CC BY
35
біди й іике.
лица /
ескаи
ика
чий . к
икуг
< к із кус
ІІЙ.
ИДНО,
ЬНЫХ
ПОС'ГЬ
,6. с
одер-
I 600
ЇНТОВ
%об.
личе-
655
зазец
ниєм
іение
ыше-
ному
виде-
браз-
гстно
акоп-. при І 750
\т/Л, ІВИЛО
ство-
аста-
ІІбМу
іржа-
Лучшими органолептическими показателями обладали образцы 2, 3, 5. Образцы 1 и 4 были грубонатыми, с вяжущим вкусом.
Кроме того, в опытных образцах определяли содержание основных спиртов с помощью газожидкостной хроматографии на приборе "Хром-5". Для этого использовали стеклянную колонку длиной 2,5 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненную сорбентом Ъегароп БОА. Газ-носитель — азот, его скорость 30 мл/мин, рабочая температура 182°С.
Перед исследованием крепость всех опытных образцов доводили до 40%об путем добавления дистиллированной воды. Идентификацию и количественное содержание основных спиртов осуществляли с помощью метчиков, которые вводили в прибор при тех же режимах работы.
Таблица 2
Спирт Содержании і) образцах, % к сумме
1 2 3 Л 5
Метанол 0.11 . 0.12 0,17 0.14 0.17
Этанол 98,00 98.(16 98,37 98.7(1 98,(18
Пропанол' 0.32 0.22 0.2(> 0.25 0.34
НИ — Следы — Следы Следы
Изобутанол 0.23 0.1 Г) 0,1 7 0.15 0.23
Бутанол 0.02 0,01 0,03 0.02 0.01
ПИ Следы — — Следы —
Изпаминол 1.12 0.72 0.8Г) 0,59 1.29
ПИ 0.12 0,0Г> 0,07 0,03 0,15
ИИ — — Следы — 0,02
НИ 0,07 0.03 0.08 0.06 0,08
Результаты, представленные в табл. 2, показывают, что в каждом из образцов зафиксировано девять-десять спиртов, включая метанол, этанол, пропанол, изобутанол, бутанол и изоамиловый. Кроме того, обнаружено несколько неидентифици-рованных спиртов НИ.
Основным в содержании всех образцов является этиловый спирт — 98,0-98,76%.
Самый богатый набор спиртов, включая и не-идентифицированные, отмечен в образце 5 напитка. В остальных зафиксировано по девять спиртов. НИ обнаружены в следовых количествах после пика, соответствующего пропанолу, в образцах 2, 4, 5. После пика, соответствующего бутанолу, НИ обнаружены в следах образцов 1 и 4.
В накоплении отдельных представителей спиртов весьма трудно установить какую-либо закономерность в зависимости от исходной крепости и значения pH исследованных водно-спиртовых растворов. Различия в их содержании предположительно можно объяснить разным переходом компонентов древесины и новообразованием под воздействием повышенной температуры.
ВЫВОДЫ
1. Повышенное содержание спирта и кислотности способствует большему переходу в раствор общих фенольных и экстрактивных веществ.
2. С понижением крепости спирто-водного раствора извлечение водорастворимых фракций фенольных веществ древесины дуба повышается.
3. При получении крепкого напитка из коньячного спирта по ускоренной технологии целесообразно перед загрузкой в реактор доводить его крепость до 40-50%об. Значение pH должно быть в пределах 4-5.
Кафедра технологии виноделия
Поступила 22.12.93
663.432.6.061.4
ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКТОВ ХМЕЛЯ
Л.Л. КОКИНЛ, О.Л. КОРОГ.КОВЛ, М П. ГГ.РНЕТ
Московская государственная академии пищевых производств
Степень использования обычного шишкового хмеля в процессе приготовления пива оче.нь низка. В готовом пиве содержится только 20%, в лучшем случае 40%, горьких веществ исходного хмеля. Отечественный и зарубежный опыт показал, что эффективность использования горьких веществ повышается при применении препаратов молотого хмеля на 5-15%, неизомеризованных экстрактов хмеля — на 20-25%, а изомеризованных хмелевых экстрактов, вводимых в пиво после брожения, — до 60-100% (1].
Хмелевые препараты обладают различными экономическими и технологическими преимуществами в сравнении с шишковым хмелем. Они сохраняют качество при длительном хранении, способствуют сокращению расходов на хранение и транс-
портировку, упрощению способа применения и более полному использованию горьких веществ.
Цель данной работы — увеличение выхода а-кислот в результате биотехнологической и физико-химической обработки хмеля, получение водно-изомеризованных экстрактов из предобработанно-го хмеля, а также разработка рациональных способов охмеления пивного сусла хмелевыми препаратами.
Использовали прессованный хмелі) с массовой долей «-кислот 2,29% (в СВ) и влажностью 11%.
В качестве ферментных препаратов применяли целлобранин ЦБ ГЗХ, ЦБ Г10Х, ксилоглюканофо-етидин КГФ П10Х.
Предобработку хмеля ферментными препаратами проводили на термостатированной качалке в течение 1 ч (время, достаточное для полной экстракции «-кислот), затем инкубационную смесь, фильтровали через фильтр. Контролем .служила
экстракция хмеля водопроводной водой. В экстракте определяли содержание «-кислот (рис. 1)..
тс
J.-6CT
ж
6Y,nr.
C2 15%
ЦМУ.
ЦП ГМ
U6 . 1 хгф n,"J
Рис. 1
пава Фярнемтщці (> V'VnpOab; пре/юрс”*
Очевидно, что обработка препаратом ЦБ ГЗХ наиболее эффективна. Вероятно, это связано с тем, что в процессе очистки ферментного препарата (осаждение органическими растворителями) удаляется часть фракции фермента, обладающая высокоадсорбционными свойствами. Известно, что кристаллическая форма целлюлозы наиболее эффективно гидролизуется ферментами, прочно адсорбированными на субстрате [2]. Эта фракция наиболее полно сохраняется в препарате ЦБ ГЗХ. Поэтому в дальнейшем использовали ферментные препараты ЦБ ГЗХ и КГФ П10Х. Поскольку они имеют различные комплексы ферментов, входящих в их состав, и обладают разной экзо-/3-глюко-зидазной, эндо-/?-глкжаназной, целлобиазной активностью, было исследовано их совместное действие. Обработку проводили при тех же условиях, так как оптимумы действия ферментов одинаковы.
Для гидролитического расщепления достаточно 1% ферментного препарата к массе хмеляГ Ферментные композиции составляли в соотношениях, представленных на рис. 2. .
Из графика видно, что наибольшее извлечение ^-кислоты из хмеля — 81% — происходит при обработке мультиэнзимным комплексом МЭК, состоящим из 60% ЦБ ГЗХ и 40% КГФ П10Х.
Это связано с тем, что гидролиз целлюлозы обусловлен действием целлюлазных комплексов, в состав которых входят карбогидраты эндо-/?-глюка-назы, экзо-/?-глюканазы и целлобиазы. В механизме ферментативного гидролиза целлюлозы основная роль принадлежит эндоглюканазе, которая заключается в быстром уменьшении степени полимеризации целлюлозы в начальный период реакции без заметного образования растворимых продуктов и подготовке таким образом субстрата для последующей деградации и солюбилизации под действием экзоглюканаз и целлобиазы.
Фермент ЦБ ГЗХ обладает эндоглюканазной и экзо-/?-г.люканазной активностью, под его действием целлюлоза гидролизуется до целлобиазы. Фермент КГФ П10Х обладает целлобиазной активностью, расщепляя целлобиазу до глюкозы.
При обработке хмеля водноизомеризованными экстрактами с использованием МЭК ЦБ ТЗХ\КГФ П10Х (60:40) были проведены исследования по влиянию электрохимически активированной ЭХА воды на деградацию целлюлозосодержащих структур.
Результаты показали, что действия одной ЭХА воды недостаточно для полного гидролиза некрахмальных полисахаридов, содержащихся в хмеле, поэтому обработку хмеля следует проводить при pH ЭХА воды 9,0 в течение 1 ч при 45°С (режим установлен экспериментально), а затем добавлять фермент в установленном количестве. Во время экстракции с ЭХА водой pH снижается с 9,0 до 5,0, что благоприятно влияет на действие ферментов.
90"
Jv
.5 ЯГ
г.
W
fw-
т._
Рис. 2
Ш ЙЇЇ Ш Jtrb' з t» Ша‘ Яидс
•цв m мив пзі.'*гї;пімі (коиярт}
Рис. 3
Как видно из диаграммы, представленной на рис. 3. максимальный выход «-кислот — 88,7% — наблюдается при использовании совместного действия ЭЛ’4 воды и ЦБ ГЗХ.
Для получения водноизомеризованных экстрактов были 'Собраны лучшие варианты обработки хмеля. Преимущество водноизомеризованных экстрактов обусловлено возможностью получения комплексного препарата, содержащего не только
растворимые горькие вещества, но и полифенолы и эфирные масла, т.е. комплекс веществ, обычно попадающий в пивное сусло, но с большим выходом. Изомеризация экстракта состоит в превращении «-кислот в изо-а-кислоты при нагревании. В ходе исследований было установлено время, достаточное для полной изомеризации «-кислот, — 15 мин. Содержание горечи в водноизомеризованных экстрактах при содержании «-кислот в исходном хмеле 2, 29% (в СВ) представлено в таблице.
Таблица
Водно изо меризованные экстракты
pH
Содержание горечи, мг/л
Из хмеля, обработанного
ЦБ ГЗХ 5,4 684,5
Из хмеля, обработанного МЭК ЦБ \'ЗХ:КГФ ПЮХ (60:40) 5,4 675,9
Из хмеля, обработанного
ЭХА водой + ЦБ I3X 5,4 664,5
Для получения высококачественного пива с характерным горьким вкусом и хмелевым ароматом имеет значение не только качественный и количественный состав горьких и полифенольных веществ хмеля, но и технологический режим охмеления сусла Задача процесса охмеления сводится к увеличению степени использования горьких и других ценных веществ хмеля при возможном сохранении их качества в той форме, которая полезна для пивоварения. Охмеление сусла проводили холодным способом, т.е. экстракт вводили в охлажденное до температуры брожения сусло.
В контроль добавляли хмель с учетом содержания в нем «-кислот. Для опытных образцов хмель полностью заменяли водноизомеризованными экстрактами.
После фильтрации готового охмеленного сусла определяли содержание в нем изогумулона (рис. 4). Из диаграммы видно, что образцы сусла, охмеленные водноизомеризованными экстрактами, по показателю горечи близки к контрольному варианту. Таким образом, использование водной-
}
|
Г
|го !■
о Контра* ила» Цб Г.М: КНР Г № Ш Ысч&ги
Рис. 4 .
зомеризованных экстрактов и охмеление сусла описанным способом позволяют сократить количество задаваемого хмеля на 30%.
ВЫВОДЫ
1. Разработаны способы биотехнологической и физико-химической обработки шишкового прессованного хмеля, позволяющие почти вдвое увеличить выход горьких веществ хмеля, наиболее ценным из которых является «-кислота.
2. Показана возможность 30%-й экономии хмеля при применении изомеризованного экстракта без ухудшения качества готового пива.
ЛИТЕРАТУРА
1. Хмель и хмелевые препараты в пивоварении / И.С. Ежов, М.Г. Рейтман. З.И. Аксенова и др. — М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982.
2. Гернет М.В. Технологические и биохимические основы производства ферментных препаратов, гидролизующих растительные полисахариды, и аспекты их применения: Дис. ... канд. техн. наук. — М., 1985.
Кафедра процессов ферментации и промышленного биокатализа
Проблемная научно-исследовательская лаборатория биотехнологии пищевых продуктов
Поступила 11.03.95
