Применение ЭХА-растворов для экстракции горьких веществ хмеля

УДК 663.423

Применение ЭХА-растворов для экстракции горьких веществ хмеля

|Б. В. Кругликов, М. В. Гернет, д-р техн. наук, профессор Московский государственный университет пищевых производств

Ключевые слова: пиво; хмель; горькие вещества; ЭХА-растворы; ЭХА-вода; вода-микс.

Keywords: beer; hop; bitter substances; EXA-solutions; EXA-water; water-mix.

Непременным условием успешного продвижения российского пива на внутреннем и внешнем рынках служит рост его конкурентоспособности, а следовательно, повышение качества пива. Даже во время кризиса производители не могут позволить себе снизить качество продукции, так как это может негативно повлиять на имидж компании, и работа по продвижению бренда на рынке и борьбе с конкурентами будет сведена на нет [1].

В настоящее время в связи с острой конкуренцией на пивоваренном рынке России приоритетными исследованиями становятся разработки новых технологических приемов, оказывающих влияние на качество пива, а также позволяющих снизить его себестоимость.

Один из возможных путей решения данной проблемы — применение электрохимической активированной (ЭХА) воды, полученной на установке «СТЭЛ-Перокс-20», в производстве пива с целью уменьшения затрат на хмель и продукт его переработки.

Хмель — основное, дорогое и незаменимое сырье в производстве пива. Поэтому от качества хмеля и препаратов, получаемых из него, зависит эффективность пивоваренного производства в целом. За горечь охмеленных продуктов отвечают а-кислоты. В хмелевых продуктах они находятся обычно в слаборастворимом состоянии.

Из литературных данных известно о применении ЭХА-растворов, полученных на установке «СТЭЛ-20 АК» для экстракции хмеля. Согласно результатам эксперимента использование ЭХА-растворов позволило уменьшить потери а-кислот, сократить порции за-

дачи хмеля, сохранить качество готового пива, а также снизить себестоимость продукта [2].

В связи с этим представляло интерес исследовать технологические режимы (температура, продолжительность экстракции, рН) предобработки хмеля ЭХА-водой, полученной на установке «СТЭЛ-Перокс-20» и найти оптимальные.

Исследование процессов водоподго-товки и практика использования воды в родственных отраслях промышленности показывают, что для получения стабильной продукции производственная вода должна иметь оптимальный солевой состав, идентичный для производства определенного сорта пива данного производителя [3].

Поэтому более эффективный метод умягчения — кондиционирование, включающее все технологические операции, связанные с доведением воды до требуемых кондиций, благоприятно сказывающихся на проведении технологических процессов и позволяющих добиться высокого качества готовой продукции.

Учитывая получение положительных результатов на стадии затирания зернового сырья в предыдущем эксперименте [4], было интересным выбрать оптимальный состав воды для предобработки хмеля и определить его влияния на выход а-кислот.

Исследования по определению оптимального состава воды для предобработки хмеля и выбора оптимального режима проведения экстракции проводили в лабораторных условиях, для чего использовали прессованный хмель с массовой долей а-кислот 2,7% и влажностью 10,5%. В данном экспе-

рименте для получения ЭХА-раствора применяли установку «СТЭЛ-Перокс-20». После проведения ЭХА в эксперименте использовали анолит с рН 2,8 и ф = 270 Вт. В качестве контрольного образца брали экстракт хмеля, полученный с применением воды, умягченной на установке обратного осмоса, поскольку данный способ умягчения воды в настоящее время широко используется на заводах для приготовления пива.

Первым этапом эксперимента было изучение влияния способа обработки воды на выход а-кислот при предобработке хмеля. Для выяснения влияния состава воды на выход а-кислот приготовили четыре образца воды, умягченных различными способами: обработкой на установке обратного осмоса; дистилляцией; прошедшей ЭХА; кондиционированием (вода-микс).

Вода-микс была получена смешиванием ЭХА-раствора с обратноосмо-тической водой в соотношении 20 : 80. Данное процентное соотношение было выбрано с учетом ранее полученных положительных результатов [4].

Экстракцию проводили при следующих условиях: прессованный хмель заливали водой, умягченной различными способами, и выдерживали в течение 60 мин при температуре 20 °С. Полученные данные представлены в таблице и на рис. 1.

Как видно из таблицы и рис. 1, значительное увеличение выхода

Образцы воды, умягченные разными способами

я __ 1 с и

Показатель обратный осмос дистилляц < X m вода-мик

Выход а-кислоты,% 25 23 35 32

40 35  i 30-| 25  U i 20  S 15- О в 10 • со 5 •

Ш Обратный осмос Ш Дистилляция  ЭХА Ш Вода-микс

Рис. 1. Выход экстракта при обработке хмеля водой, умягченной разными способами

Рис. 2. Влияние продолжительности обработки

на процесс экстрагирования горьких веществ хмеля

Рис. 3. Влияние температуры воды

на выход горьких веществ хмеля

Рис. 4. Влияние рН на выход горьких веществ хмеля

а-кислот давали предобработки хмеля анолитом и водой-микс. Увеличение выхода а-кислот составило 40 и 28% соответственно по сравнению с контрольным образцом.

Вторым этапом эксперимента было определение технологических режимов (температура, продолжительность экстракции, рН) предобработки хмеля, которые обеспечивали бы максимальный выход а-кислот, и предобработан-ный хмель придавал бы пиву приятную горечь.

Согласно положительным результатам, полученным на предыдущем этапе эксперимента, предобработку хмеля было решено проводить ЭХА-водой и водой-микс.

Определение технологических режимов предобработки хмеля было начато с подбора оптимальной продолжительности обработки хмеля.

Экстракцию проводили при следующих условиях: прессованный хмель заливали раствором анолита, водой-микс, водой, умягченной на установке обратного осмоса при температуре 20 °С.

Процесс экстракции проводили 30; 60 и 90 мин. Затем определяли содержание а-кислот в образцах. Полученные результаты представлены на рис. 2.

Как видно из рис. 2, оптимальное время экстракции — переработка хмеля 60 мин. Хотя продолжительность предобработки 90 мин и более качественная с точки зрения выхода горьких веществ, однако процент увеличения выхода а-кислот не соответствует потерям во времени.

После получения положительных результатов в предыдущей части эксперимента была продолжена рабо-

та по выбору оптимального режима предобработки хмеля. Следующим параметром режима предобработки был подбор оптимальной температуры предобработки хмеля.

Из литературных данных известно о разрушении нестойких веществ ЭХА воды при нагревании [5], поэтому было принято решение о проведении экстракции при температурах 35; 40; 45; 50; 60 °С. Экстракцию проводили при следующих условиях: прессованный хмель заливали раствором анолита, водой-микс, водой, умягченной на установке обратного осмоса, и выдерживали в течение 60 мин при заданных температурах. Результаты эксперимента представлены на рис. 3.

Как видно из рис. 3, экстрагирование горьких веществ хмеля анолитом и водой-микс при температуре 45 °С позволяет увеличить выход а-кислоты на 82 и 73% соответственно по сравнению с контрольным образцом.

Как известно, выход а-кислот зависит от величины рН. Более высокое значение рН дает лучшую изомеризацию. Лучшие результаты достигались при рН 9,0 [6]. Исходя из вышесказанного, следующим параметром режима предобработки было определение оптимального значения рН.

Экстракцию проводили при следующих условиях с учетом полученных положительных результатов в предыдущих частях эксперимента: хмель заливали раствором анолита и водой-микс с рН от 2,8 до 5,5 (после проведения электрохимической активации образцы были доведены 0,1 н. NaOH до необходимых значений рН). В воду, умягченную на установке обратного осмоса, также вводили 0,1 н. NaOH для получения аналога (по величине рН) анолита и выдерживали в течении 60 мин при температуре 45 °С. Полученные данные представлены на рис. 4.

Прозрачность

Пенообразование

Аромат

> Цвет

^ Вкус

Хмелевая горечь

— Обратный осмос

— ЭХА

— Вода-микс

Рис. 5. Органолептические

показатели готового пива

Из рис. 4 следует, что выход горьких веществ хмеля при его обработке анолитом и водой-микс с рН 9,0 увеличивает выход а-кислот. Однако увеличение выхода горьких веществ хмеля при его обработке анолитом и водой-микс с рН 9,0 незначительно по сравнению с обработкой аноли-том и водой-микс с рН 5,5. Поскольку анолит и вода-микс с рН 5,5 оптимальны на стадии затирания и не требуют дополнительных затрат на кондиционирование воды для предобработки хмеля, принимаем лучшее значение рН 5,5.

Полученные данные свидетельствуют о том, что применение ано-лита «СТЭЛ-Перокс-20» в качестве экстрагента позволяет значительно увеличить выход а-кислот хмеля. Оптимальный режим проведения предобработки: температура 45 °С, рН 5,5, длительность экстракции 60 мин.

Входящие в состав отдельных частей хмеля вещества, разнообразные по своей природе и химическому строению, придают пиву характерный горький вкус и специфический аромат. Горечь служит важным показателем пива и оказывает решающее влияние на общий вкус пива.

Для определения влияния хмеля, предобработанного ЭХА-водой и водой-микс с выбранным нами опытным режимом, на органолеп-тические показатели готового пива были приготовлены три образца пива, в состав которых вошел хмель, предобработанный водой, умягченной разными способами. В качестве контроля использовали образец, приготовленный на воде, умягченной на установке обратного осмоса (ОО). В качестве опытных образцов были

взяты образцы, в состав которых вошел хмель, предобработанный водой: после ЭХА, воды-микс. Сбраживание образцов проводили с помощью дрожжей 5. свтвю1з1а, 34 расы.

В готовом пиве определяли органолептические показатели. Дегустацию проводили по 25-балльной системе. Сравнительная дегустационная оценка пива, приготовленного с использованием хмеля, предобрабо-танного водой, умягченной разными способами, представлена на рис. 5.

Согласно проведенной дегустационной оценке образец пива, приготовленный с применением хмеля, обработанного водой-микс, имел самую высокую дегустационную оценку. Он отличался мягким, гармоничным вкусом и имел более высокую оценку по сравнению с аналогичными по составу образцами, приготовленными с использованием хмеля, обработанного водой различного способа умягчения.

Таким образом, применение ЭХА-растворов на стадии предобработки хмеля увеличивает содержание а-кислот в экстракте хмеля. Подобранный режим предобработки хмеля экономически целесообразен и улучшает дегустационную оценку готового пива.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бондарева, С. В. Машины «Хойфт» — незаменимые помощники на современной линии розлива/С. В. Бондарева // Пиво и напитки. — 2009. — № 2. — С. 50.

2. Храпенков, С. Н. Применение ЭХА-растворов и ферментных препаратов для экстракции хмеля/С. Н. Храпенков, М. В. Гернет, Д. А. Свиридов // Пиво и напитки. — 2004. — № 2. — С. 32-33.

3. Рябчиков, Б. Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования/Б. Е. Рябчиков. — М.: ДеЛи принт, 2004. — С. 196-197.

4. Кругликов, Б. В. Влияние ЭХА-растворов на физико-химические и органолептические свойства светлого пива/Б. В. Кругликов, М. В. Гернет // Пиво и напитки. — 2009. — № 1. — С. 18-19.

5. Храпенков, С. Н. Электрохимическая активация при получении пивного сусла/С. Н. Храпенков [и др.] // Пиво и напитки. — 2003. — № 4. — С. 18-19.

6. Калунянц, К. А. Технология солода, пива и безалкогольных напитков/К. А. Калунянц, В. Л. Яровенко, В. А. Домарец-кий, Р. А. Колчева. — М.: Колос, 1992. — С. 231-234. «

«САН ИнБев» — лучшее пищевое предприятие Волгоградской области

По итогам работы в 2010 г. Волжский филиал ОАО «САН ИнБев» стал победителем регионального конкурса «Лучшие менеджеры и организации 2010 года» в номинации «Агропромышленный комплекс, пищевая и перерабатывающая промышленность».

Конкурс проводится уже несколько лет подряд, и предприятие уже признавалось лучшим в 2007 и 2009 гг.

Победителей определяли на основе оценки комплексных критериев, отражающих уровень развития производства, реализацию инвестиционных программ и социальных проектов, исполнение налоговых обязательств и т. д. В сложных экономических условиях завод «САН ИнБев» продемонстрировал положительную динамику по всем параметрам: были сохранены объемы производства, на 20% за год выросла среднемесячная зарплата работникам предприятия с учетом социальных выплат, объемы налоговых отчислений в бюджеты всех уровней выросли в 2,4 раза, продолжается реализация социальных программ.

Вот уже два года подряд волжский пивоваренный завод возглавляет рейтинг предприятий, принадлежащих пивоваренному концерну «Анхойзер-Буш Инбев», а в рейтинге организаций Волгоградской области входит в пятерку лидеров и занимает первое место по сумме уплаченных налогов на одного работающего.

Награждение лучших менеджеров и организаций 2010 г. состоялось в Большом зале здания областной администрации. С заслуженной победой призеров поздравили первый заместитель главы администрации Волгоградской области Геннадий Чуриков и заместитель главы региона, председатель Комитета бюджетно-финансовой политики и казначейства Александр Дорж-деев.

«Основа — это люди, — прокомментировал победу директор завода Игорь Гайдым. — Многие предприятия имеют современное оборудование, современные технологии, но успех приходит лишь тогда, когда есть команда единомышленников. И это высокий профессиональный уровень не только топ-менеджеров, но и руководителей подразделений, рядовых операторов и наладчиков. Всех тех сотрудников, которые ежедневно болеют за свою работу: выращивают солод, варят высококачественную продукцию, упаковывают, предлагают ее потребителям. Я горжусь своей командой и именно это — залог успеха!»