Научная статья на тему 'Исследование состава летучих продуктов, образующихся в процессе брожения и созревания пива, полученного с использованием нетрадиционного сырья'

Исследование состава летучих продуктов, образующихся в процессе брожения и созревания пива, полученного с использованием нетрадиционного сырья Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
212
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Косминский Г. И., Баранов О. М., Калинина Т. М., Левкин В. Л.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование состава летучих продуктов, образующихся в процессе брожения и созревания пива, полученного с использованием нетрадиционного сырья»

2-3,1997

[>атов на

Таблица 2

.ержание :фолипи-; в сыво-jse крови, ПОО см3

19±1,6

М±2,5

№±2.3

іостовер-[ в сыво-нденции ;ивотных лей конів в сы-

ї окисле-а основа-Ьродукта [а МДА и а физи-іенивали істенции грольной

Таблица 3

емолиз

ггроциюв

под

йствием

%

126+0,14

34±0,22

28+0,14

ЩА в сы-0К свиде-Сфолипи-тивности к процес-|>шинства жаний — диабета, говообра-

ний было :твенном !РФ, порт тради-

ПРФ на ы ПОЛ у ■ртониче-роводили Клиники отивоате-зключали

на экви-:ла. Наи-1РФ пробных ли-

пидного обмена. Степень снижения уровня холестерина в опытной группе была больше, чем в контрольной.

Полученные результаты свидетельствуют, что механизм действия фосфолипидов, вероятно, в первую очередь, связан с их участием в модификации клеточных мембран, хотя немаловажную роль при этом играет достоверное улучшение функциональной деятельности печени.

В процессе диетотерапии с включением ПРФ отмечено уменьшение явлений, вызванных нарушениями продвижения желчи в виде застоя в желчных протоках (холестаз), а именно снижение уровня гипербилирубинемии, гиперхолестерине-мии, активности щелочной фосфатазы.

При оценке интегрального показателя — индекса, характеризующего взаимоотношение системы ЯОЛ-антиокислительная защита организма, прослеживались позитивные тенденции снижения его исходного повышенного уровня, что отражает нормализующее воздействие ПРФ на состояние антиоксидантного потенциала организма наблюдаемых больных.

Необходимо отметить, что у всех больных, принимавших ПРФ, не было обнаружено каких-либо нежелательных побочных эффектов.

ВЫВОДЫ

1. Полученные по разработанной технологии пищевые растительные фосфолипиды обладают высокой антиоксидантной активностью и биологической ценностью, которая обеспечивает снижение

общих липидов в печени, уровня холестерина в печени и сыворотке крови, замедление процессов пероксидного окисления липидов, лежащего в основе развития различных патологий организма.

2. Выявленные биологически активные свойства позволяют рассматривать пищевые растительные фосфолипиды как перспективное сырье для производства лечебно-профилактических средств и ценную биологическую добавку для пищевых продуктов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лифанчиков А.Н., Синягина М.Н. Основные направления развития пищевой промышленности РСФСР / / Пищевая пром-сть. — 1991. — № 2. — С. 5.

2. Завалишина Р.А., Бородулина И.И., Абдулина С.Х.

Физиолого-гигиенические требования к рационам, обладающим антиокислительными свойствами / Разработка комбинированных продуктов питания (медико-биологические аспекты, технология, аппаратурное оформление, оптимизация) / Тез. докл. 4 Всесоюз. науч. конф. Разд. 1. — Кемерово, 1991. — С. 218-220.

3. V Collodue international sur !es lecithines / Uzzan A. // Rev. fr. covps gras. — 1989. — 36. — № 5. — P. 226-236.

4. Ушкалова B.H. Окислительная деструкция жирно-кислотных компонентов в пищевых липидах: Обзор. // Вопр. питания. — 1986. — № 4. — С. 7-13.

5. Morsel j. Fcrtsehrittsbericht Lipid Peroxydation. 1 Mitt Primarreaktionen // Nahrung. — 1990. — 34. — № 1. — P. 2-12.

Кафедра технологии жиров Поступила 26.03.96 .

663.45.001.5:547.56

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ЛЕТУЧИХ ПРОДУКТОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ БРОЖЕНИЯ И СОЗРЕВАНИЯ ПИВА, ПОЛУЧЕННОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕТРАДИЦИОННОГО СЫРЬЯ

Г.И. КОСМИНСКИЙ, О.М. БАРАНОВ,

Т.М. КАЛИНИНА, В.Л. ЛЕВКИН

Могилевский технологический институт

Технология получения пивного сусла из нетрадиционных видов сырья — несоложеного ячменя, обезжиренной кукурузы, риса, пшеницы, молочной сыворотки [ 1 -3] — позволяет снизить использование дорогостоящего солода. Главным условием при этом становится получение готового продукта высокого качества.

Основным потребительским свойством пива является его вкус и аромат, который зависит от содержания различных, в большей степени летучих, соединений, образующихся в процессе брожения и выдержки пива [4]. Незначительное количество этих соединений не дает возможности определить их с помощью химических методов.

Сложность состава и микроконцентрация компонентов позволяют применять методы физико-химического анализа, из них наиболее объективным для идентификации компонентов является метод газожидкостной хроматографии [4-6].

Цель данной работы — исследовать методом газовой хроматографии летучие продукты, образующиеся в процессе брожения и созревания пива, приготовленного с использованием несоложеного

ячменя и молочной сыворотки, в сравнении с пивом из чистого солода и установить их качественный состав.

Для изучения состава летучих продуктов были приготовлены опытные (а, б, в) и контрольный (г) образцы пивного сусла типа Жигулевского: с использованием 30% несоложеного ячменя, предварительную обработку которого для клейстериза-ции крахмала проводили пои температуре 133-138°С [7] (а) и кипячении [8] (б); с использованием при затирании вместо части воды 50% гидролизованной молочной сыворотки [9-12] (в); чисто солодовое сусло [8] (г).

Образцы сусла готовили способами: а, б — двухотварочным, в — настойным, г — одноотва-рочным [8].

В качестве сырья применяли пивоваренный солод по ГОСТ 29294-92 и несоложеный ячмень по ГОСТ 5060-86 Могилевского пивоваренного завода, молочную творожную сыворотку Могилевского молочного комбината и хмель по ГОСТ 21947-76 Житомирской хмелефабрики.

Основные показатели качества сырья, использованного для приготовления образцов сусла: ячменный солод — влажность 7%, экстрактивность на сухое вещество СВ 76,2%, содержание белка на СВ 9,1%, кислотность 10,6 см3 1 н. №ОН на 100

г экстракта, цветность 2,6 см3 0,1 н. 12 на 100 г экстракта, время осахаривания 20 мин; несоложеный ячмень — влажность 10%, экстрактивность на СВ 78%, содержание белка на СВ 11,2%, кислотность 2,4 см3 1 н. МаОН на 100 г СВ; прессованный хмель — влажность 11,8%, содержание а-кислоты 3,3%; молочная сыворотка — содержание СВ 6,2%, лактоза 4,8 г на 100 см3, общий азот 0,85 г на 100 см3, аминный азот 8,4 мг на 100 см3, pH 5,3, кислотность 5,6 см3 1 н. ЫаОН на 100 см3 сыворотки.

Образцы сусла и пива готовили в лабораторных и производственных условиях. Основные показатели качества образцов оценивали общепринятыми методами контроля пивоваренного производства [13]. Содержание дубильных веществ в сусле и пиве находили методом Бреннера [14]. Образцы сусла сбраживали дрожжами расы 11. Опытные и контрольные образцы сусла подвергали сбраживанию в течение 7 сут при 5-8°С и дображиванию в течение 21 сут при температуре от 0 до 2°С.

По ходу технологического процесса главного брожения и дображивания отбирали пробы для изучения качественного состава летучих продуктов. Исследование процесса их накопления проводили в динамике по дням брожения и созревания пива методом газовой хроматографии с использованием газового хроматографа ’’Хром-3700” Московского опытного завода ’’Хроматограф” с плазменно-ионизационным детектором. Длина разделительной колонки хроматографа, наполненной хромосорбом СНИ-ОІ, 1,5 м, внутренний диаметр 3 мм. Газ-носитель — аргон высокой степени чистоты.

Таблица

Показатель Образцы сусла

а б в г

Концентрация, % 10,80 10,80 10,85 11,02

з Мальтоза, г на 100 см 7,36 7,30 7,32 7,38

Кислотность, см-5 1„н. ЬтаОН на 100 см' 1,30 1,40 1,40 1,40

pH 5,90 5,95 5,95 6,10

з Цветность, см 0,1 н. 12 на 100 см 1,45 1,35 1,40 1,45

Общий азот, 3 мг на 100 см 82.80 84,20 82,50 84,8

Аминный азот,3 мг на 100 см 22,60 23,00 22,30 23,70

Вязкость, МПа-с 1,50 1,49 1,52 1.45

Конечная степень сбраживания, % 74,80 75,00 73,80 72,30

Дубильные вещества, мг/л 257,40 250,8 245,8 235,00

Физико-химические показатели образцов пивного сусла (таблица) свидетельствуют, что опытные образцы практически не отличаются от контрольного и соответствуют требованиям, предъявленным к охмеленному суслу в пивоваренном производстве.

Процесс определения летучих продуктов пива методом газовой хроматографии состоит из следу-

ющих операций: подготовка пробы, хроматографирование ее и идентификация летучих компонентов.

Из литературных данных следует, что основными летучими компонентами, образующимися в процессе брожения и созревания пива, являются средние спирты (пропиловый, бутиловый, амиловый, изоамиловый), карбонильные соединения (ацетон, ацетоин, ацетальдегид, диацетил) сложные эфиры (главным образом этилацетат) [15].

Летучие продукты, влияющие на вкус и аромат пива, содержатся в нем в количестве, не превышающем суммарно 0,5% по массе [16].

Хотя плазменно-ионизационный детектор почти нечувствителен к воде, все же большие количества ее могут существенно исказить полученные результаты. Поэтому для проведения анализа образцов сусла и пива необходимо концентрирование летучих веществ. Простым, быстрым и надежным методом концентрирования является дистилляция. В связи с этим при подготовке пробы для хроматографирования стремились сосредоточить летучие компоненты в небольшом объеме дистиллята. С этой целью была приготовлена модельная смесь, содержащая в 100 мл эквимолярные количества следующих соединений: ацетон, этилацетат, пропиловый, изопропиловый, изобутиловый, бутиловый, изоамиловый и амиловый спирты; суммарная их концентрация составляла 0,5% от массы раствора. Модельную смесь отгоняли на дистилля-ционном аппарате со встроенным в каплеулови-тель термометром и проводили отбор 1-й фракции дистиллята в объеме 9 мл (первые 5 мл при 78~82°С, остальное — при кипении), затем 2-й фракции в объеме 2 мл, 3-й фракции в таком же объеме и так до суммарного объема отогнанной для анализа пробы в 20 мл.

Отбор и введение пробы в испаритель хроматографа проводили микрошприцем МШ-10. Газообразные продукты (ацетальдегид) вводили с использованием газовой петли длиной 5 см. Чувствительность электрометра усилителя выбрали равной 1:1600. Регистрирующим прибором служил самописец Т2-4620 (Чехия). Остальные технологические параметры режима хроматографирования бы-

ли следующими:

Температура, "С

термостата колонок 180

испарителя 1 •. • 225

термостата детектора : 150

Расход, л/ч

газа-носителя (аргон) , 1,8

водорода 1,8

воздуха 1,8

Скорость диаграммной ленты, см/ч 36

Объем пробы, МКЛ . 3

Качественным показателем наличия в смеси того или иного компонента является время его выхода, постоянное при прочих равных условиях разделения.

Время удерживания каждого вещества от момента ввода его в хроматограф до выхода максимума пика на хроматограмме определяли методом

’’под

ную

Вода

Адеті

Этил;

Проп

Изоп

Изоб

Бути,

Изоа

Амил

Пі

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

прод

диет

фик;

А] пера его ; отде,

Ре

дова

пока

нені

(рис

жип

У

нені

марь

обна

комг

ной

Позі

(иде]

(■ографи-

|мпонен-

1СН0ВНЫ-5МИСЯ В

вляются [ амило-данения I). слож-[15].

[ аромат ревыша-

)р почти шчества ные ре-13 образ-рование ^ежным

1СТИЛЛЯ-

рбы для

(ОТОЧИТЬ

ДИСТИЛ-

[дельная >16 коли-ртилаце-рловый, ты; сум-зт массы кстилля-(еулови->ракции мл при тем 2-й 1ком же [НОЙ для

эоматог-Газооб-исполь-'витель-равной л само->логиче-ния бы-

:СИ того выхода, іазделе-

от мо-іксиму-іетодом

’’подсадки чистого свидетеля в исходную модельную смесь:

Летучие компоненты Время выхода

4'15"

5'45"

7'15”

9'

12'30"

13'30"

15'15"

25' 10"

28'45"

Ацетон Этилацетат Пропилозый спирт Изопропиловый спирт Изобутиловый спирт Бутиловый спирт Изоамиловый спирт Амиловый спирт

По совпадению времени удерживания летучих продуктов на хроматограммах образцов пивного дистиллята и модельной смеси проводили идентификацию компонентов.

Ацетальдегид, газообразный при обычной температуре, синтезировали по методике [17], время его удерживания на хроматограмме определяли в отдельных опытах.

Результаты хроматографического анализа последовательных дистиллятов модельной смеси (рис. 1) показывают, что основная масса летучих компонентов уходит в дистиллят с первыми 9 мл отгона (рис. 1, а). В следующих 2 мл отгона еще содержится незначительное количество искомых соеди-

І>нин

за га гв гч

Рис. 1

& в

к г о

І, пин

нений (рис. 1, б), но после отгонки первых (суммарно) 11 мл в остальных порциях дистиллята обнаружены лишь следовые количества летучих компонентов (рис. 1, в), которые не могут в заметной степени повлиять на результаты анализов. Поэтому для получения достоверных данных (идентичность относительного содержания лету-

чих компонентов в сусле и пиве и в их дистиллятах) достаточно собрать 11 мл 1-й фракции отгона.

Чтобы исключить унос летучих продуктов с выделяющейся при кипении углекислотой, перед отгонкой на дно сборного цилиндра приемника наливали 1 мл дистиллированной воды, через которую барбатировали отгоняющие продукты, опуская в нее кончик трубки алонжа холодильника. Таким образом, суммарный объем пробы, собираемой в каждом опыте на хроматографический анализ, составлял 12 мл.

Данную методику подготовки пробы использовали во всех серийных анализах опытных и контрольного образцов сусла, отбираемых по дням брожения и созревания пива.

Хроматограммы дистиллятов образцов в и г на 7-е сут брожения и 21-е дображивания, наглядно характеризующие состав образующихся летучих продуктов, представлены соответственно на рис. 2 и 3. Исследования других опытных образцов дали аналогичные результаты.

Пользуясь данными времени выхода летучих компонентов модельной смеси и ее хроматограммой (рис. 1), удалось идентифицировать на исследуемых хроматограммах (рис. 2 и 3) пики следующих летучих продуктов: ацетальдегид 2, этиловый 3, пропиловый 4, изобутиловый 5, бутиловый 6 и изоамиловый 7 спирты, а также воды 1.

~~\з

А

.Л.

я) гв гв г</ гг го іе і« и ю а е ч г о

і, мин

Рис. 2

Анализ хроматограмм показывает, что качественный состав летучих продуктов, образующихся в процессе брожения и дображивания в опытных и контрольном образцах сусла и пива, идентичен. Следовательно, добавление в затор на стадии приготовления пивного сусла несоложеного ячменя (с предварительной тепловой обработкой его при тем-

ИЗВЕС

t, ним

пературе 133— 138°С или кипячении) и гидролизованной молочной сыворотки вместо части солода практически не влияет на качественный состав образующихся летучих продуктов.

ВЫВОДЫ

1. При анализе хроматограмм дистиллятов сусла и молодого пива в процессе брожения и дображи-вания обнаружены следующие летучие продукты: ацетальдегид, пропиловый, бутиловый, изобутило-вый и изоамиловый спирты.

2. Качественный состав летучих продуктов, образующихся в процессе приготовления пива из солодового сырья и с использованием нетрадиционных добавок, идентичен.

ЛИТЕРАТУРА

1. Колпакчи А.П. Основные направления развития производства солода и пива / Тез. докл. Всесоюз. семинара ’’Современные направления интенсификации производства пива и повышение его качества и стойкости”. — М., 1990. — С. 3.

2. Мальцев П.М. Технология солода и пива. — М.: Пищевая пром-сть, 1964. — С. 366.

3. Косминский Г.И., Зубко Г.А. Гидролизованная молочная сыворотка в пивоварении / / Пищевая пром-сть. — 1992. — № 9. — С. 28.

4. Шмидт Л.Г., Рыжова Т.П. Значение высших спиртов для аромата и вкуса пива и газохроматографический метод их определения: Обзор. — М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1970.

— С. 3-6.

5. Газохроматографический анализ пищевых продуктов. — М.: Пищевая пром-сть, 1965. — С. 236.

6. Uber einige Geschmack ktoren des Bieres / Narziss L // Brauwelt. — 1990. — 130. — № 37. — S. 1554-1556, 1558-1562.

7. Фертман Г.И., Косминский Г.И. Совершенствование технологии предварительной обработки несоложеного ячменя при затирании. — М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1971.

— С. 10.

8. Технологическая инструкция по производству солода и пива. ТИ-18-6-47-85. — М., 1985. — С. 65, 67, 68.

9. Косминский Г.И., Сорокина Г.С., Черемнова T.A.

Оптимальные условия гидролиза лактозы молочной сыворотки для использования ее в производстве пива / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1991. — № 1-3. — С. 92-94.

10. Косминский Г.И. К вопросу снижения кислотности молочной сыворотки методом ионообмена для использования ее в производстве пива / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1991. — № 4-6. — С. 15-17.

11. Косминский Г.И., Зубко Г.А. Влияние гидролизованной молочной сыворотки на углеводный и азотистый состав пивного сусла / / Пищевая пром-сть. — 1993. — № 5. — С. 18-19.

12. Косминский Г.И., Зубко Г.А. Получение пивного сусла с использованием гидролизованной молочной сыворотки // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1992. — № 1. — С. 37-39.

13. Химико-технологический контроль производства солода и пива / Под ред. П.М. Мальцева. — М.: Пищевая пром-сть, 1976.

14. Owades I., Pubin G., Brenner N. Determination of tannins in breerand drewing materials by ultraviolet Spektrophotometry / / American brewer. — 1958. — 9. 41-44.

15. Булгаков Н.И. Биохимия солода и пива. — М.: Пищевая пром-сть, 1965. — С. 389.

16. Bestimmung Hucktiger Schwetelverbendungen in Wurze and Beerum ppb-Bereich / Narziss L., Meiduner H„ Kottein U. // Monatsschr Brauwess. — 1983. — 36. — № 1. —

S. 13, 17.

17. Препаративная органическая химия. 2-е изд. —- М.: Госхи-миздат, 1964. — С. 629.

Кафедра технологии пищевых производств

Поступила 29.07.96

Лимон

Феллаї

Пинен

Кадине

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Карної}

ге-Цимо

Хамазу

Децило

Гексеш

Линало

Терпи»

66.061.4:546.261.09

РАСТВОРИМОСТЬ НАТУРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЖИДКОМ ДИОКСИДЕ УГЛЕРОДА

Децилоі

Гексиле

Г.И. КАСЬЯНОВ, И. НЕМАТУЛЛАЕВ, Э.А. ШАФТАН, В.Г. ШАПОШНИКОВ

Краснодарский научно-исследовательский институт

хранения и переработки сельхозпродукции

Кубанский государственный технологический университет

Возможность применения жидкого диоксида углерода в качестве растворителя для натуральных душистых веществ впервые описана в [1]. В России

эти работы [2, 3| были начаты в 30-е гг. нашего века, однако довольно долго разработки по С02-тех-нологиям тормозились из-за сложности осуществления процесса под высоким давлением.

С развитием техники появилась необходимость качественной и количественной оценки экстракционных возможностей жидкого диоксида углерода по отношению к различным классам и группам соединений. Наиболее обширные и глубокие

Цитралі

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.