CC BY
212
ИННОВАЦИОННЫЕ ПРОДУКТЫ
УДК 663.47
Совершенствование технологии слабоалкогольных напитков на основе мёда
С. Г. Хафизова; Л. В. Пермякова,
канд. техн. наук, доцент; В. А. Помозова,
д-р техн. наук, профессор Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Ключевые слова:
брожение; мёд; осветление; слабоалкогольные напитки; технологические добавки. Keywords:
fermentation; honey; clarification; iow-aicohoi drinks; technological additives.
Реферат
Рассмотрены вопросы совершенствования технологии слабоалкогольного напитка «Медовуха». Для улучшения процесса сбраживания высокоплотного медового сусла, устранения проблем с осветлением напитка из-за плохого оседания дрожжей необходима корректировка действующей на предприятии технологии. Подкисление сусла, внесение в него дрожжевой подкормки, использование препарата для осветления пива позволило обеспечить нормальное протекание процесса брожения, хорошее осветление, устранение проблем с фильтрованием и высокие ор-ганолептические характеристики готового напитка.
Abstracts
The article considers the issues of improvement of technology of alcoholic beverage «Mead». It is shown that to improve the process of fermentation high-density honey wort, resolve problems with the lighting of the drink because of poor sedimentation yeast is necessaiy adjustment applicable to the undertaking of technology. The acidification of the wort, make yeast fertilization, use of the drug for clarification ofbeer has allowed to provide the normal development ofthe process of fermentation, good lighting, eliminating the problems with filtering beer and high organoleptic characteristics of the finished drink.
Одна из актуальных задач пи-вобезалкогольной отрасли — расширение ассортимента выпускаемой продукции, создание новых напитков. При разработке таких напитков большую роль отводят использованию натурального сырья, которое в определенной степени может восполнить дефицит жизненно необходимых питательных веществ в организме человека. В этом аспекте особую значимость приобретают сброженные напитки, в том числе полученные с использованием мёда и обогащенные пряно-ароматическим натуральным сырьем [1-3].
Помимо основных компонентов (мёда, сахара и воды) для придания напитку специфического вкуса и аромата на разных стадиях производства вносят хмель, пряности, травы. Введение мёда в рецептуру не только повышает пищевую ценность продукта, но и позволяет обогатить его необходимыми человеку веществами, причем природного происхождения. В процессе естественного брожения медовые напитки дополнительно обогащаются продуктами обмена дрожжей (витаминами, аминокислотами, органическими кислотами и др.), которые также способствуют повышению питательной, биологической ценности напитка и формированию его органолептических характеристик.
Натуральный мёд содержит ценные для организма макро- и микроэлементы, витамины, ферменты, углеводы, биологически активные вещества, обладающие бактерицидными свойствами [4, 5].
Один из возрожденных напитков — «Мёд хмельной» (коммерческое название «Хмельной мёд традиционный»), разработанный АННИО «Институт медоварения» и производимый предприятием ООО «Медова-рус» (Санкт-Петербург) [6]. Также производством слабоалкогольных напитков брожения с использованием мёда занимается Суздальский медоваренный завод [7].
Цель данной работы — совершенствование технологии слабоалкогольных напитков на основе мёда с высокой начальной экстрактивно-стью сусла с использованием технологических приемов, принятых в пивоварении.
Исследования проводили в производственных условиях пивоваренного предприятия в Томской области, выпускающего слабоалкогольный напиток «Медовуха» (фильтрованный пастеризованный) по ГОСТ Р 2700-2006 «Напитки слабоалкогольные. Общие технические условия».
Сусло готовили с использованием мёда, сахара, хмеля и различных видов пряно-ароматического сырья (в зависимости от конкретного наименования напитка — мускатного ореха, кардамона, корицы, мяты). Доля мёда в общем расходе сахаристого сырья составляла 60%. Сахаросодержащие ингредиенты растворяли в горячей воде с последующим кипячением с хмелем и специями. После осветления и охлаждения до 16...18 °С сусло направляли на брожение.
Сбраживание осуществляли препаратом сухих активных дрож-
42 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2013
жей «Saf Bru» (Финляндия). Это дрожжи верхового брожения, пылевидные, используются для производства высокоплотного пива. Обладают высокой бродильной активностью, обеспечивают равномерное и полное сбраживание сусла при температуре 16...25 °С. Рекомендуемая производителем дозировка 1,0-1,5 г / дал.
Сухие дрожжи предварительно реактивировали суслом в соотношении 1:10 при температуре 25 °С в течение 20-30 мин, после чего вносили в среду сбраживания. Начальная температура брожения 18 °С, максимальная — 25 °С. Норма внесения дрожжей — 1,2 г/дал.
Дображивание проводили при температуре от 2 до -2 °С. Выдержанный напиток фильтровали на свечном фильтре. После пастеризации в потоке и карбонизации готовую медовуху направляли на розлив.
Анализ сусла, дрожжей и готовых напитков проводили общепринятыми в пивоварении методами [8, 9].
В условиях производства при сбраживании медового сусла с экс-трактивностью 16-19% в большинстве случаев наблюдаются вялое брожение, плохое оседание дрожжей, недостаточное осветление напитка и трудности при его фильтровании. Для выявления причин и решения проблем проводили анализ процесса сбраживания сусла при изменении отдельных факторов, влияющих на этот процесс.
Для приготовления медового сусла использовали различные партии мёда, закупленные в разные периоды года. Они отличались местом сбора, источником медоносов, а также качественными характеристиками — содержанием сухих веществ, значением кислотности и рН. Все это оказывает влияние на развитие дрожжей, процесс сбраживания сусла, степень осветления напитка и его органолепти-ческие показатели.
Один из факторов, определяющих жизнедеятельность и размножение дрожжей, — рН среды, оптимальное значение которого должно находиться в интервале 4,5-5,5 [10, 11].
Величина рН оказывает влияние на интенсивность обменных процессов в клетке дрожжей, что
Таблица 1
Период поставки партий мёда Кислотность, .. к^д. , рН суат
Май-июнь 1,5-2,0 5,4-5,6
Июнь-июль 2,0-2,2 5,2-5,4
Июль-август 2,2-2,5 5,0-5,2
Август-сентябрь 2,5-4,5 5,0-4,8
2,0
1 1,0
s
I
f 0,5
g
И 0,0
т—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 16 Длительность брожения, сут
100 90 | 80 i 70 ! 60 рож50
ия 40
|| 30 | 20 J 10
1 3 5 7 9 11 13 15 17 Длительность брожения, сут
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 16 Длительность брожения, сут
pH сусла
Рис. 1. Влияние рН медового сусла: а — на процесс сбраживания
сухих веществ; б — изменение кислотности; в — размножение дрожжей
отражается на коэффициенте прироста биомассы, скорости роста клеток и направлении самого брожения. От рН зависит скорость поступления питательных веществ внутрь клетки, активность ферментов [10].
Исследовали образцы мёда, закупленные в основном в разных районах Алтайского края, отличающиеся временем и местом сбора: луговой, горный, гречишный, таежный.
Чаще всего кислотность поступающего мёда лежит в пределах 2,2-2,5 к. ед. Однако бывают партии мёда с другими значениями титруемой кислотности — ниже или выше указанного интервала.
Был проведен анализ процесса сбраживания медового сусла разных партий исходного сырья (мёда), отличающегося значениями титруемой и активной кислотности (табл. 1). Результаты исследований представлены на рис. 1.
Во всех вариантах максимальная скорость сбраживания достигалась на седьмые сутки (рис. 1, а). Однако в сусле с величиной рН 4,8 скорость сбраживания была на 37,5 % выше, чем в варианте с рН 5,4.
Процесс сбраживания сахаров связан с интенсификацией размножения дрожжей (рис. 1, б) в более кислой среде, т. е. при рН 4,8. Прирост биомассы в этом образце в 1,7 раза больше по отношению к исходной величине. В других вариантах (при рН 5,4 и 5,0) максимальное накопление биомассы было соответственно на 40-60% выше в сравнении с исходным значением.
Интенсивность обменных процессов в дрожжевой клетке отражается и на изменении кислотности бродящего сусла (рис. 1, в). При низких значениях рН возрастание кислотности более выражено, чем при сбраживании сусла с рН 5,4.
В дальнейшем проводили корректировку технологии производства. При поступлении партий мёда с рН больше 5,0 сусло подкислива-ли молочной кислотой до рН 4,8. При этом сократилась длительность брожения, дрожжи стали лучше оседать и улучшился процесс осветления напитка.
На следующем этапе работы исследовали влияние нормы засева дрожжей на изменение отдельных показателей бродящего сусла.
а
б
в
Рекомендуемая норма введения жидкой разводки дрожжей в производстве пива составляет 15-25 млн кл. / см3 в зависимости от экстрак-тивности начального сусла [11]. Изучали процесс брожения высокоплотного медового сусла активными сухими дрожжами в диапазоне концентраций 20-40 млн кл./ см3. Подготовка дрожжей была аналогична первой серии опытов. Варианты нормы засева дрожжей представлены в табл. 2.
Полученные результаты (рис. 2) свидетельствуют, что скорость сбраживания резко увеличивается при засеве 35-40 млн кл./ см3 и в 1,2-1,3 раза больше в сравнении с нормой засева 20 млн кл. / см3 (вариант 1). Максимальная скорость в образцах 3-5 достигается на седьмые сутки, в то время как при меньшем засеве максимум этого показателя был выражен нечетко. Больший засев дрожжей за счет интенсивного сбраживания сахаров позволил сократить длительность брожения практически на неделю.
Несмотря на то что используемая величина засева дрожжей
Таблица 2
Вариант опыта Норма засева дрожжей
сухих, г/дал жидких, млн кл./ см3
1 0,6 20
2 0,8 25
3 1,0 30
4 1,2 35
5 1,5 40
^ 0,5
g
о 0,0
012345678 910111213 141516 17 Длительность брожения, сут
Вариант опыта
Рис. 2. Влияние нормы засева дрожжей на скорость сбраживания экстракта
1,5 г/дал не превышала рекомендуемую норму, это может привести к автолизу дрожжей, что впоследствии негативно отразится на вкусе и свойствах готовой медовухи.
Напиток, сброженный повышенной нормой дрожжей (образец 5), плохо осветлялся, трудно фильтровался, имел дрожжевой привкус. Поэтому в дальнейшем использовали засев сухих дрожжей в количестве 1,2 г/дал.
100 90 * 80 S 70
1 60 рож50
ия 40
Í 30 | 20 J 10
1 3 5 7 9 11 13 15 17 Длительность брожения, сут
'Ч
•ч
ч
012345678 9 101112 131415 1617 Длительность брожения, сут
3,0 & 2,5 2,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 1415 16 Длительность брожения, сут
Доза подкормки, г/дл
Рис. 3. Влияние дрожжевой подкормки: а — на процесс размножения
дрожжей; б — убыль экстракта; в — скорость сбраживания
В реальных условиях производства длительность процесса брожения у медового сусла даже при температуре 25 °С составляла 17-20 дней. Вероятно, это связано с тем, что в медовом сусле недостаточно жизненно важных соединений для дрожжевой клетки: витаминов, аминного азота, макро- и микроэлементов [2, 3]. В результате снижается интенсивность размножения дрожжей, падает скорость брожения, увеличивается длительность процесса брожения, дображивание протекает вяло. Это, в свою очередь, ведет к изменению вкусового профиля напитка.
Для ускорения процесса брожения в производстве пива помимо увеличения нормы засева дрожжей рекомендуется использовать пищевые подкормки, оптимизирующие состав сусла [12]. При выборе препаратов, предназначенных для этой цели, а также определении их оптимальной дозировки необходимо учитывать потребность дрожжей в факторах роста и минеральных компонентах, физиологическое состояние дрожжевой культуры.
На предприятии исследовали влияние подкормки «Витамон Ультра», содержащей автолизат дрожжей, обогащенный диаммонийфос-фатом и витамином В1, на убыль сухих веществ при сбраживании медового сусла и на процесс размножения дрожжевой культуры.
Подкормку предварительно растворяли в небольшом количестве сусла и вносили в охлажденное сусло до введения дрожжей.
Увеличение дозы подкормки до 0,5 г/дал способствует более интенсивному размножению дрожжей (рис. 3, а). В данном образце максимальный прирост клеток наступал на два дня раньше в сравнении с другими. При этом величина прироста на 19% больше, чем в образце 2 (доза подкормки 0,4 г/дал). Длительность брожения сокращается практически на неделю (рис. 3, б). При внесении подкормки в дозе 0,5 г/дал резко увеличивается (на 50%) и скорость убыли экстракта по отношению к образцу 1 (доза 0,3 г / дал), в то время как при дозе препарата 0,4 г/дал скорость сбраживания возрастает лишь на 23% (рис. 3, в).
В результате исследований была определена оптимальная доза под-
а
б
в
44 ПИВО и НАПИТКИ
3 • 2013
3 5 7 9 11 13 Длительность брожения, сут
Контроль (без внесения препарата) Опыт (с внесением препарата)
4,0
"к
I 3,5
s 3,0
>s
I 2,5
Ci ^
| 2,0
ф
1 !,5
Si 1,0
£
0,5
О
^ 0,0
1 2 3 4 5 6 7 Температура, °С
Контроль (без внесения препарата) Опыт (с внесением препарата)
Рис. 4. Влияние препарата «Хайгум» на концентрацию дрожжей в зависимости: а — от длительности дображивания; б — от температуры дображивания
кормки — 0,5 г / дал охлажденного сусла.
Помимо проблем с брожением наблюдали отклонения в протекании процессов при дображивании. Они были связаны с недостаточным осаждением дрожжей, что сказывалось на степени осветления медовухи и в дальнейшем на процессе ее фильтрования.
Существует несколько способов, позволяющих осадить дрожжи и осветлить напиток. Это резкое понижение температуры, использование осветлителей пива и фильтрование с предварительным сепарированием [11, 12]. Однако не все эти приемы возможно было реализовать на предприятии.
Наиболее предпочтительным и доступным представлялось при-
менение препаратов для осветления сусла и пива, которых в настоящее время существует множество («Ри-когель», «Хайгум», «Кларигум», «Вирфлок», «Бекосол», «Айсин-гласс», «Биофайн» и т. п.) [12].
Использовали препарат «Хай-гум», предназначенный для осветления пивного сусла за счет осаждения белка. В характеристике препарата указывается на возможность его применения и для осветления пива в том числе.
При внесении в продукт препарата содержащиеся в нем коллагены активно реагируют с клетками дрожжей, что приводит к быстрому их оседанию и осветлению пива. Использование препарата повышает эффективность фильтрации пива, прозрачность напитка, биологическую и коллоидную стойкость продукта.
Были проведены исследования по применению препарата «Хай-гум» для улучшения осветления медовухи и снижения нагрузки на фильтр.
Препарат предварительно разводили в небольшом количестве сброженного сусла температурой 6...8 °С и оставляли на 20-30 мин для набухания. Норму внесения определяли для каждой партии напитка по лабораторному тесту.
Медовуху после главного брожения перекачивали на дображи-вание, в ток напитка вводили подготовленный препарат и выдерживали при температуре -2.2 °С. В процессе дображивания контролировали температуру, концентрацию дрожжей и степень осветления.
Применение препарата положительно влияет на оседание дрожжей (рис. 4, а). К концу дображивания концентрация клеток в опытном образце медовухи была на 46% меньше, чем в контрольном.
Лучше всего дрожжи оседают в интервале температур 4.6 °С с применением препарата «Хай-гум» (рис. 4, б), что способствует лучшему осветлению напитка, в то время как без применения препарата даже при температуре -2.2 °С взвешенных дрожжей остается больше. Фильтрование напитка, обработанного «Хайгу-мом», шло без проблем. Готовая медовуха имела чистый аромат и вкус без дрожжевого привкуса,
мягкую хмелевую горечь, медово-хмелевой ароматом с оттенками используемых пряностей.
Таким образом, применение специальных добавок и технологических приемов, принятых в пивоварении, позволяет обеспечить нормальное протекание процесса сбраживания медового сусла с высокой экстрактивностью из сырья любого качества, хорошее осветление, устранение проблем с фильтрованием продукта и высокие ор-ганолептические характеристики готового напитка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Помозова, В. А. Новые виды медовых напитков/В. А. Помозова // Пиво и напитки. — 2001. — № 2. — С. 74-75.
2. Помозова, В. А. Технология слабоалкогольных напитков: теоретические и практические аспекты/В. А. Помозова. — Кемерово, 2002. — 152 с.
3. Современные аспекты производства кваса: теория, исследования, практика/В. С. Исаева [и др.]. — М., 2009. — 304 с.
4. Яковлева, И. Мёд — применение для производства напитков, свойства и характеристики. — Ч. 1. /И. Яковлева // Индустрия напитков. — 2005. — С. 66-69.
5. Корзунова, А. Н. Целебный мед и прополис/ А. Н. Корзунова. — М.: Эксмо-Пресс, 2007. — 128 с.
6. http://www.medovarus.ru /
7. http://medovyereki.com/
8. Ермолаева, Г. А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия/Г. А. Ермолаева. — СПб.: Профессия, 2004. — 536 с.
9. Качмазов, Г. С. Дрожжи бродильных производств. Практическое руководство: учеб. пособие/Г. С. Качмазов [и др.]. — СПб.: Лань, 2012. — 224 с.
10.Хорунжина, С. И. Биохимические и физико-химические основы технологии солода и пива/С. И. Хорунжина. — М.: Колос, 1999. — 312 с.
11. Кунце, В. http://irbis.kemtipp.ru / cgibin / webirbis / cgiirbis_ 64.exe? Z21ID=&I 21DBN=EC&P21DBN=EC&S21STN=1 &S21REF=&S21FMT=fullwebr&C21CO M=S&S21CNR=20&S21P01=0&S21P02 =0&S21P03=M=&S21STR=Технология солода и пива/В. Кунце. — СПб.: Профессия, 2001. — 912 с.
12. Меледина, Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении/Т. В. Ме-ледина. — СПб.: Профессия, 2003. — 304 с. &
а
о 4,5
0,0
1
б
