Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Характеристика различных видов несоложеного сырья для
производства пива 9
Кукуруза 15
Рис 17
Пшеница 21
1.1.1. Ячмень 9
.1.5. Сорго 23
1.2. Изменение состава затора в процессе приготовления сусла и его
влияние на метаболизм дрожжей 34
Изменение углеводного состава затора при затирании 35
Гидролиз белковых веществ зернового сырья в процессе затирания 38
1.3.Применение ферментных препаратов в производстве пива 42
Ферментные препараты и основные требования пивоваренной промышленности к ним 42
Использование ферментных препаратов при затирании 45
Стабилизация пива ферментными препаратами 55
1.3.4. Цель и задачи исследования 62
2. Экспериментальная часть 64
2.1. Материалы и методы исследования 64
2.1.1. Материалы исследований 64
2.1.1.1. Некоторые характеристики и свойства ферментных
ферментов, используемых в данной работе 65
2.1.2. Методы исследований 69
Определение аминного азота медным способом 69
Определение редуцирующих Сахаров 70
Определение содержания белковых веществ 72
Анализ ферментных препаратов 73
Определение активности а-амилазы 73
Изучение кинетики ферментативного гидролиза некрахмальных полисахаридов сорго 78
Получение некрахмальных полисахаридов 82
2.1.2.4.4. Приготовление пивного сусла 83
2.2.Результаты экспериментов и их обсуждение 84
Исследование сусла, полученного с применением сорго в качестве несоложеного материала, без применения биокатализоторов 84
Изучение возможности использования больших количеств сорго при получении сусла 86
2.2.3. Определение оптимальных условия действия Целлобранина ГЗХ
на некрахмальные полисахариды сорго 90
2.2.3.1.Определение оптимальной кислотности среды 91
2.2.3.2.Определение оптимальной температуры 92
2.2.4.Изучение кинетики ферментативного гидролиза
некрахмальных полисахаридов сорго 93
2.2.4.1 .Исследование влияния Целлобранина ГЗХ на вязкость
сусла и накопление в нем редуцирующих Сахаров 100
2.2.5.Разработка режима затирания с использованием
ферментного препарата Целлобранина ГЗХ 104
2.2.6.Выбор ферментных препаратов для МЭК ПО
2.3.Исследование качества сусла, приготовленного с повышенным
количеством сорго в качестве несоложеного материала 117
2.4. Исследование процесса брожения сусла, полученного с
использованием несоложеного сорго 119
Общие выводы 120
Список литературы 122
Приложение 1 135
Приложение 2 143
Введение к работе
Актуальность темы. Перед пивоваренной промышленностью стоят задачи по внедрению эффективной технологии, обеспечивающей использование местного растительного сырья, а также по проведению мероприятий по экономии энергоресурсов. Замена дорогостоящего пивоваренного солода несоложеными материалами актуальна во многих странах. Она позволяет повысить экономическую эффективность производства и придать пиву определенный вкус. Применение максимально возможного количества несоложеных материалов при приготовлении пивного сусла требует использования биокатализаторов.
В Руанде и других африканских странах наиболее распространенной зерновой культурой является сорго, которое также произрастает в засушливых районах России - в Ставропольском крае, Ростовской области и в Калмыкии. Поэтому изучение возможности применения зернового сорго в качестве несоложеного материала в пивоварении - задача, актуальная для нескольких стран.
Использование несоложеных материалов, как правило, требует внесения ферментных препаратов. В последнее время в России значительно возросло количество предлагаемых к использованию в пивоварении препаратов, которые не применялись для приготовления пива с использованием сорго.
Научно-практический интерес представляют исследования по интенсификации процесса пивоварения с применением биокатализаторов производства России и других стран с целью снижения себестоимости продукции за счет замены солода зерновым сорго, что требует разработки режимов получения пивного сусла. Эффективное использование сырья - это одно из важнейших направлений развития пиво-безалкогольной промышленности. Причем наряду с экономией сырья необходимо повышать ко-
личество несоложеного сырья и качество выпускаемой продукции при применении биокатализаторов, в том числе расширять её ассортимент и снижать себестоимость.
Цель и задачи исследования. Цель работы - интенсификация технологии пива с использованием современных высокоактивных биокатализаторов и зерна сорго взамен ячменного пивоваренного солода и других несоложеных материалов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
проверить и оценить пригодность различных образцов сорго с целью использования его в качестве несоложеного материала;
«подобрать ферментные препараты для наиболее эффективного гидролиза биополимеров сорго при получении пивного сусла;
установить оптимальные параметры применения ферментных препаратов;
установить кинетические характеристики процесса ферментативного гидролиза;
исследовать влияние различных количеств сорго, используемого в качестве несоложеного материала, на физико-химические показатели пивного сусла и органолептические свойства пива;
выбрать рациональный режим затирания зернового сырья;
разработать мультиэнзимную композицию для приготовления пивного сусла с использованием повышенных количеств сорго как несоложеного материала;
разработать технологию пива с применением повышенных количеств сорго как несоложеного сырья.
Научная новизна
Проведен анализ различных образцов сорго Руанды (Sorghum tricolor L) с целью определения возможности его использования в пивоварении в качестве несоложеного сырья.
Установлены кинетические характеристики процесса гидролиза некрахмальных полисахаридов сорго биокатализаторами.
На основании кинетических зависимостей биокатализа разработана мультиэнзимная композиция для получения качественного пива при использовании повышенных количеств сорго как несоложеного сырья взамен ячменного солода.
Практическая ценность
отобраны сорта сорго с целью их использования в пивоварении в качестве несоложеного материала;
выбраны ферментные препараты для гидролиза биополимеров сорго;
установлена максимально возможная степень замены солода зерном сорго;
разработана мультиэнзимная композиция для получения качественного пива с использованием повышенных количеств сорго как несоложеного сырья взамен ячменного солода;
разработана технология пива с использованием ферментных препаратов и повышенного количества зерна сорго взамен ячменного солода.
Апробация работы и публикация
Основные результаты исследований по теме диссертации были представлены в сообщениях на научных конференциях (Международная научно-практическая конференция «Индустрия продуктов питания - третье тысячелетие» МГУ 1111, 1999; Научно-техническая конфе-
ренция «Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК» МГУПП, 1999; Международная научная конференция МГТА и Международной Академии информатизации 23-26 ноября 1999г. «Информатизация пищевых технологий и биосистем»).
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Биткуайки К., Ермолаева Г.А., Гернет М.В. Получение пивного сусла с использованием сорго. - Тезисы докладов Научно-технической конференции «Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства)», МГУПП, ИТПМ, М.: 1999. - С.38-39.
Биткуайки К., Гусева Г.В., Ермолаева Г.А., Гернет М.В. Использование зерна сорго в пивоварении. - Тезисы докладов Международной научно-практической конференции «Индустрия продуктов питания - третье тысячелетие»,- МГУПП ч.1. - М. :1999. - С. 162-163
Биткуайки К., Ермолаева Г.А., Гернет М.В. Получение пивного сусла с применением сорго. - Тезисы докладов Международной научной конференции «Информатизация пищевых технологий и биосистем» 23-26 ноября 1999.-М: МГТА, Международная Академия Информатизации. -С.18-19
Биткуайки К., Гусева Г.В., Ермолаева Г.А. Сорго в производстве пива. -Пиво и напитки, 1999, №5.- С. 16-17
Биткуайки К., Ермолаева Г.А., Гернет М.В. Применение зернового сорго в пивоварении. - Кукуруза и сорго, 2000, № 1.- С.23
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, общих выводов, списка использованной литературы и приложений.
