автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Формирование потребительских свойств пива с высоким содержанием несоложенных материалов

На правах рукописи

8;.::.:! фм

Камышова Наталья Владимировна

Формирование потребительских свойств пива с высоким содержанием несоложенных материалов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт- Петербург

На правах рукописи

Камышова Наталья Владимировна

Формирование потребительских свойств пива с высоким содержанием несоложенных материалов

Специальность 05.18.15 - Товароведение пищевых продуктов .

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт- Петербург -1997 г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной академии холода и пищевых технологий.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор ,

академик Международной академии холода Василинец И.М.

Научный консультант - кандидат химических наук Жамская H.H.

Официальные оппоненты : доктор технических наук,

профессор Колодезная B.C.

кандидат технических наук Черныш В.Г.

Ведущее предприятие - АООТ "Комбинат им. Степана Разина"

Защита диссертации состоится "Хи " (л^луи-^ил.' 1997 г. в /У.СС часов на заседании диссертационного совета Д 131.04.01 Санкт-Петербургского торгово-экономического института'по адресу : 194021, Санкт-Петербург, ул. Новороссийская, д. 50.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

1997г.

Ученый секретарь _ /,

диссертационного совета ^

кандидат технических наук, доцент Вытовтов А. А.

Подписано в печать 17.03.97. Формат 60x84 1/16. Бум. писчая. Печать офсетная. Печ.л. 1,5. Тираж 120 экз. Заказ №88.

Бюро техники кондиционирования и охлаждения. 191002. Санкт-Петербург, ул.Ломоносова, 9

Актуальность работы .

Традиции , связанные с потреблением пива в России, - неотъемлемая часть его материальной культуры. Пиво является напитком брожения, который приобрел популярность благодаря своим органолептическим свойствам и способности утолять жажду.

В 1995 году предприятия России выработали пива - 176,6 млн дал, а мощности по производству пива в отрасли на 01.01.1996г. составили 371,1 мпн дал. Основная причина этого - резкое сокращение реализации продукции из-за роста огтгово-отпускной цены вследствии удорожания сырья и энергоресурсов .

В настоящее время главной задачей пивоваренной промышленности России является увеличение объемов производства пива и повышение его качества, для этого необходимо значительно совершенствовать технологию, сокращать продолжительность производственного процесса, снижать производственные потери и создавать условия для рационального использования сырья с целью увеличения выхода конэчного продукта при Сохранении его высокого качества .

В России сейчас имеется интерес в разработке новых оригинальных технологий пива с максимальным использованием несоложенного ячменя.

Результаты научных исследований по получению и применению ферментных препаратов в пивоварении, а также опыт промышленного использования свежепроросшего солода при переработке повышенных количеств несоложенного сырья указывают пути успешного решения задач по увеличению выпуска, формированию потребительских свойств пива, расширению ассортимента и снижению его себестоимости .

С целью интенсификации производства и на основании анализа данных литературных источников была определена цель работы - разработка технологий пива "Опытное" с применением свежепроросшего солода и напитка брожения 'Освежающий-Фолиаль" с применением нового промышленного ферментного препарата пивозина (Болгария) на основе солода и несоложенного сырья и изучение формирования их потребительских сеЪйств.

Достижение данной цели предполагает решение следующих задач:

• изучение при помощи современных методов анализа показателей качества используемого сырья;

• исследование влияния доли несоложенного сырья и свежепроросшего солода на основные показатели качества на примере пивного сусла типа "Жигулевское";

• проверка возможности приготовления пивного сусла из солода и несоложенного сырья с применением свежепроросшего' солода существующими способами ( настойным, одноотварочным и двухотварочным) на примере пивного сусла типа "Жигулевское" и изучение влияния каждого способа на показатели качества сусла и пива;

• проведение исследований влияния различных количеств и состава материала на показатели качества пивного сусла и пива типа "Жигулевское" при использовании ферментного препарата пивозина производства фирмы "Пластхим" ( "Р1а51сЬ]гп" , Болгария );

• исследование возможности применения ферментного препарата пивозина для стабилизации пива против белкового помутнения на примере пива типа "Жигулевское" и определение сроков хранения готового пива;

• изучение влияния концентрации различных ферментных препаратов на жизнедеятельность пивных дрожжей.

• разработка технологии приготовления пива "Опытное" { 11.5 % ) из солода и несоложенного сырья с применением свежепроросшего солода;

• разработка технологии приготовления напитка брожения "Освежающий-Фолиаль" с использованием ферментного препарата пивозина и замены 50% солода несоложенным ячменем;

• оценка качества сусла и готового пива "Опытное' (11,5%) в зависимости от состава сырья;

• оценка качества напитка брожения "Освежающий-® олиаль" в зависимости от состава сырья.

Научная новизная.

• Исследование органолептических и физико-химических свойств сусла и пива с разным составом затора позволило обосновать целесообразность и перспективность применения свежепроросшего солода , как более богатого ферментами, при замене солода большим количеством несоложенного ячменя, разработать технологию светлого пива "Опытное" (11,5%).

• Установлено , что применение свежепроросшего солода в заторе оказывает положительное влияние на вкус и аромат готового пива , а также способствует формированию новых оттенков во вкусе пива.

• Впервые изучены режимы затирания с использованием 40 ... 50 % ячменя и ферментного препарата пивозина (Болгария ).

• Впервые разработана технология приготовления напитка брожения "Освежающий-Фолиаль" с использованием ферментного препарата пивозина и замены 50% солода несоложенным ячменем с добавлением фитодобавки лохеин.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности.

• Проведенные исследования послужили основой для разработки технологии нового сорта пива* "Опытное" ( 11,5 % ) с заменой 40 % солода несоложенным ячменем с использованием 10 % свежепроросшего солода . Ожидаемая годовая экономия от применения разработанного способа на пивоваренном заводе мощностью 4,5 млн. дал составит 3,5 млрд. руб..

• На основании полученных экспериментальных данных разработан способ получения сусла и напитка брожения "Освежающий-Фопиаль" с заменой 50 % солода несоложенным ячменем с использованием ферментного препарата пивозина { Болгария ) и фитодобавки лохеин. Ожидаемая годовая экономия от применения разработанного способа на пивоваренном заводе мощностью 4,5 млн. дал составит 3,1 млрд. руб..

• Исследованы ор| анолептические и физико-химические свойства пива и напитка брожения с разным составом затора.

• Разработана балльная шкала сенсорной оценки пива и напитка брожения.

• Разработана технологическая инструкция по производству пива с применением комплексного ферментного препарата пивозин ( Болгария ).

• Разработаны технические условия на производство напитка брожения "Осаежающий-Фолиаяь".

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований доложены и обсуждены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава , научных работников , инженеров и академии холода и пищевых технологий в 1993-95 гг..

Публикации По теме диссертации опубликовано в работ.

Структура и объем работы . Диа зртационная работа состоит из введения, четырех глав , общих выводов , списка литературы и приложений .

Работа изложена на 161 странице машинописного текста, содержит 15 рисунков и 59 таблиц. Список использованной литературы включает 155 наименований : из них 77 наименований на русском языке и 78 наименований иностранной литературы .

Содержание работы.

В первой главе в обзоре литературы приведена характеристика ячменя как несоложенного сырья , представлены отличия между химическим составом ячменя и солода . Дана сравнительная оценка ферментов саежепроросшего и товарного солода. Рассмотрены существующие отечественные и зарубежные способы получения пивного сусла при переработке повышенного количества несоложенного ячменя с применением свежелроросшего солода и ферментных препаратов . Представлены ферментативные способы стабилизации пива против белкового помутнения. Приведена оценка качества пива в России и за рубежом и дана характеристика его потребительских свойств . На основании обобщения имеющихся в литературе данных сформулированы задачи исследований .

Во второй главе диссертации дана характеристика объектов и методов исследования, приведены схемы экспериментов и математические методы планирования экспериментов.

Объектами исследования были выбраны светлый солод ( ГОСТ 29297-92), несоложенный ячмень ( ГОСТ 5060-86) и свежепроросший солод. Сырье отбирали на складе АООТ "Бавария". Показате" 1 качества сырья приведены в табл.1.

По внешнему виду все образцы ячменя имели блестящую поверхность и чистый светло-желтый цвет. Запах ячменя был свежий.

По внешним признакам все образцы солода были желтого цвета, запах солода был чистым и солодовым, вкус - солодовый и сладковатый.

Свежепроросший солод имел следующие внешние признаки: длина корешков была от 3/4 до 1,5 длины зерна, корешки имели слегка увядшие кончики и обладали свежим запахом; число зерен с длиной зародышевого листка от 0 до 1/4 не превышало 5%, а, соответственно, с 1/2 до 3/4 - 95...100%; зерно свежелроросшего солода легко растиралось между большим и указательным пальцами и оставляло на пальце белый мучнистый след .

Исследования показали (табл.1), что активность ферментов свежелроросшего солода по сравнению с активностью ферментов светлого солода значительно выше : общая осахаривающая способность (ОС) на 16... 20 % , а-амилазная активность (АС) - 58,0 и 16,0 ед./r соответственно, протеопитическая активность (ПС) - 10,5 и 9,1 ед./г соответственно.

Из приведенных качественных показателей ячменя видно, что для исследования использовали ячмень с низким содержанием белка и оболочки и

высокой зкстрактивностью. Главным показателем пивоваренного ячменя является крупность и по этому показателю применяемый ячмень был первого класса.

Из данных табл.1, видно, что по массе 1000 зерен солод относится к солоду высокого качества. Кроме того, солод отличался большой зкстрактивностью, хорошим растворением эндосперма и быстрым осахариванием лабораторного сусла.

По показателям стекловидное™ (0,5...1.0 %) и разнице экстрактивности тонкого и грубого помола ( 2,2...2,5 %) применяемый солод имел очень высокую степень растворения.

Таблица 1.

Показатели качества сырья. ..........

Показатели Солод пивоваренный Ячмень Свежелро-росший солод

Влажность, % 4,0..5,0 12,0...14,0 42,0

Сорная примесь,% - - -

Зерновая примесь,% - 0,5... 1,0 -

Мелкие зерна (проход через сито с отверстиями 2,2x20 мм ) ,% 2,0...4,0 3,0...4,0

Экстрактивность: % на сухое вещество; % на воздушно-сухое вещество 78,0...79,0 75,8..76,4 76,9..77,3 65,5...68,0 -

Разница экстрактивное™ тонкого и грубого помола,% на сухое вещество 2,2..2,5

Продолжительность осахаривания, мин. 10,0...15,0 - 5,0

Цвет, см3 0,1 н раствора йода на 100 см3 воды 0,2...0,4 - -

Кислотность , см* 1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия на 100 см сусла 0,9... 1,0 0,8...1,1

Величина рН 5,8...5,9 - -

Конечная степень сбраживания,% 76,9...78,0

Общий белок, % на сухое вещество 10,5...11,0 10,1...10,5 -

Стекловидность, % 0,5... 1,0 - -

Абсолютная масса 1000 зерен, г 36,0...37,0 41,0..42,0 -

Крупность,% 85,0.. .91,0 86,0... 89,0

Амилолитическая активность ( АС ), ед./г 16,0 - 58,0

Протеолитическая активность (ПС), ед./г 9,1 - 10,5

Осахаривающая способность (ОС), ед./г 320 - 500 - 510

Установлено, что показатели солода (табл. 1) : конечная степень сбраживания 76,9...78.0 % и продолжительность осахаривания - 10,0...15.0 ыин., характеризуют возможность получения сусла с высоким содержанием сбраживаемых углеводов.

Содержание белка (10,5 ... 11,0% на сухое вещество) удовлетворяет требованиям, предъявляемым к солоду высокого качества.

Объектами исследования являлись также ферментные препараты пивозин ( ОН 0286214-93) и мультиэнзимная композиция (ТУ 64-13-8-91). Характеристика этих препаратов дана в табл. 2.

Таблица 2.

Характеристика ферментных препаратов мультиэнзимная композиция (МЭК) и пивозина

Показатель МЭК Пивозин

Массовая доля влаги, % 13,0 10,0

Амилолитическая активность (АС), ед/г 2650,0...3000,0 500,0

Протеолитическая активность (ПС), ед/г 20,0...35,0 25000,0

Оптимальный рН для введения препарата 5,4...5,7 5,5...7,0

Оптимальная температура,0 С 50... 52 протеолиз 52...55 осахаривание 75...82

При приготовлении сусла использовали: воду питьевую (ГОСТ 2874-82) и хмель (ГОСТ 21947-76).

При приготовлении пива и напитка брожения добавляли пивные дрожжи ЗассЬаготусеэ саг^Ьегдегаэ 8АМ.

При разработки новой рецептуры на напиток брожения из солода и ячменя с применением ферментного препарата пивозина применяли впервые в качестве фитодпбавки экстракт солянки холмовой - лохеин( ТУ 497К - У018 -001 - 92). Показатели качества фитодобавки лс эин представлены в табл. 3.

Таблица 3.

Показатели качества фитодобавки лохеин.

Показатели Фитодобавка лохеин Норма по ТУ 497К-У018-001-92

Внешний вид Прозрачная жидкость Прозрачная жидкость (допускается появление осадка в процессе хранения )

Цвет Коричневый Коричневый

Вкус Горький Горький

Запах Своеобразный слабый Своеобразный слабый

Плотность , г/ см"1 0,986 0,980 ... 1.010

Сухой остаток, % 3,26 3.0 ... 3.3

Содержание этанола, % по объему 22,3 20 ... 23

На основании многочисленных лабораторных и клинических исследований, которые провели сотрудники фирмы "Фитос-М "(г.Москва ), была установлена способность лохеина повышать липопротеиды высокой плотности в плазме и оказывать влияние на снижение сывороточного общего холестирина. Последнее объясняется регулирующим действием фитодобавки лохеин на синтез холестирина в печени и повышенным выделением его из организма.

Объектами исследования являлись также пивное сусло, пиво и налиток брожения, полученные с разным составом затора. Все исследования в лаборатории и на производстве , предшествующие разработке новых технологий пива "Опытное" (11,5 %) и напитка брожения "Освежающий-Фолиаль" (11,5 %), проводили на образцах , полученных по типу пива "Жигулевское" (11,0 %), так как этот сорт традиционно берется за основу при создании оригинальных технологий в пивоварении.

Схема проведения эксперимента с применением сэежепроросшего солода при приготовлении пивного сусла и пива "Жигулевское" и "Опытное* представлена на рисунке 1.

Из рисунка 1 следует, что из подготовленного сырья (ячменя, сухого и свежепроросшего солода) готовили пивное сусло, затем сбраживали сусло пивными дрожжами, проводили дображивание и созревание пива, готовое пиво фильтровали в бутылки.

В соответствии с целью работы в лабораторных условиях исследовали показатели качества сусла и пива "Жигулевское", приготовленного в двеннадцати вариантах, и показатели качества сусла и пива "Опытное ", приготовленного в трех вариантах, указанных в табл. 4.

Таблица 4.

Варианты закладки сырья в затор и способа приготовления сусла.

Сорт пива "Жи^лееское* •о пытное" 14] 15

Варианты 1 | 2 Г 3 [ 4 1 5 [ 6 Г 7 Т 8 Г в 1161 11 П '2 13

Состав затора,% (св.) Способы затирания

Настойный Двухотва-рочный Одноотва-рочный Одноотва-рочный

Сухой светлый сопор 100 55 35 45 50 40 50 40 100 40 100 40 100 90 40

Свежепро- росший солод 5 5 5 10 10 20 20 10 10 10 50

Ячмень • 40 60 50 40 50 30 40 - 50 - 50 - 10

Для определения оптимального соотношения зернопродукгов необходимо было проведение большого количества варок сусла ( варианты 2...8) , поэтому исследования проводили частойным способом затирания ( длительность процесса 3 часа по сравнению с продолжительностью при двухотварочном способе 5 часов 15 минут и - при одноотварочном 4 часа 30 минут).

Исследование действия ферментов свежепроросшего солода с экспериментально установленным составом затора (40 : 10 : 50) проводили двухотварочным способом ( вариант 10), при котором изменяя время и температуру в заторной массе и отварках , можно регулировать действие ферментов и тем самым изменять состав сусла.Одноотварочный способ затирания

был выбран для получения нового сорта пива "Опытное" как наиболее приемлемый при производстве светлых сортов пива : характеризуется меньшей трудоемкостью, продолжительностью и потреблением энергии, чем двухотварочный способ; а по сравнению с настойным способом обеспечивает получение сусла и пива с улучшенными вкусовыми качествами.

В исследованиях сусла и пива типа "Жигулевское" контрольное сусло готовили из 100% солода ( варианты 1, 9, .11 ) , а при разработке пива "Опытное" контрольное сусло готовили в двух аа, лантах 13 и 14, приведенных в табл.4, в соответствии с утвержденными рекомендациями.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ сухой и свежепроросший солод, ячмень

и

ПРИГОТОВЛЕНИЕ СУСЛА (11,0% )

О

НАСТОЙНЫЙ ДВУХОТВАРОЧНЫЙ ОДНООТВАРОЧНЫЙ СПОСОБ СПОСОБ СПОСОБ

И « »

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПИВА (11,0% )

и

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА

V

АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ сухой и свежепроросший солод, ячмень

<1

ПРИГОТОВЛЕНИЕ СУСЛА (11,5 %) ОДНООТВАРОЧНЫМ СПОСОБОМ

О

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПИВА (11,5 % )

и

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА

«

АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

У

ВЫВОДЫ

Рис. 1. Схема проведения эксперимента со сэежепроросшим солодом.

Схема проведения эксперимента с применением Ферментных препаратов пивозина и мультиэнзимной композиции (МЭЮ включала три серии исследований.

В первой части, изложили материалы исследования действия нового для российского рынка ферментного препарата пивозина ( Болгария) в сравнении с хорошо изученным ферментным препаратом мультиэнзимной композицией - МЭК ( Россия ) на процесс приготовления сусла с использованием несоложенного сырья и на проведение брожения . Согласно рекомендаций предприятия-производителя

фирмы "Пластхим" (Болгария ) была выбрана дозировка пивозина , поэтому ферментные препараты (пивозин и МЭК) добавляли в начале затирания из расчета 0,07 % от массы несоложенного сырья .

Во второй части провели опыты по стабилизация пива против белкового помутнения с использованием ферментных препаратов пивозина (1,0...5,0г/гл) и МЭК (1,0...6,0г/гл). Учитывая то, что все ферменты и ферментные препараты , используемые на стадии приготовления сусла , полностью инактивируются при кипячении сусла с хмелем, необходимо было определить рекомендуемые дозы ферментных препаратов при введении их в бродильные чаны на стадии брожения и установить влияние концентрации ферментных препаратов на жизнедеятельность пивных дроиокей.

В третьей части разработали технологию приготовления напитка брожения "Освежающий - Фолиаль'с использованием ферментного препарата пивозина производства фирмы" Пласгхим " (" Р1авШт Болгария) с заменой 50 % солода несоложенным материалом ( ячменем ).

В соответствии с исследованиями действия пивозина в сравнении с МЭК е лабораторных условиях АООТ'Бавария" (г. Санкт-Петербург) исследовали показатели качества сусла и пива "Жигулевское", приготовленного в четырнадцати вариантах , указанных в табл. 5..

Контрольное сусло готовили из 100% солода ( варианты 1,10 ).

Таблица 5.

. Варианты закладки сырья в затор и способа приготовления сусла "Жигулевское".

Сорт пива "Жигулевское"

Варианты 1 2 3 4 5 6 7 в 9 10 11 12 13 14

Наименование образца контроль опыт опыт опыт опыт опыт опыт ольл опыт контроль опыт опыт опыт опыт

Состав Способы затирания

затора, % (св.) Настойный Одноотварочный

Солод 100 60 60 50 50 40 40 30 30 100 60 60 60 50

Ячмень - 40 40 50 50 60 60 70 70 - 40 40 50 50

Пивозин - - 0,07 - 0,07 - 0,07 - о.оГ - - 0.07-1 - л 0,07

МЭК - 0,07 - 0,07 - 0,07 - 0,07 - - 0,07 - 0,07 -

Для подтверждения правильности результатов, полученных в лабораторных условиях, были проведены испытания на типовом пивоваренном оборудовании е производственных условиях АООТ'Бавария" (г.Санкт-Петербург).

При разработке напитка брожения "Освежающий -Фолдиаль" контрольное сусло готовили в двух вариантах в соответствии с утвержденными рекомендациями. 100% солода и 90% солода, 10% ячменя .

Методы исследования. Анализ сырья и определение общепринятых показателей сусла и готового пива проводили согласно "Инструкции по технохимическому контролю пивоваренного производства", 1991г. и "Аналитическим методам ЕВС", 1987г.. Методы определения спирта, действительного экстракта и расчет сухих веществ в начальном сусле - по ГОСТ 12787-81. Определение кислотности - по ГОСТ 12788-87, цвета - по ГОСТ 12789-87. Методы определения двуокиси углерода и стойкости - по ГОСТ 12790-81.

Активность ферментных препаратов определяли : по амилолитической способности (АС), осахаривающей (ОС) - по ГОСТ 20264.4-89 , протеолитической (ПС) - по ГОСТ 20264.2-88.

Фракционирование белковых веществ проводили по методу Лундина, содержание общего азота - по методу Къепьдапя, аминного азота - по методу медных соединений , сахара - по Бертрану., содержание меланоидинов -колориметрическим титрованием.

Величину относительной вязкости определяли в вискозиметре Оствальда при температуре 20 0 С .Содержание изогумулона определяли спектрофотометрическим методом Клоппера в модификации Бауша, содержание коллоздов - по методу Думанского A.B. , Харина СЕ. и Мальцева П. М.

Под энергетической ценностью пива (напитка брожения) понимают количество калорий, которое может оно дать организму в зависимости от содержания в нем белков и углеводов. Для расчета энергетической ценности определяли действительный экстракт готового пива ( % масс, или г/1 ООг пива ) и массовую долю спирта ( % масс, или г/1 ООг пива ), а затем суммировали значения произведений величины показателя на величину выделяемой энергии в ккал ( Ф.Главачек, А.Лхотский, 1977). Пересчет на килоджоули - путем умножения величины в ккал на коэффициент 4,19 кДж.

Бродильную энергию пивных дрожжей определяли по количественному учету объема образовавшейся углекислоты при сбраживании 10%-ного раствора мальтозы. Биомассу дрожжей определяли путем отделения дрожжей центрифугированием при 6000 об/мин, в течение 5...7 мин. . Затем их промывали водой, вновь центрифугировали и затем количественно 50%-ным раствором этилового спирта дрожжи переносили в сухие взвешенные бюксы и высушивали до постоянного веса сначала при 70" С, а затем при 105 ° С.

Количество мертвых клеток дрожжей подсчитывали в камере Горяева в прижизненно окрашенных метиленовой синью препаратах. Расчет проводили в каждой пробе не менее, чем 20 квадратах

Органолеггтическую оценку пива и напитка брожения проводили по 25-балльной системе согласно "Положения о Центральной дегустационной комиссии Отдела пищевой промышленности Госагропрома СССР по оценке качества напитков", 1987г.

Расчет показателя уровня качества пива и напитка брожения проводили путем массовых дегустаций по 100-балльной шкале с учетом коэффициента весомости (В Н. Жустров, С.Т.Прокопенко, 1986).

Результаты, представленные в работе, являются средне арифметическими величинами. Ошибка измеряемых величин ( среднеквадратическое отклонение средней величины ) была в пределах 0,1 ... 0,3 %

Достоверность результатов исследований подтверждали методом математической статистики (Меледина Т.В., Василинец И.М., Кострова U.E., 1988). Для упрощения математических расчетов использовали программы №1, 2, 3, составленные для программируемых микрокалькуляторов типа МК-52.

Результаты и их обсуждение.

В третьей главе приведены результаты исследования качества пива "Жигулевское" (11,0%) и "Опытное* (11,5%), изготовленного с применением

свежепроросшего солода и насоложенного ячменя согласно экспериментально полученных рецептур.

Технологическая схема по производству пива , выбираемая для переработки ячменя, сухого и свежепроросшего солода, прежде всего должна создавать условия для рационального использования сырья с целью увеличения выхода конечного продукта при сохранении его высокого качества.

В данной работе предложена технологическая схема производства пива "Жигулевское" (11,0%) и пива "Опытное" (11,5%), которая состоит из следующих этапов : очистка солода и ячменя, используемого как несопоженное сырье; => дробление аернопродуктов ( сухого и свежепроросшего солода , ячменя ) => получение пивного сусла одноотварочным способом: приготовление и фильтрование затора, кипячение сусла с хмелем, отделение от хмелевой дробины, охлаждение, осветление и аэрирование сусла => подготовка дрожжей сбраживание пивного сусла дображиванио и созревание пива => фильтрование и карбонизация => розлив готового пива в бутылки. Весь процесс производства осуществляли на типовом пивоваренном оборудовании в производственных условиях АООТ'Бавария" (г.Санкт-Петербург).

Формирование качества пива *Жигулевское"■ с использованием несожженного ячменя и свежепроросшего солода.

Приготовление первой серии исследуемых образцов пивного сусла "Жигулевское" проводили в лабораторном заторном аппарате по настойному методу из смесей свежепроросшего солода, ячменя и сухого солода в соотношении : 5 : 40 : 55; 5 : 50 : 45; 5 : 60 : 35. При применении свежепроросшего солода показано, что амилазы свежепроросшего солода легче гидролиэуют ячменный крахмал, чем амилазы сухого солода. Полученное из сусла пиво "Жигулевское" анализировали по ряду показателей : массовая доля спирта была 2,4...2,5 %, что ниже допустимого значения по ГОСТ 3473-78. Полученное пиво было очень светлым, с зеленоватым оттенком , опалесцировало , высота пены и пеностойкость были низкими. Мутность пива и низкая высота пены свидетельствуют о неполно проведенном гидролизе составных частей ячменя из-за недостатка ферментов. В результате большая часть крахмала и высокомолекулярных белков не были гидролизованы. .

Изучение второй серии исследуемых образцов пивного сусла "Жигулевское" настойным методом из смесей свежепроросшего солода, ячменя и сухого солода в соотношениях : 0: 0:100 (контроль); 10: 40 : 50; 20: 40 : 40; 10 : 50: 40; 20 : 50 : 30 позволило определить оптимальное сочетание ячменя, сухого и свежепроросшего солода (табл. 6 ). Для улучшения цвета , вкуса и аромата во все опытные образцы добавлялся концентрат квасного сусла в количестве 1 г / дм® .

По сравнению с контролем (табл . 6) содержание мальтозы в сусле опытных образцов несколько снижено и составляет 4...10 % , однако, полученные количества мальтозы входят в установленные пределы для этого показателя ( 6... 9 г на 100 смэ сусла). Таким образом содержание мальтозы в сусле достаточно , чтобы обеспечить необходимую степень сбраживания и получить необходимое количество спирта . Для данного показателя была проведена математическая обработка полученных результатов и выведена зависимгсть между содержанием мальтозы в сусле и количеством свежепроросшего солода и насоложенного ячменя.

Оптимизация процесса приготовления исследуемого пивного сусла проводили методом оптимизации Бокса, состоящий в том, что вблизи исходной точки ("фона*) ставится специальным образом спланированная серия опытов , в

которой одновременно варьируются все изучаемые факторы, каждый на двух уровнях ( верхнем и нижнем ) . По полученным результатам сделали вывод о том, что на содержание мальтозы в сусле в изучаемой области влияет количество свежепроросшего солода и несоложенного ячменя. Эффект от этих факторов усиливается от совместного действия х, и х2 при условии , что эти факторы будут находиться на нисшем уровне кодирования (х, = - 1 и Ха = - 1). Таким образом, максимальное содержание мальтозы в сусле будет составлять 9,19 г на 100 см3 при содержании несоложенного ячменя (х,) • 40% , свежепроросшего солода (х2) -10 % и сухого солода - 50%.

Таблица 6

Качество пивного сусла "Жигулевское" в зависимости от количества несоложенного ячменя и свежепроросшего солода .

Показатели Контроль Образец 1 Образец 2 Образец 3 5 Образец 4 ...............6.............

1 2 3

Количество несоложенного ячменя в заторе , % 0 40 40 50 50

Количество свежепроросшего солода в заторе , % Количество сухого солода в заторе ,% 0 .....100 10 "50.......... 20 ..........."40 10 ......40 20 ......30................

Массовая доля сухих веществ,% 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0 .

Продолжительность осахаривания , мин 20 20 30 45 40

Содержание мальтозы, г на 100 см3 сусла 8,10 7,50 7,33 7,28 6,76

Аминный азот, мг на 100 см3 сусла 29,4 28,07 27,60 23,93 25,40

Кислотность, смг 1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия на 100 см3 сусла 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4

Цвет , см7 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см воды 0,5 0,7 1,0 1,0 0,8

Содержание высокомолекулярных белков (фракция А по Лундину), мг на 100 "см сусла 20,0 21,7 23,5 28,3 28,0

Величина рН _________5,7 ____________5,7_ ____________5,6 ____________5,7 ________________5.7......

Опытное сусло ( табл. 6) имело кислотность 1,4... 1,5 см3 1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия на 100 см3 пива и величину рН 5,6 ... 5,7 , которые обеспечивали необходимую для жизнедеятельности дрожжей слабокислую среду

Цвет опытных образцов сусла был более темным , нем цвет контрольного образца, так как в опытное сусло добавляли концентрат квасного сусла.

Данные по содержанию аминного азота ( табл. 6) показали снижение на 6 .. 15 % в опытных образцах в сравнении с контролем , тем не менее полученного количества аминного азота достаточно , чтобы обеспечить необходимые условия для жизнедеятельности дрожжей.

Установлено, что содержание высокомолекулярной фракции белков (табл. 6) увеличивалось на 16...20 % по сравнению с контролем в тех образцах , где доля несоложенного ячменя составляла 50 % от общей засыпи .

Продолжительность осахаривания ( 20 мин.) контрольного и опытного сусла ( образец1 ) подтвердила оптимальность состава затора ( 10: 40 : 50 ).

Сравнительный анализ контрольного и опытных образцов 1.. 4 готового пива'Жигулевское" помог установить, что только образец 1 не уступает контролю и соответствовал сорту пива "Жигулевское" ( ГОСТ 3473-78 ) по всем показателям . Как следует из органолептической оценки качества, обобщенный показатель качества контрольного образца равен 96,1 % ( баллов) от максимально возможного 100 %, что соответствует отличному уровню качества . Из четырех опытных образцов , представленных на дегустацию , образец 1 соответствовал отличному уровню качества и его обощенный показатель качества равен 99,1%.

Образец 1 получил более высокую оценку, чем контроль , так как члены дегустационной комиссии отметили свежий хмелевой аромат и чистый, полный, солодовый вкус.

Па результатам дегустации был рекомендован состав сырья для приготовления пива сорта "Жигулевское" в условиях пивопроизводства : солод пивоваренный.ячменный светлый - 50 % ; ячмень пивоваренный - 40 % ; солод свежепроросший -10 % .

Для выявления динамики накопления аминного азота и мальтозы в процессе приготовления пивного сусла проводили лабораторную варку из 100 % сухого солода двухотварочным способом . Установлено, что в процессе приготовления пивного сусла содержание мальтозы возросло в 4 раза ( с 2,13 до 8,52 мг/100 см3) и аминного азота - в 1,3 раза (с28,0 до 37,0 мг/100 см3).

В процессе приготовления пивного сусла "Жигулевское" из смесей свежепроросшего солода, ячменя и сухого солода в соотношении : 0 : 0 : 100 (контроль) и 10 : 40 : 50 ( опыт ) двухотварочным способом исследовали наиболее приемлемые режимы для действия ферментов свежепроросшего сопода. Данный режим обеспечивал в контрольном и опытном сусле необходимое содержание мальтозы ( 8,8 и 8,6 мг/100 см' соответственно) и высокое содержание аминного азота ( 38,1 и 35,1 мг/100 см3 соответственно).

Исследования фракционного состава белков ( по Лундину ) в опытном образце пивного сусла и свежесброженного пива подтвердили, что распределение белковых фракций в опытном сусле было оптимальным (содержание высокомолекулярных белков - фракция А : 21,78 мг/100 см3; содержание белков со среднемолекулярной массой - фракция В : 15,68 мг/100 см3 и содержание низкомолекулярных белков : 53,04 мг/100 см3 ) в дальнейшем обеспечило стойкость готового пива в течение 12 суток . Уменьшение в свежесброженном пиве содержания аминного азота ( с 35,10 до 12,67 мг/100 см3 ) во время брожения произошло за счет ассимиляции аминокислот и других низкомолекулярных продуктов расщепления белков дрожжами и отчасти за счет коагуляции белков в связи с понижением рН ( с 5,5 в начальном пивном сусле до 4,8 - в молодом пиве )

и образования спирта ( массовая доля спирта 2,7 %) ; наличие мальтозы в количестве 2,17 г на 100 см3 пива обеспечивало сбраживание остаточного экстракта молодого пива и созревание пива .

Сравнительный анализ качества образцов готового контрольного и опытного пива "Жигулевское" подтверждает его высокую энергетическую ценность ( 171,74 и 171,29 кДж в 100 г пива соответственно). Оба образца пива соответствовали сорту пива "Жигулевское" ( ГОСТ 3473-78 ) по всем показателям (массовая доля сухих веществ - 11,0 и 11,0 % соответственно; массовая доля спирта - 3,1 и 3,0 % соответственно; кислсность -1,6 и 1,7 см31 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия на 100 см3 пива соответственно; цвет - 0,7 и 0,6 см3 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см3 воды соответственно; содержание изогумулона - 20,6 и 21,4 мг/дм3 пива соответственно и т.д. ). Благодаря сравнительно большому количеству ячменя и свежепроросшего солода в засыпи опытное пиво имело характерные особенности : своеобразный солодовый вкус , с приятной хмелевой горечью , без посторонних привкусов и запахов ; было хорошо насыщено углекислотой ( массовая доля двуокиси углерода - 0,38 %); имело стойкую , компактную пену ( высота пены 70 мм и пеностойкосгь 7,0 мин.).

Результаты балльной оценки сенсорных свойств опытного пива ( 93,7%) позволяют утверждать , что замена до 40 % сухого солода ячменем при использовании 10 % свежепроросшего солода обеспечивала получение .готового продукта , обладающего высокими вкусовыми достоинствами.

Для исследования влияния природы используемого сырья на формирование вкуса и аромата установили динамику накопления меланоидинов в процессе приготовления пивного сусла ( 100% сухого солода) двухотварочным способом Пробы отбирались после затирания , белковой паузы , первой отварки , второй отварки и полного осахаривания всего затора (табл. 7 ).

Таблица 7.

Динамика накопления меланоидинов при получении сусла из сухого солода .

Стадии Опыт 1 , Опыт 2, Опыт 3 , Среднее

приготовления количество количество количество количество

затора меланоидинов, меланоидинов, меланоидинов , меланои-

мг/100см3 мг/100см3 мг/100см3 динов ,

мг/100см3

Затирание 4,1 5,1 4,7 4,6 ±0,5

Белковая пауза 5,2 6,2 5,8 5,7 ±0,5

Первая отварка 8,9 9,5 9,1 9,2 + 03

Вторая отварка 11,3 11,9 11,7 11,6 + 03

Осахаривание 12,1 12,5 12.2 12,3 + 0.2

Из данных табл. 7 видно , что в процессе приготовления пивного сусла содержание меланоидинов возросло в 2,7 раза . Накопление такого количества меланоидинов в процессе приготовления сусла подтвердило, что вкус сусла и пивч определяется не только меланоидинами, содержащимися в сухом солоде , но и теми из них, которые образуются в процессе получения пивного сусла

Далее в работе показаны результаты исследования благоприятных температурных режимов для проведения реакции меланоидинов при приготовлении пивного сусла "Жигулевское" из 10 % свежепроросшего солода , 40 % ячменя и 50 % сухого солода . Во всех опытах затирание проводили одноотварочным способом.

Изучение параметров белковой паузы при температуре 52 °С и • 58 "С и продолжительности от 0 ... 30 мин. подтвердило, что параметры белковой паузы : температура 52 "С и продолжительность 20 мин., являлись наиболее благоприятными для накопления общего азота (103,52 и 99,71 мг/100см3 соответственно) и низкомолекулярной фракции белка (64,00 и 52,88 мг/100см3 соответственно).

Соотношение мальтозы к немальтозе в исследуемых образцах при температуре осахаривания 70 "С и - 72 °С (1 : 0,29 и 1 : 0,49 соответственно ) позволило считать более благоприятной температуру 70 °С.

С учетом полученных результатов разработана технологическая схема производства пива "Опытное" ( 11,5% ) с использованием свежепроросшего солода , которая состояла из следующих стадий : подработка и дробление зернопродуктов ; приготовление пивного сусла ; сбраживание сусла , дображивание и выдержка пива ; осветление и розпив пива. Процесс приготовления сусла проводился в течение 4,5 часов одноотварочным способом (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма приготовления сусла "Опытное" (11,5%).

Установлено, что приемлемо внесение в рецептуру трех возможных вариантов закладки зернового сырья : 100% сухой солод; 90% сухой солод и 10 % ячмень; 50% сухой солод, 40% ячмень и 10 % свежепроросший солод.

Сведения о качестве и органолептической оценке готового пива "Опытное" представлены в табл. 8.

Таблица 8.

Показатели качества и средняя органопептическая оценка готового пива "Опытное".

Показатели Контроль 1 Контроль 2 Опыт

1 2 3 4

Состав затора, % с. в. 100% солод 90%солод, 10%ячмень 50%солод, 40%ячмень, 10% свежепроросший СОЛО/)

Массовая доля сухих веществ в начальном сусле, % 11,51 4~14....... 11,59 .................4,03...... 11,54

Действительный экстракт , % масс. 4,00

Действительная степень сбраживания , % Массовая доля спирта , % 64,0 3,65....... 65,2 ................3,71........ 65,3 ................3.75

Кислотность ,см3 1 мопь/дм3 раство| гидроокиси натрия на 100 см3 пива а 2,2 2,1 . 1,8

Величина рН 4,22 4,30 4,41

Цвет, см3 0,1 моль/дм5 раствора йода на 100 см3 воды 0,8 0,8 0,6

Общий азот, мг/ЮОсм3 пива 66,3 65,0 65,1

Аминный азот , мг/100см5 пива 9,61 959 9,45

Содержание высокомолекулярных белков ( фракция А по Лундину ) мг/ЮОсм3 пива 9,52 9,55 9,49

Содержание изогумулона, мг/дм3 19,1 18,5 18,0

Содержание коллоидов, гЯООдм3 пива 16,0 16,4 17,0

Массовая доля двуокиси углерода , % 0,37 0,37 0,38

Стойкость, сут. 15 12 15

Время дображивания , сут. 20 20 20

Высота пены, мм 60 50 70

Пеностойкость, мин. 6,0 5,0 7,0

Внешний вид Прозрачная жидкость Прозрачна? жидкость Прозрачная жидкость

Энергетическая ценность: - ккал в 100 г пива ; - кДжв 100 г пива 41,57 174,02 41,58 174,05 41,75 174,77 24 0 (отл.)

Оценка качества образцов, баллы 24,0 (отл.) 23,0 (отл.)

Обобщенный показатель уровня качества , % или баллы 94,5(отл). 93,7(отл). 98,0(отл).

Опытный образец получил более высокую оценку, чем контроль 1 и 2 , так как члены дегустационной комиссии отметили свежий хмелевой аромат и чистый, полный, солодовый вкус.

Установлено, что использование смеси : свежепроросшего солода, ячменя и сухого солода в соотношении ( 10: 40: 50 ) при приготовлении пива -"Опытное" обеспечивало высокое качество готового продукта по всем показателям.

Показано, что в сравнении с традиционными составами затора (0 : 0 : 100 и 0:10: 90), экономически выгоднее применение разработанного состава (10: 40 : 50) для приготовления пива "Опытное", так как годовая экономия при его производстве на пивоваренном заводе мощностью 4,5 млн. дал пива в год составит около 3,5 млрд. руб. по ценам на июль 1996 года .

В четвертой главе .приведены данные исследований применения ферментного препарата пивозина (параллельно проводили опыты с МЭК ) из расчета 0,07% от массы несоложенного сырья при приготовлении сусла "Жигулевское" в лаборатории по настойному методу с заменой 40 ... 70 % солода ячменем.

Исследования показали , что при использовании 60 и 70 % несоложенного ячменя независимо. от вносимого в затор ферментного препарата сусло имело низкое содержание аминного азота ( 22,4 ... 26,4 мг/100 см ) , кроме того , сусло получалось менее окрашенным ( 0,31 ... 0,41 см3 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см3 воды, чем требуется по нормативу (не менее 0,5 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см3 воды ). Сравнительный анализ помог установить , что введение ферментных препаратов , содержащих амилазы и протеазы ( МЭК и пивозин ) в затираемую ячменно-солодовую смесь ( 40 : 60 и 50 : 50 ) с дозой 0,07 % к массе несоложенной части затора обес, .ечивало получение сусла , равноценное контрольному солодовому суслу по всем показателям.

Сведения о качестве и средней органолептической оценке пива "Жигулевское" представлены в табл. 9. Установлено , что качество пива, приготовленного из солода с применением ячменя в количестве 40 ... 50 % , не уступало качеству пива , приготовленного из одного солода (контролю), и отвечало требованиям ГОСТ 3473-78.

Пиво "Жигулевское" ( образец 4 ) , полученное из смеси 50% ячмзня и 50% солода с применением ферментного препарат пивозина ( 0,07% ), характеризовалось повышенным содержанием общего азота .

Результаты проведенных дегустаций показали, что все образцы пива имеют высокие органолептические показатели. Анализ результатов балльной оценки сенсорных свойств позволил сделать заключение о том, что образец 4 обладает лучшими вкусовыми достоинствами.

Далее в работе показаны результаты исследований по стабилизации пива против белкового помутнения. Известно , что протеиназы применяются для гидролиза высокомолекулярных белков сусла и пива, которые могут быть причиной белкового помутнения готового пива. В России и за рубежом с этой целью используют протеиназы на стадии брожения, дображиеания и перед розливом готового пива.'

Анализ полученных результатов по изучению состава азотистых веществ и стойкости пива "Жигулевское" позволяет утверждать, что наиболее благоприятной стадией технологического процесса в приготовлении пива для введения протеолитических ферментов с. целью стабилизации его против белкоового

помутнения является готовое сусло, охлажденное до 50 ° С при длительности обработке 30 мин. .

Таблица 9.

Качество пива "Жигулевсков'при использовании ферментных препаратов (0,07 % от количества насоложенного ячменя)

Показатели Контроль (без ферментного препарата) Образец 1 (сМЭК) Образец 2 (с пиво-зином) Образец 3 (сМЭК) Образец 4 (с пиво-зином) Норма по ГОСТ 3473-78

Количество ячменя в заторе , % 0 40 40 50 50 ................. 0

Количество солода в заторе , % 100 60 60 50 50 100

Массовая доля сухих веществ, % 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0

Массовая доля спирта , % 3,01 3,09 . 3,15 3,05 3,07 3,00

Действительный экстракт, % 5,16 5,02 4,89 5,10 5,06 -

Кислотность, см3 1 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия на 100 см3 пива 2,1 2,0 2,0 2,0 2,0 1,6... 2,8

Цвет , см3 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см3 воды 1,0 1,0 0,9 0,9 0,8 0,6 ... 2,0

Величина рН 4,4 4,4 ......м...... 4,6 4,5 -

Общий азот, мг/100см3 пива 64,5 65,4 65,6 64,3 65,9 -

Содержание изогумулона, мг/дмэ 21,2 21,5 21,9 21,6 21,7

Содержание коллоидов, г/100 дм3 пива 15,6 14,9 14,3 15,1 14,8 -

Высота пены, мм 60 60 70 50 60 не мене* 20

Пеностойкость, мин. 6,0 6,0 7,0 5,0 6,0 не мен«* 2,Р....

Вкус и аромат Солодовый, хмелевой Солодовый,хмелевой Солодовый,хмелевой Солодовый .хмелевой Солодовый .хмелевой Солодовый, хмелевой

Внешний вид Прозрачное Прозрачное Прозрачное Прозрач ное Прозрач ное Прозрачное

Энергетическая ценность: - ккал в 100г пива; -кДЖв ЮОгпива 40,92 171,29 40,96 171,46 40,88 171,13 40,97 171,52 40,97 171,52 39,00 163,41

Органопептическая оценка средний балл 23,6 (отл.) 23,6 (отл.) 24,0 (отл.) 22,6 (отл.) 24,0 (отл.)

Обобщенный показатель уровня качества,% или баллы 93,7 ....„(отл)......... 95,8 ......(отл)...... 97,0 .... .(°ТЛ)....... 92,1 .......(°М....... 98,4 ......(отл).......

Анализ азотистого состава сусла, проводимый до и после обработки пивозином или МЭК , показал, что внесение препарата в сусло во всех вариантах приводило к уменьшению количества высокомолекулярных азотистых веществ по сравнению с контролем. ( на 1,3 ... 8,7 мг/ 100см и 0,7 ... 6,5 мг/ 100см3 соответственно) и увеличению низкомолекулярных азотистых веществ (на 0,3 ... 3,7 мг/ 100см3 и 0,1 ... 1,4 мг/ 100см3 соответственно). Необходимое и умеренное накопление мальтозы ( 8,71 г/100см3 ) в сусле получено при дозе МЭК Зг/гл. Исследованиями влияния дозы ферментных препаратов пивозина и МЭК установлено , что основные показатели пива во всех 8-ми вариантах близки между собой и введение фермента никак не сказывалось на них (рН, массовая доля спирта, действительный экстракт, кислотность, цвет, мутность), но ряд существенных и важных показателей (вязкость, пеностойкость, стойкость к белковым помутнениям) заметно изменялись.

С введением пивозина или МЭК снижалась вязкость (с 1,46 до 1,42 мм2/с и с 1,31 до 1,29 мм2/с соответственно); значительно увеличивалась стойкость пастеризованного пива к белковым помутнениям с дозы пивозина 3,0 г/гл до 5,0г/гл, а для МЭК - с 3,0г/гл до 6,0г/гл. На основе полученных данных наибольший эффект наблюдался при дозе препарата пивозина 3,0 г/гл и МЭК - 3,0 г/гл, так как стойкость пива (контроль - 35сут., опыт - 75 сут. и контроль - 30 сут., опыт - 70 сут. соответственно) в обоих случаях возрастала к белковому помутнению более чем в 2 раза, а высота пены, ее пеностойкость, вязкость пива оставалось на уровне контроля.

Из литературы ^ известно, что присутствие больших концентраций протеолитических ферментов может повлиять на дрожжи, вызвав у них понижение бродильной активности, большую гибель клеток или же, наоборот , активизацию дрожжей за счет дополнительного количества аминокислот в среде , поэтому в данной работе были поставлены эксперименты по исследованию влияния различных дозировок ферментных препаратов пивозина и МЭК на жизнедеятельность пивных дрожжей.

Установлено, что прирост биомассы дрожжей в присутствии пивозина в сусле наблюдали даже при дозировке в 5,0 г/гл . Небольшое количество пивозина в сусле от 1,0 до 3,0 г/гл оказывало стимулирующее действие.

Установлено, что применение ферментного препарата МЭК в дозировках от 0,5 до 5,0 улучшали состав среды и способствовали более интенсивному росту дрожжей . Наиболее благоприятной являлась дозировка 1,0 ...3.0 г/гл . Дальнейшее увеличение количества препарата несколько угнетало дрожжи и их прирост снижался до уровня прироста дрожжей в контроле .

Сравнивая действие ферментных препаратов ка дрожжевые клетки с контрольными образцами ( без фермента ) видно , что пивсзин и МЭК практически не травмирует дрожжевую клетку.

С учетом полученных результатов разработаны рецептура и технологическая схема производства слабоалкогольного напитка брожения "Освежающий-Фолиаль" 111.5%) с применением ферментного препарат пивозина и Фитодобавки "лохеин" с заменой 50% солода ячменем .

Технологический процесс приготовления слабоалкогольного напитка брожения "Освежающий-Фолиаль" (11,5%) состоит из следующих стадий : подработка и дробление зернопродуктов => приготовление сусла для напитка брожения => главное брожение дображивание => фильтрация => купажирование . Этатехнолгия была внедрена в ливопроизводство АООТБавария" в 1993 году.

Процесс приготовления сусла осуществляется одноотварочным способом продолжительность 4,5 часа ( рис. 3).

О 30 60 90 120 150 180 210 240 270 Время, мин.

Рис.3. Диаграмма приготовления сусла "Освежзющий-Фолиаль" (11,5%).

Установлено, что приемлемо внесение в рецептуру трех возможных вариантов закладки зернового сырья : 100% сухой солод; 90% сухой солод и 10 % ячмень; 50% сухой солод , 50% ячмень, пивозин по норме 0,07 % к общему количеству несоложенных материалов , лохеин по норме 0,1 см' /1 дм3 напитка .

Сведения о качестве и органолептическои оценке готового напитка брожения "Освежающий-Фолиаль" (11,5%) представлены в табл. 9.

Сопоставительный анализ показателей качества помог установить, что опытное пиво идентично контрольным образцам ( контроль 1 и 2) , так как полученные значения находятся в интервале допустимых величин в соответствии с ГОСТ 3473-78.

Таблица 9 .

Показатели качества и средняя органолептическая оценка напитка брожения "Освежающий-Фолиаль".

Показатели Контроль 1 Контроль 2 Опыт

Массовая доля сухих веществ в начальном сусле, % 11,50 11,50 11,50

Действительный экстракт , % масс. 4,75 4,82 5,01

Действительная степень сбраживания , % 65,71 ........................3,42 64,43 65,12 ...................3,25

Массовая доля спирта , % 3,39

Кислотность , см31 моль/дм3 раствора гидроокиси натрия на 100 см3 напитка 2,5 2, 3 2,0

Величина рН 4,39 4,30 4,21

Цвет, см3 0,1 моль/дм3 раствора йода на 100 см3 воды 1,5 1,3 1,0

Содержание изогумулона, мг/дм3 25,3 26,7 27,1

Содержание коллоидов , г/100дм3 напитка 17,2 17,0 16,8

Массовая доля двуокиси углерода , % 0,38 0,37 0,38

Стойкость , сут. 15 12 15

Время дображивания , сут . 20 20 20

Высота пены, мм 60 50 70

Пеностойкость, мин. 6,0 5,0 7,0

Энергетическая ценность: - ккал в 100 г пива; -кДж в 100 г пива- 42,26 176,92 42,32 177,16 42,32 177,16

Органолептическая оценка, средний балл 23,0 (отл.) 23,0 (отл.) 24,0 (отл.)

Обобщенный показатель уровня качества , % или баллы 93,7 (отл.) 94,0 (отл.) 96,3(отл.)

Большее содержание изогумулона в опытном образце ( 27,1 мг/ дм3 ) по сравнению с контрольными образцами ( контроль 1 - 25,3 мг/ дм3 и контроль 2 -26,7 мг/ дм3 соответственно ) обеспечизало в готовом напитке приятный хмелевой вкус.

Все три образца имели компактную и устойчивую пену и имели интенсивный цвет , который был получен частично и за счет красящих веществ фитодобавки лохеин.

Содержание коллоидов , характеризующее белково-коллоидную стойкость готового пива , находится в пределах 16,8 ... 17,2 г/100 дм3 ( допустимые значения находятся в интервале 15,0 ... 18 ,0 г/100 дм3 пива).

Результаты проведенных дегустаций показали, что все образцы пива имеют высокие органслептические показатели. Результаты балльной оценки сенсорных свойств напитка брожения позволяют сделать заключение о том, что опытный образец обладает лучшими вкусовыми достоинствами.

Годовая экономия при производстве напитка брожения с заменой 50% солода ячменем и ферментного препарг а пивозин по норме 0,07% пивоваренным заводом мощностью 4,5 млн. дал напитка брожения в год составит около 3,1 млрд. руб. по ценам на июль 1996 года.

Основные результаты работы.

1. Исследования подтвердили перспективность использования 10 % свежепроросшего солода как более богатого ферментами при замене 40 % солода ячменем для приготовления пива.

Установлено, что сушка свежепроросшего солода даже по режиму для светлого солода значительно снижает активность ферментов общую осахаривающую способность (ОС) на 16... 20 % , а - амилазную активность (АС) - с 58,0 до 16,0 ед./г, лротеолитическую активность (ПС) - с 10,5 до 9,1 ед./г.

2. Методом математической статистики установлена зависимость между содержанием мальтозы в сусле и количеством свежепроросшего солода и несоложенного ячменя в заторе . Эффект от этих факторов усиливается от совместного действия при условии , что эти факторы будут находиться на нисшем уровне кодирования или содержание свежепроросшего солода будет 10 % , несоложенного ячменя - 40 % , а содержание сухого солода соответственно - 50%.

В этих условиях максимальное содержание мальтозы в сусле будет равно : У™, =7,21 + 1,29 + 0,69 = 9,19 г на 100 см'в сусле.

3. На основе обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований разработан режим одноотварочного способа затирания смеси свежепроросшего солода, ячменя и сухого солода ( 10 : 40 : 50 ) : параметры белковой паузы - температура 52 "С с продолжительность 20 мин.; параметры паузы осахаривания - температура 70 °С и продолжительность 20 мин..

Доказано, что в этом случае а сусле увеличивается содержание общего азота - с 82,85 до 103,52 мг/100 см3 и аминокислот - с 16,60 до 64,00 мг/100 см3 ; снижается содержание высокомолекулярного бепка ( с 28,24 до 21,62 мг/100 см3 ) и больше образуется мальтозы (8,56 г на 100 см' сусла ).

4. Проведенные исследования показали, что использование свежепроросшего солода в заторе улучшает органолептические показатели готового пива и способствует формированию новых оттенков во вкусе.

5. Показано, что применение нового ферментного препарата пивозина (Болгария) по рекомендуемой норме предприятия - изготовителя 0,07 % от количества несоложенного ячменя при замене 40...50% солода несоложенным ячменем позволяет получить пиво "Жигулевское" по показателям качества не уступающее чисто солодовому пиву "Жигулевское".

Сравнительный анализ действия пивозина и МЭК помог установить , что при переработке повышенных количеств ячменя наиболее эффективно использование пивозина, который характеризуется более высокой протеолитической активностью 25000,0 ед/г по сравнению с МЭК - 35,0 ед/г,

6. Установлено , что бродильная энергия и прирост биомассы дрожжей , п также число мертвых дрожжевых клеток при обработке сусла растворимыми ферментными препаратами пивозином и МЭК в рекомендуемом дозировке 3,0 г/100 дм3 не претерпивают существенных изменений по сравнению с соответствующими показателями в контрольных опытах.

7. Разработана научно-техническая документация на пиво "Опытное* (11,5%) по применению саежелроросшего солода с заменой 40% солода ячменем. Ожидаемая годовая экономия от применения разработанного способа на пивоваренном заводе мощностью 4,5 млн.дал составит 3,5 млрд.руб..

8. Разработана рецептура и технологическая схема на слабоалкогольный напиток брожения "Освежающий-Фолиаль" , которыми предусмотрено применение ферментного препарата пивозина с заменой 50% солода ячменем. Ожидаемая годовая экономия от применения разработанного способа на пивоваренном заводе мощностью 4,5 млн.дал составит 3,1 млрд.руб..

9. Разработана технологическая инструкция по производству пива с применением комплексного ферментного препарата пивозин ( Болгария ).

10. Разработана методика органолептической оценки качества по 100 -балльной шкале с учетом коэффициента весомости для пива и напитка брожения .

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. А.М.Калашникова, Н.В.Камышова. Использование пивозина для изготовления пива с высоким процентом насоложенного сырья. Теория и практика применения искусственного холода в пищевых отраслях. Межвуз. сб. науч. тр. -С-Пб, СПбТИХП, 1993.

2. Н.В.Камышова, А.М.Калашникова. Получение пива с высоким процентом несоложенного сырья. Теория и практика применения искусственного холода в

. пищевых отраслях. Межвуз. сб. науч. тр. - С-Пб, СПбГАХПТ, 1996.

3. Н.В.Камышова, Е.С.Белокурова, А.М.Калашникова. Использование ферментных препаратов производства фирмы Ново-Нордиск (Дания) при приготовлении пива с высоким прэцентом несоложенного материала. Теория и практика применения искусственного холода в пищевых отраслях. Межвуз. сб. науч. тр. - С-Пб, СПбГАХПТ, 1996.

4 М.АФоменко, • И.А.Чеботарев, Е.С.Белокурова, Н.В.Камышова. Напиток брожения слабоалкогольный темный "Баварский Эль". Технические условия . ТУ 10 РФ 29-163-94. Утв. Департаментом пищевой перерабатывающей промышленности комитета торговли и продовольствия мэрии Спб28.10.94. 5. М.А.Фоменко, И.А.Чеботарев, Е.С.Белокурова, Н.В.Камышова. Напиток брожения слабоалкогольный "Освежающий - Фолиапь". ТУ 10 РФ 29-147-94. Утв. Департаментом пищевой перерабатывающей промышленности комитета торговли и продовольствия мэрии Спб 01.07.94. 6 М.А.Фоменко, И.А.Чеботарев, НААнтонова, Н.В.Камышова, А.П.Гусакова. Пиво "Бавария светлое", "Бавария темная". ТУ 10 РФ 29-114-93. Утв. Комитетом по торговле, общественному питанию, бытовому обслуживанию и снабжению города продовольствием Мэрии Спб. 22.06.93. 7. М.А.Фоменко, И.А.Чеботарев, НААнтонова, Н.В.Камышова, АП.Гусакова. Пиво "Праздничное оригинальное". ТУ 10 РФ 29-113-93. Утв. Комитетом по торговле, общественному питанию, бытовому обслуживанию и снабжению города продовольствием Мэрии Спб. 30.04.93. 8 А.И Чернова, Н.В.Камышова. Технологическая инструкция по производству пива с применением комплексного ферментного препарата "Пивозин" производства Болгарии. Утв. Комитетом РФ по пищевой и перерабатывающей промышленности Ассоциации Пивоиндустрия 01.07.93. ^^