close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Клименко Надежда Александровна. Разработка биотехнологий безалкогольных напитков брожения

код для вставки
1
2
3
4
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа на тему «Разработка биотехнологии
безалкогольных напитков брожения».
Год защиты: 2018
Направление подготовки: 19.03.01 Биотехнология.
Автор работы: Клименко Надежда Александровна
Руководитель: к.т.н., доцент Климова Елена Валерьевна
В ходе работы был изучен рынок напитков брожения и рассмотрены
инновационные технологии их получения.
Изучено влияние органических кислот на рост дрожжей при производстве
напитков брожения.
Разработаны технологии производства и рецептуры хлебных квасов.
Представлены результаты экспериментальных исследований сырья и
разработанных
продуктов
по
физико-химическим
и
органолептическим
показателям качества.
Пояснительная записка выполнена с использованием MS Office Word 2010,
содержит
8
рисунков,
20
таблиц,
список
использованных
источников
64 наименования. Объём пояснительной записки 64 страницы.
Графическая часть выпускной квалификационной работы выполнена
в редакторе презентаций Power Point 2010 и включает схемы, таблицы,
графики и диаграммы, представленные на 13 листах формата А4.
Данная выпускная квалификационная работа прошла проверку в системе
«Антиплагиат. ВУЗ». Справка прилагается (Приложение 1).
5
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………………. 7
1 Обзор литературы………………………………………………………….......... 10
1.1 Обзор рынка безалкогольных напитков брожения…………………….......... 10
1.2 Анализ современных технологий производства квасов……………….......... 15
1.3. Характеристика добавок при производстве квасов ………………………… 20
2 Объекты и методы исследований………………………………………………. 27
2.1 Организация проведения эксперимента……………………………………… 27
2.2 Объекты исследований………………………………………………………... 27
2.3 Методы исследования………………………………………………………… 28
2.3.1 Определение показателей качества сухого хлебного кваса…………..… 29
2.3.1.1 Определение массовой доли сухих веществ……………………….......
29
2.3.1.2 Определение цветности………………………………………………….. 30
2.3.1.3 Определение кислотности……………………………………………….. 30
2.3.2 Опеределение качества осветленного яблочного сока……………………. 30
2.3.2.1 Определение содержания растворимых сухих веществ………………… 30
2.3.2.2 Определение массовой доли осадка……………………………………… 31
2.3.3 Определение показателей качества меда натурального…………………... 32
2.3.3.1 Определение амилазной (диастазной) активности………………………. 32
2.3.3.2 Определение массовой доли сахарозы………………………………………. 34
2.3.3.3 Определение активной кислотности…………………………………….
34
2.3.4 Определение показателей качества квасов……………………………….. 35
2.3.4.1 Определение общей кислотности кваса……………………………........ 35
2.3.4.2 Определение массовой доли спирта………………………………………… 35
2.3.4.3 Определение органолептических показателей квасов…………….......
37
2.3.5 Методика исследования влияния органических кислот на рост дрожжей. 37
3 Экспериментальная часть………………………………………………………. 40
3.1 Разработка рецептур и технологии квасов…………………………………… 40
3.1.1 Исследование показателей качества сырья для хлебных квасов
натурального брожения………………………………………………………….... 40
6
3.1.1.1 Определение массовой доли сухих веществ сухого хлебного кваса…… 40
3.1.1.2 Определение цветности сухого хлебного кваса….……………………… 40
3.1.1.3 Определение кислотности сухого хлебного кваса………………………. 41
3.1.1.4 Определение содержания растворимых сухих веществ яблочного сока. 42
3.1.1.5 Определение массовой доли осадка в осветленном яблочном соке…… 42
3.1.1.6 Определение амилазной (диастазной) активности меда………………... 43
3.1.1.7 Определение массовой доли сахарозы в меде………………………………. 43
3.1.1.8 Определение активной кислотности меда…………………………………… 44
3.1.2 Исследование влияния органических кислот на рост дрожжей………….. 44
3.1.3 Разработка рецептуры квасов………………………………………………. 48
3.1.4
Разработка
технологии
производства
квасов
натурального
брожения……………………………………………………………….…………. 49
3.2 Определение показателей качества квасов………………………………...… 52
3.2.1
Физико-химические
показатели
качества
квасов
натурального
брожения………………………………...………………………………………..
52
3.2.2 Органолептическая оценка качества напитков брожения……………….. 53
3.2.3 Исследование изменений показателей качества квасов в процессе
хранения……………………………………………………………………………. 54
Выводы………………………………………………………………………...…… 57
Список использованной литературы…………………………………………..… 58
Приложение 1……………………………………………………………………… 64
7
ВВЕДЕНИЕ
Проблема сохранения здоровья и увеличения продолжительности жизни
человека всегда являлась и продолжает оставаться одной из самых важных и
актуальных. Общее состояние здоровья россиян имеет негативные тенденции.
Продолжает сокращаться средняя продолжительность жизни, растет общая
заболеваемость населения, в значительной мере связанная с нарушением
нормального питания. Эти нарушения в питании населения обусловлены как
кризисным состоянием производства продовольственного сырья и пищевых
продуктов, так и резким ухудшением экономического состояния большей части
населения Российской Федерации. Кроме того, ухудшение общей экологической
обстановки и связанная с этим уровень загрязненности продуктов питания также
способствует нарастанию негативных тенденций в состоянии здоровья населения.
Это приводит к возникновению все новых заболеваний. Традиционная медицина
предлагает огромный арсенал новейших средств и методов лечения заболеваний,
однако, очень часто, избавившись от одной болезни, человек приобретает другую,
связанную с побочными эффектами синтетических препаратов.
В этих условиях все большее значение приобретает разработка новых,
теоретических подходов и практических рекомендаций по созданию оптимальных
соотношений между регулированием состояния природной среды, уровнем
антропогенного воздействия и проблемой питания человека. Возрастает роль
науки, задача которой теперь состоит в том, чтобы, опираясь на накопленный
опыт, осуществлять системный мониторинг состояния питания, формализовать
медико-биологические требования к новым продуктам, создать компьютерный
банк данных, в полной мере характеризующих сырье, добавки и компоненты, и
главное – разработать рецептуры и технологии продуктов питания нового
ассортимента,
иммуномодулирующего
назначения,
сбалансированных
по
пищевой и биологической ценности.
Особенность безалкогольных напитков, как функциональных продуктов,
заключающаяся в том, что они являются сложносоставными продуктами, а
8
насыщение их различными настоями лекарственно-технического сырья делает их
незаменимыми в рационе питания каждого человека.
Хлебный квас – один из лучших безалкогольных напитков. По вкусовым и
пищевым качествам он не имеет себе равных.
Потребительские свойства квасов определяются пищевой ценностью, в том
числе безопасностью. Квас обладает не только высокими вкусовыми качествами,
но бодрит и нормализует обменные процессы в организме. По воздействию на
организм он подобен кефиру, простокваше, кумысу и ацидофилину. Квас, как
всякий продукт молочнокислого брожения, регулирует деятельность желудочнокишечного тракта, препятствует размножению вредных и болезнетворных
микробов, поднимает тонус организма, улучшает обмен веществ и благоприятно
влияет на сердечнососудистую систему. Эти целебные свойства объясняются
наличием в нем молочной кислоты, витаминов, свободных аминокислот,
различных сахаров и микроэлементов.
Объектами
исследования
явились
сухой
хлебный
квас;
дрожжи
хлебопекарные «Саф-Момент» (по ТУ 9182-001-48975583-2000); сок яблочный
осветленный (по ГОСТ 656-79); мед, органические кислоты (аскорбиновая,
лимонная, янтарная); два образца хлебного кваса.
Предмет исследования. В ходе исследований выяснены перспективы
разработки безалкогольных напитков типа кваса; экспериментально было
выяснено влияние органических кислот на скорость роста пивных дрожжей, и
подобрано необходимое рецептурное количество вносимой янтарной кислоты;
усовершенствована
рецептура
хлебных
квасов
и
расширен
ассортимент
безалкогольных напитков; проведена органолептическая и физико-химическая
оценка сырья и готовых продуктов, показавшая высокое качество; установлен
предельный срок хранения хлебных квасов.
Цель исследования – разработка биотехнологии безалкогольных напитков
брожения и оценка их качества.
Задачи исследования:
– проведение патентного анализа по проблеме исследования;
9
– определение необходимого количества вносимой янтарной кислоты для
улучшения роста дрожжей;
– исследование показателей качества сырья для производства кваса;
– разработка рецептур и технологии кваса натурального брожения;
– исследование качества и сохраняемости готового продукта.
Основные методы исследования. Для решения поставленных задач
использовали органолептические, физико-химические методы исследований.
Микробиологические исследования проводили на микроскопе «Axio Imager».
Структура исследования. Работа состоит из трех глав, включает 20 таблиц,
8 рисунков, 64 исследуемых источника.
Теоретическая значимость заключается в использовании результатов
работы в деятельности ученых-разработчиков данного направления.
Практическая значимость работы заключается в совершенствовании
технологий
и
рецептур
хлебных квасов
и расширении
ассортимента
безалкогольных напитков на российском потребительском рынке, что особо
актуально в связи с поставленной Правительством страны директивы в
направлении импортозамещения и оздоровления населения.
10
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1
Обзор рынка безалкогольных напитков брожения
Квас – один из древних, исконно русских напитков, который способен не
только утолить жажду, но и может служить для лечения многих заболеваний, т.е.
является напитком лечебно-профилактической направленности. История квасов
насчитывает более тысячи лет, но и в современном мире этот напиток пользуется
спросом [49].
В нашей стране квас является самостоятельным напитком. Согласно
классификации европейской организации Beer Judge Certification Program,
занимающейся подготовкой
и сертификацией судей для проведения пивных
дегустационных соревнований, квас является пивом и относится к категории
«Пиво историческое, традиционное, местное» (historical, tradition alorindigeous
beers).
Распространены три сорта кваса: хлебный, ягодный и фруктовый.
В зависимости от используемого плодово-ягодного сырья существуют
следующие сорта кваса: грушевый, клюквенный, лимонный, вишнѐвый, и другие.
При этом к обычным хлебным квасам добавляют соки фруктов и ягод.
В продаже распространены следующие сорта хлебного кваса: русский квас
(из ржаной муки и такого же солода); баварский квас (из красного ячменного
солода, пшеничной муки и патоки); кислые щи (из ржаного и ячменного солода и
пшеничной муки); белый сахарный квас (из ржаных сухарей, пшеничного солода
и сахара).
Квас
брожения
является
питательным
продуктом,
стимулирующим
пищеварение, обмен веществ, содействует окислительно-восстановительным
процессам, нормальному отложению солей в костных тканях и улучшает
деятельность сердечнососудистой системы, так же квас брожения регулирует
функции ЦНС. На Руси было известно множество рецептов квасов, к сожалению,
неоправданно преданных забвению к настоящему времени [2, 28].
11
Употребление кваса соответствует принципам здорового образа жизни,
получившим в последнее время широкое распространение во всем мире.
Процесс изготовления кваса имеет многовековую историю, однако до
середины
прошлого
столетия
эти
технологии
имели
домашнее
или
полупромышленное применение [58].
В 60 – 80-е гг. прошлого столетия начался промышленный выпуск кваса,
было освоено производство концентрата квасного сусла и концентрата кваса. В
этот период выпуск кваса составлял 30 % от всего объема выпуска
безалкогольных напитков [56].
В начале девяностых в нашей стране было падение промышленного
производства всех видов товаров, в том числе и в пищевой промышленности.
Производство и потребление кваса упало до 3 %, от потребления напитков, к
2005 году – оно выросло до 10 %, и к 2010 году составило 25 % [22].
Несбалансированность рациона большинства россиян в современных
экономических условиях создает постоянный дефицит незаменимых факторов
питания, обязательных для потребления в экологически неблагоприятных
районах.
В настоящее время отмечено резкое снижение иммунитета, а следовательно
рост заболеваемости и смертности. Что тесно связано с загрязнением
окружающей среды вследствие токсичных выбросов промышленных предприятий
в атмосферу, сточные воды, реки.
Особенно заметно влияние загрязнения окружающей среды на иммунный
статус детей, так как именно в этом раннем возрасте закладываются основы
здоровья [21].
Поэтому
по
всему
миру
широкую
популярность
завоевали
профилактические и функциональные напитки [59].
Безалкогольные
напитки
–
удобный
объект
для
обогащения
их
биологически активными компонентами и оздоровления населения, а невысокая
стоимость и высокие потребительские свойства безалкогольных напитков
обеспечивают массовость употребления и популярность у населения.
12
Несмотря на то, что сегодня у населения высок интерес к истинно русским
напиткам, таким, как квас, сбитень, медовуха, доля зарубежной продукции
достаточно высока. В основном это сильногазированные «синтетические»
напитки, в основе которых лежат ароматизаторы, консерванты, пищевые
красители [25, 64].
На современном рынке наблюдается острый дефицит натуральных напитков
профилактического назначения (на соках и композициях из нетрадиционного
сырья), с биопротекторными свойствами. Нехватка такой продукции может быть
компенсирована использованием местного сырья, в частности плодово-ягодного,
пряно-ароматического и лекарственно-технического [21].
Сегодня
перед
бродильной
промышленностью
стоит
задача
интенсифицировать процесс производства кваса, а также повысить сроки
хранения готовой продукции и сохранить вкусовые достоинства национального
напитка.
Питание – один из важнейших факторов, влияющих на организм человека и
состояние его здоровья. Основная задача рационального питания заключается в
обеспечении нормального роста и развития организма, поддержании умственной
и физической работоспособности, созданию условий для адекватной адаптации
человека к окружающей среде, увеличению продолжительности жизни, причем
активной и полноценной [16, 29].
В
последнее
десятилетие
состояние
питания
населения
России
характеризуется изменением его структуры и качества, являющихся важнейшими
факторами риска, приводящего к развитию различных болезней. Проведенные в
последние годы исследования показали, что у населения России наблюдается
постоянный дефицит витаминов, макро- и микронутриентов [34].
В рамках развития концепции оптимального питания сформировалось новое
направление в науке – функциональное питание, которое включает разработку
теоретических основ производства, реализации и потребления функциональных
продуктов. Сектор функциональных продуктов и напитков – это наиболее
удобная, естественная форма внесения и обогащения организма человека
13
микронутриентами, в том числе витаминами, минеральными веществами,
микроэлементами, полифенолами и другими компонентами [30, 64].
Функциональные напитки могут регулировать биологические функции
организма, улучшать защитные механизмы, помогать предупреждать наиболее
распространенные заболевания, а также замедлять процесс старения и улучшать
общее физическое состояние человека [16, 61].
Одним из подобных функциональных напитков, является квас. Квасом
называют напиток, содержащий не более 1,2 % об. спирта, приготовляемый путем
незавершенного спиртового или спиртового и молочнокислого брожения
экстрактов из зернового, овощного, плодово-ягодного и другого растительного
сырья, и натуральных сахаросодержащих продуктов [34].
Современные хлебные квасы брожения по вкусовым, жаждоутоляющим,
освежающим свойствам и биохимическому составу относят к лучшим категориям
безалкогольных напитков. Питательная ценность 1 дм3 кваса составляет
1000-1170 кДж (240-280 ккал). Энергетическую ценность кваса рассчитывают как
сумму калорийностей углеводов и спирта молочной кислоты [42].
Как продукт незавершенного спиртового и молочнокислого брожения
сусла, приготовленного путем экстрагирования сухих веществ ржаного и
ячменного солодов, а также несоложеных зерновых культур, квас является
биологически сложным продуктом. Питательной основой хлебного кваса
брожения служат углеводы (мальтоза, сахароза, глюкоза и фруктоза); белки,
аминокислоты и аминный азот; витамины (С, В1, В2, РР, D и др.); органические
кислоты (молочная, винная, лимонная и др.). Ароматические и вкусовые вещества
кваса
обусловлены
продуктами
концентрированного
зернового
сырья
и
метаболизма дрожжей [46].
Гетероферментативные микроорганизмы, образуя молочную кислоту,
летучие кислоты и углекислый газ, придают напитку приятные аромат и вкус [17].
Эти достоинства кваса определяют характер его потребления, в том числе
способность утоления жажды, повышение и улучшение процессов пищеварения.
14
Молочнокислые бактерии, присутствующие в квасе параллельно со
спиртовым брожением, вырабатывают кисломолочные продукты брожения,
обладающие лечебными свойствами, в том числе повышающие секреторную
деятельность и подавляющие гнилостные бактерии пищеварительного тракта,
улучшают
выделение
ферментов,
способствующих
более
быстрому
перевариванию пищи [3, 5, 43].
В качестве регулятора метаболизма ученые рассматривают компоненты
кваса, регулирующие метаболизм в организме и отвечающие за определенные
сегменты этого процесса. Среди таких соединений – хром, ванадий, медь,
алюминий, кальций и др. Определенные количества этих соединений должны
поступать в организм человека с пищей и напитками.
Наличие микроэлементов в квасе обусловлено содержанием их в ржаном,
ячменном зерне и воде, которое составляет (в 100 г): до 80 мг кальция,
340 мг фосфора, до 13 мг железа, 1,8 мг меди,8 мг марганца,5 мг молибдена,
3,5 мг цинка, 11 мг кобальта. В последние годы ученые-диетологи все больше
обращают внимание на так называемые глюкозные новаторы. Они служат
индукторами или специфическими регуляторами, поступающими в организм из
растительной пищи. Сегодня в нашем рационе крайне мало этих веществ, что
снижает защитные свойства организма [16].
В квасе содержится до 50 г/л углеводов, 2 г/л белков, 3 г/л органических
кислот и 2 г/л золы. Биологическую ценность квасов можно оценить по
качественному и количественному составу аминокислот.
Аминокислотный
состав
готового
напитка
значительно
обогащен
аминокислотами, сумма которых составляет 202,2 мг/л по сравнению с 8,7 мг/л в
квасном напитке. Наиболее значительно содержание таких аминокислот, как
валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин треонин, которые
являются незаменимыми. Существенно содержание таких аминокислот, как
метионин – 25,6 мг/л, фенилаланин – 22,2 мг/л и глютаминовая кислота
– 24,8 мг/л [17].
15
Как видно из представленного химического состава кваса, можно сделать
вывод,
что
квасы
гетероферментативными
брожения
являются
функциональными
поликомпонентными,
напитками,
обладающими
многогранными профилактическими воздействиями на организм человека,
улучшая обмен веществ.
1.2 Анализ современных технологий производства квасов
Изначально в нашей стране готовили хлебные, фруктовые, ягодные,
медовые и другие квасы, сырьём для которых служили рожь, ячмень, пшено,
гречиха, фрукты, ягоды, мёд, сахар, пряности, травы, коренья [28].
В настоящее время при приготовлении кваса наиболее широко применяют
хлебопекарные прессованные дрожжи. Также допускается для этих целей
использование импортных хлебопекарных дрожжей, разрешенных к применению
в пищевой промышленности уполномоченными надзорными органами России.
Это объясняется простой технологией использования хлебопекарных дрожжей в
отличие от чистых культур микроорганизмов, для разведения которых
необходимо специальное оборудование [19, 20].
Самыми распространёнными в квасоварении считаются дрожжи расы М,
которые являются факультативными анаэробами, хорошо сбраживают глюкозу,
сахарозу, слабее мальтозу, раффинозу. Экспериментальным путём установлена их
способность сбраживать декстрины. Они не усваивают лактозу, арабинозу,
ксилозу. В настоящее время открывается всё большее количество рас дрожжей,
обладающих лучшими характеристиками, по сравнению с ранее применяемыми
расами [4, 57].
Для производства концентрата квасного сусла применяют ржаную
хлебопекарную муку 95 %-ного обойного помола. Мука должна соответствовать
следующим
характеристикам:
иметь
серовато-белый
цвет,
с
заметными
частицами оболочек зерна, не должно быть горького или кисловатого привкуса, а
так же затхлого и плесневелого запаха; влажность муки
не выше 15,0 %,
16
зольность не выше 2 %. В муке должны отсутствовать амбарные вредители. При
разжевывании ржаной муки на зубах не должно ощущаться хруста [23, 27].
Так же в технологии квасоварения используется кукурузная мука. Эта мука
имеет крупный помол и производится из очищенной кукурузы. Она необходима
для производства концентрата квасного сусла [24, 25].
Алексеева Г.Э. и Алексеева Н.П. предлагают способ приготовления
хлебного кваса, который заключается в том, что готовят квасное сусло путем
смешивания ржаных сухарей ячменной муки из ячменного солода или из
непроросших зерен ячменя, овсяной муки из непроросших зерен овса с горячей
водой, выдержки, отделения осадка, добавления сахара, изюма и дрожжевой
массы
и
сбраживания
сусла.
Данное
изобретение
позволяет
улучшить
микробиологические показатели, а также вкусовые качества [52].
При производстве хлебного кваса по настойному способу получения сусла
применяют квасные хлебцы. Выпекают их из смеси ржаного и ячменного солода,
ржаной муки и воды, без дрожжей или закваски. На вкус квасные хлебцы кислосладкие, без горького привкуса, с резко выраженным ароматом, характерным для
ржаного хлеба с солодом, без посторонних запахов, темно-коричневого цвета,
переходящего в черный. Влажность мякиша при отпуске с завода не более 40 %,
кислотность не более 60 см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией
1 моль/дм3 на 100 г экстракта вытяжки [1].
Сухой
хлебный
квас
является
полуфабрикатом
для
домашнего
приготовления хлебного кваса и в порядке исключения для промышленного
производства кваса настойным способом. Сухой хлебный квас вырабатывают из
сухарей специально выпеченного хлеба. Сухой квас значительно уступает по
качеству квасным хлебцам, так как при сушке несколько теряется хлебный
аромат. Для переработки хлебцев в сухой квас требуются дополнительные
затраты, что повышает себестоимость кваса. По внешнему виду сухой хлебный
квас представляет собой сухарную муку крупного помола со вкусом и ароматом,
характерными для ржаного заварного хлеба, без горького привкуса и
постороннего запаха, коричневого цвета с красноватым оттенком, влажностью не
17
более 10 %, кислотностью не более 60 см3 раствора гидроокиси натрия
концентрацией 1 моль/дм3 на 100 г экстракта вытяжки [32].
В настоящее время квасы получают, как правило, из концентрата квасного
сусла (ККС), первые опыты по получению которого были проведены в 40-х годах
прошлого столетия, продолжены в 50-х годах и внедрены в 60-х [18].
Концентрат квасного сусла (ККС) – это сгущенный хлебный экстракт,
растворяется в воде без образования осадка, допускается легкая опалесценция его
раствора.
При
изготовлении
концентрата
не
разрешается
применение
консервантов.
В современных условиях существует два способа приготовления концентрат
квасного сусла:
– из свежепроросшего ржаного солода и ржаной муки;
– из сухих солодов (ржаного и ячменного) и несоложеного сырья.
Технология ККС по первому способу состоит из очистки и сортировки ржи,
процессов замачивания и проращивания, измельяения, приготовления затора, его
разделения,
осветления
сусла,
концентрирования
сусла,
термообработки
концентрата и розлива готового продукта [31].
По второму способу приготовление ККС начинают с дробления солодов,
несоложеного сырья и выполняют далее операции, аналогичные первому способу.
Для производства ККС из несоложеного сырья используют: рожь, ржаную
муку, кукурузу, ячмень, муку и крупу кукурузную [26, 41].
ЗАО «Производственное объединение «АРОНАП» предлагает, способ
производства
концентрата
квасного
сусла
путем
осахаривания
смеси
зернопродуктов в виде муки ржаной и солода ржаного в присутствии ферментов.
Причем в качестве солода ржаного содержит солод неферментированный в
сочетании с солодом ячменным пивоваренным. Полученный концентрат имеет
содержание сухих веществ 57-67 мас. % и кислотность, эквивалентную
7,0-25,0 см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1,0 моль/дм3 на
100 г продукции. Композиция для производства концентрата квасного сусла
содержит
20-25
мас.
%
солода
ржаного
неферментированного
сухого,
18
13-15 мас. % солода ячменного пивоваренного сухого и остальное – муку ржаную.
Изобретение позволяет получить концентрат квасного сусла, из которого
приготовляют светлый окрошечный квас [35].
Выпускают также концентрат обогащенного квасного сусла (КОКС). Это –
густая вязкая жидкость коричневого цвета с массовой долей сухих веществ 67 %,
кислотностью
см3
30±10
раствора
гидроокиси
натрия
концентрацией
1 моль/дм3, расходуемого на титрование 100 г концентрата [36].
Квас, как безалкогольный напиток обладает сладким вкусом, так как при его
изготовлении применяют сахар, являющийся не только вкусовым и питательным
веществом, но и элементом, без которого невозможно брожение. Количество
вводимого сахара определяет питательную ценность и калорийность напитка [57].
В квасоварении используют не только сахар, но и его заменители (пищевой
сахарин, сорбит, ксилит, аспартан и др.). Их применяют при производстве
низкокалорийных квасов и напитков для больных диабетом [17].
Кочетов А.А. предлагает композицию кваса, которая содержит следующие
ингредиенты на 1000 дал готового продукта: сахар-песок 180-182 кг, концентрат
квасного сусла 38-40 кг, мед натуральный цветочный 34-36 кг, дрожжи
прессованные
хлебопекарные
2,5-3,5
кг,
молочная
кислота
40 % – 0,01-0,013 дм3. Данная композиция ингредиентов позволяет расширить
ассортимент кваса, повысить органолептические свойства и стабильность
готового
продукта,
а
также
обеспечивает
получение
синергетического
эффекта [33].
Для производства сброженных основ, применяемых с целью обогащения
специальных сортов кваса, могут быть использованы практически любые виды
соков из плодов и ягод, характеризующихся наличием в них биологически
активных веществ, в частности углеводов, водорастворимых витаминов (витамин
С, группы В, Р-активные соединения и др.), совокупностью макро- и
микронутриентов.
Московский
государственный
университет
пищевых
производств
предложил, при приготовлении квасного сусла использовать зерно-солодовые
19
заторно-фильтрационные промывные воды с массовой долей сухих веществ
1-7 % и питьевую воду, обработанную ультрафиолетовым излучением, при этом
массовая доля сухих веществ в квасном сусле 3-8 %. При сбраживании
используют пивные дрожжи низового брожения в количестве 8-10 млн. кл/мл и
аминокислотно-витаминный активатор, сбраживают квасное сусло до снижения
массовой доли сухих веществ на 1-2 %, в снятый с осадка квас вводят осадитель,
повторно выдерживают при температуре 2-4 °С и снимают с осадка. Данное
изобретение позволяет получить дешевый и стойкий квас или напиток брожения в
условиях пивоваренного производства, особенно минипроизводства, а также
полноценно использовать зерновое сырье, эффективно использовать отходы
пивоваренного производства и снизить за счет этого отрицательное воздействие
на окружающую среду [53].
Зайченко А.М., Фролова А.В. и Голубев Э.А. предлагают способ
производства
кваса,
заключающийся
в
сбраживании
квасного
сусла
комбинированной закваской из предварительно подготовленной разводки
подмоложенных хлебопекарных прессованных дрожжей и из молочнокислых
бактерий. В качестве последних используют штамм L. delbruckii-76, размножение
которого на трех последних стадиях осуществляют путем заквашивания
осахаренной заварки из смеси муки пшеничной хлебопекарной второго сорта и
воды до конечной кислотности 16-20 см3 раствора гидроокиси натрия
концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3 заварки. Данное изобретение позволяет
придать вкусу кваса яблочный оттенок [55].
Московский
научно-исследовательский
институт
эпидемиологии
и
микробиологии им. Г.Н. Габричевского, предлагает при приготовлении кваса
наряду с чистой культурой дрожжей используют медицински значимые штаммы
бифидобактерий с известными лечебно-профилактическими свойствами –
B. longum B379M, B. bifidum 791 и B. bifidum ЛВА-3. При этом проводят
последовательное
сбраживание
квасной
основы
дрожжами,
а
затем
бифидобактериями, либо бифидобактерий в виде концентрата добавляют в
пастеризованный после дрожжевого брожения квас. Данное изобретение придает
20
квасу специфические лечебно-профилактические свойства в отношении острых
кишечных инфекций и дисбактериозов [51].
ЗАО
«Международное
экономическое
сотрудничество»
предлагает
производство кваса, заключающееся в том, что готовят исходное квасное сусло,
содержание сухих веществ в котором 7,8-8,0 %. В сусло задают хлебопекарные
дрожжи в количестве 2,2-3,2 г/л. Брожение сусла проводят до снижения сухих
веществ в нем на 1,8-2,0 %. Полученный молодой квас выдерживают на холоде и
затем снимают с образовавшегося осадка дрожжей. Затем в него добавляет
осадитель в виде Айсингласса или Биофайна или в виде препаратов аналогичного
действия. Вновь выдерживают квас на холоде до образования плотного осадка
дрожжей, с которого квас снимают и получают после купажирования прозрачный
напиток красновато-коричневого цвета с приятным освежающим вкусом
сброженного хлебного напитка и с ароматом свежего ржаного хлеба. Перед
розливом кваса в бутылки его подвергают фильтрации, карбонизации и
пастеризации. Данное изобретение позволяет получить продукт, пригодный для
хранения в бутылках около 15 суток и имеющий при этом привлекательный
товарный вид [54].
1.3 Характеристика добавок при производстве квасов
Главным сырьём для производства хлебных квасов является рожь. Рожь это зерновая культура, не содержит оболочки и по своему составу близка к зерну
ячменя. Питательная ценность кваса определяется главным образом содержанием
крахмала и сахаров.
Масса 1000 зерен ржи колеблется в пределах 15-25 г. Натура зерна (масса в
г/л): I класс – не менее 730; II – не менее 715; III – не менее 700;
IV – не менее
685. Химический состав зерна ржи зависит от климатических условий,
возделываемых сортов и применяемых технологий: вода – 15 %; белковые
вещества – 9-17 %; жир – 1,7 %; углеводы – 70 %; в том числе крахмал до 63 %;
целлюлоза – 1,9 %; гуммивещества – 2,5-5 %; минеральные вещества – 1,9 %.
Рожь, предназначенная для получения солода, не должна иметь затхлого и
21
плесневелого запаха, горького вкуса. Содержание зерновой и сорной примесей не
должно превышать 5 %, в том числе сорной не более 2 %.
Сахара ржи представлены сахарозой и раффинозой.
Белковые вещества ржи состоят главным образом из альбуминов,
глобулинов, глиадинов (проламинов) и глютелинов.
Состав
жиров
представлен
следующими
ненасыщенными
жирными
кислотами: линоленовая, линолевая, олеиновая, пальмитиновая и стеариновая.
Витаминный состав ржи богат витаминами группы В, но имеются в
незначительных количествах и другие водорастворимые витамины: В1 (тиамин),
В2 (рибофлавин), никотиновая кислота, пантотеновая кислота и др.
В зерне ржи при солодоращении активизируются следующие ферменты:
липаза, карбогидролазы, эндо- и экзопептидазы, каталаза, пероксидаза и др. Для
солодоращения применяют рожь с содержанием белка 12 % и более, благодаря
чему можно получить солод с оптимальным количеством ароматических и
красящих веществ. Экстрактивность ржи может быть 65-70 % [14, 57].
В технологии квасоварения ячменный применяют в виде зерна или
измельченный на муку. Солодоращение ячменя требуется для инициации
ферментативной
активности
зерна
и
первичного
его
преобразования
(преобразования крахмала амилазой в сбраживаемые сахара, а также расщепления
полисахаридов, содержащихся в клеточной стенке, под действием β-глюканаз и
ксиланаз). Технология получения солода состоит из следующих операций:
проращивание зерена и сушка для прерывания процесса проращивания. При
разных условиях солодоращения и сушки получают разные виды солода, при этом
важным параметром является уровень модификации солода, то есть степень
расщепления крахмала и β-глюкана в ходе солодоращения. В зависимости от
применяемой температуры сушки можно получить солод с различными
оттенками.
Для производства хлебного кваса и квасных напитков применяют
концентрат квасного сусла (ККС). Ржаной и ячменный солод (кукурузную либо
ржаную муку) затирают в воде с применением ферментных препаратов и
22
ферментированного ржаного солода. В результате получают сусло, освобождают
его от гущи, затем концентрируют путем выпаривания в аппаратах различных
типов, чаще с применением вакуума.
Концентрат
квасного
сусла
это
сиропообразная
жидкость
темно-
коричневого цвета, с горьковатым кисло-сладким вкусом и ароматом ржаного
хлеба. Массовая доля сухих веществ в ККС около 70±2 %, кислотность 16-40 мл
1н. раствора щелочи на 100 г концентрата.
При растворении в воде ККС допускаются в виде исключения опалесценция
и осадок не более 1,0 % по объему [41].
Квас, как безалкогольный напиток обладает сладким вкусом, так как при его
изготовлении применяют сахар, являющийся не только вкусовым и питательным
веществом, но и элементом, без которого невозможно брожение. Количество
вводимого сахара определяет питательную ценность и калорийность напитка [57].
Сахар представляет собой сахарозу (С12Н22О11) получаемую из сахарной
свеклы или тростника. Сахароза плавится при 160 °С, а при более высокой
температуре карамелизуется. Для приготовления кваса используют сахар-песок,
сахар-рафинад или жидкий сахар (сахарный сироп).
По качеству сахар-песок должен удовлетворять требованиям стандарта:
влажность не более 0,14 %, доброкачественность не менее 99,75 %; содержание
редуцирующих веществ не более 0,05 %; содержание золы не более 0,03 %;
цветность не более 0,8 усл. ед. на 100 частей сухих веществ, оптическая плотность
92 ед. [37].
Мед является уникальным природным продуктом как по составу, так и по
биологическим свойствам. Основными компонентами меда являются углеводы.
Они составляют от 95 до 99 % в пересчете на сухие вещества.
В меде содержатся 2 моносахарида, 11 дисахаридов и 22 олигосахарида. Из
моносахаридов присутствуют глюкоза и фруктоза. Дисахариды меда-сахароза,
мальтоза, изомальтоза, мальтулоза, изомальтулоза, трегалоза, ламинарибиоза и
ряд соединений, имеющих тривиальное название, которые ранее не были
обнаружены в животных и растительных тканях (кожибиоза, тураноза, нигроза).
23
В числе олигосахаридов - паноза, мальтотриоза, кестоза, изомальтотрноза,
изомальтотетроза, изомальтопентоза, раффиноза и ряд углеводов с тривиальными
названиями, также обнаруженных только в меде [45, 62].
При производстве кваса вода является технологическим сырьем, ее
содержание около 90-95 % в готовом напитке. Поэтому к качеству воды
предъявляются повышенные требования.
Вода для производства кваса должна удовлетворять требованиям стандарта
на питьевую воду.
В квас, как и в другой безалкогольный напиток, вносят органические
кислоты. С точки зрения технологии, наибольший интерес представляют
3 органические кислоты: аскорбиновая, лимонная, янтарная.
Органические кислоты – кислоты, содержащиеся в клеточном соке многих
растений. Попадая в организм, они участвуют в биохимических реакциях, играют
важную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Наиболее
распространенными органическими кислотами являются аскорбиновая, лимонная,
винная и яблочная, содержащиеся в плодах малины, землянике, клюкве,
цитрусовых, листьях хлопчатника, тысячелистника, лимонника китайского [39].
Аскорбиновая
кислота
(Витамин
С,
лат.
Acidum
ascorbinicum)
–
лекарственное средство, витамин. Белый кристаллический порошок кислого
вкуса. Легко растворим в воде, растворим в спирте.
Витаминное средство, оказывает метаболическое действие, не образуется в
организме человека, а поступает только с пищей. Участвует в регулировании
окислительно-восстановительных
процессов,
углеводного
обмена,
свертываемости крови, регенерации тканей; повышает устойчивость организма к
инфекциям, уменьшает сосудистую проницаемость. Обладает антиагрегантными
и выраженными антиоксидантными свойствами.
В
безалкогольной
промышленности
применяется
в
основном
как
антиоксидант и источник витамина С, в готовом напитке.
Лимонная
кислота
(2-гидрокси-1,2,3-пропантрикарбоновая
кислота)
(C6H8O7) – кристаллическое вещество белого цвета, температура плавления
24
153 °C, хорошо растворима в воде, растворима в этиловом спирте, мало
растворима
в
диэтиловом
эфире.
Лимонная
кислота,
являясь
главным
промежуточным продуктом метаболического цикла трикарбоновых кислот,
играет важную роль в системе биохимических реакций клеточного дыхания
множества организмов. Вещество чрезвычайно распространено в природе:
содержится в ягодах, плодах цитрусовых, хвое, стеблях махорки, особенно много
её в китайском лимоннике и недозрелых лимонах.
Лимонная кислота широко используется как вкусовая добавка и консервант
в пищевой промышленности (пищевая добавка E330), для производства напитков,
сухих шипучих напитков.
Также в растениях встречается янтарная кислота. Она является продуктом
естественного происхождения и вырабатывается в клетках животных, человека и
растений, образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов, является
участником обмена веществ.
Янтарная кислота (бутандиовая кислота, этан-1,2-дикарбоновая кислота)
НООС-СН2-СН2-СООН
–
двухосновная
предельная
карбоновая
кислота.
Бесцветные кристаллы, растворимые в воде и спирте. Температура плавления
185 °C. Содержится в небольших количествах во многих растениях, янтаре.
Некоторые пищевые продукты богаты янтарной кислотой - простокваша,
сыр, устрицы, сухие вина, незрелые ягоды, некоторые фрукты и овощи
(картофель, свежая капуста). В мясе, мучных изделиях, не сквашенных молочных
продуктах ее мало. Основная масса продуктов питания лишена янтарной кислоты.
За рубежом практикуют применения янтарной кислоты в качестве пищевой
добавки. Наиболее широко ее используют для приготовления прохладительных
напитков, соусов, супов. Она не только повышает пищевую ценность продуктов,
но и способствует их лучшему сохранению благодаря антиоксидантным и
дезодорирующим свойствам [60].
Решением Государственного Комитета по санитарно-эпидемиологическому
надзору Российской Федерации М 1-П/11-132 от 8 февраля 1994 года янтарная
кислота разрешена для использования в пищевой промышленности.
25
Потребность
в
янтарной
кислоте
возрастает
в
условиях
психоэмоциональных напряжений, в период восстановления после болезней и
интоксикаций, сопровождающихся нарушениями мозгового и периферического
кровообращения, снижением иммунитета.
Янтарная кислота рекомендуется в районах радиационного, химического и
иного загрязнения, экологических катастроф. Она играет важную роль в
процессах аэробного окисления - она не только повышает энергетический
потенциал клетки и организма здорового человека в целом, но и обладает
лечебными свойствами. При экспериментальных и клинических испытаниях было
доказано, что применение янтарной кислоты предупреждает токсическое
действие снотворных и наркотических средств. Также оказалось весьма
эффективным применение янтарной кислоты для уменьшения токсического
действия алкоголя и снятия похмельного синдрома [48].
Также необходимо отметить, что янтарная кислота оказывает эффективное
воздействие при приеме людьми пожилого возраста, активизируя основные
физиологические функции организма.
Известно, что янтарная кислота является универсальным участником
обмена веществ живой клетки. Главная её роль заключается в снабжении
энергией митохондрий, что позволяет им в свою очередь осуществлять синтез
АТФ. Искусственные добавки янтарной кислоты или её солей не изменяют
органолептических качеств вин и напитков, а их присутствие способствует
сохранности витаминов С, Р и РР в соках и виноградных винах, поддерживает
высокий уровень активности гидролитических и протеолитических ферментов.
Изготовление напитков с янтарной кислотой безвредно для организма человека,
так как она разрешена в качестве пищевой добавки.
Добавление янтарной кислоты в столовые виноматериалы и напитки
брожения приводит к изменению соотношения между отдельными органическими
кислотами в ходе его хранения. Заметно нарастает количество молочной кислоты,
что благотворно сказывается на органолептических свойствах напитков и
обуславливает его «мягкость».
26
Проведенный анализ литературы показал, что производство кваса в России,
как функционального напитка, с каждым годом возрастает. Производители
усовершенствуют
технологии,
для
сокращения
времени
производства
и
увеличения сроков хранения. Однако, готовый продукт, не отвечает вкусовым
достоинствам национального напитка, что является одной из основных задач
стоящей перед бродильной промышленностью. Поэтому в качестве основного
сырья, мы выбрали сухой хлебный квас, который вырабатывается из сухарей
специально выпеченного хлеба, и придает готовому напитку необходимые
вкусовые достоинства.
Для
сбраживания
микроорганизмов
и
их
квасного
сусла
используют
различные
расы
штаммы.
Более
подходящими
являются
сухие
хлебопекарные дрожжи, это объясняется простой технологией их использования в
отличие от других микроорганизмов, для разведения которых необходимо
специальное оборудование.
27
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Организация проведения эксперимента
Работа
проводилась
«Промышленной
химии
в
и
технологической
биотехнологии»
лаборатории
Орловского
кафедры
госуниверситета
им. И.С. Тургенева в соответствии с представленной схемой (рисунок 1).
I этап. Аналитический обзор литературы
Патентный поиск
Обоснование целей и задач работы
II этап. Исследование факторов, формирующих
качество квасов
Подбор вида органических
кислот
Подбор концентрации
органической кислоты
III этап. Разработка научно-обоснованных рецептур и технологий
квасов натурального брожения
Получение экспериментальных образцов
IV этап Исследование показателей качества и сохраняемости квасов
Рисунок 1 – Схема исследований
2.2 Объекты исследований
Объектами исследования в работе являлись:
- сухой хлебный квас (по ТУ У 158.00389676.003-98, ТМ «ДЕКО»);
- дрожжи хлебопекарные «Саф-Момент» (по ТУ 9182-001-48975583-2000);
28
- сок яблочный осветленный (по ГОСТ 32101-2013; [8]; «Добрый»,
ЗАО «Мултон»);
- кислота янтарная (по ГОСТ 6341-75);
- кислота лимонная моногидрат пищевая (по ГОСТ 908-2004);
- кислота аскорбиновая пищевая (по ГОСТ 4815-76);
- мед (по ГОСТ Р 54644-2011; [10]; «Медовая Поляна», ООО «Прополис»).
- разработанные образцы квасов.
2.3 Методы исследования
Для решения поставленных задач использовали органолептические, физикохимические методы исследований. Отбор проб осуществлялся в соответствии с
нормативным документом на квасы [7].
В таблице 1 представлены методы исследования сырья и готовых
продуктов [11].
Таблица 1 – Показатели и методы исследования сырья и готовых продуктов
№
1
1
2
3
4
5
6
Наименование показателей
2
Сухой хлебный квас
Массовая доля сухих веществ, %
Цветность, %
Кислотность, %
Яблочный сок осветленный
Минимальное содержание растворимых сухих
веществ, %
Массовая доля осадка в соках осветленных, %,
не более
Посторонние примеси
Метод и нормативные
документы
3
ГОСТ 31494-2012
ГОСТ 31494-2012
ГОСТ 31494-2012
ГОСТ 28562
ГОСТ 8756.9
Визуально
29
Продолжение таблицы 1
1
7
8
9
10
11
12
13
2
3
Мёд натуральный
Диастазное число, ед. Готе, не менее
ГОСТ Р 54644-2011
Массовая доля сахарозы, %, не более
ГОСТ Р 54644-2011
Активная кислотность, рН
ГОСТ Р 54644-2011
Янтарная, лимонная и аскорбиновая кислоты
Исследование влияния органических кислот на Микробиологическое
рост дрожжей
исследование
Квас хлебный
Общая кислотности кваса, %
ГОСТ 31494-2012
Массовая доля спирта, %
ГОСТ 31494-2012
Органолептические показатели
ГОСТ 22569-2001
2.3.1 Определение показателей качества сухого хлебного кваса
2.3.1.1 Определение массовой доли сухих веществ
Бюксу с 20-30 г песка, и стеклянной палочкой, не выступающей за края
бюксы, помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре
(102±2) °С в течение 30-40 мин. После этого бюксу вынимают из сушильного
шкафа, закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе 40 мин и взвешивают с
записью результата, в граммах, до четвертого десятичного знака. В эту же бюксу
вносят 5,0-5,1 г растертых квасных хлебцев с записью результата, в граммах, до
четвертого знака после запятой, бюксу закрывают крышкой и немедленно
взвешивают. Затем содержимое тщательно перемешивают стеклянной палочкой
до получения однородной массы. Затем открытую бюксу и крышку помещают в
сушильный шкаф с температурой (102±2) °С. По истечении 2 ч бюксу вынимают
из сушильного шкафа, закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе 40 мин и
взвешивают. Последующие взвешивания проводят после высушивания в течение
1 ч до тех пор, пока разность между двумя последовательными взвешиваниями
будет менее или равна 0,001 г.
Массовую долю сухого вещества Хс.в., %, вычисляют по формуле:
Х=
(m1  m 0 )  100
,
m  m0
(1)
30
где m1 – масса бюксы с песком, стеклянной палочкой и анализируемой
пробой после высушивания, г;
m0 – масса бюксы с песком и стеклянной палочкой, г;
m – масса бюксы с песком, стеклянной палочкой и анализируемой
пробой до высушивания, г.
2.3.1.2 Определение цветности
Цветность квасных хлебцев определяет колориметрическим титрованием в
фильтрате экстракта вытяжки. Берут два одинаковых химических стакана
вместимостью 150-200 мл из бесцветного стекла.
В один стакан вносят 10 мл фильтрата и 90 мл дистиллированной воды, в
другой 100 мл дистиллированной воды. Стаканы ставят на лист белой бумаги,
затем в стакан с водой приливают 0,1 н. раствора йода из микробюретки до тех
пор, пока цвет содержимого обоих стаканов не станет одинаковым. Цветность
квасных хлебцев (в мл 1 н. раствора йода на 100 г экстракта вытяжки):
Ц = n∙100/e
где
(2)
n – количество 0,1 н. раствора йода, пошедшего на титрование, мл;
e – массовая доля экстрактивных веществ, %.
2.3.1.3 Определение кислотности
Кислотность сухого кваса определяют, используя фильтрат экстракта
вытяжки. В конической колбе к 10 мл фильтрата приливают 90 мл воды и
10 капель фенолфталеина (1 % раствор: 1 г фенолфталеина в 100 мл 96 %
этилового спирта) и титруют смесь 0,1 н. раствора гидроксида натрия до
заметного изменения цвета. Чтобы точнее установить момент перехода цвета,
рядом с титровальным стаканом ставят стакан со смесью, состоящей из 10 мл
вытяжки и 90 мл воды. Титрование можно проводить с красным фенолфталеином.
31
В коническую колбу помещают 10 мл фильтрата и 90 мл дистиллированной воды
и титруют 0,1 н. раствором NaOH до тех пор, пока 4 капли сусла, перенесенные из
колбы на фарфоровую пластинку, при смешивании с 2 каплями красного
фенолфталеина не перестанут его обесцвечивать.
В
анализах
используют
свежеприготовленный
раствор
красного
фенолфталеина. Для этого к 20 мл дистиллированной вода, освобожденной от
диоксида углерода кипячением, приливают 20 капель 1 %-го спиртового раствора
фенолфталеина и 4 капли 0,1 н. раствора гидроксида натрия. Полученный раствор
готовят ежедневно и хранят в закрытой посуде.
Кислотность (в мл 1 н. раствора щелочи на 100 г экстракта):
K = n∙100/e
где
(3)
n – количество 0,1 н. раствора щелочи, пошедшего на титрование, мл;
e – массовая доля экстрактивных веществ, %.
2.3.2 Определение качества осветленного яблочного сока
2.3.2.1 Определение содержания растворимых сухих веществ
Содержание
растворимых
сухих
веществ
в
соке
определялось
рефрактометрическим методом согласно [6].
Метод основан на определении показателя преломления исследуемого
раствора. Перед началом работы протирают призмы рефрактометра марлей или
ватой, смоченной дистиллированной водой или спиртом, сушат и проверяют
установку нуль-пункта по дистиллированной воде.
Темноокрашенные жидкие продукты разбавляют дистиллированной водой
не более чем в 2 раза, определяя массу навески и массу смеси. Небольшое
количество
(2-3
капли)
исследуемого
раствора
помешают
на
рабочую
неподвижную призму рефрактометра и сразу же накрывают подвижной призмой.
Хорошо осветив поле зрения, с помощью регулировочного винта переводят
линию, разделяющую темное и светлое поля в окуляре, точно на перекрестье в
32
окошке окуляра и считывают показания прибора. Проводят два параллельных
определения.
2.3.2.2 Определение массовой доли осадка
Определение
проводят
по
нормативному
документу
[9].
Сухие
центрифужные пробирки взвешивают с погрешностью не более 0,0001 г. Из
объединенной пробы сока после тщательного ее перемешивания отливают (не
давая осесть осадку) около 150 см3 пробы сока.
При использовании центрифужных пробирок вместимостью 25 см 3 из
подготовленной пробы сока, тщательно ее перемешивая, отбирают пипеткой по
25 см3 в каждую из четырех центрифужных пробирок, а затем пробирки с
исследуемым продуктом взвешивают.
Пробирки с соком помещают в водяную баню, нагревают до 85-90 °С и
выдерживают при этой температуре 3 мин. Пробирки с соком переносят в
центрифугу и центрифугируют в течение 20 мин при 8000 об/мин. Затем
пробирки вынимают, осторожно сливают центрифугат, ставят пробирки вверх
дном на фильтровальную бумагу для стекания остатков жидкости. Через 10 мин
следы жидкости, сохранившиеся на стенках пробирки, осторожно, не нарушая
осадка, удаляют полосками фильтровальной бумаги.
Пробирки с осадком взвешивают. Все взвешивания осуществляют с
погрешностью не более 0,0001 г.
Массовую долю осадка (Х) в процентах вычисляют по формуле:
Х=
(m1  m 0 )  100
,
m2
где m0 - масса пустой пробирки, г;
m1- масса пробирки с осадком, г;
m2 - масса навески продукта, г.
(4)
33
Результат выражают с погрешностью до ±0,01 %.
2.3.3 Определение показателей качества меда натурального
2.3.3.1 Определение амилазной (диастазной) активности
Определение активности амилазы (диастазы) основано на способности
этого фермента расщеплять крахмал, что определяют иодной реакцией. Данный
показатель выражают амилазным (диастазным) числом (ед. Готе).
Аппаратура, материалы, реактивы: баня водяная с электрообогревом; весы
лабораторные общего назначения; пробирки стеклянные диаметром 20 мм и
высотой 200 мм; стаканы химические вместимостью 50 и 100 см3; колбы мерные
вместимостью 100, 200 см3; пипетки мерные вместимостью 1, 2, 5, 10 см3; крахмал
растворимый, ч; натрий хлорид, ч; йод кристаллический, ч; калий иодид, ч;
дистиллированная вода, растворы мёда.
Подготовка к испытанию. Приготовление раствора меда массовой
концентрации 100 г/дм3. Приготовление раствора натрия хлорида массовой
концентрации 5,8 г/дм3. 0,58 г натрия хлорида помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, растворяют дистиллированной водой и доводят объем до
метки.
Приготовление раствора йода. 1 г калия иодида помещают в мерную колбу
вместимостью 100 см3, добавляют 40 - 50 см3 дистиллированной воды,
взбалтывают, затем вносят 0,5 г йода, растворяют и доводят дистиллированной
водой объем до метки.
Приготовление раствора крахмала массовой концентрации 10 г/дм3. 1 г
растворимого крахмала размешивают в стаканчике вместимостью 50 см3 с
20 см3 дистиллированной воды и количественно переносят в коническую колбу,
где несильно кипит 80 см3 дистиллированной воды. Кипятят 2 - 3 мин., затем
колбу охлаждают до 20 °C, содержимое количественно переносят в мерную колбу
вместимостью 100 см3 и доводят до метки.
Проведение испытания. В 8 пробирок разливают раствор мёда и другие
компоненты.
Пробирки
закрывают
пробками,
тщательно
перемешивают
34
содержимое, помещают в водяную баню на 1 час при температуре (40±1) °C.
Вынимают из водяной бани, охлаждают под струей воды до комнатной
температуры, после чего в каждую пробирку вносят по одной капле раствора
йода.
Оценка результатов. Если после проведения реакции растворы проб
окрасились в слабый синий цвет, то диастазное число превышает норму.
2.3.3.2 Определение массовой доли сахарозы
Аппаратура, материалы, реактивы: баня водяная с электрообогревом;
пробирки стеклянные диаметром 20 мм и высотой 200 мм; стаканы химические
вместимостью 50 и 100 см3; колбы мерные; пипетки мерные; 40 %-ый раствор едкого
натра и 1 %-ый раствор камфары, растворённый в концентрированной соляной
кислоте; растворы мёда.
Проведение испытания. В ходе эксперимента 0,25 %-ый раствор мёда
нагревался на водяной бане, затем был добавлен 40 %-ый раствор едкого натра и
1 %-ый раствор камфары, растворённый в концентрированной соляной кислоте.
Оценка результатов. При наличии сахарозы более 2 % раствор должен
окрашиваться до бордово-красного цвета. Если ни в одном образце не было
обнаружено бордово-красное окрашивание, следовательно, наличие сахарозы
составляет не более 2 % в исследуемых образцах мёда.
2.3.3.3 Определение активной кислотности
Аппаратура, материалы, реактивы: 10 % растворы мёда, индикаторная бумага.
Проведение испытания. На полоску с индикатором нанести 1 каплю
10 %-го раствора мёда и наблюдать за изменением цвета индикатора.
Оценка результатов. Цвет изменился на светло- или темно-желтый, то среда в
мёде соответствует стандарту.
35
2.3.4 Определение показателей качества квасов
2.3.4.1 Определение общей кислотности кваса
Метод определения кислотности основан на титровании всех кислот,
находящихся в анализируемом напитке.
Ход анализа. Из средней пробы напитка, освобожденного от диоксида углерода
взбалтыванием, пипеткой отбирают 10 см3 в коническую колбу вместимостью
50-100 см3 (в зависимости от интенсивности цвета напитка) и добавляют кипящей
дистиллированной воды до метки, быстро охлаждают до комнатной температуры. В
охлажденный раствор добавляют 4-5 капель 1 %-го раствора фенолфталеина и
титруют 0,1 н. раствором NaOH до получения розового цвета, не исчезающего в
течение 30 с.
Общую кислотность кваса Коб выражают в см3 1 н. раствора NaOH на 100 см3
и вычисляют по формуле, см3:
Kоб = V∙к,
(5)
где V – объем 0,1 н. раствора NaOH, израсходованного на титрование 10 см3;
к – поправочный коэффициент.
2.3.4.2 Определение массовой доли спирта
Определение
спирта
проводилось
по
ГОСТ
6687.7-88
Напитки
безалкогольные и квасы. Метод определения спирта.
Аппаратура, материалы, реактивы: весы лабораторные общего назначения
с наибольшим пределом взвешивания 1000 г, 3-го класса; весы лабораторные
общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г, 2-го класса
точности; баня водяная; термометр ТЛ-2 1-Б2 или ТЛ-5 2-Б2, или термометр
ТТ П 4 1 160 или ТТ П 2 1 160; воронка В-56 или В-75, или В-100; колба П-1,
1-2-250 или П-1, П-2-500; холодильник ХПГ-3 или ХШ-3; каплеуловитель
КО-14/23-60 или КО-60; пикнометр ПЖ2-50 или ПЖ3-1-50, или ПЖ3-2-50, или
типа «Рейшауэра» со стеклянными капиллярными воронками для наполнения;
36
калия бихромат; кислота серная; вода дистиллированная; бумага лакмусовая или
универсальная индикаторная; натрия, х.ч. раствор с (NaOH)=1 моль/дм3; бумага
фильтровальная лабораторная; секундомер механический по НТД или часы с
сигнальным устройством.
Подготовка к испытанию. Приготовление хромовой смеси проводят в
соответствии с ГОСТ 6687.2. Освобождение кваса и безалкогольных напитков от
двуокиси углерода проводят в соответствии с ГОСТ 6687.2. Нейтрализацию кислот
проводят в соответствии с ГОСТ 6687.2. Калибровку пикнометра выполняют в
соответствии с ГОСТ 6687.2.
Проведение испытания. В тарированную колбу помещают навеску кваса
или безалкогольного напитка массой 100 г. Затем колбу соединяют с
холодильником и отгоняют не менее 2/3 объема жидкости в тарированную
приемную колбу, в которую предварительно наливают 10 см 3 дистиллированной
воды.
После отгонки спирта к содержимому приемной колбы добавляют
дистиллированную воду так, чтобы общая масса жидкости в колбе была 100 г,
взбалтывают
и
устанавливают
относительную
плотность
пикнометром,
предварительно ополоснув его испытуемым раствором дистиллята.
Обработка результатов. Относительную плотность раствора дистиллята
(d) вычисляют до четвертого десятичного знака после запятой по формуле:
d=
m m1
,
m 2 - m1
(6)
где m – масса пикнометра с испытуемым раствором дистиллята, г;
m1 – масса пикнометра, г;
m2 – масса пикнометра с дистиллированной водой, г.
Массовую долю спирта в квасах и безалкогольных напитках в процентах
находят по относительной плотности соответствующего водно-спиртового
37
раствора на основании данных таблицы, представленной в приложении
ГОСТ 6687.7-88.
2.3.4.3 Определение органолептических показателей квасов
При органолептической оценке качества хлебных квасов натурального
брожения использовалась 20-бальная шкала (таблица 2). Шкала разработана на
основе требований, предъявляемым к напиткам. Она дает более достоверные
данные об органолептических показателях качества напитков брожения,
поскольку
в
органолептической
оценке
принимают
участие
несколько
дегустаторов. Пользуясь органолептическими методами, с помощью органов
чувств определяют внешний вид, цвет, вкус и запах продукта [44, 47].
2.3.5 Методика исследования влияния органических кислот
на рост дрожжей
В производстве безалкогольных напитков применяют различные виды
органических кислот, которые обеспечивают в основном чистый вкус напитков. В
напитках брожения, пищевые кислоты влияют не только на вкус готового
продукта, а также увеличивают или замедляют рост дрожжей, повышают
стойкость, содержание витамина С и др.
В ходе исследования, готовили разводку сухих хлебопекарных дрожжей
Saccharomyces cerevisiae (10 г/100 мл воды). В пробирки вносили по 1 мл
суспензии дрожжей, 5 мл воды, 0,5 гр сахара. Исследуемые органические кислоты
концентрацией 0,01 мг/1 мл воды, добавляли в количестве 0,05; 0,15; 0,25; 0,35;
0,45; 0,55 мл на 1 мл разводки и проводили термостатирование в лабораторных
условиях
с
целью
накопления
клеток
дрожжей
при
t=26-28
°C,
продолжительностью 24 часа [50, 63].
Количество клеток в единице объема разводки дрожжей определяли с
помощью микроскопа в камере Горяева-Томма. Для подсчета количества
использовали формулу пересчета:
38
M=
где
a  10
n,
h s
M – число клеток в 1 мл суспензии;
a – среднее число клеток в квадрате сетки;
h – глубина камеры в мм;
s – площадь квадрата сетки в мм;
10 – коэффициент перевода см в мм;
n – разведение исследуемой суспензии.
(7)
39
Таблица 2 – Шкала дегустационной оценки качества хлебных квасов
Наименование
Баллы
показателя
5
4
3
Внешний вид Полупрозрачная
Полупрозрачная
Мутноватая жидкость Сильно замутненная
жидкость без жидкость с небольшим
с большим
жидкость с большим
взвешенных осадком квасного сусла.
количеством
количеством сусла,
частиц квасного
взвешенных частиц.
выпавшего в осадок.
концентрата.
Вкус
Кисло-сладкий,
Кисло-сладкий, с
Слабый вкус квасного
Кислый с горечью
с характерным характерным квасным сырья, кисловатый. привкус перебродив-ших
квасным вкусом
вкусом с легким
дрожжей.
с ярким
медовым или яблочным
медовым или
привкусом.
яблочным
привкусом.
Запах
Яркий запах
Менее выраженный
Слабый, еле
Запах перебродившего
ржаного хлеба,
хлебный аромат.
ощутимый аромат
квасного сусла.
легкий медовый Слабый медовый или
ржаного хлеба.
или яблочный
яблочный аромат.
аромат.
Цвет
Яркий, темно- Темно-коричневый.
Рыжеватый,
Светлый, мутный,
корич-невый.
Характерный для
переходящий в
слабоокрашенный. Слабо
Характерный применяемого квасного
оранжевый,
напоминающий цвет
для
сусла.
нежженого хлебного
кваса.
применяемого
сырья.
квасного сусла.
2
40
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Разработка рецептур и технологии квасов
3.1.1 Исследование показателей качества сырья
для хлебных квасов натурального брожения
По сравнению с органолептическим методом анализа качества сырья и
готового напитка, физико-химический более точен. Он основывается не на
органах чувств человека, а на применение специальных реактивов и приборов,
для определения того или иного показателя качества готового продукта,
связанный с его химическими или физическими свойствами.
3.1.1.1 Определение массовой доли сухих веществ сухого хлебного кваса
Результаты определения массовой доли сухих веществ квасных хлебцев
представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Результаты определения массовой доли сухих веществ сухого
хлебного кваса
Наименование показателя
Массовая доля сухих веществ, %, не
менее
Значение
фактическое
91
По ГОСТ 31494-2012
90
Массовая доля сухих веществ сухого хлебного кваса больше на 1 %, чем
нормируется по ГОСТ 31494-2012, что свидетельствует о высоком качестве
сырья.
3.1.1.2 Определение цветности сухого хлебного кваса
Результаты определения цветности сухого хлебного кваса представлены в
таблице 4.
41
Таблица 4 – Результаты определения цветности сухого хлебного кваса
Наименование
образца
Показатель
n, мл
Квас, приготовленный
из сухарей
0,5
Квас, приготовленный
из порошка
0,2
dеЦ
,
%
106
,,0
07,
070
30
0
103
,,3
08,
034
34
2
Цветность кваса, приготовленного из сухарей на 55,6 % выше, чем в квасе
из порошка. Чем выше данный показатель, тем выше качество сырья.
3.1.1.3 Определение кислотности сухого хлебного кваса
Результаты определения кислотности сухого хлебного кваса представлены в
таблице 5.
Таблица 5 – Результаты определения кислотности сухого хлебного кваса
Наименование
образца
Показатель
n, мл
dеК
П
,о
%
Г
О
С
Т
3
1
4
42
Квас,
приготовленный из
сухарей
9
4
2
0
1
2
104О
,,,т
087
0301
34,
25
3,1
д
о
Квас,
приготовленный из
порошка
По
показателю
7
106
,,,
071
07
30
0
6
кислотности
сухой
хлебный
квас
соответствуют
требованиям ГОСТ 31494-2012.
3.1.1.4 Определение содержания растворимых сухих веществ яблочного
сока
Содержание растворимых сухих веществ в осветленном яблочном соке
определялось
рефрактометрическим
методом
согласно
[6].
Результаты
представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Содержание растворимых сухих веществ в яблочном соке
Наименование показателя
Значение
фактическое
По ГОСТ 32101-2013
43
Массовая доля растворимых сухих
веществ, %, не менее
11
9,5
Фактическое содержание растворимых сухих веществ в осветленном
яблочном соке превышает значение ГОСТ 32101-2013 «Консервы. Продукция
соковая. Соки фруктовые прямого отжима» на 16 %, что свидетельствует о
высоком качестве яблок, из которых получен сок.
3.1.1.5 Определение массовой доли осадка в осветленном яблочном соке
Определение
проводили
согласно
нормативному
документу
[9].
Результаты представлены в таблице 7.
Таблица 7 – Массовая доля осадка в осветленном яблочном соке
Наименование показателя
Массовая осадка, %, не более
Значение
фактическое
0,21
По ГОСТ 32101-2013
0,3
Фактическое содержание осадка в осветленном яблочном соке ниже
значения, регламентированного ГОСТ 32101-2013 «Консервы. Продукция
соковая. Соки фруктовые прямого отжима» на 9 %, что свидетельствует о
высоком качестве сока.
44
3.1.1.6 Определение амилазной (диастазной) активности меда
Определение
проводили
согласно
нормативному
документу
[10].
Результаты представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Амилазная (диастазная) активность меда
Наименование показателя
Диастазное число, ед. Готе, не менее
Значение
фактическое
10
По ГОСТ Р 54644
8
Фактическое значение диастазного числа в исследуемом образце меда
составило 10 ед. Готе, что на 2 единицы больше, чем регламентировано ГОСТ Р
54644-2011 «Мед натуральный. Технические условия». Это свидетельствует о
высоком качестве меда.
3.1.1.7 Определение массовой доли сахарозы в меде
Определение
проводили
согласно
нормативному
документу
[10].
Результаты представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Массовая доля сахарозы меда
Наименование показателя
Массовая доля сахарозы, %, не более
Значение
фактическое
7
По ГОСТ Р 54644
5-15
Установленная массовая доля сахарозы в исследуемом образце меда
находиться в регламентированных нормативным документом пределах, что
свидетельствует о хорошем качестве исследуемого образца меда.
45
3.1.1.8 Определение активной кислотности меда
Определение
проводили
согласно
нормативному
документу
[10].
Результаты представлены в таблице 10.
Таблица 10 – Массовая доля сахарозы меда
Наименование показателя
Активная кислотность, рН, не более
Значение
фактическое
5
По ГОСТ Р 54644
6
Установленная активная кислотность в исследуемом образце меда
находиться в регламентированных нормативным документом пределах, что
свидетельствует о хорошем качестве исследуемого образца меда.
3.1.2 Исследование влияния органических кислот на рост дрожжей
Полученные экспериментальные данные представлены в таблицах 11-13.
Таблица 11 – Влияние лимонной кислоты на рост дрожжей Saccharomyces
cerevisiae
Количество клеток
дрожжей, млн/мл
Saccharomyces cerevisiae
Количество лимонной кислоты, мл/1 мл разводки
дрожжей
0,05
1,4856
00000
,,,,,
12345
55555
11222
,,,,,
68024
05848
19359
85627
17833
Таблица 12 – Влияние аскорбиновой кислоты на рост дрожжей Saccharomyces
cerevisiae
Количество клеток
дрожжей, млн/мл
Количество аскорбиновой кислоты, мл/1 мл разводки
дрожжей
0,05
00000
46
Saccharomyces cerevisiae
1,7552
,,,,,
12345
55555
12233
,,,,,
82615
93162
29329
26978
3538
47
Таблица 13 – Влияние янтарной кислоты на рост дрожжей
Saccharomyces cerevisiae
Количество клеток
дрожжей, млн/мл
Saccharomyces cerevisiae
Количество янтарной кислоты, мл/1 мл разводки
дрожжей
0,05
0,15
0,25
0,35
0,45
0,55
2,0253 2,2976 2,50611 3,25835 4,60189 5,0625
На рисунке 2 приведена зависимость влияний органических кислот на рост
дрожжевых клеток.
5,400
4,900
4,400
3,900
3,400
2,900
2,400
1,900
1,400
, мл
Рисунок 2 – Влияние органических кислот на рост дрожжей Saccharomyces
cerevisiae
Из представленного рисунка следует, что с увеличением количества вносимой
янтарной кислоты происходит увеличение дрожжевых клеток от 2,0253 до 5,0625
млн., по сравнению с лимонной кислотой – 1,4856 – 2,48973 млн. и аскорбиновой
кислотой – 1,7552 – 3,5298 млн. На рисунках 3-6 представлены фотографии
микропрепаратов дрожжей.
48
Рисунок 3 – Фотография микропрепарата дрожжей без внесения органических
кислот
Рисунок 4 – Фотография микропрепарата дрожжей с внесением лимонной
кислоты
49
Рисунок 5 – Фотография микропрепарата дрожжей с внесением аскорбиновой
кислоты
Рисунок 6 – Фотография микропрепарата дрожжей с внесением янтарной кислоты
50
У дрожжей с внесением янтарной кислоты, клетки были крупными, хорошо
выровненные, отсутствует вакуолизация и инволюционные формы, количество
мёртвых клеток не превышало 2-3 %. Клетки находятся в стадии активного
размножения. В образцах с лимонной и аскорбиновой кислотами, нами отмечено
большее количество мертвых клеток и их меньший размер, и меньшее количество
делящихся клеток.
Таким образом, добавление в квасы натурального брожения янтарной
кислоты, благотворно сказывается на увеличении количества дрожжевых клеток,
а следовательно, и увеличения накопления их биомассы, по сравнению с
внесением лимонной и аскорбиновой кислот.
3.1.3 Разработка рецептуры квасов
Для приготовления квасного сусла для квасов натурального брожения
использовали сухой хлебный квас, дрожжи хлебопекарные «Саф-Момент»,
осветленный яблочный сок, мед натуральный, сахар-песок.
Основным сырьем для получения квасного сусла, является сухой хлебный
квас, который вырабатывают из сухарей специально выпеченного хлеба.
Квасное сусло готовили настойным способом, который заключался в
извлечении экстрактивных веществ из сухого хлебного кваса, путем настаивания
с водой. При данном процессе, важным составляющим, являлось выбор
температуры воды для настаивания. Чем выше температура, тем больше
соответственно выход экстрактивных веществ, однако, при температурах выше
75 – 80 °С, квасное сусло приобретало вкус вареного продукта. Поэтому
настаивание проводили при температуре 70 °С, 2 часа с постепенным
перемешиванием, что обеспечило суслу выраженный аромат ржаного хлеба и
приемлемый выход экстрактивных веществ.
Хлебопекарные
дрожжи
«Саф-Момент»
представлены
штаммом
Saccharomyces cerevisiae. Данный вид дрожжей представляет собой порошок
светло-коричневого цвета влажностью 7 – 10 %.
51
Существенным фактором при получении сброженного квасного сусла
является время брожения. В случае его недостатка, квас приобретает вкус и запах
хлебопекарных дрожжей, что отрицательно сказывалось на органолептических
показателях продукта.
В результате использования быстродействующих хлебопекарных дрожжей
«Саф-Момент», удалось сократить время брожения сусла до 10-12 часов, и
сохранить требуемые органолептические показатели.
Внесение в рецептуры квасов осветленного яблочного сока, благоприятно
сказывается не только на органолептических показателях, но и повышает
пищевую и биологическую ценность данных напитков.
Дополнительно в рецептуры вводили янтарную кислоту. Рецептуры квасов
приведены в таблице 14.
Таблица 14 – Рецептура на 1000 литров хлебного кваса
Наименование ингредиентов
Норма расхода, кг(л)
№1
Сухой хлебный квас
60
Дрожжи «Саф-Момент»
1,8
Сок яблочный осветленный
Сахар-песок
157
169,1
Вода подготовленная
741,8
Мед
Кислота янтарная
0,3
№
2
6
0
1
,
8
1
0
5
,
2
7
8
9
,
6
4
3
0
,
4
52
3.1.4 Разработка технологии производства
квасов натурального брожения
Организация технологического процесса должна обеспечить получение
продукта высшего качества с минимальными текущими затратами сырья,
материальных ресурсов, рабочей силы и всех видов энергии.
В данной работе разработана технологическая схема производства квасов с
добавлением осветленного яблочного сока, меда и органической кислоты.
Технологический процесс производства напитков брожения состоит из
следующих
операций:
приготовление
яблочного
или
медового
сиропа,
приготовление и брожение квасного сусла, охлаждение сусла, отделение
дрожжевого осадка, фильтрование, розлив и укупорка, хранение (рисунки 7-8).
Разводка
дрожжей
Хранение
Разведение
водой
Сухой
хлебный квас
Сок
яблочный
осветленный
Вода
подготовленная
Кислота Сахарянтарная песок
Хранение
Просеивание
Просеивание
Смешивание
Настаивание
( =120 мин)
Нагрев
(t=50-60 °С, =10
мин)
Купажирование и брожение
квасного сусла
( =10-12 ч, t=25-30 °C)
Охлаждение
(t=30-40 °C)
Тара
стеклянная
Доставка
Фильтрация
Кронен-пробка
Хранение
Розлив и укупоривание
Растаривание
Оформление готовой
продукции
Мойка
53
Рисунок 7 – Технологическая схема производства хлебного кваса «№1»
54
Разводка
дрожжей
Сухой
хлебный квас
Хранение
Разведение
водой
Хранение
Вода
подготовленная
Мед
Кислота Сахарянтарная песок
Растапливание
Просеивание
Просеивание
Смешивание
Настаивание
( =120 мин)
Нагрев
(t=50-60 °С, =10
мин)
Купажирование и брожение
квасного сусла
( =10-12 ч, t=25-30 °C)
Охлаждение
(t=30-40 °C)
Тара
стеклянная
Доставка
Фильтрация
Кронен-пробка
Хранение
Розлив и укупоривание
Растаривание
Оформление готовой
продукции
Мойка
Склад
Рисунок 8 – Технологическая схема производства хлебного кваса «№2»
Приготовление яблочного или медового сиропа. Мед растапливают в
сироповарочном котле или в котел вносят яблочный сок (в зависимости от
рецептуры), сахар-песок, воду и янтарную кислоту, подогревают до 50 – 60 °С до
полного растворения меда и сахара-песка и выдерживают в течение 10 минут.
Охлаждают сироп до 40 °С, после чего перекачивают в котел-смеситель [13].
55
Приготовление и брожение квасного сусла. В бродильно-купажном аппарате
сухой хлебный квас смешивают с горячей водой температурой 70 °С и настаивают в
течении 2 часов.
Для разведения сухих хлебопекарных дрожжей их помещают в сборник-мерник
и разводят водой, откуда насосом перекачивают в бродильно-купажные аппараты для
брожения.
В бродильно-купажный аппарат насосом перекачивают медовый или яблочный
сироп.
Брожение квасного сусла ведут при температуре 25...30 °С до понижения
истинного содержания сухих веществ в сусле на 1,0 % мас. и достижения кислотности
не
ниже
2,0
см3
раствора
гидроокиси
натрия
концентрацией
1 моль/дм3 на 100 см3 кваса. Длительность брожения 10-12 ч.
По окончании брожения сусло охлаждают с помощью теплообменника
вмонтированного в бродильно-купажный аппарат до 5...7 °С. Осевший осадок
отделяют в нижней части аппарата, а квас направляют на фильтрацию [38, 41].
Розлив и укупоривание кваса. Продукт поступает в фасовочно-укупорочный
агрегат для розлива в потребительскую тару и укупоривание.
Хранение. Ящики с квасом хранят на складе готовой продукции до отправления
потребителю в штабелях по партиям.
3.2 Определение показателей качества квасов
3.2.1 Физико-химические показатели качества
квасов натурального брожения
По сравнению с органолептическим методом анализа качества готового
напитка, физико-химический более точен. Он основывается не на органах чувств
человека, а на применение специальных реактивов и приборов, для определения того
или иного показателя качества готового продукта, связанный с его химическими или
физическими свойствами.
В соответствии с ГОСТ 31494-2012 «Квасы. Общие технические условия» и
другой
нормативно-технической
предусмотрено
обязательное
документацией,
нормирование
для
следующих
напитков
брожения
физико-химических
56
показателей: массовая доля сухих веществ, общая кислотность, активная кислотность,
массовая доля спирта и массовая доля двуокиси углерода.
В таблице 15 приводятся результаты исследования физико-химических
показателей качества хлебных квасов натурального брожения «№1» и «№2».
Таблица 15 – Физико-химические показатели качества хлебных квасов
Наименование показателя
Норма
ГОСТ 31494-2012
Массовая доля спирта, %
не более 1,2
Общая кислотности
1,5-7
образцов квасов, %
Массовая доля сухих
3,5
веществ, %, не менее
Хлебный квас
«№1»
0,4
3,0
Хлебный квас
«№2»
0,6
3,5
5
6
Как показали результаты исследований, все нормируемые показатели
находятся в пределах допустимых значений.
3.2.2 Органолептическая оценка качества напитков брожения
Проводилась сравнительная дегустация. Были предложены три образца: №1,
№2 и хлебный квас «Кубанский» (контроль). Результаты представлены
в таблице 16.
Таблица 16 – Результаты органолептической оценки хлебных квасов
Наименование образца
Оценка показателей, баллы
Внешний вид
Хлебный квас натурального
брожения №1
4,7
Хлебный квас натурального
брожения №2
4,6
Хлебный квас «Кубанский»
5
Ц
ЗВ
И
вакт
епуо
тасг
хо
4441
,,,9
887
4451
,,9
87,
552
4541
,,8
57
18,
9
58
В результате были получены такие результаты: хлебный квас натурального
брожения №1 – 19 баллов, хлебный квас натурального брожения №2 – 19,2 балла.
Приготовленные на кафедре «Промышленной химии и биотехнологии»
образцы хлебных квасов уступали лишь по внешнему виду, потому что хлебный
квас «Кубанский» не содержал осадка квасного сусла из-за применения
специального фильтрования готового продукта, чего в лабораторных условиях
было сделать практически невозможно.
3.2.3 Исследование изменений показателей качества квасов
в процессе хранения
Свежевыработанные образцы хлебных квасов закладывались на хранение,
при температуре 0…+4 °С. Исследование органолептических показателей
проводилось каждые 2 дня. Результаты органолептической оценки качества
напитков брожения после хранения приведены в таблицах 17-18. Срок хранения
определялся опытным путем по изменению органолептических показателей.
Таблица 17 – Результаты органолептической оценки качества хлебного кваса
натурального брожения «№1» в процессе хранения
Сроки хранения,
сут.
Оценка показателей, баллы
Внешний вид
0
4,95
2
4,95
4
4,65
Ц
ЗВ
вак
епу
тас
х
444
,,,
876
555
444
,,,
776
5
444
,,,
576
59
6
3,55
8
2,8
5
444
,,
35
333
,,,
897
60
Таблица 18 – Результаты органолептической оценки качества хлебного кваса
натурального брожения «№2» в процессе хранения
Сроки хранения,
сут.
Оценка показателей, баллы
Внешний вид
0
4
2
3,7
4
3,4
6
3,2
8
2,7
Ц
ЗВ
вак
епу
тас
х
445
,,
85
444
,,
68
444
,,
36
434
,,
51
333
,,
68
В процессе хранения квасов органолептические показатели сильно
снижались после 6 суток хранения. Внешний вид напитков становился
мутноватым, вкус кисловато-горьким, цвет изменялся, становился слабо
насыщенным, с оттенками, несвойственными свежевыработанному напитку.
Запах хлебного сырья постепенно становился все более слабым, появлялся запах
дрожжей и затхлости, особенно это выразилось у второго образца.
Напитки брожения снимались с хранения, если хотя бы один из
органолептических показателей качества оценивался по пятибальной шкале ниже
трех баллов, поэтому предельным сроком квасов, при котором сохраняются
хорошие органолептические показатели, является 6 суток.
Результаты исследования изменений физико-химических показателей
качества хлебных квасов представлены в таблицах 19-20.
61
Таблица
19
–
Результаты
исследования
изменений
физико-химических
показателей качества хлебного кваса «№1»
Показатели
Сроки хранения, сут.
0
5
3,0
Массовая доля сухих веществ, %
Активная кислотность, рН
Массовая доля спирта, %
Таблица
20
–
Результаты
0,4
исследования
изменений
2468
5555
3222
,,,,
0975
0000
,,,,
4444
физико-химических
показателей качества хлебного кваса «№2»
Показатели
Сроки хранения, сут.
0
2468
6
6666
Активная кислотность, рН
3,5
3322
,,,
505
Массовая доля спирта, %
0,6
0000
,,,,
6666
Массовая доля сухих веществ, %
Напиток снимался с хранения, если хотя бы один из физико-химических
показателей качества оценивался по пятибалльной шкале ниже трех баллов. По
истечении 6 суток физико-химические показатели квасов имели следующие
значения: содержание сухих веществ осталось неизменным, активная кислотность
3,7-2,5, массовая доля спирта у обоих образцов осталась неизменной.
62
В результате исследования физико-химических показателей в процессе
хранения установили, что оптимальным сроком хранения для разработанных
хлебных квасов, является 6 суток.
Заключение по экспериментальной части
1. В результате проведение ряда экспериментов, описанных в данном
разделе, научно и практически обоснована эффективность внесения в квасное
сусло янтарной кислоты, которая положительно влияет на увеличение количества
дрожжевых клеток.
2. Разработаны рецептуры квасов, построена схема производства квасов.
3. Исследованы органолептические и физико-химические показатели
качества готовых квасов, подтвердившие их высокое качество, а также изменение
этих показателей в процессе хранения, показавшие, что оптимальным сроком
хранения для разработанных хлебных квасов, является 6 суток.
63
ВЫВОДЫ
1. Обзор литературы позволил проанализировать современные технологии
производства напитков брожения, установить требования к сырью и готовому
продукту.
2. Установлено, что для сбраживания квасного сусла используют различные
расы микроорганизмов и их штаммы. Более подходящими являются сухие
хлебопекарные дрожжи, это объясняется простой технологией их использования в
отличие от других микроорганизмов, для разведения которых необходимо
специальное оборудование.
3.
Исследовано
влияние
органических
кислот
на
рост
дрожжей.
Установлено, что внесение в квасы натурального брожения янтарной кислоты,
благотворно сказывается на увеличение количества дрожжевых клеток, а
следовательно, и увеличения накопления их биомассы, по сравнению с внесением
лимонной и аскорбиновой кислот.
4. Разработаны рецептуры квасов натурального брожения с добавлением
яблочного осветленного сока, меда и янтарной кислоты, обогащающих продукт
спектром биологически активных веществ.
5. Исследованы физико-химические и органолептические показатели
качества сырья и готовых напитков брожения, показавших их высокое качество.
6. По изменению физико-химических и органолептических показателей
экспериментально установлен предельный срок хранения хлебных квасов
– 6 суток при температуре 0…+4 °С.
64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Балашов,
В.Е.
Техника
и
технология
производства
пива
и
безалкогольных напитков / В.Е. Балашов, В.В. Рудольф. – М.: Легкая и пищевая
промышленность, 2001. – 248 с.
2. Березовский, В.М. Химия витаминов / В.М. Березовский. – М., 1993. –
С. 214.
3. Берри, Д.Ф. Биология дрожжей / Д.Ф. Берри. – М.: Мир, 1995. – 86 с.
4. Бутковский, В.А. Технология зерноперерабатывающих производств /
В.А. Бутковский, А.И. Мерко, Е.М. Мельников. – М.: Интерграф сервис, 1999. –
472 с.
5. Главарданов, Р.Д. Ферменты в производстве кваса / Р.Д. Главарданов //
Пиво и напитки. – 2008. – №3. – С. 47–49.
6. ГОСТ
28562–90.
Продукты
переработки
плодов
и
овощей.
Рефрактометрический метод определения РСВ. М.: Стандартинформ, 1991. – 9 с.
7. ГОСТ
31494–2012.
Квасы.
Общие
технические
условия.
М.:
Стандартинформ, 2013. – 13 с.
8. ГОСТ 32101–2013 Консервы. Продукция соковая. Соки фруктовые
прямого отжима. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. – 17 с.
9. ГОСТ 8756.9–78. Продукты переработки плодов и овощей. Метод
определения осадка в плодовых и ягодных соках и экстрактах. Соки. Технические
условия. Методы анализа: Сб. ГОСТов. – М.: Стандартинформ, 2010. – 120 с.
10. ГОСТ Р 54644–2011. Мед натуральный. Технические условия. М.:
Стандартинформ, 2012. – 22 с.
11. Григорьева, М.П. Руководство по методам анализа качества и
безопасности пищевых продуктов / М.П. Григорьева, Б.Г. Лапин. – М.: Брандес,
Медицина, 1998. –356 с.
12. Джарвис, Д.С. Мед и другие естественные продукты / Д.С. Джарвис. –
М.: Контракт ТМТ, 2001.–159 с.
65
13. Дикис, М.Л. Технологическое оборудование консервных заводов /
М.Л. Дикис, А.Н. Мальский. – М.:Пищевая промышленность, 1999.– 450 с.
14. Домарецкий,
В.А.
Производство
концентратов,
экстрактов
и
безалкогольных напитков / В.А. Домарецкий. – К.: Уражай, 2000. – 248 с.
15. Доронин,
А.Ф.
Функциональное
питание
/
А.Ф.
Доронин,
Б.А. Шендерев. – М.: ГРАНТЪ, 2002. – 296 с.;
16. Елисеев, М.Н. Квасы брожения – напитки, содержащие биологически
активные
вещества
/
Н.М.
Елисеев,
Д.С
Лычников,
Т.И.
Кузичкина,
Г.В. Плеханова // Пиво и напитки. – 2006. –№3. – С. 32.
17. Елисеев, М.Н. Состав квасов брожения и квасного напитка /
М.Н. Елисеев, А.Е. Паталаха, С.В. Волкович // Пиво и напитки. – 2008. – №5. –
С. 46-47.
18. Ермолаева, Г.А. Технология и оборудование пива и безалкогольных
напитков / Г.А. Ермолаева, Р.А. Колчева. – М.: «Академия», 2000. – 416 с.
19. Жвирблянская, А.Ю. Дрожжи в пивоварении / А.Ю. Жвирблянская,
О.А. Бакушинская. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 247с.;
20. Жвирблянская, А.Ю. Микробиология в пищевой промышленности /
А.Ю. Жвирблянская, В.С. Исаева. – М.: Пищевая промышленность, 1995. – 551 с.
21. Заворохина, Н.В. Дескриптивно–профильный анализ при разработке
напитков брожения / Н.В. Заворохина, О.В. Чугунова // Пиво и напитки. – 2008. –
№2. – С. 62-64.
22. Иванова,
Е.Г.
Технология
квасов
брожения
/
Е.Г.
Иванова,
Л.В. Киселева, Н.Г. Ленец // Пиво и напитки. – 2006. – №2. – С. 50–51.
23. Исаева, В.С. Хлебопекарные дрожжи в производстве напитков брожения
/ В.С. Исаева, Т.В. Иванова, Н.М. Степанова // Пиво и напитки. – 2005. – №5. –
С. 58–64;
24. Канунянц, К.А. Технология солода, пива и безалкогольных напитков /
К.А. Калунянц. – М.: Колос, 1992. – 446 с.;
66
25. Касьянов, Г.И. Применение пряно–ароматических и лекарственных
растений
в
пищевой
промышленности
/
Г.И.
Касьянов,
И.Е.
Кизим,
М.А. Холодцов // Пищева промышленность. – 2000. – №5 – С. 33–36.
26. Каштанова, Е.И. Процесс осветления при производстве кваса /
Е.И. Каштанова, В.Д. Герберг // Пиво и напитки. – 2007. – №2. – С. 36-40;
27. Квасников, Е.И. Дрожжи, их биология и пути использования /
Е.И. Квасников, И.Ф. Щелокова. – Киев: Наукова дума, 1991. – 296 с.;
28. Ковалев, В.М. 500 рецептов славянской трапезы / В.М. Ковалев,
Н.П. Могильной. – М.: ИКПА, 1990. – 272 с.
29. Ковров, Г.В. О проблеме создания нового поколения отечественных
продуктов питания
повышенной пищевой
и
биологической
ценности /
Г.В. Ковров, А.В. Бритиков // Хранение и переработка сельхозсырья. – 1998. –
№11. – С. 4-5.
30. Козлов, С.Г. Теоретические и практические основы производства
продуктов питания нового поколения / С.Г. Козлов. – Кемерово: КемТИПП,
2003. – 151 с.
31. Колесникова, И.А. Сырье для производства безалкогольных напитков /
И.А. Колесникова, М.В. Зазирная, М.Н. Сереева. – М.: Пищевая промышленность,
1981. – 165 с.
32. Колчева, Е.А. Производство пива и безалкогольных напитков /
Е.А. Колчева, А.Б. Ермолаева. – М.: Агропромиздат, 2005. – 263 с.
33. Композиция ингредиентов для кваса «ЕРУСЛАН»: пат. 2133264 Росс.
Федерация МПК6 С 12 G 3/02, A 23 L 2/00 / А.А. Кочетов, С.И. Голубева;
патентообладатель
Кочетов
Алексей
Андреевич.
–
№98118405/13;
завл.
09.10.1998; опубл. 20.07.1999. Бюл. №6 – 3 с.
34. Коновалов, С.А. Биохимия бродильных производств / С.А. Коновалов. –
М.: Пищевая промышленность, 2007. – 321 с.
35. Концентрат квасного сусла, способ его производства и композиция для
его производства: пат. 2172775 Росс. Федерация МПК7 С 12 G 3/02, A 23 L 2/00 /
Ю.А. Попов, Г.А. Кузьмина; патентообладатель Закрытое акционерное общество
67
«Производственное объединение «АРОНАП». – №99121120/13 ; завл. 06.10.1999 ;
опубл. 27.08.2001. Бюл. №7. – 4 с.
36. Косминский, Г.А. Технология солода, пива и безалкогольных напитков /
Г.А. Косминский. – Минск: Дизайн ПРО, 2008. – 352 с.
37. Кощеев, А.А. Русский квас / А.А. Кощеев. – М.: Агропромиздат,
1991. – 56 с.
38. Кретов, Т.И. Технологическое оборудование предприятий пищевой
промышленности / Т.И. Кретов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. –
486 с.;
39. Кузнецова, М.А. Лекарственное растительное сырье и препараты :
Справ. пособие / М.А. Кузнецова.– 2–е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. шк.,
1987.– 100 с.
40. Мальцев, П.М. Технология безалкогогольных и слабоалкогольных
напитков [Текст] / П.М. Мальцев. – М.: Пищевая промышленность, 2000. – 360 с.
41. Мальцев, П.М. Технология бродильных производств / П.М. Мальцев. –
М.: Пищевая промышленность, 2000. – 560 с.
42. Миллер, Ю.Ю. Напитки брожения типа кваса на основе меда /
Ю.Ю. Миллер, Н.Н. Елонова, И.А. Еремина // Пиво и напитки. – 2007. – №3.
С. 28-29.
43. Мюррей, М. Целительная сила пищи / М. Мюррей. – Ростов-на-Дону
«Феникс», 2007. – 640 с.
44. Поздняковский, В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и
экспертиза пищевых продуктов / В.М. Поздняковский. – Новосибирск: Изд.
Сибирский университет, 2002. – 236 с.
45. Помозова, В.А. Новый вид дрожжей для производства медовых напитков
/ В.А. Помозова, И.А. Еремина, Т.Ф. Киселева, // Пиво и напитки. – 2005. – №6. –
С. 32–34;
46. Помозова, В.А. Сравнительная оценка качества сухих дрожжей для
производства кваса / В.А. Помозова, Т.Ф. Киселева, А.А. Зарубина, Д.А. Зарубин
// Пиво и напитки. – 2008. – №2. – С. 58–61.
68
47. Родина, Т.Г. Дегустационный анализ продуктов / Т.Г. Родина,
Г.А. Вукс. – М.: Колос, 1994 – 92 с.
48. Рудольф, В.В. Производство кваса / В.В. Рудольф. – М.: Легкая и
пищевая промышленность, 2002. – 152 с.
49. Скурихин, И.М. Пищевая промышленность с точки зрения химика /
И.М. Скурихин. – М.: Агропромиздат, 1987 – 241 с.
50. Слюсаренко, Т.П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых
производств / Т.П. Слюсаренко. – М.: Легкая и пищева промышленность, 1984. –
208 с.
51. Способ приготовления кваса: пат. 93035540 Росс.Федерация МПК7 С 12
G 3/02, A 23 L 2/00 / Б.А. Шендеров, М.А. Манвелова, Ю.Б. Степанчук.;
патентообладатель
Московский
научно–исследовательский
институт
эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского. – №93035540/13 ; заявл.
07.07.1993 ; опубл. 27.10.1996. Бюл. №6. 8 с.
52. Способ приготовления хлебного кваса: пат. 2233869 Росс. Федерация
МПК7 С 12 G 3/02, A 23 L 2/00 / Г.Э. Алексеева, Н.П. Алексеева;
патентообладатели Алексеева Галина Эдуардовна, Алексеева Наталия Петровна. –
№2001133622/13 ; заявл. 14.12.2001 ; опубл. 10.08.2004, Бюл. №7. – 4 с.
53. Способ производства кваса или напитка брожения из зернового сырья:
пат. 2293111 Росс. Федерация МПК7 С 12 G 3/02, A 23 L 2/00 / А.М. Хныкин,
А.Г. Шпилко, А.И. Садова, Л.Н. Шабурова, А.Г. Казакова; патентообладатель
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Московский Государственный университет пищевых производств».
– №2006108596/13; заявл. 21.03.2006; опубл. 10.02.2007; Бюл. №4. – 7 с.
54. Способ производства кваса: пат. 2093552 Росс. Федерация: МПК6 С 12 G
3/02, A 23 L 2/00 / В.С, Исаева, Т.В. Иванова, О.М. Андреева, В.И. Гуров,
О.И. Шикалова, В.И. Давыдов, Н.В. Тришин.; заявитель и патентообладатель
Лакинское производственное предприятие. – №95110987/13; заявл. 27.06.1995;
опубл. 20.10.1997, Бюл. №6. – 5 с.
69
55. Способ производства кваса: пат. 2269569 Росс. Федерация МПК7 С 12 G
3/02, A 23 L 2/00 / А.М. Зайченко, А.В. Фролова, Э.А. Голубев; патентообладатели
Зайченко Александр Михайлович, Фролова Алла Васильевна, Голубев Эдуард
Александрович. – №2004128793/13 ; заявл. 29.09.2004 ; опубл. 10.02.2006. Бюл.
№4 – 5 с.
56. Технология пищевых производств / Под ред. Л.П.Ковальской. – М.:
Колос, 1999. – 752 с.;
57. Тихомиров,
В.Г.
Технология
пивоваренного
и
безалкогольного
производств / В.Г. Тихомиров, Л.М. Богатая, О.П. Степанова. – М.: Колос, 2008. –
448с.
58. Фараджева,
Е.Д.
Общая
технология
бродильных
производств
/
Е.Д. Фараджева, В.А. Федоров. – СПб.: Профессия, 2002. – 321 с.;
59. Фертман, Г.И. Технология продуктов брожения / Г.И. Фертман,
М.И. Шойхет. – М.: Высшая школа, 1996. – 343 с.;
60. Филонова, Г.Л. Основные направления в разработке технологии
напитков здоровья XXI века / Г.Л. Филонова // Пиво и напитки. – 1999. – №3. –
С. 12.
61. Шазо,
Р.И.
Функциональные
продукты
питания
/
Р.И.
Шаззо,
Г.И. Косьянов. – М.: Колос, 2010. – 248 с.
62. Шкендеров, С.И. Пчелиные продукты / С.И. Шкендеров, Ц.Т. Иванов. –
София: Земиздат, 2005. – 226 с.
63. Шлегель, Г.Э Общая микробиология / Г.Э. Шлегель. – М.: Мир, 1997. –
567 с.
64. Шубина, О.Г. Инновации на рынке безалкогольных напитков: взгляд на
европейские тенденции / О.Г. Шубина // Пищевая промышленность. – 2010. –
№3. – С. 51.
70
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа