Технология использования хмеля в пивоварении

Исследовали влияние указанных кислот и их смесей при фиксированных значениях концентрации растворов, температуры и продолжительности процесса на степень деформации мяса рапаны ДЯ. На рисунке приведена диаграмма изменения ДЯ в зависимости от вида кислоты при 50°С в течение 20 мин при концентрации растворов 50%.

Определили, что наилучший желаемый результат достигается при смешивании выбранных органических кислот.

В нашей работе мясо рапаны черноморской использовали как компонент фаршевых рыборастительных полуфабрикатов, предназначенный для повышения пищевой и биологической ценности продуктов школьного питания. Введение мяса рапаны в рецептуры позволяет обогатить продукт большим количеством минеральных веществ, витаминов А и Б, а также полиненасыщенных ю-3 и ю-6 жирных кислот.

Таким образом, использование мяса рапаны черноморской, комбинация гидробионтов и растительного

сырья дает возможность получения продукта с заданным химическим составом, отвечающим потребностям организма школьников.

ЛИТЕРАТУРА

1. Акопян А.С., Харченко В.И., Мишиев В.Г. Состояние здоровья и смертность детей и взрослых репродуктивного возраста в современной России. - М., 1999. - 168 с.

2. Медико-биологические требования к продуктам детского и лечебного питания / Б.С. Бедных, Г.А. Анисимова, И.Я. Конь и др. // Молочная пром-сть. - 1998. - № 6. - С. 11-13.

3. Бушкова Л. А., Ермина Г.К. Комбинированные продукты питания // Пищевая и перерабатывающая пром-сть. - 1986. -№ 10. - С. 33-34.

4. Быстрозамороженные блюда для школьников / Э.С. Го -реньков, Г.И. Касьянов, В.С. Афанасьева и др. // Пищевая пром-сть. - 1995. - № 6. - С. 24.

Кафедра технологии мясных и рыбных продуктов

Поступила 09.01.07 г.

664.8.035

ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХМЕЛЯ В ПИВОВАРЕНИИ

А.В. ХРИСТЮК, Г.И. КАСЬЯНОВ

Кубанский государственный технологический университет Краснодарский филиалМПБК«Очаково»

Использование хмеля в пивоварении придает продукту специфический горький вкус за счет изомеризо-ванных а-кислот и аромат, который создают эфирные масла хмеля. Также хмель - натуральный консервант, он повышает пенообразующую способность пива, способствует осветлению сусла и готового продукта за счет осаждения белков [1].

Выращиваемый в культуре хмель (Иитиіш' Іириіш' Ь.) семейства коноплевых (СаппаЬтасгаг) -двудомное растение, достаточно требовательное к почве, освещению, температуре и удобрениям.

В пивоварении используют женские неоплодотво-ренные шишки хмеля обыкновенного разных ботанических сортов: ароматных, горько-ароматных, горьких, с высоким содержанием а-кислот. Известно более 100 сортов культурного хмеля, выращиваемого на плантациях Австрии, Америки, Англии, Германии, Китая, Украины и Чехии. В России хмель возделывают в Чувашии Урожайность хмеля составляет 20-40 ц/га.

В табл. 1 приведены данные о сортах хмеля, различаемых в пределах Европейского сообщества среди товарных сортов, и их определяющих химических показателях [2].

Уборка хмеля начинается в августе при достижении технической зрелости шишек. В этот период лупулин - ценный компонент хмеля, представляющий собой клейкие зернышки на внутренней стороне прилистников, - становится золотисто-желтым, а прикрепленные к основанию шишки кроющие листочки при-

обретают фиолетовую окраску. Большую часть убранного хмеля перерабатывают в экстракт и гранулы, часть применяют в натуральном виде.

Сушка шишек хмеля позволяет снизить влажность с 80 до 8-14%. Однако чрезмерное высушивание приводит к потерям эфирного масла и а-кислоты. Для сохранения качественного состава эфирных масел, горьких веществ и полифенолов используют мягкие режимы сушки: температура <50°С, скорость теплого воздуха 0,4 м/с. В период сушки или после хмель обрабатывают парами двуокиси серы, что замедляет процесс старения продукта при хранении. Высушенный хмель обрабатывают на ситах для удаления крупных примесей, прессуют, а затем упаковывают в тканевые тюки, полиэтиленовую пленку или баллота.

При изготовлении порошкообразного и гранулированного хмеля (Тур 90) предварительно уменьшают содержание воды в шишковом хмеле, высушивая его воздухом при 20-25°С, затем при 40-50°С, позже снижают температуру до 7-9°С. После этого хмель измельчают до частиц размером 1-5 мм. Полученный порошок в специальном устройстве, оснащенном матрицей дыропробивного штампа, спрессовывают и гранулируют. Температура >50°С при этом может привести к ухудшению ценных качеств хмеля.

Из 100 кг сырого хмеля выходит 90 кг хмелевого порошка Тур 90. При производстве гранул Тур 45, обогащенных лупулином, выход готового продукта составляет 45 кг на 100 кг сырья.

Общие смолы и хмелевое масло содержатся в лупу -линовых зернах размером около 0,15 мм. Чтобы изолировать эти зерна от шишек и частично отделить их от

Таблица 1

Сорт (страна-производитель) Торговая аббревиатура Содержание

a- Кислоты, % Когумулон, % мас Фарнезен, % rel

Saaz (Czech Republic) CZ-SA Тонко-ароматные 3,5-5,0 23-26 13-20

Spalt (Germany) SSP 4,2 25-28 14,9

Tettnang (Germany) TTE 4,0 25-29 15,8

Hersbrucker (Germany) HHE Ароматные 3,5 19-22 0,0

Sladek (Czech Republic) CZ-SL 5,3 25-30 <0,1

Hallertauer (Germany) HHA 4,6 23-26 <0,1

Fuggle (England) GB-FU 5,2 25-32 <0,1

Golding (Slovenia) SI-GO 4,4 25-30 2,5

Willamette (USA) US-WI 4,1 30-35 5-6

Select (Germany) SSE 5,0 22-23 19,5

Cascade (USA) US-CA 5,7 33-40 4-8

Strisselspalt (France) FR-SP 4,2 15-25 <0,1

Tradition (Germany) HHT 6,0 27-29 <0,1

Lublin (Poland) PL-LU 3,0-4,5 25-30 10,0-12,0

Perle (Germany) HPE Двойного назначения 6,6 28-32 0,0

Premiant (CzechRepublic) CZ-PR 8,6 19-23 0,5-3,0

Marynka (Poland) PL-MA 8,5-9,5 26-33 1,8-2,2

Hiiller Biterer (Germany) HHU 6,3 27-30 <0,1

Super Steier (Slovenia) SI-SU 5,8 22-25 <0,1

Northern Brewer (Germany) HNB Горькие 7,7 28-31 <0,1

Brewers Gold (Germany) HBG 6,4 40-48 0,0

Spalt Record (Germany) SRE 6,4 25-27 <0,1

Orion (Germany) HOR 7,5 27-30 0,0

Pride of Ringwood (Australia) AU-PR 8,5 33-39 <0,1

Bullion (USA) US-BU 8,5 35-40 <0,1

Cluster (USA ) US-CL 7,0 36-42 <0,1

China Cluster (China) CN-CL 6,5 32-43 <0,1

Golding (England) GB-GO 5,2 42-48 <0,1

Magnum (Germany) HHM Очень горькие 13,0 24-25 <0,1

Taurus (Germany) HTU 13,0 23-25 0,2

Nugget (USA ) US-NU 14,0 23-30 <0,1

Target (England) GB-TA 11,0 29-35 <0,1

Columbus (USA ) US-CO 14,0-16,0 30-35 <0,1

Chinook (USA) US-CH 12,0-14,0 36-42 <0,1

Galena (USA ) US-GA 12,0-14,0 38-42 <0,1

листьев и стерженьков, используют щадящие измельчающие и ситовые механизмы.

Механическую обработку лупулиновых зерен - измельчение и просев - производят при очень низких температурах, предпочтительнее при -35°С, что обеспечивает технологически необходимую утрату клейкости и отвердение их жидкого содержимого.

Тонко размолотый материал, содержащий лупули-новые зерна, составляет половину массы шишек. Г рубая часть - отходы - состоит из частиц листьев и стерженьков. При производстве обогащенных гранул важно наличие нераздавленных лупулиновых зерен. Только многократное последовательное измельчение и рассев обеспечивает попадание практически всех целых

лупулиновых зерен во фракцию тонкого помола. Решающее значение для разделения имеет выбор измельчающей техники и размер отверстий применяемых сит

- от 150 до 500 мкм. Процесс разделения с целью дальнейшего концентрирования лупулина может продолжаться.

Затем гранулы охлаждают и герметически упаковывают, упаковку наполняют СО2 или азотом в качестве защитного газа, что необходимо для сохранения качества составных веществ.

Средний химический состав высушенных шишек хмеля следующий, %: влажность 10-14; общие смолы 10-20; эфирные масла 0,4-2,0; липиды и воска <3; азотистые вещества 12-22; полифенольные вещества

4-14; углеводы 2-4; минеральные вещества 7-10; а-кислоты 2-16; Р-фракция 6-9; клетчатка 12-16.

Содержание горьких веществ в хмеле зависит от сортовых и др. особенностей, пивоваренную ценность хмеля определяют по содержанию в нем а-кислот. Отличительными признаками сорта является также содержание гумулона, когумулона и адгумулона.

Сумма горьких веществ хмеля, содержащихся в основном в зернышках лупулина, составляет 10-25% от общей массы. Гумулоны и лупулоны - а- и Р-кислоты

- состоят из пяти гомологов. Структурные формулы гумулона и лупулона имеют следующий вид:

Гумулон

Лупулон

Химический состав горьких веществ хмеля очень сложен [3]. В табл. 2 приведены данные о содержании горьких веществ, а-кислоты, фракций аналогов гумулона и эфирных масел в различных сортах хмеля.

Эфирные масла синтезируются из предшественников на более поздних стадиях созревания хмеля, и основная их часть находится в лупулиновых железках. Идентифицировано около 200 химических соединений, входящих в состав эфирного масля хмеля. Из них на терпеновые углеводороды и кислородсодержащие соединения приходится 75 и 25% соответственно. К

монотерпенам относятся а-, Р-пинен, мирцен; к сеск-витерпенам - а-гумулен, Р-кариофиллен, Р-фарнезен и постгумулоны.

Применение хмелевых порошков и гранул для охмеления пива имеет ряд недостатков, и многие пивовары предпочитают использовать хмелевые экстракты. Однако при производстве последних для извлечения ценных компонентов из хмеля применяют пожаровзрывоопасных органические растворители, что ограничивает возможности и их использования Кроме того, при отгонке растворителей из мисцеллы удаляются легколетучие компоненты эфирных масел, а остаточные количества растворителей в экстракте - до 2,2% -физиологически не безвредны.

Известен способ извлечения горьких и ароматических веществ хмеля с помощью экологически чистого экстрагента - диоксида углерода в до- и сверхкритиче-ском состояниях.

В [4, 5] описано и проанализировано первое в мировой технологической практике получение СО2-экс-трактов хмеля. Применение СО 2-экстракта хмеля в пивоварении подтвердило целесообразность развития этого направления.

На рисунке представлена схема усовершенствован -ной установки, апробированной в цехе экстракции ООО «Компания “Караван”» (пос. Белозерный, г. Краснодар): 1 - сборник экстракта; 2 - испаритель; 3

- устройство для распыления мисцеллы; 4 - шлемовая труба; 5 - теплообменник; 6 - конденсатор; 7 - сборник жидкого диоксида углерода; 8 - загрузочный люк экстрактора; 9 - вакуум-насос; 10 - экстрактор; 11 - дренажное устройство; 12 - резервная емкость для СО2; 13

- фильтр; 14 - УЗ-генератор; 15 - автоцистерна с жидким СО2.

Таблица 2

Содержание в сорте, % в пересчете на сухое вещество

Показатель Tettnang Spalt Hallertauer Hersbr. spat Spalt Record Northern Brewer Brewers Gold Perle

Общие смолы 17,1 17,7 17,4 17,6 19,9 21,3 19,2 20,6

а-Кислота 5,8/33,9 6,0/33,9 5,6/32,2 5,7/32,4 9,3/46,7 10,6/49,8 8,3/43,2 8,2/39,8

Р- Фракция 9,7/56,7 9,5/53,7 9,4/54,0 9,7/55,1 8,5/42,7 8,2/38,5 8,3/43,2 9,1/44,2

Твердые смолы 1,6/9,4 2,2/12,4 2,4/13,8 2,2/12,5 2,1/10,6 2,5/11,7 2,6/13,6 3,3/16,0

Когумулон 23,0 18,0 19,0 20,0 26,0 43,0 25,0

Адгумулон 17,0 16,0 15,0 20,0 16,0 16,0 12,0

Гумулон 60,0 66,0 66,0 60,0 58,0 41,0 63,0

а-кислота : Р-фракция 1 : 1,66 1 : 1,58 1 : 1,68 1 : 1,70 1 : 0,91 1 : 0,77 1 : 1,00 1 : 1,12

Общие масла 0,87 0,88 1,15 1,01 1,80 2,12 1,42 1,32

В том числе, % от общих масел:

мицерин 24,0 21,7 20,2 21,5 24,1 34,5 36,9 17,5

Р-кариофиллен 5,7 6,2 8,7 8,1 9,8 8,0 7,6 10,3

фарнезен 11,4 11,2 + + + + + +

гумулен 21,3 20,5 33,1 12,6 31,9 22,1 19,4 36,5

постгумулен 1 1,53 1,66 1,35 7,9 0,86 0,44 1,9 1,4

постгумулен 2 0,55 0,55 0,39 6,4 0,34 0,29 0,32 0,37

2-метилбутил-изобутират 0,05 0,06 0,56 0,44 1,76 1,82 1,97 0,50

2-деканон 0,28 0,37 0,30 0,15 0,11 0,11 0,03 +

линалоол 0,65 0,51 0,60 0,53 0,25 0,27 0,28

Примечание: числитель - в пересчете на с. в., знаменатель - % к общим смолам.

& Д.

^ ' V = I20

~Т

Таблица 3

It/' V = 250 л ‘V-7-

1:

^8 9

Еу = 15о'^ЭД0

^ V= 12 MJ

Показатель Содержание, %

Гранулы СО2-экстракт

Анализы по классической методике

Общая смола, % на в. с. в. 19,4 90,0

a-кислоты 8,6/44,3 44,8/49,8

b-фракция 8,5/43,8 44,4/49,3

Твердые смолы 2,3/11,9 0,8/0,9

Анализы с использованием ГЖХ

а-кислоты, % на в. с. в. 7,9 44,2

В том числе

когумулон 29,4 26,0

п-гумулон 53,5 54,7

адгумулон 17,1 19,3

Р-кислоты, % на в. с. в. 4,2 24,8

В том числе

когумулон 48,1 45,9

п-лупулон + адлупулон 51,9 54,1

Примечание: числител ь - %, знаменатель - в % к о бщим с молам.

Таблица 4

Режим внесения хмеля* Горечь, ед. ЕВС Оценка, балл Место

Конструкция такой установки существенно отличается от известных наличием системы резервирования и подачи сжиженного диоксида углерода в систему, фильтров очистки растворителя и мисцеллы, установки ультразвуковых устройств в двух зонах экстрактора, пневмоплунжерного насоса с клапанной системой.

Конденсатор установки охлаждается водой с температурой 9,5-9,8° С из артезианской скважины глубиной 27 м. К экстрактору подключен вакуум-насос, удаляющий воздух из пористого растительного сырья перед экстрагированием.

Для обработки плотного или сильно измельченного сырья предложена оригинальная дренажная система в виде колодцев.

Существенно реконструирована шлемовая труба, соединяющая испаритель с конденсатором, которая имеет теперь больший диаметр (^ 120 мм) и устройство для подогрева паров растворителя в верхней ее части.

Запорную аппаратуру изготавливали для конкретного индивидуального участка установки с учетом количества и свойств растворителя и мисцеллы.

20 22,60 44 2

10 20,90 55 1

5 20,00 41 3

В конце кипячения 19,60 34 4

* Время до окончания кипячения, мин.

Методом препаративной газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ) определили последовательность извлечения ценных компонентов из хмеля: эфирное масло, b-кислоты, a-кислоты. В табл. 3 приведена сравнительная характеристика исследованного различными методами химического состава гранул и СО2-экстрак-та хмеля сорта Hallertauer [3].

Известно множество способов охмеления пивного сусла. Институт хмелеводства Чехии предлагает 3 режима [6]. В табл. 4 представлены характеристики режимов внесения третьей дозы гранулированного хмеля ароматического сорта Zatec-Saaz в сусло.

Показатели пива, полученного с использованием различных хмелевых препаратов, приведены в табл. 5.

ЛИТЕРАТУРА

1. О’Рурк Т. Хмель и хмелепродукты // Спутник пивовара. - 2000.- № 8. - С. 21-24.

2. Brewing test in a brewery Hop Research Institute, Co., Ltd. - Czech Republic, Zatec. - 2000. - 20 s.

Таблица 5

Показатель Шишковый хмель Хмелевой порошок Концентрирован-ный порошок Стандартный экстракт Экстракт смол Порошкообразный экстракт

Цветность, ед. ЕВС 7,5 7,5 7,3 7,3 7,1 7,0

pH 4,45 4,45 4,42 4,38 4,35 4,35

Горечь, ед. ЕВС 30,7 31,0 30,2 30,5 29,8 31,6

Полифенолы, мг/л 185,0 180,0 165,0 158,0 145,0 149,0

Антоцианогены, мг/л 55,0 55,0 48,0 45,0 42,0 42,0

Пеностойкость, с 124,0 123,0 126,0 126,0 128,0 128,0

Стабильность: 0/40/0 °С 1,1 1,4 0,8 1,2 0,8 1,7

3. Нарцисс Л. Пивоварение. Т. 2. Технология приготовления сусла: Пер. с нем. - М.: НПО «Элевар», 2003. - 368 с.

4. Касьянов Г.И., Пехов А.В., Таран А.А. Натуральные пищевые ароматизаторы СО2-экстракты. - М.: Пищевая пром-сть, 1978. - 176 с.

5. Пехов А.В. Исследование экстракции растительного сырья сжиженными газами и использование полученных продуктов в

промышленности: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Харьков: ХПИ, 1968. - 22 с.

6. Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. - СПб.: Профессия, 2003. - 304 с.

Кафедра технологии и организации виноделия и пивоварения

Поступила 12.01.07 г.

637.352

РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ МЯГКОГО ТЕРМОКИСЛОТНОГО СЫРА

А.Г. ХРАМЦОВ, О.А. СУЮНЧЕВ

Северо-Кавказский государственный технический университет

Изучено влияние направленной и управляемой трансформации казеина и сывороточных белков молочного сырья с целью разработки ресурсосберегающей технологии мягкого сыра. Исследовали влияние дозы молока в смеси цельное молоко - несепарирован-ная подсырная или творожная сыворотка на состав получаемых белково-жировых продуктов. На рис. 1

90

о4- 80

га

І2 70

СГ

:>

60

50

У = 0,42 СО X ^Г 00 + 4,- Я2 '512> :0,9£ 2-2: 1,709, г+ 1( )5,04

У = 0,66 со X 00 СО + 5,/ Я2 1587> :0,9£ 2-2: !,448, г+ э; І.512

і і—.— .2

*—< 1 (. 1" м И И

20 40 60 80

Доза молока в смеси, %

Рис. 1

100

представлена зависимость массовой доли (МД) влаги белково-жирового продукта, выработанного с подсыр-ной (кривая 1) и творожной (кривая 2) сывороткой, от дозы молока в смеси.

Варьируя соотношение в смеси молока и сыворотки, можно получать белково-жировые продукты с различной влажностью, структурой и органолептическими свойствами. По совокупности органолептических, физико-химических параметров продуктов и максимального использования сыворотки в составе сырья для сыра оптимальным признан состав смеси из 40% цельного молока и 60% несепарированной подсырной сыворотки. Получаемый сыр обладает чистым, с привкусом пастеризации вкусом и ароматом, нежной, слегка пластичной консистенцией. Творожную массу целесообразно получать из смеси, состоящей из цельного молока и творожной сыворотки в соотношении 3 : 7. Вкус и консистенция продукта при этом соответствуют органолептическим показателям традиционных творожных изделий.

Исследовали воздействие физико-химических показателей молока, сыворотки и их смеси на выход белково-жирового продукта.

Содержание в сыворотке, %

V 0,3

Рис. 2