автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Разработка технологии пива безалкогольного с использованием дальневосточного растительного сырья и товароведная оценка готовых напитков

На правах рукописи

бого^р—'

БОГОУТДИНОВА АЛЕКСАНДРА АНДРЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПИВА БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ГОТОВЫХ НАПИТКОВ

Специальность: 05.18.15 -Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток - 2013

2 7 !'"Л; I '¿013

005062325

Работа выполнена на кафедре товароведения и экспертизы товаров Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Палагина Марина Всеволодовна

Официальные оппоненты: Федянина Людмила Николаевна,

доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет», профессор кафедры биотехнологии продуктов из животного сырья и функционального питания

Макарова Елена Владимировна, кандидат технических наук, доцент, Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, доцент кафедры «Пищевая инженерия»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное обра-

зовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный технологический университет»

Защита состоится 09 июля 2013 года в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.16 при Дальневосточном федеральном университете по адресу: 690091, г. Владивосток, Океанский проспект, 19, ауд. 148.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дальневосточного федерального университета по адресу: 690090, г. Владивосток, ул. Алеутская, 65-6.

Автореферат разослан 07 июня 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Л.О. Коршенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Пиво - один из наиболее популярных и распространенных напитков в мире (Оганнисян, 2007; Романова, 2007; Колончин, 2009; Славская и др, 2010). Однако наличие алкоголя ограничивает использование его отдельными категориями потребителей в силу их профессий, возраста или здоровья. В последние несколько лет наблюдается увеличение спроса на безалкогольное пиво в связи с принятием законов, направленных на сокращение потребления населением алкогольных напитков (Косминский и др., 2007; Моргунова и др., 2009; Ильина и др., 2010; Анализ рынка..., 2013).

Безалкогольное пиво - тонизирующий, пенящийся напиток, по своим органолептическим показателям схожий с традиционным пивом. Появление этого продукта вызывает оживление на российском рынке, открывает новую нишу (Кобелев и др., 2002; Гернет и др., 2009). Безалкогольное пиво можно причислить к фаворитам последних лет, поскольку оно отвечает стремлению потребителя получать качественные и полезные напитки. Для получения новых сортов пива безалкогольного также как и традиционного можно использовать продукты переработки плодово-ягодного сырья и дикоросов (Коденцова и др., 2008; Евдокимова, 2009; Гернет и др., 2009). Преимуществом природных дикоросов является благоприятное соотношение основных компонентов, находящихся в органически связанной, наиболее доступной и усвояемой форме, которые взаимно дополняют и стабилизируют друг друга (Филонова и др., 2003; Mary, Raskin, 2005; Гасанова и др., 2009).

Натуральные ароматы и растительные экстракты придают пиву не только новые оригинальные вкусовые, но и функциональные свойства (Васнева и др., 2009; Мальцева, 2009; Ильина и др., 2010). В группу растений, обладающих адаптогенным и тонизирующим действиями, входят широко известные дальневосточные растения - аралия высокая, калина Саржента и солодка голая (или уральская) (Шретер, 2000; Зориков, 2004). В естественных условиях эти растения имеют концентрированные запасы и дают высокие урожаи во многих районах Дальнего Востока, что обеспечивает их высокопродуктивный сбор (Измо-денов, 2008). Препараты из аралии, калины и солодки проявляют антиокси-дантиые и адаптогенные свойства, то есть повышают сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям. В настоящее время с использованием аралии выпускают напитки (алкогольные и безалкогольные), чаи, кондитерские и хлебобулочные изделия и др. Однако для получения этих продуктов используют в основном корни растения, а органы, являющиеся возобновляемым сырьем - листья, ветви, практически не применяются (Герасимова и др., 2005; За-зирний, 2008). В настоящее время также известно множество пищевых продуктов, в которых используется корень солодки. Из корня солодки вырабатываются сиропы и экстракты, которые являются пищевыми добавками при разработке ряда продуктов лечебно-профилактического назначения (Куевда, 2004; Rathjen, 2004; Солодка лечение..., 2013). Ягоды калины также широко применяются в пищевой промышленности, они содержат антиоксиданты, витамины, микроэлементы. Обладая горьким вкусом, соки или экстракты из ягод калины могут гармонизировать с пивом и явиться функциональной добавкой к нему.

Целью диссертационного исследования явилась разработка технологии пива безалкогольного с использованием дальневосточных растений - аралии, солодки и калины и товароведная оценка готовых напитков.

В соответствии с целью решали следующие задачи:

- обосновать технологию безалкогольного пива с применением добавок из растительного сырья дальневосточного региона;

- изучить ассортимент и потребительские предпочтения в отношении безалкогольного пива российского и зарубежного производства в г. Владивостоке;

- научно обосновать и разработать технологию получения растительных экстрактов из дальневосточного сырья - аралии высокой и солодки голой (или уральской) для введения их в пиво безалкогольное;

- обосновать параметры и технологические режимы получения новых сортов пива безалкогольного с добавлением растительных экстрактов из аралии, солодки и калины;

- разработать рецептуры и ассортимент пива безалкогольного;

- оценить качество новых сортов пива безалкогольного, разработать и утвердить техническую документацию.

Научная новизна работы:

- теоретически и экспериментально обоснованы возможности использования экстрактов из дальневосточного растительного сырья - солодки, аралии, и препарата из калины «Калифен» в производстве пива безалкогольного;

- впервые научно обоснована рецептура и разработана технология пива безалкогольного с добавлением экстрактов из дальневосточных дикоросов (аралии, калины, солодки);

- научно обоснованы и определены этапы введения растительных экстрактов в пивное сусло;

- научно обоснованы и рассчитаны дозы введения растительных экстрактов в пиво безалкогольное с функциональными свойствами.

Практическая значимость:

Экспериментально исследованы возможные способы получения пива безалкогольного на малых пивоваренных производствах. Определены технологические схемы приготовления пива безалкогольного с растительными экстрактами и выбран способ добавления их на стадии дображивания. Разработан новый способ получения пива безалкогольного с функциональными свойствами.

Разработаны технология и рецептуры новых сортов пива безалкогольного с добавлением экстрактов из аралии, солодки, калины. Разработан пакет технической документации на Пиво «Безалкогольное особое» (ТУ 9184-203-02067936-2010, ТИ 203-2010). Выпущены опытные партии пива «Безалкогольное особое» на базе пивоваренного завода ООО «ДальПивКо» (г. Владивосток) и пивоваренного завода ООО «СТЭЛС-ТМ» (г. Владивосток).

Результаты исследований внедрены в ООО «Дальневосточной пивоваренной компании» (г. Владивосток), ООО «СТЭЛС-ТМ» (г. Владивосток) и в Лаборатории процессов ферментации кафедры Химии и технологии живых систем Тихоокеанского государственного экономического университета.

Основные положения, выносимые на защиту:

- научное обоснование использования растительного сырья Дальневосточного региона (солодки, аралии, калины) для производства пива безалкогольного;

- новый способ получения пива безалкогольного с использованием экстрактов из дальневосточного растительного сырья;

- рецептуры, технология и товароведная оценка новых сортов пива безалкогольного.

Апробация диссертационной работы: Основные положения работы были представлены и доложены на: международной конференции с элементами научной школы для молодежи (Владивосток, 2010); IV научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем» (Светлогорск, 2011); II Международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика» (Ставрополь, 2011); VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012); IV Международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, 2012); V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (Бийск, 2012); XVII международной заочной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2013); Международной конференции «Отечественная и зарубежная наука в начале второй декады XXI столетия» (Киев, 2013); II международной научно-практической конференции «Производство и переработка сельскохозяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности»» (Воронеж, 2013); Международном научном форуме «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013).

Публикации: По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ, из них 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов и методов исследования (глава 2), результатов исследований и их обсуждений (главы 3-5), заключения, выводов, списка используемых источников и приложений. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста и содержит 26 таблиц, 31 рисунок, приложения. Список используемых литературных источников включает 258 наименования российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы научная новизна и практическая значимость работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

В главе 1 «Обзор литературы» обобщены литературные данные, отра-

жающие современное состояние и перспективы развития рынка безалкогольного пива. Систематизированы сведения о нетрадиционных добавках к пиву, при этом обоснован выбор дальневосточных растений (аралии, солодки, калины) для производства безалкогольного пива. Проанализированы современные методы получения пива безалкогольного.

В главе 2 «Организация эксперимента и методы исследований» представлена общая схема исследований (рисунок 1), дано описание объектов и методов исследований. Объектами исследования служили: солод пивоваренный, ячменный, светлый, соответствующий ГОСТ 29294-92 (Пильзенского типа из двухрядного австралийского ячменя, сорт «PILSNER») («DALIAN COFCO MALT CO LTD», Австралия); хмель гранулированный ароматных сортов, тип 90, соответствующий ГОСТ 21947-76 («Saaz», Чехия); пивоваренные дрожжи рода Saccharomyces cerevisiae, раса 34/70 (Россия); вода питьевая, соответствующая СанПиН 2.1.4.1074-2001. В качестве функциональных добавок к пиву использовали экстракты спиртовые из корней солодки (Radix glycyrrhizae) и из ветвей аралии (Araliae elalá), препарат «Калифен», приготовленный из гребней калины Саржента (Viburnum sargentii koehne) (торговая марка № 2000721212 от 09.10.2000, свидетельство на товарный знак RU № 228327, Тихоокеанский океанологический институт ДВО РАН, г. Владивосток).

Морфологическое состояние, бродильную активность, флоккуляцион-ную способность, чистоту культуры, число мертвых клеток и способность дрожжей к размножению исследовали с использованием светового микроскопа марки МИКМЕД - 5 (Россия) согласно Мелединой (2003) и Бурьян (2003).

Определение показателей качества сырья и готовых образцов пива проводили согласно действующей нормативной документации: ГОСТ 13586.2, ГОСТ 2929, ГОСТ 10846, ГОСТ 12787, ГОСТ 12788, ГОСТ Р 51154, ГОСТ 30518, ГОСТ 30519, ГОСТ 26927 ГОСТ 30178, МУК 2.6.1.1194, СанПиН 2.3.2.1078, СанПиН 2.3.2.1280. Для органолептического анализа готовых продуктов предусматривали следующие показатели: чистота и полнота вкуса, хмелевая горечь, запах, цвет, внешний вид, которые определяли профильным методом (Кантере, 2003).

Исследование классов флавоноидов растительного сырья проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе «La Chrom» с колонкой «Shim-pack CLC-Pheny 1» (6,0* 15 0мм). Для идентификации флавоноидов в растительном сырье использовали готовые стандартные образцы. Содержание суммы флавоноидов определяли по ГОСТ 21908.

В Главе 3 «Обоснование использования сырьевых компонентов для получения пива безалкогольного» представлены результаты изучения качества традиционного (солод, хмель, вода) и нового растительного сырья, а также вспомогательных составляющих.

Рисунок 1 - Схема проведения диссертационных исследований

При анализе ассортимента пива безалкогольного в г. Владивостоке было показано, что большинство представленных наименований - это пиво светлое, преимущественно производства Германии, в ценовом диапазоне от 100 до 200 руб., единично представлены изделия с ароматическими добавками биологически активного характера. Также был выявлен достаточно высокий интерес покупателей к новым сортам пива безалкогольного. Поэтому при разработке технологии пива безалкогольного с добавками общеукрепляющего действия (с выраженными иммунокорректирующими, адаптационными, антиоксидантными и другими свойствами) в качестве сырья были выбраны дальневосточные растения с соответствующей биологической активностью - аралия, солодка и калина (Гриневич, 1998, Шретер, 2000, Зориков, 2004).

Для увеличения выхода биологически активных веществ из растительного сырья (аралии и солодки), в нашей работе был применен способ экстрагирования - мацерация, а экстрагенты - комбинации дистиллированной воды и этанола: для аралии - 60 %, для солодки - 40 %. Схема получения экстрактов из растительного сырья представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Технология экстрактов из корней солодки и ветвей аралии

В полученных 60 % экстрактах из ветвей аралии были определены сухие вещества, флавоноиды (в том числе рутин) и содержание основного функционально значимого биологически активного компонента - аралозида, состоящего из трех основных форм - А, В, С (таблица 1).

Таблица 1 - Содержание аралозидов (сумма) и общее содержание флавоноидов в экстрактах из ветвей аралии__

Показатель Содержание

Аралозиды (сумма) (в мг/100 см3) 0,11±0,01

Флавоноиды (мг/100 см3) 23,86±1,8

В экстрактах из ветвей аралии методом высокоэффективной жидкостной хроматографии определяли содержание классов флавоноидов. При анализе хроматограмм показано, что исследованные образцы содержали значительное концентрации рутина и кверцетина: от 30,56 до 53,85 мг/100 см3 (в сумме).

Из корней солодки согласно требованиям Государственной Фармакопеи СССР (1986) были получены 40 % этанольные экстракты, в которых были исследованы химико-технологические показатели (таблица 2). Из экстрактивных веществ определяли биологически активные вещества - глицирризиновую кислоту и общее содержание флавоноидов.

Таблица 2 - Химико-технологические показатели экстрактов из корней солодки

Наименование показателя Содержание, %

Массовая доля влаги 43±1,0

Зола (общая) 8±0,1

Экстрактивные вещества 25±1,0

в том числе:

Глицирризиновая кислота 20±1,0

Флавоноиды (сумма) 2±0,1

В экстрактах солодки методом высокоэффективной жидкостной хроматографии также определяли содержание классов флавоноидов. Для идентификации ряда флавоноидов использовали стандартные образцы. Было показано, что флавоноиды корня солодки содержат рутин, кверцетин (рисунок 3), известно также, что солодка содержит халкон, флавонол, ликуразид, ликвиритозид, лик-виритин, изоликвиритин, неоликвиритин, уралозид и другие.

Рисунок 3 - Хроматография классов флавоноидов, содержащихся в экстракте корня солодки (рутин представлен в трех основных пиках с временем удерживания- 1. 85, 2.74 и 3.41 (минут); кверцетин представлен в двух основных пиках с временем удерживания - 3.6 и 3.85)

Экстракты калины использовали в виде препарата «Калифен», любезно предоставленного авторами препарата - сотрудниками Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН (г. Владивосток). В состав полифенольных комплексов калины входят лейкоантоцианы, катехины, танины, лигнин, свободные аминокислоты, редуцирующие сахара, органические кислоты и другие органические соединения (по данным Н.Ф. Кушнеровой, 1995-2004). Наши результаты исследования физико-химических показателей препарата «Калифен» представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Физико-химические показатели препарата «Калифен»

Наименование показателя Содержание в препарате «Калифен»

Массовая доля экстрактивных веществ, мг/см"' 49 ±3

Массовая доля общих полифенолов, мг/см1 4,2 ± 0,5

Содержание титруемых кислот, % (в пересчете на лимонную кислоту) 1,5 ±0,2

Массовая доля общей золы, % 0,82 ± 0,06

Экстрактивные вещества препарата, основу которых составляют био-флавоноиды, обусловливают темную окраску и могут повлиять на цвет готового продукта в который будут вносить «Калифен». Высокое содержание фенольных соединений и органических кислот предопределяют большую антиоксидантную

эффективность будущих напитков. Следует отметить также, что горький вкус препарата гармоничен со вкусом пива.

Глава 4. «Разработка технологии пива безалкогольного с добавлением функциональных экстрактов из дальневосточных дикоросов». Для

приготовления пива безалкогольного из традиционного сырья и растительных экстрактов на первом этапе были получены образцы пива безалкогольного в качестве основы для получения последующих новых сортов пива с добавлением экстрактов из дальневосточных дикоросов. Для малых пивоваренных производств получение пива безалкогольного является весьма затратным, если это связано с применением мембранных методов (а значит сложного оборудования и новых площадей) или методов с использованием специализированных штаммов дрожжей (иммобилизованными дрожжами и дрожжами 8асскаготусос{е5 1исЬл/1£И). Ряд биохимических технологий также малопригоден из-за использования специальных приемов и операций, требующих привлечение дополнительного персонала. Поэтому в настоящей работе были изучены технологии пива безалкогольного методами наиболее приемлемыми на малых предприятиях - вакуумной отгонки спирта, низкотемпературного контакта дрожжей с суслом и метод прерванного спиртового брожения.

При получении образцов безалкогольного пива методом вакуумной отгонки спирта деспирторизация проводилась под действием лабораторного водоструйного насоса. Эксперимент проводился при различных температурах с повторностью три раза. По окончании отгонки, пиво охлаждали до температуры 20 °С, доводили до начального объема водой, после этого в образце определяли содержание этилового спирта. Образец пива безалкогольного с содержанием этанола 0,5 % был получен при I = 55 °С за 30 минут, его органолептические показатели представлены на рисунке 4. Вкус пива отличался слаженностью, гармоничностью, солодовым ароматом, но был достаточно мягким. В пиве присутствовали нотки выворенности. Пиво характеризовалось сниженным пенообразованием.

Пено о бразов ание

Аромат (.

Цвет

Хмелевая горечь

Полнота н чистота вкуса

Рисунок 4 - Органолептическая оценка пива, полученного методом вакуумной отгонки

При разработке технологии пива безалкогольного методом контакта дрожжей с суслом при низких температурах за основу была использована стандартная технология алкогольного пива. Затирание проводили по настой-ному способу до получения сусла экстрактивностью 8 %. Полноту осахаривания проверяли по йодной пробе. Особенностью метода явилось исключение процесса главного брожения, так как сусло имело температуру 2 °С. После тщательного перемешивания его с пивными дрожжами Басскаготусея сегеу1з1ае подготовленную массу перекачивали на дображивание. Улучшение органолеп-тических показателей (исчезновение суслового сладкого вкуса) наступало на 20 сутки (рисунок 5).

Рисунок 5 - Принципиальная технологическая схема пива безалкогольного, полученного методом низкотемпературного контакта дрожжей с суслом; * - рационализированные нами технологические параметры

Органолептические показатели готового безалкогольного пива характеризовались чистым вкусом и ароматом сброженного солодового напитка с хмелевой горечью и легким привкусом дрожжей, пиво представляло собой прозрачную, слабо пенящуюся жидкость без посторонних включений не свойственных продукту. Недостатком этого напитка можно считать слабую интенсивность окраски и слабое пенообразование (рисунок 6).

Пенообразованне

ч

Аромат <*

'.Хмелевая горечь

ч

ч

ч

I

I

-Свежесваренный образец

• -Пиво, продолжительность дображнванияЮ сут

\

/

Цвет

■< I / Полнота и

чистотавкуса

Рисунок 6 - Изменение органолептических показателей в процессе дображива-ния пива безалкогольного, полученного методом низкотемпературного контакта

Получение безалкогольного пива методом прерванного спиртового брожения предусматривает технологические стадии: получение сусла, охмеление, сбраживание, дображивание, карбонизация, осветление и розлив готового пива. Сусло готовили из светлого ячменного солода путем затирания его настойным способом с увеличением гидромодуля затора 1:5 для получения начального сусла с содержанием сухих веществ 6,0 ± 0,5 %. Сбраживание, дображивание и созревание пива проводили в термостате. На брожение сусло подавали при температуре 9... 10 °С, процесс брожения вели при температуре 6...8 °С. Для брожения сусла использовали дрожжи Басскаготусея cerevisiae расы 34/70. На стадии брожения вели контроль накопления этанола в пиве. По достижении желаемого содержания спирта (до 0,5 об.%) процесс главного брожения прерывали. Дображивание пива проводили в течение 16 суток при I = 1 °С, Р=0,12 Мпа.

Полученные образцы пива безалкогольного характеризовались ароматом сброженного солодового напитка, легкой хмелевой горечью, чистым вкусом и незначительным привкусом дрожжей, пиво представляло собой напиток соломенного цвета прозрачный, пенящийся без посторонних включений. При изучении качества образцов было показано, что по основным нормативным физико-химическим показателям приготовленный напиток соответствовал требованиям ГОСТ 51174-2009. Исключение касалось цвета и уровня двуокиси углерода (и высоты пены, соответственно), которые, однако, можно корректировать.

Проведенные испытания по выбору технологии пива безалкогольного показали, что наиболее приемлемым способом приготовления пива безалкогольного является метод прерванного спиртового брожения, в результате которого было получено пиво с наилучшими органолептическими показателями.

Полученные образцы пива безалкогольного были использованы в качестве основы для производства пива безалкогольного с добавлением экстрактов

дрожжей с суслом

из дальневосточных дикоросов. Для удовлетворительных функциональных характеристик будущего пива (адаптагенной и антиоксидантной направленности) согласно предварительным расчетам мы добавляли в пиво экстракт аралии - 3 см3 на 500 см3 пива; экстракт солодки - 3-5 см3; препарат из калины «Калифен» -5 см3.

Как известно, приготовление пива безалкогольного с добавлением растительных экстрактов может осуществляться по одному из четырех возможных способов (рисунок 7) (Елонова, 2005).

Возможные способы приготовления пива безалкогольного

Добавление экстрактов на стадии охмеления Совместное брожение охмеленного сусла с экстрактами Совместное дображивание сброжженого сусла с экстрактами Непосредственное смешивание готового пива с экстрактами

Рисунок 7 - Возможные способы приготовления пива

Наиболее часто применяемый способ - добавление экстрактов в готовое пиво, оказался неприемлемым. Было показано, что добавление растительных экстрактов в готовое пиво приводит к образованию различных помутнений, появлению посторонних включений, опалесценции, изменению цвета, полученные образцы пива имели выраженные вкусовые профили лекарственного и древесного типа. Введение растительных экстрактов на стадии варки с хмелем значительно снижало качество готового продукта, так как при кипячении сусла с экстрактом и хмелем происходит существенная потеря ароматических веществ, содержащихся в экстракте. Использование экстрактов на стадии главного брожения также способствовало потере ароматических веществ. В результате был выбран способ введения растительных экстрактов на стадии дображивания, дозы введения составили для: аралии - 6 см3/дм3, солодки и препарата «Калифен» - 10 см3/дм3. Профилограмма вкуса образцов такого пива представлена на рисунке 8. сусловой

солодовыя

кислы и

•лекарственный

■дрожжевой

- с д о бавл ением экстр акта аралии

•с добавленнемзкетракга солодки

■ с добавлением экстракта калины

хмелевой

Рисунок 8 - Профилограмма вкуса пива полученного при добавлении экстрактов на стадии дображивания

и

В результате проведенных исследований была разработана технология пива безалкогольного «Безалкогольное особое» (ТУ 9184-203-02067936-2010) в ассортименте: с экстрактом аралии; с экстрактом солодки и препаратом «Ка-лифен». Принципиальная технологическая схема новых сортов пива представлена на рисунке 9.

Кондиционированная вода, ячменный солод

Дробление солода

I :

"Приготовление затора

Кондиционированная вода 1=78 °С » Фильтрование затора

*

Гранулированный хмель * Кипячение сусла с хмелем

Осветление и охлаждение сусла

*

Дрожжи 5ассИаготусе$ сегехШае ч » 'Главное брожение 1 = 8 °С, 1 сутки

'Растительный экстракт: » Аралии 3 см3 Солодки 5 см3 «Калифен» 5 см3 *Дображивание 16 суток 1=1 °С, Р=0,12МПа

+

Карбонизация

♦

Осветление пива

Готовое пиво, срок хранения 8 суток

Рисунок 9 - Принципиальная технологическая схема пива безалкогольного «Безалкогольное особое» с растительными экстрактами; * - рационализированные нами технологические параметры В приготовленных образцах пива безалкогольного определяли физико-химические показатели, а также содержание витамина С и рутина (таблица 6).

При расчете себестоимости готового напитка было показано, что она составила 10,65 рублей за литр.

В Главе 5 «Товароведная оценка новых сортов пива безалкогольного» приводятся результаты оценки качества напитков, в том числе в процессе хранения, а также сравнительные исследования с выбранным аналогом - пивом «Балтика безалкогольное №0» (ООО «Балтика», Россия). Для характеристики новых сортов безалкогольного пива была проведена оценка готовых образцов пива на соответствие показателям ГОСТ Р 51174-2009.

Новые сорта пива безалкогольного с общим названием «Безалкогольное особое» (ТУ 9184-203-02067936-2010 и к нему ТИ) были разработаны в следующем ассортименте: Пиво «Безалкогольное особое» с растительными экстрактами аралии; Пиво «Безалкогольное особое» с растительными экстрактами солодки; Пиво «Безалкогольное особое» с препаратом «Калифен». Их рецептура представлена в таблице 7.

Таблица 6 - Основные физико-химические показатели пива безалкогольного с растительными экстрактами ___

Наименование показателя Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактом аралии Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактом солодки Пиво «Безалкогольное особое» с препаратом «Калифен» Требования ТУ 9184-203-02067 936-2010

Содержание спирта, % 0,5 0,5 0,5 не более 0,5

Экстрактивность начального сусла, % 6,0 6,5 6,0 6,0 ± 0,5

Кислотность, к.ед. 1,9 2,5 2,1 1,9-3,0

Двуокись углерода, % 0,4 0,4 0,4 не менее 0,4

Цвет, ц.ед. 1,5 1,4 2,0 0,2-2,5

Прогнозируемая стойкость, сут. 8 8 8 не менее 8

Высота пены, мм 20 20 20 не менее 20

Пеностойкость, мин. 4 4 3 не менее 2

Содержание витамина С, мг/100г 3,8 3,65 3,9 2,0-3,9

Содержание рутина, мг/100 г 8,1 8,4 7,3 7,3-8,4

Таблица 7 - Рецептура новых сортов пива «Безалкогольное особое» (на 2000 л сусла)____

Наименование сырья Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактами аралии Пиво «Безалкогольное особое» с препаратом «Калифен» Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактами солодки

Солод ячменный светлый, кг 250 250 250

Хмель, кг 1,6 1,6 1,6

Дрожжи, л 10 10 10

Экстракты аралии, л 12 - -

Препарат «Калифен», л - 20 -

Экстракт солодки, л - - 20

При изучении физико-химических показателей и безопасности новых сортов пива было определено, что разработанные напитки соответствуют требованиям ГОСТ Р 51174-2009 по основным нормативным показателям и требованиям СанПин 2.3.2.1078-01. Для изучения пищевой ценности готовых напитков определяли общее содержание белка, углеводов, калорийность (таблица 8).

Таблица 8 - Пищевая ценность пива «Безалкогольное особое» с растительными экстрактами___

Наименование продукта Содержание, г/100 г Калорийность, Ккал

углеводов белка

Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактами аралии 5,2 0,39 22,36

Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактами солодки 4,9 0,4 21,2

Пиво «Безалкогольное особое» с препаратом «Калифен» 5,0 0,42 21,68

При изучении органолептических характеристик было показано, что новые напитки соответствуют требованиям ГОСТ Р 51174-2009. Пиво «Безалкогольное особое» имело вкус пивной с выраженной хмелевой горечью, свойственный сырью, с легким посторонним древесным привкусом, не меняющим общей вкусовой картины пива. Цвет - соломенно-желтый, внешний вид - прозрачный с незначительной опалесценцией. В пиве был отмечен легкий оригинальный древесный аромат.

При сравнении физико-химических показателей пива «Безалкогольное особое» с показателями пива «Балтика безалкогольное №0» определены ряд отличий (таблица 9). Основное отличие выявлено в стойкости продукта (8 суток у пива «Безалкогольное особое» и 9 месяцев у пива «Балтика безалкогольное №0»), что можно объяснить дополнительной обработкой для увеличения сроков годности пива «Балтика безалкогольное №0» методом пастеризации. Однако, в пиве «Безалкогольное особое» с растительными экстрактами содержание биологически активных веществ (витамина С, рутина) значительно превышало соответствующие показатели в пиве «Балтика безалкогольное №0» (рисунок 10). При исследовании других биологически активных веществ пива «Безалкогольное особое» с добавками растительных экстрактов показано, что они содержат также аралозиды, глицирретиновую кислоту и флавоноиды (обнаружены методами качественного анализа).

Расчетным путем установлено, что при употреблении 300 см3 пива «Безалкогольное особое» с растительными экстрактами поступление в организм человека витамина С с напитком составит — 10,95... 11,7 мг (что соответствует =17 % от суточной физиологической потребности данного витамина), содержание рутина (витамина Р) - 21,9...25,2 мг (то есть - до 90 % от суточной физиологической потребности). Известно, что в функциональных продуктах содержание функционального ингредиента должно быть не меньше 15 % от суточной физиологической потребности (ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые функциональные. Термины и определения»), поэтому пиво «Безалкогольное особое» можно отнести к функциональным продуктам по содержанию в них витаминов (С и Р), и с учетом введенных биологически активных ингредиентов, напиток можно назвать напитком общеукрепляющего действия с антиокси-дантной направленностью.

Таблица 9 - Физико-химические показатели пива «Безалкогольное особое» в сравнении с аналогом пивом «Балтика безалкогольное №0»__

Наименование показателя Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактом аралии Пиво «Безалкогольное особое» с препаратом «Калифен» Пиво «Безалкогольное особое» с экстрактом солодки Пиво «Балтика безалкогольное №0»

Содержание спирта, % не более 0,5 0,5 0,5 0,5

Экстрактивность начального сусла, % 6,0 6,0 6,5 12

Кислотность, к.ед., не более 1,9 2,1 2,5 2,1

Двуокись углерода, %, не менее 0,4 0,4 0,4 0,4

Цвет, ц.ед. 1,5 2,0 1,4 0,5

Прогнозируемая стойкость, не менее 8 сут 8 сут 8 сут 9 мес

Высота пены, мм, не менее 20 20 20 30

Пеностойкость, мин. 4 3 4 3

■ Витамине, мгв ЮОг Рутин.мгн ЮОг

Пиво Пиво Пиво «Балтика

«Безалкогольное «Безалкогольное «Безалкогольное безалкогольное.*'?

особое»с особое»с особое»с 0»

экстрактомарашш препаратом экстрактом «Калифен» солодки

Рисунок 10 - Содержание биологически активных веществ в пиве «Безалкогольное особое» с экстрактами из дальневосточных растений и в пиве «Балтика безалкогольное №0»

Для определения сроков хранения новых сортов пива «Безалкогольное особое» были изучены показатели качества и безопасности в динамике хранения при температуре 5... 12 °С (рекомендуемая температура для данной группы продуктов). В процессе хранения в течение восьми суток изменений органо-лептических и физико-химических показателей не было отмечено, на девятые сутки изменились показатели вкуса и аромата. В результате исследования был установлен срок годности напитков - 8 суток при температуре 5... 12 °С.

ВЫВОДЫ

1. Анализ современных литературных источников показал, что спрос на безалкогольное пиво непрерывно растет. На основе представленных данных о биологической активности веществ, входящих в состав дальневосточных растений солодки, калины и аралии показана целесообразность применения их в виде экстрактов в производстве новых сортов безалкогольного пива функциональной направленности.

2. При анализе ассортимента пива безалкогольного в г. Владивостоке показано, что большинство представленных наименований - это пиво светлое преимущественно производства Германии, в ценовом диапазоне от 100 до 200 руб., единично представлены изделия с ароматическими добавками биологически активного характера; был выявлен достаточно высокий интерес покупателей к новым сортам пива безалкогольного.

3. Обоснована и разработана технология приготовления водно-спиртовых экстрактов из ветвей аралии и корней солодки с высоким содержанием биологически активных веществ: флавоноидов, аралозидов и глицирризиновой кислоты. На основе экспериментов установлено, что оптимальными условиями экстрагирования является использование: для ветвей аралии - 60 % водного этанола, для корней солодки - 40 %.

4. При выборе технологии пива безалкогольного (в качестве основы для пива с добавками) показано, что наиболее приемлемым способом его приготовления является метод прерванного спиртового брожения, в результате которого было получено пиво с наилучшими органолептическими показателями.

5. Экспериментально изучены возможные технологические схемы приготовления пива безалкогольного с добавлением растительных экстрактов и выбран способ добавления их на стадии дображивания. На основе расчетов определены рецептура пива безалкогольного с добавками и дозы введения экстрактов: для экстрактов из ветвей аралии - 6 см3/дм3, экстрактов из корней солодки и препарата из калины «Калифен» - 10 см3/дм3.

6. Органолептическим анализом установлено, что новые сорта пива безалкогольного с растительными добавками имеют: вкус пивной, выраженный, свойственный сырью; цвет - соломенно-желтый; прозрачность - с незначительной опалесценцией; аромат - свойственный пиву, выраженный интенсивный, соответствующий введенным растительным экстрактам.

7. Разработана и утверждена техническая документация на новые сорта пива безалкогольного с растительными добавками: Пиво «Безалкогольное особое» в ассортименте (ТУ 9184-203-02067936-2010). Себестоимость готового

напитка составила 10,65 рублей за литр.

8. Показано, что новые сорта пива безалкогольного отвечают требованиям качества (ГОСТ Р 51174-2009), являются безопасными и соответствуют требованиям СанПин 2.3.2.1078-01. Показано, что новые сорта Пива «Безалкогольное особое» являются функциональными продуктами (ГОСТ Р 52349-2005).

9. По результатам исследований установлен срок хранения готовых напитков - 8 суток при температуре 5... 12 0 С.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Макарова (Богоутдинова) A.A. Использование экстрактов из корней солодки в технологии пива безалкогольного / A.A. Макарова (Богоутдинова), Я.В. Дубняк // Новые технологии переработки сельскохозяйственного сырья в производстве продуктов общественного питания: материалы международной конференции с элементами научной школы для молодежи. - Владивосток: Издательство ТГЭУ, 2010. - С. 189-193.

2. Палагина М.В. Использование корней солодки в производстве функциональных напитков / М.В. Палагина, Я.В. Дубняк, A.A. Макарова (Богоутдинова) II Пиво и напитки. - 2010. - № 3. - С. 20-21.

3. Палагина М.В. Разработка технологии новых сортов пива специального с добавлением растительных экстрактов / М.В. Палагина, А.Г. Зимба, A.A. Макарова (Богоутдинова) // Пиво и напитки. - 2010. - № 4. - С. 30-32.

4. Палагина М.В. Новые сорта безалкогольного пива с добавлением экстрактов из дальневосточных дикоросов / М.В. Палагина, A.A. Макарова (Богоутдинова), Т.В. Момот// Пиво и напитки.-2011. - № 3. - С. 26-27.

5. Макарова (Богоутдинова) A.A. Технология пива безалкогольного с добавлением экстрактов корня солодки / A.A. Макарова (Богоутдинова), М.В. Палагина // Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем: материалы IV научно-практической конференции - Светлогорск, М.: МАКС Пресс, 2011. - С. 80-81.

6. Богоутдинова A.A. Разработка новых сортов пива безалкогольного с добавлением растительных экстрактов / A.A. Богоутдинова, М.В. Палагина // Современная наука: теория и практика: материалы II Международной научно-практической конференции. Том второй. Естественные и технические науки,-Ставрополь: СевКавТУ, 2011. - С. 82-84.

7. Богоутдинова A.A. Получение пива безалкогольного с экстрактами солодки термическим методом / A.A. Богоутдинова, М.В. Палагина // Качество продукции, технологий и образования: материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Магнитогорск: МиниТип, 2012. - С. 446-449.

8. Богоутдинова A.A. Технология пива безалкогольного с экстрактами из дальневосточных дикоросов / A.A. Богоутдинова, М.В. Палагина // Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях: материалы IV Международной научно-практической конференции. — Москва: МГСТУ, 2012. - С. 253-255.

?

9. Богоутдинова A.A. Особенности водоподготовки для получения пива специального / A.A. Богоутдинова, М.В. Палагина // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: материалы V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. - Бийск: Изд-во Алтайского государственного технического университета, 2012. - С. 220-222.

10. Палагина М.В. Применение экстрактов аралии в производстве новых сортов пива безалкогольного / М.В. Палагина, A.A. Богоутдинова // Вестник ТГЭУ. - 2012. - № 2. - С. 122-126.

И. Богоутдинова A.A. Технология пива безалкогольного с использованием экстрактов из растений дальневосточного региона /A.A. Богоутдинова, М. В. Палагина // Технические науки - от теории к практике: материалы XVII международной заочной научно-практической конференции. - Новосибирск: Изд. «СибАК», 2013.-С. 62-71.

12. Богоутдинова A.A. Растительные экстракты в технологии пива безалкогольного / A.A. Богоутдинова // Пищевые инновации и биотехнологии: материалы конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Кемерово: Изд. ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», 2013. - С. 874-879.

13. Богоутдинова A.A. Технология пива безалкогольного с использованием экстрактов аралии / A.A. Богоутдинова, М.В. Палагина // Отечественная и зарубежная наука в начале второй декады XXI столетия: материалы «Международной конференции». - Киев: Изд-во Центр научных публикаций, 2013. - С. 86-89.

БОГОУТДИНОВА АЛЕКСАНДРА АНДРЕЕВНА

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПИВА БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ГОТОВЫХ НАПИТКОВ

Автореферат диссертации

Отпечатано по оригинал-макету, подготовленному автором, минуя редподготовку

Подписано в печать 05.05.2013/Формат 60x84/16 Усл.-печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1,0 Тираж 120 экз. Заказ № 370 Издательский дом Дальневосточного федерального университета Участок оперативной полиграфии 690091, Владивосток, Пушкинская, 10

ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет»

На правах рукописи

БОГОУТДИНОВА АЛЕКСАНДРА АНДРЕЕВНА

04201360222

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПИВА БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ГОТОВЫХ НАПИТКОВ

05.18.15 Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Палагина М.В.

Владивосток -2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1 Состояние пивоваренной отрасли России и перспективы выпуска пива 9 безалкогольного

1.2 Химический состав пива и использование нетрадиционных добавок 13

1.3 Современные представления о технологических особенностях получения 24 пива безалкогольного

ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ 34

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований 35

2.2 Методы исследований 36

2.2.1 Определение качества сырья и новых сортов пива 36

2.2.2 Исследование биологически активных веществ растительного сырья и 38 новых сортов пива безалкогольного

ГЛАВА 3 ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЕВЫХ 45

КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИВА БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО

3.1 Исследование ассортимента безалкогольного пива, представленного в 45 розничной сети г. Владивостока

3.2 Исследование сырьевых компонентов для получения пива 49 безалкогольного

3.2.1 Исследование химико-технологических параметров традиционного 49 сырья для приготовления пива безалкогольного

3.3 Исследование химико-технологических параметров сырья из 56 дикорастущих дальневосточных растений для получения пива безалкогольного

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПИВА БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО 67 С ДОБАВЛЕНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ ИЗ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ ДИКОРОСОВ

4.1 Разработка технологии пива безалкогольного в качестве основы новых 67 напитков

4.1.1 Получение безалкогольного пива методом вакуумной отгонки спирта 68

4.1.2 Получение безалкогольного пива методом низкотемпературного 72 контакта дрожжей с суслом

4.1.3 Получение безалкогольного пива методом прерванного спиртового 76 брожения

4.2 Разработка технологии пива безалкогольного с добавлением 79 растительных экстрактов (аралии, солодки, калины)

ГЛАВА 5 ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА НОВЫХ СОРТОВ ПИВА 85

БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО

5.1 Оценка качества и безопасности новых сортов пива безалкогольного 85

5.2 Изучение качества новых сортов пива в процессе хранения 91 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95 ВЫВОДЫ 98 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 100 ПРИЛОЖЕНИЯ 124

ВВЕДЕНИЕ

Пиво — один из наиболее популярных и распространенных напитков в мире (Оганнисян, 2007; Романова, 2007; Колончин, 2009; Славская, 2010). Однако наличие алкоголя ограничивает использование его отдельными категориями потребителей в силу их профессий, возраста или здоровья. В последние несколько лет наблюдается увеличение спроса на безалкогольное пиво в связи с принятием законов, направленных на сокращение потребления населением алкогольных напитков (Косминский, 2007; Моргунова, 2009; Ильина, 2010 Анализ рынка..., 2013).

Безалкогольное пиво - тонизирующий, пенящийся напиток, по своим органолептическим показателям схожий с традиционным пивом. Появление этого продукта вызывает оживление на российском рынке, открывает новую нишу (Кобелев и др., 2002; Гернет, 2009). Безалкогольное пиво можно причислить к фаворитам последних лет, поскольку оно отвечает стремлению потребителя получать качественные и полезные напитки. Для получения новых сортов пива безалкогольного также как и традиционного можно использовать продукты переработки плодово-ягодного сырья и дикоросов (Коденцова, 2008; Евдокимова, 2009; Гернет, 2009). Преимуществом природных дикоросов является благоприятное соотношение основных компонентов, находящихся в органически связанной, наиболее доступной и усвояемой форме, которые взаимно дополняют и стабилизируют друг друга (Филонова, 2003; Гасанова, 2009; Mary, Raskin, 2005).

Натуральные ароматы и растительные экстракты придают пиву не только новые оригинальные вкусовые, но и функциональные свойства (Васнева, 2009; Мальцева, 2009; Ильина, 2010). В группу растений, обладающих адаптогенным и тонизирующим действиями, входят широко известные дальневосточные растения - аралия высокая, калина Саржента и солодка голая (или уральская) (Шретер, 2000; Зориков, 2004).

В естественных условиях эти растения имеют концентрированные запасы и дают высокие урожаи во многих районах Дальнего Востока, что обеспечивает их высокопродуктивный сбор (Измоденов, 2008). Препараты из аралии, калины и солодки проявляют антиоксидантные и адаптогенные свойства, то есть повышают сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям. В настоящее время с использованием аралии выпускают напитки (алкогольные и безалкогольные), чаи, кондитерские и хлебобулочные изделия и др. Однако для получения этих продуктов используют в основном корни растения, а органы, являющиеся возобновляемым сырьем - листья, ветви, практически не применяются (Герасимова, 2005; Зазирний, 2008). В настоящее врем^ также известно множество пищевых продуктов, в которых используется корень солодки. Из корня солодки вырабатываются сиропы и экстракты, которые являются пищевыми добавками при разработке ряда продуктов лечебно-профилактического назначения (Куевда, 2004; Солодка лечение..., 2013; ЯаЙуеп, 2004). Ягоды калины также широко применяются в пищевой промышленности, они содержат антиоксиданты, витамины, микроэлементы. Обладая горьким вкусом, соки или экстракты из ягод калины могут гармонизировать с пивом и явиться функциональной добавкой к нему.

Целью диссертационного исследования явилась разработка технологии пива безалкогольного с использованием дальневосточных растений - аралии, солодки и калины и товароведная оценка готовых напитков.

В соответствии с целью решали следующие задачи:

- обосновать технологию безалкогольного пива с применением добавок из растительного сырья дальневосточного региона;

- изучить ассортимент и потребительские предпочтения в отношении безалкогольного пива российского и зарубежного производства в г. Владивостоке;

- научно обосновать и разработать технологию получения растительных экстрактов из дальневосточного сырья - аралии высокой и солодки голрй (или уральской) для введения их в пиво безалкогольное;

- обосновать параметры и технологические режимы получения новых

сортов пива безалкогольного с добавлением растительных экстрактов из аралии, солодки и калины;

- разработать рецептуры и ассортимент пива безалкогольного;

- оценить качество новых сортов пива безалкогольного, разработать и утвердить техническую документацию.

Научная новизна работы:

теоретически и экспериментально обоснованы возможности использования экстрактов из дальневосточного растительного сырья - солодки, аралии, и препарата из калины «Калифен» в производстве пива безалкогольного;

- впервые научно обоснована рецептура и разработана технология пива безалкогольного с добавлением экстрактов из дальневосточных дикоросов (аралии, калины, солодки);

- научно обоснованы и определены этапы введения растительных экстрактов в пивное сусло;

- научно обоснованы и рассчитаны дозы введения растительных экстрактов в пиво безалкогольное с функциональными свойствами.

Практическая значимость:

Экспериментально исследованы возможные способы получения пива безалкогольного на малых пивоваренных производствах. Определены технологические схемы приготовления пива безалкогольного с растительными экстрактами и выбран способ добавления их на стадии дображивания. Разработан новый способ получения пива безалкогольного с функциональными свойствами.

Разработаны технология и рецептуры новых сортов пива безалкогольного с добавлением экстрактов из аралии, солодки, калины. Разработан пакет технической документации на Пиво «Безалкогольное особое» (ТУ 9184-20302067936-2010, ТИ 203-2010) (см. приложение). Выпущены опытные партии пива «Безалкогольное особое» на базе пивоваренного завода ООО «ДальПивКо» (г. Владивосток) и пивоваренного завода ООО «СТЭЛС-ТМ» (г. Владивосток) (акты выпуска представлены в приложении).

Результаты исследований внедрены в ООО «Дальневосточной

пивоваренной компании» (г. Владивосток), ООО «СТЭЛС-ТМ» (г. Владивосток) и в Лаборатории процессов ферментации кафедры Химии и технологии живых систем Тихоокеанского государственного экономического университета (см. приложение).

Основные положения, выносимые на защиту:

научное обоснование использования растительного сырья Дальневосточного региона (солодки, аралии, калины) для производства пива безалкогольного;

- новый способ получения пива безалкогольного с использованием экстрактов из дальневосточного растительного сырья;

- рецептуры, технология и товароведная оценка новых сортов пива безалкогольного.

Апробация диссертационной работы: Основные положения работы были представлены и доложены на: международной конференции с элементами научной школы для молодежи (Владивосток, 2010); IV научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология - для здорового питания и решения медико-социальных проблем» (Светлогорск, 2011); II Международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика» (Ставрополь, 2011); VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2012); IV Международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, 2012); V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (Бийск, 2012); XVII международной заочной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Новосибирск, 2013); Международной конференции «Отечественная и зарубежная

наука в начале второй декады XXI столетия» (Киев, 2013); II международной научно-практической конференции «Производство и переработка сельскохозяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности»» (Воронеж, 2013); Международном научном форуме «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013).

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Состояние пивоваренной отрасли России и перспективы выпуска пива

безалкогольного

Пиво является широко распространенным и популярным напитком в мире (Оганнисян, 2007; Косминский, Моргунова и др., 2007; Оганнисян, Смотраева, 2007; Колончин, 2009; Славская и др., 2010; Капустина, Кищенко, 2010; Дедекаев, 2012). Это не только приятный на вкус продукт, он имеет определенную энергетическую ценность, обусловленную наличием углеводов, этанола и других экстрактивных веществ. Умеренное потребление пива положительно сказывается на процессах метаболизма в организме человека, его самочувствии, настроении (Аверина, 2003; Жанатаев и др., 2003; Кулаковская, 2005; Афанасьева, Исаева, 2006; Киселева, 2006; Гернет, Рисухина, 2009; Ильина и др., 2010; Дедегкаев, 2012; Алексейчева и др., 2012).

С 2000 года в России происходила модернизация пивоваренной отрасли, что позволило поднять производство этого напитка на новый технологический уровень (Кто знает ..., 2002; Аверина, 2003; Рынок пива..., 2004; Кулаковская, 2005; Киселева, 2006; Романова, 2007; Мазанько и др., 2008; Колончин, 2009; Славская и др.. 2010; Алексейчева и др., 2012). По данным Федеральной службы государственной статистики уровень розничных продаж пива в России в 2012 г. составлял 80 литров на душу населения (рисунок 1.1.1). Однако следует отметить, что в связи с принятием законов, направленных на сокращение потребления населением алкогольных напитков в 2009-2010 годах, происходило сокращение объема рынка пива, связанное со спадом производства. В 2011 году производство пива в России незначительно выросло, но при этом увеличился и экспорт. В 2012

году рост происходил незначительный - на 1 % (Серегин, Свиридова, 2011; Точиева, 2011; Алексейчева и др., 2012; Через призму..., 2013; Потребление пива..., 2013). После увеличения акциза на пиво на 300 % (в 2010 году), ограничений и запретов на торговлю пивом в нестационарных торговых точках (в 2011-2012), в число которых входит множество уличных киосков и дарьков, прогнозируется заметное снижение объема рынка в 2013 году, которое, тем не менее, сменится на небольшой рост в 2014-2015 годах (Запрет на продажу..., 2012).

2007 2008 2009 2010 2011 2012 [Ц Розничные продажи, л/чел Темп роста, %

Рисунок 1.1.1 Динамика розничных продаж пива в России на душу населения в 2007-2012 гг, л/чел (Федеральная служба государственной статистики, 2013)

На сегодняшний день практически весь ассортимент продукции пивной промышленности (около 97 %) изготавливается в России. Доля импорта на отечественном рынке пива в 2007-2012 году составляла 2,8-3 % от всего объема в натуральном выражении (Серегин, Свиридова, 2011; Анализ рынка..., 2013). Это связано, в первую очередь с ценой на продукцию. Цены на пиво заметно различаются в зависимости от страны производителя напитка (рисунок 1.1.2).

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

155.7

2009

2010

158.5

2012

■ Отечественное пиво ■ Импортное пиво Рисунок 1.1.2 Розничные цены на отечественное и импортное пиво, руб/л (Федеральная служба государственной статистики, 2013)

В 2012 году средняя цена одного литра отечественного пива составляла 66,2 рубля, импортного пива - 158,5 рубля. Следует отметить, что цены на импортный напиток снижаются в январе каждого года, приближаясь к рыночной стоимости отечественной продукции, а затем растут с опережающим темпом до следующего сезонного снижения (Потребление пива..., 2013). С 2008 по 2012 годы цены на пиво отечественного производства росли с темпом от 8 до 18 % в год. Быстрее всего они поднимались в 2010 году. За пять лет с 2007 года средняя стоимость литра российского пива в розничных сетях выросла на 85 %. Стоимость импортного пива в последние годы росла нестабильно: в 2009 году цена увеличилась на 16 %, а в 2011 году было зафиксировано снижение на 1 %. Однако за 2012 год стоимость импортных напитков вновь незначительно выросла на 2 % и достигла уровня 2010 года. Таким образом, пиво отечественного и импортного производства относится, как правило, к двум разным ценовым категориям (Потребление пива..., 2011; Анализ рынка..., 2013).

В России, также как и в мире в целом, наиболее популярным пивом является - светлое (Пивоваренная отрасль..., 2010). Однако следует отметить то, что в последние годы намечается тенденция роста «нишевых» сегментов пива -темного, нефильтрованного, специального и безалкогольного. Если в 2009 году

производство указанных видов пива не превышало 1 - 1,4 % от общего выпуска, то в 2011 году их доли достигали уже 2 % (рисунок 1.1.3) (Рынок пива..., 2011).

Светлое

Темное

Специальное

Нефильтрованное

Безалкогольное

Полутемное

Рисунок 1.1.3 Структура Российского производства по видам пива

(Рынок пива..., 2011) В связи с принятием ряда Федеральных законов в последние несколько лет наблюдается увеличение спроса на безалкогольное пиво (ЦИФРРА, 2012) (рисунок 1.1.4). Эта тенденция особенно явно проявлялась с 2010 г., что привело в 2011 году к увеличению более чем на треть производство безалкогольного напитка и составило около 12,7 млн дкл. 1,8% 1,6%

2007 2008 2009 2010 2011

2012

Рисунок 1.1.4. Доля безалкогольного пива от общего объема производства, %; по данным Центра исследований федерального и региональных рынков алкоголя

(ЦИФРРА, 2012)

В целом, можно говорить о нарастающей диверсификации рынка пива и увеличении доли нетрадиционных для России сегментов данного рынка, в том числе и сегмента для пива безалкогольного. Принятие Федерального закона «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции и об ограничении потребления (распития) алкогольной продукции» (Постановление правительства от 30.12.12 № 286-ФЗ) является основанием для расширения ассортимента пива безалкогольного

'Ч

и появления нетрадиционных разновидностей этого напитка, в том числе с новыми ароматическими и функциональными добавками (Гернет, Рисухина, 2009; Тимошин, Тимошина, 2010).

1.2 Химический состав пива и использование нетрадиционных добавок

Слабоалкогольные и безалкогольные напитки традиционно потребляются практически всеми категориями населения России, являются доступными по цене и относятся к продуктам готовым к употреблению без дополнительной технологической обработки. Пиво - пенистый слабоалкогольный напиток, получаемый способом спиртового брожения пивного сусла. Основным сырьем в производстве пива служат пивоваренный солод, хмель и/или хмелепродукты, дрожжи и вода (ГОСТ Р 53358-2009). Пиво, как и другие напитки брожения, относится к натуральным продуктам сложного состава (Орещенко, 1999; Касьянов Кизим и др., 2000; Макл, 2003). Основные компоненты пива: вода - 91-93 %, углеводы - 3-4,5 %, этанол - 3,5 -5,5 % (для пива безалкогольного - �