автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка технологии напитков на основе солодового сусла и яблочного сока

На правах рукописи

Б АЛАНОВ ПЁТР ЕВГЕНЬЕВИЧ

I

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАПИТКОВ НА ОСНОВЕ СОЛОДОВОГО СУСЛА И ЯБЛОЧНОГО СОКА

Специальность 05.18.07. - Биотехнология пищевых продуктов (растительного и животного происхождения)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий»

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Меледина Т.В.

Официальные оппоненты - доктор технических наук

профессор Красникова Л.В.

кандидат технических наук

Букин А.А.

Ведущее предприятие - ООО «Завод «Северная Венеция»»

Защита диссертации состоится « '¿¿> 2005г. в Х^часов на заседании

диссертационного совета Д 212.234.02 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургском государственном университете низко-температурных и пищевых технологий» по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан «_&]— 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Колодязная В.С.

lUiâJ!

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитее потребительского рынка в России приводит к увеличению заинтересованности производителей в расширении ассортимента напитков. Одним из направлений для этого является изготовление слабоалкогольных напитков с различными органолептическими свойствами.

Известны физико-химические методы их получения, а именно путём смешения этилового спирта, воды и вкусо-ароматических компонентов. Однако существует возможность использования биотехнологических процессов, которые реализуют для получения солодовых напитков.

Для этой цели можно использовать пиво, из которого путём специальной обработки производят обесцвеченную солодовую, основу или напитки, полученные путём сбраживания плодово-ягодных соков и солодового сусла.

В современном информационном поле практически отсутствуют сведения о реализации данных процессов. Поэтому изучение закономерностей, происходящих при производстве солодовых напитков, и разработка их технологии представляются актуальными.

Цель работы состоит в разработке технологии солодовых напитков из солодового сусла и яблочного сока. Для этого должно быть решено несколько задач:

1. Исследовать физико-химические процессы при получении солодовой основы из пива;

2. Установить марку и минимальный расход активированного угля для обесцвечивания пива;

3. Разработать технологию получения напитков с использованием солодовой основы;

4. Исследовать влияние величины соотношения солодовое сусло/яблочное сусло на кинетику брожения, накопление биомассы, синтез побочных продуктов брожения и сенсорный профиль яблочно-солодовых напитков;

5. Выявить штамм дрожжей, характеризующийся высокими бродильными свойствами, осмо- и спиртоустойчивостью и органолептическими показателями при сбраживании яблочно-солодового сусла;

6. Разработать технологию получения солодового напитка типа «Лам-бик»;

7. Разработать и утвердить нормативно-техническую документацию на изготовление напитка с использованием солодовой основы.

Научиая новизна работы:

- Установлена возможность приготовления обесцвеченной солодовой основы с помощью активированного угля марки SIHA.

- Установлен минимальный расход угля SIHA для приготовления солодовой основы из пива с цветом 0,5...0,7 ц.ед.

- Установлены потери алкоголя и фильтрата при различном расходе активированного угля SIHA.

- Теоретически установлена и экспериментально доказана возможность компенсации недостатка усвояемого азота в питательной сре-

»'ос. национальная] библиотека i

Z*%zStii

де состоящей из яблочного и солодового сусла за счёт высокой массовой доли сухих веществ в последнем.

- Установлены зависимости между различными физико-химическими и технологическими характеристиками процесса ферментации яб-лочно-селодового сусла.

- Установлена зависимость между физико-химическими параметрами процесса производства солодовой базы и применяемым для её производства сырьём.

Практическая ценность.

Разработана технология яблочно-солодовых напитков, производство которых расширяет ассортимент выпускаемой продукции.

Разработаны и утверждены технические условия, технологические инструкции и рецептуры солодового напитка «Дипломат айс».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований доложены и обсуждены на научно технических конференциях в: ГЦ «Хлеб», НПО «Прогресс», ГЦ Стандартизации и Сертификации, а также конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, инженеров СПбГУНиПТ в 2003-2005 г.

Проведены производственные испытания технологий получения солодового напитка на ликёро водочном заводе ЗАО «ЛИВИЗ» и ОАО «Пивоваренный комбинат им. Степана Разина».

Публикации: по теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав и выводов, изложенных на 136 стр. машинописного текста, в том числе: 21 рисунка; 24 таблиц; списка литературы из 111 наименований, включая 79 отечественных авторов и 32 зарубежных авторов, и 4 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи, показаны научная новизна и практическая ценность результатов проведённых исследований по разработке технологии получения солодовых напитков на основе сусла и плодово-ягодных субстратов.

Информационные исследования по вопросу происхождения н технологии солодовых напитков на основе сусла н плодово-ягодных субстратов. Обобщены научно-технические и патентно-информационные материалы отечественных и зарубежных авторов, характеризующие сырьевую базу для данного вида напитков и выявлены направления для разработки требуемой технологии.

Экспериментальные исследования. Проводились в лабораториях Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий, в производственной лаборатории ликёроводочного завода ЗАО «ЛИВИЗ», ОАО «Пивоваренный комбинат им. Степана Разина» и ОАО «Пивоваренная компания «Балтика».

Организация работы, объекты и методы исследований. В качестве объектов исследований использовали: пивное сусло с различной массовой долей сухих веществ и разной степени охмеления, дрожжи Saccharomyces cerevisiae различных штаммов, яблочный сок, готовое пиво, готовый солодовый напиток, готовую солодовую базу, адсорбент (три марки активированного угля), филирующие препараты (диатомит), питательные смеси для интенсификации метаболизма дрожжей.

Анализ пивоваренного сырья и определение общепринятых показателей сусла и пива проводили согласно «Инструкции по технохимическому контролю пивоваренного производства» и методов ЕВС (European Brewery Convention). Анализ плодово-ягодного сырья и определение общепринятых показателей проводился согласно «Инструкции по технохимическому контролю плодово-ягодного виноделия».

Основные физико-химические показатели ферментированных образцов определялись на полуавтоматическом анализаторе «колос» и автоматическом анализаторе фирмы «Anton Рааг»

Органолептическую оценку проводили по профильному восьмипозицион-ному методу (сладость, кислотность, горечь, спиртуозность, терпкость, интенсивность, послевкусие, гармоничность).

Применялись специальные методы, используемые при технологическом

i

Солодовая база '

Рис. 1. Принципиальная схема экспериментальной установки.

Парофазно-газохроматографическое определение диметилсульфида, диаис-тила, 2,3-пентандиона с помощью пламенно-фотометрического и электронно-захватного детекторов.

Для приготовления нейтральной солодовой базы применялся метод фильтрования исследуемой среды за счёт разницы атмосферного давления и разряжения (рис. 1).

РЕЗУЛЬТА ТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Исследование физико-химических процессов при получении солодовой

базы.

Солодовые напитки - это продукты ферментации субстратов, при приготовлении которых использовалось зерновое сырьё, в основном ячменный солод. В дальнейшем для придания солодовым напиткам специфических свойов они могут подвергаться различным обработкам, в том числе нейтрализации вкуса, аромата и цвета за счёг различных технологических приёмов.

Согласно данным, приведённым в литературном обзоре, существует возможность приготовления нейтральной солодовой основы путём обработки пива активированным углём за счёт фильтрации через него пива и, тем самым, достижения обесцвечивания.

Для испытаний использовали три марки,угля: ЯША (Германия), NOR.IT (Норвегия), БАУ (Россия), которые намывали п£> технологии, указанной выше (рис. 1). Для получения солодовой базы использовали пиво ГОСТ Р 51174-98 с цветом 1,0 ц.ед. и замеряли цвет раствора на выходе из филыра.

- —♦—бау —•—siha

S 1 —nuri 1

10 20 J0 40 SO 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Дозировка угля, ki/й кув

Рис. 2. Изменение цвета напитка при обработке разными марками угля.

Как видно из рис. 2, для обесцвечивания пива наиболее подходит уголь марки SIHA, именно он использовался в дальнейших исследованиях.

В результате контакта ферментированного субстрата с поверхностью активированного угля происходит адсорбция красящих веществ на поверхности последнего Процесс поглощения цвета при оптимальных условиях приводит к полному его исчезновению и зависит от начальной цветности пива и дозировки используемого угля. Были исследованы образцы пива с различным начальным цве-юм (1,0 ; 0,9 ; 0,8 ; 0,7 ; 0,6 ; 0,5 ц.ед) и одинаковой массовой долей сухих веществ 12 %. Результаты измерений представлены на рис. 3.

Начальный

цвет пива, ц.ед.

-«-1.0 -•—0,9 -*-0,8 — 0,7 -^-0,6 0,5

0 20 40 60 80 100

Дозировка активированного угли, кг/м куб

Рис. 3. Изменение цвета в зависимости от дозировки угля

Исходя из результатов опытов, усыновлено, что чем выше цвет напи1ка, гем большая требуется дозировка активированного у! ля для его обесцвечивания.

Если существует производственная необходимость полностью обесцвечивать пиво, то для определения расхода угля марки 81 НА в зависимости от цветности пива, можно воспользоваться формулой (1) полученной на основании зависимости (рис. 4.).

у = 135х - 60 х е |0,5...1,0| (1)

где х - начальный цвет пива, ц.ед.;

у - расход угля для полного обесцвечивания напитка, кг/м3.

Таким образом, для обесцвечивания пива, харак1еризующегося цвсюм 0,5...0,6 ц.ед.. (т.е. большинство «классических» сортов) дозировка активированного угля марки БША будс 1 варьироваться в пределах 10. ..20 кг/м3.

100-1

во

£ 80

70-

£ 60-

ее ч 50

и

>> 40

3

о И 30

у

я Йя 20-

10-

0-

0,5 0,6 0,7 0,6 0,9 1

Начальный цвет пива, ед.ц.

Рис. 4. Зависимость расхода активированного угля на полное обесцвечивание фильтрата от цвета исходного пива.

При контакте с активированным углём пиво теряет не только цвет, аромат и вкус, но и этанол, что нежелательно.

Было проведено исследование, направленное на определение минимальной дозировки угля, при которой имеют место потери алкоголя при достаточной степени деароматизации и обесцвечивания пива.

Для этого было изучено содержание алкоголя в образцах, отличающихся по начальному цвету пива (рис.5).

45 40

* 35 | 30 ¡25 §20

i 15

в ю 5 0

I I Цвет пива, ц.ед.

I —I

/ I ♦ 0,5 * 0,7

У I I

У г I I

у А I I

I

I —,

0 2 4 б 8 10 12 14 16

Дозировка угля, кг/м куб

18

Рис. 5. Влияние расхода угля на потерю алкоголя после фильтрования пива. Математически эта зависимость описывается формулой (2):

у = 0,1 Ох1 + 0,34х х е [0,20} (2)

где х - дозировка угля, кг/м3

у - потери алкоголя, % Из полученных данных следует, что потери алкоголя одинаковы при различном цвете пива, и эффективность добавления угля оправдывает себя лишь в определённых количественных рамках, а именно от 8 до 13 кг/м', так как при использовании угля в количестве ниже 8 кг/м3 осветление и деароматизация пива будет недостаточной рис. 3, а при дозировке свыше 12 кг/м3 потери алкоголя в конечном продукте становятся равными 20 % и выше (рис. 5) и, следовательно, неперспективными.

Помимо цвета, аромата, вкуса и этилового спирта при фильтровании с использованием активированного угля изменяется объём фильтруемой жидкости за счёт гигроскопичности адсорбента (рис. 6).

Исходный обьСм пива, м куб

Рис. 6. Зависимость потерь жидкой фазы при фильтровании от расхода адсорбента.

Причём зависимость потерь объёма от расхода угля имеет линейный характер и описывается формулой (3)

У = 1,2* х е [0,90] (3)

где у - потери алкоголя, %; х - дозировка угля, кг/м'.

На основании экспериментальных данных была разработана технология приготовления солодового напитка "Дипломат айс".

Исследование физико-химических процессов при ферментации яблочно-солодового сусла.

Солодовые напитки с различным вкусом и ароматом можно также получить сбраживанием питательных сред, состоящих из солодового сусла и плодово-ягодных соков, например яблочного, кис наиболее доступного на отечественном

рынке. В связи с этим были проведены исследования по выбору штамма дрожжей, обладающего высокой бродильной активностью, для сбраживания яблочно-солодового сусла.

Для этих целей использовали 4 штамма винных дрожжей («Ionoform», «Turbo», «Sovinion», «Fermiship») и 1 штамм пивных дрожжей (штамм 129).

Для испытаний в качестве питательной среды было выбрано яблочное сусло с массовой долей сухих веществ 16 %. Кинетика накопления этанола и изменение температуры во время брожения представлены на рис. 8 и 9.

12* 101 Ionoform -•-Sovinion -*- Turbo -о-129 -^-Fermiship

g °

S 2.

01

123456789 10 Продолжительность брожения, еут

Рис. 8. Кинетика изменения концентрации спирта в зависимости от продолжительности брожения.

Метаболическая активность дрожжей всех штаммов, о которой судили по температуре бродящей среды, коррелирует с биосинтезом этилового спирта (Я2 = 0,92).

Отмечена взаимосвязь скорости потребления субстрата и конечной степени сбраживания сусла (Л2 = 0,94).

Из полученных данные следует, что все пять штаммов можно использовать при сбраживании солодово-яблочных субстратов. Однако образцы «ТшЪо» и «РепшвЫр», по сравнению с «1опо£огт», «Боуииоп» и «129» характеризуются меньшей спиртоустойчивостью и показали меньшую степень сбраживания. Более низкая температура брожения также говорит о меньшей интенсивности процесса, поэтому для проведения дальнейших экспериментов использовались штаммы «Гоповэгт», «Боушоп»; в качестве контроля были взяты дрожжи 129 штамма.

1234567891

Продолжительность брожении,

сут

Рис. 9. Кинетика изменения температуры в процессе брожения.

Основной проблемой при сбраживании яблочно-солодового сусла является низкая бродильная активность дрожжей, связанная с тем, что в субстрате содержится недостаточное количество аминного азота.

Солодовое сусло содержит, по сравнению с яблочным, большее количество усвояемого дрожжами азота, и это количество пропорционально увеличивается в зависимости от массовой доли сухих веществ (табл. 1).

Таблица 1.

Содержание усвояемого азота в солодовом сусле и яблочном соке с различ-

ной массовой долей сухих веществ.

Массовая доля сухих веществ в растворе, % Содержание усвояемых форм азота, мг/дм3

Солодовое сусло Яблочный сок

12 200 110

14 235 125

16 270 140

18 305 155

20 340 170

Для нормальной жизнедеятельности дрожжей необходимо содержание в питательной среде определённого количества усвояемых форм азота (200 мг/дм3). Таким образом, для создания оптимальной по аминному составу среды достаточно будет провести купажирование из 1/5 части (20 % от объёма) солодового сусла и 4/5 частей яблочного сусла (80 % от объёма).

С целью подтверждения теоретических выкладок была проведена серия экспериментов, где в качестве объектов исследования использовались яблочный сок и охмелённое солодовое сусло; план эксперимента указан в табл. 2.

Таблица 2

План эксперимента_

№ образца Содержание ингридиентов, г Дрожжи, штамм Соотношение, яблочное сусло: солодовое сусло

Яблочный сок с массовой долей сухих веществ 20%) Солодовое сусло с массовой долей сухих веществ 20%)

1 800 200 Ionoform 80:20

2 900 100 Ionoform 90:10

3 1000 0 Ionoform 100:0

4 800 200 Sovinion 80:20

5 900 100 Sovinion 90:10

6 1000 0 Sovinion 100:0

7 800 200 129 80:20

8 900 100 129 90:10

9 1000 0 129 100:0

10 0 1000 Ionoform 0:100

а 0 1000 Sovinion 0:100

12 0 1000 129 0:100

Кинетика изменения сухих веществ и изменение скорости ферментации, происходящих при сбраживании представлена на рис. 10 и рис. 11.

Соотношение

■блочный сок/солодовое сусло

-«—80/20 -ш-90/10 100/0 —Н—80/20 -о-90/10 -о-100/0 -Л-80/20 -О-90/10 -•-100« -1-0/100 —0/100 -0/100

Рис. 10. Кинетика изменения концентрации сухих веществ в яблочно-солодовом

сусле.

На основании анализа полученных зависимостей можно прийти к заключению, что в образцах, в которые не добавлялось солодовое сусло (3, 6, 9), процесс брожения происходил менее интенсивно, чем в образцах с добавлением солодового сусла, о чём свидетельствует характер кривых, где хорошо видна длительность лаг-фазы (рис. 10).

Соотношение яблочно« сусло/солодовое сусло

О 5 10 15

Продолжительность брожения, сут

Рис. 11. Изменение скорости ферментации при производстве напитка.

Образцы 10, 11, 12, взятые как контроль (100 % солодовое сусло), по своим физико-химическим характеристикам были очень близки к образцам, обогащенным солодовым суслом на 20 % (1,4,7), что говорит о тесной взаимосвязи содержания аминного азота в необходимом количестве и возможной дозировки яблочного сусла в солодовое.

На (рис. 12) показано влияние дозировки солодового сусла на величину конечной степени сбраживания. Отмечено, что внесение сусла с массовой долей сухих веществ в количестве 20 % от общего объёма, необходима и достаточна для достижения максимальной конечной степени сбраживания, так как в контрольных образцах (100 % солодового сусла) величина конечной степени сбраживания равна или близка к образцам (1,4,7).

Штамм

дрожжей

Дозировка сусла, % от общего объема

Рис. 12. Зависимость степени сбраживания субстрата от дозировки солодового

сусла.

Органолептическая оценка продукта.

Для сенсорной оценки купажных образцов был использован профильный метод представления результатов (рис. 13). В этом случае сенсорные свойства представляются в виде совокупности простых составляющих, которые оцениваются при выбранных единицах измерения.

Установлено, что наиболее глубоко выброженные образцы (а это образцы с добавлением солодового сусла) в целом обладают преимуществом во вкусе по сравнению с образцами с более высоким конечным содержанием сухих веществ. Образцы, приготовленные без добавления солодового сусла, характеризовались достаточно ярко выраженными в аромате и вкусе оттенками, свойственными виноградным и плодово-ягодным винам: винный аромат, цветочный и т.п.

Купажные образцы в целом были более гармоничны. В их вкусе отмечалась гармоничность и сбалансированность.

Конечные органолептические показатели в большой мере зависят от штамма выбранных дрожжей, наиболее высокий результат показали дрожжи торговой марки Зоушюп.

Дрожжи 5оу1пюп

гармоничность

яблочного сусла - 20 % солодового сусла

90%

яблочного сусла -10 % солодового

кисла ностъ сусЛЭ -—100%

яблочного сусла

гарачь

Рис. 13. Органолептические показатели продукта.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что нейтральная солодовая основа может быть получена путем фильтрования пива через активированный уголь, намытый на диатомит.

2. Установлено, что активированный уголь марки 81НА наиболее подходит для обесцвечивания пива.

3. Установлен минимальный расход угля 8ГНА для обесцвечивания пива, а также выявлены зависимости потерь алкоголя и объёма во время фильтрования через этот уголь.

4. Разработана технология приготовления солодового напитка путём ферментации яблочно-солодового сусла.

5. Установлено, что максимальное содержание яблочного сока при сбраживании яблочно-солодового сусла, определяется массовой долей аминного азота в солодовом сусле и не должно превышать 80%.

6. Установлено, что из пяти изученных штаммов дрожжей наибольшей метаболической активностью обладают винные дрожжи Боут-юп, которые характеризуются максимальной скоростью сбраживания субстрата и спиртоуегойчивостью.

7. Установлено, что увеличение массовой доли сока от 0 до 100 % снижает коэффициент прироста биомассы при использовании дрожжей штамма ЬлюЛмтп на 30 %, штамма Боушоп - на 35 %, и штамма 129 - на 65 %.

8. Показано, что с увеличением доли яблочного сока в яблочно-солодовом сусле в готовом напитке снижается содержание ди ацетила и 2,3-пентандиона, что положительно сказывается на его сенсорном профиле.

9. Разработана и утверждена нормативно-техническая документация на производство солодового напитка «Дипломат айс».

(

к

05-2 27 82 2006-4

СПИСОК ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТА

1. Баланов П.Е., Хасбулатов A.C. Активация главно л/-у< /:>-] ции сусла.// Научно-техническая конференция «Г / хлебопечения, пивоварения, холодильного хране! СПбГУНиПТ, 2003, с. 158-159.

2. Баланов П.Е., Черепанов С.А. Фильтрование пива с использованием перлита.// Научно-техническая конференция «Петербургские традиции хлебопечения, пивоварения, холодильного хранения и консервирования», СПбГУНиПТ, 2003, с. 159-160.

3. Баланов П.Е., Зайцева A.A. Использование различных штаммов дрожжей при производстве сидра.//Депонировано в сборнике «Актуальные вопросы техники пищевых производств СПбГУНиПТ», № 546-В2004,02.04.04.

4. Баланов П.Е., Чернышов И.С. Использование активированного угля при создании напитков на основе пива// Депонировано в сборнике «Актуальные вопросы техники пищевых производств СПбГУНиПТ», № 546-В2004, 02.04.04.

5. Баланов П.Е. Химия сидра.// Индустрия напитков №5 .,СПб., 2004.-С.10-14

6. Баланов П.Е. Технология сидра.// Индустрия напитков №6 .,СПб., 2004.-С.20-24

7. Баланов П.Е. Солодовые напитки.// Индустрия напитков №3 .,СПб., 2005.-С.24-28

8. Баланов П.Е. Фруктовое пиво.// Индустрия напитков №4 .,СПб., 2005.-С. 2125

Подписано к печати 8 11 05 Формат 60x80 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Печ. л. 1.0 > Тираж 80 экз. Заказ № 2.70. СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9 ИПЦ СПбГУНиПТ. 191002, Санкт-Петербург, ул Ломоносова, 9.

Содержание.

Введение.

1. Информационные исследования по вопросу происхождения и технологии приготовления солодовых напитков на основе пива и ферментированных плодово-ягодных субстратов.

1.1.Современная ситуация в производстве солодовых напитков. ф 1.2.Сырьё для производства солодовых напитков.

1.2.1 .Солодовое сусло.

1.2.2. Яблоки.

1.31 Химический состав солодового сусла яблочного и грушевого соков t|t 1.3.1. Азотистые вещества.

1.3.2. Фенольные соединения.

1.3.3. Углеводы.

1.3.4. Органические кислоты.

1.3.5 .Витамины.

1.3.6. Липиды. щ 1.3.7. Минеральные вещества.

1.3.8. Возможные витаминизированные и минерализованные добавки к субстратам.

1.4. Биохимические процессы происходящие при производстве сидра.

1.4.1. Спиртовое брожение.

1.4.2. Яблочно - молочнокислое брожение.

1.4.3. Уксуснокислое брожение.

1.5. Классификация солодовых напитков добавлением яблочного или грушевого сока и плодов применяемых в его производстве.

1.6. Некоторые аспекты технологии приготовления солодовых напитков.

1.6.1. Пиво.

1.6.2. Активированный уголь.

1.7. Технологические особенности обработки пива активированным углём.

1.7.1. Фильтрование пива через слой намытого на кизельгур угля.

1.7.2. Фильтрование пива с предварительной обработкой активированным углём.

1.7.3. Фильтрование пива через опорный фильтр-картон с встроенными угольными секциями.

2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы исследования.

3. Исследование процессов при получении солодовой основы.

3.1. Реализация процесса приготовления солодовой основы.

3.2. Влияние марки угля на процесс осветления пива.

3.3. Влияние цвета субстрата на расход адсорбента.

3.4. Влияние дозировки адсорбента на содержание этилового спирта в фильтрате.

3.5. Изменение объёма фильтрата в зависимости от дозировки адсорбента.

3.6. Технологические решения при приготовлении солодового напитка в современных производственных условиях.

4. Исследование процессов ферментации яблочно-солодового сусла.

4.1. Подбор штамма дрожжей.

4.2. Влияние величины отношения яблочный сок/солодовое сусло и штамма дрожжей на процесс брожения.

4.3. Анализ интенсивности ферментации яблочно-сусловых образцов.

4.4. Анализ побочных продуктов брожения, образовавшихся в результате ферментации.

4.5. Анализ синтеза сенсорно важных компонентов.

4.6. Органолептическая оценка продукта.

4.7. Экспериментальное сравнение с существующими технологиями обогащения среды азотным питанием.

4.8. Технология приготовления яблочно-солодовых напитков.

Выводы.

Актуальность работы. Развитие потребительского рынка в России приводит к увеличению заинтересованности производителей в расширении ассортимента напитков. Одним из направлений для этого является изготовление слабоалкогольных напитков с различными органолептическими свойствами.

Известны физико-химические методы их получения, а именно, путём смешения этилового спирта, воды и вкусо-ароматических компонентов. Однако, существует возможность использования биотехнологических процессов, которые реализуют для получения солодовых напитков.

Для этой цели можно использовать пиво из которого, путём специальной обработки производят обесцвеченную солодовую основу или напитки, полученные путём сбраживания плодово-ягодных соков и солодового сусла.

В современном информационном поле практически отсутствуют сведения о реализации данных процессов. Поэтому изучение закономерностей происходящих при производстве солодовых напитков и разработка их технологии представляется актуальным.

Цель работы состоит в разработке технологии солодовых напитков солодового сусла и яблочного сока. Для этого должно быть решено несколько задач:

1. Исследовать физико-химические процессы при получении солодовой основы из пива;

2. Установить марку и минимальный расход угля для обесцвечивания пива;

3. Разработать технологию получения напитков с использованием солодовой основы;

4. Исследовать влияние величины отношения солодовое сусло/яблочное сусло на кинетику брожения, накопление биомассы, синтез побочных продуктов брожения и сенсорный профиль яблочно-солодовых напитков;

5. Выявить штамм дрожжей, характеризующийся высокими бродильными свойствами, осмо- и спиртоустойчивостью и органолептиче-скими показателями при сбраживании яблочно-солодового сусла;

6. Разработать технологию получения солодового напитка типа «Лам-бик».

7. Разработать и утвердить нормативно-техническую документацию на изготовление напитка с использованием солодовой основы.

Научная новизна работы:

- Установлена возможность приготовления обесцвеченной солодовой основы с помощью активированного угля марки SIHA;

- Установлен минимальный расход угля SIHA для приготовления солодовой основы из пива с цветом 0,5 — 0,7 ед.ц.;

- Установлены потери алкоголя и фильтрата при различном расходе активированного угля SIHA;

- Теоретически установлена и экспериментально доказана возможность компенсации недостатка усвояемого азота в питательной среде состоящей из яблочного и солодового сусла за счёт высокой массовой доли сухих веществ в последнем.

- Установлены зависимости между различными физико-химическими и технологическими характеристиками процесса ферментации яблочно-солодового сусла.

- Установлена зависимость между физико-химическими параметрами процесса производства солодовой базы и применяемым для её производства сырьём.

Практическая ценность.

Разработана технология яблочно-солодовых напитков, производство которых расширяет ассортимент выпускаемой продукции

Разработаны и утверждены технические условия, технологические инструкции и рецептуры солодового напитка «Дипломат айс»

ВЫВОДЫ

Установлено, что нейтральная солодовая основа может быть получена путем фильтрования пива через активированный уголь, намытый на диатомит.

Установлена марка угля SIHA, который наиболее подходит для обесцвечивания пива.

Установлен минимальный расход угля SIHA, для обесцвечивания пива, а также выявлены зависимости потерь алкоголя и объёма во время фильтрования через этот уголь.

Разработана технология приготовления солодового напитка путём ферментации яблочно-солодового сусла. Установлено, что максимальное содержание яблочного сока при сбраживании яблочно солодового сусла, определяется массовой долей аминного азота в солодовом сусле и не должно превышать 80 %.

Установлено, что из пяти изученных штаммов дрожжей, наибольшей метаболической активностью обладают винные дрожжи Sovinion, которые характеризуются максимальной скоростью сбраживания субстрата и спиртоустойчивостью. Установлено, что увеличение массовой доли сока от 0 до 100 % снижает коэффициент прироста биомассы. При использовании дрожжей lonoform, на 30 %, Sovinion на 35 %,и 129 на 65 % соответственно.

Показано, что с увеличением доли яблочного сока в яблочно-солодовом сусле, в готовом напитке снижается содержание ди-ацетила и пентандиона, что положительно сказывается на его сенсорном профиле.

Разработана и утверждена нормативно - техническая документация на производство солодового напитка «Дипломат айс».

1. Аннемюллер Г., Мангер Х-Й. Границы и последствия размножения дрожжей в пивном сусле. Brauwelt Мир пива , 2000, 2, с. 12. 17.

2. Ассонов Н.Р., Практикум по микробиологии, Москва, ВО «Агропромиз-дат», 1988, с.42

3. Ашмарин И.П., Мюльберг А.А., Садикова Н.В., Сытинский И.Н. Химия белка. Ч. 1. ЛГУ, 1968, 195с.

4. Бекер М.Е. Введение в микробиолгию М: Пищ. Пром., 1978, 78с.

5. Бесаржова Г., Яноушек Я., Значение аминокислот в технологии и качестве пива, Пиво и жизнь, № 8 1998, с. 44-47

6. Бурмистров А.Д. Дикорастущие плоды и ягоды, Минск, Урожай, 1981

7. Бурьян Н.И. Микробиология виноделия. Ялта. Институт винограда и вина «Магарач» 1997. -431 с.

8. Великая Е. И., Суходол В. Ф. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильный производств М.: Легкая и пищевая промышленность, 1986, 368с.

9. Валуйко Г.Г. Сборник технологических инструкций, правил и нормативных материалов по винодельческой промышленности, Москва, Агропром-издат, 1985

10. Валуйко Г.Г. Технология столовых вин, Москва, Пищевая промышленность, 1969

11. Валуйко Г.Г. Стабилизация виноградных вин, Москва, Агропромиздат, 1987

12. Валуйко Г.Г. Методы технохимического и микробиологического контроля в виноделии, Москва, Пищевая промышленность, 1980, с. 9-109

13. Василинец И. М. Математическая обработка экспериментальных данных с использованием ЭВМ Методические указания для студентов специальностей 270300 и 270500. СПб.: СПбГУНиПТ, 2002, 19с.14