Содержание к диссертации
Введение
1 Информационные исследования по технологии производства безалкогольного пива 9
1.1 Мембранные методы 9
1.1.1 Обратный осмос 9
1.1.2 Диализ
1.2 Термический способ удаления спирта 16
1.3 Технологические способы подавления образования спирта
1.3.1 Затирание 19
1.3.2 Физико-химические факторы, влияющие на качество пива в процессе затирания 23
1.3.3 Брожение 28
1.3.4 Физико-химические факторы, влияющие на качество безалкогольного пивав процессе брожения 29
1.3.5 Сенсорно активные компоненты пива 32
1.3.6 Технологии безалкогольного пива 1.4 Биохимические методы 41
1.5 Замечания и выводы по информационному исследованию технологии безалкогольного пива
2 Материалы и методы исследований 46
2.1 Материалы исследования 46
2.1.1 Солод ячменный светлый 46
2.1.2 Солод ячменный мюнхенский 47
2.1.3 Светлый карамельный солод «Carapils» 47
2.1.4 Темный карамельный солод «caramunich» 48
2.1.5 Кислый солод 48
2.1.6 Хмелевые препараты 2.1.7 Пивные дрожжи 50
2.2 Методы исследования 51
2.2.1 Определение массовой доли влаги солода 51
2.2.2 Определение экстрактивности солода 51
2.2.3 Определение содержания аминного азота 51
2.2.4 Определение массовой доли спирта и действительного экстракта .52
2.2.5 Определение видимого экстракта и действительной степени сбраживания 52
2.2.6 Определения величины рН 53
2.2.7 Определение титруемой кислотности 53
2.2.8 Определение продолжительности осахаривания 53
2.2.9 Определение цветности 54
2.2.10 Определение содержания изогумулона в сусле и пиве 54
2.2.11 Пенообразование и пеностойкость 54
2.2.12 Определение фруктозы, мальтозы, мальтотриозы и этанола в сусле, пиве методом высокоэффективной жидкостной хроматографии 54
2.2.13 Определение отношения Сахаров к несахарам 55
2.2.14 Определение концентрации дрожжевых клеток 55
2.2.15 Определение вицинальных дикетонов и ДМС 56
2.2.16 Методика определения высших спиртов, эфиров и альдегидов 56
3 Регулирование состава и сенсорного профиля безалкогольного пива с помощью комплекса технологических приемов 57
3.1 Регулирование состава и сенсорного профиля безалкогольного пива на стадиях приготовления сусла и брожения 57
3.1.1 Обоснование выбора солодов и соотношения между ними в засыпи 57
3.1.2 Обоснования выбора начальной температуры затирания 59
3.1.3 Обоснования выбора гидромодуля при затирания 60
3.1.4 Обоснования выбора длительности кипячения сусла 61
3.1.5 Приготовление пивного сусла 3.1.6 Исследование процесса брожения пивного сусла 64
3.1.7 Обоснования выбора температуры брожения 64
3.1.8 Брожение пивного сусла 66
3.1.9 Дегустационная оценка полученного пива 67
3.2 Пути улучшения органолептических свойств пива 69
3.2.1 Приготовление пивного сусла 69
3.2.2 Брожение пивного сусла 73
3.3 Регулирование состава безалкогольного пива с помощью комплекса технологических приемов 77
3.3.1 Приготовления пивного сусла 80
3.3.2 Брожение пивного сусла 82
3.3.3 Барботирование безалкогольного пива 84
3.3.4 Карбонизация безалкогольного пива 86
3.3.5 Результаты и дегустационная оценка 87
3.4 Разработка технологии приготовления безалкогольного пива с использованием молодого пива на стадии высоких завитков 91
3.4.1 Характеристика сырья и материалов 91
3.4.2 Рецептура 91
3.4.3 Технологическая схема и описание технологического процесса 92
3.4.4 Расчет экономической целесообразности применения данной технологии при производстве безалкогольного пива 95
4 Регулирование сенсорного профиля безалкогольного пива с помощью штаммов дрожжей 97
4.1 Сравнение штаммов по критерию активности брожения и накоплению биомассы 98
4.2 Сравнение штаммов по критерию образования побочных продуктов метаболизма дрожжей 100
4.3 Приготовление пивного сусла 104
4.4 Брожение пивного сусла
4.5 Результаты анализа и дегустационная оценка 106
4.6 Разработка технологии приготовления безалкогольного пива с использованием молодого пива на стадии высоких завитков
4.6.1 Характеристика сырья и материалов 109
4.6.2 Рецептура 109
4.6.3 Технологическая схема и описание технологического процесса 109
4.6.4 Расчет экономической целесообразности применения данной технологии при производстве безалкогольного пива с использованием штамма дрожжей А12 113
Выводы 115
Список используемой литературы
- Технологические способы подавления образования спирта
- Темный карамельный солод «caramunich»
- Обоснование выбора солодов и соотношения между ними в засыпи
- Сравнение штаммов по критерию образования побочных продуктов метаболизма дрожжей
Введение к работе
Актуальность исследования. Многие ученые признают сегодня, что психологическая наука находится в состоянии кризиса, который возник еще с момента становления психологии как самостоятельной науки во второй половине XIX века и носит перманентный характер. Главной характерной чертой современного кризиса психологической науки является его когнитивный, а не социальный характер: наряду с большим спросом со стороны общества на психологические услуги и расцветом преподавания психологии, существует уже ставший «нормой» психологической науки кризис ее теоретико-методологических основ («наука съежилась как шагневая рожа, а преподавание психологии разрослось до гомерических размеров» (63, с. 114)).
О наличии кризиса в современной психологии свидетельствует ряд моментов и процессов, суть которых можно свести к следующим положениям:
отсутствие единой психологической науки, «мозаичность» психологии, ее раскол на множество направлений, теорий, школ, учений («психологические теории представляют собой рой, а не строй» (58, с. 101));
нерешенность вопроса о предмете (что изучать) и методах (как изучать) психологической науки, обилие альтернативных, несопоставимых моделей понимания и изучения психического и, как следствие, отсутствие «сколько-нибудь реального прогресса в психологической науке» (177, с. 4);
противостояние естественнонаучной (сциентистской, позитивистской) и гуманитарной парадигм в психологии, которые отстаивают различные модели человека, подходы к изучению его психики;
резкое падение интереса к фундаментальным психологическим теориям и школам, «методологический нигилизм» в сообществе психологов («методологическая передышка» (124, с. 22), «методологические сумерки» (72, с. 200),
4 «атмосфера, заболоченная эклектикой и методологическим пофигизмом» (4, с.
82));
расщепление, «схизис» психологии на две «социодигмы»: исследовательскую (теоретическую, академическую) и практическую (психотехническую) психологии (см.: 28; 177).
общее ощущение кризиса в научном сообществе психологов: отсутствие общепризнанных лидеров, авторитетов, призывы к анализу и пересмотру оснований науки, «методологической инвентаризации» (72, с. 200) общей психологии, к революционным преобразованиям, к переходу на иной стиль мышления и т.д.
Сегодня в сознании психологов, склонных к философствованию, все более утверждается убеждение в том, что смысл современного когнитивного кризиса заключается в том, что неадекватно определен и понят предмет психологии. От решения этого вопроса зависит решение многих других конкретно-методологических вопросов психологической науки, т.к. именно вокруг него выстраивается вся научная система психологии. Можно констатировать, что кризисная симптоматика проистекает в значительной степени из множественности подходов к пониманию предмета психологии. «Сегодня о несвоевременности обсуждения проблемы предмета психологической науки уже никто всерьез не говорит», - отмечают редакторы сборника «Труды Ярославского методологического семинара» (ПО, с. 10).
Ведущие отечественные психологи сегодня признают, что преодоление кризиса в психологии невозможно без философско-методологической поддержки. «Когда речь идет о предмете науки в целом, - отмечает С. Д. Смирнов, — то ограничение методологического дискурса о предмете психологии уровнем психологической теории является иллюзией» (139, с. 276). «Попытки определения предмета психологической науки, - пишет В. А. Мазилов, - само есть результат «доопытной» деятельности «философской психологии»: чисто опытным путем решить эту задачу невозможно» (94, с. 301). «Специфика изучаемых
5 психологией явлений, - считает И. Н. Карицкий, - сразу поднимает вопрос о
предмете психологии на философский уровень...Именно философский анализ
данного вопроса позволяет развернуть адекватное представление о предмете
психологии» (69, с. 137).
Таким образом, анализ проблемы предмета психологии с философско-методологических позиций представляется сегодня актуальным (если не сказать - жизненно важным) как для развития самой психологии, так и в плане проведения опыта исследования философско-методологических основ конкретных научных дисциплин.
Степень разработанности темы исследования, обоснование выбора логики диссертационного проекта. Чтобы оценить степень разработанности интересующей нас темы и обосновать выбор логики диссертационного исследования, необходимо сделать ряд важных уточнений, проясняющих' смысл употребляемого понятия «проблема предмета психологии».
Прежде всего, необходимо определить, что такое проблема? Проблема -это неразрешенный вопрос, т.е. такой вопрос, ответ на который временно или принципиально отсутствует, это задача, которая для субъекта «здесь-и-сейчас» не имеет решения. Это значит, что если субъектом изначально предполагается определенный ответ на поставленный вопрос, то вопрос этот не осознается как проблема (см. более подробно: 147, с. 18-22). Вопрос не рождается, а становится проблемой; для этого необходима особая мыслительная процедура -проблематизация. «Вопросы, - отмечает Г. П. Щедровицкий, - в процессе решения задач лишь провоцируют, или инициируют, рефлексивные подходы и за счет этого осуществляется переход к процессу проблематизации» (172, с. 351). Вопрос требует решения, проблема - осмысления. Проблема возникает, когда встречается какое-то затруднение, когда что-то неясно, и эту неясность необходимо снять, устранить, т.е. когда возникает ситуация, «в которой нет соответствующего обстоятельствам решения и которая заставляет поэтому остановиться и задуматься» (66, с. 297). В проблемной ситуации необходимо «задержать-
ся», а не стремиться стремления сразу же выйти из нее путем окончательного решения. Иными словами, важно зафиксировать проблемную ситуацию как «объективное состояние рассогласования и противоречивости научного знания, возникающее в результате его неполноты и ограниченности» (104, с. 111). Фиксация, постановка проблемы должна иметь реконструктивный характер, т.е. быть направленной на выявление оснований ее существования путем укрупнения «единиц анализа» - поиска объединяющих начал многочисленных трактовок предмета психологии. Проблема - это такой вопрос, который стоит на границе известного и неизвестного; поставить проблему - значит выйти на эти границы: «проблема есть по сути своей знание о незнании» (172, с. 351). Проблема возникает тогда, когда старое знание показало свою несостоятельность, а новое знание еще не приняло развернутой формы. В отличие от вопроса-задачи, или от вопроса-тайны, вопрос-проблема указывает (но не гарантирует) возможность решения, которое еще не известно. В этом заключается методологическая ценность проблемы: она задает «зону ближайшего знания», указывая на необходимость выработки нового знания. Проблема - это то, что направляет наше исследование, задавая ему конструктивный смысл и программу «выхода в незнаемое».
Исходя из этого смысла проблемы, мы можем констатировать, что те исследователи, которые ищут определение предмета психологии, т.е. пытаются ответить на вопрос «Каков предмет психологии?», не занимаются проблемой предмета психологии, а решают вопрос о предмете психологии, т.е. в их исследовании происходит подмена проблемы на вопрос-задачу. В наиболее явном виде такая подмена обнаруживается в учебниках и «учебникоподобных» исследованиях, которые начинаются с определения того, что же является предметом психологии, без предварительного анализа (а, зачастую, даже и без упоминания) других - альтернативных определений. Из уст сторонников этого подхода часто можно услышать, что проблема предмета психологии - это выдуманная, дутая проблема. В скрытом, завуалированном виде подмена проблемы вопро-
7 сом происходит в исследованиях, которые предваряются критическим анализом
имеющихся определений, трактовок предмета психологии (их список всегда неполон в силу неисчислимости таковых); однако анализ этот имеет своей целью выработку автором собственного - «единственно-правильного» (по умолчанию) определения предмета психологии, которое добавляет себя в ряды тех, «имя коим легион».
Следует признать, что в психологическом сообществе на протяжении долгого времени главенствовали тенденции апроблематизации и депроблема-тизации предмета психологии: значительная часть исследовательских работ психологов и философов по предмету психологии относится не к проблеме предмета психологии, а к вопросу о предмете психологии, поскольку интенци-ально ориентированы на получение результата-ответа в виде того или иного определения предмета психологии. «Вопросной» подменой проблемы предмета психологии грешат труды многих основоположников фундаментальных психологических теорий, школ, направлений, поскольку задача построения новой психологии подразумевает ответ на вопрос о ее предмете, а не «удержание» проблемности вопроса.
В отечественной научной литературе депроблематизация предмета психологии на протяжении многих лет советского периода была обусловлена во многом идеологизированной, «марксистко-ленинской» моделью ее построения в рамках естественнонаучной парадигмы: считалось, что в кризисе находится лишь буржуазная психология, в советской же психологии - кризиса нет, а, значит и нет проблемы (споры сводились к тому, какая категория в психологии главная - «образ», «деятельность», «установка», «отношение» и т.д.). В то же время и зарубежная психология не отличалась проблематизирующей рефлексией предмета психологии, в силу своей преимущественно практически-прикладной направленности, зачастую редуцируя понятие методологии к чисто технической дисциплине, трактующей процедуры планирования и проведения экспериментального (или квазиэкспериментального) исследования.
Фундаментальная разработка области проблематизации предмета психологии в литературе началась в 90-х годах XX века в связи с возникновением очередного «открытого» методологического кризиса в отечественной психологии, который преимущественно осмысливался как кризис традиционной естественнонаучной парадигмы и становление гуманитарной парадигмы в психологии и был связан, помимо всего прочего, с «разгерметизацией» отечественной психологии, проникновением в ее «тело» идей западно-европейской и восточной психологии, а также развитием практической психологии (А. Г. Бермус, Б. С. Братусь, Л. И. Воробьева, А. Б. Орлов, В. М. Розин, Е. Д. Хомская и другие). Именно с возникновением возможности вести дискуссии «на равных» (до этого альтернативным точкам зрения затыкали рот идеологическим кляпом по принципу «кто не с нами - тот против нас») связано осмысление позиционной структуры проблемной ситуации в вопросе о предмете психологии.
Следует отметить, что за кажущейся однозначностью понятия «проблема предмета психологии», на самом деле скрываются два хотя и тесно взаимосвязанных, но все же различных смысла, или две проблемы - проблема определения предмета психологии и проблема единства предмета психологии. Проблема определения предмета психологии конституируется нерешенностью вопроса «Что изучает (или должна изучать) психология?»; эта проблема соотносится с задачей выделения психологии как самостоятельной науки, ее самоопределения, что предполагает решение ряда содержательных теоретико-методологических вопросов психологической науки. Проблема предмета об-щей психологии конституируется нерешенностью вопроса «Как возможно (и возможно ли?) выработать единое (общепризнанное) понимание предмета психологии для всех психологических теорий с их трактовками предмета психологии?»; эта проблема связанна с задачей синтеза, систематизации психологических знаний в рамках создания единой, непротиворечивой системы общей психологии, что предполагает уже обращенность мысли к вопросам философской методологии научного познания и знания.
Проблема определения предмета психологии разрабатывалась исследователями, интересы которых лежали в области фундаментальной психологической науки. Наиболее значимые разработки связаны с именами тех ученых, которые, решая задачу построения здания психологической науки, стремились дать содержательную трактовку предмета психологии, становясь основоположниками новых направлений, теорий, школ в психологии. С различных методологических позиций велась разработка проблемы определения предмета психологии в трудах отечественных исследователей Б. Г. Ананьева, М. Я. Басова, А. В. Брушлинского, Л. С. Выготского, П. Я. Гальперина, В. И. Гинецинского, А. Н. Ждан, В. П. Зинченко, Н. Н. Ланге, А. Н. Леонтьева, Д. А. Леонтьева, Б. Ф. Ломова, А. Р. Лурии, М. К. Мамардашвили, С. Л. Рубинштейна, О. К. Тихомирова, С. Л. Франка, Н. И. Чуприковой, В. Д. Шадрикова, М. Г. Ярошевского и других. Среди зарубежных авторов, особо можно выделить работы Р. Ассаджо-ли, М. Вертгеймера, В. Вундта, С. Гроффа, У. Джемса, В. Дильтея, А. Маслоу, Р. Мэя, К. Роджерса, Дж. Уотсона, В. Франкла, 3. Фрейда, К. Г. Юнга. Многие психологи, употребляющие понятие проблема предмета психологии, по сути, имеют ввиду только проблему определения предмета психологии, методолого-теоретическая рефлексия которой относится преимущественно к области содержательной методологии психологической науки. При этом в исходных предпосылках такой проблематизации «по умолчанию» содержится постулат о существовании «психологии, обладающей своим предметом познания», который нужно определить, т.е. существование самой психологии как единой области знания не проблематизируется.
Вместе с тем, осознание отсутствия единства психологического знания, «мозаичности» психологии, приводит исследовательскую мысль к постановке проблемы единства предмета психологии, осмысление которой происходит уже не на уровне конкретно-научной методологии психологии, а требует применения философских и методологических наработок в области проблем предмета научного познания и научной рациональности. Проблема единства пред-
10 мета психологии особо остро обсуждалась в периоды «открытых» кризисов в
психологии. Уже в 1914 году Н. Н. Ланге открыто заявил о кризисе психологии, главной чертой которого он обозначил критерий «огромного расхождения» -отсутствие «фундамента», «основы» психологии, т.е. общепринятой системы в науке (78, с.69). Книга Н. Н. Ланге «Психология» послужила своего рода «сигналом»: свои «диагнозы» стали давать многие психологи. Известны «диагнозы» М. Я. Басова (1924, 1928), П. П. Блонского (1925), Л.С. Выготского (1927), Б. Г. Ананьева (1931), А. Р. Лурии (1932), С. Л. Рубинштейна (1935), Ф. В. Басейна (1972), А. Н. Леонтьева (1977), М. М. Бахтина (1979) и других. Каждый из этих авторов имел свой взгляд на причины сложившейся ситуации, ее динамику и пути выхода из кризиса.
Постепенно к перманентным симптомам кризиса привыкли, и они перестали восприниматься в качестве критических; кризисные явления «ушли в глубину» и стали выражаться в менее явных формах. В результате высказывание У. Макгайра «неизвестно, был кризис или нет, хорошо, что он кончился» (193, р. 34) прозвучало в конце 70-х гг. XX века точным выражением самочувствия дисциплины, постоянно живущей в состоянии кризиса, привыкшей к нему и поэтому воспринимающей его как норму.
Последний «открытый» кризис в психологии, начавшийся в 90-х гг. XX прошлого века, поставил проблему единства предмета психологии в центр острых дискуссий. Результатом развернувшегося противостояния естественонауч-ной и гуманитарной парадигм в психологии явилось признание психологическим сообществом несостоятельности идеи психологии как монопарадигмаль-ной науки, что привело некоторых серьезных исследователей, не захваченных возникшей волной методологического нигилизма, к идее необходимости разработки философско-методологических средств анализа проблемы предмета психологии для преодоления кризиса психологической науки (В. М. Аллахавердов А. С. Арсеньев, Ф. Е. Василюк, И. П. Волков, Т. А. Денисенко, О. Э. Петруня, Д. И. Дубровский, В. П. Зинченко, И. Н. Карицкий, В. В. Козлов, А. В. Курпа-
тов, А. Н. Алехин, В. А. Мазилов, А. В. Петровский, А. А. Пископпель, А. А. Пузырей, С. Д. Смирнов, В. М. Розин, А. В. Юревич и другие).
В силу прямого отношения проблемы единства предмета психологии к области философской методологии научного познания особо следует отметить работы по осмыслению вопросов научной рациональности С. Б. Крымского, И. Д. Невважай, Б. В. Раушенбаха, В. С. Степина, М. К. Мамардашвили, Л. А. Ми-кешиной, Г. П. Щедровицкого, X. Й. Зандкюлера.
Таким образом, логика построения диссертационного исследования, на взгляд автора, должна быть основана на следующих положениях. Во-первых, чтобы избежать вышеназванного «первородного греха» вопросно-задачной рефлексии проблемы предмета психологии, необходимо изменить исследовательскую интенциальность: нужно стремиться не региатъ вопрос о предмете психологии («каков предмет психологии?») , а осмыслять неразрешимость вопроса о предмете психологии («каковы основания неразрешимости вопроса о предмете психологии?»), т.е. необходимо проблематизироватъ вопрос о предмете психологии2. Во-вторых, в соответствии с неоднозначностью понятия «проблема предмета психологии», в которой содержатся проблема определения и проблема единства предмета психологии, необходимо применять два соответствующих вида проблематизации - реконструктивную (направленную на постановку, «удержание» проблемы) и конструктивную (направленную на осмысление возможных вариантов выхода из проблемной ситуации).
Объектом исследования является проблема предмета психологии.
Предметом исследования - философско-методологические основы проблемносте предмета психологической науки.
1 Данное исследование не предполагает поиска ответа (пусть даже удачного) на вопрос о предмете психологии, направляемого установкой на существование его «правильного» определения. Дать определение предмету психологии, как свидетельствует история самой психологии, это не проблема...
«Ведущим типом мышления в XXI веке, - считал Г.П. Щедровицкий, - становится методологическое мышление. Его ключевой единицей является проблема и проблематизация» (170, с.7).
12 Цель исследования заключается в проведении философско-
методологического анализа проблемы предмета психологии.
Для достижения поставленной цели предполагается решение следующих
задач:
выявить мировоззренческие основания проблемы определения предмета психологии;
эксплицировать концептуально-онтологические интерпретации предмета психологии, определяющие проблемность его определения;
установить эпистемологические основания проблемности определения предмета психологии;
предложить семантическую модель предмета общей психологии для упорядочивания терминологии данной проблемной темы;
исследовать концепции предметности психологии в различных типах научной рациональности в контексте вопроса об истинности психологических знаний;
проанализировать логико-методологические подходы к вопросу о возможности единого, общепризнанного понимания предмета общей психологии в аспекте единства психологического знания.
Методологическими основами исследования является метод проблема-тизации в его реконструктивной и конструктивной разновидностях, а также в исследовании были использованы диалектический метод, принцип единства исторического и логического, методы структурно-системного анализа и феноменологической редукции.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
обнаружены и обоснованы категориально-концептуальные отличия естественнонаучной и гуманитарной онтологических картин психического;
выявлены и проанализированы эпистемологические различия в определении предмета психологии между естественнонаучной и гуманитарной парадигмами психологии;
предложена и обоснована авторская семантическая модель способов понимания предмета общей психологии, в которой впервые в научную терминологию вводятся понятия «онтического», «онтологического» и «эпистемологического» предметов психологии как средств философско-методологического анализа проблемы предмета психологической теории;
впервые сопоставлены концепции предметности психологии в контексте классического, неклассического и постнеклассического типов рациональности, что позволило определить потенциальную логику развития проблемы предмета психологии.
выявлены логико-методологические основания способов движения к единству предмета психологии в контексте проблемы общей психологии.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что выводы и положения работы могут способствовать более углубленному пониманию, как самой сути проблемы предмета психологии, так и возможных путей дальнейшего развития психологической науки, а также могут быть использованы как теоретические и методологические ориентиры для преодоления кризисного состояния психологии на современном этапе ее развития. Как представляется, полученный опыт философско-методологической проблематизации предмета психологии позволяет прояснить специфику психологической науки и обогатить современную философию и методологию науки новым вариабельным содержанием.
Практическая значимость исследования состоит в том, что материал работы может быть использован в рамках преподавания дисциплин «Онтология и теория познания», «Философия и методология науки», а также может стать основой для разработки спецкурсов по философским и методологическим проблемам психологии.
Положения, выносимые на защиту:
Технологические способы подавления образования спирта
Сущность метода заключается в переводе в раствор экстрактивных веществ солода под действием его собственных ферментов при условиях, близких к оптимальным, с последующим отделением раствора и определением его концентрации пикнометрическим методом. Далее рассчитывается экстрактивность солода на воздушно-сухое вещество Е\ (2.2) и с учетом влажности на сухое вещество Е2 (2.3), %: Определение содержания аминного азота Азотистые вещества в дрожжевой клетке постоянно обновляются.
Одновременно с расщеплением происходит синтез белков. В качестве азотистых продуктов питания для дрожжевой клетки служат соли аммония, аминный азот, аминокислоты и низшие пептиды. Для роста, обновления и восстановления живых систем особое значение имеют аминный азот и аминокислоты. При брожении дрожжи ассимилируют около 35...40 % азотистых веществ.
Анализ основан на способности большинства аминокислот и - пептидов образовывать растворимые комплексные соединения с медью. Избыток меди отфильтровывают, а ее количество, эквивалентное содержанию аминного азота, переводят в соль уксусной кислоты и определяют йодометрическим титрованием [24]. Количество аминного азота в 100 см3 сусла вычисляют по формуле (2.4): XNaM=0,28-a-100/2, (2.4) где а - количество раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование, см3.
Определение массовой доли спирта и действительного экстракта Данные показатели находят дистилляционным методом (ГОСТ 12787-81).
Дистилляционный метод основан на отгонке спирта из навески пива и определения относительных плотностей дистиллята и остатка пива после разбавления их до начальной массы. Видимый (кажущийся) экстракт определяли в сбраживаемом сусле и пиве при наличии в нём спирта и диоксида углерода сахарометром. А действительный - определяли в нём после удаления спирта и диоксида углерода пикнометрическим способом. Величина видимого экстракта сбраживаемого сусла и в пиве всегда меньше действительного, так как в сахарометр погружается в спиртосодержащей жидкости глубже и соответственно показывает величину меньше, чем действительная. В & соответствии с этим разница экстрактов сусла и пива получается большей и поэтому видимая степень сбраживания получается больше действительной. Приблизительно это Уц 0,81 УВид(где 0,81 - опытная величина). Видимую и действительную степень сбраживания вычисляли по уравнениям (2.5) - (2.6): Хв = (т, - т2вид) 100 / т,, (2.5) Где Хв- видимая степень сбраживания,%; mi - массовая доля сухих веществ в начальном сусле,%; т2вид - массовая доля видимого экстракта в пиве,%; Хд = (т1-т2д) 100/т,, (2.6) где Хд - действительная степень сбраживания, %; mi - массовая доля сухих веществ в исходном сусле, %; т2д - массовая доля действительного экстракта в пиве, %.
Определения величины рН Измерения величины рН проводили в сусле, в зеленом и готовом пиве после освобождения С02 электрометрическим методом с помощью рН-метра, при температуре 20 С.
Определение титруемой кислотности Титруемая кислотность определили в сусле и в готовом пиве титрометрическим методом. Методы основаны на титровании всех, находящихся в пиве кислот и кислых солей. Кислотность устанавливили согласно методу с фенолфталеином по ГОСТу 12788 - 87. В 50 мл предварительно отфильтрованного пива в конической колбе вместимостью 150 - 200 мл. Для дополнительного освобождения С02 пиво нагревали в течение 30 мин при 40 С и периодически взбалтывали. Затем его охлаждали и титровали 0,1 н. раствором гидроксида натрия.
Определение продолжительности осахаривания Продолжительность превращения крахмала в редуцирующие сахара и неокрашиваемый йодом ахро- и мальтодекстрины под действием ферментов солода характеризуется временем (мин), необходимым для полного осахаривания затора при 72С. Этот показатель находят во время определения массовой доли экстракта солода в тонком помоле. Когда в ходе анализа температура затора достигнет 72С, через каждые 5 мин отбирали стеклянной палочкой каплю затора и на фарфоровой пластинке смешивали её с каплей раствора йода (смесь 20 см 0,1 Н раствора йода с 80 см воды), слегка наклоняя пластинку. Для сравнения на ту же пластинку помещали каплю дистиллированной воды, смешанной с каплей йода. В первых пробах раствор йода окрашивается в синий цвет, что свидетельствует о наличии крахмала. Окончанием осахаривания считают момент, когда цвет раствора йода останется неизменным. Определение цветности Определение цветности проводили визуально путем сравнения цвета пробы с эталонными цветными дисками. Цвет пробы и цветных дисков сравнивали в компараторе методом проба до получения одинаковой цветности.
Темный карамельный солод «caramunich»
На основе теоретических обоснований, приведенных в обзоре информационных исследований по технологиям приготовления безалкогольного пива, сделаны выводы и поставлена первая серия экспериментов. Схема эксперимента приведена на рис. 3.1. Особое внимание уделено на указания, которые направлены на улучшение органолептических свойств и на снижение концентрации алкоголя в пиве. Суть первой серии экспериментов заключается в получении безалкогольного пива, его исследовании и дальнейшем усовершенствовании, с помощью специальных технологических приемов.
Обоснование выбора солодов и соотношения между ними в засыпи Состав засыпи, влияет на целый ряд показателей, отражающихся на сенсорном профиле пива. Введение в рецептуру специальных солодов позволяет регулировать такие показатели, как содержание сбраживаемых углеводов за счет более низкой экстрактивности специальных солодов; содержание ДМС и ДМС предшественников за счет высоких температур сушки солодов; активную и титруемую кислотность в результате использования кислого солода; полноту вкуса, насыщенность цвета, а также на пенообразование и пеностойкость.
Основным критерием выбора солодов и соотношения между ними является то, что все солода, приведенные в табл. 3.1, придают продукту Солод
Схема первой серии экспериментов органолептические свойства характерные пиву, усиливают полноту вкуса, что особенно важно для безалкогольного пива и частично позволяют решать вкусо-ароматические проблемы, которые связаны с технологией его получения. Однако следует отметить, что темные солода содержат меланоидины, которые являются несбраживаемыми веществами и придают пиву солодовый вкус, что может привести к органолептическим порокам.
Таким образом, в результате анализа органолептических особенностей специальных солодов выбран наиболее подходящий состав засыпи для получения сусла безалкогольного пива (табл. 3.1).
Обоснования выбора начальной температуры затирания Выбор начальной температуры затирания основан на данных исследований влияния температуры на КСС сусла (рис. 3.2). При исследовании выбрали семь температурных режимов затирания с продолжительностью 60 мин, в результате чего получили 7 образцов сусла с разной КСС, что объясняется зависимостью ферментов от температуры среды. По результатам исследований можно сказать, что для приготовления безалкогольного пива самой подходящей КСС обладает сусло, приготовленное при температуре затирания 71 С. При таком способе затирания, содержание сбраживаемых углеводов составило около 55 %, при температурах затирания 75 С и 80 С содержание сбраживаемых углеводов составило 31 % и 26 % соответственно. Однако, йодным раствором эти образцы сусла окрашивались в синий цвет, что указывает о наличии крахмала в сусле.
Обоснования выбора гидромодуля при затирания Как температура, так и концентрация среды влияют на ферментативную активность расщепления биополимеров, в частности на активность ферментов, расщепляющих азотистые вещества. Протеины с молекулярной массой 20000 60000 Да влияют на пеностойкость и полноту вкуса пива. Их количество возрастает с увеличением общего азота в сусле [114]. Известно, что гидролиз белков зависит от гидромодуля во время затирания. В связи с этим исследовали влияние гидромодуля на количество азотсодержащих компонентов в сусле (рис. 3.3). Содержание общего азота в зависимости от гидромодуля затора (t = 52 С) Установили, что при одной и той же начальной температуре затирания, содержание азотистых веществ выше в том сусле, которое получено при гидромодуле 1:2,5. Обоснования выбора длительности кипячения сусла Длительность и температура кипячения оказывают большое влияние на качество сусла. Длительное кипячение способствует наибольшему расщеплению предшественников диметилсульфида (ДМС), улетучиванию ДМС (рис. 3.4) и альдегидов. Альдегиды являются носителями суслового аромата, а следовательно отрицательно сказываются на сенсорном профиле безалкогольного пива. [84]. Но при этом длительное кипячение приводит к чрезмерному образованию меланоидинов, а соответственно к повышению цветности, и большим энергозатратам.
Приготовление пивного сусла Солода подвергали дроблению на двухвальцовой дробилке с получением следующего среднего состава помола: шелуха - 16... 18%, крупная крупка - 20...22%, мелкая крупка - 30...35%, мука - 20...30%, выбор состава помола для фильтрационного чана.
Гидромодуль затора составило 1:2,5. Затирание начинали при температуре 71 С. и тем самым пропускали мальтозную паузу (62 - 64 С). При 71 С затор выдерживали 30 мин, далее температуру поднимали до 77 С со скоростью 1С/1мин и перекачивали в фильтрационный чан. Режим затирания изображен на (рис. 3.5). я
Массовая доля СВ в первом сусле составила 13,2 ± 0,1%. Дробину промывали технологической водой с температурой 77 С. Длительность фильтрации составляла 1,5 часа. После достижения в промывных водах массовой доли СВ около 2% фильтрацию останавливали, так как при дальнейшей фильтрации вымывается много полифенолов и красящих веществ, высокое содержание которых отрицательно сказывается на коллоидной и вкусовой стабильности пива [62]. Концентрация СВ сусла до кипячения составила 4,7 ± 0,1 %, объем полученного сусла 2050 л.
Требуемое содержание горечи 18 BE по ЕВС (мг горьких веществ/дм пива). Для обеспечения данного содержания горечи, охмеление сусла осуществляли в две порции: Первую дозу хмеля в количестве 1094г ННТ задали после 10 мин. кипячения. Вторую дозу хмеля - 875,2г HSE вносили за 20 мин. до окончания кипячения. Общий расход хмеля по а-кислоте составил 0,49 г/дал горячего сусла. Кипячение длилось 80 мин. После кипячения массовая доля СВ сусла составила 5,3 ± 0,1%, объем 1900 ± 100 л. Охмеленное сусло охлаждали в противоточном двухсекционном пластинчатом теплообменнике: в первой секции холодной водой до 35 - 38С, и во второй - пропиленгликолем до 8С.
Определяющими факторами органолептических свойств пива при приготовлении сусла являются начальная концентрация и химический состав сусла. Выбор начальной концентрации сусла зависит от химического состава последнего, и главным образом, от соотношения сбраживаемых углеводов к . несбраживаемым. Химический состав сусла можно регулировать способом затирания, длительностью, температурами различных пауз, концентрацией и значениями рН субстрата, что было подробно рассмотрен выше. В таблице 3.2 показан углеводный состав сусла, полученного по режиму затирания, изображенному на рис. 3.4, и сусла, полученного при классическом настойном способе.
Обоснование выбора солодов и соотношения между ними в засыпи
В результате внесенных изменений при затирании и брожении получили два разных образца безалкогольного пива, которые существенно отличились друг от друга по химическому составу и органолептическим свойствам. По сравнению с пивом, полученным в результате первого эксперимента, у образцов второго эксперимента заметно ниже содержание моно- и дисахаридов, при практически одинаковой массовой доле СВ в начальном сусле (5,2 - 5,3%). Это обусловлено тем, что во втором эксперименте длительность осахаривания сократили с 30 мин до 25 мин. Низкое содержание моно- и дисахаридов положительно сказывалось на вкусовых свойствах пива. Благодаря применению солода карапильс и увеличению длительности кипячения сусла с хмелем от 80 мин до 2 час наблюдалось уменьшение зернового и суслового привкуса, а также уменьшение ДМС. У образцов пива, полученных во второй серии экспериментов (рис.3.10) содержание вторичных продуктов метаболизма дрожжей больше, чем у первого (диацетил до 70 мкг/л, пентандион до 69 мкг/л). Некоторое увеличение кислотности и снижение величины рН обнаружены в пиве, приготовленном по способу 2, что обусловлено более высокой степенью сбраживания, по сравнению со способом 1 (табл. 3.6). Несмотря на внесенные изменения, у образцов пива второй серии экспериментов также имеются некоторые недостатки: пиво характеризуется присутствием запаха сернистых соединений, водянистостью, повышенной цветностью, менее выраженным хмелевым ароматом, высоким значением величины рН и недостатком вторичных метаболитов дрожжей (последние присуще всем сортам безалкогольного пива). У пива №2 повышенное содержание алкоголя, что делает его не безалкогольным, а слабоалкогольным, причиной чего является повышенное содержание дрожжевых клеток и кислорода. Для устранения выявленных недостатков была проведена третья серия экспериментов.
Регулирование состава безалкогольного пива с помощью комплекса технологических приемов В третьей серии экспериментов (рис. 3.16), при варке сусла и брожении пива были внесены следующие изменения: - в связи с повышенной цветностью пива был изменен состав засыпи (табл 3.7) - для повышения кислотности увеличивали долю кислого солода на 0,8% от общей массы засыпи; - для насыщения пива хмелевым ароматом, характерным для классического сорта пива, все три дозы хмеля поменяли на ароматный хмель с содержанием а-кислоты 3,5%; - изменили способ затирания с целью повышения полноты вкуса; - в процессе брожения периодически барботировали пиво пузырьками СОг-газа, для удаления из молодого пива сернистых соединений; готовое пиво карбонизировали диоксидом углерода, образующимся при брожении классического пива, для насыщения безалкогольного пива диоксидом углерода и повышения в нем содержания побочных продуктов брожения. Схема эксперимента приведена на рис.3.16. Солод
Приготовления пивного сусла Солод подвергали дроблению на двухвальцовой дробилке с получением следующего среднего состава помола: шелуха 16... 18%, крупная крупка 20...22%, мелкая крупка - 30...35%, мука - 20...30%). В таблице 3.7 приведен состав засыпи. Таблица 3.7 Состав засыпи Солода Цвет, ед. ЕВС Экстрактивность, % Содержание % кг Светлый 3-5 83 56,6 73 Темный 15 80 13,95 18 Карамельный св. 4,5 84 13,95 18 Карамельный тем. 120 73 9,3 12 Кислый 4,5 - 6,2 8 Затирание проводилось методом скачкообразного нагрева, при этом начальная температура составила 52 С (тем самым создали оптимальные условия для работы протеолитических ферментов). После 25 мин паузы в заторную массу при интенсивном перемешивании добавляли нагретую до 98 С технологическую воду (рис. 3.17). 110т -т-60 —г— 20 , 10 90 4 « 80 Ч а. g 70 Ч и 60 « н 10 30 40 50 Продолжительность, мин. Рис. 3.16 Температурный режим затирания -і затор горячая вода
При 52 С гидромодуль составлял 1:2,5, так как при более концентрированном заторе протеолитические ферменты более активны (рис. 3.3). При 72 С гидромодуль составлял 1:6, что обусловлено добавлением горячей воды. В результате этого температура затора поднялась до 72 С. Как и в предыдущих экспериментах, в этом также была исключена мальтозная пауза. При 72 С затор выдержали 25 мин, далее температуру поднимали до 77 С со скоростью 1 С/Імин. и перекачивали в фильтрационный чан. Длительность фильтрации затора составила 1,5 час.
Характеристика углеводного и азотистого состав полученного сусла приведена в таблице 3.8, из которого видно, что введение паузы при 52 С увеличивает не только содержание общего азота, но и содержание сбраживаемых углеродов. Таблица 3.8 Углеводный и азотистый состав сусла Соединения Ед. измерения Значения Фруктоза кг/м3 1,3 Глюкоза кг/м3 4,9 Дисахариды кг/м 21,2 Трисахариды кг/м3 5,0 Несбраживаемые углеводы кг/м3 20,6 Е сбраживаемых углеводов кг/м3 32,4 Отношение сахара к несахарам - 1,6 Аминный азот мг/ЮОгСВ 194 Общий азот мг/100гСВ 857
В связи с менее выраженным хмелевым ароматом, горький и горько-ароматный хмель полностью заменили ароматным. Первую порцию хмеля Saaz (33,3%) вносили после 10 мин. от начала кипячения, вторую порцию хмеля -(33,3%) через 40 мин, и третью (33,3%) - за 10 мин. до конца кипячения. Расход хмеля по а-кислоте составил 0,43 г а-кислоты на 1 дал горячего сусла. Кипячение длилось 120 мин.
Сравнение штаммов по критерию образования побочных продуктов метаболизма дрожжей
На основании данных, приведённых в обзоре литературы, был сделан вывод о том, что одним из способов получения пива с низким содержанием алкоголя является использование штамма, характеризующегося наименьшей бродильной активностью, в результате чего уменьшается доля сбраживаемых углеводов, идущих на образование этанола. Но при этом следует учитывать большую роль штаммовых характеристик в формировании органолептических свойств пива. В частности, штаммы отличаются по синтезу таких сенсорно важных компонентов, как высшие спирты, эфиры, сернистые соединения, карбонилы, в частности, диацетил, пентандион и другие. Причём, как при концентрациях, превышающих порог их ощущения, так и при слишком низком содержании этих соединенийв пиве, получается негармоничный вкус и неспецифический аромат данного напитка [71].
Необходимо учесть, что безалкогольное пиво - это напиток, который следует рассматривать как определённый сорт пива, имеющий присущий только ему сенсорный профиль. С этой точки зрения мы рассматриваем и пшеничное пиво, для которого характерно более высокое по сравнению с лагерным пивом содержание 2-фенилэтанола, изобутилацетата или изопентилацетата и 4-винилгваякола (характерное только для пшеничного пива), то по всей видимости безалкогольное пиво высокого качества также будет иметь свои отличительные черты, определяемые синтезом тех или иных компонентов [75]. В связи с этим, для исследований были выбраны четыре штамма дрожжей, значительно отличающихся друг от друга, прежде всего по скорости утилизации субстрата и по приросту биомассы, так как именно с этими показателями связан метаболизм этанола, синтез которого должен быть минимальным.
Испытания проводились в колбах, содержащих 2 литра пивного сусла с массовой долей СВ 10,5%. Величина засева составляла 2,5 г отцентрифугированных дрожжей на 1 литр сусла, что соответствует 0,5 г/см3 сухого вещества. Для дрожжей W34/70 - это соответствует примерно 18 ± 3 млн. клеток/см3. Температура брожения - 10 С. Испытания прекращали, когда видимая степень сбраживания достигала 80%, или срок брожения составлял 12 суток. Контрольным образцом для всех штаммов были дрожжи штамма W34/70, так как предыдущей главе все эксперименты вставлены на этих дрожжах.
В процессе брожения пробы отбирали каждый день и в них определили содержание экстракта и количество дрожжей в бродящем сусле. В конце процесса брожения, кроме этого, определяли общую биомассу дрожжей, количество диацетила, ацетальдегида, эфиров (этилацетат, изоамилацетат, этилкапроат) и высших спиртов (3-метилбутанол, пропанол, 2-метилбутанол, изобутанол).
По скорости и степени брожения штаммы дрожжей отличаются друг от друга. Кривые, изображающие ход брожения показаны на рис. 4.1, а соответствующие кривые роста дрожжей с учётом их флокуляции - на рис. 4.2.
Скорость брожения контрольных дрожжей W34/70 была самой высокой. Степень сбраживания 71,5% была достигнута за 5,5 суток, конечная степень сбраживания - 81% была достигнута за 7 суток. Брожение продолжалось до степени сбраживания 81%. За десять дней дрожжи 129 и 145 также достигли степени сбраживания 79 - 80%.
Сравнение штаммов по критерию образования побочных продуктов метаболизма дрожжей Наряду с бродильной активностью, одной из важнейших характеристик пивных дрожжей является синтез побочных продуктов брожения, таких как кислоты, высшие спирты, эфиры, карбонилы и сернистые соединения. Имея очень низкий порог восприятия, они определяют сенсорный профиль пива. В связи с этим, в работе, кроме показателей, характеризующих бродильную активность дрожжей, проведено также сравнение штаммов по их способности к синтезу вторичных продуктов метаболизма.
Диацетил образуется как побочный продукт синтеза валина. Он самый активный представитель вицинальных дикетонов, имеет очень низкий порог восприятия (0,1 мг/см3). Общее количество диацетила в момент окончания главного брожения составило 0,09 мг/см3 у штамма А12 и 0,06 - W34/70 (рис. 4.6). Для штамма А12 повышенное содержание диацетила, даже после 12 дня брожения, связано с низкой концентрацией дрожжевых клеток во взвешанном состоянии.
Концентрация диацетила в молодом пиве Ацетальдегид придает пиву аромат зеленых яблок (0150). Его концентрация в пиве является показателем завершенности процесса брожения. Пороговое значение вкуса составляет 10-25 мг/см3. Во время хранения часть ацетальдегида преобразуется в этанол, являющийся последним звеном в реакции спиртового брожения. Однако, возможно и обратное преобразование этанола в ацетальдегид, после чего - в другие соединения.
