Разработка биологически активного вещества из пивной дробины для интенсификации процесса брожения часть II. Подбор оптимальной обработки ферментолизата пивной дробины

Цаголов З.Е.; Гернет М.В.

УДК: 663.42:594.581.3 (045)

Разработка биологически активного вещества из пивной дробины для интенсификации процесса брожения

Часть II. Подбор оптимальной обработки ферментолизата пивной дробины

З. Е. Цаголов, аспирант

Московский государственный университет пищевых производств М. В. Гернет, д-р техн. наук, профессор

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности

Ключевые слова: активаторы; БАВ; бродильные процессы; пивная дробина; ферментолиз.

Keywords: activators; BAS; beer pellet; fermentation processes; fermentoliz.

Актуальная задача пищевой промышленности, в частности пивоваренной, — разработка новых ресурсосберегающих технологий, позволяющих повышать эффективность производства, увеличивать выход и качество продукции без дополнительных материальных затрат. Одно из направлений реализации этой задачи — интенсификация производства пива и повышение бродильной активности дрожжей за счет введения в питательную среду активаторов брожения [1].

Активаторы брожения — это вещества, которые, действуя на дрожжи как стимуляторы, активизируют и ускоряют весь процесс брожения, т. е. скорость ферментативной реакции. К активаторам брожения относят промежуточные продукты брожения, вещества жирного ряда, различные экстракты, витамины, азотсодержащие вещества, минеральные соли. Положительный эффект от применения вышеназванных препаратов обусловлен наличием аминокислот, витаминов, микро- и макроэлементов, что благоприятно сказывается на метаболизме дрожжей [2].

Ускорение процесса брожения в большей степени связано с биотехнологическими свойствами пивных

дрожжей, с их физиологическим состоянием, которое меняется на различных фазах роста. Классические технологии не позволяют в полной мере использовать и поддерживать на высоком уровне активность дрожжей, в связи с чем процессы протекают более длительно, поэтому актуальны разработка и интеграция новейших технологий, которые отвечали бы современным требованиям.

Самый простой вариант создания активирующего комплекса — это составить набор из всех соединений, описанных в литературе как факторы роста для дрожжей. Безусловно, это даст ощутимый результат для производства, но при детальном рассмотрении выявляется ряд особенностей, зачастую не учитывающихся при создании комплексов подкормок [3].

Следующим этапом нашего эксперимента был подбор оптимального типа обработки ранее полученного ферментолизата (см. журнал «Пиво и напитки», № 6, 2011 г.).

В качестве дополнительного источника микро- и макроэлементов, а также витаминов интерес у исследователей вызывает микроводоросль Спирулина платенсис. Микроводоросль обладает множеством необходимых компонентов

1 технология

питательной среды — факторов роста (витамины, аминокислоты, макро- и микроэлементы), которые участвуют в процессе метаболизма дрожжей. Все эти компоненты содержатся в препарате в сбалансированном количестве [4].

Нами были выбраны следующие типы обработок: на магнитной мешалке, ультразвуковой бане и гомогенизаторе.

Также были отобраны различные варианты биологически активных веществ (БАВ) для активации процессов брожения квасного сусла с тремя различными добавками:

• вариант 1 — ферментолизат пивной дробины;

• вариант 2 — Спирулина платен-сис;

• вариант 3 — комплексная добавка (вариант 1 + вариант 2; соотношение 1:1).

Добавки вариантов 1, 2 и 3 применяли в следующих дозировках (мг / 100 см3): 60; 50; 40; 30; 20; 10; 5; 2.

Контролем служили образцы без добавления БАВ. Брожение проводили при температуре 30 °С.

Исследовали такие параметры, как бродильная активность и концентрация дрожжевых клеток. Концентрацию дрожжевых клеток (млн / см3, 24 ч) определяли с помощью счетной камеры Горяева. Бродильную активность (г / 100 см3, 24 ч) устанавливали по количественному учету диоксида углерода или этанола, образующихся при брожении, — по разности начальной и конечной масс.

Результаты, полученные после обработки на магнитной мешалке, представлены в табл. 1 и 2.

Как видно из представленных данных, наибольшей активностью обладает добавка варианта 3 с дозировкой 20 мг. Бродильная активность составила 175% в сравнении с контролем (см. табл.1). Концентрация дрожжевых клеток составила 19,6 млн/см3 (см. табл. 2), что составляет 292% в сравнении с контролем.

Известно, что различные типы обработки (ультразвук, гомогенизация) активизируют метаболические процессы дрожжей.

Ультразвук — это упругие звуковые колебания высокой частоты, распространяющиеся в виде волно-

1 • 2012 ПИВО и НАПИТКИ 13

технология^

вого процесса в газах, жидкостях и твердых телах [5]. Применение ультразвука в пищевой промышленности открывает возможности для интенсификации ряда технологических процессов.

Нами был использован ультразвуковой аппарат с частотой колебаний 37кГц. Были отобраны следующие режимы обработки — 5; 7; 10 мин. Брожение проводили при температуре 30 °С. Наилучший результат был получен при режиме обработки 7 мин.

Результаты, полученные после обработки на ультразвуке режимом 7 мин, представлены в табл. 3 и 4.

Наибольшей активностью обладает добавка варианта 3 с дозировкой 30 мг. Бродильная активность составила 219,7% в сравнении с контролем (см. табл. 3). Концентрация дрожжевых клеток составила 24,6 млн / см3 (см. табл. 4), что составляет 446% в сравнении с контролем.

Под гомогенизацией (буквально слово «гомогенизация» означает

Таблица 1

Вариант Дозировка, мг