СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО НАПИТКА БРОЖЕНИЯ
METHOD OF ALCOHOL-FREE FERMENTED BEVERAGE

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству безалкогольных напитков брожения.
Наиболее распространен способ получения кваса брожения из концентрата квасного сусла, в котором используют разведённый пастеризованный концентрат квасного сусла (ККС), сахарный сироп, комбинированную дрожжевую и молочно-кислую закваску (2-4% к объему сусла) в соотношении 0,8% дрожжи и 0,06% молочно-кислые бактерии к объему сусла. Содержание сухих веществ в готовом квасе должно быть 1,6-5,8%, содержание спирта не более 1,2%. Брожение проводят при температуре 25-28°С до понижения содержания сухих веществ в сусле на  мас.% Для повышения стойкости сброженное сусло (квас) по окончании брожения тщательно отделяют от дрожжей, для чего его охлаждают в бродильно-купажном аппарате до 5-7°С. Далее сброженный квас купажируют: вносят оставшийся сахар и ККС (Г.А.Ермолаева, Р.А.Колчева «Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков»). Основной недостаток напитков, полученных таким способом, - их невысокие вкусовые качества и малая стойкость при хранении.
Описана композиция ингредиентов для получения кваса (RU №2133264), содержащая сахар-песок, концентрат квасного сусла, мед натуральный цветочный. Сбраживание проводят при помощи дрожжей прессованных хлебопекарных с добавлением раствора молочной кислоты при 28-30°С. Недостаток - необходимость купажирования после брожения, что ухудшает вкус и стабильность напитка.
Описаны способы получения квасов с использованием плодово-ягодных соков и водных экстрактов растительного сырья:
- патент RU №2073703, где для производства кваса используют сахарный сироп с восстановленным или натуральным виноградным соком с добавлением водного экстракта чабреца, сбраживание проводят смесью Sacchoromyces minor расы М и Lactobacillus casei или Lactobacillus panis расы 11 и 13 при 28-30°С в течение 18-30 часов;
- патент RU №2056771, где для производства кваса используют сахарный сироп с восстановленным или натуральным виноградным соком и медом с добавлением водного экстракта хрена, сбраживание проводят смесью Sacchoromyces minor расы М и Lactobacillus casei или Lactobacillus panis расы 11 и 13 при 28-30°С в течение 18-30 часов. Основой недостаток этих способов - не очень высокие вкусовые качества получаемых напитков.
В патенте РФ №2346030 описан «Способ получения крепкого алкогольного напитка». Он включает приготовление медового раствора, сбраживание его при помощи дрожжевых культур, фильтрацию, дистилляцию с получением спирта-сырца и последующую его фракционную перегонку. При приготовлении медового раствора дополнительно вводят сахаросодержащие продукты, например, сахар и/или патоку, при этом количество меда не менее 15% от общей массы сахаросодержащих продуктов, процесс брожения проводят в два этапа, а именно этап теплого брожения 6-8 суток при температуре 16-30°С и этап холодного брожения (дображивание) 8-14 суток при температуре 3-5°С, причем в начале второго этапа добавляют 16-30°С. В качестве пряно- ароматических растений используют, например, имбирь, и/или кардамон, и/или кориандр, и/или гвоздику, и/или корицу, и/или базилик, и/или мяту, и/или душицу, и/или полынь, и/или зверобой, и/или тмин, и/или шалфей, или их сочетание. Первый этап брожения заканчивают при содержании остаточных сахаров 4-8% (начальное 10-30%). На втором этапе происходит снижение содержания сахара еще на 2-4%. После последующей фильтрации, дистилляции и фракционной перегонки получают крепкий алкогольный напиток. Технический результат этого способа - усиление концентрации вкуса и ароматики, стабилизация и закрепление вкуса крепкого алкогольного медового напитка. В этом способе брожение происходит в две стадии: стадия главного брожения при температуре 16-30°С с получением максимально возможного количества алкоголя и стадия холодного дображивания при температуре 3-5°С в присутствии настоя пряно-ароматических растений. Причем в данном способе дображивание происходит в среде, содержащей не менее 5% алкоголя. Конечный продукт - крепкий алкогольный напиток - получают после дистилляции и фракционной перегонки, поэтому основная задача стабилизация вкуса напитка. Предлагаемый же способ предназначен для получения безалкогольного напитка со стабильными микробиологическими и физико-химическими показателями без использования термообработки.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является «Способ производства фруктового кваса» в соответствии с патентом RU №2056768, который предусматривает подготовку купажа сахарного сиропа (концентрация 11,7) с восстановленным или натуральным яблочным соком (массовая доля сухих веществ 9%) с добавлением водного экстракта кориандра, его стерилизацию и сбраживание смесью Sacchoromyces minor расы М и Lactobacillus casei или Lactobacillus panis расы 11 и 13 в соотношении 1:1 при соотношении дрожжей и молочной палочки 1:6. Процесс брожения происходит при 28-30°С в течение 18-30 часов до снижения массовой доли сухих веществ на 1-1,5%. Для прекращения брожения жидкость охлаждают до 5-10°С. Биомассу отделяют от культуральной жидкости центрифугированием или декантированием. Полученный напиток пастеризуют. Недостаток способа - не достаточно высокие органолептические свойства напитка, а использование пастеризации снижает биологическую ценность напитка.
Задача изобретения - разработать способ получения безалкогольного напитка брожения, позволяющий использовать разнообразное сахаросодержащее сырье, различные вкусо-ароматические добавки или их композиции, различные виды дрожжевых культур, получая при этом напитки со стабильными свойствами и с широкой вкусовой гаммой.
Поставленная задача реализуется предлагаемым способом получения безалкогольного напитка брожения, который включает приготовление сусла на основе сахаросодержащего сырья, охлаждение его до 2-10°С, внесение дрожжей в охлажденное сусло и разбраживание их в течение 2-3 часов. После чего в сбраживаемую среду добавляют охлажденный водный настой вкусо-ароматических добавок. Процесс брожения продолжают в анаэробных условиях под давлением 50-101 кПа при 2-10°С до снижения содержания сухих веществ не более чем на 2%, после чего полученный напиток фильтруют через кизельгуровый фильтр при температуре брожения.
Для сбраживания в способе используют хлебопекарные, или пивные, или винные дрожжи.
В качестве вкусо-ароматической добавки используют водный настой сушеных ягод и/или водный настой пряно-ароматических растений в различных соотношениях. При этом в качестве пряно-ароматических растений используют и/или корицу, и/или кардамон, и/или кориандр, и/или гвоздику, и/или мускат, и/или имбирь, и/или базилик, и/или душицу, и/или бадан, и/или мяту, и/или хмель, а ягоды выбирают из ряда клюква, и/или вишня, и/или облепиха, и/или ежевика, и/или брусника, и/или бузина, и/или черноплодная рябина, и/или можжевеловая ягода.
В качестве сахаросодержащего сырья используют сахар и не более 70% патоки, при общем содержании сахаров в сусле 9-12%, или сахар, не более 70% патоки и не менее 8% меда, при общем содержании сахаров в сусле 9-12%, или сахар, не более 70% патоки и не менее 15% концентрата плодового или ягодного сока, при общем содержании сахаров в сусле 9-12%, или сахар, не более 70% патоки, не менее 8% меда и не менее 15% концентрата плодового или ягодного сока, при общем содержании сахаров в сусле 9-12%.
В качестве сока используют концентрат яблочного или вишневого сока.
Допускается использование дополнительного обеспложивающего фильтрования.
Проведение брожения под давлением 50-101 кПа в анаэробных условиях при пониженной температуре 2-10°С в присутствии вкусо-ароматических добавок в виде настоев сушеных ягод и/или пряно-ароматических растений, а также проведение фильтрации и разлива при той же температуре 2-10°С неожиданно привело не только к усилению концентрации вкуса и ароматики напитка, но и к стабилизации органолептических, микробиологических и физико-химических показателей, причем без использования пастеризации.
По предлагаемому способу вкусо-ароматические добавки в виде настоев смеси сушеных ягод и/или пряно-ароматических растений вносятся в начале брожения после непродолжительного разбраживания, а не в конце всего цикла производства в купаж, как это часто делают, что позволило получить напитки с более широким спектром ароматических веществ, образующихся в процессе брожения.
В ряде способов достаточно часто используется технология полного сбраживания напитка с последующим внесением сахарного сиропа для достижения необходимого содержания сухих веществ. В предлагаемом способе используется технология прерванного брожения и проведение всего процесса, включая фильтрование и розлив, при постоянной пониженной температуре, что позволило не купажировать напиток в конце технологического процесса и получить напитки стабильные по микробиологическим и физико-химическим показателям, гармоничные по органолептическим показателям.
При получении начального раствора (сусла) используют различные виды сахаросодержащего сырья: сахар, патока (глюкозный сироп и фруктозный сироп), мед, натуральные или концентраты плодовых и ягодных соков, при этом количество меда должно быть не менее 8% от общего содержания сухих веществ в сахаросодержащем сырье, а количество концентрата плодового и/или ягодного сока в количестве не менее 15% от общего содержания сухих веществ в сахаросодержащих продуктах, количество патоки не более 70% от общего содержания сухих веществ в сахаросодержащих продуктах. Патоку добавляют для частичной замены меда с целью снижения затрат. При этом оказалось, что добавление патоки еще и обогащает вкус медовых напитков, и даже при полной замене меда на патоку получили напитки с мягким и полным вкусом (см. табл.1, 2, примеры 1, 2, 3, 13, 14, 15).
Предлагаемый способ предусматривает проведение процесса брожения при низкой температуре под давлением в анаэробных условиях, за счет этого достигается естественное насыщение напитка углекислотой, а также происходит дополнительное закрепление вкусовых качеств напитка, не теряется ароматика вкусо-ароматического сырья и не требуется искусственная карбонизация.
Сбраживание сусла производится при помощи различных штаммов хлебопекарных, или пивоваренных, или винных дрожжей, предпочтительнее использовать сухие дрожжи. Из хлебопекарных используют, например, дрожжи Saccharomyces cerevisiae (I'hirondelle). В качестве винных используют, например, дрожжи Oenoferm, а пивных - низовые дрожжи штамм 34/70.
Технический результат - стабильность микробиологических и физико-химических показателей, улучшение органолептических показателей, гармоничный вкус и аромат напитков.
Расчетные количества сахара и патоки растворяют в горячей воде при температуре около 80°С. Затем сусло кипятится в течение часа, что обеспечивает микробиологическую чистоту последующих процессов. Мед и сок вводят за 5 минут до конца кипячения, что позволяет сохранить ароматические и органолептические свойства сырья.
Настои готовят путем заваривания горячей очищенной водой и настаивания при соотношении растительное сырье: очищенная вода как 1,0:10,0. Травы используют сухие измельченные, сухие ягоды и семена дробленые. Подготовленное растительное сырье взвешивают, смешивают, помещают в герметическую емкость, заливают расчетным количеством очищенной воды с температурой 100°С и далее выдерживают 20-30 мин, после чего охлаждают до комнатной температуры и процеживают через сито.
Сусло в зависимости от исходного сырья получают с содержанием сахаров от 9 до 12%. Далее его охлаждают до 2-10°С и вводят в дрожжи. Период разбраживания дрожжей 2-3 часа в зависимости от температуры брожения. Далее в разброженную среду вводят вкусо-ароматические добавки в виде водных настоев сушеных ягод, например, настой можжевеловых ягод, клюквы, вишни, облепихи, ежевики, брусники, бузины, черноплодной рябины и/или водных настоев смеси пряно-ароматических растений, например, настой корицы, кардамона, кориандра, гвоздики, муската, имбиря, хмеля, базилика душицы, мяты, бадана.
Брожение проводят под давлением 50-101 кПа в анаэробных условиях, температура брожения может меняться в пределах 2-10°С в зависимости от характеристик сусла. В зависимости от плотности начального сусла и температуры брожения этот процесс может занимать от 2-10 суток. При продолжительности брожения менее 2 суток образуется недостаточное количество углекислоты и вкус напитка недостаточно выраженный. В конце брожения содержание остаточных сахаров в сусле составляет от 7 до 10% (в зависимости от начальной плотности) происходит формирование органолептических и ароматических свойств напитка.
Чтобы исключить возможное влияние продуктов автолиза дрожжей на качество конечного продукта, дрожжи отделяют. Для отделения дрожжевых клеток можно применять различные методы и средства. Допускается использование различных видов фильтрации, предпочтительно с использованием системы кизельгуровых фильтров, а также возможно дополнительное обеспложивающее фильтрование.
Предлагаемый способ предусматривает проведение всего процесса брожения от внесения дрожжей до фильтрования и упаковки при постоянной температуре 2-10°С.
По окончании получают сброженный безалкогольный напиток с содержанием спирта не более 1,2% об.
Гармоничный вкус и аромат напитков и другие их органолептические свойства подтверждаются актами дегустации. Стабильность микробиологических показателей (бактерии группы кишечной палочки; патогенная кишечная флора, в т.ч. сальмонеллы; количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов) и физико-химических показателей (экстрактивность начального сусла, объемная доля спирта, кислотность, цветность, массовая доля двуокиси углерода) удостоверяется соответствующими протоколами испытаний.
Стабильность всех свойств и показателей сохранятся до 6 месяцев при использовании одной фильтрации через кизельгуровый фильтр и до 9 месяцев с дополнительной обеспложивающей фильтрацией с применением, например, Хандтманн MMS-фильтр 030.
Все напитки готовятся с использованием стандартного оборудования по стандартным технологическим методикам.
Общая технология получения безалкогольных напитков по предлагаемому способу следующая.
Для получения 1000 л сусла в 860-890 л горячей воды (Т=80°С) вносят расчетные количества сахаросодержащих продуктов: сахар или сахар и патоку, после кипячения в течение 1 часа добавляют в соответствии с рецептурой расчетное количество концентрата сока и/или меда. В результате получается 1000 л сусла с содержанием сахаров 9-12%.
После охлаждения до 2-10°С сусло передается на брожение. Для сбраживания в сусло вносят хлебопекарные дрожжи Saccharomyces cerevisiae (I'hirondelle), или винные дрожжи Oenoferm, или пивные низовые дрожжи штамм 34/70 в количестве 0,01-0,05% от объема сусла. Разбраживают их 2-3 часа. Затем в сусло вносится охлажденный до 2-10°С водный настой пряно-ароматических растений (настой А, или В, или С, или Д). На 1000 л сусла добавляют 15-90 л настоя, приготовленного из измельченного сухого пряно-ароматического сырья.
Брожение проводят в анаэробных условиях под давлением 50-101 кПа.
Фаза брожения составляет 2-10 суток, содержание остаточных сахаров в конце стадии брожения составляет 7-10%. На стадии холодной фазы брожения происходит формирование органолептических и ароматических свойств безалкогольного напитка.
По окончании процесса брожения безалкогольный напиток фильтруют при помощи кизельгурового фильтра.
Дополнительную обеспложивающую фильтрацию проводят с применением, например, Хандтманн MMS-фильтр 030.
В результате получается безалкогольный напиток с содержанием спирта не более 1,2 % об.
Примеры конкретного выполнения изобретения представлены в таблицах 1 и 2.
Примеры приготовления настоев
Настой А. 3 кг растительного сырья, полученного смешением мяты:облепихи:бадана в соотношении как 2:5:1, заливают 30 литрами очищенной воды с температурой 100°С и выдерживают 20-30 мин, после чего охлаждают до комнатной температуры, затем процеживают через сито.
Настой В. 6 кг растительного сырья, полученного смешением черноплодная рябина:имбирь:хмель в соотношении как 7:0,3:1 заливают 60 литрами очищенной воды с температурой 100°С и выдерживают 20-30 мин, после чего охлаждают до комнатной температуры, затем процеживают через сито.
Настой С. 1,5 кг растительного сырья, полученного смешением корица:кардамон:кориандр:гвоздика:мускат:имбирь:базилик:душица в соотношении как 2:1:1:0,5:1:1:3:4, заливают 15 литрами очищенной воды с температурой 100°С и выдерживают 20-30 мин, после чего охлаждают до комнатной температуры, затем процеживают через сито.
Настой Д. 9 кг растительного сырья, полученного смешением можжевеловые ягоды: имбирь: клюква в соотношении как 3:1:6, заливают 90 литрами очищенной воды с температурой 100°С и выдерживают 20-30 мин, после чего охлаждают до комнатной температуры, затем процеживают через сито.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет:
- получить оригинальный напиток со свежим, пикантным и в то же время полностью гармоничным вкусом, который по всем показателям полностью соответствует стандартным требованиям к безалкогольным напиткам брожения;
- получить напиток, который сохраняет стабильность всех органолептических свойств, микробиологических и физико-химических показателей до 6 месяцев без применения пастеризации. При этом результаты дегустационной оценки напитков спустя 6 месяцев хранения показали даже увеличение дегустационного балла по сравнению со свежими образцами продукции;
- при использовании дополнительной обеспложивающей фильтрации с применением, например, Хандтманн MMS-фильтр 030 увеличить срок хранения до 9 месяцев;
- значительно расширить ассортимент безалкогольных напитков, так как предусматривает использование различного сахаросодержащего сырье и вкусо-ароматических добавок.