CC BY
43
пос,
%
450
400
350
300
250
У : : О • . % *о * 4 *а * % *
Ч ^ *0, У оХ ч у < у у *
у/ ч * со О * *
3 ^ /У, * \ \ 2 . *
2^ 1 ®—' V
УП,
%
80
60
40
20
0,6
0,7 0,8 0,9
Активность воды ---- ПОС - - - УП
0,985
среды), сопровождающееся появлением молекулярных агрегатов из двух, трех и более молекул, участвующих в стабилизации структуры. По мере увеличения числа стабилизирующих молекул дисперсионная среда вытесняется из адсорбционных слоев каналов Плато-Г иббса, повышая устойчивость дисперсий.
Установлено, что величина расклинивающего давления является постоянной для пены со сферической формой частиц дисперсной фазы: диаметр пузырьков > 5 мкм, доля воздушной фазы < 0,6. При переходе пены к ячеисто-пленочной системе как более высокоорганизованной расклинивающее давление повышается и достигает своих максимальных значений. Следовательно, дисперсионная среда молока - фактор снижения устойчивости, поскольку увеличение диаметра каналов снижает показатель расклинивающего давления и нивелирует данный фактор устойчивости.
Таким образом, вода вступает во взаимодействие с компонентами дисперсионной среды, поскольку является сильным полярным растворителем и ослабляет силы взаимного притяжения между противоположно заряженными ионами. Степень участия воды в физико-химических реакциях зависит от показателя ее активности, следовательно, коллоидные процессы фор-
мирования пенообразных систем и межфазных пленок будут обусловлены подвижностью влаги в каналах Плато-Гиббса. Взаимосвязь показателя активности с пенообразующими характеристиками восстановленного обезжиренного молока приведена на рисунке (массовая доля белка, %: 1 - 8,0; 2 - 10,0; 3 - 12,0).
Белковые молекулы, являясь пенообразователем, способствуют увеличению объема при диспергировании газа в дисперсионной среде. При показателе активности воды > 0,9 значения пенообразующей способности (ПОС) стабилизируются и достигают своих максимальных величин независимо от массовой доли белка. Полученные пенообразные массы имеют минимальную устойчивость (УП), что обусловлено несколькими факторами. Во-первых, происходит увеличение значений межфазной поверхности до своих максимальных величин и, как следствие, запас свободной поверхностной энергии на межфазных пленках увеличивается, что является причиной коалесценции. Во-вторых, с возрастанием показателя активности воды вязкость систем снижается, что служит причиной увеличения доли непрочно связанной дисперсионной среды, имеющей большую тенденцию к синерезису из каналов пены. В-третьих, увеличение показателя активности воды является следствием снижения концентрации гелеобразующих коллоидных веществ, например, мицелл казеина, которые не только способствуют образованию сольватных слоев в каналах, но являются внешним фактором стабилизации пенных пленок.
Таким образом, показатель активности воды представляет собой универсальный параметр, необходимый для контроля качества продукции и позволяющий прогнозировать возможность образования пенообразных структур из молочных объектов с последующей оценкой их устойчивости.
Кафедра технологии молока и молочных продуктов
Поступила 28.02.05 г.
663.44
ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕНИЯ ПИВНОГО СУСЛА НА НАКОПЛЕНИЕ ЭТИЛОВОГО СПИРТА В ХОДЕ СБРАЖИВАНИЯ
Г.И. КОСМИНСКИЙ, Е.М. МОРГУНОВА,
О.И. ИВАНЧИКОВА
Могилевский государственный университет продовольствия
В процессе гликолиза после нескольких сложных промежуточных реакций возникает пируват (пирови-ноградная кислота), который затем превращается в этиловый спирт и углекислоту. При дыхании пируват транспортируется в митохондрии и сжигается до углекислоты и воды с несравненно большим энергетическим выходом, чем при брожении [1].
Возможность сбраживать пируват имеют только дрожжи, однако при наличии кислорода брожение сильно замедляется или совсем прекращается (эффект Пастера). С другой стороны, если концентрация сахара
в среде превышает 0,1 г/л, то замедляется работа дыхательного ферментного комплекса и вместе с дыханием происходит брожение (эффект Кретбри) [1].
Существует возможность применения указанных эффектов для получения безалкогольного пива с содержанием спирта не выше 0,5% об. путем повышенной аэрации пивного сусла перед брожением.
Цель данной работы - исследование влияния степени насыщения пивного сусла перед главным брожением на накопление этилового спирта в молодом пиве при получении безалкогольного пива.
Объектом исследований служило пивное сусло с начальной концентрацией сухих веществ 7%.
Рис. 1
Для осуществления процесса насыщения кислородом воздуха пивного сусла перед его брожением использовали экспериментальную установку, состоящую из кислородного баллона 1; редуктора с манометрами 2; трубки 3, герметически соединяющей баллон с сосудом 4, наполненным одним литром пивного сусла; подставки 5. Схема установки представлена на рис. 1.
Содержание кислорода в сусле определяли методом, модифицированным нами применительно к пивному суслу и пиву [2].
Пивное сусло аэрировали при температуре 5-6° С и давлении 0,3 МПа до содержания кислорода в нем от 4-10 мг/дм3 - контрольный образец с оптимальным содержанием кислорода для процесса сбраживания в пивоварении [1, 3, 4] - до 50-55 мг/дм3, отделяя опытные образцы через каждые 5 мг/дм3. Далее опытные образцы сбраживали, используя пивоваренные дрожжи расы 8(а)М при норме задачи 20-30 млн кл./см3. Продол-
Рис. 2
жительность главного брожения т 7 сут при начальной температуре брожения 5-6°С, причем ежедневно определяли количество этилового спирта дистилляцион-ным методом.
В ходе исследований установлено, что с увеличением содержания кислорода в сусле наблюдается снижение образования этилового спирта. Данные о динамике образования этилового спирта в ходе сбраживания пивного сусла в зависимости от степени насыщения его кислородом приведены в таблице и на рис. 2 (степень насыщения пивного сусла кислородом, мг/л: 1 -контроль, 2 - 10-20, 3 - 20-30, 4- 30-40, 5 - 40-50, 6-50-55).
С повышением содержания кислорода в сусле образование этилового спирта начинается через 3-5 сут брожения. Содержание этилового спирта в количестве 0,38%, соответствующее безалкогольному пиву, можно получить при содержании кислорода в пивном сусле до начала главного брожения 45-50 мг/дм3, при этом содержание действительного экстракта уменьшается на 63,65% от первоначального значения 7%.
ВЫВОДЫ
1. Доказана возможность получения безалкогольного пива путем подавления образования этилового спирта за счет повышенной аэрации пивного сусла до главного брожения.
2. Оптимальная доза кислорода, содержащегося в сусле перед главным брожением, 45-50 мг/дм3, при этом достигается образование спирта в количестве 0,38% об.
Таблица
Количество содержащегося кислорода в пивном сусле, мг/дм3 Действительное содержание кислорода в сусле, мг/дм3 Содержание этилового спирта, % об., при т, сут
0 1 2 3 4 5 6 7
4-10 (контроль) 4,49 0,000 0,055 0,110 0,250 0,485 0,590 0,960 1,105
10-15 13,36 0,000 0,0275 0,065 0,180 0,432 0,511 0,725 0,960
15-20 18,90 0,000 0,000 0,055 0,110 0,380 0,432 0,485 0,750
20-25 24,70 0,000 0,000 0,000 0,110 0,325 0,460 0,540 0,645
25-30 29,02 0,000 0,000 0,000 0,0875 0,273 0,391 0,482 0,590
30-35 33,35 0,000 0,000 0,000 0,065 0,220 0,322 0,425 0,565
35-40 39,99 0,000 0,000 0,000 0,055 0,110 0,245 0,380 0,540
40-45 42,78 0,000 0,000 0,000 0,000 0,110 0,220 0,325 0,485
45-50 47,37 0,000 0,000 0,000 0,000 0,055 0,165 0,220 0,380
50-55 55,95 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,220 0,325
3. Установлена зависимость влияния степени насыщения пивного сусла кислородом на образование этилового спирта в ходе сбраживания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кунце В. Технология солода и пива. - СПб.: Профессия, 2001. - 883 с.
2. Иванчикова О.И., Косминский Г.И., Моргуно -
ва Е.М. Модифицированный метод определения содержания кислорода в пивном сусле и пиве. Техника и технология пищевых произ-
водств // Тез. докл. 5-й Междунар. науч.-техн. конф. (18-20 мая 2005 г., Могилев) / УО «МГУП». - Минск: Изд. центр БГУ, 2005. -С. 324.
3. Лисюк Г.М. Роль аэрации при сбраживании пивного сусла и пути снижения потребности дрожжей в кислороде // Изв. ву -зов. Пищевая технология. - 1988. - № 3. - С. 21-25.
4. Пермякова Л.В., Лисюк Г.М. Потребность в кислороде различных штаммов пивных дрожжей // Ферментная и спиртовая пром-сть. - 1987. - № 3. - С. 23-25.
Кафедра технологии пищевых производств
Поступила 22.08.05 г.
663.4
КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ПОВЫШЕНИЮ КОЛЛОИДНОЙ СТОЙКОСТИ ПИВА
А.Т. ДЕДЕГКАЕВ, Д.В. АФОНИН, Т.В МЕЛЕДИНА
ОАО «Пивоваренная компания “Балтика”»
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
Пиво - сложная коллоидная система. Коллоидные частицы, которые являются причиной появления мути пива, растворены в нем и имеют размеры 0,01-1 мкм. Некоторые из них обладают гидрофильными свойствами, другие - гидрофобными. Появление осадков во время хранения пива связано с укрупнением размеров частиц в результате их сталкивания, конденсации (окисления) и полимеризации. Вследствие дегидратации некоторых коллоидных соединений увеличивается их заряд и происходит взаимодействие разнозаряженных частиц, в результате чего образуется муть.
Причиной высокой мутности может быть как повышение концентрации белков, полифенолов, полисахаридов в пиве, так и нарушение режима его фильтрования вследствие образования выделенных каналов, характеризующихся резким увеличением фильтрационного канала. Коллоидную стойкость пива оценивают по появлению помутнения в процессе хранения при 20°С. Мутность определяют с помощью мутномеров при разных углах расположения детектора света: 90° для диапазона частиц 0,1-1,0 мкм (инициальная мутность) и 25° для диапазона 0,01-0,10 мкм (холодная муть), соответственно Н90/Н25, ед. ЕВС. Для разработки мероприятий, направленных на повышение коллоидной стойкости пива, необходим комплексный подход к выявлению причин высокой мутности пива и увеличению его физико-химической стабильности.
Для исследования выбран образец пива с массовой долей сухих веществ 17%, который имел мутность Н90/Н25 = 1,70/0,32, в то время как для пива длительного срока хранения эта величина составляет 0,9/0,1. Для снижения содержания декстринов в пиве применяли ферментные препараты, характеристики которых представлены в табл. 1.
Мутность пива определяли на таннометре. Для калибровки прибора использовали формазиновую суспензию, состав которой приведен в табл. 2. Выбор данного стандарта связан с тем, что распределение частиц в суспензии в рабочем диапазоне 0,1-10,0 мкм выражается функцией 1/d, где d- диаметр частиц. Кроме того, угловое распределение рассеянного света формазино-вой суспензии пропорционально для любого угла рассеяния.
Для количественного определения взвесей использовали лазерный анализатор частиц. С помощью электрофоретического анализа оценивали природу соединений, входящих в зону помутнений.
Для косвенной оценки коллоидной стабильности пива применяли два метода. Первый заключался в определении количества высокомолекулярных полипептидов (чувствительные белки, Sensitive Protein), способных реагировать с таннином. В этом случае мутность пива определяется при добавлении 10 мг танни-на на 1 л пива. Она должна быть < 0,5-0,35, тогда стойкость пива будет превышать 3 мес.
Во втором случае определяли предел осаждения белка сульфатом аммония (тест SASPL) - 1 см насыщенного раствора сульфата аммония на 100 см3 пива. Этот тест не дает возможности сделать прогноз по гарантийному сроку хранения готовой продукции, не яв-
Таблица 1
Препарат
Фермент
Механизм действия
Родиа ГА Биоферм L
Глюкоамилаза (a-1,4- глюкан глюкогидролаза). Синоним - амилоглюкозидаза
р-амилаза (a- 1,4-глюкан мальтогидролаза) или a-амилаза (a- 1,4-глюкан - люканогидролаза)
Гидролиз a-1,4 и a-1,6 связей в молекуле крахмала Расщепление a-1,4-гликозидных связей
