Помощь студентам в учебе
Исследование влияния условий затирания солода на качество вырабатываемого пива
|
АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Исторические основы формирования пивных напитков в России 8
1.2 Основные особенности технологии производства пива 17
1.3 Анализ современных способов, интенсифицирующих процессы
производства пива 23
1.4 Биохимические процессы, протекающие в пивном заторе 48
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 58
2.1 Характеристика объектов исследования и условий проведения
эксперимента 58
2.2 Характеристика показателей качества и методов их оценки 66
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 70
3.1 Цель и задачи исследования 70
3.2 Анализ результатов исследования 71
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 81
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Исторические основы формирования пивных напитков в России 8
1.2 Основные особенности технологии производства пива 17
1.3 Анализ современных способов, интенсифицирующих процессы
производства пива 23
1.4 Биохимические процессы, протекающие в пивном заторе 48
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 58
2.1 Характеристика объектов исследования и условий проведения
эксперимента 58
2.2 Характеристика показателей качества и методов их оценки 66
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 70
3.1 Цель и задачи исследования 70
3.2 Анализ результатов исследования 71
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 78
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 81
Пиво является пенистым напитком, получаемым из пивоваренного солода, хмеля дрожжей и воды. В процессе брожения пивного сусла образуется этиловый спирт (важно отметить, что при приготовлении пива этиловый спирт в него не добавляется) [11].
Пиво является одним из первых напитков, получаемых путем спиртового брожения. История появления данного напитка началась еще за 13 тысяч лето до нашей эры. В пиво добавляли различные приправы, усиливающие его вкус и аромат, однако хмель тогда был еще неизвестен и не использовался в пивоварении. В наши дни рецепты пива, высеченные на камне или глиняных табличках, ученые находят на территории Израиля, Греции, Египта и других стран.
Ассортимент пива разнообразен, каждый сорт напитка характеризуется своим определенным ароматом, вкусом, цветом, массовой долей сухих веществ и процентным содержанием спирта.
Пиво изготавливается в соответствии с требованиями стандарта на продукцию, на территории Российской Федерации это ГОСТ 31711-2012 «Пиво. Общие технические условия», с соблюдением санитарных правил и норм, предусмотренных в нем.
Для потребителя важными показателями качества пива являются в первую очередь органолептические показатели, такие как аромат, вкус, цвет, прозрачность. Полноту вкуса, определяют несколько основных факторов, в том числе экстрактивность сусла, а именно, чем она выше, тем больше полнота вкуса. В образовании полноты вкуса участвуют спирты и остаточный экстракт, в том числе остаточные сахара, олигосахариды, высокомолекулярные продукты расщепления белка, горькие и дубильные вещества хмеля, эфиры, аминокислоты и другие вещества. Выделение всех вышеперечисленных компонентов зависит от правильной технологии на стадии затирания пивного сусла.
Цель работы состоит в исследовании влияния ультразвуковой обработки на интенсификацию процесса затирания солода.
Задачи работы, необходимые для достижения данной цели, заключаются в анализе современных способов, позволяющих произвести интенсификацию процессов, происходящих при затирании пивоваренного солода, а также применении инновационных способов на практике, способных улучшить процесс перехода экстрактивных веществ в раствор.
Пиво является одним из первых напитков, получаемых путем спиртового брожения. История появления данного напитка началась еще за 13 тысяч лето до нашей эры. В пиво добавляли различные приправы, усиливающие его вкус и аромат, однако хмель тогда был еще неизвестен и не использовался в пивоварении. В наши дни рецепты пива, высеченные на камне или глиняных табличках, ученые находят на территории Израиля, Греции, Египта и других стран.
Ассортимент пива разнообразен, каждый сорт напитка характеризуется своим определенным ароматом, вкусом, цветом, массовой долей сухих веществ и процентным содержанием спирта.
Пиво изготавливается в соответствии с требованиями стандарта на продукцию, на территории Российской Федерации это ГОСТ 31711-2012 «Пиво. Общие технические условия», с соблюдением санитарных правил и норм, предусмотренных в нем.
Для потребителя важными показателями качества пива являются в первую очередь органолептические показатели, такие как аромат, вкус, цвет, прозрачность. Полноту вкуса, определяют несколько основных факторов, в том числе экстрактивность сусла, а именно, чем она выше, тем больше полнота вкуса. В образовании полноты вкуса участвуют спирты и остаточный экстракт, в том числе остаточные сахара, олигосахариды, высокомолекулярные продукты расщепления белка, горькие и дубильные вещества хмеля, эфиры, аминокислоты и другие вещества. Выделение всех вышеперечисленных компонентов зависит от правильной технологии на стадии затирания пивного сусла.
Цель работы состоит в исследовании влияния ультразвуковой обработки на интенсификацию процесса затирания солода.
Задачи работы, необходимые для достижения данной цели, заключаются в анализе современных способов, позволяющих произвести интенсификацию процессов, происходящих при затирании пивоваренного солода, а также применении инновационных способов на практике, способных улучшить процесс перехода экстрактивных веществ в раствор.
Пиво представляет собой слабоалкогольный хмельной напиток, основными ингредиентами которого являются вода, солод, хмель и дрожжи. Производство пива - один из самых сложных процессов в пищевой промышленности. Для получения качественного напитка производители учитывают множество нюансов процесса, а также тщательно подходят к подбору сырья.
Одним из важных процессов производства пива является затирание сусла. При затирании натуральные ферменты, содержащиеся в солоде, расщепляют крахмалы, превращая их в сахара, которые в дальнейшем становятся спиртом. Наиболее известными ферментами в пиве, т.е. веществами которые являются катализаторами биохимических процессов, являются а-амилаза, 0-амилаза, фитаза, пептидаза, протеиназа и 0-глюконаза.
В данной работе был проведен анализ научных исследований влияния различных факторов на процесс затирания пивного сусла. Для интенсификации процессов применяют различное высокоэффективное оборудование, внедряются новые технологические процессы, благодаря которым повышается экономия сырья, снижение энергозатрат и снижение времени приготовления пива.
Для ускорения процесса затирания используются такие методы, как вакуумная обработка, гидровоздействие, ультразвук, озонирование, температурное воздействие, обработка электрическим током; растворы неорганических и органических кислот и солей.
В данной работе было произведено исследование, базирующееся на применении ультразвукового воздействия на ячменный пивоваренный солод на этапе его затирания. Основой применении данного метода послужили работы Гайда В.К. и Верхотурова В.В., которые использовали в своем исследовании применение различных методов (ультразвуковая обработка, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение); Данильчук Т.Н. и Юрьева Д.Н., которым с
помощью воздействия ультразвука удалось повысить активность гидролитических ферментов; работа Казакова И.О., Киселевой Т.Ф. и др. из которой последовал вывод об обеззараживающем воздействии ультразвука на питательную среду для пивоваренных дрожжей, благодаря воздействию которого произошла инактивация микроорганизмов на 92-95% по сравнению с исходным продуктом; а также за основу была взята работа Ходуновой О.С, в которой описываются степень прорастания семян овса при помощи воздействия УЗО и другие.
На основании исследовании данных ученых, был сделан вывод о том, что наряду с активацией ферментов пивоваренного солода и выделения сбраживаемых сахаров в сусло происходит обеззараживающий эффект (разрушение бактериальных клеток). Благодаря данному эффекту, дальнейшее внесение пивных дрожжей будет производиться в очищенное от патогенной микрофлоры сусло, что будет способствовать брожению дрожжей без образования патогенной микрофлоры, а также повышению срока хранения готового продукта без изменения его качественных показателей.
В данной работе рассматривалось влияние УЗО на процесс затирания пивоваренного ячменного солода с дальнейшим брожением сусла. Были выбраны следующие технологические процессы затирания:
• 1 образец (контроль) - затирание происходило в 4 паузы: нагрев до
температуры +50 °С, продолжительность паузы 30 минут, нагрев до
температуры +63 °С, продолжительность паузы 40 минут, нагрев до
температуры +70 °С, продолжительность паузы 45 минут, нагрев до
температуры +78 °С, пауза 10 минут;
• 2 образец - затирание происходило с применением ультразвуковой обработки в течение 5 минут при мощности прибора 50 %;
• 3 образец - затирание происходило с применением ультразвуковой обработки в течение 5 минут при мощности прибора 100 %.
После затирания была проведена йодная проба - реакция на крахмал, в результате которой было выявлено, что процесс осахаривания прошел успешно, 79
условия для затирания (с применением стандартного процесса затирания и применением УЗО) были подобраны правильно.
На второй день брожения (с добавлением пивоваренных дрожжей Active Brewing Yeast Muntons) были получены следующие результаты, которые позволили выяснить, позволяет ли интенсифицировать процессы производства пива применение ультразвукового воздействия:
• в контрольном образце и образце с обработкой ультразвуком с мощностью 50 % значение показателей массовой доли спирта и объемной доли спирта возросли - в два раза для контрольного образца и в три раза для образца, обработанного ультразвуком, у образца, обработанного УЗ с мощностью 100 % возросли лишь на 10 %, однако, бродильная активность у него выше.
• показатель рН во втором образце, подвергшемся УЗО с мощность 50 %, перестал соответствовать требованиям ГОСТ 31711-2012. Из этого следует вывод, что мощности ультразвука недостаточно, чтобы поддерживать должный уровень показателя.
• экстрактивность начального сусла у контрольного образца на второй день брожения поднялась на 8 %, а у образца, обработанного ультразвуком с мощностью 50 % - на 29 %. Показатель экстрактивности у образца, обработанного ультразвуком с мощностью 100 %, остался стабильным и составил 3,7 %, что выше первого дня брожения всего на 0,1 %.
На основании вышеуказанных данных был сделан вывод, что наилучшими показателями обладает образец, затирание сусла которого происходило с помощью УЗ в течение 5 минут и мощностью 100 %. Такие показатели, находятся в оптимальном диапазоне по сравнению с двумя остальными образцами. Во втором образце произошло максимально возможное при данном эксперименте извлечение питательных веществ (сбраживаемые сахара, которые превращаются в процессе брожения в алкоголь, двуокись углерода и воду с одновременным выделением энергии) для дальнейшего брожения дрожжей.
Одним из важных процессов производства пива является затирание сусла. При затирании натуральные ферменты, содержащиеся в солоде, расщепляют крахмалы, превращая их в сахара, которые в дальнейшем становятся спиртом. Наиболее известными ферментами в пиве, т.е. веществами которые являются катализаторами биохимических процессов, являются а-амилаза, 0-амилаза, фитаза, пептидаза, протеиназа и 0-глюконаза.
В данной работе был проведен анализ научных исследований влияния различных факторов на процесс затирания пивного сусла. Для интенсификации процессов применяют различное высокоэффективное оборудование, внедряются новые технологические процессы, благодаря которым повышается экономия сырья, снижение энергозатрат и снижение времени приготовления пива.
Для ускорения процесса затирания используются такие методы, как вакуумная обработка, гидровоздействие, ультразвук, озонирование, температурное воздействие, обработка электрическим током; растворы неорганических и органических кислот и солей.
В данной работе было произведено исследование, базирующееся на применении ультразвукового воздействия на ячменный пивоваренный солод на этапе его затирания. Основой применении данного метода послужили работы Гайда В.К. и Верхотурова В.В., которые использовали в своем исследовании применение различных методов (ультразвуковая обработка, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение); Данильчук Т.Н. и Юрьева Д.Н., которым с
помощью воздействия ультразвука удалось повысить активность гидролитических ферментов; работа Казакова И.О., Киселевой Т.Ф. и др. из которой последовал вывод об обеззараживающем воздействии ультразвука на питательную среду для пивоваренных дрожжей, благодаря воздействию которого произошла инактивация микроорганизмов на 92-95% по сравнению с исходным продуктом; а также за основу была взята работа Ходуновой О.С, в которой описываются степень прорастания семян овса при помощи воздействия УЗО и другие.
На основании исследовании данных ученых, был сделан вывод о том, что наряду с активацией ферментов пивоваренного солода и выделения сбраживаемых сахаров в сусло происходит обеззараживающий эффект (разрушение бактериальных клеток). Благодаря данному эффекту, дальнейшее внесение пивных дрожжей будет производиться в очищенное от патогенной микрофлоры сусло, что будет способствовать брожению дрожжей без образования патогенной микрофлоры, а также повышению срока хранения готового продукта без изменения его качественных показателей.
В данной работе рассматривалось влияние УЗО на процесс затирания пивоваренного ячменного солода с дальнейшим брожением сусла. Были выбраны следующие технологические процессы затирания:
• 1 образец (контроль) - затирание происходило в 4 паузы: нагрев до
температуры +50 °С, продолжительность паузы 30 минут, нагрев до
температуры +63 °С, продолжительность паузы 40 минут, нагрев до
температуры +70 °С, продолжительность паузы 45 минут, нагрев до
температуры +78 °С, пауза 10 минут;
• 2 образец - затирание происходило с применением ультразвуковой обработки в течение 5 минут при мощности прибора 50 %;
• 3 образец - затирание происходило с применением ультразвуковой обработки в течение 5 минут при мощности прибора 100 %.
После затирания была проведена йодная проба - реакция на крахмал, в результате которой было выявлено, что процесс осахаривания прошел успешно, 79
условия для затирания (с применением стандартного процесса затирания и применением УЗО) были подобраны правильно.
На второй день брожения (с добавлением пивоваренных дрожжей Active Brewing Yeast Muntons) были получены следующие результаты, которые позволили выяснить, позволяет ли интенсифицировать процессы производства пива применение ультразвукового воздействия:
• в контрольном образце и образце с обработкой ультразвуком с мощностью 50 % значение показателей массовой доли спирта и объемной доли спирта возросли - в два раза для контрольного образца и в три раза для образца, обработанного ультразвуком, у образца, обработанного УЗ с мощностью 100 % возросли лишь на 10 %, однако, бродильная активность у него выше.
• показатель рН во втором образце, подвергшемся УЗО с мощность 50 %, перестал соответствовать требованиям ГОСТ 31711-2012. Из этого следует вывод, что мощности ультразвука недостаточно, чтобы поддерживать должный уровень показателя.
• экстрактивность начального сусла у контрольного образца на второй день брожения поднялась на 8 %, а у образца, обработанного ультразвуком с мощностью 50 % - на 29 %. Показатель экстрактивности у образца, обработанного ультразвуком с мощностью 100 %, остался стабильным и составил 3,7 %, что выше первого дня брожения всего на 0,1 %.
На основании вышеуказанных данных был сделан вывод, что наилучшими показателями обладает образец, затирание сусла которого происходило с помощью УЗ в течение 5 минут и мощностью 100 %. Такие показатели, находятся в оптимальном диапазоне по сравнению с двумя остальными образцами. Во втором образце произошло максимально возможное при данном эксперименте извлечение питательных веществ (сбраживаемые сахара, которые превращаются в процессе брожения в алкоголь, двуокись углерода и воду с одновременным выделением энергии) для дальнейшего брожения дрожжей.
