автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Способ производства пивного сусла с использованием повышенных количеств несоложеного сырья для его сбраживания в ЦКТ

4 - з^біг

министерство высшего и средних) сгшзшгьного образования Р С і С ?

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ПЗЇЕВСЙ ПРСШШННОСТИ

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПИВНОГО СУСЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОВЕШЕННЫХ КОЛИЧЕСТВ НБСОЛОЖЕНОГО СУГЬН ДЛЯ ЕГО СБРАЖИВАНИЯ В ЦКТ

Специальность C5.I8.C7 Технология продуктов Орокевия я Оезалкогольиых напитков

Автореферат диссертадяи на соискание ученой стелені кандидата теїніческжх наук

На нравах рукописи Для слуде"

удк : 663.443

Москва - 1983

Работа выполнена на яафедре Технология бродильних производств" Московского ордена Трудового Красного йяамени технологического института пищевой промышленности.

НАУЧНЫЕ РУКОБОДіШЕЛИ; Доктор технических наук,

профессор К.А.Калунянц

Кандидат технических наук, доцедт Р. А.Колчева

ОМШАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Доктор технических наук,

процесор Рухлядева Д. П.

Кандидат биологических каук Каслякова О.В.

БЕдаЩАЯ ОРГАНИЗАЦИИ: Останкинский пивоваренный завод (г.Москва.)

Защита состоится " ^Л^ОН^Р 1983 г. в_часов

на заседании Специализированного Совета К 063.51.04 по присуждению ученой степеня кандидата технических наук в Московском ордена Трудового Красного Знамени технологическом интституте пищевой промышленности по адресу: 125000, Москва, Волоколамское шоссе, II.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГИПП. Автореферат разослан " 1983 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат технических наук,

доцрит Е. В. Агапова

- З -

ошая характірлсггіял раеуш

Акту.пнчзсть т-^і'у

Главной задаче,! літа во ¡1 прсіклпшсіости я ».і лет ся максимальное удовлетворение потребностей человека с продуктах питання, улуч^едаи качества ц рае^ірение осоортіякнта иэдолиД при най бо-".ос поліюа использовании «атериалысос и трудові« ресурсов. Планом развития нарэдкого хаэлЯства в XI пятилетке ггрс гусло тропо увеличить производство продукции кж;зпоЯ прсиыплртюст« ііа 23-26Х. Предусмотрено с ушаста шшо увеличить объем производства пива. Сначнтельнаї часть ого будет про язве дона по уело реї га Л технологии получешія пива в цилиндрэ-конических танках, 3 настоя-здо время для получения сусла, предназначено го для сбраживания в ЩТ, используется до Іі>% ьесолоіешгого ячменя.

Переход пивоварґ>«ішіх апссдсв к новому способу сбраживания сусла и дсбраживания пква позволит су^естьетю увеличить им езо» производительность. Нехватка солода, оду^ае^мая ухе в настояла Бремя, будет тормозить дальней^«« увеличение производства пива.

Е связи с отих особое эпачекио приобретут способи получения пивного сусла с ош*єнс>і! 40-6СК солода неоолояеніді ячменем.

Получение пивного сусла из такого количества ячмзчп становится возможным благодаря использованию новых високоактивних ферментних препаратов или мультзнэкинше ксмлозиціиЧ, а также благодаря специальны* способам приготовления пивного сусла, подобранным с учетом оптимальных условия действия микробных ферментов.

1Ьль и задачи идслпдлваїшй. Целью диссертационной работы была разработка способа приготовления пивного сусла с заменой 40-60^ солода несолокенцм ячменем и с применением мультэнзиыноЯ композиции с последутеуад сбраживанием сусла.в цилйндро-коніпівс-ких танках.

Для достижения поставленной пали решались следующие задачи:

- изучение комплекса ферментних препаратов, выпускаемых микробиологической промыпленность», изучение оптимальны: условий действия ферментов, наиболее пригодных для использования при затирании Сольдого количества насоложеного ячменя;

- разработка мультэнзишоВ композиціїи, икзэдей такое соотношение ферментов, которое будет способствовать получению пивно-

го сусла к пива, не отличащнхея от часто солодового і~

Цп ьМихА

фонд научной литературы'

- разработка режима затирания пиеного сусла с заменой 40-СО& солона несоложеным ячменей-и с использованием получоннэй мультэнзимной кодаоэкци;

- изучение состава сусла и лиsa, голученных по разработанному ротну с МЭК « контрольных обраэцоз сусла д пи па, получек-іш с и ело л ь зо саг r.mu несологеногэ ячменя без гір;з<енг!к;і:т Jcp~ ыеншых препаратов.

Ндуундя яовилпа. Изучен комплекс ферментов, входгшуос ь состав аіоілосубтилина Г20Х, хсилоглюкано^оогадина ШОК и глказ-аидазы І'ІОЕС на субстратах, пр'.шзняешх ь пмвоварекии.

Разработана новая нудьтэнзимная компоэашш для получения сусла з игпользованием 40-60? несоложеного ячменя для его сбра-ниещсія ь цилшідро-конических танках. Разработан режиа затирання с использование« 40-60$ ячменя и иультэнз>шной композиции.

ІЬучди и разработан способ получения дрожжевою гидролиза-та из отходов врой зводстэ окных дротяей для внесения era в затор с цольи увеличения содерзания в пивном сусле свободных ^-аки-нокислот.

Г-эучон биохимический сосіав сусла и пива, полученных с использованием разраСотшсмго рлмима.

Пслятичдскля ценность таоты. На основании полученных олс-порииенталмшх дшаок раз рабо ган способ по.гутеняя пивного сусла, проднаэиачошюго для сбратмванин з ци.ік!ідро-конических тшшах, с заменой 40-60.« солода носоложенш яч*2і:ем с использованием гвдролизата пивных дросссй tt ыультэнзиыной композиции. Ориентировочный оконоиячоский э-^сест от внедрения разработанной технологии на завода косностью І чдн дал пива в год составит от 13,3 до 44,7 тыс.рублей.

Апробація работы. Предложенный способ получения пивного сусла с заменой солода несозохенш ячменем с использованием гидролизата пивныг дропей » мульгэкзкиноЯ композиции бил проверен в произведетвэнных условиях на предприятии № 2 Ленинградского производственного объединения пкисиаренной и безалкогольной промышленности toi,Степана НлЗіїда. Пиза, полученное в соответствии с временной технологической инструкцией, было представлено на дегустационную комиссии предприятия * 2 ЛПЭ их.Степана Разина, где получило хорошую оценку. Результаты производств енних испытания подтвердили данные лабораторных исследований.

Публикации. Результаты работы были доложены на научных конференціях НИШ в ISSI и 1982 гг. По теме диссертации опубликована: ciaгсЯ - 4, тезисы докладов - I* получено положительное решение о выдача авторского свидетельства па заявке » 3454909/13.

Структура и ofiTf м диссзотаа'.и. Діїссгриимонкоя работа состоит из введения, обзора литературы, гкепераментальной части, выводов, списка литератур:,? и грк-"3!теиий. Работа изложена на ІВ8 страницах малинописнсго текста, содержит 23 тайляод и ,38 рисунков. Список іг.ітературц вклечает 211 источников отечественных и зарубежных авторов.

i. обзор .тїіератуш

Рассмотрена влияние раэтячгшх групп веществ ячменного зерна на качостзо получаеі£дс иг, ного сусла и пива. Поведены данные о -*ср-*ечмх, пі5рол;:зузпих некрахыальиъ»е полисахарида ячменя и

со« » О ^ цзі •

Рассмотрены существующие способы получения пивного сусла при пере^ботке позышншго кс.чичества нгсоложеного ячменя, Изложены требования к суслу, предназначенному для сбраживания в вдлинкро-конических танках.

г. аса^рїиежадшная часть

2.1. Материалы и метода исследования

Обьсктам:і исслодов&шй являлись ферментные препараты глико-эидаэа ГЕХ, гликозлдаза ГІСК, адолосубтилин Г2С0Г, аыклосубтилин 1'ІОХ, алшлориоин ІІ10Х, ксилоглюканофїетидин НЮХ. ячмень и ячменный солод, пивные дрожжи расы 776, автолиэат и гидролиза* гоївши дрожягаП, приготовленные в лабораторных и производственных' условиях,контрольноо и опытное, полученное с использованию» 40-60& ячменя, 1£ЭК н гидродиоата пивных дрожжей, сусло и пиво типа Жигулевское.

Активность ферментных препаратов определяли: амиложтичес-кую - колориметрическим методой по ГОСТ 20264.4-74, осахариваюцув - йодоивтрическіш методо«, про теолитичаскуп - модифицированный методом Ансона по ГОСТ 20264,2-74, обода цитолитическуи - о определением редуциругщнх вечеств по методу Шоиодьи-Нельсона, ге-шцвллшаэну» - на гемицеялюлозе аналогичный методом, -

назную активность определяли по снижению вязкости раствора ячменного Ji -глшана и по ' образований глшозы, -пяпноэидазную и

- б -

кснлзназнуп активности определяли на целлэбиеэо tt ксилоне с определенно« редуцирующих сахарок по ЕЬмодьи-Нельсону. Активность Сх-фермента определяли по способности снижать вязкость растаора натриевой сохи КЯ|. Активность ^ - и р -амилаз солода определяли по методу sкв Мальцев й др., 1976),

С-дзако-химические показателе зернового сырья, сусла и пива определяли по методиках, приведшие »уиГ&ошко-технологический контроль производства солода и пиво" (Пальцев и др., 1976). Амин-ный аэог в сусле к пиве определял» шшгндриновым методом ЕВС.

Содержание в сусле гл&яози, мальтози и декстринов определяли по методу Зесхерта-БгеЙера, суммарное количество редуцярущих веществ - методом Бертрана (Трегубов, ТрегуСова, 1974) или методой ЕІОІІОДЬИ-НеЛЬСОНа ÍSoa&gi, 1952). '

Спеотрофотом&трические исследования образцов суслі и гидро-лизата пивных дрожжей проводил» на спектрофотометре "HITACHI 124" в диапазоне длин волн 200-600 ш и на "HITACHI 356" при длинах волн 200-360 rot. -

фракционирование белков и определение молекулярной массы ' белков сусла и пива, проводили методом гель-фмльтрадаи на tsk-геле.

Анализ аминокислот'образце в сусла, пива и гидролизата пивных дрогаей проводили на автоматической анализаторе аминокислот "Цультихром"' 4ирмы &«еЗисап (ССА). Для очистки и выделения свободных ІЦСМОКИСДОТ.использовали ионообменную СМОЛУ Dowex 50В X X 12 100 X 200 (Швейцария).

. Не следование влияния фермэнтных препаратов на вязкость различных субстратов проводили на ротационном вискозиметре P.lía«-Киннеля, вшуейаемом фираоП Farranti-Shirley (Англия).

Анализ Сахаров контрольного и опытного образцов сусла и пива проводили,, используя метод жидкостноЯ хроматографин високого давления на приборе фірми Du pont модель 850 (CO.). При получении уравнения для расчета молекулярной массы неизвестного белка, выделенного при фракционировании сусла или пива, à также прі получения уравнения завйсшюсти содержания в сусле оі-аіинного 'азота от внесения в затор гидролизата пианых дрогжой использовали метод накманьких квадратов. Расчеты проводились на. ЭВМ рэе»-8£ фирмы Digital Equipaient Corp.' (CIA).

2.2. Исследование гидролиза крахмала и /> -амилазой солода в зависимости о? температуры

Одним из основных процессов приготовденяя пивного сусла, протекасліх на стадии затирания, является гидролиз крахмала под действием и р -ааилаа солода.'Для определения оптимального рсиима затирания представляло ил то рос изучение изменения величині; активности этих ферментов в зависимости от температури, а также изменение их в процессе приготовления пивного сусла по од-ноотварочнзі^ рожиму затирания.

Известно, что с повигзнаем температуры скорость реакгаи рас-лвяления крахмала увеличивается, достигает ыахеимуиа при оптимальной ты/поратуро и затеи уменьшается из-за инактивации ферментов. ¡Інтересно било проследить действие на крахмал отдельно^- и £ -амилаз и определить кинетические характеристики гидролитического расцепления крахмала.

Для определения активчостк амилао солода без предварительного их разделения бил использован метод 6ri.fi.

Для зравнеігля действия ферментов при разных температурах определяли их активность при рН о,б в диапазоне 20-?0°С с шг-тервалом 103С.

Результати эксперимента приведши ка. ркс.ІА. Из рисунка видно, что для растворимого картофельного крахмала при рН 3,6 оптиыук Д-акилаэи лекит в широких пределах 20-60°С, а опи:мум £-амилазы и оптимум их суммарного действия в интервале 4С~55°С. Б связи с тем, что при высоких теыпоратурах феїадентьі ииеит низкую стабильность,для определения кинетических констант определяли количество прогидролизованногс крахмала также и за 10 мин. Зная количество прогидролизававсего крахмала и количество, взятое на реакщв»» определяли константу скорости реакции, рассчи-тиваги температурные коэффициенты к энергию активации (табл.1).

Максимальная константа скорости реакции у обоих ферментов набладалаеь при 50°С, ого свидетельствует .о том, что ота температура наиболее благоприятна для гидролиза крахмала, а при по-вкизнии температуры начинается частичная инактивация амилаз. '

Била определена динамика изменения активности ві~ и ^-амя-лаэ солода по одноэтзарочноцу режиму.

Режим затирания и динаїшиа изменеїшя активности амилаз солода представлена на рис. ІЄ.

Из рисунка видно, что при повывении температури затора с 40 £о 63°С активность ^-амилазы увеличивается на 39,а актив-

Ріс.I А - Зависимость заджчжд «яюяост«И & ^-амхлаа саісдь ої температуру, І - Л , 2 -f , 3 -oCj 1,2,3 - врвшс гнрвххва ЗО икя, її 2? зї-ирзия гядрсии-8а 10 иш.

Б — 5*°""" «вмввшш. актив&сста& s р-еюда» оолбда ця заткршок, ,3 -ß .

Таблица 1

Константы скорости,реакции» энергия активалян и температурные кээ^игиенты реакции гидролиза крахмала и р -амилазой солода

Тем- ■i

пе-ра- К В К МЧ! Е

тура кДк/иэль х У ГТ-1Л шиГ1 |кДж/моль X t х rma

20 30 40 50 60 0,79*10^ 0,91*10 1,18-10"^ 1,43*10 1,00-КГ3 1,152 1,297 1,212 30,446 20,Ь09 16,16-1 7,12*10"^ 14,73-10"? 23,26-10"^ 33,53'Ю-3 3,33-10"^ 2,076 1,575 1,440 53,924 35,824 30,655

70 0,36-Ю-3 0,23* Ю-3

при 50°С на 20Л. При дальнейшем поведении температуры затора до ?0°С активностьр-амилазы снижается практически до нуля, а активность э(-амилази изменяется незначительно. После кипячения густоЯ части затора и соединения ее с жидкой частью в растворе е^е сохраняется 60% активмости^-амилазы, в то вреия кахр-аия-лаэа полностью ннаативирована.

Таким образен,при получения сусла из плохого солода или при пр;жанснии несоложеного сырья ферментные препараты целесообразно сводить в затор в дза приема: в начала эатиримя и поело кипячения отварки. В этом случае (Вностаая поело кипячения отварки | амилаза совместно ^-амилазоЯ солода обеспечит Систров осахариванио затора.

2.3. Исследование ферментативного комплекса препаратов амилосубтилина Г201 и хеилоглюкенофоетидина П1СК

Велиш'ла ферментативных активностей препаратов приведены в табл.2.

Были определены оптимальные условия действия ферментов. Из. ркс.2А следует, что температурные оптимумы действия амилолити- . ческой, осахаривеющей и протеолитической активностей амилосубти-лина Г20Х почти совпадают и лежат в интервале температуре 57- . -65°С. Аыилолитическая и осахаривапцая активность- при .оптимальной температуре в 60°С более чем в 2 рала превышает те хе< актив-, но ста при 30°С. При повышении температуры с 70 до 80°С препараты".

Таблица 2

Характеристика ^срыалтативнэго комплекса препарата ами-юсубти-лг.ш Г20К и ксигэглисанофоетидин ПЮХ

Наимонованио активности Величина лхтнвноети. es/f

ферментного препарата Ксилоглюханоіовти-да ШОл іАмилосубтилюї П2С5С

Гемице ллюлазі ші 320 20о

Зндз-^ -глюканазная 235 6ІІ0

Окзо-уї -глеканазная 4760 2600

Энло-Р -І,4-г.и;каи-глюкаї югидро лазі іая (вискозин.) 4С8 25

Эцдо-Л -І,4-глюкам-глокано ги дро лаз над (образование глюкозы) 570 235

Кснланолная 6700 І4І30

б -глюкоз кдазная (коллобиоза) 48000 6000

Обгцая цктолитическая 227 362

С| (хлопковое волокна) 47 27

Осахарившацая 2300 17250

Амилояитнчоская - 5140

Протеолити«оскал (казеинат№ ) 25 35

Про теол ит нче скал (гемоглобін. гЯ 4,5) 32 16

теряют прохтнчеоли половину свосЯ активности.

Тешюратурнт;э оптицуиы действия гемицелдюлази и ottRo-fl ~ гявяаназы лежат о интервале более низких температур, максимум гемицол-тслазноа активности наблюдался при 40-45°С, а зндо-^ -глгкаиазшй при 49-52°С. ;

pil-оптицум амилазы (рис.2Б) слилосубтклкна Г20Х лежит в интервале 5,4-6,0, а осахариващего фермента - в интервало 6,3-6,6.

Температурный епткмун действия гемицедлюлазы ксилэглюкано-$оотиднна ЩСС совпадал с такю< хв у гитлосубтштна. Г20Х м биа равен 44-iô°C (рис.ЗА). Оптимум действия эндо-р-глькаяази лежал в более пирокои интервале твмглратур 48-5ô°C. Ыаяслмум активности протеаси кеилоглюхано^оетидш» П1СК наблюдался при температурах 64-6э°С. Экдо-^ -гаюжаназная активность этого препарата была нл^Сольхей в кислое области значений рН 4,6-5,3, а ге-мицедляяаза максимально проявлялась при рН 5,5-0,0 (ркс.ЗБ).

am

Б

m

ІЗ

so

го

4f

iff

Sí

/

f, \

і 7

/ к

\

tß pH

Рис.2 Влияние тешзерагуры < А) и значения jH ( Б ) на ферментативные активносте препарат» амидосуйгилте Г20Х , I - аидяолигическал, 2 - о сахари втцаЯ) 3 - протеолигаческая, 4 - гемицеллюлазная, 5 - эндо-уЗ -глоканазная•

го л?

48 я> 60 V -с 40 ¡ц ^ м 10 рН

Рис.3 Влияние температур ( А ) и значения еН { Б ) на ферментативные активности препарата

кСЕяогжканофо етидин П10Х, I - гемицедяслазная, 2 - протеолитическая, 3 - эндо-у» -Рлсканаэная

- ІЗ -

2.4. Изучение возможности пиролиза гашнья дрожжей ферментными препаратами с целью получения раствора с высоким содержанием -ашшокислот Были проведены исследования по получение підролизата пивних дрожжей с высоким содержанием о(-аки иного азота с цель» его дальнейшего использования при затирании для повышения содержания в сусле свободных ^-аминокислот.

*"* &ио изучено действие на отработанные пивные дрожжи следующих ферментных препаратов: амилоризин ПІСК, протосубт:ілин ПІ0Х, пеятофоетидин ШОК, гликозидаза ГІ0Х. Из рис.4 видно, что о большей степени процзсс гидролиза белковых веществ дрожжевой клетки до аминокислот идет под действием аыилоризина ІІІ0Х (Кривая 5). Кривая I отображает накопление в растворе ^-акинного азота под действием литических ферментов дрожжевой клетки. За 6 ч реакции за счет автолизиса дрожжей в растворе накопилось 1340 мг/л сі-аииіпюго азота, а при использовании к массе дрожжей 0,15 амилоризшіа ПІ0Х дополнительно за счет гидролиза протеолитичес-кими ■{еркентами препарата бобковых субстанций клеток - 1470 мг/л. Увеличение дозировки аи;ілор;ізішз ШОХ не приводит к существенно»^ увеличении иххода ^-амишого азота. Из ряс.4 также видно, что наиболее »{фектисно процесс гидролиза проходит только в первые 4-6 ч реакции, л дальне процесс гидролиза и автолиза замодляетсн.

іізучали зависимость накопления в растворе амишого азота от конионтраїзіи в нем дрожжевых клеток, ¡!сследованил показали, что наиболее целесообразно разводить кашеобразные пивные дрожжи водой в 2-3 раза, так как без разведения используемые дрежжи довольно густи и возникают трудности, связанные с г.оре«езіван-. реакционной среды, а при большем разведении снижается степень использования Ферментного препарата, вводимого в реакцию и снижается ВЕИОД свободного (¿-аыишюго азота.

Изучали также влияние кратности использования пивных дрожжей на накопление в растворе ^-аминного азота. Исследования показали, что сильнее всего подвержены лизису и ферментативному гидролизу дрожжи после кратного использования в процессе сбраживания сусла или ухе отработанные дрожжи, не идущие снова б производство.

Изучали 'влияния значения рН среды на гидролитическое расщепление дрожжевой клетки. При рй 5,0-5,4 Сила подучены наилучше результаты по накоплении в растворе свободного «¿-амшшого

Л-онипй, //. МШ

Рис.4 Накопление «^-амннно го азота в гидролиаате пивных

дрожжей под действием ферментных препаратов при 50°С и рН 5,0 : I - контроль /без фермента/, 2 - пектофоетядин ПЮХ /0,1$ к массе кашеобразных дрожжей/, 0 - гдикоэи-даэа Г10Х /0,1$/, 4 - протосубтилкн ШОХ/0,1%/, 5 -атлоризш? ШОХ /0,1%/, 6 - амилориаин ШОХ /0,356/.

- Xü -

азота,

В результате проведении* исследования било вияснено, чго для получения раствора, содержащего 2,8-3,0 г/л э£-аминного азота, отработанное пивное дрожи; необходимо обрабатывать в тече-іше 4-6 ч при температуре 50°0, {¿1 5,0 и постоянном гторсмез(са-нии амилоризином ПІОЇ в количестве 0,1?! к массе исходного количества кал^образных дрокжеЛ.

2.0. Получение пивного сусла, удовлетворящего

требованиям, предъявляемым к суслу, лредназна-чеішому для сСражившіип в цидкндро-коничзеких танках

Еьуі разработан одиоотварочнкй режим затирания с целью получения пивного сусла из 40-60S ячменя и остального количества солода. При затирании использовали мультзнэкмную композицию, состоящую из амилзеубтилина Г20Х и ксилоглгканофоетидина ПІОХ в соотенесении 1:1. В табл.2 показана зависимость дозировки препаратов от количества используемого для затирания ячкеня.

Тайлица 2

Дозировки препаратов аші.іосубтилнн Г2ССС и ксилоглвкакэ^оэтидин ШОК, применяемые при затирании

Количество I Дозировка Рецептних препаратов. % к пасите несоложен- І ного ячменя!

1|есоложен~1{Аии.тосубтилин Г20К|Ксилогжсканофоетидин ГИОХ) t!0:<

40% 0,0X0-0,013 0,01а ■ 0,025

ЬО% 0,019-0,022 0,020 0,С40

ьОІ_не менее 0.04_O.&'tO_О .КО

Эведением в затор фериеяткьк препаратов но удастся досїиг-цуть существенного увеличения в сусло сеободньк ¿¿-аминокислот. Для повышения содержания их в затор стали вносить гидролиза? пивных дрожжей. IIa рис.5 показано влішние добавки гидролиэата пивних дрожжей на содереаіие в сусле аминного азота, белка по Доурк и редуцирущих веществ. При введении в затор 4-І4Х к массе затираемого зерна гцдролизата дрозде Й содержание аикнного азота возрастало в сусле соответственно до I6,S-24,5 мг/100 ил, а уровня контрольногс сусла опытное сусло достигало при введении в него 6-7% в массе аермспродуктов гидролноата пивних дрожжей. [1езначительно возрастало содержание в сусле белка и редуцирующих веществ, га счет продуктов гидролиза субстанция дрожжевой клетки Было определено экспериментальный путем с использованием ие то да наименьших квадратов уравнение зависимости содержания в

сусле свободігого^-аминного азота от количоства вкосіагаго в эа-тор с гидролизатом дрожжей аыинного азота. Уравнение имеет следующий вид:

у = 0,54-147 х * 13,57491, где у - со де рванії о ^-акитюго азота в пивном 113&-нсм сусле, мг/100 мл;

х - количество вносимого в заторе^-аминного азота, мг.

2.6* Изучение биохимического состава контрольних и

опитішх образцов сусла, пива к гидролизата пи&них дрожжей

Еил определен аминокислотный состав о явного и контрольного сусла, пива и гидролизата дрожжей. Для выделения и очистки свободных аминокислот из образцов использовали способ ионообменной хроматографии. Аминокислоты анализировали на аминокислотном аз-тематическом анализаторе "Мультихром" фиргы Вескяап (С£А). Аминокислотный состав опитного и контрольного сусла, пива и гидролизата дрожжей представлен в табл.3.

Как видно из таблица, всо образцы сусла и пива содоряат по 17 аминокислот, в то время как гидролиэат дрожжей содержит 1С. В сусле и пиве отсутствует цистин. Обдее содержание аминокислот несколько визе в опытном сусле, хотя оно содержит меньке глута-миновой кислоты, пролина и незначительно мсньсе гастидина. Пониженное содержание пролина в ячменном сусле отмечалось также многими исследоватолям:і. Пониженное содержание в сусло пролина связано со слабой способность!) микробных ферментов гидролизе ват ь ячменный горде;ш, содержащий наибольшее количество пролина, Про-дин практически не исполвуется Дрожжами для своей жизнедеятельности. Важной аминокислотой, влиящей на количество образования диацетила, является валізі, по содержании валина опытное сусло (га 8,4% превосходит контрольное.

Анализ аминокислот образцов контрольного и опытного пива показал, что аминокислоты опитного сусла усваиваются также хоро:го как и в контрольном сусло, а значит недостаток аминокислот вполне можно восполнить введением в затор гидролизата пивных дрожжей.

Был изучен белковый состав контрольных к опытных образцов сусла и пива. Молекулярные массы белковых фракций определяли методом гель-хрематографин. Для этого колонку с тэк-гелем калибровали белками с известной молекулярной массой. На рис.6 изображены профили элвции при;гель-фильтрации образцов--охмеленного' и не-охмеленного пивного сусла. Из рис.6 видно, что профиль элюции

¿-О.Чин» tf

"'/шш

и и а

iS

/г

У

л У

¡7

✓ О J ь S А ? 7.

не fojtv, ,

к'т** б'

¡>,i 0.t> 41

1

¿¿¿/.¡и

в J í 9 tí %

М шара (пв гткЩ if№m С

■

У**

0

1

Peo.5 Влжянве доСавм гидролиэата пивных дрожжей ка содержаще е сусле »^-внинного азота ( Л ), бедка по Лоури ( Б ), редуцирущих Сахаров /по глюкозе/ ( С >.

Таблица З

Аминокислотная состав образцов сусла, пива к гидролизата пивши дрота-.ей

Ааянокислоти

Сп^ергднїіе, rtr/IQO мл

ІГидролизат Контро :ьные Отпсяда

1 дрсисЯ сусло ! пиво cvcjîo ! гиээ

Аспарагіновая кислота 264,61 10,37 0,61 13,90 1,53

Треонин 175,Є9 13,05 0,88 14,75 І 1,26

Соран 164,57 8,24 0,56 9,14 J

Глут аминэвая кислота 330,90 ' 9,31 0,53 6,06 0,43

Вродім 64,33 26,21 14,62 19,5S 5,71

Глицин 129,35 5,93 1,95 6,05 2,OÎ

Алан mi 210,92 11,30 2,37 17,71 2,76

22,06 - - - -

Зал'.кі 170,05 ■ 11,47 2,99 12,52 2,72

нотної шн 60,20 6,47 0,65 6,69 0,99

»ЬолеЯціш 197,ОС 7,53 1,00 9,45 І,Ь0

Лсй.цин 230,34 11,77 І,7а 13,76 2,52

Тирозин 149,09 12, Ш 9,15 15,66 I2.ÍÍ7

Ф&іилаланіш 144,59 9,70 3,61 10,92 6,С6

Лизка 237,90 12,СО ' ¿,79 13,70 3,10

Гистидин 66,99 7,52 3,14 7,41 2,86

Аргинин +

Триптофан Mb, 29 17,62 1.Ы 17,90 І.ї-Є

Итого: 2772,45 103,00 51,57 191,6У *3S,C9

опытного сусла I практически но отличается от профиля 1>г,Т-.^ал контрольного сусла 2.

1&>л окулярные кассы белков образцов опитного и контрольного сусла, а такжа молекулярные ыассн белков иеохмеленного опытного сусла были рассчитаны по найдонной формуле:

£лМв =*-0,537709-КГ2 х. * Ü.6C699 , и представлены в табл.'!.

В неохыеленном ошяном сусле присутствует bucoконолокулярная фракция aQ с молекулярной массой 327800. Вероятно при кипячении сусла с хмелек ота высокомолекулярная фракция коагулирует и о создастся.

Также был изучен белковый состав контрольного и опытного пи*

Таблица 4

Характеристика белков окиеленного и неохмеленного опытного сусла, и олмеленного контрольного сусла

Пин Молекулярная масса белков

не охмеленного опытного пива, К охмеленного опытного пива, Ш' охмеленного контрольного пива,11%

ао 327800 - -

139600 130500 I41200

а1 - - ІОІІОО

в 68900 55100 -

с 39500 39900 43000

24300 25700 27700

е 15400 15700 16-100

о1 - - 11700

9000 9400 9700

5400 6000 6100

к 3600 4300 42С0

1600 - 1900 1900

ва. ¡¿олекуллршаг фракции обоих образцов пива практически но отличались друг от друга.

Предложенный способ получения пивного сусла был проворен в производственных условиях на предприятии » 2 Ленинградского производственного объединения пивоваренной и безалкогольно Я промыв-лотздсти ««.Степана Разина. Сусло получали по одноотварочному режиму затирания в соответствии о утверіденной Росзивопромом 1СШ РС5СР временной технологической инструкцией. 3 качестве контрольного сусла использовали сусло, получзнное с заменой 15^ солода. ііесоложеным ячменей, а опытного - 40£.

їизкдо-химические показатели охмеленного контрольного и опытного сусла представлены в тайл.5.

Данные табл.5 свидетельствуют о том, что опытное сусло по ' своим физико-химическим показателям не уступало контрольному, за исключенном несколько повышенной цветности.

Брожение и дрбрахивание проводили в цидиндро-кошшеских танках. Образцы контрольного и опытного пива бьші представлены »а дегустационной комиссии предприятия * 2 ЛІ0 им.Степана Разина. Комиссией было отмечено« что оба образца пива принципиального отличия по вкусовым качествам не имают, оСа обладают чистым округленным вкуссм, пеностойкость и пенообраэовакие соответствует тре- 1

1 1 1 (/ W.. X i 1 ! T---1 - i i !

А ч- __—■ А* / ■s N / \ И —■— 4 1 _í—- i

\ к i i í ! * 1 1

с N 1 1 t І ! i ! 1 í 1 1

г/ \ Tí/4 ! i i ^ r 1 ; i

у К- 1 . /кіт i V /1 / V í ' \ ^ ¡Á :

і і \ \ \ \ ! 1 i ' ) і 1 i і l ! 1 I V І чу-

! ! Г ! ■M ! ! і : ! і 1 1 \ 1 f \ j , 1 ! ^T : i ' i

...., ,. - І 1 1 і / V í l\l V 1 J ■ і1 : і І f'i Л 1 / 1 / \ ft \ с i \ i 1 i .

f i\ Ч У í/\ ¿! tí \ _ К a-iv 11

Рис.6 Црофиль элсции при гель-фшьтроции (^в 280 іш) образцов I - охмеленного опытного сусла, 2 - охмеленного контрольного сусла, 3 - нєохміленного опытного сусла ( (Щ, ).

Таблица 5

Газико-химические показатели контрольного и опытного сусла

Показатели )Ко ктролъ I Опыт

Количество используемого ячменя, % І5Й 405

Количество % к засши - 0,025

Количество гидрелизата пивных дрожжей, 6,05

% к засілій

кассовая доля сухих веществ в начальном сусле, % ІІ.СВЄ 11,0*

Вязкость, иПа-с 1,71 1,50

Цветность, мл 0,1 н^/1С0 мл 1,16 1,42

1« 5,14 5,33

Кислотность, мл 0,1 нНаОН/100 мл 1,75 1,56

Содопкалие редуцирующих веществ, г мальтозы/100 г экстракта 56,9 60,7

Содержание ^-аминного азота, мг/100 мл 16,0 21,6

Белок по Лоури, г/1С0 г экстракта 1,33 1,65

Конечная степень сбракивашія, % 74,69- 00,05 ■

Глюкоза, г/100 ыл 1,117 1,120

Цальтоза, г/100 ил 4,537 4,976

Цэльтотриоза, г/100 мл 1,097 1,108

бовашаш стандарта, цветность и прозрачность обоих образцов одинакова. Оба образца оценеіш как хэрссие.

Виводи

1. Разработал способ производства пива с использованием специального способа приготовления пивного сусла с заменой 40-

солода ячменем и с применением нультонзииной кзипозшзш с последующ« сбраживанием сусла в цилицдро-конических галках.

2. Изучены комплексы ферментов, содс ржавіє ад в препаратах амилосубтилин Г202, кеилогллканофоети,йин ШОК и гяикоэидаза ГЮТ. Разработан .способ применения названных ферментных препаратов в пивоварекии на ставим приготовления пивного сусла. Показано, что амилосубтилин Г20К содержит високоактивні» ¿-амилазу, ондопептч-дазу и ондз-^1 -глюканззу, хсилоглюканофоетидин ШОЗС содержит р-глюканазу, ксиланазу и р-глвдозидозу» а в сопутствующем комплексе установлено наличие пектолитичзской, л рот еолитическо я и осахарюавцай активности.

3. Озределэны оптимальные услозия действия препаратов. Изучена воздействие ьді&аосубтядкна Г2СХ, ксклоглхкапофоетядюих

ПІСОС и гликозидазы ГЮХ tía вязкость различных субстратов. Ксило-гліжанофоетидин HICK способен снизить вязкость IOj-ного пивного сусла при ого обработке в течение 2 ч при 40°С с 1,7 мЯа-с до 1,3 цПа-с;

4. Изучена зависимость гидролиза крахмала^- ир-амилазой солода от температуры. Определена константи скорости реакции и энергия активами ферментативного гидролиза крахмала. Константы скорости реакция для Х- и 6-амилаз имели максимальное значение при 50°С. -

5. Разработан одноотварочниЗ режим затирания для получения пивного сусла с заменой 40-60Й солода несоложеным ячменем и с прссменением амилосубтилина Г20Х и ксилоглскано$оотидіша ПІСХ. Создана мультэнзинная хежозицик, состоящая из ааилэсубгклииа Г20К и ксилоглюканофостидина ПІСК в соотношении 1:1, При затирании 40,50,б(К лчионя с солодом в затор иезбходіїмо вносить соответственно 0,20-0,025, 0,0-1, 0,06Й MSI-Í к масс о затираемого зернового сырья. '

6. Разработан способ получения гидролизата пивных дрожжей с содерзсшмсм в нем -ахсішюго азота 2,8-3,0 г/л. Определена дозировка гидролиз ата дротаей, необходимая для получения пивного сусла с высока содержанием аыинного азота. Определена математическая зависимость и получено уравнение, опкекзогеаде иомано-нке содержания в сусло свободного' ct-амннного азота от внесения последнего с гидролизатом в затор.1

7. Проведены спектрофотометричесгае исследования образцов пивного сусла и гидролизата.пивных дрожжей. Определено содержание белковых веществ в исследуемых образцах.

8. Изучен состав аминокислот опытного к контрольного сусла и гидролиэата пивных дрожжей. Показано, что опытное сусло содержит большее количество свободных аминокислот, чем контрольное, пр;1 одинаковом соотношении их в образцах. Гидролизах пивных дрожжей содержит 170,95 ыг/IOO uz валика, который глияат на количество образовавшегося при брожении диахдэтила и тем самым на скорость добраяавания пива. "

ІЬучвн аминокислотный состав'контрольного и опытного пива. Содержание аминокислот уманызается при брожаниа в контрольном пиве в 3,55 раза, атв опытном в ,3,94 раза. Это говорит о хорошей ассимиляции их-дрожжевыми клетками.

9. Катодом гель-хроматографии изучен белковый состав сусла и пива. Определены молекулярные веса белковых фракций. Показано,

что белковый состав опытных сусла и пива идентичен белковое составу контрольных образцов.

10. Изучен состав Сахаров контрольного и опытного сусла и пива. Исследовано изменение углеводного н белкового состава затора в процессе затирания. Показано, что при замене ¿0% солода ячменем используемые ферментные препараты амилосубтилин Г20Х и

•їлол^кшофоетидин ПІ0Х вполне заменяли ферментные системы юдаЧРполностьо осуществляли гидролитическое расщепление субстанций ячменя и солода.

11. Проведены производственные испытания предложенного способа производства пивного сусла. Образцы опытных сусла и пива

не уступали контрольным образцам, а по ряду показателей превосходили их.

12. Ожидаемый ориентировочный экономический эффект от применения разработанного способа составит при работе на солоде собственного производства 13,3 тыс.руб.на I млн. дал и 44,7 тыс.руб. на I млн.дал пива при работе на товарном солоде.

Список работ» опубликованных по материалам диссертации

Operaнко A.B., Калунянц К,А., Колчева Р.Л., Мясникова Н.В. Способ получения пивного сусла. Положктельнсе решение о выдаче авторского свидетельства, заявка № 3454909, примете" от I7.OS.82. ф ф

Q^ гри ко A.B., Калунянц S.A., Колчева P.A. Характеристики'и свойства амилосубтилика Г20Х и глюканофоетидлна ГЗХ, предназначенных для производства пива. - КТРС с.10, Пивоваренная и безалкогольная промышленность, М., i^-üi.ГГЭ;п.1Д2П?С.'.!, вы1.12, ІЇЄ2, 10-12.

Орещзімо A.B., Калунянц Колчева P.A. Получение пивного

сусла с повьзиендым содержанием ^-аминногз азота, - КГРС с.1С, Яа аз варенная и безалкогольная промышленность, М,, ІЩЕОЗЛиЩИРОа, вып. I, 1963, 1-6.

Орезвнко A.S. Новый метод определения ¡¿-еминлого азота в сусле и пиве. - НТРС с,10, Пивоваренная и безалкогольная промышленность, И., ВДЖГГЭШДЦЕПРОМ, вып.З, 1983. Орещенко A.B., Калунянц К.А., Колчеаа P.A., лв іменне B.C. Ферментативный комплекс препаратов глпкезидаз Г2Х и ГХОХ, -- ї-ерментная и спиртовая промышленность, І9СЗ, № 3, 40-42. Орекенко A.B., Калунянц К.А., Колчева P.A. Получение пив-іого сусла с использованием повышенных количеств несоложеных «а-териалсв для его сбраживания в ЦЕ. - Тезисы докладов к УІЇІ Всесоюзной межотраслевой научно-технической конференции to-лодых ученых и специалистов "Пути повышения винодельческого, ликероводочного и шво-безалкогольдаго про^ изводства" (г.Москва, 11-13 мая 1983г.), М., 1983, 21.

Зш.48 от I ],03,83г.,т ир^ 100, usu;.