CC BY
877
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
УДК 663.86.054.2
Напиток «Чайный гриб»
и его технологические особенности
В. А. Сотников, д-р техн. наук Казанский национальный исследовательский технологический университет
В. В. Марченко
Компания «Зеленые листья»
Чайный гриб (син.: медузоми-цет, Medusomyces Gisevii Lindau) -природный симбиотический консорциум дрожжеподобных грибов (рр. Saccharomyces, Bretanomyces, Candida, Schizosaccharomyces, Torulaspora, Zygosaccharomyces) и бактерий (Acetobacter, Lactococcus, Lactobacillus, Clostridium), образующий на поверхности сбраживаемых питательных растворов (экстракт чая, соки и т. п.) толстую кожистую слоисто-аморфную пленку чайного гриба (рис. 1). Дрожжи чайного гриба превращают сахар в спирты и углекислоту с параллельным синтезом витаминов, а бактерии окисляют эти спирты в соответствующие кисло-
ты, превращая чаино-сахарныи раствор в очень вкусный кисло-сладкий, слегка газированный напиток с характерным и оригинальным уксусно-грибным ароматом [1]. Высокая пит-кость напитка, его тонизирующие и полезные свойства обусловлены уникальным природным химическим составом: органическими кислотами (уксусная, молочная, глюконовая, лимонная, яблочная, коевая), витаминами (С, РР, В,, В3, В5, В6, В12), пищеварительными ферментами, кофеином и теином [2]. Благодаря своим уникальным составляющим, «Чайный гриб» способен оказывать эффективное профилактическое действие на организм человека. Он улучшает деятельность желудочно-кишечного тракта, а именно, подавляя гнилостную микрофлору, способствует излечению от дисбак-териоза кишечника, понижает артериальное давление, снижает уровень холестерина в крови, уменьшает головные боли неврологического характера, избавляет от болей в сердце и бессонницы [3]. Врач Рудольф Скленер получил патент на лечение болезней обмена веществ при помощи «Чайного гриба». Ему удалось добиться успешных результатов применения гриба при реабилитации онкологических больных. В 1964 г.
18
16
14
12
ä 10
ч
о и
0
А
1
2 3
4
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Длительность брожения, сут Рис. 2. Кинетика трансформации субстрата (сахара): 1 - сахар, %; 2 - моносахара, % 3 - глюконовая кислота, %; 4 - спирт, %; 5 - уксусная + молочная кислота, г/л; 6 - сумма кислот, г/л
Р. Скленер в результате многолетних практических исследований впервые ввел «Чайный гриб» в медицинское обращение.
Поэтому в настоящее время в странах Европы, Турции, Китае, Японии и США этот напиток под различными названиями (японский гриб, морской квас, чайная медуза, котЬисИа, котя-киноко, хонго) стал пользоваться большой популярностью у потребителя. Более того, в этих же странах, учитывая возросшее потребление «Чайного гриба» в последнее время, осваивается выпуск концентрата этого напитка с дополнительной стадией удаления спирта из концентрата. В СССР в 80-е гг. «Чайный гриб» также пользовался большой популярностью и был на столе практически в каждой семье. Однако нарастающий в 90-е гг. продовольственный дефицит, в первую очередь сахара, и агрессивная реклама напитков европейско-американского происхождения «сделали свое черное дело» - напиток практически исчез из рациона питания россиянина.
В России в настоящее время не существует промышленного производства напитка «Чайный гриб». В странах Европы традиционная технология производства этого напитка довольно трудоемкий, дорогостоящий, и, самое главное, весьма длительный процесс. Поэтому, желая возродить культуру потребления такого напитка в нашей стране, специалистами компании «Зеленые листья» (ген. директор В. В. Марченко) под руководством профессора, д-ра техн. наук В. А. Сотникова был разработан комплекс новейших высокорентабельных технологий производства безалкогольного напитка «Чайный гриб», безалкогольного концентрата этого напитка (КЧГ) и восстановленного из КЧГ напитка «Чайный гриб».
Базируясь на данных о кинетике трансформации субстрата (сахара) в продукты метаболизма в условиях периодического сбраживания чайно-сахарного раствора (ЧСР) культурой чайного гриба (рис. 2), были разработаны два основополагающих принципа создания технологического способа производства напитка:
8
6
4
2
Рис. 3. Принципиальная технологическая схема производства напитка «Чайный гриб» и его концентрата «Чайного гриба»
Рис. 4. Иммобилизованная пленка «Чайного гриба»
разделение физиологических фаз брожения и окисления ЧСР во времени и в пространстве;
иммобилизация пленки «Чайного гриба» на носителях с целью формирования его глубинной культуры.
Раздельное сбраживание напитка культурой «Чайного гриба» в специфических аэробно-анаэробных условиях с соблюдением температурного профиля позволило кардинально ускорить процесс брожения в целом. Вклад в ускорение этого процесса также внес используемый нами прием иммобилизации пленки, который обеспечил организацию развитой поверхности тела «Чайного гриба» в единице объема бродильной емкости, т. е. позволил перевести традиционную поверхностную культуру гриба в глубинную или погружную. В конечном счете, совокупность этих научно-технологических решений интенсифицировала процесс брожения, что проявлялось в увеличении скорости кислотообразования с 0,05 - 0,08 к. е./ч при поверхностном (традиционном) способе брожения до 0,4 - 0,6 к. е./ч при глубинном, т. е. в 7,7 раза.
Технология производства напитка «Чайный гриб» (НЧГ) и его концен-
трата (КЧГ) включает в себя следующие стадии (рис. 3):
1. ЧСР (содержание СВ 8 - 12 %) готовят на основе сахарного сиропа, исправленной (умягченной) воды, экстрактов натурального черного, зеленого или белого чая.
2. ЧСР пастеризуют в пластинчатом пастеризаторе-охладителе при 90... 95 °С в течение 15 - 20 мин. В охлажденный ЧСР вносят при необходимости ростовые факторы (витамины, кофе, вытяжку биокультуры женьшеня и т. п.) в зависимости от стадии процесса.
3. Маточную культуру напитка (МКЧГ) готовят в лабораторных условиях, соблюдая все правила асептики. МКЧГ из чистой культуры культивируют поверхностным способом в микробиологических матрасах при 29.31 °С на стерильном ЧСР с повышенным содержанием экстракта чая и ростовых факторов до толщины пленки 4 - 7 мм.
4. На этой стадии осуществляют наращивание пленки гриба (П) и ее иммобилизацию на твердый носитель. В качестве носителя, например, могут использоваться измельченные до размеров 2-5х1 /2х1-2см кусочки древесины, например липы, осины или дуба в виде цилиндрических брусков из кусков веток, щепы, стружки и т. п., которые предварительно увлажнены до полного влагонасыщения. Готовую иммобилизованную П (рис. 4) подают в емкости возбраживания, брожения и дображивания.
5. Цель процесса возбраживания -максимальное и быстрое накопление в напитке главных амфиболитов -глюконовой кислоты и спирта. Этому способствует повышенная температура (28.30 °С) возбраживания, увеличенное количество чая и ростовых веществ в ЧСР, низкий уровень аэрации (5 - 15 % от максимального уровня парциального давления растворенного кислорода (мрО2)) с периодическим продуванием напитка углекислотой.
6. Возброженный напиток далее подвергают головному брожению,
где амфиболиты активно превращаются в соответствующие кислоты (молочную, лимонную, уксусную, яблочную, коевую) и кофеин. Этому процессу способствуют витамины группы В, пониженная температура (18.20 °С) и несколько повышенный уровень аэрации (20 - 30 % от мрО2).
7. В сброженном НЧГ, который в дальнейшем подвергают концентрированию, все же присутствует избыточное количество спирта (свыше 1,2%), а содержание кислот не превышает 10 г/л. Процесс дображивания, осуществляемый при 20.22 °С и 55 - 65% от мрО2, нивелирует эти показатели: остаточные количества спирта полностью окисляются до уксусной кислоты; при этом суммарное содержание кислот достигает 17 г/л, или 30 к. е. Конечное содержание СВ в напитке достигает 7,5 - 8,5 %. С целью улучшения вкусовых качеств напитка в процессе дображивания в него вносят дополнительное количество сахарного сиропа для инициации накопления глюконовой кислоты.
8. Далее готовый НЧГ осветляется методом фильтрования и сепарирования; при необходимости он нормализуется по содержанию СВ и кислот купажированием ЧСР и напитками промежуточного брожения.
9. Сгущение НЧГ до 48 - 60% по содержанию СВ осуществляют методом изолированного концентрирования трех ступенчатым способом.
10. С целью уничтожения вегетативной и споровой микрофлоры в готовом концентрате напитка проводят его стерилизацию закрытым способом при температуре 101.103 °С.
11. В горячем виде осуществляют розлив КЧГ в потребительскую тару (бочки, биг-беги и т. п.).
По органолептическим и физико-химическим показателям КЧГ соответствует следующим требованиям (табл. 1).
На основе КЧГ можно изготовить широкий ассортимент новых и оригинальных безалкогольных напитков на стандартной и существующей на большинстве предприятий отрасли производственных линиях (рис. 5). На стадии купажирования (1) КЧГ смешивают с умягченной водой до содержания СВ 8% в восстановленном напитке (вНЧГ), добавляя при желании, в купаж различные ароматизаторы (бергамот, лимон, лайм, мята, корица и т. п). Далее вНЧГ пастеризуют (2), охлаждают (3), карбонизируют (4) и разливают асептическим или неасептическим способом (5) в зависимости от желаемых сроков хранения напитка.
Реферат
В ствИнизложены базисные принци-промышленной технологии итка «Чайный гриб» и редставлено обосно-1ьного проведения
да глубин^о^икультуры медузомицета как факторо
Концентрат
«Чайный гриб»
для нового эффективного бизнеса!
Напиток «Чайный гриб» -натуральный вкус и аромат домашнего чайного гриба
Продукт группы компаний «Зеленые листья» Производитель: ООО «ТОН»
Россия, 690002, Приморский край, г.Владивосток, Пр- т Красного Знамени 59 оф. 709. Тел.: 8 (423)245-43-75,242-06-98 е- mail: se- nat@mail.ru
Адрес производства: Россия 692211, Приморский край, Спасский район, с. Спасское, ул. Ханкайская 44 Тел.: 8(42352)2-44-23. Официальный дистрибьютор: ООО «ТОН Трейдинг»
Физико-химические концентрата
Таблица 1 и органолептические показатели напитка «Чайный гриб»
Таблица 2
Физико-химические и органолептические показатели восстановленного напитка «Чайный гриб»
Наименование показателя Характеристика
КЧГ с СВ 48% КЧГ с СВ 60%
Внешний вид Непрозрачная вязкая густая жидкость
Цвет Темно-коричневый (для КЧГ на основе черного чая) или темно-зелено- коричневый (для КЧГ на основе зеленого чая), однородный по всей массе
Вкус и аромат Кисловато-сладкий вкус и аромат чайного гриба. Допускаются уксусные и дрожжевые привкусы и аромат
Массовая доля сухих веществ, % 48+2 60+2
Коэффициент восстановления, по массе 1:6,0 1:7,5
Плотность при 15 °С, г/см3 1,22.1,23 1,29.1,30
Кислотность, см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1,0 моль/дм3 на 100 см3 18.21 22.27
Объемная доля спирта, % 0 0
Длительность хранения при 20.25 °С, мес 12 Не боится замораживания
Показатели Характеристика
Внешний вид Прозрачная или с легкой опалесцен-цией пенящаяся жидкость. Допускается осадок, обусловленный особенностями используемого сырья, без посторонних включений, несвойственных продукту
От светло-желтого до светло-
Цвет коричневого цвета (из КЧГ на основе черного чая) или от светло-зеленого до светло-зеленовато-коричневого цвета (из КЧГ на основе зеленого чая)
Вкус и аромат Освежающий вкус и аромат используемого сырья. Допускаются дрожжевые и уксусные привкусы и аромат
Массовая доля сухих веществ, % 8+0,5
Кислотность, см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1,0 моль/дм3 на 100 см3 3,0.3,5
Массовая доля двуокиси углерода, %, не более 0,45
Объемная доля спирта, % 0
Нсгрвдсши BÎHJ
У'1 HVliT
■(ЧЯЛИЫ1 IpHO" :. I: : V
f
■ Ки[ИН.И1ПШ1ИД ^
1 ; L налети I.I.' ï kl "
PjrtniiB
1ЦЫ11ИТ1ц1
Дрочи г и ш Г1фи
itlih JfLÏiliUlllJCh
Antrim)
Рис. 5. Принципиальная технологическая схема производства восстановленного напитка «Чайный гриб» и его концентрата
По органолептическим и физико-химическим показателям вНЧГ соответствует следующим требованиям (табл. 2).
Таким образом, на основании разработанного метода разделения физиологических фаз брожения
и окисления культуры «Чайного гриба» и метода ее иммобилизации на твердом носителе был создан высокоскоростной глубинный способ сбраживания, который лег в основу созданной промышленной и рентабельной технологии производства
напитка «Чайный гриб» и его концентрата (48 - 60% СВ). Разработана технология и ассортимент восстановленных из КЧГ новых, оригинальных, полезных и натуральных напитков.
ЛИТЕРАТУРА
1. Даниелян, Л.Т. Чайный гриб и его биологические особенности /Л.Т. Даниелян. - М.: Медицина, 2005. - 83 с.
2. Муратова, Е. И. Биотехнология органических кислот и белковых препаратов: учебное пособие / Е. И. Муратова, О.В. Зюзина, О.Б. Шуняева. -Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. - 80 с.
3. Константинов, Ю. Целитель в банке «Чайный гриб»/Ю. Константинов. - М.: Центрполиграф, 2010. -126 с.
Напиток «Чайный гриб» и его технологические особенности Ключевые слова
безалкогольный напиток «Чайный гриб»; концентрат напитка; технология; брожение; иммобилизация
Реферат
В статье изложены базисные принципы создания промышленной технологии производства напитка «Чайный гриб» и его концентрата. Представлено обоснование метода раздельного проведения процессов брожения и окисления и метода глубинной культуры медузомицета как факторов кардинальной интенсификации процесса производства напитка.
Авторы
Сотников Валерий Александрович, д-р техн. наук, Казанский национальный исследовательский технологический университет, 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68, бшэ862@ mail.ru
Марченко Виктор Васильевич,
компания «Зеленые листья», 690002, г. Владивосток, Пр-т Красного Знамени, д. 59, victor.v.marchenko@gmail.com
Drink «Chayny Grib» (Kombucha) and its Technological Features Key words
soft drink «Chayny Grib»; beverage concentrate; technology; fermentation; immobilization
Abstracts
The article describes the basic principles of industrial production technology of beverage «Chayny Grib» (Kombucha) and it concentrate. The substantiation of the method of separation processes of fermentation and oxidation method and deep culture Medusomyces Gisevi as fundamental factors intensify the process of production of the drink.
Authors
Sotnikov Valeriy Alexandrovich, Doctor of Technical Science, Kazan National Research Technological University, 68, K. Marks St., Kazan, 420015, swa862@mail.ru
Marchenko Viktor Vasilyevich, Company «Zelyonie Listya» (Green Leaves), 59, Prospekt Krasnogo Znameni, Vladivostok, 690002, victor.v.marchenko@gmail.com
