Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Теоретическое обоснование технологии квасов с использованием пищевого сырья дальневосточного региона 8
1.1 Состояние и перспективы рынка квасов в России 8
1.2 Особенности современной технологии квасов 13
1.3 Плодово-ягодные растения Дальнего Востока как сырье для производства квасов 22
ГЛАВА 2 Организация эксперемента и методы исследований 26
2.1 Объекты исследований 27
2.2 Методы исследований 29
2.2.1 Определение показателей качества сырья, полуфабрикатов и готовых напитков - квасов 29
2.2.2 Исследование биологически активных веществ растительного сырья и новых сортов квасов 32
ГЛАВА 3 Обоснование использования дальневосточного растительного сырья и минеральной воды для приготовления квасов 36
3.1 Исследование ассортимента квасов в розничной сети г. владивостока 36
3.2 Исследование традиционных и новых компонентов в технологии квасов 42
3.2.1Обоснование и выбор технологии полуфабрикатов - сиропов из Дальневосточного растительного сырья 58
ГЛАВА 4 Разработка технологии квасов с использованием дальневосточного растительного сырья и минеральной воды 66
4.1 Получение контрольного образца кваса традиционной технологии 66
4.2 Технология квасов с добавлением сиропов из Дальневосточных растений 68
4.3 Разработка технологии и рецептуры квасов с использованием минеральной воды, сиропов и сброженного концентрата квасного сусла 80
ГЛАВА 5 Товароведная оценка новых квасов из дальневосточного растительного сырья и минеральной воды 96
5.1 Оценка показателей качества и безопасности новых квасов «Вкус здоровья» в сравнении с аналогами 96
5.2 Органолептическая оценка квасов «Вкус здоровья» 102
5.3 Содержание биологически активных веществ в новых сортах квасов «Вкус здоровья» 107
5.4 Изучение качества новых сортов квасов в процессе хранения 110
Заключение 116
Выводы 119
Список литературы 122
Приложения
- Плодово-ягодные растения Дальнего Востока как сырье для производства квасов
- Определение показателей качества сырья, полуфабрикатов и готовых напитков - квасов
- Обоснование и выбор технологии полуфабрикатов - сиропов из Дальневосточного растительного сырья
- Разработка технологии и рецептуры квасов с использованием минеральной воды, сиропов и сброженного концентрата квасного сусла
Введение к работе
Актуальность темы На российском рынке безалкогольных напитков в настоящее время потребителям предлагается широкий ассортимент сокосодержащих напитков, сладких газированных напитков, энергетических напитков, холодного чая и кваса (Казакова, 2006; Преснякова, 2008; Производство…, 2013). При этом все больше потребителей предпочитают натуральные и полезные продукты, содержащие в своем составе нутриенты, положительно влияющие на различные функции организма. К таким продуктам относится, прежде всего, квас брожения (Елисеев, 2006; Токаев, 2007; Рынок и производство.., 2010; Гобинская, 2011).
Квас является напитком, который прекрасно утоляет жажду, бодрит и
освежает. Он обладает приятным ароматом ржаного хлеба и кисловато-
сладким вкусом. Являясь продуктом незаконченного спиртового и
молочнокислого брожения, квас содержит разнообразные органические
вещества – витамины B1, B2, PP, D, молочную кислоту и диоксид углерода.
Пищевая ценность кваса обусловлена наличием в нем углеводов и белков.
Комплекс витаминов и микроэлементов определяет биологическую ценность
напитка: стимулирует обмен веществ, способствует пищеварению,
восстанавливает силы и повышает работоспособность, препятствует
размножению болезнетворных микробов (Буров, 2005; Шпилко, 2007;
Thompson, 2011). Для придания функциональной направленности и
расширения ассортимента в квас вводят различные натуральные
растительные добавки (Казакова, 2006; Панов, 2007; Савватеев, 2008). В
качестве таких добавок можно использовать продукты переработки плодово-
ягодного сырья, в том числе дикоросов, так как в этом сырье содержатся
значительные концентрации витаминов, минеральных веществ,
биофлавоноидов в легкодоступной и усвояемой форме (Цапалова, 2006; Палагина, 2012). При использовании природной минеральной воды в качестве основы квасов, можно обогатить их состав минеральными нутриентами (Спиричев, 2005; Панов, 2007; Тутельян, 2009; Annette, 2005).
Дальневосточный регион, в том числе Приморский край богаты экологически чистым, натуральным и уникальным растительным сырьем и минеральными водами, которые могут быть использованы для создания новых сортов квасов с функциональными свойствами (Измоденов, 2001; Зориков, 2004). Для придания новых органолептических свойств и функциональной направленности в квасы можно вводить сиропы из ягод и плодов, произрастающих в регионе: бруснику обыкновенную, калину Саржента, лимонник китайский, шиповник морщинистый.
Целью диссертационного исследования явилась разработка
технологии и товароведная оценка квасов с использование растительного сырья и минеральной воды Дальневосточного региона.
В соответствии с целью решались следующие задачи:
- изучить ассортимент и потребительские предпочтения квасов,
представленных в розничной сети г. Владивостока;
- обосновать технологию квасов с использованием традиционного
зернового сырья и дрожжей и нетрадиционного растительного сырья и
минеральной воды Дальневосточного региона России (брусники
обыкновенной, калины Саржента, лимонника китайского, шиповника
морщинистого и минеральной природой питьевой воды «Успеновская»
Шмаковского месторождения Приморского края России);
- научно обосновать и разработать технологию получения
полуфабрикатов для квасов: сиропов из плодово-ягодного сырья Дальнего
Востока и сброженного концентрата квасного сусла;
- разработать технологию получения новых сортов квасов с
добавлением плодово-ягодных сиропов из Дальневосточных растений и
квасов с водной основой - минеральной природой питьевой воды;
- разработать рецептуры и ассортимент новых сортов квасов;
- оценить качество новых сортов квасов, разработать и утвердить
техническую документацию.
Научная новизна работы:
- теоретически и экспериментально обоснована возможность
использования в производстве квасов сиропов из Дальневосточного
растительного сырья (брусники обыкновенной, калины Саржента, лимонника
китайского и шиповника морщинистого) и минеральной природой питьевой
воды «Успеновская» Шмаковского месторождения Приморского края
России;
впервые научно обоснована рецептура и разработана технология квасов с добавлением сиропов из Дальневосточных дикоросов (брусники, калины, лимонника и шиповника) и квасов на основе минеральной воды «Успеновская», научная новизна технологических решений подтверждена патентом РФ на изобретение «Композиция для приготовления кваса» № 2489064 от 10.08.2013 г.;
научно обоснованы и рассчитаны дозы введения плодово-ягодных сиропов в квасы с функциональными свойствами.
Практическая значимость:
Экспериментально исследованы возможные способы получения новых сортов квасов. Определены технологические схемы приготовления квасов на основе минеральной воды с добавлением плодово-ягодных сиропов из Дальневосточных растений. Обоснованы и определены этапы введения плодово-ягодных сиропов в квасы, выбран способ добавления сиропов на стадии купажирования после брожения. Получены новые квасы с функциональными свойствами.
Разработаны технология и рецептуры новых сортов квасов с добавлением сиропов из брусники, калины Саржента, лимонника китайского и шиповника морщинистого. Разработаны и утверждены пакеты технической
документации на «Квасы «Вкус здоровья» (ТУ 9175-202-02067936-2010, ТИ 202-2010) и «Квасы на минеральной воде «Вкус здоровья» (СТО 02067942-001-2012). Выпущены опытные партии напитков – «Квасы на минеральной воде «Вкус здоровья» на базе пивоваренного завода ООО «СТЭЛС-ТМ» (г. Владивосток).
Основные положения, выносимые на защиту:
- научное обоснование использования растительного сырья
Дальневосточного региона (брусники, калины, лимонника и шиповника) и
минеральной воды «Успеновская» для производства новых сортов кваса;
- технология квасов с добавлением сиропов из Дальневосточных
дикоросов и квасов на основе Дальневосточной минеральной воды;
- рецептуры и товароведная оценка новых сортов кваса.
Апробация диссертационной работы: Основные положения работы
были представлены и доложены на: XXXIX научной межвузовской студенческой конференции по итогам научно-исследовательской работы за 2007–2008 годы (Владивосток, 2008); II международной научно-практической конференции «Современная наука: теория и практика» (Ставрополь, 2011); XVII международной заочной научно-практической конференции «Технические науки – от теории к практике» (Новосибирск, 2013); Международном научном форуме «Пищевые инновации и биотехнологии» (Кемерово, 2013); Международной заочной научно-практической конференции «Наука, образование, общество: проблемы и перспективы развития» (Тамбов, 2014).
Публикации: По теме диссертационной работы опубликовано 11 работ, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получен 1 патент РФ.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, обзора
литературы, описания объектов и методов исследований, результатов
исследований и их обсуждений, заключения, выводов, списка
Плодово-ягодные растения Дальнего Востока как сырье для производства квасов
В производстве безалкогольных напитков, в частности кваса, широко используют продукты переработки плодов и ягод, в том числе дикоросов (Колесникова, 1992; Бабий, 2006; Казакова, 2006; Бибик, 2013). Продукты переработки не древесных растений леса являются ценным биологическим и экологически чистым сырьем (Сухомиров, 2001; Тутельян, 2006; Костырина, 2013). Для сбора дикорастущего сырья не требуется значительных усилий. Сбор и переработка его не нуждаются в привлечении крупных инвестиций и квалифицированной рабочей силы, характеризуются быстрой окупаемостью вложений.
Известно, что ценность дикорастущих плодов и ягод обусловлена содержанием естественного комплекса биологически активных веществ, таких как витамины С, А, биофлавоноиды, катехины, антоцианы, лейкоантоцианы и другие вещества, обладающие активностью витамина Р (Шретер, 1992; Палагина, 2006; Цапалова, 2006; Thompson, 2011; Skinner, 2013). Витамины С, Р и флавоноиды, обладающие антиоксидантными и антирадикальными свойствами, участвуют в окислительно-восстановительных процессах в клетках, витамин С предохраняет витамин Р от окислительного инактивирования, а витамин Р ингибирует действие аскорбатоксидазы, предохраняя витамин С от окисления (Родопуло, 1983; Deighton, 2002; Stewart, 2004; Макаров, 2005; Stewart, 2007). Дикорастущие плоды и ягоды с высоким уровнем витамина С, как правило, имеют и высокий уровень витамина Р (Коробкина, 1969; Запрометов, 1993). Из Дальневосточных плодов и ягод высокое содержание витаминов С и Р обнаружено в шиповнике, черной смородине, бруснике, черноплодной рябине, лимоннике, калине, клюкве, боярышнике (Шретер, 1992; Зориков, 2004; Палагина, 2006; Аникин, 2010; Костырина, 2013). Плоды и ягоды имеют большое значение в витаминном балансе питания (Петров, 2001; Кочеткова, 2002; Тутельян, 2005; Егорова, 2007; Панов, 2007). Использование некоторых из них в производстве квасов может придать новым напиткам функциональную направленность. Из плодов и ягод, распространенных на Дальнем Востоке России, значительный интерес в этом отношении представляют: брусника обыкновенная, калина Саржента, лимонник китайский и шиповник морщинистый. Из перечисленных растений – калина, лимонник и шиповник – произрастают преимущественно на юге Дальнего Востока России, они, также как и брусника, дают стабильные и высокие урожаи (Шретер, 2000; Зориков, 2004; Измоденов, 2008).
Калина Саржента (Viburnum sargentii Koehne) – кустарник, плоды имеют яйцевидно-шаровидную форму со специфическим кисло-сладким горьковатым вкусом. В плодах обнаружены сахара (до 32%), около 5% органических кислот (изовалериановая и уксусная), высокий уровень пектиновых веществ, витаминов С, Р, А и Е, каротиноидов, антоцианов, катехинов, дубильных и других ценных для организма веществ; в семенах содержится до 21% липидов (Кушнерова и др., 1998, 2000; Гордейчук, Фоменко, 2001; Спрыгин, Кушнерова, 2001). Калина Саржента отличается устойчивым, стабильным плодоношением, неурожаи у нее редки. Продуктивность достигает 100 кг с 1 га (сырой вес плодов) и до 3 — 4 кг с куста (Измоденов, 2001).
Лимонник китайский (Schizandra chinensis Bail.) называют «ягодой пяти вкусов»: сладкий, кислый, терпкий, соленый, горький. Известны единичные работы по использованию лимонника китайского в технологии вин (Захаренко, 2006, 2008), а также использование экстрактов лимонника для обогащения квасов (Бибик, 2013). Эта вьющаяся листопадная лиана (Атлас ареалов…, 1983). Плоды лимонника содержат высокие концентрации органических кислот: яблочной, винной и лимонной. Также в состав входят сахара и пектины, витамины С, Р, Е, флавоноиды (Фруентов, 1970; Шретер, 1992; Цапалова, 2007). Лимонник обладает тонизирующим действием благодаря присутствию в нем схизандрина – природного стимулятора, который локализуется преимущественно в косточках (семенах).
Шиповник морщинистый (Rosa rugosa Thunb.) – невысокий (от 0,5 до 2 м) кустарник с многочисленными побегами, широко распространенный на морском побережье Приморского края России. Урожайность с куста этого растения достигает 3 - 4 кг, а с гектара - около 3 тонн. Содержание мякоти в плодах выше, чем у всех остальных шиповников, и достигает 90% (в среднем 66%) (Измоденов, 2008). Ценность шиповника морщинистого обусловлена достаточно высоким содержанием в его плодах витамина С (до 7%; в среднем 1 - 2%). Также его плоды содержат сахара (около 18%), пектиновые вещества (около 3%), дубильные вещества (до 4,5%), лимонную (около 2%), яблочную и другие органические кислоты, каротин (12 - 18 мг%), витамины B2 (около 0,03 мг%), К, P (Шретер, 2000; Зориков, 2004).
Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea L.) произрастает повсеместно на территории России, в том числе и в Приморье в хвойных и смешанных лесах. Представляет собой стелющийся ветвистый кустарник с красными, кисловатыми, немного терпкими приятными на вкус шаровидными ягодами. Химический состав представлен следующими веществами: сахара (глюкоза и фруктоза), азотистые вещества, органические кислоты (яблочная, лимонная, бензойная, щавелевая, уксусная, пировиноградная), глюкозид арбутин (5 - 7%), гидрохинон, дубильные вещества, витамин С, флавоноиды, витамин Р (Кощеев, 1991; Шретер, 1992; Цапалова, 2007). Брусника повсеместно является перспективным сырьем вследствие е высокой урожайности: сбор возможен до 3500 кг ягод с гектара (Измоденов, 2001).
Резюмируя выше сказанное, можно сделать вывод о том, что дикорастущие плоды и ягоды (брусника обыкновенная, калина Саржента, лимонник китайский, шиповник морщинистый) - уникальные растения Дальнего Востока, имеющие высокий уровень биологически активных веществ, прежде всего, витаминов С, Р, биофлавоноидов и органических кислот. Мы считаем, что разработка новых сортов квасов с добавлением плодово-ягодных сиропов из этих Дальневосточных растений позволит расширить ассортимент квасов за счет придания им новых органолептических и функциональных свойств.
Определение показателей качества сырья, полуфабрикатов и готовых напитков - квасов
Определение числа мертвых клеток в водной разводке сушеных хлебопекарных дрожжей (при гидромодуле 1:1) проводили с использованием светового микроскопа марки МИКМЕД-5 (Россия) с внесением красителя – метиленового голубого, концентрацией 0,05% (Мудрецова-Висс, Дедюхина, 2002). Годными считали дрожжи, которые содержали не более 8% мертвых клеток.
Определение органолептических показателей сиропов и квасов проводили с использованием органолептических профилей и дескрипторов (ISO 6564; Кантере, 2003; Родина, 2004; Заворохина, 2008; Исаева, 2010).
Количественное определение витамина С (ГОСТ 7047-55)
Анализ проводили по йодатному методу. Для этого, в подготовленную коническую колбу на 50 см вносили 0,5 см 1% раствора йодоватокислого калия, туда же добавляли 2 см 0,5% раствора крахмала, 2 см дистиллированной воды и 6,5 см анализируемой жидкости (водный экстракт сырья (гидромодуль 1:1), сиропы или квас), доводили общий объем жидкости до 10 см. Затем титровали из микробюретки 0,001 н раствором йодноватокислого калия до появления стойкого слабо-синего окрашивания.
Содержание витамина С (Х, мг%) вычисляли по формуле: Х=(V10,088100FV2)/(V3m), где, V1 – количество 0,001 н раствора йодноватокислого калия, используемого на титрование, в см; V2 – объем, до которого доведена навеска при прибавлении к ней экстрагируемой жидкости, в см; V3 – количество экстракта, взятое для титрования, в см; F – поправка на титр йодноватокислого калия для перевода его на 0,001 н раствор, равная 1 при употреблении точно 0,001 н раствора; m – навеска, в г; 0,088 – количество витамина С, соответствующего 1 мл точно 0,001 н раствора йодноватокислого калия, в см.
Количественное определение суммы флавоноидов (ГОСТ 21908-93) Количественное определение суммы флавоноидов проводили спектрофотометрическим методом. Для этого аналитическую пробу (1 см) помещали в коническую колбу объемом 100 см и добавляли 50 см этилового спирта. Колбу встряхивали и взвешивали (погрешность ± 0,01), ставили на обратный холодильник и нагревали 1,5 ч (с момента закипания). Далее охлаждали до комнатной температуры и извлечения фильтровали, отбрасывая первые 10 см. 1 см фильтрата помещали в мерную колбу на 50 см и добавляли 4 см раствора аммония хлорида с массовой долей 2% в этиловом спирте (объемной долей солей 15%), объем доводили до метки тем же спиртом, перемешивали. Через 30 мин измеряли оптическую плотность при 400 нм, в кювете толщиной 1 см. В качестве раствора сравнения используют раствор, состоящий из 1 см извлечения и 0,1 см уксусной концентрированной кислоты, доведенных этиловым спиртом с объемной долей 95% до метки в мерной колбе вместимостью 50 см.
Массовую долю суммы флавоноидов (Х) в процентах в пересчете на лютеолин вычисляют по формуле: Х = (D1250100)/(549,41m(100-W)), где D — оптическая плотность испытуемого раствора; m — масса пробы, г; W - потеря в массе при высушивании сырья, %. Количественное определение витамина Р (в пересчете на катехины) по Левинталю (цит. по Черненок, 1992) Количественное определение рутина (витамина Р) проводили спектрофотометрическим методом согласно следующей методике: навеску (около 0,5 г) заливали 7,0 см 70% этанола и экстрагировали 2 часа. Далее раствор фильтровали через бумажный фильтр в пробирку со шлифом. После отбирали 0,5 см экстракта и доводили до 5 см метанолом. Раствор образца точно разбавляли в 100 - 1000 раз метанолом и измеряли оптическую плотность полученного раствора (замеры вели против метанола) на спектрофотометре при длинах волн 375 нм (D1) и 362,5 нм (D2) в кювете с толщиной слоя 10 мм. Оптические плотности полученного раствора D1 и D2 не должны были превышать 1,5, если они были выше, разбавление увеличивали. Затем рассчитывали отношение D1/D2, если оно находилось в пределах 0,875±0,004, то содержание рутина в процентах (Х) вычисляли по формуле: Х=D2/(325,5R), где 325,5 – удельный показатель поглощения 1см чистого рутина (безводного) в абсолютном спирте при длине волны 362,5 нм; R - разведение.
Если отношение D1/D2 превышало 0,879, то содержание рутина в процентах (Х) вычисляли по формуле: Х = (14,00D2 – 13,18D1)R/1000.
Качественный и количественный анализ витамина Р методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (цит. по Шаповалова, 2007)
Качественный и количественный анализ витамина Р в водно-спиртовом экстракте лимонника проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на высокоэффективном жидкостном хроматографе SPD – 10AVP (детектор УФ и видимой области спектра) фирмы SHIMADZU LC -10 ADVP с колонкой «Shim-pack CLC-ODS» (6,0150 мм), длина волны 275 нм; подвижная фаза: раствор серной кислоты, рН=2,5 - ацетонитрил (85:15); скорость потока 0,5 см3/мин. Для идентификации витамина Р методом высокоэффективной жидкостной хроматографии предварительно исследовали стандартные образцы (витамин Р концентрацией 0,01 мг/см3, в метаноле). Витамин Р определяли на хроматограмме по основному пику. В исследуемом образце лимонника витамин Р определяли на хроматограмме по пикам удерживания. Поскольку пики его времени удерживания были несколько сдвинуты, определение проводили методом «добавок» (добавляли стандартный образец витамина Р для идентификации пиков) (Шнайдман, 1973). По пикам определяли время удерживания. По времени удерживания – соответствующую концентрацию витамина Р. При количественном анализе использовали метод абсолютной калибровки.
Определение массовой концентрации кальция (цит. по Минеев и др., 2001)
Определение массовой концентрации кальция в готовых квасах проводили комплексонометрическим методом, который основан на способности кальция образовывать с индикатором мурексидом (аммонийная соль пурпуровой кислоты) комплексное соединение розовой окраски. Полученный комплекс оттитровывали раствором трилона Б до изменения окраски с розовой до фиолетовой.
Содержание оксида кальция (СаО) (X, мэкв/100 г) вычисляли по формуле: X = (анR100)/Н, где а – количество трилона Б, пошедшего на титрование, см3; н – концентрация раствора трилона Б; Н – навеска образца, г; R - разведение. Для выражения содержания кальция (%), полученную величину X умножали на 0,002 (миллиэквивалент кальция).
Определение массовой концентрации магния (цит. по Минеев и др., 2001)
Определение массовой концентрации магния в готовых квасах проводили комплексонометрическим методом, позволяющим определить суммарную концентрацию кальция и магния. Метод основан на извлечении этих элементов трилоном Б из внутрикомплексных соединений этих ионов с органическим красителем хромогеном черным. Окраска индикатора менялась с малиновой до ярко синей.
Обоснование и выбор технологии полуфабрикатов - сиропов из Дальневосточного растительного сырья
Как известно, сиропы, в качестве полуфабрикатов, широко используются при приготовлении безалкогольных напитков, в том числе - квасов (Бруннек, 1980; Балашов, 1981; Колпакчи, 1983; Домарецкий, 1990; Помозова, 2006; Егорова, 2007). В нашей работе мы готовили сиропы на основе плодово-ягодных соков дикоросов (из брусники, калины и лимонника), которые получали методом прямого отжима, или из водного экстракта шиповника.
Известно, что на стойкость сиропов при хранении влияет уровень pH, оптимальные параметры которого находятся в диапазоне от 2,5 до 4 (Помозова, 2006). Поэтому в соках и экстракте определяли pH и этот показатель составил: для сока из брусники – 2,9, для сока из калины – 3,0, для сока из лимонника – 2,8, для экстракта из шиповника – 3,4. То есть соки из брусники, калины, лимонника и экстракты из шиповника по показателю рН можно использовать для приготовления плодово-ягодных сиропов.
Сиропы готовили на основе технологии купажных сиропов по горячему способу (Рудольф, 200; Помозова, 2006). Технология приготовления плодово-ягодных сиропов включала следующие этапы: получение соков (экстрактов), приготовление сахарного сиропа, смешивание соков или экстракта шиповника с сахарным сиропом, пастеризация, розлив и хранение.
На первом этапе приготовления сиропов из ягод (плодов) брусники, лимонника и калины, из них получали сок. Технология приготовления сока включала следующие стадии: приемка плодово-ягодного сырья, дефростация, измельчение (до диаметра частиц 6…10 мм), прямой отжим, фильтрация. На всем протяжении технологического процесса необходимо было сократить контакт сока с кислородом воздуха во избежание возможного окисления биологически активного вещества – витамина С. Из плодов зрелого шиповника извлечь сок прямым отжимом трудно из-за значительной вязкости его мякоти, поэтому из шиповника готовили водные экстракты. При приготовлении экстракта из шиповника плоды дефростировали, смешивали с водой при гидромодуле 1:1, настаивали при 30 С в течение двух часов, измельчали до диаметра частиц 8… 10 мм и затем мезгу отделяли от жидкой фазы прямым отжимом.
Выход сока (из брусники, лимонника, калины) и экстракта из одного килограмма ягод соответствовал данным, представленным в таблице 3.2.1.1. Таблица 3.2.1.1 - Выход сока (брусника, калина и лимонник) и экстракта из 1 килограмма ягод (плодов)
Таким образом, выход сока составил от 60% (калина, лимонник) до 82% (брусника) от изначально взятого сырья. Выход экстракта из плодов шиповника -80 %.
Для последующего расчета рецептуры сиропов необходимо было провести ряд предварительных исследований. В ягодных соках и экстракте определяли общую кислотность, массовую долю сухих веществ полученных соков и экстрактов. А также, на основании полученных данных, рассчитывали их плотность (Рудольф, 2000) (таблица 3.2.1.2).
Массовая доля сухих веществ в соках изменялась незначительно и составила от 6,5 до 7,5%, в экстракте - 6,0%. Максимальное содержание титруемых кислот было отмечено в соке из брусники, минимальное - в экстракте из шиповника. При приготовлении плодово-ягодных сиропов необходим также сахарный сироп. В основе получения сахарного сиропа использовали традиционную технологию (описанную в главе 1). По традиционной технологии белый сахарный сироп в конце процесса инвертируют: добавляют небольшое количество лимонной кислоты, в результате чего часть сахарозы под действием органических кислот инвертируется. Таким образом, инверсия (расщепление сахарозы на фруктозу и глюкозу) повышает концентрацию сухих веществ сиропа, увеличивает его растворимость и предотвращает кристаллизацию сахарного сиропа при хранении. В нашем случае мы не проводили инверсию белого сахарного сиропа, так как в последующем при приготовлении купажных сиропов добавляли плодово-ягодные соки (или экстракт шиповника), изначально содержащие в себе органические кислоты.
Расчет рецептуры купажных сиропов проводили по формулам, разработанным Рудольфом В.В. (2000), определяя необходимые для купажа содержание сахарного сиропа и сока из ягод (плодов) или экстракта шиповника.
В полученных сиропах определяли содержание биологически активных веществ: витамина С и витамина Р, а также сумму флавоноидов в %. Содержание витамина С, витамина Р и флавоноидов представлены в таблице 3.2.1.5. Таблица 3.2.1.5 - Содержание витамина С, витамина Р и массовая доля суммы флавоноидов в сиропах
В результате проведенных исследований показано, что все полученные плодово-ягодные сиропы содержат значимые концентрации витаминов С, Р и флавоноидов. Наибольшее содержание биологически активных веществ отмечено в сиропе из шиповника. Расчетные дозы сиропов (в мл), необходимых человеку в сутки для удовлетворения суточной потребности в витамине С, представлены на рисунке 3.2.1.2.
Из исследованных нами плодов и ягод (брусники обыкновенной, калины Саржента, лимонника китайского и шиповника морщинистого) в плодово-ягодных сиропах сохранилось до 80% биологически активных веществ -витаминов С и Р, и, следовательно, полученные сиропы могут в дальнейшем использоваться в технологии квасов в качестве полуфабрикатов с содержащимися в них функциональными ингредиентами.
Таким образом, для получения новых сортов квасов при исследовании традиционных компонентов сырья было обосновано использование двух видов солода (солод пивоваренный ячменный светлый и солод ржаной ферментированный), воды питьевой (после соответствующей водоподготовки) и дрожжей хлебопекарных сушеных (ООО «Саф-Нева», Россия). В результате проведенных исследований нетрадиционных видов сырья, были обоснованы, получены и изучены сиропы из Дальневосточных растений: брусники обыкновенной, калины Саржента, лимонника китайского и шиповника морщинистого. Показано, что все полученные плодово-ягодные сиропы имеют высокую биологическую активность и могут использоваться как функциональные составляющие в технологии квасов. Также было показано, что природная минеральная вода «Успеновская» может явиться водной основой в технологии квасов и позволит обогатить его такими функциональными минеральными составляющими, как соли кальция и магния.
Разработка технологии и рецептуры квасов с использованием минеральной воды, сиропов и сброженного концентрата квасного сусла
В настоящее время в качестве основного сырья для производства кваса широко используют полуфабрикаты - концентрат квасного сусла (KKC), а также сброженные концентрированные основы (сброженные ККС) (Помозова, 2005; Шабанова, 2009). Исходя из этого для разработки технологии новых квасов с использованием в качестве водной основы – минеральной воды, на первом этапе нами был приготовлен сброженный концентрат квасного сусла.
В нашей работе технология получения полуфабриката - сброженного концентрата квасного сусла состояла из следующих стадий: приготовление квасного сусла, сбраживание квасного сусла, упаривание квасного сусла (концентрирование). Для приготовления квасного сусла смешивали (разводили) ржаной и ячменный солод водой, разжижали муку и вливали е в емкость с разводкой солодов, затем выдерживали при определенных режимах (температурных паузах), оптимальных для гидролиза белков и крахмала (Кунце, 2001; Иванова, 2006; Главарданов, 2008) (рисунок 4.3.1).
Осахаренное сусло фильтровали. С целью коагуляции белковых веществ, стабилизации химического состава и стерилизации сусла, его кипятили в течение 1 часа с последующим отделением скоагулировавших белковых веществ. Полученное таким образом осветленное сусло с массовой долей сухих веществ 14% охлаждали до 25 С.
Для сбраживания в полученное квасное сусло добавляли предварительно подготовленную разводку хлебопекарных дрожжей «Саф-Левюр» (ООО «Саф-Нева, Россия) и сбраживали квасное сусло при 25 С в течение 24 часов. Затем охлаждали до 4 С, отделяли осевший дрожжевой осадок. Изменение массовой доли сухих веществ в процессе сбраживания квасного сусла показано на рисунке 4.3.2. із - и 7 " 5 - 1 4 12 16
Время, часы Рисунок 4.3.2- Изменение массовой доли сухих веществ в процессе сбраживания квасного сусла сушеными хлебопекарными дрожжами «Саф-Левюр» (ООО «Саф-Нева, Россия) Полученное сброженное квасное сусло концентрировали путем упаривания до содержания сухих веществ 60%.
Технологическая схема приготовления сброженного концентрата квасного сусла представлена на рисунке 4.3.3.
Сброженный концентрат квасного сусла представлял собой непрозрачную густую вязкую жидкость темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса с незначительной горечью и ароматом ржаного хлеба, с присутствием во вкусе и аромате продуктов брожения. Физико-химические показатели концентрата квасного сусла соответствовали ГОСТ 28538-90: массовая доля сухих веществ -60,0±1,0%; титруемая кислотность - 30±2,5 см раствора 1 Н NaOH на 100 г концентрата. Гарантийный срок хранения готового концентрата квасного сусла составил 12 месяцев.
На следующем этапе при разработке технологии и рецептуры квасов с использованием в качестве водной основы минеральной воды «Успеновская» и полуфабрикатов - сиропов из дальневосточных растений и сброженного концентрата квасного сусла, решали следующие задачи:
- выбирали оптимальную концентрацию вносимых плодово-ягодных сиропов (из брусники, или из калины, или из лимонника, или из шиповника);
- выбирали оптимальную концентрацию вносимого сброженного концентрата квасного сусла.
Для определения рецептуры квасов с наилучшими характеристиками вкуса мы проводили экспериментальные исследования образцов, сгруппированных в четыре модельные системы: квас с брусникой, квас с калиной, квас с лимонником и квас с шиповником. Образцы квасов были приготовлены купажированием плодово-ягодных сиропов разных концентраций и сброженного концентрата квасного сусла на минеральной воде. Модельные системы состояли из: № 1 -образцы кваса из сброженного ККС (6-9%) и сиропа из брусники (9,5-10%); № 2 -образцы кваса из сброженного ККС (6-9%) и сиропа из калины (9,5-10%); № 3 -образцы кваса из сброженного ККС (6-9%) и сиропа из лимонника (9,5-10%); № 4 - образцы кваса из сброженного ККС (6-9%) и сиропа из шиповника (9,5-10%).
Приготовление опытных образцов квасов заключалось в смешивании компонентов (ягодный сироп, сброженный концентрат квасного сусла, минеральная вода) и последующим насыщением напитка углекислотой. Поскольку в квасах, приготовленных по традиционной технологии, (описанной в разделе 4.1.2), ягодные сиропы вводили в концентрации 97 см на 1 дм, то и в квасах на минеральной воде использовали ягодные сиропы, в концентрациях, близких к этому значению. Плодово-ягодные сиропы и сброженный концентрат квасного сусла вносили в емкости с минеральной водой, растворы перемешивали взбалтыванием, насыщали углекислотой и через 15 минут проводили органолептический анализ. Показатели вкуса оценивали по пятибалльной шкале (таблицы 4.3.1-4.3.4).
С помощью регрессионного анализа в программе MathCAD, по методу наименьших квадратов была проведена аппроксимация полиномами второй степени функции баллов по вкусовому показателю от независимых переменных (концентрации сброженного концентрат квасного сусла и концентрации плодово-ягодного сиропа).
При товароведной оценке новых сортов квасов были изучены показатели их качества, а также проведены соответствующие сравнения с наиболее распространенными на рынке г. Владивостока аналогами – квасом «Арсеньевский» (ООО «Арсеньевский молочный комбинат», Арсеньев, Россия), «Хлебный» (ООО «Ханкайская долина», Спасское, Россия) и «Очаковский» (ЗАО МПБК «Очаково», Москва, Россия).
Требования к нормируемым идентификационным показателям качества квасов установлены в ГОСТ Р 53094-2008. Показатели безопасности и их предельно допустимые уровни установлены требованиями Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011.
Новые сорта нефильтрованных неосветленных квасов «Квасы «Вкус здоровья» (ТУ 9175-202-02067936-2010) были разработаны в следующем ассортименте:
- Квас «Вкус здоровья с сиропом из брусники»;
- Квас «Вкус здоровья с сиропом из калины»;
- Квас «Вкус здоровья с сиропом из лимонника»; - Квас «Вкус здоровья с сиропом из шиповника».
Новые сорта нефильтрованных неосветленных квасов «Квасы на минеральной воде «Вкус здоровья» (СТО 02067942-001-2012) были разработаны в следующем ассортименте:
- Квас на минеральной воде «Вкус здоровья с сиропом из брусники»;
- Квас на минеральной воде «Вкус здоровья с сиропом из калины»;
- Квас на минеральной воде «Вкус здоровья с сиропом из лимонника»;
- Квас на минеральной воде «Вкус здоровья с сиропом из шиповника».
Для изучения пищевой ценности готовых квасов в них определяли общее содержание белков, углеводов, калорийность; результаты сравнивали с соответствующими у аналогов (таблица 5.1.1).
