CC BY
29
-□ □-
Промислове виробництво безалкогольних фермен-тованих напогв в Украгш представлений тшьки хлiб-ним квасом, що обмежуе потреби споживачiв. В роботi наведено результати дослиджень по визначенню мож-ливостi використання екстракту iз зерна рису для ттенсифжаци гх виробництва та розширення асор-тименту. Визначеш фiзико-хiмiчнi та органолептич-т показники сусла при рiзних спiввiдношеннях квасного та рисового складових. Дослиджено динамшу бродтня сусла
Ключовi слова: рис, екстракт, концентрат квасного сусла, дрiжджi, молочноки^ бактери, сусло, кислот-
тсть, тривал^ть бродтня
□-□
Промышленное производство безалкогольных ферментированных напитков в Украине представлено только хлебным квасом, что ограничивает права потребителей. Приведены результаты исследований по определению возможности использования рисового экстракта для интенсификации производства таких напитков и расширения их ассортимента. Определены физико-химические и органолептические показатели сусла при разных соотношениях квасного и рисового составляющих. Исследована динамика брожения сусла Ключевые слова: рис, экстракт, концентрат квасного сусла, дрожжи, молочнокислые бактерии, сусло,
кислотность, продолжительность брожения -□ □-
УДК 663.8, 664.782
|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.55210|
ВИКОРИСТАННЯ РИСУ В ТЕХНОЛОГИ БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО ФЕРМЕНТОВАНОГО
НАПОЮ
В. Л. Прибильський
Доктор техычних наук, професор* E-mail: undihp@mail.ru Р. М . М у к о Т д
Кандидат техычних наук* E-mail: Mukoid_Roman@ukr.net Нгуен Фионг Донг
Астрант* E-mail: npdong568@gmail.com *Кафедра бютехнологи продуклв бродтня i виноробства Нацюнальний уыверситет харчових технолопй вул. Володимирська, 68, м. КиТв, УкраТна, 01601
1. Вступ
Одним iз найважливших завдань сощально-еко-номiчного розвитку Укра!ни е зб^ьшення обсяпв виробництва продукив харчування, тдвищення !х якость Ефективний розвиток харчово! та переробно! промисловост передбачае ращональне використання сировинних ресурив, розробку нових видiв продукцii за iнновацiйними технолопями.
Свiтова iндустрiя безалкогольних напо!в займае особливе мкце в харчовiй промисловость На фонi збiльшення обсягiв виробництва спостертеться зна-чне розширення асортименту.
За останнi роки розвинулося виробництво сиротв крохмального походження, що готують з крохмалю кукурудзи або картопл! Однiею з галузей !х використання (мальтознi та глюкозо-фруктозш сиропи) е пиво-безалкогольна промисловшть. Однак, при цьому в готовому напо! замiнюеться лише вуглеводна скла-дова екстрактивних речовин, зменшуеться вмкт бю-логiчно активних речовин, попршуються смако-аро-матичнi властивостi.
Перспективним напрямом е застосування зернових екстракив. 1х технологiя передбачае використання як основно! сировини нативного зерна та гвдролггичних ферментних препаратiв. Такi екстракти мштять не тiльки цукри, але й iншi водорозчиннi складовi вихщ-ного зерна [1, 2].
Одшею iз зернових культур, яку можна використо-вувати для виробництва зернових екстракпв, е рис, але на сьогодшшнш день, недостатньо вiдомостей про
особливоси хiмiчного складу рiзних сортiв рису для ращонального використання у виробництвi масових продуктiв, зокрема ферментованих напо!в (пиво, хлiб-ний квас тощо). Тому актуальним е проведення досль джень по визначенню доцiльностi використання рису для приготування зернового екстракту з подальшим використанням в технолопях ферментованих, зокрема безалкогольних напо!в.
2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми
В останш роки, стрiмкий розвиток xap40B0Ï про-мисловостi вимагае вiд виробникiв удосконалення кнуючих та впровадження новiтнiх технологш, як забезпечили б гiдне мкце на ринку виробленоï продук-ци. Провiдне мiсце серед широкого спектру харчових продукпв займають безалкогольнi та слабоалкогольш напоï.
Основною метою для тдприемств пиво-безалко-гольноï галузi е зменшення виробничих витрат i3 забезпеченням високоï якостi готовоï продукцiï. Крiм цього, треба враховувати, що загальносвгговою тен-денцiею е збiльшення виробництва харчовоï продукцiï оздоровчого напрямку [1].
1снують рiзнi класифiкацiï напоïв, але, узагаль-нивши, '¿х можна под^ити на два основнi типи: фер-ментованi та неферментованi. До неферментованих належить як соки, так i рiзноманiтнi напоï з використанням натуральноï сировини та ïï замшниюв. Фер-ментованi напоï (ферментащя - eid лат. fermentation,
уз
/еттепШт - бродтня, закваска). Переважну бшь-шють з них становлять напо'1, отримаш дieю комплексу ферменпв, зосереджених в серединi клiтини, на 11 поверхнi та зовнi оболонок мiкроорганiзмiв. Такi напо'1 отримують зброджуванням водних розчишв натурально'! сировини (сусло), що мiстить поживнi для мiкроорганiзмiв речовин. До них належить квас, пиво, вино, сидр, тощо [1, 2].
Вщомо, що будь-який ферментований напш у по-рiвняннi iз суслом перед ферментацieю кориснiший для оргашзму людини завдяки збагаченою бюлопчно активними речовинами, що утворюються в процес ферментацп та переходу в зброджене сусло бюлопчно активних складових мiкроорганiзмiв.
Актуальним питанням сьогодення е вiдновлення колишньо'1 популярностi традицiйного слов'янсько-го напою - квасу, який в Укра'ш е найбiльш поши-реним iз безалкогольних ферментованих напо'в. Цей напiй, окрiм оригiнальних органолептичних властивостей, мае оздоровчий вплив на оргашзм людини, зокрема на шлунково-кишковий тракт, що зумовлено використанням культур мiкроорганiзмiв з природною мiкрофлорою травно'1 системи людини та завдяки вмюту значно'1 кiлькостi бiологiчно активних речовин [1-3]. Напш мютить незамiннi амшокислоти та надзвичайно важливi для оргашзму людини виамши групи В, як беруть активну участь у багатьох процесах обмшу речовин, позитивно впливають на фiзичний стан людини, забез-печують кровотворення. Незброджуваш вуглеводи та пектиновi речовини вдаграють важливу роль в процесi травлення.
Однак, б^ьшкть розробок стосуеться удоскона-лення технологи саме хлiбного квасу та сировини для його виробництва [3-5]. Питанню розширення асор-тименту безалкогольних ферментованих напо'в на основi використання несолоджено'1 сировини, зокрема злакових культур необхщно' уваги не прид^яеться [1, 2, 4]. Данi про використання зернових екстракпв в технолопях ферментованих безалкогольних напо'в практично вщсутш [5].
Нижче наведено результати дослiджень можливостi використання рису як вуглеводовмкно' " сировини для приготування безал-когольних ферментованих напо'в. Використовували рисовий екстр-акт, як продукт ферментативного гiдролiзу полiмерiв вихщного зерна рису з метою частково'1 або повно'1 замiни концентрату квасного сусла.
- дослщити фiзико-хiмiчнi та органолептичш по-казники сусла при рiзних спiввiдношеннях квасного та рисового сусла;
- дослщити динамiку бродшня сусла;
- визначити органолептичнi властивост збродже-ного рисового сусла.
4. Характеристика сировини, натвпродукив, продуктiв, методiв та методики проведення дослщжень
Як основна сировина були використаш: квасне сусло iз концентрату квасного сусла, рисове сусло iз рису сорту «Агат», вода питна.
Рисове сусло готували шляхом ферментативного гiдролiзу полiмерiв вихщного зерна. Квасне сусло готували з концентрату квасного сусла та цукру. Органолептичнi показники сусла визначали згщно ГОСТ 28538-90 [6]. Вмкт глюкози визначали фермен-тативним методом [7], амiнного азоту методом [7], кислотшсть методом нейтралiзащi кислот [7].
Для зброджування сусла використовували чи-стi культури дрiжджiв Saccharomyces cerevisiae раси МП-10. В готовому напо'1 визначали фiзико-хiмiчнi та органолептичш показники [7].
5. Результати дослщжень показнимв властивостей сусла та його спиртового зброджування
В су^ з концентрату квасного сусла, рисовому су^ сорту Агат [8-10] та при '1х рiзних стввщношен-нях визначеш органолептичнi показники (табл. 1).
Встановлено, що при замж до 30 % квасного сусла на рисове органолептичш показники практично не вiдрiзнялись (табл. 1). При зам™ квасного сусла на рисове б^ьше 40 % спостертли значне ввдхилення у вах показниках: зменшення аромату житнього хлiба, штенсивносп забарвлення та кислого смаку.
Таблиця 1
Органолептичш показники сусла
3. Мета та завдання дослщження
Метою дано' роботи е удоско-налення технологи безалкогольних ферментованих напо'в шляхом ви-користання рисового екстракту для розширення 'х асортименту.
Для досягнення поставлено' мети були сформульоваш наступш завдання:
Зразок Квасне сусло
90 % квасного та 10 % рисового сусла
80 % квасного та 20 % рисового сусла
70 % квасного та 30 % рисового сусла
60 % квасного та 40 % рисового сусла
50 % квасного та 50 % рисового сусла
Рисове сусло
Показник
Зовншнш вигляд
Непрозора рщина
Кол1р
Тем-но-корич-
Св1т-ло-корич-
Без ко-льору
Смак
Кисло-солод-кий, хл1бний, з незначною вираженою пркотою
Солодко-кис-лий з незнач-ним хл1бний присмаком
Солодкий
Аромат
Житнього хл1ба
Слабкий аромат житнього хл1ба
Вщсутшсть аромату житнього хл1ба
Розчиншсть у вод}
Добре розчинний у вод1, наявна опалесценщя
Масова частка сухих речовин в у«х зразках сусла становила 3,2 %. Кислотшсть сусла, вмкт глюкози та амшного азоту наведено в табл. 2.
Встановлено, що за вмштом глюкози та амшного азоту рисове сусло суттево перевершувало квасне (вщповщно у 2,4 та 2,0 рази), що можна пояснити комплексною дiею ферментних препарапв при приготу-ванш рисового сусла. Слiд зазначити, що як i глюкоза, амiнний азот е необхщним джерелом живлення для дрiжджiв. За показником кислотностi квасне сусло перевершувало рисове у 3,5 рази.
Таблиця 2
Фiзико-хiмiчнi показники сусла
Зразок Найменування показника
Вмют глюкози, г в 100 см3 сусла Кислотшсть, см3 розчину №ОН конц. 1,0 моль/дм3 на 100 см3 сусла Вмют амшного азоту, мг в 100 см3 сусла
Квасне сусло 0,9 0,88 92,96
90 % квасного та 10 % рисового сусла 1,07 0,70 98,36
80 % квасного та 20 % рисового сусла 1,15 0,65 101,92
70 % квасного та 30 % рисового сусла 1,29 0,52 110,05
60 % квасного та 40 % рисового сусла 1,38 0,41 118,44
50 % квасного та 50 % рисового сусла 1,54 0,35 127,31
Рисове сусло 2,13 0,25 185,60
Бродшня сусла е основною технолопчною стадiею при виробництвi ферментованих напо'в, зокрема квасу. В результат спиртового i молочнокислого зброджу-вання вуглеводiв, накопичуються ароматоутворюючi та смаковi речовини, якi разом iз незначною кiлькiстю спирту та дюксиду вуглецю забезпечують характер-нi органолептичш властивостi напою. Зброджування сусла контролюють за зменшенням вмшту сухих речовин i зростанням кислотностi.
На рис. 1 представлено динамiку зброджування наведених зразюв сусла.
Результати, наведеш на рис. 1, отриманi як серед-ньоарифметичне за трьома паралельними вимiрюван-нями в кожнiй експериментальнш точцi. Вiдносна похибка склала ±1 %.
Встановлено, що з точки зору виробництва хлiбно-го квасу дощльним е замша до 30 % квасного сусла на рисове, що до 1,4 рази дозволяе скоротити тривалкть процесу. При цьому органолептичш показники напою збертються характерними для хлiбного квасу (аромат i смак житнього хлiба).
Найб^ьш штенсивно бродiння вiдбувалось для рисового сусла. При цьому тривалкть процесу була у 2 рази меншою у порiвняннi iз квасним суслом, що можна пояснити зб^ьшенням вмюту амiнного азоту та вiдсутнiстю барвних речовин (мелано'дини, кара-
мелi та ш.), якi суттево iнгiбують життедiяльнiсть дрiжджiв.
3,6
ТРИВАЛ1СТЬ БРОД1ННЯ, ГОД -♦-Зразок 1 -"-Зразок 2 -*-Зразок 3 -*-Зразок 4 Зразок 5 -«-Зразок 6 Зразок 7
Рис. 1. Динамка зброджування сусла: зразок 1 — рисове сусло; зразок 2 — сусло iз замшою 50 % квасного сусла на рисове; зразок 3 — сусло iз замшою 40 % квасного
сусла на рисове; зразок 4 — сусло iз замшою 30 % квасного сусла на рисове; зразок 5 — сусло iз замшою 20 % квасного сусла на рисове; зразок 6 — сусло iз замшою 10 % квасного сусла на рисове; зразок 7 — квасне сусло
6. Обговорення результаив дослщження використання зернового екстракту iз рису при виробництвi безалкогольних ферментованих напош
Таким чином, отримаш результати експерименталь-них дослвджень сввдчать про можливкть частково'1 (до 30 %) та повно'1 замши концентрату квасного сусла на рисовий екстракт. При частковш зам™ прискорюеться процес бродшня та збериаються характерш для хлiбно-го квасу органолептичш показники. Повна замша дозволяе, крiм суттево'1 штенсифжацп стадп бродшня, от-римати напш з оригшальними, вщмшними вiд хлiбного квасу смако-ароматичними властивостями. При цьому в обох випадках завдяки використанню несолоджено'1 сировини (рисовий екстракт) зменшуеться собiвартiсть готового продукту у порiвняннi з хлiбним квасом.
Наведенi результати дослiджень стосуються саме безалкогольних ферментованих напо'в. Однак, при використанш сусла бiльшоi концентрацп сухих речовин очевидним е можливють отримання слабоалко-гольних i алкогольних напо'в. Крiм цього, зброджене рисове сусло може слугувати основою для приготу-вання широкого спектру таких напо'в шляхом використання рiзноi пряно-ароматично! сировини.
Слщ зазначити, що додаткового обладнання за-пропонована технологiя не потребуе, а тому може бути впроваджена практично на будь-якому тдприемств^ що виробляе хлiбний квас.
7. Висновки
За результатами проведених дослщжень: 1. Встановлеш фiзико-хiмiчнi та органолептичш показники сусла при повнш та частковш зам™ квас-
у5
ного сусла на рисове. Встановлено, що iз зменшенням частки квасного сусла послаблюються характерш для хлiбного квасу органолептичш якостi, однак збшьшу-еться вмшт амiнного азоту та зменшуеться кислот-нiсть.
2. Встановлено, що зб^ьшення частки рисового сусла штенсифжуе бродiння i при повнiй зам™ квасного сусла на рисове тривалшть процесу скорочуеться в 2 рази.
3. Органолептичш показники збродженого сусла при рiзних ствввдношеннях квасно! та рисово! скла-дових вщповщали напоям такого виду. Замiна до 30 % квасного сусла на рисове не попршуе характерш для квасу смако-ароматичш властивость Повна замша квасного сусла на рисове дозволяе отримати напш з оригшальними органолептичними показниками, що в подальшому дозволить розширити асортимент фер-ментованих безалкогольних напо!в.
За результатами дослвджень встановлена дощль-шсть використання екстракту i3 рису для виробництва безалкогольних ферментованих напоТв.
Визначенi фiзико-хiмiчнi та органолептичш показники сусла при рiзних ствв1дношеннях квасного та рисового складових. Встановлено, що 30 %-на замiна квасного сусла на рисове практично не впливае на органолептичш показники сусла.
Дослщжено динамжу зброджування сусла. Встановлено, що завдяки зб1льшенню кiлькостi поживних речовин замша квасного сусла на рисове суттево штен-сифжуе процес бродшня i при повнiй замiнi дозволяе скоротити тривалкть бродiння сусла у 2 рази.
Визначеш органолептичш властивост збродже-ного сусла. Встановлено, що використання рису як основноТ сировини для приготування безалкогольних ферментованих напоТв дозволяе розширити асорти-мент напоТв такого типу.
Лиература
1. 1ванов, С. В. 1нновацшш технологй' продуктiв бродiння i виноробства [Текст] / С. В. 1ванов, В. А. Домарецький, В. Л. При-бильський та ¡и. - К.: НУХТ, 2012. - 487 с.
2. Прибильський, В. Л Технолопя безалкогольних напоТв [Текст] / В. Л. Прибильський, З. М. Романова, В. С. Сидор та ¡н. - К.: НУХТ, 2014. - 310 с.
3. Елисеев, М. Н. Квасы брожения - напитки, содержащие биологически активные вещества [Текст] / М. Н. Елисеев, Д. С. Лычников, Л. К. Емельянова, Т. И. Кузичкина // Пиво и напитки. - 2006. - № 3. - C. 32.
4. Сергеева, И. Ю. Направления совершенствования технологии кваса брожения на основе анализа современных научно-технических разработок [Текст] / И. Ю. Сергеева, Т. А. Унщикова, В. Ю. Рысина // Техника и технология пищевых производств. - 2014. - № 3. - С. 69-75.
5. Егорова, А. Рынок в движении. Основные тенденции мирового рынка напитков 2009-2010 [Текст] / А. Егорова // Индустрия напитков. - 2011. - № 5. - С. 50-55.
6. Концентрат квасного сусла, концентраты и экстракты квасов: ГОСТ 28538-90 [Текст]. - Введ. 1991.01.07. - М.: Стандартин-форм, 1991. - 9 с.
7. Мелетьев, А. 6. Технохiмiчний контроль виробництва солоду, пива i безалкогольних напоТв [Текст]: тдручник / А. 6. Ме-летьев, С. Р. Тодосшчук, В. М. Кошова. - Вшниця: Нова Книга, 2007. - 392 с.
8. Нгуен Фионг Донг Порiвняльна характеристика сорив рису для виробництва ферментованих напоТв [Текст] / Нгуен Фионг Донг, Р. М. МукоТд, В. Л. Прибильський та ¡н. // Хранение и переработка зерна. - 2015. - № 5. - С. 35-36.
9. Коротких, Е. А. Безглютеновый квас [Текст] / Е. А. Коротких, И. В. Новикова, Г. В. Агафонов и др. // Пиво и напитки. -2013. - № 5. - С. 46-50.
10. Нгуен Фионг Донг. Порiвняльна характеристика сорив рису для виробництва ферментованих напоТв [Текст] / Нгуен Фионг Донг, Р. М. МукоТд, В. Л. Прибильський та ¡н. // Хранение и переработка зерна. - 2015. - № 5. - С. 35-36.
