РОЗДІЛ 7. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ У ХЛІБОПЕЧЕННІ, ПИВОВАРІННІ ТА ОТРИМАННІ БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ НАПОЇВ
основному для темних і спеціальних сортів пива. Ці дріжджі у виробничих умовах зброджують сусло при 12-15°С.
Дріжджі Saccharomyces carlsbergensis відносяться до дріжджів низового бродіння та у виробництві здійснюють головне бродіння при 5- 10°С. Вони знайшли широке застосування в пивоварному виробництві і використовуються для приготування стандартного і сортового пива.
Вимоги, що пред'являються до пивних дріжджів. Основні вимоги, що пред'являються до рас дріжджів при виробництві спирту є:
•Повинні мати високу бродильну активність. Бродильна активність визначається ступенем зброджування сусла, тобто відношенням маси забродженого екстракту до маси сухих речовин (СР) в початковому суслі;
•Повинні володіти флокуляційною здатністю, тобто здатністю повільно та повно осідати на дно бродильних апаратів в кінці головного бродіння;
•Повинні мати помірну здатність до розмноження. Дуже активне розмноження дріжджів небажано, тому при цьому витрачаються екстрактивні речовини сусла і утворюється велика кількість побічних продуктів. У середньому в процесі бродіння біомаса дріжджів збільшується в 3 ... 4 рази;
•Повинні бути стійкими до несприятливих умов і інфікуванню;
•Повинні володіти стійкістю морфологічних і фізіологічних властивостей;
•Повинні надавати пиву характерний смак і аромат.
Спиртові дріжджі. У спиртовому виробництві застосовують дріжджі виду Saccharomyces cerevisiae, які повинні мати наступні властивості:
•Висока бродильна активність. Спиртові дріжджі повинні утворювати максимум спирту;
•Здатність зброджувати як моноцукри, так і дисахариди і деякі декстрини;
•Здатність зброджувати розчини, що містять досить великі концентрації цукру;
•Висока кислотостійкість;
•Здатність здійснювати спиртове бродіння при високому вмісті спирту в розчині.
Виробництво пива складається з наступних етапів:
1.Підготовка солоду - солод провіюють і подрібнюють.
2.Затирання сусла - подрібнений солод змішується з водою. При затиранні крохмаль у зернах розщеплюється до цукру, мальтози і розчинних речовин декстринів. Сусло при цьому набуває солодкуватий смак. Затор - суміш подрібнених зернопродуктів, призначених для затирання, з водою.
156
РОЗДІЛ 7. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ У ХЛІБОПЕЧЕННІ, ПИВОВАРІННІ ТА ОТРИМАННІ БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ НАПОЇВ
3.Фільтрація затору - затор перекачується у фільтр - чан, де відбувається його поділ на неохмелене сусло і дробину. Дробина - нерозчинні залишки ячменю, одержувані в процесі фільтрації затору.
4.Кип'ятіння сусла - сусло з додаванням хмелю а також інших інгредієнтів вариться 1-2 години. Під час кип'ятіння хміль розчиняється, білкові речовини коагулюють і випадають в осад. Крім того, випаровується різні ароматичні компоненти, що несприятливо впливають на смак пива.
5.Освітлення сусла - сусло перекачують у гідроциклон (Вірпул) для відділення нерозчинних залишків ячменю і хмелю. Ці частинки, під дією відцентрової сили, збираються по радіусу гідроциклона. Після 20-30 хвилин відстоювання сусло відділяють від нерозчинного залишку.
6.Охолодження і аерація сусла - сусло перекачується в бродильний танк. Протягом перекачування воно охолоджується і насичується киснем, необхідним для харчування дріжджів.
7.Бродіння - в отриманий розчин додаються пивні дріжджі, і він зброджується при низьких температурах кілька тижнів. Пиво стає насиченим пивними дріжджами (мікроорганізмами), корисними мікро-та макроелементами, в ній дуже високий вміст вітаміну РР. Через це живе пиво завжди має осад на дні.
8.Дозрівання пива.
9.Фільтрація - пиво фільтрується від залишків дріжджів. Фільтроване пиво відрізняється тим, що воно більш стабільне, і може зберігатися до 2-х тижнів.
10.Пастеризація - деякі сорти пива піддаються пастеризації – нагрівання до температури 68-72 °C, для збільшення терміну зберігання. Таке пиво зберігається до 6-ти місяців.
Мета: ознайомитись з технологічними етапами виготовлення пива. Оцінити якість пива за мікробіологічними показниками. Ознайомлення з біотехнологічними стадіями та процесами у пивоварінні. Приготування пива в лабораторних умовах у міні-пивоварні.
Реактиви і матеріали: Екстракт солоду та хмелю для приготування пива, стерильний посуд для посіву й селективні середовища, культура дріжджів, міні-пивоварня.
Хід роботи:
1.Відібрати середню пробу пива.
2.Зробити посіви на всі мікробіологічні показники.
3.На наступному занятті підрахувати число колоній, що виросли, перерахувати на 1 см3 продукту.
4.Результати занести в таблицю 19. Порівняти отримані результати з нормативними показниками, зробити висновок про якість безалкогольних напоїв.
157
РОЗДІЛ 7. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ У ХЛІБОПЕЧЕННІ, ПИВОВАРІННІ ТА ОТРИМАННІ БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ НАПОЇВ
Таблиця 19
Мікробіологічні показники пива
|
|
|
|
|
|
|
Об'єм продукту, см3, в якому не |
|||
|
|
|
|
|
КМАФАМ, |
|
допускається |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
патогенні |
|||
|
|
|
|
|
КУО/см3, не |
|
|
|||
Найменування продукту |
|
більше |
БГКП |
мікроорганізми, |
||||||
|
у тому числі |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сальмонели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нор- |
резуль- |
нор- |
резуль- |
нор- |
резуль- |
Пиво |
пастеризоване |
в |
матив |
тат |
матив |
тат |
матив |
тат |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
пляшках, |
|
металевих |
5·102 |
|
10 |
|
25 |
|
||
банках |
та |
інших видах |
|
|
|
|
|
|
||
споживчої тари |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пиво |
пастеризоване |
в |
|
|
|
|
|
|
||
пляшках |
з |
масовою |
|
|
|
|
|
|
||
часткою сухих речовин: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
8 - 11,5 % |
|
|
|
3 |
|
25 |
|
||
|
12 - 20 % |
|
|
|
10 |
|
25 |
|
||
Пиво |
|
|
розливне |
|
|
|
|
|
|
|
фільтроване |
|
|
та |
|
1 |
|
25 |
|
||
нефільтроване |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Висновки
5.Підписати основні апарати в класичній технології пивоваріння
(рис.41).
6.Використовуючи готові компоненти, приготуйте пиво у мініпивоварні:
6.1.Налийте воду трохи більше половини пивоварні.
6.2.Налийте у пивоварню воду до відмітки «лінія завантаження». Додайте дріжджі та герметично закрийте ємність.
6.3.Дочекайтесь, доки продукти бродіння осядуть (3-4 дні), а потім поставте Міні Пивоварню в холодильник для охолодження та дозрівання пива (5-6 днів).
6.4.Через 7-10 днів від початку приготування пиво готове до вживання. Додайте СО2 за необхідністю.
Контрольні питання:
1.Охарактеризуйте сировину для виробництва спирту та його показники якості.
2.Назвіть основні показники якості спирту.
3.Назвіть основні етапи виробництва спирту.
4.Проаналізуйте процеси вирощування дріжджів.
5.Назвіть основне устаткування спиртзаводів та їх призначення.
158
РОЗДІЛ 7. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ У ХЛІБОПЕЧЕННІ, ПИВОВАРІННІ ТА ОТРИМАННІ БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ НАПОЇВ
Рис.41. Основні апарати в класичній технології пивоваріння
Робота № 34. Приготування хлібного квасу з концентрату квасного сусла
Хлібний квас - напій, який одержують внаслідок незавершеного молочнокислого і спиртового бродіння, виготовлений з використання зернової сировини.
Квас виготовляють тинктурним (настоюванням) і раціональним способом, а також з концентрату квасового сусла. Суть тинктурного способу полягає у вилученні з подрібнених спеціально випечених квасних хлібців (або сухого хлібного квасу) екстрактивних речовин шляхом двочи триразового настоювання їх у гарячій воді (температура 70-73°С).
Квасні хлібці є напівфабрикатом для приготування квасу. Тісто для квасних хлібців одержують з ячмінного і житнього солоду з додаванням житнього борошна, його випікають за температури 170°С впродовж 6-8 год.
Раціональний спосіб одержання квасного сусла характеризується попереднім запарюванням подрібненого житнього ферментованого солоду і житнього борошна під тиском впродовж 2 год., після чого запечену масу оцукрюють ячмінним солодом.
В останні роки для приготування квасового сусла використовують концентрат сусла, що виготовляється на спеціалізованих заводах з ферментованого житнього або кукурудзяного борошна.
Формування якості квасу у процесі виробництва
Схему виробництва квасу наведено на рис. 42. Підприємства «Оболонь» і «Росинка», «Світоч» і «АВК», «Ензим» і «Просто добрий хліб», «Марс» і «Київхліб» та багато інших відомих торгових марок були
159
РОЗДІЛ 7. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ У ХЛІБОПЕЧЕННІ, ПИВОВАРІННІ ТА ОТРИМАННІ БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ НАПОЇВ
клієнтами Київського заводу солодових екстрактів. Це єдине спеціалізоване підприємство в Україні з випуску солодових екстрактів. Упродовж останніх 40 років завод, що має понад столітню історію, випускає більше 20 видів високоякісних солодових екстрактів, призначених для молочної, пивоварної, безалкогольної, хлібопекарської, кондитерської та інших галузей промисловості.
Солодові екстракти – це натуральні продукти, виготовлені з пророслих зерен злакових культур (солоду): ячменю, жита, вівса, пшениці, кукурудзи й ін. Випускаються у вигляді сиропоподібної рідини від світлодо темно-коричневого кольору із вмістом сухих речовин не менш 70%– 73%, а також у вигляді дрібнодисперсного порошку (не менш 95% сухих речовин), мають приємний кисло-солодкий смак і характерний солодовий аромат.
Рис. 42. Узагальнена схема виробництва квасу
Ячмінно-солодові екстракти (ЯСЕ-1, ЯСЕ-2, ЯСЕ-5) – продукти,
приготовлені з ячмінного солоду, пшениці або ячменю згідно з ТУ У 18.193-94. Мають високу біологічну активність,високий вміст амінокислот, вуглеводів, мінеральних речовин. Як компонент начинки (фруктової, горіхової, макової) і наповнювача з дозуванням 2–10%, вони частково замінюють цукор і патоку, збагачують готові вироби вітамінами, вуглеводами, мінеральними речовинами і фітогормонами натурального походження.
У виробництві пшеничного хліба, виробів із дріжджового тіста дозування ЯСЕ складає, як правило, 1–5% від маси борошна. Дріжджове тісто для дрібної випічки завдяки ячмінно-солодовим екстрактам має ліпшу консистенцію, що визначає кінцевий об'ємний вихід виробу. Крім
160