Особенности приготовления сусла для безалкогольного пива, полученного методом ограничения спиртового брожения

Анализ результатов получения водных экстрактов из свежей крапивы свидетельствует:

для всех исследованных экстрагированных веществ наиболее существенное влияние на процесс экстракции оказывает температура воды;

наименьшее влияние на процесс экстрагирования сухих веществ и аскорбиновой кислоты оказывает продолжительность экстракции, а на экстрагирование Р-каротина и хлорофилла - количество ступеней экстракции;

для всех исследованных веществ влияние продолжительности экстракции не зависит от количества ступеней экстракции;

для процесса экстракции сухих веществ и особенно аскорбиновой кислоты и хлорофилла влияние темпера-

туры воды существенно зависит от продолжительно -сти экстрагирования, причем с увеличением продолжительности это влияние увеличивается.

На основании проведенных исследований и статистического анализа данных установлено, что эффективными режимами технологического процесса получения экстракта являются: измельчение крапивы до пюреобразного состояния, соотношение сырья и воды 1 : 1, температура воды, используемой для экстракции, 85-90°С, общая продолжительность экстракции 60 мин, в том числе 30 мин при соотношении сырья и воды 1 : 0,5 (1-й экстракт) и 30 мин при соотношении выжимок и воды 1 : 0,5 (2-й экстракт).

Поступила 25.03.09 г.

CHEMICAL COMPOUND AND TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF BIOLOGICALLY ACTIVE ADDITIVES ON THE BASIS OF GREAT NETTLE

O.V. EVDOKIMOVA, T.N. IVANOVA, A.A SCHIPANOVA, O S. AGAFONOV

Kuban State Technological University,

2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; ph.: (861) 253-67-60, e-mail: k-tg@kubstu.ru

Terms of gathering of a great nettle (Jrtica dioica L.) furnace taking into account changes of a chemical compound, physiological properties and safety indicators are proved. Technological properties of a nettle for the purpose of definition of possibility of reception of mashed potatoes-half-finished product and infusion from a fresh nettle which can be used as biologically active additives are studied. The optimum technological mode of process of reception of an extract is established. Key words: medicinal plant, great nettle, extraction, biologically active additives.

663.441

ОСОБЕННОСТИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУСЛА ДЛЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО ПИВА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ОГРАНИЧЕНИЯ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ

В.Г. ОГАННИСЯН, ТВ. МЕЛЕДИНА, НА. ПЕТРОВА

Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий,

191002, г. Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9; электронная почта: redvitriol@rambler.ru

Рассмотрена возможность использования для приготовления безалкогольного пива метода затирания со скачкообразным нагревом затора. Метод способен обеспечить большее снижение содержания сбраживаемых углеводов и увеличение доли азотистых веществ по сравнению с другими вариантами, что позволит повысить качество безалкогольного пива.

Ключевые слова: безалкогольное пиво, сбраживаемые углеводы, азотистые вещества, сухие вещества.

В последнее время уделяется большое внимание выпуску безалкогольного пива. В связи с этим проводятся исследования с целью получения пива не только с низким содержанием алкоголя, но и с хорошими органолептическими характеристиками.

К технологиям получения безалкогольного пива относятся мембранные, термические и технологические методы. Первые два требуют значительных капиталовложений и эксплуатационных затрат, однако не гарантируют высокого качества напитка. Технологические способы получения безалкогольного пива являются более дешевыми, причем воздействовать на процесс можно как на этапе получения сусла, так и на этапе брожения [1].

При приготовлении безалкогольного пива с приме -нением технологических методов сбраживается всего 5-10% сухих веществ (СВ) пивного сусла, поэтому химический состав и органолептические свойства сусла изменяются незначительно. Причиной этого является изменение соотношения между сбраживаемыми и не-сбраживаемыми углеводами, углеводами и белками, а также концентрациями СВ в сусле и готовом напитке по сравнению с классическим пивом. Вкус и аромат пива в этом случае можно характеризовать как сусловой, зерновой и т. п. [2, 3].

Для получения высококачественного безалкогольного пива необходимо начать работы по приближению химического состава пивного сусла к пиву уже с выбора сырья, а далее - содержания массовой доли СВ в на-

о œ . 0J

2. Е

ё1

il

CL

Ю

О

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

80

fifi 70,5 67 73 71

59 fifi 62 — 55

51

31 ?6

- - - - - - - -

6

900 850 800 750 -I— 700 — 650 -I— 600 550 Н 500

12 3 4 5

Образец сусла  Температура  Сбраживаемые углеводы

Рис. 1

чальном сусле и режимов затирания, направленных на уменьшение содержания сбраживаемых углеводов и повышение содержания белковых веществ.

При оценке углеводного спектра сусла и пива применяли метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с рефрактометрическим детектором путем прямого ввода в хроматографическую колонку разбавленной и отфильтрованной пробы. Содержание аминного азота определяли нингидриновым калориметрическим методом (Аналитика ЕВС), общего азота - по методу Кьельдаля. Массовую долю СВ в сусле, действительную и видимую степень сбраживания, а также и массовую долю этанола в пиве определяли на приборе Anton Paar, цвет сусла и пива анализировали спектрофотометрическим методом при длине волны 440 нм, изогумулон - спектрофотометрическим методом при длине волны 275 нм. Содержание вициналь-ных дикетонов (диацетила и 2,3-пентандиона) определяли газохроматографическим методом на газоанализаторе HP-6890-Plas.

Ранее были проведены исследования по влиянию состава засыпи на органолептические свойства пива [4]. В частности, установлено соотношение между различными типами солодов. Дальнейшие исследования касаются технологии затирания солодов, обеспечивающей хорошие сенсорные характеристики безалкогольному пиву. Цель затирания заключается в снижении количества сбраживаемых углеводов в сусле и повышении в нем концентрации азотистых соединений.

Известно, что на количество сбраживаемых углеводов и растворенного в сусле азота в первую очередь влияют температура затирания, его продолжительность, а также гидромодуль затора [4-6].

Исследования показали, что гидролиз крахмала до сахаридов достигает максимума в интервале температур 60-67°С (рис. 1). Особенно благоприятное взаимодействие а- и ß-амилаз происходит при 67° С и приводит к образованию наибольшего количества сбраживаемых углеводов. Следовательно, затирание необходимо проводить при температуре, превышающей 67°С. Например, уже при 71°С количество сбраживаемых углеводов падает до 55%. Диаграмма (рис. 1) наглядно демонстрирует влияние температуры на содержание сбраживаемых углеводов в сусле.

Дальнейшее повышение температуры хотя и снижает количество сбраживаемых углеводов, о чем сви-

1:4 1:3,5 1:3 1:2,5 1:2 1:1,5 1:1

Гидромодуль

Рис. 2

детельствуют данные, приведенные на рис. 1, однако не приводит к полному осахариванию затора, что объясняется резким снижением активности a-амилазы и практически полной инактивацией Р-амилазы.

Кроме углеводного состава, на органолептические свойства безалкогольного пива большое влияние оказывает азотистый состав пива [7], который можно регулировать путем изменения гидромодуля затора. Зависимость изменения содержания общего азота в сусле от гидромодуля затора (t = 52°С) приведена на рис. 2.

Экспериментальные данные показывают, что при одной и той же начальной температуре затирания содержание азотистых веществ выше при гидромодуле 1 : 2,5, что объясняется более активным действием про-теолитических ферментов в густых заторах [8].

На основе установленных закономерностей исследованы два способа затирания: при температуре 70-72°С и со скачкообразным нагревом затора (рис. 3). Оба режима направлены на уменьшение содержания сбраживаемых углеводов и увеличение доли азотистых веществ в сусле. В качестве контроля было выбрано сусло, полученное настойным способом, при выдерживании всех температурных пауз.

Данные по углеводному и азотистому составу образцов сусла, приготовленного вышеуказанными способами (табл. 1), свидетельствуют, что оба способа затирания, по сравнению с контрольным, способствуют уменьшению образования сбраживаемых углеводов в сусле, в первую очередь дисахаридов. В результате сумма сбраживаемых сахаридов уменьшается на 21% при режиме с температурой 71°С и на 18% при скачко -образном режиме затирания. Что касается растворимого в сусле азота, в частности азота аминокислот (FAN), то первый образец практически не отличается от кон-

о

110

100

90

80

70

60

50

10 20 30 40 50 60

Продолжительность, мин Затор ----- Горячая вода

Рис. 3

трольного, тогда как при втором режиме затирания количество FAN возросло на 4%.

Таблица 1

кой бродильной активностью штамма А12 из коллекции института биотехнологии (УТТ, Финляндия).

Дрожжи вносили в сусло со следующими показате -лями качества:

Способ затирания

Показатель При 71°С Скачкообразный Контроль Массовая доля СВ, % 5,5

Углеводы, кг/м3: фруктоза 1,4 1,30 0,9 рн Углеводы, г/дм3: 4,95

глюкоза 4,7 4,9 5,5 фруктоза 1,0

дисахариды 19,8 21,2 26,8 глюкоза 4,5

трисахариды 5,3 5,0 6,2 дисахариды 17,2

несбраживаемые углеводы 21,8 20,6 14,0 трисахариды 5,4

2 сбраживаемых углеводов 31,2 32,4 39,4 олигосахариды 23,0

Отношение сбраживаемых X сбраживаемых углеводов 28,1

углеводов к несбраживае -

мым 1,43 1,57 2,82

Азот, мг/100 г СВ:

общий 764 857 807

аминный 184 194 187

Использование способа со скачкообразным нагревом затора позволяет повысить содержание общего и аминного азота в сусле по сравнению с другими вариантами, что улучшает полноту вкуса, пенообразование и пеностойкость.

Химический состав сусла и выбор массовой доли СВ начального сусла тесно связаны, так как полнота вкуса и ощущение сладкого вкуса в пиве зависят не только от соотношения сбраживаемых углеводов к не-сбраживаемым, но и от их концентрации.

Выбор массовой доли СВ начального сусла должен основываться на результатах дегустации безалкогольного пива с разным содержанием СВ начального сусла. Графическое представление модели 3-балльной системы дегустации безалкогольного пива (рис. 4) отчетливо показывает зависимость между увеличением концентрации СВ в начальном сусле, усилением ощущения сладкого вкуса (предельно допустимое значение по результатам дегустации 1,7 балла) и полноты вкуса (нижний предел 1,4 балла).

Предложенный способ затирания зернопродуктов был использован для получения безалкогольного пива в условиях пивоваренного мини-предприятия. В качестве посевного материала использовали дрожжи с низ-

II

m Ю £ £

as

ІЗ

гао

Охмеленное сусло охлаждали до температуры 9°С и перекачивали в бродильные танки с коническим дном (ЦКТ). В поток сусла дозировали дрожжи из расчета содержания 3 млн клеток в 1 см3 сусла. После достижения концентрации этилового спирта 0,45-0,5% об., пиво фильтровали и карбонизировали диоксидом углерода, который образовывался при брожении классического пива.

На 5-й день брожения, при достижении массовой доли СВ 4,9%, температуру бродящего пива в течение 24 ч снизили до 3°С и параллельно подняли давление над слоем жидкости до 1 бара. Созревание и дображи-вание молодого пива длилось 5 сут.

Физико-химические и органолептические показатели качества безалкогольного пива, полученного дрожжами штамма А12, представлены в табл. 2.

Таблица 2

Показатель Значение

Видимый экстракт, % 4,22

Содержание этилового спирта, % мас. 0,38

рН 4,5

Изогумулон, ед. горечи (ЕВС) 17,6

Цвет, цв. ед. 0,6

Высота пены, мм > 3,5

Пеностойкость, мин > 3,0

Олигосахариды, г/дм3 23,0

В том числе:

мальтотриоза 5,4

мальтоза 7,5

Глюкоза + фруктоза, г/дм3 0,5

Диацетил, мкг/дм3 35

Пентандион, мкг/дм3 28

Массовая доля СВ начального сусла, %

Рис. 4

Таким образом, применение скачкообразного режи -ма затирания зернопродуктов позволяет получить пиво с достаточно высокой полнотой вкуса и пеностойко -стью. Однако не удалось избежать суслового и зернового аромата, и также более выраженного сладкого вкуса, которые не свойственны сортам лагерного пива.

ВЫВОД

Для приготовления безалкогольного пива методом ограниченного спиртового брожения с использованием способа затирания со скачкообразным нагревом

наиболее приемлемые значения содержания СВ в начальном сусле 5,2-5,8%. В этом случае обеспечивается требуемая полнота вкуса пива, а ощущение сладкого вкуса, суслового и зернового аромата не выходит за рамки допустимых отклонений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: Пер. с нем. - СПб.: Профессия, 2001. - 912 с.

2. Нарцисс Л. Технология солода. - М.: Пищевая

пром-сть, 1980. - С. 504.

3. Меледина Т.В. Пивные дрожжи // Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. - СПб.: Профессия, 2003. -С. 133-151.

4. Оганнисян В.Г. Разработка технологии безалкогольно -го пива, обогащенного вторичными продуктами метаболизма дрожжей: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - СПб., 2006. - С. 16.

5. Волькенштейн М.В. Биофизика. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1988. - 592 с.

6. Меледина Т.В., Лебедева Е.П. Технологический подход к регулированию сенсорного профиля пива // Индустрия напит -ков. - 2004. - № 4. - С. 10-14.

7. Ван Вейсберг Й.В.М., Бреда Л.Х. Стабильность вкуса изначально зависит от качества солода и работы в варочном цехе // Мир пива. - 2003. - № 1. - С. 39-41.

8. Нарцисс Л. Пивоварение. Т. II. - М.: НПО «Элевар», 2003. - 368 с.

Поступила 30.07.08 г.

PECULIAR PROPERTIES OF THE WORT PRODUCTION FOR THE NON-ALCOHOLIC BEER OBTAINED BY THE METHOD BASED ON THE LIMITATION OF THE FERMENTATION PROCESS

V.G. OGANNISYAN, T V. MELEDINA, N.A PETROVA

St. Petersburg State University of Refrigeration andFood Technology,

9, Lomonosova st., St. Petersburg, 191002; е-mail: redvitriol@rambler. ru

An opportunity to use method based on jump mash process for non-alcoholic beer production is described. This method allows both considerable decrease of the fermentable sugars and increase of the nitrogenous components comparing with other methods that will allow to raise quality of non-alcoholic beer.

Key words: non-alcoholic beer, fermentable sugars, nitrogenous components, extract.

663.252.4

РЕАКТИВИРОВАНИЕ АКТИВНЫХ СУХИХ ДРОЖЖЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ВИНОДЕЛИИ

Т. С. ПОЛЯНИНА, М. В. СТЕПУРО, Н.Ю. КАЧАЕВА, ЛИ. СТРИБИЖЕВА

Кубанский государственный технологический университет,

Одной из задач современной микробиологии виноделия в области применения активных сухих дрожжей (АСД) для сбраживания виноградного сусла является определение оптимальных режимов реактивации АСД. Ввиду большого разнообразия рас дрожжей отсутствуют универсальные рекомендации по эффективной реактивации АСД. Сформулированы режимы реактивации штамма ИОЦ Гармония, учитывающие состав реактивационной среды, продолжительность и температуру проведения процесса.

Ключевые слова: реактивация, регидратация, активные сухие дрожжи, чистые культуры дрожжей.

350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2;

Применение жидких разводок чистой культуры дрожжей (ЧКД) в виноделии позволяет уменьшить количество недобродов, больных вин, снизить образование побочных и вторичных продуктов брожения и получать качественную продукцию. Однако многоопера-ционность схемы приготовления жидкой разводки ЧКД в напряженный период переработки винограда затрудняет ее повсеместное использование.

Альтернативой жидкой разводке ЧКД являются препараты активных сухих дрожжей (АСД). Известно, что использование АСД при проведении брожения в винодельческой отрасли позволяет снизить экономические затраты на подготовку дрожжевой массы, дает более глубокое выбраживание сахаров и повышает качество виноматериалов [1, 2]. Использование АСД дает

электронная почта: striginam@mail.т возможность отказаться от трудоемкого и долговременного процесса приготовления активной дрожжевой разводки ЧКД.

В литературе встречаются различные способы реактивации АСД: реактивация клеток в виноградном сусле в соотношении 1 : 10 при температуре 37°С в течение 15 мин [1], восстановление функций клеточных структур путем введения АСД в 10-кратное количество сусла в течение 30-60 мин при 35-37°С [3], введение АСД в 10-кратное количество теплой (35-40°С) и подсахаренной (50 г сахара на 1 л) воды в течение 20-25 мин, введение АСД в 10-кратное количество смеси, состоящей из 1/3 несульфитированного сусла и 2/3 воды при температуре 35-40°С в течение 20-25 мин.