Сбраживание квасного сусла на основе порошкообразного полисолодового экстракта

1 ТЕХНОЛОГИЙ

УДК 663.479.1:663.478

Сбраживание квасного сусла на основе порошкообразного полисолодового экстракта

Е. А. Коротких, аспирант; \ С. В. Востриков\, д-р техн. наук, профессор;

В. А. Фёдоров, канд. техн. наук, доцент; И. В. Новикова, канд. техн. наук, доцент;

О. С. Корнеева, д-р биол. наук, профессор

Воронежский государственный университет инженерных технологий

Ключевые слова: дрожжи хлебопекарные, пивные, винные; молочнокислые бактерии; хлебный квас. Keywords: grain kvass; baker's yeast, brewer's yeast, wine yeast; lactic-acid bacteriums.

Хлебный квас — национальный русский напиток, имеющий многовековую историю. Данный пищевой продукт можно отнести к функциональному за счет содержания в его составе комплекса физиологически функциональных ингредиентов, способных благоприятно влиять на процессы обмена веществ в организме человека [1]. Его полезные свойства определены ценными компонентами зернового сырья, продуктами метаболизма дрожжей и пробиотиков — молочнокислых бактерий [2].

Цель исследования — изучение основных технологических параметров сбраживания квасного сусла на основе порошкообразного полисолодового экстракта (ППЭ), приготовленного ранее из свежепроросших солодов ячменя, кукурузы, гречихи [3] с применением различных штаммов микроорганизмов.

Для сбраживания квасного сусла использовали культуры сухих дрожжей, которые обладают стабильными качественными показателями и имеют более длительный срок хранения [4].

Хлебный квас готовили по классической технологии [5]. Сравнительную оценку процесса брожения проводили с использованием штаммов сухих дрожжей: хлебопекарных марки «Саф-Момент» (образец № 1), пивных низового брожения Saflager W34 / 70 (образец № 2), винных шампанской расы IOC 18-2007 (образец № 3) и комбинированной закваски (образец № 4), состоящей из вышеуказанных хлебопекарных дрожжей и культур молочнокислых бактерий (МКБ) штаммов Lactobacillus plantarum 8Р-А3, L. plantarum 38, L. fermentum 90T-C4, L. fermentum 39. При выборе штам-

мов дрожжей для брожения квасного сусла руководствовались следующим: они должны обладать устойчивостью к автолизу, высокой репродуктивной и бродильной активностью, обеспечить получение кваса с наилучшими орга-нолептическими показателями.

Дрожжевую разводку получали предварительным разбраживанием сухих дрожжей на стерильном квасном сусле. Для этого сухие дрожжи в количестве, установленном экспериментально, из расчета 0,15 г на 1 л кваса смешивали с водой в соотношении 2:1. В полученную суспензию добавляли пятикратный объем стерильного квасного сусла (предварительно прокипяче-ного в течение 30 мин и охлажденного до температуры брожения) с массовой долей сухих веществ (СВ) 8% с добавлением сахарного сиропа и проводили разбраживание в течение 2-3 ч при температуре 30 °С. Разводка имела чистый дрожжевой запах, на ее поверхности образовалась пена. Дрожжи после разбраживания передавали на брожение.

Для приготовления комбинированной закваски (КЗ) был выбран способ, где культуры дрожжей и МКБ размножали отдельно в оптимальных для них условиях и смешивали их на стадии брожения квасного сусла, тем самым сбалансировав активность дрожжей и МКБ. С технологической точки зрения данный способ позволяет гибко контролировать кислотность среды для разводки МКБ и накопления дрожжевых клеток для разводки дрожжей, а также регулировать соотношение дрожжей и МКБ в сбраживаемом сусле в зависимости от их физиологического состояния [5, 6]. В готовой разводке чистой

культуры дрожжей и МКБ, используемых для комбинированной закваски, содержалось дрожжей 40-45 млн кл / см3, кислотность разводки МКБ составила 6,8-7,0 см3 раствора NaOH концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3 среды.

Для разводки МКБ использовали бактериальный препарат «Лактобак-терин сухой», выпускаемый ФГУП «НПО «Микроген», который представляет собой микробную массу живых, антагонистически активных лактобактерий штаммов Lactobacillus plantarum 8Р-А3, L. plantarum 38, L. fermentum 90T-C4, L. fermentum 39, лиофилизированную в среде культивирования с добавлением защитной сахарозно-желатиновой среды. Для этого в стерильную колбу рабочим объемом 200 см3 вносили 2 г МКБ, заливали 50 см3 стерильного квасного сусла, закрывали стерильной ватной пробкой, размешивали и оставляли при температуре 25...30 °С на 24 ч. После начала процесса брожения доливали 150 см3 квасного сусла и выдерживали еще 24 ч. Затем полученную закваску МКБ передавали на брожение из расчета 0,5-0,6 см3 на 1 л квасного сусла.

При сбраживании квасного сусла в вышеуказанных образцах определяли динамику изменения массовой доли СВ (юСВ, %) и титруемой кислотности (К, к. ед.), а также изменение содержания редуцирующих сахаров (РС, г/100 мл) сусла до и после брожения по принятым в пивобезалкогольной промышленности методикам [10].

Брожение квасного сусла осуществляли при температуре 29.30 °С до снижения начальной концентрации СВ на 1% по рефрактометру (рис. 1). В течение первых 2-2,5 ч почти не наблюдалось уменьшения СВ, так как в данный период, называемый лаг-фазой, происходил процесс приспособления микроорганизмов к новой среде и окружающим условиям.

В последующие 8-10 ч отмечали активацию процесса сбраживания, причем более интенсивное снижение содержания СВ выявляли в образце № 4 по сравнению с образцами № 2, 1 и 3 (продолжительность брожения в них составила 10 ч; 14 ч 10 мин; 15 ч и 15 ч 30 мин соответственно). Одна из причин быстрого сбраживания в квасном сусле с применением КЗ — оптимальная кислотность среды для дрожжей (рис. 2), создаваемая молочнокислыми бактериями за счет накопления молочной, уксусной кислот и диоксида углерода,

34 ПИВО и НАПИТКИ 6•2011

Технология

2

16

18

4 6 8 10 12 14 Продолжительность брожения, ч в Образец №1 в Образец №2 — Образец №3 в Образец №4

Рис. 1. Динамика изменения сухих веществ в процессе брожения квасного сусла на основе ППЭ с применением дрожжей: хлебопекарных — образец № 1; пивных — образец № 2; винных — образец № 3; КЗ — образец № 4

2

18

4 6 8 10 12 14 16 Продолжительность брожения, ч • Образец №1 в Образец №2 в Образец №3 — Образец №4

Рис. 2. Динамика изменения титруемой кислотности в процессе брожения квасного сусла на основе ППЭ с применением дрожжей: хлебопекарных — образец № 1; пивных — образец № 2; винных — образец № 3; КЗ — образец № 4

а дрожжи, в свою очередь, выделяют в среду аминокислоты, витамины, необходимые бактериям для питания [5]. Вторым по скорости сбраживания было отмечено квасное сусло с применением пивных дрожжей расы W34 / 70.

По мнению некоторых ученых, использование чистой культуры пивоваренных дрожжей при производстве кваса наиболее предпочтительно из-за их флокуляционной способности, что благотворно сказывается на стойкости готового напитка [7-9].

Как видно из рис. 1, хлебопекарные дрожжи в образце № 1 бродили менее активно, чем в образце № 4 и чем пивные дрожжи, что обусловлено малым накоплением органических кислот в квасном сусле.

При сбраживании винными дрожжами скорость брожения квасного сусла была наименьшей, вероятно, они более адаптированы к плодовому суслу [6].

Содержание редуцирующих сахаров (РС) квасного сусла, основную часть которых составляет сахароза, до и после брожения представлено на рис. 3.

Уменьшение содержания РС в процессе брожения обусловлено тем, что при брожении квасного сусла часть углеводистых веществ расходуется в виде питания на рост дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий, а основная масса трансформируется в метаболиты.

В работе исследована динамика изменения содержания СВ и титруемой кислотности в процессе сбраживания квасного сусла на основе ППЭ с применением различных штаммов микроорганизмов. Показано влияние разновидностей микроорганизмов на скорость сбраживания квасного сусла.

Прослежено уменьшение содержания редуцирующих сахаров в процессе брожения квасного сусла.

Таким образом, использование комбинированной закваски для получения кваса на основе порошкообразного полисолодового экстракта позволяет сократить продолжительность процесса брожения квасного сусла на 4 ч, что выгодно с экономической точки зрения, и получить напиток с наилучшими органолептическими показателями. Более сбалансированный вкус и аромат обусловлены накоплением в сбраживаемой среде диэтилового эфира, который образуется при взаимодействии спирта и органических кислот, синтезируемых молочнокислыми бактериями.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2005.

2. Киселева, Т. В. Концептуальный подход к разработке функциональных напитков брожения/Т. В. Киселева // Пиво и напитки. — 2006. — № 3. — С. 4-5.

3. Востриков, С. В. Порошкообразный полисолодовый экстракт для функциональных безалкогольных напитков/С. В. Востриков, Е. А. Коротких, И. В. Новикова // Пиво и напитки. — 2011. — № 2. — С. 14-15.

4. Помозова, В. А. Сравнительная оценка качества сухих хлебопекарных дрожжей для производства кваса/В. А. Помозова, Т. Ф. Киселева, А. А. Зарубина, Д. А. Зарубин // Пиво и напитки. — 2008. — № 2. — С. 58-61.

5. Помозова, В. А. Производство кваса и безалкогольных напитков: учеб. пособие/В. А. Помозова. — СПб.: ГИОРД, 2006. — 192 с.

6. Киселева, Т. Ф. Совершенствование технологии слабоалкогольных сброженных напитков/Т. Ф. Киселева, Е. М. Кузин, В. А. Помо-

2,5

2,0

I 1,5 0

¡¿р 1,0

0,5 0

1 2

Образец №1 Образец №2

Образец №3 Образец №4

Рис. 3. Содержание редуцирующих сахаров в квасном сусле на основе ППЭ с применением дрожжей: хлебопекарных — образец № 1; пивных — образец № 2; винных — образец № 3 и КЗ — образец № 4; 1 — до брожения; 2 — после брожения

зова // Пиво и напитки. — 2005. — № 2. — С. 38-39.

7. Скрябин, В. И. Быстросбраживающие сухие пивные дрожжи для производства кваса/В. И. Скрябин, М. В. Гернет, В. Л. Лаврова, К. В. Кобелев // Пиво и напитки. — 2004. — № 3. — С. 16-17.

8. Шпилко, А Г. Технология производства пива и кваса на заводах малой мощности/А. Г Шпилко, А. М. Хныкин, М. В. Гернет // Пиво и напитки. — 2007. — № 4. — С. 26-27.

9. Гребенников, В. А Использование активаторов дрожжей при производстве кваса/В. А. Гре-бенчиков, М. В. Гернет // Пиво и напитки. —

2003. — № 3. — С. 34-37.

10. Ермолаева, Г. А Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия/Г. А. Ермолаева. — СПб.: Профессия,

2004. — 536 с. &

6 • 2011 ПИВО и НАПИТКИ 35