CC BY
27
7. Бюллетень №5(469). Российский зерновой союз http://www.agrogard.ru/files/Bulleten_N05_469_02_2015 157.pdf
8. Исаков Я.И. Сорго. - М.: Россельхозиздат, 1975. - 184 с.
9. Лнхопой В.И., Казакова А.С. Оценка коллекции зернового сорго на содержание сырого протеина, танинов и крахмала в зерне // Проблемы биологии, селекции и технологии возделывания и переработки сорго: Тезисы докл. российской конференции. - Волгоград, 1992. -65-66 с.
10. Стафийчук А.А., Телятникова Н.Я. Кормовые достоинства сорго // В кн.: Сорго. - М.: Колос, 1967.-205 с.
11. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива. / Пер. с нем. - СПб.: Профессия, 2009. - 97 с.
12. Шепель Н.А. Селекция сорго на качество// Проблемы и задачи по селекции, семеноводству и технологии производства и переработки сорго в СССР: Тезисы докл. Всесоюзного совещания. -Зерноград, 1990. - 8-10 с.
13. Handbook of cereal science and technology/ Second edition. Revesed and expanded by K.Kulp/ -CRC Press. 2000. - p. 149-160
14. Blakely M.E., Rooney L. W., Sullins R. D., and Miller F. R. Microscopy of the pericarp and the testa of different genotypes of sorghum, Crop Sci., 1979,- 19,-p.- 837-842.
УДК 663.86.0541
Канд. техн. наук И.Е. РАДИОНОВА (Университет ИТМО, [email protected]) Канд. техн. наук В.В. КИСС (Университет ИТМО, [email protected])
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖЖЕНОГО ЯЧМЕНЯ ДЛЯ КОРРЕКТИРОВКИ ЦВЕТНОСТИ
КВАСНОГО СУСЛА
Квасное сусло, жженый ячмень, цветность, брожение, микроорганизмы
Производство напитков, не содержащих алкоголь, в том числе и кваса, в нашей стране является весьма перспективной и развивающейся отраслью пивобезалкогольной промышленности. Квас - старинный русский напиток, который используется также как основа к традиционным русским блюдам. В настоящее время популярность кваса продолжает расти, он является достойной альтернативой зарубежным напиткам, насыщающим потребительский рынок, таким, как кока-кола, фанта и тд., и отличается от них более высокой пищевой ценностью, так как он производится из зернового сырья. Квас содержит широкий спектр витаминов (В1, В2, РР), микро- и макроэлементы, десять аминокислот, восемь из которых являются незаменимыми. Для его производства используются: ржаной солод (ферментированный и неферментированный) и мука ржаная. В качестве несоложеного сырья в рецептуру включают ячменную и кукурузную муку. В результате затирания этих продуктов получают квасное сусло, которое можно использовать как для производства кваса, так и для получения концентрата квасного сусла. Недостатком применения несоложеного сырья является недостаточная цветность получаемого сусла. Для придания квасу необходимой цветности можно использовать сахарный колер и красящие солода. Все перечисленные ингредиенты отличаются высокой стоимостью и сложностью в изготовлении. Так, сахарный колер получают путем термической обработки сахарозы при температуре 180-200°С, продолжительность процесса карамелизации - 3-4 часа. Кроме того, получить колер постоянного состава достаточно сложно. Красящие солода готовят из зеленого солода путем обжаривания при температуре 210—260°С. Жженый ячмень значительно дешевле красящих солодов, так как исключены операции замачивания, солодоращения и сушки [1,2].
В работе проведены исследования возможности улучшения цветности кваса при сохранении экономической рентабельности производства за счет использования нетрадиционного зернового сырья - жженого ячменя, который используется одновременно в качестве несоложеного сырья и красителя для квасного сусла. Жженый ячмень в настоящее время в нашей стране не производится, а за рубежом применяется для производства классического ирландского стаута (Сухой, или Dry стаут).
Для обжарки использовали пивоваренный ячмень (Hordeum vulgare), который послужит источником крахмала (при затирании превратится в сбраживаемый экстракт) и красящих веществ. Химические и физические показатели ячменя представлены в табл. 1.
Таблица 1. Химические и физические показатели ячменя
Показатель Значения
Влажность, % 14,5
Содержание углеводов, % 81,0
Массовая доля Сахаров, % 1,9
Массовая доля белка, % 11,0
Массовая доля минеральных веществ, % 2,8
Массовая доля жира, % 1,6
Масса 1000 зерен, г 39
В ячмене содержится немного продуктов расщепления сахарозы (около 2%), так как зерно при уборке находится в состоянии покоя [3].
В ходе экспериментальных исследований обжарку ячменя вели при температурах от 160 до 220°С, продолжительность - от 10 до 60 мин. Процесс обжарки вели в хлебопекарной печи, на решетчатом поду, при постоянном увлажнении сушильной камеры (относительная влажность 75%). Высота слоя обжариваемого ячменя 3-4 см. Периодически перемешивали ячмень для равномерной прожарки и исключения его пригорания. Жженый ячмень охлаждали при комнатной температуре и подвергали органолептическому анализу, на основании которого были выбраны оптимальные режимы обжарки ячменя: температура -200°С , продолжительность - 30 (образец 1) и 40 мин. (образец 2). При более высокой температуре процесса ячмень приобретает резкую горечь и жженый вкус, повышается содержание кетонов и альдегидов, обладающих канцерогенными свойствами. Более длительная обжарка при более низкой температуре является экономически не выгодной. По органолептическим показателям вкус и запах обжаренных зерен напоминает кофейный, без привкуса горелого и горечи. В разрезе зерно темно-коричневое. Физические и химические показатели жженого ячменя представлены в таблице 2.
Таблица 2. Физические и химические показатели жженого ячменя
Показатель Образец 1 Образец 2
Влажность, % 7,5 6,8
Экстрактивность (в пересчете на сухое вещество), % 71,0 69,0
Цветность, ед ЕВС 1620 1740
Массовая доля белка (в пересчете на сухое вещество), % 8,0 7,7
Квасное сусло было приготовлено из смеси сухих зернопродуктов. В состав затора включили следующие виды сырья (в процентном соотношении по экстрактивным
веществам): ферментированный ржаной солод - 35%; ячменный солод - 15%; ржаная мука -25%, пивоваренный ячмень - 25%. В контрольном образце использовали обычный пивоваренным ячмень, в экспериментальных образцах - добавляли жженый ячмень в количестве от 2-х до 10 % от количества сухих веществ затираемых продуктов. Дробление зернопродуктов вели таким образом, чтобы состав помола (в%) был следующим (табл.3).
Таблица 3. Состав помола
Состав помола Солод ржаной, % Солод ячменный, % Ячмень, % Жженый ячмень,%
Крупная фракция 5 6 45 5
Средняя фракция 25 30 15 26
Мелкая фракция 35 24 25 24
Мука 35 40 15 45
Зернопродукты смешивали при гидромодуле 1:4 в различных емкостях. Затор из муки ржаной и 10% от расчетного количества солода ячменного выдерживали 30 мин. при температуре 70-72°С, а затем кипятили 20 мин. Разводку солода ржаного готовили при температуре 20°С и соединяли с несоложеной частью, температура после смешивания 80°С. Режим затирания объединенного затора представлен на рис. 1.
Рис. 1. График затирания
Так как затирание проводили без добавления ферментных препаратов, продолжительность температурных пауз была увеличена. Осахаривание проводили на 90-95% для увеличения содержания в заторе декстринов, обуславливающих «полный» вкус кваса. После фильтрования затора дробину промывали горячей водой, которую после промывания соединяли с первым суслом. Для обеззараживания и стабилизации химического состава квасное сусло кипятили 40 мин. и затем осветляли центрифугированием [4,5]. После данного процесса массовая доля сухих веществ в осветленном квасном сусле составила 12% и оно может быть использовано для получения темных сортов кваса и концентрата квасного сусла.
Для дальнейшего сбраживания массовую долю сухих веществ в квасном сусле доводили до значений 9,7 и 5%. Цветность сусла определяли колориметрическим методом. Зависимость цветности квасного сусла (массовая доля сухих веществ 7%) и кваса от
количества жженого ячменя, обжаренного при температуре 200°С в течение 30 мин., представлена на рис. 2._
Рис. 2. Зависимость цветности квасного сусла и кваса от количества жженого ячменя при времени обжарки 30 мин: где ряд 1- зависимость цветности готового кваса; ряд 2 - зависимость цветности квасного сусла В результате математической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, позволяющие рассчитать количество жженого ячменя для получения заданного значения цветности сусла : /(л) = 0.32л:+ 3,24 и готового кваса: = 0.28^ + 3.21
С целью расширения диапазона изменения цветности квасного сусла и кваса были произведены экспериментальные исследования зависимости цветности квасного сусла и кваса от количества жженого ячменя, обработанного при температуре 200°С в течение 40 мин. Результаты экспериментальных исследований представлены на рис. 3
Массовая доля ячменя, %
Рис.3. Зависимость цветности квасного сусла и кваса от количества жженого ячменя при времени обжарки 40 мин: где ряд 1- зависимость цветности готового кваса, ряд 2 - зависимость цветности квасного сусла
В результате математической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, позволяющие рассчитать количество жженого ячменя для получения заданного значения цветности сусла: f (л:) = 1,44х + 8,38 и готового кваса: f (х) = 1,62х + 5.04
Для реализации процесса брожения использовали смешанную закваску, в состав которой включали дрожжи расы М-квасная (норма внесения 22 млн клеток на 1 см сусла) и гетероферментативные молочнокислые бактерии расы 13 (в соотношении 1:3). Микроорганизмы перед внесением в сусло активировали в течение 2 ч. при температуре 32°С. Концентрация сухих веществ в квасном сусле до процесса брожения составляла 5,7 и 9%. Температура брожения - 28°С, продолжительность - 18 часов.
Динамику брожения контролировали по убыли экстрактивных веществ в квасном сусле и изменению кислотности. В сусле после брожения содержание сухих веществ понизилось с 5 до 2,5; с 7 до 3,5 и с 9 до 7,5%. Процесс брожения проходил более интенсивно в сусле с начальной концентрацией сухих веществ 5 %, однако полученный квас имел «пустой вкус», поэтому как оптимальный вариант было выбрано сусло с массовой долей сухих веществ 7%. Кислотность сусла в этом образце повысилась до значения 2,3 см раствора щелочи концентрацией 1М /дм3/ 100 см3 сусла. С увеличением плотности квасного сусла скорость процессов спиртового и молочнокислого брожения уменьшается, очевидно, из-за большой концентрации красящих веществ, которые адсорбируются на поверхности клеток микроорганизмов и замедляют процесс ассимиляции [6,7,8].
Квас, полученный из квасного сусла с массовой долей сухих веществ 7%, имел высокие органолептические показатели - гармоничный кисло-сладкий вкус сброженного напитка. Квас сохранил хлебный аромат с легкими нотами кофейного. Пена имеет кремовый цвет Физические и химические показатели готового кваса представлены в табл.4.
Таблица 4 Физические и химические показатели кваса
Показатель Значение
Массовая доля сухих веществ, % 3,5
Объемная доля спирта, % 0,4
Кислотность, см', раствора ЫаОН концентрацией 1М/дм3/ 100 см3 кваса 2,4
Массовую долю сухих веществ в квасе можно повысить путем его купажирования. Таким образом, в результате проведенных исследований была разработана технология получения темного кваса за счет включения в рецептуру напитка жженого ячменя, уточнен режим сбраживания квасного сусла. Получены уравнения регрессии, позволяющие рассчитать норму задачи жженого ячменя для получения сусла и кваса необходимой цветности.
Литература
1. Мельникова Е.И., Полянский К.К. Безалкогольные напитки с компонентами нетрадиционного сырья // Пиво и напитки. - 2003. - №3. - С. 30-32.
2. Сборник основных правил, технологических инструкций и нормативных материалов по производству безалкогольной продукции. - М.: Пищепромиздат, 2000.
3. Кунце В. Т Технология солода и пива. - СПб.: Изд-во «Профессия», 2003. - 911 с.
4. Помозова В.А. Производство кваса и безалкогольных напитков. - СПб: ГИОРД, 2006. -199с.
5. Радионова И.Е. Технология производства безалкогольных напитков и кваса: Учебное пособие. - СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. - 102 с.
6. Сайт BeerTop.ru>articles/eire
7. Сайт barley-malt.ru>... 2012/03.. .novye... proyzvodstva... kvasa...
8. Сайт nauka-boya.ru > 811 .html
9. Сайт solod-opt.com>solod.html
