Дрожжи-сахаромицеты в производстве хлебного кваса Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УдК: 663.47; 663.479.1

дрожжи-сахаромицеты в производстве хлебного кваса

К. В. Кобелев, канд. техн. наук;

М. Н. Елисеев, д-p техн. наук, профессор;

Т. И. Филимонова, канд. биол. наук; О. А. Борисенко

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности

Ключевые слова: расы квасных дрожжей; бродильная активность; автолизнаяустойчивость; вкус кваса.

Keywords: races yeast of kvass; barmy activity; autolysis stability; taste of kvass.

Хлебный квас — напиток, обладающий приятным ароматом свежевыпе-ченного ржаного хлеба и кисловато-сладким вкусом. Технология приготовления хлебного кваса основана на комбинированном спиртовом и молочнокислом брожении, разнообразные продукты которого придают квасу освежающий вкус. Брожение квасного сусла возникает под влиянием развития в нем комплекса дрожжей и молочнокислых бактерий, жизнедеятельность которых вызывает изменение химического состава сусла, вследствие чего оно приобретает новые вкусовые качества.

Хлебный квас, полученный сбраживанием сусла смешанными заквасками дрожжей и молочнокислых бактерий, обладает высокой пищевой и биологической ценностью. Квас брожения регулирует деятельность желудочно-кишечного тракта, препятствует размножению вредных болезнетворных микробов, улучшает обмен веществ, благотворно влияет на сердечную деятельность [1]. Молочнокислые бактерии и дрожжи-сахаромицеты обогащают хлебный квас витаминами В1, В2, РР, молочной кислотой, аминокислотами, диоксидом углерода и другими соединениями, которые определяют пищевую и биологическую ценность этого напитка [2].

Симбиоз дрожжей и молочнокислых бактерий приводит к созданию особых условий в сусле и изменяет обычный ход брожения, свойственный каждому из этих микроорганизмов. В разных фазах брожения изменения зависят от соотношения

количества клеток обоих микроорганизмов и от выделенных ими в среду конечных продуктов брожения. Сусло, приготовленное из хлебного сырья, содержит различные формы сахаров: пентозы, глюкозу, фруктозу, мальтозу и сахарозу. Наиболее легко сбраживаются культурными расами дрожжей глюкоза и фруктоза, несколько труднее — сахароза и мальтоза, не сбраживаются пентозы.

Молочнокислые бактерии рас 11 и 13, применяющиеся при сбраживании квасного сусла, гетерофермента-тивны и по систематическому положению относятся к бетабактериям р. В отличие от гомоферментативных молочнокислых бактерий, окисляющих гексозы только до молочной кислоты, в результате сбраживания гетероферментативными молочнокислыми бактериями образуется целая гамма органических кислот (молочная, уксусная, щавелевая, винная, яблочная, янтарная), а также этиловый спирт и углекислота. Наличие в сброженном сусле органических кислот и спиртов приводит к частичному взаимодействию их с образованием эфиров, которые даже при незначительном содержании играют определенную роль в формировании аромата кваса.

В классическом способе получения кваса применяют квасные дрожжи Saccharomyces minor (syn. S. paradoxus) расы М.

В стремлении упростить процесс сбраживания квасного сусла вместо дрожжей расы М можно использовать другие дрожжи-сахаромицеты. Чаще всего применяют прессованные хлебопекарные дрожжи, которые, од-

2010

34

нако, могут содержать микроорганизмы, опасные для здоровья человека: бактерии группы кишечной палочки, золотистый стафилококк, патогенные микроорганизмы и пленчатые дрожжи родов Torula и Candida. Наблюдались случаи, когда содержание посторонних микроорганизмов в прессованных хлебопекарных дрожжах достигало 80% [3]. Применение хлебопекарных дрожжей снижает вкусовые характеристики и пищевую ценность продукта [2].

При использовании в квасном производстве винных дрожжей скорость брожения значительно ниже, чем в процессе с хлебопекарными дрожжами, поскольку винные дрожжи более адаптированы к плодовому суслу [2].

К производству кваса проявляют внимание пивоваренные предприятия. В таком случае удобнее всего было бы вводить в квасное сусло те же дрожжи, которые применяют в пивоварении. Чистые культуры пивных дрожжей низового брожения в большей мере способны к образованию плотного осадка после окончания брожения, поэтому их легко удалить из емкости, что увеличит стойкость кваса и сроки его хранения [4].

Бытует мнение, что для повышения стойкости кваса желательно использовать дрожжи, которые не способны сбраживать сахарозу или сахарозу и мальтозу и будут производить спирт из моносахаров — глюкозы и фруктозы. В таком случае процесс брожения можно остановить в нужный момент и получить напиток с определенным количеством спирта, диоксида углерода и сахара в виде сахарозы, которая в данном случае является вкусовым веществом, а не питательным материалом для дрожжей.

Нами ставилась задача — сравнить активность разных рас дрожжей-сахаромицетов и вкус получаемого продукта, чтобы выбрать наиболее перспективные расы для получения кваса с хорошими вкусовыми характеристиками. Поскольку квас, приготовленный с применением дрожжей Saccharomyces minor расы М и молочнокислых бактерий Betabac-terium р рас 11 и 13, имеет хороший вкус, такой квас использовали в качестве контрольного варианта.

Квасное сусло готовили из концентрата квасного сусла (ККС) путем

разбавления его водой с добавлением сахарного сиропа. В стандартизированное по составу квасное сусло вносили различные расы дрожжей и молочнокислые бактерии рас 11 и 13.

Интенсивность сбраживания сусла дрожжами квасных рас М, М-У1, С-2, 7Д и КБ-4 показана на диаграммах, где активность дрожжей характеризуется количеством двуокиси углерода, выделившейся за период 24-72 ч: бродильная активность квасных дрожжей расы С-2 на 20-28%, а расы КБ-4 на 7-8% выше, чем бродильная активность расы М (рис. 1). Две другие расы — и 7Д — сбраживали квасное сусло менее активно, чем расы С-2, КБ-4 и М.

Содержание сухих веществ в квасе при использовании рас М, С-2 и КБ-4-3,5%. В случае рас М-У1 и 7Д в квасе осталось большее количество несброженного сахара: содержание сухих веществ 3,7 и 4,2% соответственно.

Титруемая кислотность и рН кваса во всех образцах одинаковы, так как эти показатели в основном зависят от деятельности присутствующих в заквасках молочнокислых бактерий.

Все пять образцов имели хорошее или удовлетворительное осветление.

Приятный нежный, мягкий кисло-сладкий вкус отмечен в трех образцах, где использовали расы М, С-2 и КБ-4. Квас, сброженный дрожжами рас М-VI и 7Д, имеет разлаженный сладковатый вкус.

При микроскопировании осадка дрожжей после сбраживания квасного сусла было выявлено, что к автолизу наиболее устойчивы дрожжи расы КБ-4: 1,6% мертвых клеток к общему количеству дрожжевых клеток, у рас М, М-У1 и 7Д — 2,8-4,6%. Наименее устойчивы к автолизу дрожжи расы С-2, где в дрожжевом осадке обнаружено 17% мертвых клеток.

Таким образом, по совокупности признаков — вкусовые качества кваса, бродильная активность и ав-толизная устойчивость — из пяти рас квасных дрожжей наиболее перспективна в производстве кваса раса КБ-4.

С целью проверки возможности использования в квасоварении пивных и винных дрожжей сбраживали квасное сусло с применением пивных

2500 2000 1500

о™ ° 1000

500

0

Рис. 2. Интенсивность сбраживания квасного сусла винными и пивными расами дрожжей

bill

48 54 72

Продолжительность брожения, ч

□ Ште йнберг-б О Ленинградская □ 8аМ □ 34

рас дрожжей 8аМ и 34, которые в настоящее время наиболее популярны в пивоварении, и винных рас дрожжей Ленинградская и Штейнберг-6. Винные дрожжи расы Штейнберг-6 ранее уже применялись для приготовления кваса, раса Ленинградская в квасоварении не использовалась.

Данные по интенсивности сбраживания квасного сусла пивными и винными расами дрожжей за период 48-96 ч представлены на рис. 2. Диаграммы показывают, что из четырех рас наиболее активны дрожжи винной расы Штейнберг-6. Они начинают забраживать сусло раньше, чем остальные расы, и бродильная активность дрожжей расы Штейнберг-6 на 10-20% превышает бродильную активность пивных рас 8аМ и 34 и винной расы Ленинградская.

Микроскопирование дрожжевого осадка после сбраживания квасного сусла показало, что раса Штейнберг-6 устойчива к автолизу — количество мертвых клеток 2,2%. Остальные три расы менее устойчивы — до 4,2 % мертвых клеток.

По органолептической оценке кисло-сладкий, мягкий, нежный вкус имел только образец, сброженный дрожжами расы Штейнберг-6. Вкус кваса, полученного при использовании пивных рас 8аМ и 34 и винной расы Ленинградская, неудовлетворительный — кислый, пустой, с горечью. То есть, среди пивных и винных рас не всегда можно подобрать дрожжи, которые дают квас с хорошим вкусом. Наши исследования подтвердили пригодность для квасоварения только расы Штейнберг-6, уже ранее использовавшейся для этой цели.

Дрожжи, не сбраживающие сахарозу, получены скрещиванием винных дрожжей Saccharomyces ellipsoideus и Saccharomyces globosas. После проверки способности сбраживать сахарозу на синтетической среде Ридера отобрали четыре культуры, которые не сбраживали или слабо сбраживали сахарозу: 49/09, 20, 8 и 11/7. Еще одна гибридная раса 131 -К, полученная скрещиванием пивных дрожжей Saccharomyces carlsbergensis и винных Saccharomyces globosus,

2010

35

ранее уже использовалась в производстве кваса [5]. На диаграмме представлены данные по интенсивности сбраживания квасного сусла пятью гибридными расами дрожжей и для сравнения — расой М (рис. 3). Гибридная раса 49/09 быстрее других дрожжей начинает сбраживать квасное сусло, превосходя в первые сутки все остальные расы, в том числе квасную М. Раса 131 -К медленно забраживает квасное сусло и оставляет большое количество несбро-женных сахаров.

Наиболее приятный кисло-сладкий, мягкий, нежный вкус получается с гибридными расами 49/09 и 131 -К. При микроскопировании осадка после сбраживания квасного сусла найдено, что эти две расы имеют хорошую устойчивость к автолизу на уровне квасной расы М.

Гибридные дрожжи рас 49 / 09 и 131 -К наиболее пригодны для получения непастеризованного кваса. Применение этих дрожжей позволяет затормозить процесс брожения, чтобы получить продукт, содержащий не-

большое количество спирта, при этом можно сохранить часть несброженно-го сахара как вкусовое вещество. Раса 49/09 обладает высокой бродильной активностью, и процесс сбраживания квасного сусла при использовании этой расы протекает интенсивнее.

ЛИТЕРАТУРА

1. Скрябин, В. И. Быстросбраживающие сухие пивные дрожжи для производства кваса/В. И. Скрябин, М. В. Гернет, В. Л. Лаврова, К. В. Кобелев // Пиво и напитки. —

2004. — № 3. — С. 16-17.

2. Киселева, Т. Ф. Совершенствование технологии слабоалкогольных сброженных напитков/Т. Ф. Киселева, Е. М. Кузив, В. А. Помозова // Пиво и напитки. —

2005. — № 2. — С. 38-39.

3. Исаева, В. С. Хлебопекарные дрожжи в производстве напитков брожения/В. С. Исаева [и др.] // Пиво и напитки. — 2005. — № 5. — С. 58-64.

4. Гребенников, В. А. Использование активаторов дрожжей при производстве кваса/В. А. Гребенчиков, М. В. Гернет // Пиво и напитки. — 2003. — № 3. — С. 34-37.

5. Ермолаева, Г. А. Производство напитков. Сырье для производства кваса и квасных напитков/Г. А. Ермолаева // Пиво и напитки. — 2001. — № 3. &

^ 15-и МЕЖДУНАРОДНЫЙ У (ЬПРУМ

__ Ч^иг 1 IV! РпмЗло* Россия Единая щ * т

1»:'.¿ч ц.г1 ЕДИНАЯ Нижний Новгород 2010 иИ ■ 11 Д1.■ * ЯРМАРКА

й ^ © - 27-30 октября

аллоит м:1 ряда конференции. течлгичйских глэминлрон "н.р/1 /шм степов", а также премнглцц* сапрзыонним проектов и программ

иартотвиыч г1рчй,чу- ймдйш» с прьцсгпиишппни ................№ орянм йн|>1цдо1иг11лой и ................псм

финансовые срумур придсиктилей научи, деЙуа&й» и билкэсэ

к участию ■ нонпрФйЫЬприн ншаютея руиоеощпапн федеральны* ................»ыюрмшси иетвпннщпш.ий....... <ц

щцюм росснйсичэ учвныо и грсмышлрччцнн, пречстаам олн роговик <1 фннДОсоеыи кругои: предусматривается ширЛию иящдуиврсджИ учЭСгив в рабою конгресса государства чных лаяи?ла(*. ЕЬйнешвшв и ^чечыи.

'}. ЭчфВДИЦнЛннав «гк1к Мпждумрцдооп^фор^т] иго г- ■:>

I1 ,м п| Ц4П. и |ч> мг*~-лррыпт|'|> |- фпр^ ра>ра6йтчийОв и

Асеня «1 ъпрупажния ¡ТОм^иН.'Т ЦПСЛЬЙ выгсмйкйчй^-пйнш^

(!|ЯЦ,И ташицки Международного фйруин фи р к-крун? г ич ль пяти рлшелаы

- эюспоаицни ротонов и городов Российской Федерации • экспозиции инновационных и инвестиционных проектов предприятие России ' отрасг ввые анюпоэицни првдетдвляющие ва отраоги про.чы и пен чо :~и

■ ганиународнан тематическая экспозиции технопдрхж - э*сгю)цццн иностранных государств

Телефон «К>7 (ЕЗ1 ] 2775 5Э2, 2775 587, 2775 465, факс: 00/ < 1' 2 7? Е-таи |га@увгтв1кз ти. ЬаШПгиК&уаппр'кэ 'и. ь»р1па®увгтогка ги, твпфуепиита г и

Веероссмиское ЗАО "Нижегородская ярмарка" еОЭОЦБ. РосСин, г. Лнжцин Ноггвроя. ул. СЫпЛркОмСМСЖ»«, гз

4 • 2010

36