CC BY
111
663.44
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА АЭРАЦИИ ПИВНОГО СУСЛА ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО ПИВА
Г.И. КОСМИНСКИИ, Е.М. МОРГУНОВА,
О.И. ИВАНЧИКОВА
Могилевский государственный университет продовольствия
Пиво - один из наиболее популярных и распространенных напитков в мире. Однако наличие алкоголя (в массовых сортах 2-5%) ограничивает использование его отдельными категориями потребителей в силу их профессий, возраста или занятий [1].
Для приготовления безалкогольного пива используется ряд технологий, которые условно можно разделить на две группы. К первой относятся технологии, по которым образование алкоголя в пиве подавляется во время процесса пивоварения и брожение приостанавливается по достижении определенной степени сбраживания посредством охлаждения, а также технологии, в которых используются специальные штаммы дрожжей, не сбраживающие мальтозу в алкоголь или сбраживающие в ограниченном объеме и др. В этих случаях производится пиво с высоким содержанием остаточного сахара и преобладанием сладковатого привкуса. Отсутствие продуктов брожения отражается на вкусе этих сортов пива, точнее они могут быть названы безалкогольными напитками. Однако приготовление безалкогольного пива по данным технологиям имеет низкую себестоимость [2-4].
Ко второй группе следует отнести технологии, основанные на удалении спирта из классически приготовленного пива. Это осуществимо с использованием низкой точки кипения алкоголя (термический способ) и с использованием мембран с очень мелкими порами для удаления алкоголя за счет различия в размере молекул (мембранный - осмос и диализ). При термическом удалении алкоголя возникает опасность возникновения вареного привкуса, а при применении осмоса
- диафильтрации - вероятность получения пива с водянистым вкусом. В последнем случае кроме молекул спирта вымываются и другие молекулы, отвечающие за его вкус. Безалкогольное пиво, полученное посредством диализа, отличается хорошими органолептическими показателями, но для его приготовления требуются высокие энергетические и аппаратурные затраты [2-4].
Исследовали возможность получения безалкогольного пива за счет повышенной аэрации пивного сусла кислородом перед его главным брожением для ограничения образования спирта в ходе процесса сбраживания.
Для этого осуществили попытку перевести процесс брожения на процесс дыхания и определить оптималь -ную степень насыщения кислородом пивного сусла при увеличении накопления биомассы и одновремен-
ном сокращении образования спирта - эффект Пастера
- до пределов, необходимых для получения безалкогольного пива. В то же время учитывали, что в присутствии незначительного количества сбраживаемых сахаров в сусле (свыше 0,1 г/дм3), дрожжи частично осуществляют и процесс брожения - эффект Кретбри, в ходе чего накапливаются побочные продукты брожения, обусловливающие вкус и аромат пива [5].
Цель исследований - изучение влияния условий аэрации пивного сусла (давления, температуры и продолжительности аэрации) перед брожением на степень его насыщения кислородом при приготовлении безалкогольного пива; определение оптимальных значений исследуемых параметров, при которых можно легко воспроизвести требуемое содержание кислорода в сусле.
Объектом исследований служило пивное сусло с начальной концентрацией сухих веществ 7%.
Для осуществления процесса насыщения кислородом воздуха пивного сусла перед его брожением использовали экспериментальную установку, состоящую из кислородного баллона 1; редуктора с манометрами 2; трубки 3, герметически соединяющей баллон с сосудом, наполненным одним литром пивного сусла 4; подставки 5. Схема установки представлена на рис. 1.
Рис. 1
Рис. 2
Содержание кислорода в сусле определяли методом, модифицированным нами применительно к пивному суслу и пиву.
Для определения оптимальных параметров процесса на первом этапе исследований аэрацию проводили при давлении насыщения 0,1; 0,2 и 0,3 МПа и при температуре 0-20°С. Дальнейшее увеличение этих показателей считали нецелесообразным, так как значения давления и температуры выше 0,3 МПа и 20° С соответственно в пивоварении при брожении не используются. При этом продолжительность насыщения в опытах составляла 30 мин - значение, полученное в результате предварительных исследований.
Установлено, что максимальная степень насыщения пивного сусла кислородом - 46,3 мг/дм3 - наблюдалась при давлении 0,3 МПа и температуре 0°С, что соответствует закону Г енри. Поскольку в пивоварении начальная температура низового брожения составляет 5-6°С, то при данной температуре и давлении насыщения 0,3 МПа, оптимальным значением степени насыщения пивного сусла кислородом следует считать 39,6 мг/дм3. Зависимость содержания кислорода в пивном сусле от давления и температуры насыщения при продолжительности аэрации 30 мин представлена в таблице.
Таблица
Давление насыщения, МПа Содержание кислорода в пивном сусле, мг/дм3, при t, °С
0 5 10 15 20
0,1 9,83 8,19 5,37 2,30 1,94
0,2 15,10 12,80 10,75 8,19 6,62
0,3 46,32 39,60 14,77 9,78 8,71
На следующем этапе исследований изучили влияние продолжительности аэрации су сла t на степень его насыщения кислородом при температуре насыщения 5°C и давлении аэрации 0,3 МПа.
Установлено, что с увеличением t до 60 мин содержание кислорода в пивном сусле достигает максимума, после чего существенно не изменяется (рис. 2).
Таким образом, определены оптимальные условия аэрации пивного сусла кислородом перед началом брожения при приготовлении безалкогольного пива: давление 0,3 МПа и температура 5°С. Исследован механизм насыщения пивного сусла при данных условиях в зависимости от продолжительности аэрации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Главчек Ф., Лхотский А. Пивоварение. - М.: Пищевая пром-сть, 1977. - 624 с.
2. Производство низкоалкогольного пива с помощью им-мобилизационных дрожжей / З. Доменый, Д. Шмогровичова, Э. Штурдик и др. // http:// www.propivo.ru ПРОПИВО_РУ.
3. Кунце В. «Правильное пиво» - как его сварить. Методы удаления спирта из пива // Пиво и напитки. - 2001. - № 4. - С. 22-23.
4. Глазер В. Как произвести хорошее безалкогольное пиво // Там же. - 2003. - № 2. - С. 22-23.
5. Кунце В. Технология солода и пива. - СПб.: Профессия, 2001. - 883 с.
Кафедра технологии пищевых производств
Поступила 22.08.05 г.
664.1.038
О ЧИСТКА КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ САХАРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ
А.В. САВОСТИН
Кубанский государственный технологический университет
Известково-углекислотная очистка концентрированных сахарсодержащих растворов при переработке сахарной свеклы (сиропов, оттеков, клеровок желтых сахаров) и клеровок сахара-сырца имеет свои особенности, связанные с растворимостью извести и диоксида углерода [1, 2]. Во-первых, требуется меньший расход извести для достижения максимального адсорбционного эффекта на карбонате кальция, поскольку адсорбция зависит от концентрации несахаров. Во-вторых, снижение реакционной способности извести в условиях дефекации за счет обратимой хемосорбции сахарозы на ее твердых частичках и пониженная утилизация сатурационного газа вызывают повышение рас-
хода известнякового камня. Эффективность очистки сахарсодержащих растворов, подвергавшихся воздействию извести и диоксида углерода, снижается, поскольку несахара, способные к адсорбции на карбонате кальция, уже удалены на предварительных стадиях очистки. В связи с этим эффект очистки сиропов при переработке сахарной свеклы и клеровок сахара-сырца при известных технологиях не превышает 10-15 и 44-46% соответственно, что фактически в 1,5-2 раза ниже теоретически возможных 25-30 и 60-70% [3-10].
На кафедре технологии сахаристых продуктов Куб-ГТУ проведены теоретические и экспериментальные исследования по изучению влияния активации известкового молока и известкованных концентрированных сахарсодержащих растворов на эффективность их очи-
