CC BY
52
Оптимальная норма задачи дрожжей при приготовлении безалкогольного пива
1Г.И. Косминский, Е.М. Моргунова, О.И. Иванчикова
Могилевский государственный университет продовольствия
В последнее время безалкогольное и слабоалкогольное пиво пользуется повышенным спросом, особенно в странах, где оно является традиционным, широко распространенным напитком. Данные напитки наиболее популярны главным образом среди водителей автомашин, бизнесменов и тех, кто любит пиво, но отказывается от потребления алкоголя.
Производству безалкогольного пива в настоящее время уделяется особое внимание в соответствии с законодательными нормами и требованиями охраны здоровья человека. Алкоголь в традиционном пиве играет важную роль в образовании аромата, вкуса и при отсутствии спирта или низком его содержании (до 0,5 об. %) напиток утрачивает свои характерные свойства. Исходя из этого, производители постоянно модифицируют и совершенствуют способы производства безалкогольного пива [1, 2].
Существует значительное количество способов приготовления безалкогольного пива. Одни из них основаны на недопущении образования алкоголя в готовом продукте. Например, использование так называемого прерванного брожения, при котором в пиве остается относительно высокая концентрация сахаридов, и пиво имеет типичный аромат и вкус охмеленного сусла. Кроме того, такое пиво благодаря повышенной концентрации остаточных сахаров и отсутствию алкоголя более чувствительно к микробному загрязнению, чем классическое пиво с наличием алкоголя. В других технологиях алкоголь удаляют, например, обратным осмосом, диализом, дистилляцией или вакуумным выпариванием. Однако все эти процессы — дорогостоящие и под влиянием экстремальных условий их протекания разрушаются сенсорно-активные компоненты пива [2-4].
В данной работе исследована и доказана возможность получения безалкогольного пива за счет дополнительного насыщения пивного сусла кислородом перед главным брожением с целью ограничения образования спирта
в ходе процесса сбраживания. Используя эффект Пастера [5], была осуществлена попытка частичного перевода процесса брожения на процесс дыхания, что способствует снижению образования спирта ниже 0,5 об. % и одновременному увеличению дрожжевой биомассы. В соответствии с эффектом Кребтри [5] при наличии кислорода в присутствии незначительного количества сбраживаемых сахаров в сусле (свыше 0,1 г/дм3) вместе с дыханием дрожжи частично осуществляют и процесс брожения, в результате чего в ходе сбраживания накапливаются побочные продукты брожения, обусловливающие вкус и аромат пива. Учитывая вышесказанное, есть все основания предполагать возможность получения безалкогольного пива с характерным вкусом и ароматом классического пива.
Для разработки рациональной технологии безалкогольного пива важно было определить оптимальную степень насыщения кислородом пивного сусла до начала главного брожения для снижения образования этилового спирта ниже 0,5 об. %, а также выявить оптимальную норму задачи пивоваренных дрожжей.
Для проведения исследований применяли пивоваренные дрожжи расы 8 (а) М, как наиболее широко используемой в отечественном пивоварении, с содержанием дрожжевых клеток в суспензии (млн кл/см3): 10-20, 20-30, 30-40 и 40-50.
Пивное охмеленное сусло с начальной концентрацией 7 % аэрировали до внесения дрожжей на экспериментальной установке при температуре 5...6 °С и давлении 0,3 МПа [6] до содержания кислорода в нем от 35-55 мг/дм3 с интервалом 5 мг/дм3. Данные концентрации кислорода в сусле, полученные опытным путем, наиболее интенсивно подавляют образование спирта в ходе сбраживания и позволяют получить пиво с пониженным содержанием алкоголя. Содержание кислорода контролировали модифицированным нами методом Винклера [6].
Далее опытные образцы сбраживали при различных нормах задачи дрожжей в бродильных емкостях объемом 2 дм3 при начальной температуре брожения 5.6 °С в течение семи суток. В образцах ежедневно определяли количество этилового спирта и действительного экстракта дистилляционным методом, а также содержание мальтозы, накопление биомассы дрожжей, титруемую и активную кислотности, гН2-потенциал согласно принятым в пивоварении методам [7].
Так как содержание этилового спирта в данной работе служит главным и основным показателем, то оптимальную норму задачи дрожжей выбирали главным образом, исходя из значений этого показателя. Сведения об образовании этилового спирта в ходе сбраживания отображены на рис. 1.
В результате проведенных исследований установлено, что с повышением нормы задачи пивоваренных дрожжей увеличивается образование этилового спирта. При использовании пониженной нормы задачи дрожжей (10-20 млн кл/см3) образование этилового спирта минимально и на седьмые сутки главного брожения при повышенных дозах кислорода (40-55 мгО2/дм3) концентрация этилового спирта составляет 0,45-0,28 об. %.
При содержании дрожжевых клеток в суспензии 40-50 млн кл/см3 наблюдается максимальное значение концентрации этилового спирта в молодом пиве. Несмотря на то, что с повышением содержания кислорода в пивном сусле снижается образование этилового спирта, при данной норме задачи дрожжей значение концентрации этилового спирта на седьмые сутки главного брожения не снижается ниже 0,5 об. %.
Известно, что при приготовлении безалкогольного пива содержание этилового спирта в готовом пиве должно составлять до 0,5 об. % [1, 3, 4]. Исходя из этого, было решено принимать во внимание образцы с содержанием спирта в молодом пиве на седьмые сутки главного брожения не более 0,4 об. % Как свидетельствуют данные, представленные на рис. 1, для приготовления безалкогольного пива с нормой задачи дрожжей 10-20 млн кл/см3 достаточное содержание кислорода в пивном сусле перед главным брожением находится в интервалах значений 40-45 мгО2/дм3, концентрация этилового спирта при этом составляет 0,4 об. %. А для получения безалкогольного пива с применением классической нормы задачи дрожжей 20-30 млн кл/см3 оптимальная доза кислорода в сусле составляет 45-50 мгО2/дм3. При использовании повышенных норм
ПИВ
||д||ткиг 5
2005
задачи дрожжей 30-50 млн кл/см3 требуется слишком большие концентрации кислорода (более 55 мгО2/дм3), чтобы получить содержание этилового спирта в молодом пиве в требуемых рамках.
Следовательно, исходя из содержания этилового спирта, для получения безалкогольного пива оптимальными нормами задачи пивоваренных дрожжей можно считать 10-30 млн кл/см3.
На рис. 2 представлено влияние содержания кислорода в пивном сусле на степень накопления биомассы дрожжей при различных нормах задачи дрожжей на седьмые сутки брожения. При рассмотрении такого показателя, как накопление дрожжевой биомассы при различных нормах задачи дрожжей, эффективнее использовать степень накопления биомассы дрожжей, т. е. во сколько раз увеличивается дрожжевая биомасса
по сравнению с исходной в день закладки:
С = Д/Д„
(1)
где С — степень накопления биомассы дрожжей; Д1 — количество дрожжевых клеток в день закладки дрожжей, млн кл/см3; Д2 — количество дрожжевых клеток в определяемый день, млн кл/см3.
Анализ данных, представленных на рис. 2, показал, что с увеличением содержания кислорода в пивном сусле повышается степень накопления биомассы дрожжей. При использовании пониженной нормы задачи дрожжей 10-20 млн кл/см3 степень накопления биомассы дрожжей составляет наибольшее значение (на седьмые сутки главного брожения увеличивается больше, чем в 2 раза по сравнению с исходным количеством).
С повышением нормы задачи пивоваренных дрожжей степень накопления биомассы пивоваренных дрожжей снижается. Так, при норме задачи 40-50 млн кл/см3 наблюдается наименьшее содержание дрожжевой биомассы. Очевидно, это связано с тем, что при повышенной норме задачи дрожжей требуется большее содержание кислорода в пивном сусле для создания аэробных условий и накопления биомассы дрожжей.
Влияние содержания кислорода в пивном сусле до его сбраживания на изменение содержания действительного экстракта и мальтозы соответственно представлены на рис. 3 и 4. Анализ этих данных показал, что с повышением содержания кислорода в пивном сусле происходит незначительное повышение значений действительного экстракта и содержания мальтозы, что подтверждает эффект Пастера: в аэробных условиях потребление дрожжами сбра-
5•2005
ПИВО " "ЛПИТКИ
живаемых Сахаров происходит менее интенсивно, чем в анаэробных. При этом использование пониженной нормы задачи дрожжей (10-20 млн кл/см3) способствует более высокому содержанию действительного экстракта и мальтозы, а с повышением норм задачи пивоваренных дрожжей значения действительного экстракта и мальтозы снижаются. Так, при содержании дрожжевых клеток в суспензии 40-50 млн кл/см3 отмечаются минимальные значения действительного экстракта и мальтозы в молодом пиве. Однако независимо от содержания кислорода в пивном сусле и норм задачи дрожжей значения действительного экстракта и мальтозы на седьмые сутки главного брожения соответствуют требуемым значениям для молодого пива.
Следует отметить, что значения активной и титруемой кислотности, а также гН2-потенциала в молодом и готовом безалкогольном пиве, полученном посредством дополнительного насыщения кислородом пивного сусла перед его сбраживанием, соответствуют нормативным значениям.
Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы:
с повышением содержания кислорода в пивном сусле перед его сбраживанием до 40-55 мгО2/дм3 в результате брожения наблюдается снижение образования этилового спирта и одновременное повышение биомассы дрожжей, что позволяет получить безалкогольное пиво по рациональной технологии;
оптимальной нормой задачи дрожжей для приготовления безалкогольного пива следует считать содержание дрожжевых клеток 10-30 млн кл/см3.
ЛИТЕРАТУРА
- М.:
1. Главчек Ф., Лхотский А. Пивоварение. Пищевая промышленность, 1977.
2. Доменый З., Шмогровичова Д., Штурдик Э. и др. Производство низкоалкогольного пива с помощью иммобилизационных дрожжей/ З. Доменый, Д. Шмогровичова, Э. Штурдик и др. http://www.propivo.ru.
3. Кунце В. «Правильное пиво» — как его сварить. Методы удаления спирта из пива// Пиво и напитки. 2001. № 4.
4. Глазер В. Как произвести хорошее безалкогольное пиво//Пиво и напитки. 2003. № 2.
5. Кунце В. Технология солода и пива. — СПб: Профессия, 2001.
6. Косминский Г.И., Моргунова Е.М., Иванчико-ва О.И. Исследования влияния процесса аэрации на накопление этилового спирта в ходе сбраживания при приготовлении безалкогольного пива. Техника и технология пищевых производств//Тез. докл. 5-й Международной научно-технической конференции, 18-20 мая 2005 г. Могилев/УО «МГУП». — Минск: Изд. Центр БГУ, 2005.
7. Косминский Г. И. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. Лабораторный практикум по технологическому контролю производства. —Минск: Дизайн ПРО, 2001.
Российская академия сельскохозяйственных наук
Государственное учреждение ВСЕРОССИИСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПИВОВАРЕННОЙ, БЕЗАЛКОГОЛЬНОЙ И ВИНОДЕЛЬЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
(ГУ ВНИИ ПБ и ВП)
Объявляет прием
в аспирантуру по специальности
05.18.07 «Биотехнология пищевых продуктов
(алкогольная и безалкогольная промышленность)»
Телефон для справок (095) 246-87-82
ПИВО "НАПИТКИ
5•2005
