Studie der Arkansas Agricultural Experiment Station befasst sich mit der Trocknung von Reis für Bier

Forscher der Arkansas Agricultural Experiment Station fanden heraus, dass der Einsatz einer industriellen Mikrowelle die Zeit, die zum Trocknen von Reis für die Bierherstellung benötigt wird, von Tagen auf Stunden verkürzen kann und sich möglicherweise für andere Lebensmittelzwecke des Grundnahrungsmittels eignet.

Da Arkansas-Reis eine Schlüsselzutat in der Bierproduktion ist – etwa 18 Millionen Scheffel Arkansas-Reis gingen im Jahr 2021 in das von Anheuser-Busch hergestellte Bier ein – führten Forscher ein Brauexperiment durch, um herauszufinden, ob mit dieser neuen Technologie getrockneter Reis negative Auswirkungen hatte auf dem „süßen Wasser“, der Würze, die nach Zugabe von Hopfen und Hefe zu Bier verarbeitet wird.

Obwohl es Mikrowellenherde bereits seit den späten 1940er Jahren gibt, sind sie bei kommerziellen Reistrocknern noch nicht zum Mainstream geworden. Die Forschung des Arkansas Rice Processing Program zu Mikrowellen-Reistrocknern hat gezeigt, dass die Technologie das Potenzial hat, die Trocknungszeit zu verkürzen und den Durchsatz während der geschäftigen Erntesaison zu erhöhen.

„Es ist wichtig festzustellen, ob der neue Mikrowellentrocknungsansatz ein Produkt ergibt, das mit der traditionellen Methode übereinstimmt“, sagte Griffiths Atungulu, Direktor des Arkansas Rice Processing Program und außerordentlicher Professor für Getreideverarbeitung und Nacherntesystemtechnik an der University of Arkansas bei Pine Bluff. „Mikrowellen ermöglichen eine schnelle Trocknung und bieten möglicherweise weitere Vorteile gegenüber herkömmlichen Trocknungsansätzen.“

BESSER ALS HEISSE LUFT

Reis wird normalerweise mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20 % geerntet und in Behältern gelagert, um den Lufttrocknungsprozess auf einen optimalen Lagergrad von 12,5 % einzuleiten. Dieser Feuchtigkeitsgehalt beugt Schimmelbildung vor und trägt dazu bei, die strukturelle Qualität des Reises zu erhalten, sagte Atungulu.

Während neue Technologien die Reisernte und die Liefergeschwindigkeit erhöht haben, ist die Reistrocknungsinfrastruktur nicht im gleichen Tempo gewachsen. Das Rice Processing Program leistet Pionierarbeit in der Forschung zur Mikrowellentrocknung von Reis, um den Anforderungen höherer Lieferraten an kommerzielle Trocknungsanlagen gerecht zu werden, sagte er. Arkansas steht unter den Reis produzierenden Staaten an erster Stelle und wird im Jahr 2022 fast 50 % der US-Reisproduktion ausmachen.

Normalerweise wird Reis entweder mit erhitzter oder nicht erhitzter Luft getrocknet, die als „natürliche Luft“ bezeichnet wird. Die Forschung des Rice Processing Program zeigt, dass Würze aus mikrowellengetrocknetem Reis eher mit Würze aus natürlichem luftgetrocknetem Reis vergleichbar ist als mit Würze aus heißluftgetrocknetem Reis.

Atungulus frühere Forschung mit der wissenschaftlichen Mitarbeiterin Deandrae Smith, die im Resource Magazine der American Society of Agricultural and Biological Engineers vorgestellt wurde, zeigte, dass Mikrowellentrocknung die Reistrocknungskapazität, die gesamte Reisqualität und den „Kopfertrag“ oder den Prozentsatz der Reiskörner erhöhen kann die nach dem Fräsen noch mindestens drei Viertel ihrer ursprünglichen Länge haben.

Ihre Forschung wurde vom Industriepartner AMTeK Microwaves und einem Small Business Innovation Research-Stipendium unterstützt, das vom National Institute of Food and Agriculture des US-Landwirtschaftsministeriums verwaltet wird.

NICHT DIE MIKROWELLE DEINER MUTTER

Zur Veranschaulichung: Dies sind nicht die Mikrowellenherde, die in den meisten Privatküchen zu finden sind und etwa 1 Kilowatt Leistung abgeben. Die industrielle 75-Kilowatt-Mikrowelle, die vom Rice Processing Program verwendet wird, besteht aus einem 4 Fuß langen, 2 Fuß breiten und 2 Fuß hohen Kasten, durch den ein Förderband läuft. Es kann den Feuchtigkeitsgehalt von Reis in einem einzigen Durchgang innerhalb von etwa acht Minuten von etwa 20 % auf 13 % senken.

Im Vergleich dazu erfordert die Heißlufttrocknungsmethode bei Luft von 140 Grad Fahrenheit zwei bis drei Durchgänge unter den Trocknern, wobei jeder Durchgang je nach Feuchtigkeitsgehalt 20 bis 30 Minuten dauert. Die natürliche Lufttrocknung bei etwa 77 Grad dauert fünf bis sieben Tage, erfordert aber keinen Temperschritt.

Sobald der Reis in der Mikrowelle getrocknet ist, muss er temperiert werden – nach dem Trocknen vier Stunden lang auf der Trocknungstemperatur gehalten werden, um die Rissbildung zu reduzieren und die Reisausbeute zu verbessern. Laut Kaushik Luthra, Postdoktorand beim Rice Processing Program, ist das Tempern auch nach dem Trocknen mit Heißluft erforderlich, aber nach zwei Durchgängen mit Temperieren dazwischen dauerte das Trocknen von Reis in der Mikrowelle weniger als die Hälfte der Zeit wie das Trocknen mit Heißluft.

Die Studie der Experimentierstation zum Brauen mit mikrowellengetrocknetem Reis wurde von Luthra, Atungulu und dem Lebensmittelwissenschaftsstudenten Christopher Stuckey durchgeführt. Die Studie „Auswirkungen von Trocknungstechniken auf die physiochemischen Eigenschaften von getrocknetem Reis und ihr Einfluss auf den Reisbierbrauprozess“ wurde 2022 von der American Society of Agricultural and Biological Engineers veröffentlicht.

In der Studie wurde Würze aus mikrowellengetrocknetem Reis mit Würze aus mit natürlicher Luft getrocknetem Reis und mit Heißluft bei 125 und 140 Grad getrocknetem Reis verglichen. Der Zweck der Studie bestand darin, die Auswirkungen verschiedener Reistrocknungsbehandlungen auf den Gehalt an Protein und Amylose – einer der beiden Stärkekomponenten – in der Würze zu verstehen, da diese beiden Komponenten einen Einfluss auf den Brauprozess und die daraus resultierenden Nährstoffe haben Inhalt.

VERGLEICHEN UND GEGENÜBERSTELLEN

Der Vorteil der Verwendung von Reis in Bier besteht darin, dass er reichlich Zucker für die Umwandlung der Hefe in Alkohol liefert, ohne das sirupartige Mundgefühl, das durch den zusätzlichen Zucker aus gemälzter Gerste entsteht, sagte Atungulu. Für das Experiment brauten Stuckey und Luthra jede Charge mit 15 % Langkornreis aus Arkansas-Anbau und 85 % zweireihiger gemälzter Gerste.

Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass Würze, die aus heißluftgetrocknetem Reis hergestellt wurde, einen geringeren Proteingehalt und höhere Mengen an Amylose, einem langkettigen Zucker, aufwies. Dies war wahrscheinlich auf die längere Mahlzeit zurückzuführen, die für heißluftgetrockneten Reis erforderlich ist, um den im Brauexperiment verwendeten Standardgehalt an Oberflächenlipiden – oder Fett – von 0,4 % zu erreichen. Durch die längere Mahldauer wird ein größerer Teil des Proteingehalts in der Kleie entfernt, was zu einem höheren Anteil an Amylose führt, heißt es in der Studie.

Die Anfangsdichte oder der Zuckergehalt war bei allen drei Chargen, die mit jeder Trocknungsmethode hergestellt wurden – natürliche Luft, Heißluft und Mikrowelle – ähnlich. Zum Vergleich: Der Zuckergehalt der reinen Malz-Kontrollcharge war etwas niedriger.

Atungulu sieht den Einsatz von Mikrowellen-Reistrocknern in zylindrischen Förderbändern vor, um weniger Platz in den Verarbeitungsanlagen zu beanspruchen, sowie einen schonenden Lufttrockner zur Endbearbeitung, um den Trocknungsprozess nach der schnellen Verdunstung durch Mikrowellen abzuschließen. Er sagte, dass die Anwendung auch das Potenzial habe, zum Trocknen von Reis, der zur Nährstoffzugabe vorgekocht wurde, und zum Trocknen von teilweise gekochtem „Instant-Reis“ eingesetzt zu werden.

Um mehr über die Forschung der Division of Agriculture zu erfahren, besuchen Sie die Website der Arkansas Agricultural Experiment Station: https://aaes.uada.edu. Folgen Sie der Agentur auf Twitter unter @ArkAgResearch.

John Lovett ist Mitarbeiter der Systemabteilung für Landwirtschaft der University of Arkansas.

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