Конструирование товароведных свойств кваса с высокими потребительскими свойствами Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УдК 663.479.1

Конструирование товароведных свойств кваса с высокими потребительскими свойствами

М. Н. Елисеев,

д-р техн. наук, профессор; Б. В. Игнатенко,

аспирант

Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова

В связи со вступлением России в ВТО международные требования к выпуску товаров, в том числе пищевых, повышаются. С другой стороны, покупатель все больше задумывается о полезных свойствах потребляемых им продуктов питания, в том числе напитках.

Одним из основных безалкогольных русских национальных напитков издревле считается квас: его рецепт был известен восточным славянам задолго до образования Киевской Руси. Первое упоминание о квасе в русских письменных источниках датируется 989 г., когда киевский князь Владимир I Святославович обратил своих подданных в христианство [1].

Как отмечают исследователи [2], квас выступает более выигрышной альтернативой другим безалкогольным напиткам на нашем рынке, благодаря чему растет производство и интерес исследователей к инновационным разработкам в области технологии кваса, а также контроля качества готовой продукции. Данный факт основан на том, что [3] по вкусовым, жаждоутоляющим, освежающим свойствам и биохимическому составу квас относят к лучшим категориям безалкогольных напитков. Питательной основой кваса служат углеводы, вносимые с используемым зерновым сырьем, белки, аминокислоты, витамины (С, В1, В2, РР, D и др.), органические кислоты и другие вкусоароматические соединения (меланоидины, карамели), образующиеся на стадиях термообработки концентрата квасного сусла (ККС), который часто используют как по-

луфабрикат, заменяющий основное зерновое сырье для приготовления кваса.

Наши исследования были направлены на возможность конструирования новых квасов брожения в заданными потребительскими свойствами [4].

Вначале были проведены предварительные исследования целого ряда промышленно выпускаемых квасов, реализуемых на территории г. Москвы, с целью выявления влияния различных компонентов продуктов брожения на качество готовой продукции, то есть его органолеп-тические и физико-химические показатели (табл. 1). Образцы квасов были зашифрованы.

Исходя из данных табл. 1, подавляющее большинство исследуемых квасов производится из ККС и с применением хлебопекарных дрожжей по основному нормативному документу ГОСТ 31494-2012 «Квасы. Общие технические условия», и все квасы имеют разное содержание углеводов и массовую долю сухих веществ (СВ) в начальном сусле, которая не выносится на этикетку.

Далее проводилась органолепти-ческая оценка качества квасов по принятой в безалкогольной отрасли промышленности 25-балльной системе. Результаты дегустации приведены в табл. 2.

Согласно данным табл. 2, образцы квасов № 4, 7 и 8 отличались пустоватым, невыраженным вкусом, за что им были снижены дегустационные баллы. Образцы кваса № 3 и 4 обладали слабым пе-

42 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2016

Таблица 1

Образец кваса Состав согласно заявленному на этикетке Используемые микроорганизмы Содержание углеводов, г в 100см3 Нормативный документ, по которому произведен напиток

1 Специально подготовленная вода, сахар-песок, концентрат квасного сусла (солод ржаной ферментированный, солод ячменный, ржаная мука) Дрожжи 7,2 ГОСТ 31494-2012

2 Вода питьевая очищенная, сахар-песок, концентрат квасного сусла (солод ржаной ферментированный, солод ячменный, ржаная мука) Дрожжи 8,0 ГОСТ 31494-2012

3 Вода подготовленная, сахар, концентрат квасного сусла (ржаная мука, ржаной и ячменный солод), кислота молочная пищевая Дрожжи 6,6 ГОСТ 31494-2012

4 Вода питьевая минеральная природная столовая, сахар-песок, концентрат квасного сусла (ржаная мука, ржаной и ячменный солод), регулятор кислотности кислота лимонная, соль поваренная Дрожжи 7,8 ГОСТ 31494-2012

5 Вода подготовленная, сахар, концентрат квасного сусла (ржаная мука, ржаной солод) Чистые культуры дрожжей и молочнокислых бактерий в виде смешанной закваски 6,4 ГОСТ 31494-2012

6 Вода, сахар, натуральный мед, отруби зерновых Дрожжи, чистые культуры бактерий 6,6 ТУ 9185-001-11777306-2014

7 Вода, сахар, ячменный солод, ржаной солод, регуляторы кислотности — молочная кислота, лимонная кислота, аскорбиновая кислота Дрожжи 8,6 Не указан

8 Вода, специально подготовленная, сахар, концентрат квасного сусла (ржаная мука, ржаной солод, зерно), регулятор кислотности кислота молочная Дрожжи 8,5 ГОСТ 31494-2012

Таблица 2

Образец кваса Общая балльная оценка Характеристика органолептической оценки

1 23,5 Освежающий хлебный вкус и аромат напитка, хорошо выраженный, без посторонних включений

2 24,0 Освежающий сбалансированный хлебный вкус и аромат напитка, без посторонних оттенков и включений

3 22,0 Освежающий вкус и аромат напитка, без посторонних оттенков и включений, с очень слабым пенообразованием

4 21,3 Вкус и аромат напитка, соответствующие используемому сырью, вкус невыраженный, слабое пенообразование, без посторонних включений

5 22,0 Аромат напитка приятный, хлебный, с небольшой кислинкой во вкусе, без посторонних оттенков

6 14,8 Вкус и аромат напитка соответствуют используемому сырью, с выраженной кислинкой во вкусе, благодаря активным лактобактериям

7 16,0 Вкус и аромат напитка соответствуют используемому сырью, вкус невыраженный

8 220 Вкус и аромат напитка соответствуют используемому сырью, , вкус пустой, невыраженный, без посторонних оттенков

Таблица 3

Показатели Результаты в образцах По ГОСТ 31494-2012 № 2 № 4

Содержание СВ, масс % 8,68 8,13 Не менее 3,5

Содержание спирта:

масс % 0,65 0,86 Не более 0,9

об % 0,81 1,08 Не более 1,2

Кислотность, см3Ма0Н 1 н/100 см3 кваса 4,6 4,8 От 1,5 до 7,0

Отношение содержания СВ к величине кислотности 1,89 1,69 Не нормируется

нообразованием, что говорит об их недостаточном насыщении диоксидом углерода при карбонизации или нарушением герметичности упаковки, поскольку образцы были представлены на дегустацию в ПЭТФ-бутылках.

Для дальнейших физико-химических исследований были отобраны 2 образца с самыми высокими (№ 2) и низкими (№ 4) суммарными оценками. Результаты исследования физико-химических показателей по ГОСТ 31494-2012 представлены в табл. 3.

В результате, по данным табл. 3, исследуемые образцы квасов соответствуют требованиям ГОСТ 31494-2012 по физико-химическим показателям, и лишь дополнительный показатель, показывающий полноту вкуса напитка, и вычисляющийся как отношение содержания СВ кваса к величине кислотности и приближающийся в величине 2,0, говорит о недостаточно выраженном вкусе образца кваса № 4, что и подтверждается результатами проведенной дегустации.

Для более глубокого анализа были проведены исследования с помощью газовой хроматографии с целью определения в отобранных квасах летучих компонентов (табл. 4), органических кислот (табл. 5), сахаров и глицерина (табл. 6).

Согласно полученным данным (табл. 4) и литературным данным [5], по вторичным продуктам брожения, накапливающимся при ферментации квасов, можно идентифи-

цировать продукцию на предмет ее ферментации. Наличие таких соединений, как диацетил, 1-пропанол, изобутанол и фенилэтиловый спирт, говорит о проведении процесса брожения при получении напитка, что подтверждено данными в табл. 4.

Интересно отметить и соотношение летучих компонентов в образцах: среди летучих компонентов в

квасе № 2 преобладает высокомолекулярная фракция сивушного масла, а в образце № 4 — низкомолекулярные эфиры и сивушное масло, которые практически поровну делят их общее количество. При этом, квас № 4 более глубоко сброжен, то есть было более интенсивное брожение, что привело к пустому, невыраженному вкусу кваса.

2 • 2016 ПИВО и НАПИТКИ 43

Анализ состава органических кислот, определенный методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЖХ), представлен в табл. 5.

При этом данные табл. 5 показывают, что накопление кислот происходит по-разному, в зависимости от используемых культур микроорганизмов [6]. Полученные количественные данные содержания органических кислот (табл. 5) говорят о том, что брожение проводилось хлебопекарными дрожжами. Хлебопекарные дрожжи, согласно вы-

шеупомянутому исследованию, не накапливают большое количество лимонной и муравьиной кислот. Лимонная кислота в образце № 4 содержится в большем количестве, по сравнению, с образцом № 2, что дает предположение о внесении ее в образец № 4 экзогенно для подкис-ления кваса.

Превышение содержания молочной кислоты в образце № 2 по отношению к образцу № 4 говорит об экзогенном ее внесении при купажировании, поскольку увеличение содержания молочной кислоты при

Таблица4

Компонент Содержание в образце, мг/дм3

№ 2 № 4

Ацетальдегид 16,846 13,466

Изобутиральдегид 0,374 0,117

Этилацетат 0,366 0,881

2-Пропанол 0,480 0,534

Диацетил 1,023 0,871

1-Пропанол 1,457 0,247

Изобутанол 5,147 0,490

Изоамилацетат 0,127 1,930

1-Бутанол 0,107 5,050

Изоамилол 26,588 0,117

Этилкапроат 0,250 21,928

Этиллактат 5,468 1,104

Фенилэтиловый спирт 9,839 8,715

Общее содержание продуктов брожения 68,072 55,450

В том числе:

эфиры 6,211 25,843

сивушное масло 61, 681 29,607

Таблица 5

Компонент Содержание в образце, г/дм3 № 2 № 4

Щавелевая кислота 3,888 —

Винная кислота — —

Муравьиная кислота — —

Яблочная кислота 1,354 1,947

Молочная кислота 6,525 1,468

Лимонная кислота 1,021 5,388

Янтарная кислота 2,584 1,524

Общее содержание кислот 15,374 10,328

Таблица 6

Компонент Содержание в образце, мг/см3

№ 2 № 4

Глицерин 1,275 2,097

Фруктоза 27,779 29,487

Глюкоза 27,818 24,311

Сахароза 3,711 —

Мальтоза 2,201 4,751

Мальтодекстроза — —

Общее содержание углеводов 61,50863 58,548

брожении возможно только при наличии молочнокислых бактерий в сбраживаемой среде.

Относительно присутствия янтарной кислоты исследователи свидетельствуют, что она накапливается при использовании любых типов микроорганизмов. Судя по полученным данным, содержание янтарной кислоты приблизительно одинаково.

Методом ВЖХ в квасах было определено остаточное количество углеводов и глицерин (табл. 6).

Данные табл. 6 показали, что образец кваса № 4 содержит больше глицерина по сравнению с образцом кваса № 2, и это согласуется с данными табл. 3 и указывает на более глубокую степень сбраживания образца № 4. При такой степени сбраживания накапливается больше алкоголя, меньше содержится СВ, образуется большая кислотность и квас обладает невыраженным вкусом по сравнению с квасом № 2, поскольку глицерин накапливается в квасе в течение брожения.

Интересно отметить превышение содержания сахарозы в образце № 2, тогда как в образце № 4 она отсутствует. Это объясняется внесением сиропа в процессе купажирования кваса № 2 после брожения. Количество остальных сахаров были приблизительно одинаково.

Необходимо также отметить, что за счет большего общего содержания углеводов, продуктов брожения и кислот в образце № 2, по сравнению с образцом № 4, наблюдаются более выраженные вкусовые характеристики, насыщенный квасной вкус и стойкая пена.

Таким образом, было выявлено влияние вторичных продуктов брожения, органических кислот и сахаров на качество готовой продукции, что в свою очередь, дает возможность конструировать их качество и определять конкурентоспособность на рынке безалкогольных напитков, а также идентифицировать их технологию.

ЛИТЕРАТУРА

1. Елисеев, М. Н. Квас // Вестник Дёлера, 2009. — № 1. — С. 26-28.

2. Киселева, Т. Ф. Формирование технологических и социально значимых потребительских свойств напитков / Т. Ф. Киселева. — Кемерово: КемТИПП, 2006. — 271 с.

44 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2016

3. Елисеев, М. Н. Квасы брожения — напитки, содержащие биологически активные вещества/ М. Н. Елисеев, Д. С. Лычников, Л. К. Емельянова, Т. И. Кузичкина // Пиво и напитки. — 2006. — № 3. — С. 32.

4. Елисеев, М.Н. Формирование качества квасов

брожения / М.Н. Елисеев, Л.К. Емельянова // Товаровед. — 2013. — №4. — С. 25-30.

5. Елисеев, М. Н. Состав квасов брожения и квасного напитка/ М. Н. Елисеев, А. Е. Па-талаха, С. В. Волкович// Пиво и напитки. — 2008. — № 5. — С. 46-47.

6. Кобелев, К. В. Разработка критериев идентификации квасов. Исследование влияния различных микроорганизмов на накопление органических кислот в квасе/ К. В. Кобелев, И. В. Селина, М. А. Зенина // Пиво и напитки. — 2010. — № 6. — С. 30-33. &

Конструирование товароведных свойств кваса с высокими потребительскими свойствами

Ключевые слова

квас; товароведные свойства; вторичные продукты брожения; органические кислоты; сахара.

Реферат

Рассматривается проблема качества кваса, как популярного напитка на российском рынке, который выступает более выигрышной альтернативой другим безалкогольным напиткам, благодаря чему растет производство и интерес исследователей к инновационным разработкам в области технологии кваса, а также контроля качества готовой продукции. Были проанализированы промышленно выпускаемые квасы, реализуемые на территории г. Москвы, с целью выявления влияния различных компонентов — продуктов брожения — на качество готовой продукции, путем проведения органолептических и физико-химических исследований. Результаты первого этапа исследований выявили лучший и худший образцы кваса по органолептическим и физико-химическим показателям, которые все же находились в рамках ГОСТ 31494-2012, и лишь дополнительный показатель, характеризующий полноту вкуса напитка свидетельствовал о недостаточно выраженном вкусе образца кваса № 4, что согласовывалось с результатами дегустации. Далее квасы исследовали с помощью газовой хроматографии с целью определения летучих компонентов, органических кислот, сахаров и глицерина. Хроматографический анализ выявил наличие диацетила, 1-пропанола, изобутанола и фенилэтилового спирта, что свидетельствовало о проведении процесса брожения при получении напитка. Соотношение высокомолекулярной фракции сивушного масла и низкомолекулярных эфиров в образцах кваса было различным: в квасе с наилучшими показателями высокомолекулярное сивушное масло превалировало над фракцией эфиров, тогда как в квасе с пустым выброженным вкусом соотношение фракций было равным. Количественные данные по низкому содержанию лимонной и муравьиной кислот подтвердили использование хлебопекарных дрожжей в качестве сбраживающих микроорганизмов. Высокое содержание глицерина в образце кваса с низкими органолептическими показателями подтвердило результаты дегустационной оценки и охарактеризовало образец как выброженный. Содержание сахарозы в обоих образцах было не равным, что можно объяснить внесением сиропа в процессе купажирования кваса с лучшими показателями после брожения. В целом опираясь на общее содержание углеводов, продуктов брожения и кислот можно сказать, что образец с большей суммой вышеперечисленных соединений обладал наиболее сбалансированным вкусом, что подтвердили проведенные исследования, на основании которых возможно конструировать качество и определять конкурентоспособность кваса на рынке безалкогольных напитков, а также идентифицировать их технологию.

Авторы

Елисеев Михаил Николаевич, д-р техн. наук, профессор; Игнатенко Борис Викторович, аспирант Российский экономический университет им. Г. В. Плеханова, 117997, Москва, Стремянный пер., 36, [email protected], [email protected]

The Marketing Designed Properties of High Consumer Properties Kvass

Key words

kvas; disigne properties; secondary fermentation products; organic asids; sugars.

Abstract

This article devoted to the problem of the kvass quality as a popular drink in the Russian market, which projects more advantageous alternative to other soft drinks, thus production and interest of researchers to innovative developments in the field of kvass technology are increased, as well as to developments in the field of finished product quality control. A number of commercially produced kvasses, which are sold on the territory of Moscow were analyzed, with the aim of estimation of influence of various fermentation products components on the quality of finished product, by organoleptic and physics-chemical studies. The first phase results of research show the best and worst examples of kvass by organoleptic and physics-chemical parameters, which were within the GOST 31494-2012 requirements. Only an additional test of fullness of taste of the beverage show enough fermented kvass sample number 4, which agreement with the degustation results. Kvass was examined by gas chromatography to determinate volatile components, organic acids, sugars and glycerol. Chromatographic analysis show the presence of diacetyl, 1-propanol, isobutanol and phenylethyl alcohol, indicating the fermentation process during beverage technology. High molecular weight fusel oils fraction and low molecular weight esters ratio in samples of kvass were different: in high quality kvass the content of high-fusel oil was higher that the ester fraction, whereas in kvass with empty taste ratio of fractions was equal. Quantitative data on low citric and formic acids content confirmed using baker's yeast as a fermenting microorganism during production. High glycerol content in kvass sample with low organoleptic indicators confirmed the results of degustation procedure and characterized the degree of sample brewing as excessively fermentation. The sucrose content in both samples was not equal, due to the syrup introduction during better results kvass production after fermentation stage. In general, the total amount of carbohydrates, fermentation products and acids show that the sample with a larger sum above compounds have the most balanced taste, which was confirmed by the studies. These studies enable to design quality and determine the kvass competitiveness in the soft drinks market, and identify its production technology.

Authors

Eliseev Mihail Nikolaevich, Doctor of Technical Science, Professor; Ignatenko Boris Viktorovich, Post-graduate Student Russian University of Economics by G. V. Plekhanov 36 Stremyannyi per., Moscow, 117997, Russia, [email protected], [email protected]

2 • 2016 ПИВО и НАПИТКИ 45