Разработка технологии эля с использованием шиповника
Автор: Иванченко О.Б., Данина М.М.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Пищевая биотехнология
Статья в выпуске: 1 (71), 2017 года.
Бесплатный доступ
Проблема разработки рецептур пивных напитков с добавлением фруктов, ягод и экстрактов растений является в настоящее время актуальной. Целью данного исследования явилось изучение возможности использования сиропов и плодов шиповника в технологии элей. В работе исследовали форму внесения шиповника, а также стадию внесения и предельно допустимое количество добавки. Доля сиропа в разных образцах составляла 20 25 и 30% от массы солода. Сироп вносили на стадии варки сусла с хмелем. Плоды шиповника вносили в количестве 15, 20 и 25 г/л за 5 минут до окончания кипячения сусла. Проведено исследование влияния вносимых добавок на жизнедеятельность дрожжей. Показано, что прирост биомассы и жизнедеятельность дрожжей во всех проведенных вариантах эксперимента практически одинаковы. В статье рассматривается влияние различных концентраций сиропа шиповника и вносимых плодов на ход брожения и показатели качества готового пива. Внесение исследуемых концентраций сиропа не влияет в значительной мере на ход брожения, физико-химические показатели и органолептические характеристики напитка. Образцы с добавлением сиропа по основным характеристикам схожи с контрольным образцом. Их отличает карамельный вкус, усиливающийся при возрастании доли сиропа. Показано, что оптимальной формой для внесения растительной добавки шиповника в технологии производства элей являются плоды шиповника. Наиболее сбалансированым по органолептическим показателям оказался образец с внесением плодов шиповника в количестве 0,4 кг на 1 дал пивного напитка.
Сироп шиповника, пивной напиток, эль, дрожжи, физико-химические показатели, сенсорные характеристики
Короткий адрес: https://sciup.org/140229717
IDR: 140229717 | DOI: 10.20914/2310-1202-2017-1-145-151
Текст научной статьи Разработка технологии эля с использованием шиповника
Направление разработки пивных напитков, обладающих непривычными для потребителя органолептическими свойствами, приобретает все большую популярность. Подобная тенденция обусловлена перенасыщенностью рынка традиционными пивом и пивными напитками, в составе которых присутствуют только вода, солод и хмель. Нестандартным для пивоварения сырьем являются специи, травы, фрукты, ягоды, лекарственные растения, использование диких дрожжей, которые способны привнести необычные вкусовые и ароматические характеристики в готовый продукт [1, 2].
В связи с растущей популярностью «живого» пива, перед предприятиями малой мощности возникает проблема сохранения готового продукта достаточно продолжительный период
времени без использования специальных технологий и препаратов. Повышение антиоксидантной активности пива за счет применения в рецептуре сырья с соответствующими характеристиками, может быть одним из вариантов решения данного вопроса.
Направление разработки технологии пищевых продуктов и пивных напитков, в частности, с использованием лекарственного сырья активно развивается в последние годы [3, 4]. Следует отметить, что существует два основных направления использования лекарственных растений в рецептурах пивных напитков:
─ замена части солода в засыпи на эквивалентное количество добавки;
─ замена хмеля на лекарственные растения.
Ivanchenko O. B., Danina М. М.The use of rose hips in the technology of alcoholic beverage. VestnikVGUIT [ProceedingsofVSUET].2017. Vol. 79.
Также большой популярностью пользуется направление разработки пивных напитков диетического назначения. Возможность использования экстракта цикория показана специалистами Могилевского государственного университета продовольствия. Экстракт цикория богат антиоксидантами и пищевыми волокнами, привносит в готовый напиток тонкий аромат цикория. Экстракт цикория в данном случае использо-валсядля замены части солода (образцы содержали 5, 10 и 15%). Для лучшего осахаривания использовали ферментные препараты.
Введение в рецептуру пивного напитка лекарственных растений часто расценивается как положительный момент, т. к. существует мнение, что за счет внесения определенных растений можно добиться снижения воздействия алкоголя на организм, снизить влияние негативных факторов окружающей среды и т. п. К таким исследованиям можно отнести и рецептуру пивного напитка с гепатопротектор-ными свойствами, полученных в результате добавления солянки холмовой. Экстракт солянки добавлялся на стадии дображивания или и в готовый напиток. Это позволяло также сохранить органолептические характеристики [5]. В Тихоокеанском государственном экономическом университете в исследованиях активно использовались водно-спиртовые экстракты из растений семейства Аралиевых. Экстракты добавлялись после главного брожения, что позволяло сохранить ароматические вещества. Разработаны рецептура и технология пивного напитка с использование яблочного сока и настоев мелиссы и мяты. В данном исследовании настои трав использовались в том числеи для замены части хмеля, поэтому их добавляли на стадии кипячения сусла с хмелем. Яблочный сок вносился после проведения главного брожения для совместного дображивания для сохранения ароматических веществ [6] Как видно из приведенных примеров, направление исследований и разработки рецептур пивных напитков с использованием нетрадиционного растительного сырья достаточно популярно в России и странах СНГ.
Использование сиропов ограничено рекомендациями существующих литературных источников, потому что добавление в больших количествах сахарных сиропов по отношению
Состав засыпи образцов
к солоду вызывают нехватку аминного азота, источника азотного питания дрожжей, что в свою очередь угнетает их развитие и все процессы пивопроизводства существенно замедляются. Поэтому было решено продолжить начатые исследования с корректировкой рецептуры, на основе имеющихся данных и использованием не только сиропа, но и сухих плодов шиповника.
Целью работы является разработка рецептуры пивного напитка с использованием нетрадиционного лекарственного сырья – шиповника [7–9].
Для проведения работы использовались светлый ячменный солод Рilsеn, пшеничный солод Wheat, ароматный (Select) и горький хмель, сироп шиповника (ГОСТ 28499-90) [10], плоды шиповника (ГОСТ 1994-93) [11], дрожжи верхового брожения ( Saccharomycescerevisiae, SafaleS-04 , Франция).
Ранее нами были проведены исследования по возможности использования в технологии пивных напитков сиропа и настоя шиповника. Пивной напиток с добавлением настоя по органолептической оценке был значительно хуже других образцов и его добавление вызывало помутнения готового продукта при хранении, поэтому его использование считаем нецелесообразным [12].
Использование сиропа позволяет заменить часть солода, т. к. содержит большое количество легкоусвояемых дрожжами сахаров. Внесение сиропа перед розливом негативно сказывается на вкусе готового пива, придавая ему сладость. Поэтому было решено вносить сироп перед главным брожением, количество вносимого сахарного сиропа не должно превышать 30% от засыпи солода [12]. В процессе экспериментов, сахарный сироп шиповника добавлялся в образцы в количестве 20, 25 и 30%. Сухие плоды шиповника было решено вноситьза пять минут до конца кипячения сусла с хмелем по аналогии с моментом внесения ароматического хмеля для сохранения вкусоароматических компонентов.
Приготовление пивного сусла проводилось инфузионным способом. Гидромодуль затора составлял 1:4. Засыпь контрольного образца состояла из 50% ячменного и 50% пшеничного солода. Содержание компонентов для приготовления затора с последующим добавлением сиропа шиповника представлено в таблице 1.
Таблица 1.
Table1.
The composition of the grist samples
|
№ образца Sample number |
Ячменный солод, % Barley malt, % |
Пшеничный солод, % Wheat malt, % |
Планируемое количество сиропа,% The planned amount of syrup, % |
|
1 |
40 |
40 |
20 |
|
2 |
37,5 |
37,5 |
25 |
|
3 |
35 |
35 |
30 |
Затирание проводилось настойным способом. При кипячении сусла для образцов с добавлением сухих плодов шиповника половина ароматического хмеля вносилась за 30 мин до конца кипячения, а за 5 мин до окончания кипячения вносился ароматный хмель и плоды шиповника. Через 5 мин кипение сусла завершали. При кипячении сусла с хмелем для образцов с добавлением сиропа и контрольного образца 50% ароматического хмеля вносилось через 30 мин от начала кипения, вторая половина – за 5 мин до окончания. После кипячения сусло охлаждалось до температуры 20 °С для осаждения белкового осадка. После этого охмеленное сусло отфильтровывалось и анализировалось содержание сухих веществ. Затем сусло передавалось на брожение.
Для исследований были приготовлены следующие образцы (таблица 2):
─ контроль;
─ с внесением сиропа перед главным брожением – № 1, 2, 3;
─ с внесением сухих плодов шиповника во время кипячения сусла с хмелем – № 4, 5, 6.
Во время брожения велось наблюдение за скоростью сбраживания экстракта путем измерения сухих веществ рефрактометрическим методом. Динамика снижения экстрактивных веществ во время брожения представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. График брожения исследуемых образцов
Figure1. Graph of fermentation samples
Таблица 2.
Состав образцов и продолжительность брожения
Table 2.
The composition of the samples and the time of fermentation
|
№ образца Sample number |
Доля солода, % Part of malt, % |
Доля сиропа, % Part of syrup, % |
Количество плодов шиповника, г/л Amount of rosehips g/l |
Экстрактивность начального сусла, % Wort extract, % |
Продолжительность брожения, сут. The time of fermentation, day |
|
Контроль control |
100 |
– |
– |
12 |
5 |
|
1 |
80 |
20 |
– |
12 |
5 |
|
2 |
75 |
25 |
– |
12 |
5 |
|
3 |
70 |
30 |
– |
12 |
5 |
|
4 |
100 |
– |
15 |
12 |
5 |
|
5 |
100 |
– |
20 |
12 |
5 |
|
6 |
100 |
– |
25 |
12 |
5 |
Как видно из графика(рисунок 1) , изменение экстракта у всех образцов идет практически одинаково и аналогично контрольному образцу. Длительность брожения также совпала, не наблюдалось резких скачков и прекращения брожения. Поскольку в образцах 1–3 был использован сироп, в образцах проводился контроль за содержанием аминного азота. Результаты анализа представлены в таблице 3.
От контрольного образца содержание аминного азота отличается незначительно, поэтому можно сделать вывод, что азотного питания достаточно для нормальной жизнедеятельности дрожжевых клеток. В опытах также проведено исследование влияния вносимых добавок на жизнедеятельность дрожжей.
Таблица 3.
Содержание аминного азота в сбраживаемом сусле
Table 3.
The content of amine nitrogen in the fermented wort
|
№ образца Sample number |
Количество аминного азота, мг/100 см3 сусла The content of amine nitrogen, mg/100 cm3wort |
|
|
В начале брожения At the beginning of fermentation |
На конец брожения At the end of fermentation |
|
|
Контрольcontrol |
23,0 |
11,0 |
|
1 |
21,0 |
10,5 |
|
2 |
18,2 |
9,7 |
|
3 |
17,5 |
9,9 |
Оценка жизнедеятельности дрожжей производилась методом подсчета живых клеток дрожжей в бродящем сусле. На основании полученных данных были построены кривые роста (рисуно к 2) .
Рисунок 2. Изменение концентрации дрожжевых клеток в бродящем сусле
Figure2. The change in the concentration of yeast cells in the fermenting wort
Как видно из графика, прирост биомассы и жизнедеятельность дрожжей во всех проведенных вариантах эксперимента практически одинаковы и клеткам дрожжей достаточно витаминов, питательных и минеральных веществ для своей жизнедеятельности. Сироп и плоды шиповника при внесении их в сусло не оказывают негативного влияния на жизнедеятельность дрожжевых клеток, а, значит, при использовании шиповника в указанных дозировках не требуется вносить дрожжевую подкормку.
Дображивание велось при t = 5 ÷ 7 °С. Через 14 дней был выполнен комплексный анализ образцов с помощью пивоанализатора «Колос-1».
Все экспериментальные образцы были проанализированы по основным показателям, результаты анализа физико-химических показателей приведены в таблице 4.
Для полноценной оценки органолептических характеристик была проведена дегустация полученных образцов (таблиц а 5) . На основании дегустационной оценки построили профилеграммы (рисуно к 3) .
Таблица 4.
Физико-химические показатели готового пива с внесением сиропа и плодов шиповника
Table 4.
Physico-chemical characteristics of the beer with syrup and rose hips
|
Показатели |
Номер образца Sample number |
||||||
|
Контроль control |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Кислотность, мл 1 н NаОН на 100 мл пива Acidity, ml of 1 n NаОН per 100 ml of beer |
1,7 |
1,8 |
1,8 |
1,6 |
1,6 |
1,9 |
1,8 |
|
Цвет, цв. ед. The color, col. units |
2,3 |
2,4 |
2,3 |
2,1 |
2,4 |
2,5 |
2,3 |
|
рН |
4,8 |
4,5 |
4,4 |
4,4 |
4,3 |
4,4 |
4,4 |
|
Содержание спирта, % масс. The alcohol content, % mass |
4,6 |
4,3 |
4,4 |
4,5 |
4,32 |
4,4 |
4,3 |
|
Содержание спирта, % об. The alcohol content, %V |
5,8 |
5,5 |
5,6 |
5,6 |
5,5 |
5,6 |
5,4 |
|
Действительный экстракт, % Valid extract,% |
3,7 |
3,6 |
3,4 |
3,7 |
3,7 |
3,7 |
4,0 |
|
Экстрактивность начального сусла, % Wort extract,% |
12,2 |
12,1 |
12,4 |
12,5 |
12,1 |
12,2 |
12,1 |
|
Видимая степень сбраживания, % Apparent degree of fermentation,% |
85,6 |
83,5 |
83,4 |
84,4 |
84,1 |
83,4 |
79,9 |
|
Действительная степень сбраживания, % Real degree of fermentation,% |
70,6 |
71,4 |
68,2 |
69,5 |
69,4 |
68,2 |
67,5 |
|
Видимый экстракт, % Visible extract,% |
2,05 |
1,97 |
1,82 |
2,1 |
1,92 |
1,82 |
2,15 |
Таблица 5.
Органолептическая оценка готового пивного напитка
Table 5.
Organoleptic assessment of beer drink
|
Образец |
Органолептическая характеристика пива Organoleptic assessment of beer drink |
Балл, оценка score |
|
1 |
2 |
3 |
|
Контроль control |
Прозрачное сотдельными мелкими взвесями Transparent with a separate little suspensions |
2 |
|
Цвет характерный, находится на среднем уровне The color characteristic is at a medium level |
2 |
|
|
В аромате заметны посторонние оттенки The aroma with visible extraneous shades |
2 |
|
|
Незрелый привкус молодого пива, чисто хмелевая, мягкая горечь Taste of young beer with soft bitterness of hop |
3 |
|
|
Хмелевая горечь Hop bitterness |
5 |
|
|
14 |
||
Продолжение табл. 5.
|
1 |
2 |
3 |
|
№ 1 |
Прозрачноесмелкимивзвесями Transparent with a separate little suspensions |
2 |
|
Цвет характерный, находится на среднем уровне The color characteristic is at a medium level |
2 |
|
|
Вароматезаметныпосторонниеоттенки The aroma with visible extraneous shades |
2 |
|
|
Слабый карамельный привкус, мягкая хмелевая горечь Lightcaramelflavor with soft bitterness of hop |
3 |
|
|
Хмелевая горечь Hop bitterness |
5 |
|
|
14 |
||
|
№ 2 |
Прозрачное, спылевиднымичастицами Transparent with a dustparticles |
2 |
|
Цвет характерный, находится на среднем уровне The color characteristic is at a medium level |
2 |
|
|
Аромат молодого пива Aroma of young beer |
1 |
|
|
Карамельныйпривкус, мягкаяхмелеваягоречь Caramelflavor, soft bitterness of hop |
3 |
|
|
Хмелевая горечь Hop bitterness |
5 |
|
|
13 |
||
|
№ 3 |
Прозрачное Transparent |
3 |
|
Цвет характерный, находится на среднем уровне The color characteristic is at a medium level |
2 |
|
|
Аромат молодого пива Aroma of young beer |
1 |
|
|
Карамельныйвкус, мягкаяхмелеваягоречь Caramelflavor, soft bitterness of hop |
3 |
|
|
Хмелевая горечь Hop bitterness |
5 |
|
|
14 |
||
|
№ 4 |
Прозрачноесблеском Transparent with shine |
3 |
|
Цвет характерный, находится на среднем уровне The color characteristic is at a medium level |
2 |
|
|
Тонкий аромат Delicate aroma |
3 |
|
|
Незрелый вкус, слегка остающаяся хмелевая горечь Immature taste, slightly remaining hop bitterness |
3 |
|
|
Хмелевая горечь Hop bitterness |
4 |
|
|
15 |
||
|
№ 5 |
Прозрачное, нетвзвешенныхчастиц Transparent without particles |
3 |
|
Цвет характерный, находится на среднем уровне The color characteristic is at a medium level |
2 |
|
|
Тонкий аромат Delicate aroma |
3 |
|
|
Привкус молодого пива, слегка остающаяся хмелевая горечь The flavor of young beer, a little of the remaining hop bitterness |
3 |
|
|
Хмелевая горечь Ho pbitterness |
4 |
|
|
15 |
||
|
№ 6 |
Прозрачное, смелкимивзвесями Transparent with a separate little suspensions |
2 |
|
Цвет характерный, находится на среднем уровне The color characteristic is at a medium level |
2 |
|
|
Тонкий аромат Delicate aroma |
3 |
|
|
Привкус молодого пива, слегка остающаяся хмелевая горечь The flavor of young beer, a little of the remaining hop bitterness |
3 |
|
|
Хмелевая горечь Hop bitterness |
4 |
|
|
14 |
||
(a)
Рисунок 3. Органолептический профиль образцов с добавлением: (a) – сиропа шиповка; (b) – плодов шиповника
(b)
Figure 3. Sensory profile of the samples with added: (a) – rose hips syrup; (b) – hips rose
Образцы с добавлением сиропа по основным характеристикам схожи с контрольным образцом. Их отличает карамельный вкус, усиливающийся при возрастании доли сиропа. Аромат типичный для пшеничного пива, с пряно-ароматическими нотками. Образцы отличаются хорошей пено-стойкостью, послевкусие характеризуется легкой хмелевой горечью.
Пивной напиток с добавлением плодов шиповника обладает приятным вкусом, кроме характерного для пшеничного пива в них есть тонкий аромат, свойственный вносимой добавке. Легко пьётся, оставляя легкое послевкусие, без резкой хмелевой или иной горечи.
Список литературы Разработка технологии эля с использованием шиповника
- Beer A.M., Schilcher H., Loew D. Herbal medicines alternative to synthetical medicines//MMW Fortschr Med. 2013. №16(155). P. 97-99.
- Данина М.М., Иванченко О.Б. Использование дрожжей р.Brettanomycesв технологии пива//Вестник Международной академии холода. 2015. № 4. C.27-31.
- Fan C., Pacier C., Martirosyan D.M. Rose hip (Rosa canina L.): a functional food perspective.//Funct Foods Health Dis. 2014. 4(11). P. 493-509.
- Halvorsen B.L., Holte K., Myhrstad M.C.V. et al. A systematic screening of total antioxidants in dietary plants.//J Nutr. 2002. 132. P.461-471.
- Патент РФ № 98123963 A1. Способ производства пива с гепатопротекторными свойствами/Шишков Ю.И. Опубл. 20.10.2000.
- Чусова А.Е., Юрицын И.А. Разработка специального сорта пива с применением яблочного сока.//Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков. 2013. № 1. С. 52-56.
- Patel S. Rose hips as complementary and alternative medicine: overview of the present status and prospects.//Med J Nutrition Metab. 2013. № 6. P. 89-97.
- Zhong L., Gustavsson K.E., Oredsson S., G??b B. et al. Determination of free and esterified carotenoid composition in rose hip fruit by HPLC-DAD-APCI(+) -MS//Food Chem. 2016. № 210.P. 541-550.
- ?ivkovi? J., Stojkovi? D., Petrovi? J., Zduni? G. et al. Rosa canina L.-new possibilities for an old medicinal herb//Food Funct. 2015. №6(12). P. 3687-92.
- ГОСТ 28499-90. Сиропы. Общие технические условия
- ГОСТ 1994-93. Плоды шиповника. Технические условия.
- Данина М.М., Иванченко О.Б. Применение плодов шиповника в технологии пивных напитков//Пиво и напитки. 2015. № 2. С. 12-15.
