Напитки брожения типа кваса на основе меда

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………………3

1 Сырье  для производства кваса……………………………………………………………….5

      1.1 Рожь как основное сырьё для квасоварения…………………………………………..5

   1.2 Характеристика ржаного солода……………………………………………………….6

   1.3 Другие виды сырья для кваса…………………………………………………………..7

2 Производство кваса…………………………………………………………………………...8

   2.1  Характеристика схем производства  концентрата квасного сусла (ККС)……..........8

   2.2 Особенности затирания зернопродуктов в производстве ККС с использованием различных видов сырья…………………………………………………………………………9

   2.3 Способы получения квасного сусла……………………………………………..........11

   2.4 Способы сбраживания квасного  сусла и купажирование…………………………...12

   2.5 Технологическая схема приготовления кваса из ККС………………………………...13

   2.6 Качество квасов брожения…………………………………………………………….16

   2.7 Болезни кваса……………………………………………………………………….......16

3 Микроорганизмы, используемые в производстве  кваса…………………………………..19

   3.1 Характеристика квасных дрожжей  и молочнокислых бактерий…………………...19

   3.2 Размножение смешанной закваски для сбраживания кваса………………………...21

   3.3 Скорость роста и размножения  клеток……………………………………………….24

   3.4 Использование других видов дрожжей  и сухих культур дрожжей и  МКБ………..29

4 Напитки  брожения типа кваса на основе  меда…………………………………………….31

Заключение……………………………………………………………………………………..37

Список  использованных источников…………………………………………………………38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Квас  называют традиционным национальным напитком у восточных славян. Он известен еще со времен Киевской Руси, более 1000 лет.

     В те времена квас был слабоалкогольным напитком. Различали квас твореный и квас неисполненный, т. е. плохо  приготовленный, который содержал большое количество сивушных масел и оказывал дурманящее действие.

     Квас  использовали не только как напиток  для утоления жажды. Он служил основой для приготовления многих блюд: окрошек, ботвиний, ухи и др. Вплоть до XVIII...XIX веков простые крестьяне потребляли квас только в качестве напитка до 5 литров в сутки.

     В России существовало множество разновидностей кваса. Основным сырьем для приготовления кваса были ржаной, ячменный, пшеничный сухие солода, пшеничная, гречневая, ячменная мука. Особенностью кустарной технологии кваса было использование различных видов дробленых зернопродуктов в виде муки крупного помола, не пригодной для хлебопечения, буквально отходов, отрубей, остатков закисшего теста. Брожение вели в открытых емкостях, которые заполняли новым суслом, не очищая от старой закваски. Благодаря этому создавалась многолетняя закваска, представлявшая собой смесь микробных культур.

     В качестве ароматизирующих добавок  в квас добавляли листья мяты, земляники, малины, смородины, хмель, изюм, мед, коренья, травы. Готовили не только хлебный квас, но и яблочный, грушевый, вишневый и другие фруктовые квасы.

     Профессия квасника была широко распространена в России. Квасники специализировались на производстве одного из видов кваса. Соответственно их называли: «квасники ячневые», «квасники грушевые», «квасники яблочные». Объемы производства и продаж кваса были достаточно большими по тогдашним меркам, например, в Петербурге в конце XIX века продавалось только бутылочного кваса до 2 тыс. бутылок в сутки.

     По  свидетельству энциклопедиста Д. В. Каншина: «После воды в России наиболее распространенный напиток квас. Мы даже думаем, что его пьют больше, чем воду».

     Д. И. Менделеев любил квас «с его  кислотностью и здоровым сытным вкусом», «возрос на квасе» и писал: «Квасными своими вкусами русские жители когда-нибудь перестанут брезговать и позаботятся достичь до таких способов, которые обеспечивали бы не только разнообразие вкуса, но и питательность, сохраняемость и гигиеническое значение, которые присущи квасу».

     Действительно, квас имеет хороший сбалансированный химический состав. Питательная ценность кваса обусловлена тем, что он производится из зернового сырья, из которого в сусло переходят растворимые вещества: углеводы, витамины, пищевые волокна, минеральные компоненты. Углеводы сусла сбраживаются дрожжами и молочнокислыми бактериями, в процессе жизнедеятельности которых накапливаются биологически активные соединения: аминокислоты, витамины, летучие ароматические вещества.

     Производство  кваса к 1986 году в стране составляло более 40 млн. дал в год. За следующие годы объем его производства упал более чем в 13 раз. В XXI веке производство кваса составляет в России 6,3...7,5 млн. дал в год. Это связано с изменением структуры потребления напитков в целом за счет увеличения выпуска пива, слабоалкогольных, безалкогольных напитков.

     Устаревшее  примитивное оборудование для производства кваса, сезонность производства, колебания в качестве, недостаток основного сырья – концентрата квасного сусла – привело к тому, что квас стало невыгодно производить.

     В последнее время вновь повысился  интерес производителей и потребителей к квасу и другим национальным напиткам (сбитню, медовухе). Разработана технология квасов брожения, пастеризованных, разливаемых в бутылки со сроком годности до 2 месяцев, которая ликвидирует сезонность его производства, позволяет более четко регулировать его качество. Кроме того, разлитый в бутылки квас удобен для потребителя. Все вышеизложенное позволяет надеяться на возрождение отечественного квасоварения и повышение значения кваса как традиционного, очень полезного напитка [1]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Сырье для производства кваса 

     1.1 Рожь как основное сырьё для квасоварения 

     Рожь  является основным сырьем для производства солода, концентрата квасного сусла, кислого кваса. Ее используют в виде: ржаной муки; ржаного ферментированного солода; ржаного неферментированного солода.

     Рожь  – самый российский из всех злаков. Она дает стабильные урожаи даже при неблагоприятных погодных условиях, в том числе в северных регионах России.

     Строение  зерна ржи аналогично строению зерна  ячменя. Отличие в строении и химическом составе зерна ржи заключается в том, что рожь является голозерной культурой, мякинная и семенная оболочки ее удаляются при обмолоте. Этим определяются различия в составе ржи и ячменя и особенности переработки ржи. Зерна ржи разных сортов имеют окраску желтую, зеленую, коричневую, фиолетовую, что обусловлено присутствием пигментов. Эндосперм бывает мучнистым и полустекловидным. Зерна, имеющие сортовую окраску зеленого цвета, как правило, крупные, у них тонкая оболочка, объем, занимаемый эндоспермом, относительно большой, поэтому сорта ржи с зернами зеленого цвета считаются наиболее пригодными для квасоварения.

     Средний химический состав зерна ржи, используемой для производства кваса: крахмал 57,7...63,5%, некрахмальные полисахариды (пентозаны, -глюкан, фруктозаны) 24...26%, белок 9...20%, минеральные вещества 1,5...2,0%. Для сравнения: в ячмене некрахмальных полисахаридов 14...16%.

     Белки зерна ржи содержат относительно много незаменимых аминокислот  – лизина, треонина, фенилаланина, что делает их более ценными в питательном отношении, чем белки зерна пшеницы и ячменя.

     При гидролизе некрахмальных полисахаридов ржи в процессе солодоращения накапливается большое количество низкомолекулярных сахаров: пентоз, глюкозы, фруктозы. При сушке солода пентозы наиболее активно, по сравнению с другими сахарами, вступают в реакцию меланоидинообразования, в результате которой накапливаются летучие промежуточные продукты определенного состава: альдоли, кетоны, альдегиды, придающие солоду специфический аромат ржаной корочки хлеба, а также большое количество красящих веществ – меланоидинов. Сусло, полученное из ржаных зернопродуктов, очень ароматно, имеет интенсивный цвет.

     Именно  поэтому рожь является основной зерновой культурой для производства кваса, которую никакой другой злак не может полноценно заменить.

     Рожь для производства ржаного солода должна отвечать следующим основным требованиям: влажность – не более 15,5 %; содержание сорной и зерновой примеси – не более 5 %; способность прорастания – не менее 92 %.

     Кроме того, содержание белка в ней должно быть не менее 12 % для получения красящих и ароматических веществ в солоде, экстрактивность не менее 70 %.

     В квасоваренном производстве используется хлебопекарная ржаная мука 95 %-ного обойного помола, т. е. без отбора отрубей, из цельного зерна, с выходом муки 95...97 % от массы зерна.

   Органолептические показатели:

-   цвет      – серовато-белый с заметными частицами оболочек зерна;

- запах   – свойственный нормальной муке, без запаха плесени, затхлости  и других посторонних запахов;

- вкус  – свойственный нормальной муке, без кисловатого, горьковатого  и других посторонних привкусов;

- минеральные  примеси – при разжевывании  муки не должно ощущаться хруста на зубах.

   Физико-химические показатели:

- массовая доля влаги не более 15 %;

- массовая доля зольности не более 2 %, но не менее, чем на 0,07 % зольности чистого зерна до помола;

- крупность помола – остаток на металлотканом сите № 067 не более 2%; проход через шелковое сито № 38 не менее 30 %;

- металлопримеси на 1 кг муки не более 3 мг;

- зараженность муки амбарными вредителями или наличие следов заражения не допускается [1]. 

     1.2 Характеристика ржаного солода 

     Ржаной  солод используется для получения  основного полуфабриката кваса: концентрата квасного сусла.

     Его производят двух видов: ферментированный и неферментированный. Неферментированный солод получают по технологии, близкой к технологии ячменного солода. Сушат при максимальной температуре 60 °С, чтобы сохранить накопившиеся гидролитические ферменты.

     Особенностью технологии ферментированного солода является стадия томления (или ферментации) после проращивания. Свежепроросшее зерно ржи с влажностью 52...55 % укладывают в кучи для согревания или подогревают на грядках, при этом за счет интенсивного дыхания температура поднимается до 55...60 °С. Накопившиеся при проращивании ферменты катализируют гидролиз крахмала, белков, некрахмальных полисахаридов с образованием сахаров и аминокислот, из которых при сушке образуются красящие и ароматические вещества.

     Органолептические показатели сухого ржаного солода в зернах и размолотого (неферментированного и ферментированного):

     -Внешний вид. Однородная зерновая масса, не содержащая заплесневелых зерен, или масса размолотого солода, не содержащая плесени.

     -Цвет. Светло-желтый с сероватым оттенком (для неферментированного) или от коричневого до темно-бурого с красноватым оттенком (для ферментированного).

            -Запах. Свойственный данному типу солода. Не допускаются – запах гнили и плесени.

            -Вкус. Сладковатый (для неферментированного) или кисло-сладкий, напоминающий вкус ржаного хлеба. Не допускаются – пригорелый, горький и др. (для ферментированного).

     Сухой ржаной солод, в зернах или размолотый, упаковывают массой по 50 кг – 1% в тканевые мешки, которые должны быть чистыми, сухими, без запаха, не зараженными вредителями. Допускается отгрузка сухого солода в зернах насыпью [1]. 

     1.3 Другие виды сырья для кваса 

     В производстве кваса используются, кроме ржаного солода и ржаной муки, другие зернопродукты: сухой ячменный солод в качестве источника ферментов, ячменная и кукурузная мука как несоложеное сырье.

     Кукурузная  мука имеет высокую экстрактивность, однако она не считается полноценной заменой ржаной муки, так как не дает необходимые вкусовые характеристики кваса, получаемому с ее использованием. Кукурузная мука может быть крупного или тонкого помола. Она должна иметь белый или желтый цвет, запах, типичный для нормальной муки, без запаха плесени. Влажность кукурузной муки должна быть не более 15 %, содержание золы не более 1,3 % для муки крупного помола и 0,9 % для муки тонкого помола, содержание жира не более 3 % для муки грубого помола и не более 2,5 % для муки тонкого помола.

     В качестве источников ферментов в  производстве концентрата квасного сусла применяют ферментные препараты микробного происхождения, например, такие отечественные ферментные препараты:

  • цитолитические – Целловиридин  Г20х, Цитороземин  П10х, Ксилоглюканофоетидин П10х. Их применяют для повышения выхода экстракта, снижения вязкости затора и сусла, ускорения фильтрования затора; расход препаратов градации П10х – 0,020...0,025% к массе сырья, градации Г20х – 100...180 г/т сырья;

  • амилолитические – Амилоризин Г10х – для повышения содержания сбраживаемых сахаров в сусле, расход – 200...280 г/т сырья; Амилосубтилин Г10х – для разжижения затора, облегчения и ускорения осахаривания крахмала, расход – 240...280 г/т сырья [1]. 

2. Производство  кваса

     2.1 Характеристика схем производства концентрата квасного сусла (ККС) 

     ККС представляет собой продукт, полученный упариванием и термообработкой квасного сусла из ржаного солода, ржаной муки или других зернопродуктов. ККС – наиболее пригодный вид сырья для производства кваса. Преимущества использования ККС:

- производится на специализированных заводах или цехах, благодаря чему имеет относительно стабильный состав;

- имеет длительный срок хранения;

- может транспортироваться на длительные расстояния;

- минимальные потери при его использовании в производстве кваса.

     Традиционно ККС производился из ржаных зернопродуктов: ржаного ферментированного и неферментированного солодов и ржаной муки. Однако стремление производителей повысить эффективность производства ККС привело к тому, что в рецептуры стали включать ячменную и кукурузную муку. Все эти виды зернопродуктов разрешены действующим стандартом на ККС.

     В настоящее время концентрат квасного сусла выпускается большим количеством предприятий по различным схемам, отличающимся набором сырья, технологией и оборудованием для его производства, а, следовательно, продукт получается с различным составом и характеристиками.

      Наиболее  распространены 2 схемы производства ККС:

-   из свежепроросшего ржаного солода и ржаной муки;

- из смеси сухих зернопродуктов: ржаного и ячменного солода и ржаной муки; допускается замена ржаной муки на кукурузную или ячменную.

     Кукурузная  мука содержит мало белков и некрахмальных  полисахаридов, поэтому концентрат, получаемый с ее использованием, имеет, как правило, недостаточную цветность, пустоватый вкус. Такая замена ржаной муки на кукурузную не может быть полноценной [1]. 

     2.2 Особенности затирания зернопродуктов в производстве ККС с использованием различных видов сырья 

     Стадии  производства ККС:

а) подготовка зернопродуктов;

б) затирание зернопродуктов;

в) фильтрование заторов и кипячение сусла;

г) упаривание квасного сусла;

д) термообработка ККС;

е) розлив ККС.

     Особенности подготовки и затирания зернопродуктов зависят от набора сырья, используемого при производстве ККС. Рассмотрим две основные схемы:

1) из свежепроросшего ржаного солода,

2) из смеси сухих зернопродуктов.

     По  первой схеме в состав зернопродуктов входят 50 % свежепроросшего ржаного солода и 50 % ржаной муки. Для гидролиза крахмала и некрахмальных полисахаридов сырья при затирании добавляют Цитороземин Пх и Амилоризин Пх по 0,5 % к массе сырья, можно использовать другие ферментные препараты с амилолитической и цитолитической активностью.

     Солод получают по обычной схеме: замачивают 24 часа при температуре 18...20°С до влажности 45 %, проращивают 3...4 суток при температуре 14...18°С, затем зерно передают в камеру томления, где температура поддерживается с помощью калорифера 55...60°С или температуру повышают путем самосогревания за счет увеличения слоя солода. Томление проводят 3...4 суток, затем солод подают на дробление на молотковой дробилке или волчке и смешивают с водой (1: 3...4) в заторном чане.

     Ржаная  мука не подготовлена к воздействию ферментов, поэтому ее предварительно разваривают. Муку смешивают с водой (1:4), вносят суспензию ферментных препаратов для разжижения, выдерживают паузу 20...30 минут при 70 °С и разваривают 30...40 минут в заторном котле или при избыточном давлении 0,3...0,4МПа, что соответствует температуре около 130...140°С.

     Разваренную муку передают в заторный чан, охлаждают  до температуры 75...80°С и перекачивают солодовый затор. При перемешивании вносят ферментные препараты и выдерживают паузы: 50...52 °С - 40...60 минут, 63 °С – 1,5...2 часа, 70 °С – 1,5...2 часа, 75°С – 30...40 минут, проверяют полноту осахаривания и передают на фильтрование.

     По  второй схеме в состав зернопродуктов входят 35...42% ржаного ферментированного  или неферментированного солода, 50 % ржаной муки, 8...15 % ячменного солода в качестве источника ферментов. Ржаную муку на 40...50 % можно заменять кукурузной или на 25 % ячменной мукой.

     Дробленые зернопродукты смешивают в 3-х  разводных чанах при гидромодуле 1:4. К затору из ржаной муки добавляют 10 % от расчетного количества ячменного солода или ферментные препараты, выдерживают для разжижения 20...30 минут при температуре 70...72°С, а затем разваривают под давлением 0,3...0,35 МПа. Исследованиями киевских ученых показано, что разваривание под давлением можно заменить кипячением при обработке несоложеного затора ферментными препаратами Амилоризином Пх и Цитороземином Пх или другими препаратами, содержащими амилолитические, протеолитические и цитолитические ферменты. В этом случае затор из ржаной или кукурузной муки кипятят в заторном котле 20...30 минут.

     Ржаной  ферментированный солод затирают отдельно при температуре 15...20 °С. Подготовленный затор из несоложеной части перекачивают в заторный чан с разводкой ржаного ферментированного солода, температура после смешивания должна установиться 80 °С. Аналогично затирают ржаной неферментированный вместе с ячменным солодом и вносят в смесь разваренного несоложеного сырья и ржаного ферментированного солода. В объединенном заторе выдерживают все паузы, описанные для первой схемы.

     Технологический режим затирания может корректироваться в зависимости от состава сырья, условий производства, оборудования, установленного на предприятии.

     Особенностью  затирания в производстве ККС  является также более низкая степень гидролиза крахмала, чем в пивоваренном производстве. Рекомендуется осахаривание проводить до желто-бурой окраски затора с йодом для того, чтобы в сусле не содержалось большого количества сахаров, из которых при брожении образуется излишний спирт. При этом в сусле накапливается больше декстринов, которые создают полный, «сытный» вкус в квасе [1]. 
 

     2.3 Способы получения квасного сусла 

     Квасное сусло получают несколькими способами  в зависимости от используемого  сырья: настойным, рациональным и из концентрата квасного сусла.

     Настойным способом его получают из квасных хлебцев и сухого кваса. Способ используется главным образом на небольших предприятиях. Из измельченных квасных хлебцев или сухого кваса трехкратно экстрагируют сухие вещества горячей водой в настойном чане. Настойный чан представляет собой цилиндрический аппарат с декантатором для снятия сусла, змеевиком или рубашкой для обогрева и лопастной мешалкой, число оборотов которой не более 40...50 в минуту. Сырье засыпают в настойный чан, заполненный горячей водой при температуре 80...90°С, из расчета получения первого сусла в количестве 1/3 от заданного объема.

     После 30-ти минутного перемешивания настаивают 1,5...2 часа. Отстоявшееся первое квасное сусло снимают декантатором, охлаждают в теплообменнике до температуры 25...30°С и перекачивают в аппарат для брожения. Оставшуюся гущу заливают водой с температурой – 60...70°С в количестве, равном объему первого сусла, перемешивают 20 минут, настаивают 1,5 часа. Второе сусло также охлаждают и соединяют с первым. Для третьего залива берут оставшееся количество воды для доведения объема сусла до расчетного. Смесь гущи и воды перемешивают 20 минут, настаивают 1 час и перекачивают в общий объем сусла.

     Содержание  сухих веществ в 1-м сусле 1,8...2,0%, во 2-м – 1,2...1,3 %, в 3-м – 0,5...0,7 %. Концентрация сухих веществ в объединенном сусле должна быть не менее 1,6 % для кваса хлебного и не менее 1,3 % – для кваса для окрошки.

     Настойный способ очень трудоемок, длителен: общее время занятости около 8 часов. Кроме того, велики потери сухих веществ – до 15%, образуется отход – гуща, которую сложно реализовать, так как количество ее небольшое.

     Рациональный  способ получения квасного сусла предусматривает затирание ржаного солода, предварительно разваренной ржаной муки и ячменного солода с использованием стандартного оборудования варочных цехов пивзаводов. Способ энергоемкий, требует наличия дополнительного оборудования – запарников для разваривания ржаной муки под давлением, в классическом варианте практически не используется.

     Однако  в настоящее время проводятся исследования и разрабатываются технологические режимы получения квасного сусла из ржаных и ячменных солодов с добавлением ржаной муки по режимам пивоваренного производства.

     Получение квасного сусла из концентрата квасного сусла – более прогрессивный способ с минимальными потерями сухих веществ. Сусло для брожения готовят с использованием 70 % концентрата от расчетного количества, оставшиеся 30 % вносятся после сбраживания для ароматизации кваса. Концентрат квасного сусла (ККС) сначала разбавляют в чане предварительной разводки водой с температурой 30...35°С в соотношении 1:2...2,5, затем перекачивают в аппарат для брожения, где доводят водой до массовой доли сухих веществ 1,4... 1,6 %. Сюда же вносят сахарный сироп в количестве 25 % от расчетного, чтобы не допустить избыточного накопления спирта при брожении. Содержание сухих веществ в сусле не менее 2,5 % для хлебного кваса и 1,6 % – для окрошечного.

     Концентрат  квасного сусла плохо растворим в холодном квасе, поэтому сусло зачастую получают из всего количества ККС [1]. 

     2.4 Способы сбраживания квасного сусла и купажирование 

     Получение кваса проводится в 2 стадии: сбраживание  квасного сусла и купажирование кваса. В зависимости от способов проведения этих стадий, брожение может проводиться в бродильных чанах, бродилъно-купажном аппарате или цилиндроконических бродильных аппаратах.

     В бродильном чане, который представляет собой аппарат с охлаждающим змеевиком или рубашкой, проводится брожение кваса. Для купажирования служат купажные аппараты с мешалками. В бродильном чане готовят сусло, вносят закваску или дрожжи и ведут брожение при 25...30°С до снижения массовой доли сухих веществ на 1 % и достижения кислотности 2...4см³ раствора щелочи концентрацией 0,1 моль/дм³ на 100 см³ кваса. Температура регулируется путем охлаждения рассолом. Продолжительность брожения при этих условиях составляет 14...16 ч. Затем квас охлаждают до 6...7 °С для оседания дрожжей и перекачивают его в купажный аппарат. Для отделения дрожжей на сливное отверстие перед заполнением бродильного чана устанавливается сливной стакан.