívod vzduchu s kontrolovanou vlhkostí a teplotou a odvod nadbytečné vlhkosti dnem. Jsou vybaveny zařízením k promíchávání nebo obracení zrna zhruba každých 8 hodin za účelem minimalizace teplotních rozdílů mezi horní a dolní vrstvou zrna, čímž se vyloučí prorůstání klíčků. K přívodu čerstvého vzduchu, recirkulaci vzduchu a/nebo přívodu směsi čerstvého a recirkulovaného vzduchu přes sprchové zvlhčovači komory a klimatizační komory a k vedení vzduchu klíčícím zrnem se používají velké ventilátory. Zrno ječmene v průběhu růstu produkuje značné množství tepla a oxidu uhličitého. Je důležité téměř nepřetržitě přivádět zvlhčený vzduch s kontrolovanou teplotou do prostorů pro klíčení, aby byl odváděn oxid uhličitý a teplo produkované respirací zrna a také aby se zpomalily ztráty vlhkosti a zajistila se regulace teploty v těchto prostorech a celkové rychlosti klíčení ječmene.

Promíchávací stroje používané k obracení zrna a zabránění vzájemnému prorůstání klíčků jsou obvykle vybaveny rozstřikovací trubkou zajišťující klíčícímu ječmeni dodávky vody. Jiné způsoby dodávky vody ječmeni jsou také možné. Klíčící ječmen obvykle ztrácí zhruba 1 % vlhkosti za den klíčení. Rozstřikovací trubky lze použít k dávkované dodávce tohoto úbytku vlhkosti a v případě potřeby ke zvýšení obsahu vlhkosti v klíčícím ječmeni.

Dostatečné množství vody k vlhčení klíčícího ječmene je obvykle dávkováno do prostorů pro klíčení při minimálním množství unikajícím dnem prostoru. Klíčící ječmen je připraven akceptovat vodu, jakmile je na povrchu po předchozím namáčení nebo zavodnění už suchý. Obvykle je klíčící ječmen připraven pro první zavodnění 24 hodin po začátku klíčení. V závislosti na počáteční vlhkosti zrna ječmene mimo namáčení a na stupni modifikace nebo specifikaci zákazníka se může zavodnění provádět každých 8 až 12 hodin po prvním zavodnění. Lze použít druhé, třetí čtvrté nebo další zavodnění. Při klíčení se zvýší obsah vlhkosti v ječmeni z přibližně 40 až 45 % na počátku klíčení na přibližně 45 až 50 %. Je třeba si uvědomit, že ve fázi klíčení při procesu sladování lze použít různé podmínky a parametry v závislosti na stavu ječmene, odrůdě výchozího ječmene, požadovaných vlastnostech výsledného sladu a na velikosti, typu nebo jiných fyzikálních vlastnostech a omezeních konkrétního použitého prostoru pro klíčení.

Respirace ječmene, růst klíčků a akrospiry se považují za typické příklady ztrát při sladování. V případě respiračních ztrát ječmen uvolňuje oxid uhličitý jako vedlejší produkt metabolické aktivity, která spotřebovává hmotu zrna. V případě růstu klíčků se vytvářejí klíčky, které spotřebovávají hmotu zrna a následně se po sušení odstraňují. Akrospiry přesahující délku zrna nebo vyrostlé mimo slupku se po sušení rovněž odstraní a tím se také zmenší prodejné množství sladu. I když akrospiry přesahující délku zrna a klíčky mají minimální hmotnost ve zbytku, představují významnou ztrátu při procesu sladování.

Fáze klíčení při procesu sladování je v oboru dobře známá. Některé aspekty klíčení jsou popsány například v publikacích D. E. Briggs, Malts and Malting (Slady a sladováni), Springer (1998); D. E. Briggs, J. S. Hough, R. Stevens a T. W. Young, Malting and Brewing Science (Sladování a výroba piva), sv. 1, Malt and Sweet Wort (Sladování a sladina), Springer Verlag (1981); A. W. MacGregor a R. S. Bhatty, eds., Barley: Chemistry and Technology (Ječmen: chemie a technologie), Američan Association of Cereal Chemists (1996).

Tento vynález přináší zdokonalení procesu za účelem zlepšení výtěžnosti sladu. Proces zahrnuje aplikaci extraktu na klíčící obilná zrna, především na ječmen, ve fázi klíčení při procesu sladování. Extraktem je pokud možno extrakt z ječmene. Optimální koncentrace extraktu a konkrétní doba aplikace extraktu ve fázi klíčení při procesu sladování se může lišit v závislosti na některých faktorech, jako je odrůda sladovaného ječmene, velikost, typ nebo jiné fyzikální atributy a limity konkrétního použitého prostoru pro klíčení, podmínky okolního prostředí, sezónní variace

-6CZ 306845 B6 počasí a hlavní atributy sladování požadované na základě komerčních úvah, jako je mimo jiné stupeň modifikace a míra vzniku enzymu. Kromě toho se může konkrétní typ ječmene použitého k výrobě extraktu lišit v závislosti na požadovaných charakteristikách extraktu.

Ke sladování se používají dva hlavní typy kultivovaného ječmene, a to ječmen dvouřadý a šestiřadý. Kultivovaný ječmen lze dále dělit na ječmen ozimý a jarní. Každý z těchto typů ječmene má několik odrůd, které se ve sladovnictví používají. Sladový ječmen je odrůda ječmene, která je obvykle kultivována a vyvinuta v programu šlechtění ječmene. Vývoj odrůdy ječmene obvykle využívá sbírky zárodků k vyvinutí odrůdových znaků, které jsou nejvhodnější pro požadovanou kvalitu sladu a požadované agronomické charakteristiky. Na vývoji kvalitních odrůd sladového ječmene pracuje privátní sektor, státní instituce, univerzity a národní i mezinárodní organizace.

Různé odrůdy ječmene mají různé charakteristiky. Kromě toho se tyto odrůdy neustále modifikují, v některých případech s ohledem na povahu, především však s ohledem na požadavky na výrobu nových odrůd ječmene s konkrétními požadovanými charakteristikami, jako je mimo jiné lepší agronomická způsobilost, lepši klíčivost a nízký obsah proteinů.

Jelikož se charakteristiky každé odrůdy mohou měnit, může být nutné měnit i parametry sladování v závislosti na požadovaných vlastnostech vyrobeného sladu. Podobně se i některé parametry tohoto vynálezu (konkrétně charakteristiky použitého extraktu a doba dávkování extraktu) mohou měnit za účelem dosažení optimálního vzrůstu výtěžnosti sladu u použité odrůdy a požadovaných vlastností výsledného sladu.

Mezi odrůdy ječmene patří například Sebastian, Moravian, Copeland, Tipple, Metcalfe, Tradition, Scarlett, Barke a Stellar. Tento seznam není vyčerpávající, protože existují stovky odrůd ječmene a další se neustále vytvářejí.

Ve fázi klíčení při procesu sladování lze použít různé typy prostorů pro klíčení. Ty se mohou mezi jinými rozdíly lišit velikostí, hloubkou, způsobem aplikace vody, způsobem zvlhčování a regulací teploty. Tyto odlišné fyzikální charakteristiky mohou ovlivnit extrakt a konkrétní dobu aplikace extraktu ve fázi klíčení při procesu sladování.

Extrakt může být aplikován na klíčící zrna kterýmkoliv v oboru známým způsobem. Podle některých provedení může být extrakt rozstřikován na klíčící zrna. V takových provedeních lze k postřikování klíčících zrn extraktem použít rozstřikovací trubku připojenou k otáčecímu ústrojí.

Extrakt může být na klíčící zrna aplikován kdykoliv v průběhu klíčení při procesu sladování, kdy je to pro zvýšení výtěžnosti sladu užitečné. Některá provedení vyžadují dřívější aplikaci extraktu na klíčící zrna, zatímco jiná provedení mohou vyžadovat pozdější aplikaci. Příčinou těchto rozdílů mohou být fyzikální charakteristiky použitého prostoru pro klíčení i odrůda sladovaného ječmene.

Podle některých provedení může být extrakt aplikován do 72 hodin po zahájení klíčení. Podle jiných provedení může být extrakt aplikován do 48 hodin po začátku klíčení. Podle dalších provedení může být extrakt aplikován do 40 hodin po začátku klíčení. Podle dalších provedení může být extrakt aplikován do 32 hodin po začátku klíčení. Podle dalších provedení může být extrakt aplikován do 28 hodin po začátku klíčení.

Podle některých konkrétních preferovaných provedení může být extrakt aplikován do 24 hodin po začátku klíčení. Podle jiných preferovaných provedení může být extrakt aplikován do 20 hodin po začátku klíčení. Podle dalších preferovaných provedení může být extrakt aplikován v době od 4 do 30 hodin po začátku klíčení. Podle dalších preferovaných provedení může být extrakt aplikován v době od 4 do 24 hodin po začátku klíčení. Podle dalších preferovaných provedení může být extrakt aplikován v době od 8 do 20 hodin po začátku klíčení.

-7 CZ 306845 B6

Podle dalších provedení může být extrakt aplikován na klíčící zrno v době, kdy by normálně došlo k prvnímu, druhému nebo třetímu zavodnění. To znamená, že je možno na klíčící zrno aplikovat extrakt místo vody.

Podle některých preferovaných provedení může být extrakt aplikován nejméně v době prvního zavodnění. K prvnímu zavodnění obvykle dochází 24 hodin po začátku fáze klíčení, přesná doba prvního zavodnění se však může lišit v závislosti na řadě faktorů, jako je odrůda ječmene nebo intenzita klíčení. Podle dalších provedení může být extrakt aplikován na klíčící zrno při každém zavodnění.

Dalším aspektem tohoto vynálezu je použití extraktu ve fázi klíčení při procesu sladování. Extrakty jsou popsány výše.

Sušení

Třetí hlavní fází při sladování je sušení. Při sušení se naklíčený ječmen (zelený slad) zahřívá v sušárně za účelem snížení obsahu vlhkosti a zastavení dalšího růstu. Sušení obvykle sestává ze tří fází: předsušení, mezifáze a vlastní sušení. Zelený slad se obvykle přepravuje do sušárny ihned po naklíčení. Většina komerčních sušáren má děrované falešné dno umožňující proudění vzduchu zeleným sladem. Sušárny jsou obvykle vybaveny ústrojím sloužícím k minimalizaci výšky vrstvy zeleného sladu, aby bylo sušení efektivní, a mohou využívat zařízení k promíchávání, obracení nebo vyrovnávání vrstvy zeleného sladu. Sušení je v podstatě proces řízeného odstraňování vody ze zeleného sladu.

První fází sušení je fáze předsušení. V této fázi se zelený slad, obsahující na konci klíčení kolem 45 % vlhkosti, podrobí působení mírně zvýšené teploty za průtoku velkého množství vzduchu. Obvykle se v této fázi udržuje teplota vrstvy přibližně 60 °C a obsah vlhkosti v zrnu se sníží z počáteční hodnoty na zhruba 20 až 25 %. Na počátku této fáze pokračuje klíčení, protože zrno ještě obsahuje značné množství vlhkosti, ale růst a modifikace se zpomaluje a zastavuje, jakmile jsou klíčky předsušeny, tedy spolu s odstraněním veškeré povrchové vlhkosti a usnadněním odstraňování vlhkosti z oblasti zárodku v zrnu.

Ve druhé fázi sušení, v mezifázi, se obsah vlhkosti v zrnu sníží z přibližně 20 až 25 % na přibližně 12 až 15 % a zrno je na omak suché. V této fázi se obvykle zvýší teplota a sníží průtok vzduchu.

Ve třetí fázi sušení, při vlastním sušení, se teplota zvýší na maximální hodnotu pro tento proces, sušárnu nebo požadovaný výsledný slad. V této fázi se obvykle určí barva produktu a vůně vyrobeného sladu, uvolní se nežádoucí těkavé látky a obsah vlhkosti v hotovém produktu se sníží na pro potraviny mikrobiologicky bezpečnou úroveň kolem 4 %. Vlastní sušení představuje zahřátí sladu na přibližně 85 °C po dobu 2 až 4 hodiny. Použité teploty a doby se však liší v širokém rozsahu jak mezi výrobci, tak mezi výrobními zařízeními. Proces sušení je v oboru dobře známý. Některé aspekty sušení jsou popsány např. v publikacích D. E. Briggs, Malts and Malting (Slady a sladování), Springer (1998); D. E. Briggs, J. S. Hough, R. Stevens a T. W. Young, Malting and Brewing Science (Sladování a výroba piva), sv. 1, Malt and Sweet Wort (Sladování a sladina), Springer Verlag (1981); A. W. MacGregor a R. S. Bhatty, eds., Barley: Chemistry and Technology (Ječmen: chemie a technologie), Američan Association of Cereal Chemists (1996).

Tento vynález popisuje způsob zvýšení výtěžnosti sladu při výrobě ječmenného sladu pro pivovarnictví. Použití extraktu, pokud možno extraktu z ječmene, ve fázi klíčení při procesu sladování může zvýšit výtěžnost sladu v porovnání se srovnatelným standardním postupem sladování bez použití tohoto vynálezu.

Výhody vynálezu jsou ilustrovány na níže uvedených příkladech. Příklady ukazují, že využití tohoto vynálezu při výrobě ječmenného sladu pro výrobu piva, lihovin nebo jiných potravinář

-8CZ 306845 B6 ských produktů a nápojů může vést ke zvýšení výtěžnosti sladu až o 1 %, nebo dokonce více. Tento zvýšený výtěžek sladu může pro výrobce znamenat značné finanční přínosy. Navíc zavedení vynálezu do standardních postupů sladování nevyžaduje podstatné kapitálové náklady. Vynález popisuje nákladově efektivní a snadno použitelné zdokonalení, které překvapivě zvyšuje výtěžnost sladu při zachování požadovaných charakteristik kvality.

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález je ilustrován následujícími příklady. Má se za to, že příklady žádným způsobem neomezují rozsah vynálezu.

Příklad 1

K. testování 16 vzorků čtyř různých odrůd ječmene (odrůdy Sebastian, Tipple, Prestige a Bellini) s využitím různých extraktů byl použit systém mikrosladování společnosti Joe White. Tento systém mikrosladování umožňuje namáčení, naklíčení a sušení vzorků v jedné jednotce a zajišťuje jednotné podmínky sladování každé dávky. Každý vzorek byl umístěn v jednom oddílu systému mikrosladování. Vzorek 0,5 kg ječmene byl ke sladování umístěn do každého oddílu mikrosladovací jednotky. Tabulka 1 uvádí experimentální podmínky použité v tomto příkladu.

Tabulka 1

Oddil/vzorek	Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčeni
1	Sebastian	Referenční (voda)
2	Sebastian	Sebastian 100% postřik
3	Sebastian	Referenční (voda)
4	Sebastian	Sebastian 50% postřik
5	Tipple	Referenční (voda)
6	Tipple	Tipple 100% postřik
7	Tipple	Referenční (voda)
8	Tipple	Tipple 50% postřik
9	Prestige	Referenční (voda)
10	Prestige	Prestige 100% postřik
11	Prestige	Referenční (voda)
12	Prestige	Prestige 50% postřik
13	Bellini	Referenční (voda)
14	Bellini	Bellini 100% postřik
15	Bellini	Referenční (voda)
16	Bellini	Bellini 50% postřik

U všech vzorků ječmene byly použity tři cykly namáčení ponořením. První namáčení ječmene trvalo 6 hodin při teplotě 15 °C. Po ponoření byl ječmen podroben větrání na vzduchu po 12 hodin při teplotě 15 °C. Druhé namáčení trvalo 5 hodin a po něm následovalo větrání na vzduchu po 10 hodin při 15 °C. Třetí namáčení trvalo 2 hodiny při 15 °C. Po ukončení namáčení začalo klíčení, které trvalo 5 dnů. Klíčící ječmen byl podroben působení zvlhčeného vzduchu při teplotě 15 °C. Ječmen v každém oddílu byl první den postřikován vodou nebo extraktem z ječmene po 15 hodin. Jelikož cílová hodnota vlhkosti na konci klíčení byla 43 až 44 %, 2. až 5. den nebyl ječmen v žádném oddílu postřikován. Následující tabulka 2 uvádí obsah vlhkosti v ječmeni v každém oddílu na konci 1. až 5. dne a množství vody nebo extraktu nastřikovaného na ječmen první den po 15 hodin.

-9CZ 306845 B6

Tabulka 2

Postřik

1

4J tn

dP

oP

OP

CÍP

dP

oP

θΡ

dP

oP

dP

oP

LO

o Λί

Γ

σ>

X

PO

r—1

X

ST

CO

X

00

X

τ—1

X

c

Λ

kb

kw

v

kw

•k

kw

•k

k

kb

Φ

ι—1

X

ST

X

ST

PO

ST

X

LO

sr

co

PO

CX1

Q

>

«ŠT

ST

sr

ST

sr

s*

sr

Postřik

1

st

dP

dp

dP

oP

dp

dP

oP

dP

ko

cn

X

ΟΊ

X

o

X

00

σ>

co

X

o

X

d

x:

kb

kw

kb

k>

»w

kb

kw

kb

k.

kw.

0)

i—1

X

sr

ST

X

ST

sr

X

u

>

sr

ST

sr

ST

sr

sT

Postřik

1

st

o\«

dP

oP

dP

dp

dP

oP

dP

oP

CO

ko

X

O

o

X

ST

σ>

σι

r-

X

00

r-

o

X

c

X

k.

kb

kw

kb

kw

kb

kw

kb

kw

<k

kw

kb

Φ

r—I

X

kD

Γ

sr

X

kO

k0

sT

sr

X

ST

ω

>

sr

ST

sr

ST

sr

ST

SF

ST

sr

ST

sr

Postřik

1

st

cX>

dP

oP

dP

oP

dp

dP

oP

X

ko

ST

O

X

r-

O

X

sr

X

co

Γ-

r-

sr

o

co

X

C

X

s.

k.

kw

kb

k.

kw

k.

kw

kb

k

Φ

i—1

X

m

X

sr

ω

>

sr

•3*

sr

ST

SF

ST

sT

sr

•H

rH

i—1

r—|

i—1

r-H

i—1

1—1

1—i

r—j

1------1

i—1

f—1

1—i

i—1

i—!

i—1

X

£

e

£

e

£

to 0

o

CU

X

x

X

ST

sr

ST

X

PO

X

sr

st

oP

dP

oP

q\O

dP

oP

dP

oP

dP

1----i

0

X

r-

o

σ>

cr>

X

0Ί

ΟΊ

X

o

O

c

X

kw

h.

kb

kw

kb

kw

v

kb

k.

kb

Φ

l------1

co

X

co

X

Csl

X

r-H

F“l

X

PO

CXI

X

r~Í

γ~4

X

OJ

Q

>

sr

M·

sr

ST

st

sr

sT

Oddíl

ϊ—i

X

PO

sr

X

kD

r-

00

ΟΊ

10

11

12

13

14

15

16

- 10CZ 306845 B6

Všechny extrakty z ječmene použité jako postřiky (uvedené v tabulce 1) byly získány z odrůd Sebastian, Tipple, Prestige a Bellini. Každý extrakt byl připraven ponořením 1 kg konkrétní odrůdy ječmene do 10 1 vody. Ječmen zůstal ponořený po 6 hodin. Extrakty byly použity buď nezředěné, nebo zředěné vodou na 50 %. Například extrakt vyrobený z ječmene odrůdy Sebastian, pokud nebyl před použitím jako postřik při klíčení zředěn, je označen jako Sebastian 100% postřik. Pokud byl tento extrakt zředěn vodou na 50 %, je označen jako 50% postřik.

Po 5 dnech klíčení byly vzorky ve všech oddílech sušeny standardním postupem.

Výtěžnost sladu byla měřena z hmotnosti 1000 zrn pro každý vzorek ve všech 16 oddílech. Tabulka 3 uvádí hmotnosti 1000 zrn pro každý vzorek.

Tabulka 3

Oddíl/ vzorek	Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčení	Výtěžnost sladu z hmotnosti 1000 zrn
1	Sebastian	Referenční (voda)	35, 4
2	Sebastian	Sebastian 100% postřik	35,1
3	Sebastian	Referenční (voda)	35, 1
4	Sebastian	Sebastian 50% postřik	35, 9
5	Tipple	Referenční (voda)	40,5
6	Tipple	Tipple 100% postřik	41,1
7	Tipple	Referenční (voda)	41,4
8	Tipple	Tipple 50% postřik	40, 9
9	Prestige	Referenční (voda)	39,7
10	Prestige	Prestige 100% postřik	39,4
11	Prestige	Referenční (voda)	38, 9
12	Prestige	Prestige 50% postřik	40, 0
13	Bellini	Referenční (voda)	41,1
14	Bellini	Bellini 100% postřik	41,3
15	Bellini	Referenční (voda)	41,5
16	Bellini	Bellini 50% postřik	41,5

Přihlašovatelé se domnívají, že extrakt použitý v tomto příkladu nevykazuje konzistentní výsledky kvůli příliš vysokému zředění. Vysoké zředění mohlo být způsobeno poměrně velkým poměrem vody k ječmeni při výrobě extraktu (10 : 1 podle hmot.) a/nebo poměrně krátkou dobou ponoření ječmene ve vodě při výrobě extraktu (6 hodin).

Příklad 2

Stejně jako v příkladu 1 byl ke sladování vzorků ječmene použit mikrosladovací systém společnosti Joe White. Do každého z 8 oddílů mikrosladovací jednotky byl umístěn 1 kg ječmene. Tabulka 4 uvádí experimentální podmínky použité v tomto příkladu.

- 11 CZ 306845 B6

Tabulka 4

Oddíl/vzorek	Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčeni
1	Prestige	Referenční (voda)
2	Prestige	Referenční (voda)
3	Prestige	Prestige 100% postřik
4	Prestige	Sebastian 100% postřik
5	Sebastian	Referenční (voda)
6	Sebastian	Referenční (voda)
7	Sebastian	Prestige 100% postřik
8	Sebastian	Sebastian 100% postřik

Byl použit cyklus tři máčení ponořením. Nejdříve byl ječmen ponořen ve vodě 6 hodin při 15 °C a větrán 12 hodin při 15 °C. Pak byl ječmen ponořen ve vodě 5 hodin při 15 °C a větrán 10 hodin při 15 °C. Poslední ponoření ječmene trvalo 2 hodiny při 15 °C. Po máčení byl ječmen klíčen 5 dnů při 15 °C na cílový obsah vlhkosti 43 až 44 % na konci klíčení. Následující tabulka 5 uvádí obsah vlhkosti v ječmeni v každém oddílu na konci 1., 2., 3., 4. a 5. dne a množství vody nebo 10 čistého extraktu nastříkaného na ječmen po 12 hodinách 1. dne.

- 12CZ 306845 B6

Tabulka 5


	•H
	>C4
	4->	1	1	1	1	1	1	1	1
	m
lp	o
C	cu

Φ Q	4-J W	o\o	dP	o\°	o\o	Ó\o	o\o	o\o	dP
	O λ: x:	LP	i—1	LíO		σχ	00	CO	<—1
	•k.	ta.	k.		*k	»k		ta.
	00	kO	lp	kO	LP	LO	LO	lO
	>	’χΓ		XT	•xT	•xT			•^r

	•H

	+->	1	1	1	1	1	1	1	1
	cn
	o
c	cu

(D Q	-P «	o\°	í*o	o\o	o\o	o\°	o\°	o\o	o\o
	0 v·	CM	Γ	00	CN	CO	M¹	r-1	lO
	Vlhl	K	tak	*k		«u	ta.
	00	LP	iP	lo	IP	LP	L0	LP
	xr	xr		xr	xr	xr	xr

	•H
	>P
	-μ	1	1		1	1	1	1	1
	CO
CO	o
Den	cu

+J w	o\°	cA°	o\°	o\O	o\o	d°	d°	o\°
	0	LO	<0	r—		kO	co		iP
	x:	tak	*k	*»	v	ta.	ta.	ta.	w
	00	lo	LO	LO	LO	LO	LO	LO
	>						*xF	^r

	♦Η
	>p
	+J	1	1	1	1	1	1	1	1
	CO
CM	0
Den	cu

P W	o\o	dP	d®	dP	o\°	o\°	cAP	dP
	O	CO	r*	kD	r—í	CO	03	LO	O
		*.	K.		«k	tak	k_	ta.	tak
		r~	to	LP	LO	ip	LP	LP	LO
	>		*=T
	λ:
	•H	1—1	1-----1	<—1	1—i	1—i	<—1	<—i	r-i
		g	g	g	g	g	g	g	g
	+J
	ω	o	o	o	o	o	o	o	O
	o	LT)	ip	LP	LP	LP	LP	LP	ip
	cu

Φ Q
4-1 co	d°	dp	o\°	O\O	dP	d°	d°	dP
	o	σ>	LP	LO	LO	00	r-	co	CM
	x:	tak	tak	tak	tak	tak	tak	tak	•k
	m	n	m	xr		co	xr	ΤΓ
	>		xr			-χΓ			xr
	H
	Ή
	TS	τ—1	CM	<n		LP	LO	r-	00
	T5
	O

- 13 CZ 306845 B6

Extrakty z ječmene použité jako postřiky (uvedené v tabulce 4) byly získány z odrůd Prestige a Sebastian. Extrakt z ječmene odrůdy Prestige byl připraven ponořením 500 g ječmene do 1 1 vody. Ječmen zůstal ponořený 20 hodin a bylo zajištěno větrání. Počáteční teplota směsi byla 18 °C, po 20 hodinách byla 13,5 °C. Extrakt z ječmene odrůdy Sebastian byl připraven stejným způsobem až na to, že počáteční teplota směsi byla 18 °C, po 20 hodinách byla 15,9 °C. Extrakt nebyl koncentrován ani zředěn, proto je označen jako 100% postřik.

Po 5 dnech klíčení byl ječmen ve všech oddílech sušen. V průběhu předsušení byl zelený slad zahříván 15 hodin při 55 °C. V mezifázi byla teplota v průběhu 8 hodin postupně zvyšována z 55 °C na 85 °C. Při vlastním sušení byl ječmen zahříván na 85 °C po 3 hodiny.

Výtěžnost sladu byla měřena z hmotnosti 1000 zrn pro každý z 8 vzorků. Tabulka 6 uvádí zjištěné hodnoty výtěžnosti.

Tabulka 6

Oddíl/ vzorek	Odrůda j ečmene	Postřik použitý při klíčení	Výtěžnost sladu z hmotnosti 1000 zrn
1	Prestige	Referenční (voda)	39, 4
2	Prestige	Referenční (voda)	40, 3
3	Prestige	Prestige 100% postřik	40, 4
4	Prestige	Sebastian 100% postřik	41,1
5	Sebastian	Referenční (voda)	35,7
6	Sebastian	Referenční (voda)	35,6
7	Sebastian	Prestige 100% postřik	35,8
8	Sebastian	Sebastian 100% postřik	36, 4

Následující tabulka 7 uvádí procentuální nárůst výtěžnosti sladu pro každý vzorek ve srovnání s průměrným výtěžkem dvou kontrolních vzorků (referenčních vzorků) vyrobených ze stejné odrůdy ječmene.

Tabulka 7

Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčení	Výtěžnost sladu z hmotnosti 1000 zrn	Procentuální nárůst výtěžnosti ve srovnání s referenčním vzorkem
Prestige	Referenční (voda)	39,85 (prům.)	~~
Prestige	Prestige 100% postřik	40,4	1,4 %
Prestige	Sebastian 100% postřik	41,1	3,1 %
Sebastian	Referenční (voda)	35,65 (prům.)
Sebastian	Prestige 100% postřik	35,8	0,4 %
Sebastian	Sebastian 100% postřik	36, 4	2,1 %

- 14CZ 306845 B6

Jak je zřejmé z Tabulky 7, všechny experimentální vzorky vykázaly nárůst výtěžnosti sladu. Výrazný nárůst výtěžnosti vykázaly především vzorky, u nichž byl použit postřik Sebastian.

Příklad 3

Stejně jako v příkladech 1 a 2 byl pro vzorky ječmene použit mikrosladovací systém společnosti Joe White. V tomto příkladu však bylo máčení provedeno v komerční výrobní sladovací lince a klíčení a sušení bylo provedeno v mikrosladovacím systému společnosti Joe White. Z výrobních sladovacích linek byly odebrány 4 kg ječmene Sebastian a 4 kg ječmene Azurel.

kg ječmene Sebastian byly rozděleny na vzorky po 1 kg a vneseny do oddílů 1 až 4. 4 kg ječmene Azurel byly rozděleny na vzorky po 1 kg a vneseny do oddílů 5 až 8. Tabulka 8 uvádí experimentální podmínky použité v tomto přikladu.

Tabulka 8

Oddíl/vzorek	Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčeni
1	Sebastian	Referenční (voda)
2	Sebastian	Prestige 100% postřik
3	Sebastian	Sebastian 100% postřik
4	Sebastian	Azurel 100% postřik
5	Azurel	Referenční (voda)
6	Azurel	Prestige 100% postřik
7	Azurel	Sebastian 100% postřik
8	Azurel	Azurel 100% postřik

Ječmen byl klíčen 5 dní při 15 °C s cílovým obsahem vlhkosti na konci klíčení 43 až 44 %. Následující tabulka 9 uvádí obsah vlhkosti v ječmeni v každém oddílu na konci 1., 2., 3., 4. a 5. dne a množství vody nebo extraktu nastříkaného na ječmen na konci každého z těchto dnů. Ječmen byl postřikován vodou nebo extraktem z ječmene po 16 hodinách a poté opět po 35 hodinách klíčení.

- 15 CZ 306845 B6

Tabulka 9

Den 5	Postřik	1	1	1	1	1	1	1	1
Vlhkost	42,5 %	42,5 %	42,2 %	42,3 %	42,5 %	43,2 %	42,9%	42,3 %
Den 4	Postřik	1	1	1	1	1	1	1	1
Vlhkost	43,2 %	42,6 %	o\° sr C\’ sr	42,0 %	42,6%	o\o r—4 CO sr	o\o CO CO ST	42,6 %
Den 3 j	Postřik	20 ml vody	1	1	20 ml extraktu	1	1	1	1
Vlhkost	42,0 %	% 1	43, 1 %	42,2 %	43,0 %	43,3 %	43,2 %	43,2 %
Den 2	Postřik	25 ml vody	50 ml extraktu	50 ml extraktu	1	50 ml vody	30 ml extraktu	50 ml extraktu	20 ml extraktu
Vlhkost	42,3 %	41,3 %	41,5 %	43,1 %	o¥> Οι—1 sr	42,0 %	41,5 %	42,6 %
Den 1	Postřik	50 ml vody	25 ml extraktu	35 ml extraktu	35 ml extraktu	25 ml vody	35 ml extraktu	35 ml extraktu	25 ml extraktu
Vlhkost	% 1 'Cfr	42,0 %	41,3 %	41,4 %	42,2 %	41,1 %	41,4 %	% 6 'τ&
	Oddíl	Ή	OJ		sr	LD		r-	CO

- 16CZ 306845 B6

Extrakty z ječmene použité jako postřiky (uvedené v tabulce 8) byly získány z odrůd ječmene

Prestige, Azurel a Sebastian. Extrakt z ječmene odrůdy Prestige byl připraven ponořením 500 g ječmene do 1 1 vody. Ječmen zůstal ponořený 20 hodin a bylo zajištěno větrání. Počáteční teplota směsi byla 18 °C, po 20 hodinách byla 13,5 °C. Extrakt z ječmene odrůdy Sebastian byl připra5 ven stejným způsobem až na to, že počáteční teplota směsi byla 18 °C, po 20 hodinách byla 15,9 °C. Extrakt z ječmene Azurel byl připraven stejným způsobem až na to, že počáteční teplota směsi byla 18 °C a konečná teplota směsi po 20 hodinách byla 12,9 °C. Žádný extrakt nebyl koncentrován ani zředěn, proto jsou extrakty označeny jako 100% postřik.

Po 5 dnech klíčení byl ječmen ve všech oddílech sušen. V průběhu předsušení byl zelený slad 15 hodin zahříván při 55 °C. V mezifázi byla teplota v průběhu 8 hodin postupně zvyšována z 55 °C na 85 °C. Při vlastním sušení byl ječmen zahříván na 85 °C po 3 hodiny.

Výtěžnost sladu byla měřena z hmotnosti 1000 zrn pro každý z 8 vzorků. Tabulka 10 uvádí zís15 kané výtěžky.

Tabulka 10

Oddíl/ vzorek	Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčení	Výtěžnost sladu z hmotnosti 1000 zrn
1	Sebastian	Referenční (voda)	36,1
2	Sebastian	Prestige 100% postřik	36,7
3	Sebastian	Sebastian 100% postřik	36,3
4	Sebastian	Azurel 100% postřik	36,5
5	Azurel	Referenční (voda)	36, 0
6	Azurel	Prestige 100% postřik	36,0
7	Azurel	Sebastian 100% postřik	36, 3
8	Azurel	Azurel 100% postřik	36, 1

Následující tabulka 11 uvádí procentuální zvýšení výtěžnosti každého experimentálního vzorku ve srovnání s kontrolními (referenčními) vzorky.

Tabulka 11

Odrůda j ečmene	Postřik použitý při klíčení	Výtěžnost sladu z hmotnosti 1000 zrn	Procentuální nárůst výtěžnosti ve srovnání s referenčním vzorkem
Sebastian	Referenční (voda)	36,1	—
Sebastian	Prestige 100% postřik	36,7	1,7 %
Sebastian	Sebastian 100% postřik	36,3	0,6 %
Sebastian	Azurel 100% postřik	36, 5	1,1 %
Azurel	Referenční (voda)	36, 0	—
Azurel	Prestige 100% postřik	36,0	0 %
Azurel	Sebastian 100% postřik	36, 3	0,8 %
Azurel	Azurel 100% postřik	36,1	0,3 %

- 17CZ 306845 B6

Příklad 4

Stejně jako v příkladech 1 a 2 byl pro sladování vzorků ječmene použit mikrosladovací systém společnosti Joe White. Vzorek 0,5 kg ječmene byl vnesen do každého z 12 oddílů mikrosladovací jednotky. Tabulka 12 uvádí experimentální podmínky použité v tomto přikladu.

Tabulka 12

Oddíl/vzorek	Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčeni
1	Sebastian	Referenční (voda)
2	Sebastian	Referenční (voda)
3	Sebastian	Sebastian, postřik 1
4	Sebastian	Sebastian, postřik 1
5	Sebastian	Sebastian, postřik 2
6	Sebastian	Sebastian, postřik 2
7	Esterel	Referenční (voda)
8	Esterel	Referenční (voda)
9	E S t C1? Θ1.	Esterel, postřik 1
10	Esterel	Esterel, postřik 1
11	Esterel	Esterel, postřik 2
12	Esterel	Esterel, postřik 2

Byl použit cyklus dvou máčení ponořením. Nejdříve byl ječmen ponořen ve vodě po 9 hodin při 15 °C a větrán 19 hodin při 15 °C. Pak byl ječmen ponořen ve vodě po 3 hodiny při 15 °C. Po máčení byl ječmen klíčen 5 dnů při 15 °C na cílový obsah vlhkosti 45 % na konci klíčení. Následující tabulka 13 uvádí obsah vlhkosti v ječmeni v každém oddílu na konci 1., 2., 3., 4. a 5. dne a množství vody nebo extraktu nastříkaného na ječmen 1. den. Celkem bylo 1. den na ječmen nastříkáno 100 ml vody nebo extraktu. Toto množství bylo rozděleno na dvě stejné dávky po 50 ml. První dávka byla nastříkána po 12 hodinách klíčení a druhá dávka byla nastříkána po 16 hodinách klíčení.

- 18CZ 306845 B6

Tabulka 13

Postřik

1

j-> «

o\o

d°

ο\θ

o\o

d°

o\o

o\°

o\o

o\°

LO

o

<T\

sr

ΐ—1

i—1

sr

00

CM

LQ

Ol

uo

c

κ

K

K.

•k

K

*k

v

·.

<*

K.

Φ

t—1

CO

00

CO

o-

00

ID

<o

U3

r-

Q

>

ST

sr

ST

sr

Postřik

1

st

o\°

d°

o\°

o\o

d°

o\°

d°

o\°

o\o

sr

ko

sr

LO

r-

Γ

Γ'

U0

O

Γ

00

O

OJ

c

45

kk

Ok.

*»

Ok.

«kk

*k

•k

*>

(D

1—1

σο

σ>

Γ-

r~-

00

03

t

<0

r-

r~-

Γ'

r-

n

>

sr

sT

sr

Postřik

1

s t

o\o

o\°

d°

o\°

d°

oP

o\°

o\o

d°

o\o

CO

ko

sr

00

CD

C\1

00

U0

OJ

sr

O

α

45

K.

•k

*.

K.

*k

•k

»k

*k

•k

<1)

i—1

οί

03

co

r-

00

co

143

r-

<£>

[-·

00

ω

>

sr

Postřik

1

st

o\°

o\0

o\o

o\°

o\o

d°

o¥>

OJ

o 4<í

CM

LQ

o*·

CM

Cs]

σ>

SJ*

ΟΊ

M0

O

CO

c

45

%

K

kk

Ok.

•k

k.

K.

*»

<υ

»—1

CO

00

3D

00

r*

<£>

kD

kO

<43

>4)

»43

CJ

>

sr

ST

sr

ik

1—1

r—i

i—1

r—í

r~i

rd

,—{

l—1

r—1

i—1

r—1

1—i

>(4

e

6

£

E

+J

O

o

O

0

o

cu

r-H

r—1

t—<

r“4

t—1

rH

tH

«—1

t—1

τ—1

j—1

i—1

+-> m

o\o

d°

o\o

d°

o\o

o\°

d°

o\°

d°

o\O

rH

0 λ:

cd

O

σο

O

σο

θ'

03

CO

O

Ol

143

(4

45

•k.

<k

•k,

<k.

«k.

k*

*k

K

Ok

OJ

1—1

o

t—1

o

r~H

o

03

σι

O

03

CD

03

Q

>

sr

ST

sr

ST

00

sr

00

Oddíl

r~1

OJ

co

sr

LQ

10

r-

00

10

11

12

- 19CZ 306845 B6

Extrakty z ječmene použité jako postřiky (uvedené v tabulce 12) byly získány z odrůd Sebastian a Esterel. Z každé odrůdy byly vyrobeny dva různé extrakty (Sebastian, postřik 1, Sebastian, postřik 2 a Esterel, postřik 1 a Esterel, postřik 2).

Každý postřik 1 byl připraven následujícím způsobem až na to, že byla použita jiná odrůda ječmene (Sebastian nebo Esterel): 1 kg ječmene byl vnesen do 1,4 litru vody a ponechán při 15 °C po 20 hodin. Každý postřik 2 byl připraven následujícím způsobem až na to, že byla použita jiná odrůda ječmene (Sebastian nebo Esterel): 1 kg ječmene byl vnesen do 1,8 litru vody a ponechán při 25 °C po 20 hodin. Postřiky 1 a 2 pak byly aplikovány na klíčící ječmen podle v tabulky 10 v množstvích a po dobu podle tabulky 11.

Po 5 dnech klíčení byl ječmen v každém oddílu standardním postupem sušen.

Výtěžnost sladu byla měřena z hmotnosti 1000 zrn pro každý z 12 vzorků. Tabulka 14 uvádí zjištěné hodnoty výtěžnosti.

Tabulka 14

Oddíl/	Odrůda	Postřik použitý při	Výtěžnost sladu
vzorek	ječmene	klíčení	z hmotnosti 1000 zrn
1	Sebastian	Referenční (voda)	36,7
2	Sebastian	Referenční (voda)	36, 5
3	Sebastian	Sebastian, postřik. 1	37,3
4	Sebastian	Sebastian, postřik 1	37,3
5	Sebastian	Sebastian, postřik 2	37,1
6	Sebastian	Sebastian, postřik 2	36, 9
7	Esterel	Referenční (voda)	34,3
8	Esterel	Referenční (voda)	34,8
9	Esterel	Esterel, postřik 1	34,4
10	Esterel	Esterel, postřik 1	35,1
11	Esterel	Esterel, postřik 2	34,7
12	Esterel	Esterel, postřik 2	34,8

Následující tabulka 15 uvádí průměrné hodnoty pro každý duplikovaný vzorek a procentuální zvýšení výtěžnosti dosažené pomocí extraktů z ječmene.

Tabulka 15

Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčení	Průměrná výtěžnost sladu z hmotnosti 1000 zrn	Procentuální nárůst výtěžnosti ve srovnání s referenčním vzorkem
Sebastian	Referenční (voda)	36, 6	—
Sebastian	Sebastian, postřik 1	37,3	1,9%
Sebastian	Sebastian, postřik 2	37,0	1,1 %
Esterel	Referenční (voda)	34,6	—
Esterel	Esterel, postřik 1	34,8	0,6 %
Esterel	Esterel, postřik 2	34,8	0,6 %

-20CZ 306845 B6

Jak je vidět z tabulky 15, výtěžnost sladu u experimentálních vzorků se ve srovnání s referenčními vzorky zvýšila. Větší nárůst výtěžnosti vykázaly zejména vzorky, u nichž byl použit postřik Sebastian.

Příklad 5

Tento příklad byl proveden za účelem vyhodnocení ideálního načasování dávkování extraktu z ječmene při klíčení v procesu sladování. Stejně jako v příkladech 1 až 4 byl pro analyzování vzorků ječmene použit mikrosladovací systém společnosti Joe White. Do každého ze 4 oddílů mikrosladovací jednotky byl umístěn 1 kg ječmene. Tabulka 16 uvádí experimentální podmínky použité v tomto příkladu.

Tabulka 16

Oddíl/ vzorek	Odrůda j ečmene	Postřik použitý při klíčení	Načasování dávkování vody nebo postřiku extraktem při klíčení
1	Scarlett	Referenční (voda)	Jednou po 8 hodinách klíčení
2	Scarlett	Referenční (voda)	Jednou po 24 hodinách klíčení
3	Scarlett	Scarlett, postřik	Jednou po 8 hodinách klíčení
4	Scarlett	Scarlett, postřik	Jednou po 24 hodinách klíčení

Byl použit cyklus tří máčení ponořením. Nejdříve byl ječmen ponořen ve vodě 6 hodin při 15 °C a větrán 12 hodin při 15 °C. Pak byl ječmen ponořen ve vodě 5 hodin při 15 °C a větrán 10 hodin při 15 °C. Poslední ponoření ječmene trvalo 2 hodiny při 15 °C. Po máčení byl ječmen klíčen 5 dnů při 15 °C na cílový obsah vlhkosti 45 % na konci klíčení. Následující tabulka 17 uvádí obsah vlhkosti v ječmeni v každém oddílu na konci 1., 2., 3., 4. a 5. dne a množství vody nebo čistého extraktu nastříkaného na ječmen po 8 hodinách (1. den) nebo po 24 hodinách (2. den) klíčení.

-21 CZ 306845 B6

Den 5	Postřik	1	1	1	1
Vlhkost	49, 0 %	47,4 %	% 8 '8fr	O\o 00 K kO sr
Den 4	Postřik	1	1	1	1
Vlhkost	% 8 '6fr	48,7 %	o\o 00 vr	o\o σ> rsr
Den 3	Postřik	1	1	1	1
Vlhkost	% 6 ‘ Lh	47,2 %	48,0 %	45, 9 %
Den 2	Postřik	1	100 ml	1	100 ml
Vlhkost	o\o kD in ^r	39,2 %	O\o LO) r-4	O\O m v CN sr
Den 1	Postřik	lui 001	1	T™ 001
Vlhkost	o\° kO ^r	43,8 %	44,3 %	44,8 % 1
	Oddil	i—1	CN	00	sr

-22CZ 306845 B6

Extrakt zječmene použitý jako postřik (uvedený v tabulce 16) byl získán z odrůdy ječmene Scarlett. Extrakt zječmene Scarlett byl vyroben ponořením 1 kg ječmene Scarlett do 1,4 1 vody. Ječmen zůstal ponořený 24 hodin a bylo zajištěno větrání při 15 °C.

Výtěžnost sladu byla měřena z hmotnosti 1000 zrn pro každý ze 4 vzorků. Tabulka 18 uvádí zjišío těné hodnoty výtěžnosti.

Tabulka 18

Oddíl/ vzorek	Odrůda ječmene	Postřik použitý při klíčení	Výtěžnost sladu z hmotnosti 1000 zrn
1	Scarlett	Referenční (voda), po 8 hodinách klíčení	33, 0
2	Scarlett	Referenční (voda), po 24 hodinách klíčení	33,0
3	Scarlett	Scarlett, postřik, po 8 hodinách klíčení	33,8
4	Scarlett	Scarlett, postřik, po 24 hodinách klíčení	33,0

Jak je vidět z tabulky 18, jestliže se aplikuje postřik Scarlett na klíčící ječmen po 24 hodinách klíčení, nedojde ke zvýšení výtěžnosti sladování ve srovnání s referenčním vzorkem. Jestliže se však aplikuje postřik Scarlett po 8 hodinách klíčení, dojde ke zvýšení výtěžnosti o 2,4 %. Toto výrazné zvýšení výtěžnosti o 2,4 % je překvapující a mohlo by představovat značnou komerční výhodu pro sladovny vyrábějící slad k výrobě piva.

Příklad 6

Byly provedeny čtyři testy podle metody, při níž se měnily koncentrace extraktu, načasování a 25 počet dávek extraktu. Vzorky máčeného sladu byly získány z komerční sladovny Cargill, Incorporateďs Spiritwood, Severní Dakota, USA. Vzorky byly získány z téže komerční šarže přibližně po jednom dni standardního klíčení, ale před prvním běžným postřikováním (máčením). Konkrétně byly vzorky ječmene použité v tomto příkladu získány po 25, 2 6, 24 a 22 hodinách standardního klíčení pro testy 1, 2, 3 a 4.

Každý vzorek pak byl podroben čtyřdennímu klíčení a sušení v mikrosladovacím systému vlastní konstrukce. Tento vlastní mikrosladovací systém z hlediska provozních podmínek simuloval standardní sladovací systém. Klíčení ve vlastním mikrosladovacím systému probíhalo přibližně 3 dny. V prvních dvou dnech klíčení v mikrosladovacím systému vlastní konstrukce byl materiál 35 vystaven vlhkému vzduchu při teplotě 13 až 14 °C (56 až 57 °F). Ve třetím dnu klíčení v mikrosladovacím systému vlastní konstrukce byla teplota zvýšena na 18 °C (65 °F). První zavodnění (vodou nebo čistým extraktem) při klíčení bylo provedeno, jakmile byl klíčící ječmen přepraven do vlastního mikrosladovacího systému (z komerčního prostoru pro klíčení). Druhé zavodnění bylo provedeno v testech 2, 3 a 4. Doby zavodnění jsou uvedeny níže v tabulce 19.

K sušení ječmene ve vlastním mikrosladovacím systému byl použit čtyřstupňový cyklus. První stupeň představovalo zahřívání při 60 °C (140 °F) po 13,5 hodiny. Ve druhém stupni sušení byl zelený slad zahříván při 74 °C (165 °F) po 5 hodin. Ve třetím stupni sušení byl zelený slad za

-23 CZ 306845 B6 hříván při 85 °C (185 °F) po 5 hodin. Poslední stupeň sušení trval 0,5 hodiny a zelený slad byl při něm temperován na 21 °C (70 °F). V posledním stupni sušení byl použit zvýšený průtok vzduchu.

V tomto příkladu byl každý extrakt z ječmene vyroben následovně: Byla zachycena namáčecí voda z každého ze dvou komerčních sladovacích procesů (jeden s ječmenem odrůdy Metcalfe, druhý s ječmenem odrůdy MV69) po 8 hodinách prvního ponoření. Pak byl každý vzorek namáčecí vody odpařen varem na 1/10 původního objemu (90 % objemu bylo vyvařeno). Získané koncentrované extrakty z ječmene pak byly rekonstituovány vodou upravenou pomocí reverzní osmózy (RO voda) na extrakty určené k použití v tomto příkladu. Tyto extrakty byly rekonstituovány na koncentrace 100 %, 10 % a 1 % (v porovnání s původním objemem). Například pro 100% koncentraci byl přidán dostatek RO vody, aby byl objem extraktu stejný jako objem původně odstraněný ve stadiu namáčení. Pro 10% koncentraci byl přidán dostatek RO vody, aby byl objem extraktu desetinásobkem původně při namáčení získaného objemu. Pro 1% koncentraci byl přidán dostatek RO vody, aby byl objem extraktu stonásobkem původně při namáčení získaného objemu.

Následující tabulka 19 uvádí experimentální parametry čtyř testů provedených v tomto příkladu.

Tabulka 19

Test	Zdroj extraktu	Odrůda ječmene	Doba zpracování
1	Metcalfe - první ponoření po 8 hodinách	Metcalfe	po 25 hodinách klíčení
2	Metcalfe - první ponoření po 8 hodinách	Metcalfe	po 26 a 48 hodinách klíčení
3	MV69 - první ponoření po 8 hodinách	Metcalfe	po 24 a 48 hodinách klíčení
4	MV69 - první ponoření po 8 hodinách	Metcalfe	po 22 a 48 hodinách klíčení

Další tabulka 20 uvádí hodnoty výtěžnosti z hmotnosti 1000 zrn pro každý ze čtyř testů a pro každý konkrétní extrakt. Pro každý test byly provedeny dva kontrolní pokusy. Kontrolní vzorky odkazují k testům, při nichž byla na ječmen ve výše uvedených dobách nastřikována voda místo extraktu z ječmene.

Tabulka 20

Test	Kontrola 1	Kontrola 2	1% extrakt	10% extrakt	100% extrakt
1	37,12	38,41	38,71	38,81	38,96
2	34,45	34,49	33,13	35,15	35, 01
3	39,76	39, 74	-	40, 14	39, 74
4	33,29	32,64	-	33,42	32,22

Výše uvedená tabulka ukazuje, že testy, při nichž byl extrakt vyroben ze stejné odrůdy ječmene jako sladovaný ječmen (testy 1 a 2), vykázaly zvýšenou výtěžnost, zejména pak v případě použití koncentrovanějších extraktů.

-24CZ 306845 B6

Příklad 7

Bylo provedeno pět testů postupem, při němž se měnily odrůdy ječmene použité k výrobě extraktu a doby dávkování extraktu. Vzorky máčeného sladu byly získány z komerční sladovny Cargill, Incorporateďs Spiritwood, Severní Dakota, USA. Vzorky byly získány z různých komerčních namáčených šarží a přibližně po jednom dni standardního klíčení, ale před prvním běžným postřikováním (máčením). Konkrétně byly vzorky ječmene použité v tomto příkladu získány po 21, 21, 20, 20 a 24 hodinách standardního klíčení pro testy 1, 2, 3, 4 a 5. Každý vzorek pak prodělal 4 dny klíčení a sušení v mikrosladovacím systému vlastní konstrukce za podmínek podobných podmínkám podle příkladu 6.

První zavodnění (vodou nebo čistým extraktem) při klíčení bylo provedeno, jakmile byl klíčící ječmen přepraven do vlastního mikrosladovacího systému (z komerčního prostoru pro klíčení). Všechny vzorky prodělaly i druhé zavodnění. Doby zavodnění jsou uvedeny v následující tabulce

21. Extrakty použité v tomto příkladu byly vyrobeny stejným způsobem jako extrakty popsané v příkladu 6 až na to, že všechny extrakty použité v tomto příkladu byly rekonstituovány na 100 %.

Následující tabulka 21 uvádí experimentální parametry pěti testů provedených v tomto příkladu.

Tabulka 21

Test	Zdroj extraktu	Odrůda ječmene	Doba zpracování
1	Metcalfe - první ponořeni po 11 hodinách	Metcalfe	po 21 a 45 hodinách klíčení
2	Metcalfe - první ponoření po 11 hodinách	Tradition	po 21 a 48 hodinách klíčení
3	Metcalfe - první ponoření po 11 hodinách	Tradition	po 20 a 48 hodinách klíčení
4	Tradition - první ponoření po 11 hodinách	Tradition	po 20 a 48 hodinách klíčení
5	Tradition - první ponoření po 11 hodinách	Lacey	po 24 a 48 hodinách klíčení

V každém testu byly otestovány dva kontrolní vzorky a tři experimentální vzorky. Kontrolní vzorky byly postřikovány vodou, experimentální vzorky byly postřikovány extraktem z ječmene.

V každém testu byly zjištěny průměrné hmotnosti 1000 zrn u dvou kontrolních vzorků a tří experimentálních vzorků. Následující tabulka 22 uvádí hodnoty výtěžnosti.

-25 CZ 306845 B6

Tabulka 22

Test	Kontrolní průměrná výtěžnost	Experimentální průměrná výtěžnost	Procentuální zvýšení výtěžnosti
1	36,718	37,063	0,9 %
2	32,768	33,257	1,5 %
3	30,871	31,387	1,7 %
4	31,180	31,566	1,2 %
5	31,734	32,115	1,2 %

Jak je zřejmé z výše uvedené tabulky 22, všechny vzorky vyrobené s použitím extraktu vykázaly podstatné zvýšení výtěžnosti. Při použití v provozním měřítku může takové zvýšení výtěžnosti znamenat pro výrobce značný ekonomický prospěch.

Claims

1. Způsob zvyšování výtěžnosti sladovaného ječmene v procesu sladování ječmene, obsahující následující kroky:

máčení ječmene v jednom nebo více ponořovacích krocích pro získání hydratovaného ječmene, klíčení hydratovaného ječmene a nanášení extraktu z ječmene na klíčící ječmen pro získání naklíčeného ječmene, přičemž extrakt zječmene se rozprašuje na klíčící ječmen, a pražení klíčícího ječmene pro získání sladovaného ječmene.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se extrakt z ječmene, který se aplikuje na ječmen při procesu sladování ve stadiu klíčení, získává z namáčecí vody při stejném procesu sladování ve stadiu namáčení.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se extrakt z ječmene vyrábí ponořením ječmene do vody po dobu alespoň od jedné hodiny do zhruba osmnácti hodin.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr vody k ječmeni, používaný k výrobě extraktu zječmene, činí zhruba od 1 : 1 do zhruba 10:1.

5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že extrakt z ječmene se aplikuje na ječmen v období zhruba od 8 hodin do zhruba 72 hodin od zahájení klíčení.

6. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že extrakt z ječmene se aplikuje na ječmen v období zhruba od 8 hodin do zhruba 72 hodin od zahájení klíčení.

7. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že extrakt z ječmene se aplikuje na ječmen v období zhruba od 4 hodin do zhruba 30 hodin od zahájení klíčení.