Proces namaczania ziarna podczas słodowania

Namaczanie ziarna to jeden z najtrudniejszych procesów podczas słodowania. Jego zadaniem jest doprowadzenie do ziarna odpowiedniej ilości wody w celu zapoczątkowania rozwoju kiełka liścieniowego i korzonka oraz pobudzenia aktywności enzymów i zainicjowania przemian biochemicznych.

Podczas namaczania woda powoli przenika do wnętrza ziarna, a rozpuszczalne związki odżywcze przedostają się z części przyzarodkowej do zarodka. Następuje pęcznienie niektórych składników (białek, skrobi, celulozy), a objętość ziaren zwiększa się mniej więcej o połowę. Barwa ziaren zmienia się ze słomkowej na brązową. Z łuski są usuwane substancje gorzkie, garbniki, polifenole, barwniki i inne, które utrudniają wchłanianie wody. Pod koniec tego etapu zaczynają wyrastać z ziarna na zewnątrz korzonki. Jeżeli zjawisko to, zwane oczkowaniem, występuje w całej partii, mamy do czynienia z równomiernym namoczeniem ziaren.

Jęczmień moczy się zazwyczaj do uzyskania 42-48 proc. wody w ziarnie. Stopień namoczenia ziarna przekazywanego do kiełkowania zależy m.in. od rodzaju produkowanego słodu (np. w przypadku słodu monachijskiego stopień namoczenia powinien być o 1-2 proc. wyższy niż w przypadku słodu pilzneńskiego) oraz właściwości jęczmienia (np. wrażliwości na wodę, zawartości białka itp.). Należy zapewnić wszystkim ziarnom jednakowe warunki wchłaniania wody, zbliżone do naturalnych. Zwiększenie aktywności enzymatycznej związane z rozpoczęciem procesów wzrostowych obserwowane jest już przy zawartości wody w ziarnie wynoszącej 30 proc. i optymalnym dostępie powietrza.

Na szybkość wchłaniania wody mają wpływ następujące czynniki:

Czas moczenia. Największe tempo wchłaniania wody obserwuje się w pierwszym okresie moczenia ziaren. Wielkość ta z czasem maleje w związku z wyrównywaniem ciśnienia osmotycznego i naprężeniem półprzepuszczalnych błon komórkowych.

Temperatura wody. Im wyższa temperatura wody, tym krótszy czas jej wchłaniania. Moczenie ziaren w wodzie o wysokiej temperaturze niesie jednak ze sobą niebezpieczeństwo rozwoju grzybów i pleśni. Przyjmuje się, że optymalna temperatura wody to 15-20 stopni Celsjusza. Szybkość wchłaniania wody nie jest w istotny sposób uzależniona od zawartości rozpuszczonych soli mineralnych ani od kwasowości czynnej. Niekorzystne jest jednak stosowanie wody zbyt twardej i zawierającej dużo żelaza.

Ilość tlenu. Pobór tlenu jest wprost proporcjonalny do wchłaniania wody. Im więcej wody wchłonie ziarno, tym intensywniej przebiegają procesy przemiany materii i tym wyższe jest zużycie tlenu. Niedobór tlenu prowadzi do wystąpienia zjawiska oddychania śródcząsteczkowego i w konsekwencji do powstania niepożądanych związków chemicznych, takich jak kwasy, alkohole, estry itp., które mają negatywny wpływ na aromat słodu.

Zawartość białka. Ziarna o wyższej zawartości białka (tzw. ziarna szkliste) charakteryzują się niższą szybkością wchłaniania wody.

Grubość ziaren. Wodę szybciej wchłaniają ziarna szczupłe, mączyste (o wysokiej zawartości skrobi), a także uszkodzone, które są bardzo podatne na rozwój mikroorganizmów.

Stopień uszkodzenia ziaren. Ze względu na większe tempo wchłaniania wody w przypadku ziaren z uszkodzoną łuską kiełek (liścień) wyrasta zbyt szybko w miejscu uszkodzenia (ziarna takie nazywane są huzarami). Jest to zjawisko niepożądane, ponieważ słód uzyskany z takiego surowca ma niższą wartość technologiczną.

Istnieje wiele sposobów moczenia jęczmienia, lecz obecnie stosowane są głównie trzy rozwiązania: moczenie powietrzno-wodne, moczenie stałym przepływem napowietrzanej wody oraz moczenie przez zraszanie. Wybór odpowiedniej metody powinien być poprzedzony analizą jej efektywności z uwzględnieniem kryteriów stopnia namoczenia, czasu moczenia i zużycia wody.

Moczenie powietrzno-wodne polega na naprzemiennym przetrzymywaniu ziaren pod wodą i bez wody. Wodę zmienia się najczęściej 2 lub 3 razy na dobę, a ziarna znajdują się na przemian 3 godziny pod wodą i 6 godzin bez wody. Podczas moczenia powietrznego intensywność wchłaniania wody przez ziarna jest większa niż wówczas, gdy ziarna pozostają cały czas pod wodą. Gdy ziarna zanurzone są w wodzie, należy przeprowadzać intensywne wietrzenie. To najlepszy sposób na odpowiednie natlenienie ziaren. Bardzo ważne jest również jednoczesne odprowadzanie dwutlenku węgla powstającego w wyniku procesów przemiany materii zachodzących w ziarnach.

Moczenie stałym przepływem napowietrzonej wody pozwala na ciągłe usuwanie dwutlenku węgla, zanieczyszczeń i substancji wyługowanych z łuski. Niestety wiąże się ono ze znacznym zużyciem wody.

Moczenie przez zraszanie jest stosowane po dokładnym wymyciu ziaren i przeprowadzeniu wstępnego moczenia powietrzno-wodnego. W ostatniej fazie moczenia następuje zraszanie ziaren wodą ze stałym odprowadzaniem dwutlenku węgla i substancji wyługowanych z łuski.

W zależności od wybranej metody i warunków prowadzenia procesu namaczania czas potrzebny do uzyskania stopnia namoczenia wynoszącego od 42 do 48 proc. może się wahać od 36 do 72 godzin, a zużycie wody może wynieść od 5 do 14 metrów sześc. na tonę.

Aby otrzymać produkt jednorodny, a więc taki, w którym ziarna mają podobną zawartość wody po zakończeniu etapu namaczania, należy używać jęczmienia jednej odmiany, właściwie oczyszczonego i posortowanego. Ważne jest także utrzymywanie odpowiedniej higieny pomieszczeń i urządzeń. Pozwala to ograniczyć ryzyko rozwoju niepożądanych drobnoustrojów. Ponadto należy okresowo przeprowadzać kontrolę stopnia namoczenia ziaren.