Эффективность дрожжей различных штаммов при получении медовых напитков

Эффективность дрожжей различных штаммов

при получении медовых напитков

И. Н. Яковлева

Санкт-Петербургский университет низкотемпературных и пищевых технологий О. И. Пономарева

Санкт-Петербургский институт управления и пищевых технологий

Согласно Концепции здорового питания пищевые продукты, в том числе и напитки, должны удовлетворять потребности населения не только в источниках энергии, но и в витаминах, минеральных веществах и других нутриентах. Известно, что продукты, обогащенные биологически активными веществами, оказывают профилактическое воздействие на организм человека, предупреждая различные заболевания, укрепляя защитные функции, снижая влияние отрицательных факторов окружающей среды. В связи с этим большим спросом у населения пользуются функциональные напитки.

Медовые напитки обладают высокой пищевой и биологической ценностью благодаря наличию в их составе углеводов, протеинов, витаминов, ферментов, микро-и макроэлементов, различных биологически активных веществ.

Традиции медоварения на Руси не менее богаты, чем традиции пивоварения, виноделия, производства кваса, несмотря на то что приготовление медовых напитков требует значительных затрат труда и времени. В настоящее время, когда при производстве пищевых продуктов используют ускоренные технологии, одним из путей интенсификации процесса получения медовых напитков является применение дрожжей, обладающих высокой репродуктивной и бродильной активностью в сусле с высокой массовой долей сухих веществ (более 22 %).

Известно, что при сбраживании плотного сусла дрожжи повергаются воздействию высокой тоничности среды и образующегося в процессе брожения этанола, в результате чего изменяется их метаболизм, возрастает количество мертвых клеток, что вызывает снижение качества напитка.

В связи с этим эффективность производства медовых напитков можно обеспечить за счет использования штаммов дрожжей, обладающих высокой осмо-и спиртоустойчивостью.

Дрожжи, используемые в различных биотехнологических процессах (производство хлебопекарных дрожжей, спирта, пивоварение, виноделие), различаются между собой генетическими особенностями, такими, как репродуктивная и бродильная активность, спирто- и осмоустойчивость, степень флокуляции, температурный оптимум и др., однако сравнительные данные о наиболее эффективном использовании дрожжей различных штаммов для сбраживания медового сусла в литературных источниках отсутствуют.

Тем не менее некоторые исследователи считают, что пивные, винные, спиртовые и хлебопекарные дрожжи не следует применять при получении медовых напитков в связи с тем, что все они не приспособлены к жизнедеятельности в средах с большим содержанием легкоусвояемых углеводов, и, кроме того, их сложно осадить в сброжен-

Таблица 1

Штаммы дрожжей Содержание сухих веществ в сусле при брожении, %, в течение суток Количество дрожжей в сусле, млн кл./мл

3 | 7 | 10 в конце брожения | после оседания

Пивные:

34 17,9 16,4 14,7 29,4 3,4

129 17,6 16,1 14,1 30,0 4,6

129 сухие 16,7 14,1 13,6 31,8 4,9

Винные:

33 18,9 16,0 16,0 22,7 8,0

34 18,1 16,8 16,3 25,6 6,9

Спиртовые:

12 18,0 16,5 16,1 23,9 5,2

13 17,9 15,8 15,3 26,3 4,7

Хлебопекарные:

ЛВ-7 18,2 17,0 16,5 28,8 9,1

Л-80 18,8 16,5 16,2 26,9 8,6

Сухие «инстант» 16,2 15,0 13,9 29,8 25,4

ПИ

НАПИТКИ А 5- 2007

28

ном сусле, так как они — пылевидные [1]. Поэтому авторы предложили для производства медовух с содержанием сухих веществ в начальном сусле до 20 % применять новый вид дрожжей, выделенных из перги.

Многие исследователи предлагают использовать для сбраживания медового сусла хлебопекарные дрожжи, как наиболее доступные [2].

Цель данной работы заключалась в изучении эффективности использования различных штаммов пивных, винных, спиртовых и хлебопекарных дрожжей из коллекции Санкт-Петербургского института управления и пищевых технологий для выбора штаммов, отвечающих всем требованиям производства медовых напитков.

В связи с тем что начальная концентрация сухих веществ в сусле служит одним из важнейших факторов, влияющих на процесс брожения и качество напитка, содержание в нем этилового спирта при выборе спирто- и осмоустойчивых дрожжей изучали активность их размножения и скорость сбраживания углеводов в медовом сусле с содержанием сухих веществ 22 %. В таких условиях осмочувствитель-ные дрожжи начнут размножаться лишь после длительной лаг-фазы, что приведет к снижению коэффициента прироста биомассы и, следовательно, отразится на скорости сбраживания сусла.

Для приготовления сусла использовали мед натуральный, сахарный песок, хмель гранулированный, пряности, а также аммоний сернокислый и аммоний фосфорнокислый двузамещенный в качестве источников азота и фосфора. Дрожжи различных штаммов вносили в количестве 7 млн клеток на 1 мл сусла. В процессе брожения, которое продолжалось в течение 10 сут при 20...22 °С, изучали динамику изменения массовой доли сухих веществ в сусле, оценивали физиологическое состояние дрожжей и активность их размножения. По окончании брожения сусло охлаждали при 4...6 °С в течение 24 ч для осаждения дрожжей. Степень осаждения определяли по количеству клеток, оставшихся в сусле во взвешенном состоянии (табл. 1).

Наиболее активное размножение дрожжей и сбраживание сусла отмечено при использовании пивных дрожжей низового брожения, а также прессованных и сушеных хлебопекарных дрожжей. При этом самую высокую флокуляционную способность проявили штаммы пивных дрожжей, а сухие хлебопекарные дрожжи практически не осаждались за указанный период времени, в результате чего сусло осталось мутным.

Таким образом, опыты показали перспективность использования пивных и хлебопекарных дрожжей при сбраживании медового сусла высокой плотности.

В следующей серии экспериментов с целью сокращения длительности брожения изучали влияние количества посевного

материала на продолжительность главного брожения. В данных опытах для обогащения медового сусла аминным азотом и интенсификации активности размножения дрожжей использовали концентрат квасного сусла.

Для получения медового сусла сахарный песок и квасное сусло разводили в воде, вносили хмель, затем сусло кипятили в течение 70-80 мин, за 10-15 мин до окончания кипения вносили мед и пряности. Сусло охлаждали до 22 °С, аэриро-

Таблица2

Компонент Количество,

медового сусла г/л

Глюкоза 9,1

Фруктоза 7,5

Сахароза 192,6

Мальтоза 0,6

Трисахариды 2,2

Олигосахариды 7,8

Азот свободных аминокислот 0,024

о

= 0 -I-,-,-,-,-,-,-,-,-

1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 Дрожжи, %

Рис. 1. Влияние количества посевного материала на продолжительность брожения

Таблица 3

Показатель Образцы напитков, полученных с применением дрожжей

пивных хлебопекарных

Кислотность, к. е. 3,7 4,2

Объемная доля спирта, % 5,8 6,8

Таблица 4

Образец напитка

Показатель

© © © © ©

Цвет

Аромат

Вкус

Продолжительность брожения сусла, сут

Пивные дрожжи

Хлебопекарные дрожжи

Рис. 2. Изменение массовой

доли сухих веществ при сбраживании медового сусла различными штаммами пивных и хлебопекарных дрожжей

Таблица 5

Показатель Дегустационная оценка напитка, полученного с использованием дрожжей, баллы

пивных хлебопекарных

Цвет 4,2 4,1

Аромат 4,3 4,0

Вкус 4,5 5,0

Итого 13,0 13,1

вали до содержания растворенного кислорода 6 мг/л с целью обеспечения активного размножения дрожжей, после чего вносили дрожжи (табл. 2).

В медовом сусле содержатся различные углеводы, среди которых в наибольшем количестве представлена сахароза, внесенная при приготовлении сусла. Источником глюкозы и фруктозы является мед, мальтозы и мальтотриозы — концентрат квасного сусла. Для сбраживания сусла использовали дрожжи в количестве от 1 до 2,6 % объемной доли сусла.

Продолжительность главного брожения находится в обратной зависимости от количества посевного материала, то есть, чем больше дрожжей вносят в сусло, тем быстрее завершается брожение (рис. 1). Однако, учитывая, что в условиях промышленного производства большой расход дрожжей экономически нецелесообразен, в дальнейших исследованиях принята величина засева, равная 1,6 % объема сусла, что составляет около 50 млн клеток в 1 мл сусла. В этом случае продолжительность брожения до достижения в сусле требуемого содержания сухих веществ (12 %) и составила 5 сут с использованием хлебопекарных дрожжей и 6 сут — с использованием пивных дрожжей (рис. 2).

По достижении содержания сухих веществ в сусле 12 % его температуру снизили до 2...4 °С с целью осаждения дрожжей, однако из-за недостаточной степени

их осаждения сусло фильтровали с помощью кизельгурового фильтра и перевели на дображивание. Для приобретения напитком необходимых органолептических показателей продолжительность процесса дображивания при 2...4 °С составила 14 сут. В готовом напитке определяли кислотность и содержание спирта.

Результаты исследований показали, что применение как пивных, так и хлебопекарных дрожжей для сбраживания медового сусла позволяет получить напиток с содержанием этанола более 5,5 % в течение непродолжительного времени брожения, причем при использовании хлебопекарных дрожжей это содержание этанола было достигнуто на сутки раньше, кислотность напитка была также выше, что не только увеличивает его микробиологическую стойкость, но и улучшает сенсорный профиль (табл. 3).

Определение сенсорной характеристики напитков проводили по цвету, вкусу и аромату. Однако в связи с тем, что в настоящее время не существует единой методики проведения дегустационной оценки медовых напитков, в данной работе использовали метод предпочтительности продукта для потребителя [3]. Дегустаторам предложили заполнить таблицу, основанную на гедонической шкале лиц (табл. 4).

При последующем подсчете результатов дегустации гедоническую шкалу преобразовали в балльную гедоническую

шкалу (от 1 до 5 баллов) с допущением, что все три показателя качества имеют одинаковые коэффициенты весомости (табл. 5).

Напиток, полученный на пивных дрожжах, хотя и обладает несколько лучшими цветом и ароматом по сравнению с другим образцом, но несколько уступает ему по вкусу, в то же время по сумме показателей оба напитка практически одинаковы.

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о том, что для получения медовых напитков можно с одинаковым успехом применять как пивные, так и хлебопекарные дрожжи. Однако с экономической точки зрения использование хлебопекарных дрожжей представляется наиболее целесообразным, поскольку они более доступны на рынке, активнее осуществляют брожение медового сусла, вследствие чего длительность процесса брожения сокращается на одни сутки по сравнению с пивными дрожжами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Позмогова В.А., Еремина И. А. и др. Новый вид дрожжей для производства медовых напит-ков//Пиво и напитки. 2005. № 6. С. 32-34.

2. Исаева В. С., Иванова Т. В. и др. Хлебопекарные дрожжи в производстве напитков брожения //Пиво и напитки. 2005. № 5. С. 58-64.

3. Дуборакова А. Ю. Сенсорный анализ пищевых продуктов. Дегустация вин: Учебн. пособие. — М.: Изд-во «Дашков и К°», 2007. &

5 • 2007

29