Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание витаминов и минеральных веществ во ржи: ниацин — 12 мкг/г СВ, пантотеновая кислота — 8 мкг/г СВ, тиамин — 4 мкг/г СВ, цинк — 2 мг/100 г СВ, магний — 138 мг/100 г СВ, фосфор — 428 мг/100 г СВ, калий — 524 мг/100 г СВ.
Высокое содержание витаминов, макро- и микроэлементов свидетельствует о высокой биологической ценности продуктов переработки ржаного сырья.
В то же время значительный уровень пентозанов, других полисахаридных и полипептидных компонентов обусловливает трудности при производстве кваса. Это в первую очередь продолжительная фильтрация ржаного сусла, его высокая вязкость, повышенные потери экстрактивных веществ в технологическом процессе.
Все эти факторы указывают на необходимость контроля за проведением гидролиза биополимеров ржи.
Отличие ржи по структурно-механическим свойствам от зерен других злаков обусловливает ее поведение при размоле. Ее зерно ведет себя как пластическое тело, а не как хрупкое, что необходимо учитывать при подготовке ржи.[ 7 ]
При производстве кваса применяют ржаную муку, что, в свою очередь, влияет на выбор фильтрационного оборудования, особенно в тех случаях, когда доля ржаной муки в составе зернопродуктов превышает 35-40%. При использовании гравитационного способа фильтрации квасного сусла следует ограничить ее количество до 30%. В процессе затирания ржаной муки целесообразно использовать 8-12% высокоферментативного ячменного солода и проводить разваривание ржаной муки под давлением с последующей отработкой отварки ферментами.
Сусло из неферментированного ржаного солода также достаточно трудно фильтруется из-за большого количеств ржаных биополимеров. При производстве квасного сусла данный вид солода является поставщиком ферментов, низкомолекулярных углеводов и аминокислот.
Красящие и ароматические вещества ферментированного ржаного солода придают квасу специфический хлебный вкус и аромат, поэтому его доля в составе зерновой засыпи достаточно велика и составляет 25-45 % в зависимости от требуемых органолептических характеристик готового кваса. Ферментативная активность этого вида солода невысокая.
Чтобы изучить изменение содержания β-глюканов ржи в процессе производства ржаного солода, определяли его содержание в сырье до прорастания и в готовом ферментированном и неферментированном солоде. Для проведения исследования использовали ферментативную методику Мак Клири (МЕГАЗИМ ICC Stand-art Method №168). Полученные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Содержание β-глюкана в сырье, %СВ
| Показатель | Рожь | Солод неферментированный | Солод ферментированный |
| Содержание β-глюкана | 0,78 | 0,32 | 0,21 |
Очевидно, что присутствующие в сырье эндо-β-глюканазы, активность которых максимально проявляется при рН 4,5-4,8 и температуре 40...45 "С, в производстве ржаного солода гидролизуют значительные количества изначального β-глюкана. Особенно явно снижение содержания βглюкана при производстве ферментированного солода. Однако при использовании несоложеной ржи в количестве 30-50 % не следует упускать из внимания изначальное высокое содержание β-глюкана во ржи и его влияние на скорость и эффективность проведения процесса фильтрации квасного сусла. Отчасти дефицит гидролаз может быть восполнен введением в состав зернопродуктов высокоферментативного ячменного солода, однако увеличение его дозы будет способствовать изменению привычного вкусового профиля кваса, поэтому количество ячменного солода должно быть ограничено 8-15% засыпи. Все современные биотехнологии немыслимы без использования ферментных препаратов. Ферменты — это активные биокатализаторы белкового происхождения, широко распространенные в природе, без них невозможно осуществление многих биохимических процессов. Поэтому вполне логично применять ферментные препараты и при производстве кваса для повышения эффективности технологического процесса. Принимая во внимание, что в составе ржи и ржаного солода присутствует значительное количество растворимых и нерастворимых пентозанов и, учитывая высокое содержание β глюкана во ржи, во время затирания целесообразно вносить ферментные препараты, обладающие общей гемицеллюлазной активностью. Гидролиз большого количества белка, содержащегося в ржаной клейковине, требует применения протеолитических ферментов. В случае недостаточного гидролиза крахмальных полисахаридов можно использовать препараты, содержащие α-амилазу. Это относится прежде всего к производствам, где отсутствует разваривание ржаной муки под давлением (целесообразно использовать термостабильную α-амилазу). Определив состав сырья и параметры процесса, можно с успехом подобрать виды ферментных препаратов, обеспечивающих беспроблемную переработку. [ 7 ]
Итак, основным сырьем для производства кваса служит концентрат квасного сусла, обладающий значительной вязкостью, что затрудняет его транспортировку, хранение и использование на производстве. Поэтому наиболее перспективно применение порошкообразного концентрата квасного сусла (ПККС). Использование порошкообразных полуфабрикатов в безалкогольном производстве позволяет производить напитки непосредственно в районах потребления, что дает возможность повысить эффективность производства и снизить себестоимость продукции.
ПККС, полученный распылительной сушкой, представляет собой однородный высокодисперсный порошок с ароматом ржаного хлеба и кисловато-сладким вкусом, обладающий хорошей сыпучестью и растворимостью.
При приготовлении кваса спиртовое брожение — основная и самая длительная производственная стадия, конечный результат которой — превращение сбраживаемых сахаров в спирт и угольную кислоту, но именно благодаря этому длительному процессу формируются характерные вкус и аромат готового напитка.[ 14 ]
Сухие хлебопекарные дрожжи, используемые при приготовлении кваса, находятся в состоянии анабиоза. Восстанавливается жизнедеятельность дрожжей при благоприятных условиях, дрожжевая клетка нуждается в веществах, растворимых в воде, — углеводах, азотосодержащих соединениях, витаминах и минеральных веществах. При этом в клетках дрожжей повышается активность ферментов и происходит их дополнительный синтез, ускоряются внутриклеточные биохимические превращения. Скорости и направления биохимических реакций, вызываемых дрожжевыми клетками, подвержены адаптивному регулированию. Изменяя концентрацию растворенных веществ в сусле, можно обеспечить поддержание структуры и функции ферментов с регуляцией их активности.
Творожная и подсырная сыворотка — вторичный продукт молочной промышленности, богатый биологически активными веществами, служит дешевым и доступным сырьем. Высокая пищевая и биологическая ценность сыворотки обусловлена наличием в ней белков, углеводов, витаминов, минеральных солей, фосфолипидов, органических кислот, азотистых веществ и др., которые составляют 48-52% сухих веществ молока и переходят в сыворотку при производстве сыра, творога, казеина. В состав минеральных веществ сыворотки входят катионы К+, Na+
, Са2+, Mg2+ и др.; анионы лимонной, фосфорной, молочной, соляной, серной и угольной кислот. На неорганические соли приходится 67 % фосфора, 78% кальция, 80% магния. Из молока в сыворотку переходит примерно половина микро- и ультрамикроэлементов (Mn, As, J, Si, Ge и др.). Микроэлементный состав молочной сыворотки следующий (мкг/кг): железо — 674,0: цинк — 3108,0; медь — 7,6; кобальт — 6,1 и др. (более 20 наименований). Азотистые вещества сыворотки представлены белковыми и небелковыми соединениями, в среднем на 100 см среды содержится 0,134 мг азота, из которого около 65% составляют белковые азотистые соединения, а 35 % — небелковые. Сывороточные белки обладают высокой калорийностью (13-15% от общей калорийности сыворотки) и содержат все незаменимые аминокислоты. Сыворотка содержит ряд витаминов, относящихся к наиболее ценным ее компонентам. При использовании молочной сыворотки в среде сразу же создаются благоприятные условия для более быстрой перестройки дрожжевых клеток с дыхательного на бродильный тип жизнедеятельности. Биологически активные компоненты сыворотки — соли кальция и фосфора, микроэлементы, аминокислоты и витамины вносят в дозах, стимулирующих биохимические процессы.[ 14 ]
Сотрудниками Воронежской Государственной Технологической Академии были приготовлены смеси на основе ПККС, сухой молочной сыворотки и сухих хлебопекарных дрожжей. Влияние молочной сыворотки на процесс брожения кваса контролировали по изменению сухих веществ и титруемой кислотности. Процесс брожения проводили при температуре 30 °С до снижения концентрации сбраживаемого сусла на 1 % по рефрактометру и достижения титруемой кислотности 2,5-3,3смн. раствора NaOH на 100 см кваса. Процесс брожения кваса с внесением сухой молочной сыворотки интенсифицируется, и его продолжительность составила 12 ч (по сравнению с 17 ч для контрольного образца).
В результате проведенных опытов было установлено оптимальное соотношение между дрожжами, ПККС и молочной сывороткой и создана рецептура кваса брожения. [ 14 ]Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Рецептура кваса брожения
| Сырье | Массовая доля СВ сырья, % | Расход сырья на 100 дал напитка | |
| в натуре, кг | в СВ, % | ||
| Сахар | 99,85 | 50,00 | 49,93 |
| ПККС | 95,00 | 46,46 | 44,14 |
| Дрожжи сушеные | 92,00 | 0,166 | 0,16 |
| Сухая сыворотка | 95,00 | 4,44 | 4,24 |
1.2.2. Сбраживание квасного сусла
С точки зрения соблюдения технологических параметров сбраживания квасного сусла процесс можно назвать чрезвычайно простым: брожение обычно происходит при температуре 25...28 °С до понижения содержания сухих веществ на 1,0-1,5 % . При этом достигается кислотность 1,2-2,2 к. ед. Показатели готового кваса обеспечиваются последующим купажированием.
Вся сложность заключается в том, что производство кваса — микробиологический процесс и для сбраживания квасного сусла используют микробиологические культуры в различной физической форме: хлебопекарные сухие и прессованные дрожжи, чистые культуры квасных дрожжей и молочнокислых бактерий. В некоторых производствах применяют чистые культуры пивоваренных штаммов дрожжей и сухие пивные дрожжи. [ 8 ]
Так, Кемеровским технологическим институтом пищевой промышленности, была разработана технологии кваса брожения на основе сухих культур дрожжей и молочнокислых бактерий Классическая технология производства хлебного кваса включает такую сложную стадию, как приготовление 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. Именно применение сухих культур дрожжей и молочнокислых бактерий делает производство кваса доступным и небольшим предприятиям.[ 9 ]
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 «Фермишамп». На основании проведенных 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 органолептические 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