Содержание к диссертации
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
1.1. Характеристика различных видов несоложеного сырья для производства пива
1.1.1. Ячмень 11
1.1.2. Рис 17
1.1.3. Кукуруза 25
1.1.4. Пшеница 27
1.1.5. Сахаристые продукты, молочная сыворотка и другие несоложеные сырья
1.2. Особенности затирания несоложеных материалов 33 с использованием ферментных препаратов
1.2.1. Применение риса, как несоложеного сырья в пивоварении
1.2.2. Изменение состава затора в процессе приготовления сусла и его влияние на метаболизм дрожжей.
1.2.2.1 .Изменение углеродного состава при затирании 38
1.2.2.2,Гидролиз белковых веществ зернового сырья в 42 процессе затирания
1.3. Применение ферментных препаратов в производстве пива 46
1.3.1. Ферментные препараты и основные требования пивоваренной промышленности к ним.
1.3.2. Использование ферментных препаратов при затирании. 51
1.3.3. Стабилизация пива ферментными препаратами, 60
1.4. Перспективы развития тенденции строительствамини—пивзаводов,
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 73
2.1. Объекты исследований 73
2.2. Методы исследований 74
2,2.1 .Методы определения активностей ферметных препаратов 74
2.2.1.1. Определение амилолитической активности 74 капельным методом
2.2.1.2. Определение амилолитической активности 75 колориметрическим методом
2.2.1.3. Определение протеолитической активности 76 методом Ансона
2.2.1.4. Определение общей цитолитической активности 77
2.2.1.5. Определение осахаривающей активности 78
2.2.1.6. Определение целлюлазной активности по степени расщепления фильтровальной бумаги
2.2.1.7. Определение ксиланазной активности 81
2.2.2. Методы исследования пивоваренного сырья, лабораторного сусла и готового пива.
2.2.2.1. Определение абсолютной массы зерна 82
2.2.2.2. Определение содержания сорной, зерновой и вредной примесей
2.2.2.3.Определение крупности и содержания мелких зерен 83
2.2.2.4. Определение влажности 84
2.2.2.5. Определение сухих веществ рефрактометрическим 84 методом
2.2.2.6. Определение крахмала методом Эверса 84
2.2.2.7. Определение общего азота по Несслеру 85
2.2.2.8. Определение содержания аминного азота медным методом
2.2.2.9. Определение экстрактивности настойным методом 88
2.2,2.10. Определение продолжительности осахаривания 89
2.2.2.11. Определение качества фильтрования и фильтрата 89
2.2.2.12. Определение цветности лабораторного сусла 90
2.2.2.13. Определение кислотности лабораторного сусла 90
2:2.2.14. Определение вязкости вискозиметром Оствальда 90
2.2.2.15, Определение Сахаров по методу Бертрана 91
2.2.2.16. Определение фракций азота по Лундину 92
2.2.2 Л 7. Определение танинного показателя 94
2.2.2,18, Определение содержания этилового спирта в пиве 95
2.2.2.19,Определение степени сбраживания 95
2.2.2.20.Определение действительного экстракта 95
2.2.2.21,Определение мутности 96
2.2.2.22. Определение пеностойкости 96
2,2.2.23.Определение стойкости пива к белково—коллоидному помутнению
2.2,2.24.Определение изогумулона 96
2.2.2.25.0пределение высших спиртов методом газожидкостной хроматографии
2.2.3. Методы контроля дрожжей 97
2.2.3.1. Бродильная энергия дрожжей 9 7
2.2.3.2. Биомасса дрожжей 97
2.2.3.3. Мертвые клетки дрожжей 99
2.2.4. Методика приготовления пивного сусла и пива в лабораторных условиях
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ 101
3.1. Характеристика пивоваренного сырья 101
3.1.1. Характеристика ячменного солода 101
3.1.2. Характеристика ячменя 103
3.1.3. Анализ риса 104
3.1.4. Характеристика ферментных препаратов, используемых 107 при затирании
3.1.5. Хмель 107
3.1.6. Характеристика применяемых дрожжей и среды 110
3.1.7. Карамельный солод 111
3.2. Исследование влияния использования несоложеного сырья на показатели качества пивного сусла и пива.
3.2.1. Влияние вида несоложеного сырья на качественные 113 показатели сусла и пива
3.2.2. Исследование зависимости выхода и основных физико-химических показателей пивного сусла и пива от доли несоложеного ячменя и риса
3.3. Исследование влияния состава затора на аромат пива 118
3.3.1. Влияние на образование в пиве высших спиртов, альдегидов и эфиров в пиве при сбраживании сусла, полученного при замене солода несоложеным материалом
3.3.2. Исследование влияния ферментных препаратов на несоложеный ячмень при его затирании
3.3.3. Влияние замены 40 % солода ячменем с добавлением разных ферментных препаратов на брожение и образование вторичных метаболитов
3.3.4. Исследование динамики образования высших спиртов в молодом пиве при замене 30 % солода рисом с добавлением препарата МЭКПП— 1.
3.4. Разработка технологии светлого пива с применением 142
повышенных количеств несоложеного риса
3.4.1. Определение юзможного количества несоложеного риса 142 в засыпи при использовании ферментного препарата Амилоризина ШОХ.
3.4.2. Получение сусла и молодого пива при затирании солода, риса и карамельного солода.
3.4,3 Исследование влияния протеолитических ферментных 152
препаратов на накопление в сусле аминного азота.
3.4.4. Разработка мультиэнзимной композиции (МЭК) для 161
приготовления пивного сусла с использованием
повышенных количеств несоложеного риса.
3.4.4.1. Исследование действия разных ферментных препаратов 162
на процессе затирания с разными количествами несоло—
женого риса.
3.4.4.2. Подбор комплекса ферментных препаратов и 167
определение оптимальной дозы его при затирании зерносмеси с 50 % несоложеного риса.
3.4,4,3.Получение пива с применением комплекса ферментных 169
препаратов и карамельного солода.
3.5. Стабилизация пива против белкового помутнения 178
3.5.1. Определение оптимальной дозировки ферментных 180 препаратов
3.5.2. Влияние концентрации различных протеолитических 189 препаратов на жизнедеятельность пивных дрожжей.
3.5,3.Определение оптимальной стадии введения ферментного 194
препарата для повышения коллоидной стойкости пива к помутнению
3.5.4. Изучение влияния температуры и длительности 199
обработки ферментными препаратами на стойкость пива.
3.5.5. Применение препаратов для стабилизации пива 207
полученного с использованием больших количеств несоложеного риса
4. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 211
5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 214
6. ПРИЛОЖЕНИЕ 229
- Характеристика различных видов несоложеного сырья для производства пива
- Объекты исследований
- Характеристика пивоваренного сырья
Введение к работе
Актуальность темы: Пиво является тонизирующим напитком, имеющим чистый полный вкус с приятной горечью и специфическим ароматом, оно обладает насыщенностью диоксидом углерода, золотистым цветом, прозрачностью и блеском. Пиво хорошо утоляет жажду и обладает пищевой ценностью. Кроме того, являясь достойным конкурентом крепким алкогольным напитком и поэтому выполняет определенную социальную роль. Пиво настолько популярно, что спрос на него всё время и во всем мире растет.
Эффективное использование сырья - это одно из важнейших направлений развития пива—безалкогольной отрасли промышленности. Причем, наряду с экономией сырья, необходимо повышать качество выпускаемой продукции, в том числе расширять её ассортимент.
Основным сьрём в пивоварении является ячменный солод, хмель и вода. Применение несоложеного сырья, особенно риса, который отличается высоким содержанием крахмала и высокой урожайностью, позволяет повышать экономическую эффективность пивоваренного производства и расширить его ассортимент.
Повышение доли несоложеного сырья устраняет дефицит солода, создает предпосылки для повышения его качества, дает экономию 4—6 % ячменя в натуре и снижает себестоимость пива на З-б %. Однако возникают опасения изменения качества и состава сусла, которые могут отрицательно повлять на формирование органолептических и физико-химических свойств и аромат пива. Поэтому для улучшения показателей готового продукта при применении вместо значительной части солода ячменя используют ферментные препараты, полученные на основе культивирования микроскопических грибов, реже бактерий.
Результаты научно-исследований по получению и применению ферментных препаратов в пивоварении, а также опыт промышленного ю использования при переработке повышенных количеств несоложеного сырья указывают пути успешного решения задач по увеличению выпуска пива и снижению его себестоимости.
Во Вьетнаме сейчас имеется большой интерес в создании небольших пивоваренных предприятий в небольших городах и сельской местности. Необходимо создать оригинальные технологии пива применительно к вьетнамскому сырью с максимальным использованием несоложеного материала, учитывая то, что собственного ячменя и солода из него во Вьетнаме практически нет, а рис занимает первое место по посевным площадям и валовому его сбору.
Поэтому исследования, направленные на повышение в заторе количества несоложеного риса, обработанного ферментными препаратами микробного происхождения, вместо солода с целью увеличения выхода продукции и снижения себестоимости пива являются весьма актуальными, важными для Вьетнамского народного хозяйства и представляют научный и практический интерес.
Цель и задачи работы. Целью работы являлась разработка технологии светлого пива "типа Жигулевского" на основе сырья Вьетнама для получения хорошего, качественного пива с максимально- возможным количеством несоложеного риса.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: —проверить и оценить качество всех исследуемых материалов и подобрать подходящее сырьё для пивоварения; -исследовать влияние различных количеств и состава материала на общепринятые показатели качества пивного сусла и пива, а также на аромат пива и его органолептику; —разработать технологию светлого пива с применением повышенных количеств несоложеного риса и подобрать дозу и вид используемых ферментных препаратов; —разработать мультиэнзимную композицию для приготовления пивного сусла с применением повышенных количеств несоложеного риса; —исследовать возможность и условия применения протеолитических ферментных препаратов для стабилизации пива против белкового помутнения.
Научная новизна. —отобран наиболее подходящий сорт риса для использования его в качестве несоложеного материала в пивоварении из 3-х перспективных для Вьетнама сортов. Сорта риса получены из Северного Вьетнама. Это белый рис с длинным зерном, обладающим высоким содержанием крахмала и высокой экстрактивностью; —изучены процессы образования при брожении этилового спирта и наиболее важных продуктов метаболизма дрожжей (высшие спирты, альдегиды), а также самые различные характеристики сусла и пива, позволяющие дать объективную оценку возможности использования повышенных количеств несоложеного риса с ферментными препаратами и без них. Полученные биохимические и физикохимические показатели показали, что возможно без потерь качества получить полноценное светлое 11%—ное пиво при внесении до 50 % несоложеного риса; —разработаны условия получения полноценного пива типа "Жигулевское" с использованием повышенных количеств несоложеного риса взамен ячменного солода; —разработана новая мультиэнзимная композиция для получения качественного пива с использованием до 50 % несоложеного риса взамен ячменного солода; —экспериментально обоснован оптимальный режим стабилизации пива протеолитическими ферментными препаратами для повышения стойкости пива к белковым помутнением на примере пива, полученного по новой разработанной технологии с использованием до 50 % несоложеного риса на стадии приготовления сусла.
Практическая ценность. —проведенные исследования послужили основной для разработки технологии нового сорта пива из нетрадиционного сырья; —установлены оптимально возможные количества несоложеного ячменя и риса вместо ячменного солода без добавления ферментных препаратов и с их применением; -разработана технология и рецептура пива типа "Жигулевское" с использованием повышенных доз несоложеного риса.
Апробация работы и публикация.
По теме диссертации опубликованы две статьи, 1995 г. и одни тезисы в материалах конференции "Прикладная биотехнология на пороге 21 век, Вороново, 1995 г.
Характеристика различных видов несоложеного сырья для производства пива
Основным пивоваренным сырьем являются ячменный солод, хмель и вода. Кроме солода во многих странах и во Вьетнаме в настоящее время для снижения себестоимости пива широко применяются и несоложенные материалы - дробленый ячмень - рис в виде крупки или сечки, обезжиренная кукурузная мука, а так же сахар и другие сахаросодержащие продукты.
Ячмень по сравнению с другими видами зерна в качества сырья для пивоварения имеет преимущества: произрастает практически повсеместно и менее требователен к почвенно-климатическим условиям, легко обрабатывается при получении солода, цветочные пленки дробленного ячменного солода позволяют получить хороший фильтрующий слой дробины при фильтровании затора; состав ячменного солода, включая его ферменты, дает возможность получить пиво с наилучшими качестными показателями. Однако, к сожалению, во Вьетнаме его практически не выращивают.
Культурные посевные ячмени составляют один сборный вид — Hordeum sativum. Ячменное зерно представляет собой нераскрывшийся плод-продолговатую зерновку и состоит из трех основных частей: зародыша, эндосперма, оболочек.
Ячмень имеет сложной состав, который зависит от сорта, района произрастания, метеорологических и почвенных условий, массового соотношения отдельных частей зерна. Ячмень состоит на 80-88% из сухого вещества. Средний химический состав ячменного зерна выражается следующими данными (в % на сухое вещество) /10, 51 /;
крахмал 45-70;
белок (Nx 6,25) 7-26;
пентозаны 7-11;
сахароза 1,7 - 2,0;
целлюлоза 3,5 - 7,0;
жир 2 — 3;
зольные элементы 2-3:
К углеводам ячменного зерна относятся крахмал, целлюлоза (клечатка), гемицеллюлоза, олигосахариды и сахар, которые составляют примерно 75% сухого вещества зерна; кроме того содержатся пентозаны и гумми-вещества.
В ячменном крахмале примерно 17—30% амилозы и 70—75% амилопектина. Способность образовывать клейстер обладает амилопектин. Крахмал в холодной воде не растворяется, а в теплой воде набухает и превращается в гель. При постепеном нагревании с юдой крахмал превращается в вязкий колоидный раствор. Увеличение вязкости клейстера происходит за счет амилопектина, который сильно набухает, но не растворяется; амилоза, имеющая линейное, не разветвленное строение, переходит в раствор. Температура клейстеризации крахмала ячменя 60-80 С. А клейстеризация крахмала ячменей, выращенных в жарком и сухом климате, начинается уже при температуре, близкой к 500С.
Объекты исследований
Объектами исследования служили - ячменный солод, ячмень, рис,хмель, дрожжи, ферментные препараты для получения разных видов сусла.
Импортные ячмень, солод, и хмель получены с пивоваренного завода им. Бадаева.
СОЛОД ячменный: дата поступления - ноября 1992 г, из Турции. Ячмень: дата поступления — августа 1992 г. из Франции.
Хмель: дата поступления - ноября 1992 г. из России.
Рис получен из Северного Вьетнама.
Рис сорт I (рис с длинным зерном); рис сорт II (рис с коротким зерном); рис сорт III (ароматизирующий рис)—все три сорта риса получены в ноябре 1992 г. из Вьетнама.
Используемые в работе ферментные препараты были получены из ВНИИ Биотехнологии: Амилоризин ШОХ; Амилосубтилин ПОХ; Протосубтилин Г20Х; Целловиридин Г20Х; Целлюлаза-100; Ксило— глюканофоетидинШ0Х;МЭКПП-1и МЭКПП-3,
В работе использовались производственные дрожжи культуры S.carlsbergensis раса 776 56—той генераций, полученные с Московского пивоваренного завода им. Бадаева.
Характеристика пивоваренного сырья
От качества применяемого в пивоварении сырья непосредственно зависят показатели получаемого готового пива, поэтому анализ пивоваренного сырья—одно из главных и необходимых исследований в производстве пива.
Качественные характеристики сухого солода имеют очень большое значение и во многом предопределяет качество готового пива, поэтому всегда важно знать органолептические и физико- химические показатели солода для разработки оптимальных режимов его переработки.
Анализ взятого нами на проведение экспериментов ячменного пивоваренного солода показал, что солод хорошего качества. Крупные и мучистые зерна, отсутствие стекловидных (эти показатели соответствуют солоду первого класса по ГОСТу 18—305—77) позволяют сделать вывод, что исследуемое сырье содержит мало белковых веществ, следовательно, оно должно обладать высокой экстрактивностью. Действительно экстрактивность была высока и превышала минимальное значение для солодов первого класса — 80.196.
Продолжительность осахаривания — 20мин, что является следствием высокой активности ферментов солода.
Прозрачность, цветность и кислотность лабораторного сусла, полученного при затирании солода, соответствуют требованиям, предъявляемым к первому классу.
Единственный показатель-влажность — незначительно превышал норму, поэтому солод требовал дополнительной аэрации, высушивания при температуре 30 — 35 С или немедленной переработки (табл. 3.1.1).
На основе полученных данных о качестве ячменного пивоваренного солода, полученного из Турции, можно сделать вывод, что этот солод ближе подходит к солодам первого класса, он обладает высокой ферментативной активностью и может быть применен при затирании с несоложеным материалом.
Похожие диссертации на Разработка технологии светлого пива на основе сырья Вьетнама
