автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Исследование пивоваренных свойств перспективных двухрядных ячменей и разработка технологии новых сортов пива

Список принятых сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСШИРЕНИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ И АССОРТИМЕНТА ПИВОВАРЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

1.1. Ячмень.

1.1.1 .Химический состав ячменя.

1.1.2. Качественная оценка ячменя для пивоварения.

1.1.3. Шестирядные ячмени в пивоваренном производстве.

1.2. СОЛОД.

1.2.1. Отличия между химическим составом ячменя и солода.

1.2.2. Влияние качественных показателей солода на технологию пива и его качество.

1.2.3.Различия между светлым и темным солодом.

1.2.4.Характеристика специальных солодов.

1.2.5. Свойства красящих веществ солода.

1.3. Пшеница.

1.4. Рис.

1.5. Режимы затирания зернопродуктов.

1.5.1. Режимы затирания зернопродуктов с частичной заменой ячменного солода пшеничным.'.

1.5.2. Режимы затирания с добавлением несоложеных зернопродуктов.

1.6. Получение пива различной цветности.

1.6.1. Изменение цветности сусла и пива.

1.7. Дегустационная оценка пива.

1.7.1. Цвет и прозрачность пива.

1.7.2. Пенообразование и пеностойкость.

1.7.3. Вкус и аромат пива.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Материалы.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Определение показателей ячменей.

2.2.2. Определение показателей солода.

2.2.3. Определение основных физико-химических показателей пива.

3. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1. Оценка ячменей Ленинградской области.

3.1.1. Расчет экономической эффективности применения отечественных сортов ячменя для производства пивоваренного солода.

3.2. Разработка технологии получения пива с применением пшеничного солода и риса.

3.2.1.Разработка технологических режимов получения пшеничного солода.

3.2.2. Влияние соотношения ячменного и пшеничного солодов в засыпи на физико-химические свойства пива.

3.2.3. Влияние температурного режима брожения на физико-химические и органолептические свойства пива.

3.2.4 Исследование влияния соотношения между ячменным и пшеничным солодом на углеводный состав сусла.

3.2.5. Разработка рецептуры и технологии нового сорта пива с применением пшеничного солода и риса.

3.3. Получение пива различной степени цветности.

3.3.1. Получение пива различной цветности купажированием.

3.3.2. Исследование изменения цветности темного пива в ходе технологического процесса.

3.3.3. Изучение зависимости цветности пива от соотношения VCB/VT

3.3.4. Получение пива с использованием препарата «Стабимальт» различной степени цветности.

3.3.5. Изучение предпочтительности выбора пива по цвету.

4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ.

4.1. Характеристика готовой продукции.

4.2. Характеристика сырья и материалов.

4.3. Рецептура.

4.4. Технологическая схема и описание технологического процесса.

4.4.1. Приготовление пивного сусла «Пшеничное».

4.4.2. Процесс приготовления пивного сусла «Пшеничное с рисом».

ВЫВОДЫ.

В последние годы, в связи с резким увеличением числа пивоваренных заводов и конкуренцией на потребительском рынке актуальным является расширение сырьевой базы отрасли и ассортимента вырабатываемого пива из рекомендованного сырья.

Одним из путей расширения сырьевой базы пивоваренных предприятий является разработка рекомендаций по использованию новых зон выращивания пивоваренного ячменя, таких, как Ленинградская область [57], использование специальных солодов, в частности, пшеничного солода, а также сочетание его с традиционным несоложеным сырьем, применение солодовых экстрактов, разработка новых рецептур и технологий получения пива.

В качестве несоложеного сырья в пивоварении используется молотый ячмень, кукурузная крупка, рисовая крупа, а также, в последнее время, пшеница [106].

Применение специальных солодов делает возможным производство оригинальных, популярных за рубежом, сортов пива. Как правило, при их производстве используют нетрадиционные сорта солода, например, пшеничное пиво типа «Weissbier» (традиционное немецкое пиво), с применением пшеничного солода [17], или копченое пиво типа «Rauchbier» (традиционное английское пиво) [108], с применением темного копченого солода. Такое пиво непривычно для российского потребителя, но оно имеет свою нишу на потребительском рынке.

За рубежом пиво, полученное с применением пшеничного солода, называется «пшеничным», и при этом подразумевается применение дрожжей верхового брожения. Это пиво характеризуется повышенным содержанием эфиров, в частности, изопентилового эфира уксусной кислоты, а также 4-винилгваякола.

Расширения ассортимента пива можно достичь, используя сусло с различным углеводным составом экстракта, т.е. с различным соотношением между сбраживаемыми и несбраживаемыми сахарами, которое можно получить изменением режимов затирания зернопродуктов.

С помощью различных штаммов дрожжей можно влиять на органо-лептические свойства пива, т.к. синтезируемые продукты брожения (высшие спирты, эфиры, карбонильные соединения, органические кислоты) определяются штаммовыми характеристиками дрожжей.

Кроме того, проблема расширения ассортимента может быть решена также за счет разработки способов получения пива различной цветности путем купажирования светлого и темного пива, а также получением пива заданной цветности с использованием различных препаратов.

Выпускаемые пивоваренной промышленностью сорта пива подразделяются на 3 категории: светлые, полутемные и темные сорта. Эти сортовые различия обуславливаются, главным образом, типом используемого солода, а также видом и количеством добавляемого несоложеного сырья, в частности, применением солодовых экстрактов [30,32].

Применение солодовых экстрактов возможно в тех случаях, если он удовлетворяет следующим требованиям:

- не придает пиву горечи или резкости;

- не вызывает мути, осадка даже при низкой температуре;

- не окрашивает пену.

Солодовые экстракты могут быть использованы в пивоварении лишь в том случае, если в них меньше 1% сбраживаемых веществ.

Специальные сорта солода обеспечивают структурное наполнение готового продукта, улучшение его качества, вкуса и аромата, повышение его питательной и энергетической ценности, а также являются натуральными источниками большой группы биологически активных веществ [69].

Целью данной работы является исследование пивоваренных свойств сортов ячменей, выращенных в Ленинградской области, для применения их при производстве пива, а также разработка технологии пива с применением пшеничного солода, риса и солодовых экстрактов для расширения ассортимента пива.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решались следующие основные задачи:

- произведен анализ ячменей, выращенных в Ленинградской области, рекомендован к использованию сорт ячменя «Опытный Криничный»;

- разработана технология пива из смеси ячменного, пшеничного солода и риса;

- разработана технология пива различной цветности при использовании красящего препарата «Стабимальт» различной степени цветности.

- разработаны рецептуры и ТИ по производству пива с применением пшеничного солода и риса, проведены их производственные испытания;

- разработаны рецептуры и ТИ по производству пива различной цветности с помощью препаратов и путем купажирования пива различной цветности.

Автор диссертационной работы выражает искреннюю благодарность к.т.н., доц. кафедры пищевой биотехнологии СПбГУНиПТ Калашниковой Алевтине Михайловне и коллективу «Пивоваренной компании "Балтика"» за оказанную помощь в проведении экспериментальной работы.

ВЫВОДЫ.

1. На основании проведенных исследований установлено, что отечественный сорт ячменя «Опытный Криничный», выращенный в Ленинградской области, может быть использован для получения пивоваренного солода. Его применение, по сравнению с использованием импортного ячменя, снизит себестоимость солода на 33%.

2. Установлено, что солод, полученный холодным методом, обладает более высокой экстрактивностью и меньшей цветностью, чем при теплом методе.

3. Разработана рецептура и технология получения светлого сорта пива с применением пшеничного солода. Установлено, что наиболее целесообразными процентными соотношениями солодов (ячменный/пшеничный) в засыпи являются - 60:40 и 50:50 с точки зрения потребительских свойств продукта.

4. На основе анализа сусла, полученного с применением пшеничного солода, установлено, что внесение пшеничного солода способствует возрастанию содержания моно- и дисахаридов и снижению содержания три-сахаридов в сусле. При этом соотношение сбраживаемых Сахаров в вариантах, полученных с применением пшеничного солода, незначительно отличаются от контроля и находятся в области оптимальных значений.

6. Предложена оригинальная рецептура и разработана технология получения сорта пива с применением пшеничного солода и риса.

7. Установлено, что введение риса в состав засыпи оказывает влияние на цветность сусла, способствует ее снижению. Кроме того, с увеличением массовой доли риса в засыпи, отмечается возрастание содержания в сусле моносахаридов и дисахаридов.

8. У пива, полученного с применением пшеничного солода и риса,

120 отмечены более высокие потребительские свойства, чем у пшеничного пива низового брожения.

9. Выявлено, что с увеличением массовой доли риса в засыпи, отмечается возрастание содержания в сусле моносахаридов и дисахаридов. Отмечено снижение концентрации макроэлементов в сусле. Рекомендовано при приготовлении сусла с применением риса корректировать ионный состав затора.

10. В качестве регулятора цветности конечного продукта предложен препарат «Стабимальт».

11. Предложена ТИ купажирования светлого и темного пива для получения пива желаемой цветности.

12. Разработан способ расчета прогнозирования конечной цветности получаемого напитка.

1. Аналитические методы ЕВС. Европейская пивоваренная конвенция. 4 изд., 1987

2. Х.-М. Ангер. Обеспечение небиологической стабильности пива. Brauwelt, 1996, №2, с.40.

3. Г.И. Архипова, Н.В. Бильская Н.В., В.А. Домарецкий. Шестирядный ячмень как резерв сырья для пивоварения. -М., Госагропром СССР ВНИИТЭИП Агропром, М., 1988, вып. 7, с.7

4. Г. Базарова. Практические данные по применению заменителя солода -ячменя и ферментных препаратов в пивоварении. Экспресс-информация. М., Пищевая промышленность, 1973, №22, 23.

5. В.Е. Балашов. Техника и технология производства пива и безалкогольных напитков.-М., Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 248.

6. П. Бауминс. Эффективная обработка и хранение зерна. М., Агро-промиздат, 1991

7. A.M. Беличенко, Н.В. Голикова, Л.А. Дроздкова, Н.Д. Лукин, Т.А. Ла-дур. Модифицированное сырье в пивоварении России. Brauwelt, 1999, №4, C.27.30

8. БСЭ. М., Советская энциклопедия, 1975,, 3 изд., том 22, с. 627

9. Н.И. Булгаков. Биохимия солода и пива. М., Пищевая промышленность, 1976, с. 358

10. И.Я. Веселов, М.А. Чукмасова. Технология пива. М., Пищепромиздат, 1963, с. 450.

11. И.Я. Веселов, И.М. Грачева, Л.А. Иванова. Исследования азотистого состава пивного сусла и пива (обзор). ЦНИИТЭИП, Пищепром, М., 1973

12. Е.И. Великая, В.Э. Суходол, В.П. Томашевич. Общие методы контроля бродильных производств. М., Пищевая промышленность, 1964

13. Н.В.Голикова, ЛИ. Хатунцева, Н.В. Покровская. Об определении протеолитической активности. Ферментная и спиртовая промышленность. 1976, №7, с. 24.25

14. Н.В. Голикова, Т.Ю. Дакина, П.М. Яшнова. Экспресс-методы определения белковых веществ в пивоварении. М., ЦННИТЭИП, Пищепром, 1978, вып. 1, с. 5.9

15. Н.В. Голикова, Т.П. Рожкова. Совершенствование химико-технологического контроля производства солода. М., АгроНИИПП. 1991, вып. 9, с. 1.24

16. Н.В. Голикова. Белки в пивоварении. М., Легкая и пищевая промышленность, 1981

17. Н.В. Голикова, B.C. Исаева, О.В. Андреева. Производство пива с использованием пшеничных зернопродуктов. М., АгроНИИПП. 1991, вып. 10, с. 1.20

18. Н.В. Голикова, К.В. Кобелев, A.B. Сухоруков, И.В. Селина. Новое в технлогии производства солода из нетрадиционного зернового сырья. -М., АгроНИИПП. 1991, вып. 8, с. 1-22

19. Ф. Главачек, А. Лхотский. Пивоварение. М., Пищевая промышленность, 1977, с. 624

20. С. Гопал, Дж. Уиттингем, М. Рехманджи, А. Мола и др. Новое направление в стабилизации пива. Brauwelt, 1999, №5, с. 27.32.

21. ГОСТ Р51174-98. Пиво Общие технические условия.

22. ГОСТ 29297-92. Солод пивоваренный ячменный.

23. ГОСТ 5060-86. Ячмень пивоваренный. Технические условия.

24. Т. Гудвин, Э. Мерсер. Введение в биохимию растений. В 2 томах./Пер.под ред. B.JL Кретовича. -М., Мир, 1986.

25. H.H. Данилова, В.Р. Плешков. Аминокислотный состав белков ячменя в процессе созревания. М., ДАН СССР, 1968, с 144-163

26. М.Г. Денщиков. Справочник по производству солода и пива. М., Пи-щепромиздат, 1962, с. 863

27. В.А. Домарецкий, А.Е. Мелентьев, А.Н. Кашурин. Современное состояние и перспективы развития технологии карамельного солода и темных сортов пива. М., Пищевая промышленность, Пищевая промышленность АгроНИИТЭИПП,, серия 22, 1988, вып. 1, с.22

28. С.Т. Драмшева. Теоретические основы продовольственных товаров. -М., Экономика, 1996, 144 с.

29. H.A. Емельянова, В.Н. Кошевая, A.B. Данилевская, B.C. Иванов, JI.B. Диченко Технология солодовых экстрактов в СССР и за рубежом. М., АгроНИИТЭИПП, 1990, вып. 1, с. 2-8.

30. H.A. Емельянова. Разработка и совершенствование технологии солодовых экстрактов, концентратов квасного сусла и солода для их производства. Автореферат дисс. д.т.н. Киев, Наукова думка, 1988, с. 223

31. К.Т. Жашко. Пивоваренный ячмень и особенности его качественных характеристик в урожаях последних лет в Российской Федерации. «Пиво и жизнь», №1(20), 2000.

32. М.В. Зазирная. Технология сортового пива. Киев, Техника, 1974, с. 205.

33. Интенсификация производства и повышение качества./ Под ред. А.П. Колпакчи, О. Бендовой. Достижения в технологии солода и пива. М., Пищевая промышленность, 1980, с. 352.

34. Е.А. Казаков, B.JI. Кретович. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М., Агропромиздат, 1989

35. К.А. Калунянц. Химия солода и пива. М., Агропромиздат, 1990, с. 176.

36. К.А. Калунянц, B.JI. Яровенко. Технология пива и безалкогольных напитков. М., Колос, 1992

37. О. Кислухина, И Кюдулас. Биотехнологические основы переработки растительного сырья. Каунас, Технология, 1997, с. 184.

38. Л.П. Ковальская, И.С. Шуб, Г.М. Мелькина и др. Технология пищевых производств. М., Колос, 1997, с. 752

39. P.A. Колчева, К.А. Калунянц. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. М., Колос, 1992,446 с.

40. P.A. Колчева, JI.A. Херсонова, К.А. Калунянц. Химико-технологический контроль пиво-безалкогольного производства. М., ВО Агропромиздат, 1988

41. Г.И. Косминский. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. Минск, Дизайн ПРО, 1998, с. 351

42. B.JI. Кретович. Биохимия растений. М. Высшая школа, 1980, с. 448.

43. В. Кунце. Технология солода и пива, пер. с немецкого. СПб., Профессия, 2001, с. 912

44. Г. Лербле. Технология пивоварения. Т.2. Приготовление пива. М., Л., Пищепромиздат, 1937, с. 502.

45. Я. Лепайыэ. Влияние азотного питания пивоваренного ячменя на качество солода. Сборник научных трудов Эстонской сельскохозяйственной Академии, 1973, вып. 79, с. 98

46. Ле Тху Ха. Разработка технологии светлого пива на основе сырья Вьетнама. Автореферат. -М., 1996.

47. А. Линеманн, Э Крюгер. «Влияние структуры и свойств ß-глюкана на процесс производства пива. Brauwelt, 1997, №4, с. 43.52

48. А. Линеманн, Э Крюгер. «Структурно-качественные характеристики ß-глюканов и возникновение геля ß-глюкана во время процесса пивоварения». Brauwelt, 1998, №3, с.21.,.26

49. A.A. Липчевский, H.A. Гонарчук. Проблемы и результаты селекции ярового шестирядного ячменя для условий интенсивного земледелия. -Одесса. Сборник научных трудов. ВСТИ, 1982

50. К. Литценбургер. Семинар, Москва, 1998 (доклад).

51. В.В. Масолов. Протеолитические ферменты. М., Наука, 1971, с. 330

52. П.М. Мальцев. Химико-технологический контроль производства солода и пива. М., Пищевая промышленность, 1981, с. 318

53. П.М. Мальцев. Технология солода и пива. М., Промышленное производство, 1964, с. 857

54. Т.В. Меледина, И.В. Гудь, Г.В. Дарков. Теория и практика дегустации пива. Веко о напитках, 1999. №1,2, с. 12.15

55. Л. Нарцисс. Технология солода. М., Пищевая промышленность, 1980, с. 504.

56. Л. Нарцисс, В. Бак. Меры сохранения качества пивоваренного ячменя. Brauwelt, 1998, №3, с.19.,.20

57. Э.Д. Непетович, З.Ф. Аникапова, Л.М. Романова. Выращивание пивоваренного ячменя. М., Колос, 1981

58. Новости. Brauwelt, 1999, №3, с. 4.

59. С.В.Ольгерт, Н.В.Голикова. Эффективность переработки низкобелко-вистых ячменей в пивоварении. М., ЦНИИТЭИПП, Пищепром, 1977, вып.З, с. 15.32

60. Тим О'Рурк. Ячмень и производство солода. «Спутник пивовара», Зима 1999, с. 13.16

61. А.Н. Павлов. Накопление белка в зерне пшеницы и кукурузы. М., Наука, 1967.

62. Н.В. Покровская, О.В. Кислякова, P.A. Ярмокова, И.В. Нефедова. Исследование действия ферментных препаратов на полипептиды и углеводы пива. Ферментная и спиртовая промышленность, 1974, №2, с. 18.22

63. Н.В. Покровская, Я.Д. Каданер. Биологическая и коллоидная стойкость пива. -М., Пищевая промышленность, 1978, с. 272.

64. Растениеводство. /Под ред. П.П. Вавилова. М., Агропромиздат, 1986.

65. Ж. Риберо-Гайон, Э. Пейно, П. Риберо-Гайон, П. Сюдро. Теория и практика виноделия. Т.2. Характеристика вин. Созревание винограда. Дрожжи и бактерии. М., Пищевая промышленность, 1979, с. 351.

66. Семинар. Основные критерии оценки качества пивоваренного солода. -Харьков, 1990.

67. В.П. Тихомиров Технология пивоваренного и безалкогольного производств. М., Колос, 1998, с. 448.

68. Химический состав пищевых продуктов. Справочник/ Под ред. д.т.н. И.М. Скурихина Кн.2, М., ВО «Агропромиздат», 1987, с. 382

69. С.И Хорунжина. Биохимические и физико-химические основы технологии солода и пива. -М., Колос, 1998, с. 312.

70. А.Н. Хныкин. Новое в технологии производства специальных солодов. М., АгроНИИТЭИПП, Пищевая промышленность, 1990, вып. 5.

71. Л.Г. Шмидт. Качество солода и пива и мероприятия по его улучшению. Обзор. М., Пищепром, ЦНИИТЭИПП, 1972, с. 40.

72. К. Эрдалл. Химия пивоварения. «Ферменты и состав видоизмененных ячменей». Пер. Белодедовой A.C.

73. Aschengreen N.M., Proc. ЕВС, Congr. 1987, s. 221

74. G. N. Bathgate. The biochemistry of malt kilning. Brew. Digest, 1973, №4, p. 62enzymes. NSF enzyme. Technology Progr., 1, 1971

75. O 'Connor-Cox E.S. C., Ingledew W.M. Wort nitrogenoussources — their use by brewing yeasts: A review. J. of the American society of Brewing chemists, 1989,47 (№4), p. 102. 108

76. T. -M. Enari, V. Mäkinen. Panimoteknikka. 2. uusittu painas Oy Panimolabo-ratorio, Espoo. Kirjapaino t.tPorvoo 1993. s.222

77. T.M. Enari, Wallerstein Labs. Commun. 30, 85, 1967

78. K. Erdal, Gjersten, Proc. EBC Congr., 295,1967

79. W.P.K. Findley Modern Brewery Technology. Macmillan Press, London, 1971, p. 16

80. Handbuch der Brauerei Praxis / hrsg. Von Karl - Ullrich Heyse unter Mitarbeit von namhaften Autoren aus Wissenschaft und Praxis — 3., verb. Und erw. Aufl. - Nürnberg: Carl, Getränke - Fachverl. 1994 ISBN 3-41800736 - 8 NE: Heyse, Karl - Ullrich (Hrsg.)

81. J.S. Hough, O.E. Briggs, C. Stevens. Malting and breving science. Chapman &Hall, London, 1971, s. 73.

82. O. Igarashi, Y. Sakurai, Agr. Biol. Chem. 29, 678, 1965

83. B.N. Kirsop, C.M. Griffits, J. Baret, Proc. EBC Cong. 219, 1967

84. W. Kunze. Technology brewing and malting. International edition. Berlin, VLB, 1996, p. 726

85. W. Kunz. Technologie für Brauer und Mälzer. Leipzig, Fachbuchverlag, 1962, s. 512

86. J. W. Lee, J.A. Ronalds, J. Sei FoodAgric. 1972, №23, s. 199

87. B. Mandl, T. Hopulcle, A. Piendl. Brauwiss, 1973, №26, s 307

88. B. Mandl, F. Wullinger, A.Fisher, A. Piendl, Brauwiss, 1970, №23, s.175

89. A. Miller, Brauwiss, 1973, 23, s. 311

90. L. Narziss, Die Technologie der wuryebereiitung, G. Aufl., F. Enke verl.,1. Stuttgard, 1985,10,114

91. L. Narziß. Abrib der brauerei 5, erg. Aufl. - Stuttgart: Enke, 1986- VII, S. 404 ISBN 3-432-84135-3

92. I. Narziss, P. Rusitzka, K. Stippler, EBC Proc. Congr. 1973, s. 85

93. L. Narziss, T. Dur gun. Brauwiss, 25 (1972) 357

94. N.J. Noerr. Technical Quartely of the master Brewer Assotiation ofAmerica, 1971, 8 (3), 134

95. Van Onckelen, H.A. i R. Verbeek. Planta 88, 255, 1969

96. Palmer G.H., EBC Proc. Congr. 1971, s.5998 Pat№3740233 (USA)

97. Pat №1248505 (Great Britain)

98. Qualité des orges de brasserie. Malting barley quality récolté française. French group, 1998

99. A. Scherrer, H. B. Pfenninger EBC Proc. Congr. 1973, s. 13

100. A. Scherrer, H. B. Pfenninger, Schweizer Brawerei. Kundschan, 1973, 84, №20, 21

101. F. Schur Mögliche malzcurogate sahweizer brauwery rumdschau. 1973, p. 3

102. K. Schuster, L. Narziss. Kumada, Brauwissenshaft 20, 125, 1967

103. K. Schuster, B. Nazzi, L. Kumada, Brauwiss, 20 (1967) 280

104. M. Simez, Pivarstvo. 1971, №1, 25

105. K. Stippler, T. V. Diss. München, 1975

106. G. Wheeler, R. Protz. Brew classic european beers at home.- Finland, Camra Books, 1995, p. 189

107. A.J. Wieg Brewing Scienece V13, Acad. Press, London, 1987, 533

108. M William, I.C.J. Inst. Brew. 78 (1972) 76

109. C. Zürcher, Proc. EBC Congr. 1973, s. 455