Особенности технологии пивных напитков с использованием нетрадиционного сырья. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Для выполнения задач исследования применяли нетрадиционные виды сырья с определенными показателями.

Эффективность производства пивных напитков для людей с проблемами желудочнокишечного тракта (ЖКТ) можно обеспечить за счет создания сбалансированной рецептуры и подбора необходимого сырья [19–20].

Проведение исследования в данной области является актуальным, так как позволяет расширить ассортимент зерновых напитков из нетрадиционного сырья, привлечь определенную аудиторию потребителей за счет создания нового продукта [2].

Цель работы – разработка технологии напитков, полученных с применением нетрадиционного сырья для потребителей с заболеваниями органов пищеварения и исследовании физико-химических показателей полученных изделий.

Материалы и методы

Для проведения исследования был использован комплексный подход, включающий анализ научной литературы, в том числе возможность потребления пивных напитков населением с проблемами ЖКТ, сбор и обработку статистических данных о потребительском спросе на напитки лечебно-профилактического назначения.

Анализ результатов исследований показал, что производство пивных напитков с применением таких видов сырья как солод из киноа, порошок из топинамбура, а также добавлением овощных и фруктовых соков имеет значительный потенциал, в том числе для расширения потребительского спроса на данную категорию напитков [1, 9–10].

В химическом составе киноа присутствует большое количество макро- и микроэлементов на 100 г зерна, в %: марганца – 102, магния – 49, фосфора – 46, меди – 30, железа – 25, цинка – 21, калия – 16, селена – 12. Содержит ω-3,6, витамины группы В, витамины Е, PP, A. Напитки с применением киноа или солода из него будут обладать рядом преимуществ, такими как высокая питательная ценность и отсутствие глютена.

Таблица 1.

Содержание различных веществ в киноа

Table 1.

Contents of various substances in quinoa

Наименование Name	Массовая доля Mass fraction
Белки, г/100 г ǀ Protein, g/100 g	14,40
Жиры, г/100 г ǀ Fats, g/100 g	7,10
Крахмал, г/100 г ǀ Starch, g/100 g	64,90
Витамины, мг/100 г | Vitamins, mg/100 g
В1	0,36
В2	0,318
В3	1,52
В6	0,487
В9	184
С	6,8
Макро- и микроэлементы | Macro- and micronutrients
Калий, мг/100 г ǀ Potassium, mg/100 g	563
Кальций, мг/100 г ǀ Calcium, mg/100 g	47
Магний, мг/100 г ǀ Magnesium. mg/100 g	197
Медь, мкг/100 г ǀ Copper, µg/100 g	590
Натрий, мг/100 г ǀ Sodium, mg/100 g	5
Фосфор, мг/100 г ǀ Phosphorus, mg/100 g	457
Цинк, мг/100 г Zinc, mg/100 g	3,1
Селен, мкг/100 г Selenium, µg/100 g	8,5

Основные показатели порошка из топинамбура, которые необходимы для создания напитков, включают в себя высокое содержание природных полисахаридов (около 72–77 %), белков (7,0–7,2 %), клетчатки и пектиновых веществ. Инулин, как пре-биотик, способствует улучшению пищеварения и обмена веществ, а микроэлементы и биологически активные компоненты придают напитку дополнительные полезные качества и могут поддерживать иммунитет.

Таблица 2.

Содержание различных веществ в топинамбуре

Table 2.

Contents of various substances in Jerusalem artichoke

Наименование Name	Массовая доля Mass fraction
Белки, г/100 г ǀ Protein, g/100 g	2
Жиры, г/100 г ǀ Fats, g/100 g	0,1
Крахмал, г/100 г ǀ Starch, g/100 g	17,44
Макро- и микроэлементы Macro – and micronutrients
Калий, мг/100 г ǀ Potassium, mg/100 g	429
Магний, мг/100 г ǀ Magnesium. mg/100 g	158
Натрий, мг/100 г ǀ Sodium, mg/100 g	6
Витамины, мг/100 г | Vitamins, mg/100 g
В1	0,66
С	4

Анализ продукции для населения с проблемами ЖКТ показал, что напиток должно иметь высокий показатель рН = 5,6–6.2, который отличается от нормативного значения (2,5). Также необходимо снизить объемное содержание спирта с 4,0–4,4% об до 2,0–2,5 % об.

Составлены четыре рецептуры напитков из разных видов зернового сырья. В состав первого образца напитка входит ячменный светлый солод и солод из киноа, второго - темный, карамельный и светлый ячменный солод, третьего - ячменный светлый солод и рисовая сечка, четвертого - светлый и карамельный ячменный солод.

Процесс приготовления пивного сусла начинали с дробления солода на вальцовых дробилках. После дробление зернопродуктов готовили затор с гидромодулем 1:4. При приготовлении экспериментальных образцов добавляли комплексный ферментный препарат Цере-микс Plus MG из расчета 0,4 кг/т зернопродуктов, а также дополнительные ингредиенты, согласно разработанной рецептуры.

В процессе затирания выдерживали температурные паузы: белковую паузу при 50– 52°С в течение 15 минут, мальтозную паузу при температуре 60–65°С в течение 30 минут и паузу осахаривания при температуре 70–72 °С в течение 30 минут [7, 12]. Затем проверяли полноту осахаривания по йодной пробе, после чего проводили фильтрование затора и промывание дробины водой. Получали сусло с массовой долей сухих веществ (СВ) 11,0–11,5% [5].

После фильтрования сусло кипятили с хмелем. Применяли хмель горьких и ароматных сортов Magnum – (0,35 г/л) и Citra (0,18 г/л) соответственно. Кипячение проводили 70 минут.

В сусловарочный котел хмель задавали в несколько порций. Первая порция – после 10 минут кипения сусла - горький сорт хмеля в количестве 2/3 части от расчетного значения, вторая порция – после 30 минут кипения сусла -горький хмель в количестве 1/3 часть от расчетного значения (особенность для второго образца -добавление можжевельника 1/2 части от общего количества), третья порция – за 10 минут до окончания кипения сусла - ароматный хмель (особенность для второго образца – добавление можжевельник 1/2 части от общего количества и корица). Затем сусло охлаждали до температуры 5–10°С, проводили отделение осадка [13–15, 18].

Брожение – один из наиболее важных этапов в производстве ферментированных напитков, с обязательным контролированием процесса на протяжении всего периода. Начальная концентрация сухих веществ оказывает влияние на процесс сбраживания сусла и качество пива, содержание в нём этилового спирта и на выбор спирто- и осмоустойчивых дрожжей.

На рисунке 1 показана зависимость продолжительности главного брожения пивного сусла от количества засевного материала.

Рисунок 1. Влияние количества засевного материала на продолжительность брожения

Figure 1. Effect of the amount of beer material on fermentation duration

Для сбраживания сусла использовали засевные дрожжи расы W 34/70 в количестве 1,9 % от объема сусла, что составляло около 50 млн клеток в 1 см3 сусла. В этом случае продолжительность процесса брожения вели в течение 5-6 суток до достижения в сусле требуемого содержания сухих веществ 3,7–4,5 %.

Температура главного брожения для первого и второго образцов составляла 6–8 °С, для третьего и четвертого образцов - 8–10 °С [4].

Дображивание пива для всех образцов осуществляли при температуре 4–6 °С в течение 3–4 недель, после чего получали готовое нефильтрованное пиво [4].

Kuligin D. R. et al.Proceedings of VSUET, 2025, vol. 87, no. 3, pp. 129-134                                post@vestnik-vsuet.ru Потом добавляли сок в соотношении 1:1:      повышения рН пива и уменьшения содержание для первого образца - абрикосовый, для второго      спирта. Во все образцы напитка добавляли - брусничный, для третьего образца - тыквен-      порошок из топинамбура. ный, для четвертого образца - морковный. Ку-            Физико-химические показатели образцов пажирование с соком проводят с целью      представлены в таблице 3. Таблица 3. Физико-химические показатели образцов пивных напитков Table 3. Physical and chemical indicators of beer beverage samples
Показатели | Indicators	Образцы | Sample
	1	2	3	4
Экстрактивность начального сусла, % | Extractivity of initial wort, %	11	11	11	11
Видимый экстракт, % | Visible extract, %	2,0	2,1	2,2	2,0
Цвет, ед. ц. Color, u.s.c.	2,0	5,0	2,3	2,5
Кислотность, ед. к. | Acidity, units.k	2,5	2,5	2,5	2,5
рН	5,2	5,2	5,2	5,2
Объёмная доля спирта, % об. | Volume fraction of alcohol, %	3	2,5	2,9	2,5

Заключение

В результате исследований получены данные по применению нетрадиционного сырья для создания пивных напитков для определенной категории потребителей. Разработанная технология и полученные образцы напитков позволяют не только удовлетворить потребности некоторых групп населения, но и расширить ассортимент изделий за счёт выпуска функциональных, безглютено-вых напитков с улучшенным нутриентным составом. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию вкусового баланса, изучению стабильности и сроков хранения данных продуктов, а также на оценку их пребиотического эффекта в опытах in vivo.