CC BY
91
Совершенствование технологии слабоалкогольных сброженных напитков
1Т.Ф. Киселева, Е.М. Кузив, В.А. Помозова
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
В последние годы, несмотря на постоянно расширяющийся ассортимент безалкогольных и слабоалкогольных напитков российского и иностранного производства, у потребителей снова возрастает интерес к традиционному русскому напитку с более чем тысячелетней историей — хлебному квасу. Еще 5-10 лет назад этот великолепный прохладительный напиток с приятными вкусом и ароматом, прекрасно утоляющий жажду, был незаслуженно забыт. Снижению интереса потребителей к квасу отчасти способствовало то, что в продаже появилось большое количество напитков типа кваса, приготовленных не по классической технологии методом брожения, а путем купажирования концентрата квасного сусла с сахарным сиропом, красителями и ароматизаторами. Все подобные напитки не обладали полезными свойствами, а также зачастую имели низкие органолептические показатели.
Традиционный хлебный квас, полученный сбраживанием сусла из зернового сырья смешанными заквасками дрожжей и молочнокислых бактерий, обладает высокой пищевой и биологической ценностью. Это обусловливается наличием в квасе экстрактивных веществ сырья и продуктов метаболизма микроорганизмов, в том числе таких, как белки, углеводы (глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза), органические кислоты, ароматические и красящие вещества (меланоидины), витамины (в частности, РР и В), ферменты и минеральные вещества. Благотворное влияние кваса на процессы пищеварения объясняется наличием молочнокислых бактерий и дрожжей-сахаромицетов. Эти микроорганизмы обогащают хлебный квас витаминами В1, В2, РР, D, молочной кислотой, аминокислотами, диоксидом углерода и другими соединениями, которые и определяют пищевую и биологическую ценность кваса.
С технологической точки зрения хлебный квас — это продукт, полученный в результате незаконченного спиртового и молочнокислого брожения квасного сусла. Классическая технология производства хлебного кваса включает такую сложную стадию, как при-
готовление комбинированной закваски, состоящей из дрожжей и молочнокислых бактерий. Сложность заключается в разведении чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий путем многократного пересева материала в стерильных условиях для достижения необходимого объема. Такая технология наиболее приемлема для крупных предприятий. Поэтому квас производится на большинстве предприятий с применением хлебопекарных дрожжей, что снижает его вкусовые характеристики и пищевую ценность [1].
Поэтому целью исследований была разработка технологии кваса брожения на основе сухих культур дрожжей и молочнокислых бактерий, чтобы его производство стало доступно и небольшим предприятиям.
На первоначальном этапе исследований выбраны виды дрожжей и их оптимальные дозировки без внесения молочнокислых бактерий. Были использованы хлебопекарные дрожжи производства новосибирской компании «Проксима» и дрожжи французского производства торговой марки «Саф-Момент», а также винные дрожжи «Фермивин» и «Ферми-шамп».
Дрожжевую разводку получали предварительным разбраживанием сухих дрожжей на 8%-ном квасном сусле с добавлением сахарного сиропа в течение 3 ч при температуре 30 °С. Дозировка дрожжей варьировалась от 3 до 15 млн клеток на 1 см3 сусла. Квасное
сусло для брожения с содержанием сухих веществ 2,5 % готовили из концентрата квасного сусла (ККС) в соответствии с типовой технологической схемой. Процесс брожения проводили в течение одних суток до снижения массовой доли сухих веществ на 1 %.
Для хлебопекарных дрожжей наибольшая интенсивность сбраживания отмечена в образцах с внесением 8 млн клеток на 1 см3 сусла. При меньшей дозе дрожжей брожение происходило менее интенсивно, при увеличении числа клеток заметного ускорения брожения не наблюдалось. При этом в квасе, сброженном хлебопекарными дрожжами французского производства, отмечена более высокая кислотность, чем в продукте, полученном с использованием российских дрожжей «Проксима», что, несомненно, положительно сказывается на органо-лептических показателях готового кваса.
При сбраживании винными дрожжами скорость брожения была значительно ниже: через сутки брожения содержание сухих веществ в сусле, сброженном дрожжами «Фермивин», снижалось на 0,4 %, а «Фермишамп» — на 0,6 %.
На основании вышеизложенного был сделан вывод, что для сбраживания квасного сусла хлебопекарные дрожжи более пригодны, чем винные, которые, вероятно, более адаптированы к плодовому суслу. Из хлебопекарных дрожжей для дальнейших экспериментов были выбраны дрожжи французского производства «Саф-Момент».
Готовый квас имел невысокие орга-нолептические показатели: невыраженные вкус и аромат, низкую степень насыщения диоксидом углерода. Поэтому была исследована возможность сбраживания квасного сусла с начальной концентрацией сухих веществ 5, 8 и 10 %. Квасное сусло готовили из ККС и сахарного сиропа в тех же пропорциях, что и при классическом способе. Дрожжи вносили из расчета 16, 20 и 24 млн клеток на 1 см3 сусла.
Брожение протекало в течение 44 ч. За это время содержание сухих веществ
Таблица i
Препарат Основной микроорганизм Содержание сухих веществ, %
Бифилакт-А Bifidobacterium longum 6,8
Бифилакт-Д Bifidobacterium longum 7,2
Lactobacillus plantarum Lactobacillus plantarum 7,2
Ацидофильная палочка Lactobacillus acidophilus 7,4
Болгарская палочка Lactobacillus delbrukii 7,4
Lactobacillus casei Lactobacillus casei 7,3
Мезофильный стрептококк креморис Lactococcus cremoris 7,2
ПБ — СМС Lactococcus lactis 7,5
Закваска
для ряженки Streptococcus salivarius 7,5
» йогурта Streptococcus thermophilus 7,8
» творога Lactococcus lactis 7,7
ПИ
"Л||ИТКИГ 2
2005
в образцах понизилось с 5 до 2,5, с 8 до 3,5, с 10 до 4,8 %. Скорость брожения была выше в сусле с начальной концентрацией сухих веществ 8 %, которое было определено как оптимальный вариант. В более концентрированном сусле процесс брожения замедляется, очевидно, из-за большой концентрации красящих веществ.
Для выбора молочнокислых бактерий, пригодных для сбраживания квасного сусла, использовали сухие бактериальные препараты и закваски для молочной промышленности, выпускаемые ООО «Барнаульская биофабрика». Сбраживанию подвергали 8%-ное квасное сусло, приготовленное из ККС и сахарного сиропа. Дрожжи не вносили для исключения их влияния на процесс молочнокислого брожения. Продолжительность брожения была выбрана одинаковая для всех препаратов — 24 ч, в течение которых исследовали динамику сбраживания по сухим веществам. Результаты эксперимента представлены в табл. 1.
Первые семь образцов, отличающиеся наилучшей динамикой сбраживания, были проанализированы по орга-нолептическим показателям.
Препарат «Бифилакт-А», наиболее интенсивно сбраживающий сухие вещества квасного сусла, придавал полученному сброженному напитку хорошо выраженный аромат, но сладковатый вкус, не совсем свойственный квасу.
Сусло, сброженное препаратом «Би-филакт-Д», отличалось по органолепти-ческим показателям от сусла, сброженного «Бифилактом-А» менее выраженным, пустоватым вкусом, однако более высокой кислотностью.
Сусло, полученное сбраживанием препаратом Lactobacillus plantarum, имело характерный для кваса кислый вкус, слабовыраженный аромат.
Ацидофильная палочка, несмотря на относительно низкую степень сбраживания сухих веществ, давала сброженное сусло с приятным кисло-сладким вкусом, наиболее близким по вкусу к традиционному квасу.
Сусло, сброженное болгарской палочкой, имело интенсивный аромат, но не характерный для кваса, пустой сладковатый вкус с горьким послевкусием.
Препараты Lactobacillus casei и ме-зофильный стрептококк креморис придавали сброженному суслу не свойственный квасу терпкий горьковатый вкус, аромат отсутствовал.
Поэтому для дальнейших исследований были выбраны три закваски: «Би-филакт-Д», Lactobacillus plantarum и ацидофильная палочка.
Была предложена новая технология получения кваса: 8%-ное сусло сбраживали до содержания сухих веществ
5,8 %, что соответствует содержанию сухих веществ в готовом скупажирован-ном квасе; разведению и купажированию напиток не подвергали. Исследования были проведены с тремя выбранными заквасками в смеси с сухими хлебопекарными дрожжами. Соотношение дрожжей и молочнокислых бактерий варьировало от 1:1,5 до 1:4. Дрожжи и молочнокислые бактерии после разбра-живания в течение 3 ч при температуре 30 °С вносили в квасное сусло с начальным содержанием сухих веществ 8 %. В процессе брожения контролировали убыль сухих веществ. Кроме того, использовали смешанные закваски, содержащие смесь выбранных молочнокислых бактерий в соотношении 1:1 и 1:3. Все образцы сбраживались за сутки до содержания сухих веществ 5,7-5,9 %.
На основании анализа динамики брожения был сделан вывод, что для совместного сбраживания с дрожжами наиболее пригодны препараты Lactobacillus plantarum; «Бифилакт-Д» и ацидофильную палочку для дальнейших экспериментов не использовали, так как для первого вида скорость сбраживания оказалась недостаточной, а напиток, полученный с ацидофильной палочкой, имел низкие органолептические показатели.
Предполагалось, что закваска, содержащая два вида молочнокислых бактерий, придаст готовому продукту положительные свойства и того и другого вида, но в результате оказалось, что независимо от соотношения видов бактерий квас, сброженный двухвидовой закваской, получил все отрицательные ор-ганолептические показатели, присущие квасу, сброженному отдельными видами микроорганизмов: мутноватый цвет, слабую насыщенность углекислотой, слабовыраженные вкус и аромат.
Для Lactobacillus plantarum было выбрано оптимальное соотношение с дрожжами 1:3. При увеличении соотношения до 1:4 скорость сбраживания с Lactobacillus plantarum не увеличивалась.
На следующем этапе исследований было оптимизировано соотношение дрожжей и молочнокислых бактерий методом математического планирования. В качестве факторов варьирования, определяющих скорость сбраживания сусла, были выбраны различные соотношения дрожжей и молочнокислых бактерий для сбраживания образцов сусла.
По полученным в результате эксперимента данным, было рассчитано уравнение регрессии в интегрированной системе комплексного статистического анализа «Statistica». Значимость коэффициентов регрессии в полученном уравнении проводили по критерию
Стьюдента, проверку адекватности уравнения — по критерию Фишера.
Уравнение, описывающее зависимость изменения скорости брожения квасного сусла от вносимых концентраций дрожжей х1 и закваски молочнокислых бактерий х2, имеет вид
y
■■ 0,1013 + 0,0133x1 + 0,0392x2.
На скорость сбраживания наибольшее воздействие оказывает количество молочнокислых бактерий, дозировка дрожжей влияет в меньшей степени. Оба фактора положительно влияют на скорость сбраживания, так как коэффициенты регрессии положительны.
Методом «крутого восхождения» определены оптимальные количества микроорганизмов, необходимых для сбраживания квасного сусла. В качестве критерия оптимизации была принята максимальная скорость сбраживания квасного сусла без отрицательного влияния на органолептические показатели готового напитка. По результатам эксперимента получены следующие оптимальные дозировки микроорганизмов: дрожжи — 21,7 млн клеток на 1 см3 сусла, соотношение дрожжей и молочнокислых бактерий — 1:3.
Напиток, полученный по разработанной технологии, проанализирован по основным физико-химическим показателям (табл. 2).
Таблица 2
Показатель Значение
Содержание сухих веществ, % 5,8
рн 4,2
Кислотность, см3 раствора №0Н концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3 напитка 5,6
Объемная доля спирта, % 1,0
Цветность, см3 раствора йода концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 8,6
Квас имел гармоничный кисло-сладкий вкус сброженного напитка, несмотря на относительно высокую кислотность, чистый аромат, цвет, характерный для этого напитка.
Таким образом, для производства кваса можно использовать сухие хлебопекарные дрожжи и сухие препараты молочнокислых бактерий. Наилучшие органолептические показатели имеет напиток, полученный сбраживанием квасного сусла с концентрацией сухих веществ 8 % сухими дрожжами и молочнокислыми бактериями вида Lactobacillus plantarum в соотношении 1:3.
ЛИТЕРАТУРА
Рудольф В.В. Производство кваса. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. (яйн'
2•2005
ПИВО " "ЛПИТКИ
