Удосконалення рецептурного складу та технологічного процесу виробництва квасу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ

Кафедра технології харчування

Курсовий проект

з дисципліни

«Технологія продукції підприємств ресторанного господарства»

На тему: Удосконалення рецептурного складу та технологічного процесу виробництва квасу

Харків 2011

ЗМІСТ

1.             Характеристика технологій виробництва квасу та перспективи використання в його складі сухих дріжджів й молочнокислих бактерій              5

1.1.             Загальна характеристика квасу, асортимент, харчова та біологічна цінність              5

1.2.             Аналіз рецептурного складу та технології виробництва квасу              9

1.3.             Характеристика сухих дріжджів та культур молочнокислих бактерій для квасу              21

1.4.             Аналіз сучасного асортименту квасу на ринку України              27

2.             Організація теоретичних та експериментальних робіт              31

3.             Удосконалення рецептурного складу та ТПВ квасу шляхом використання сухих дріжджів та молочнокислих бактерій              34

Висновки              39

Список літератури              41

ВСТУП

Хлібний квас має свою багатовікову історію і по праву вважається українським національним напоєм. Перша згадка про нього є в літописі – у 988 році з нагоди хрещення киян князь Володимир наказав роздати їм їжу та напої: мед в бочках та хлібний квас.

За старих часів готували хлібні, фруктові, ягідні, медові та інші кваси. Сировиною для виробництва квасу були жито, ячмінь, пшоно, гречка, фрукти, ягоди, мед, цукор, різні прянощі, трави, коріння і т. д. З цієї сировини готували сусло (водний екстракт), який потім зброджували.

На Україні було більше ніж 150 рецептів квасів: квас Солодкий, Кислий, Старовинний, Північний, Весняний, Ароматний, Темний, Білий, Селянський, Сухарний, М’ятний, Квас для окрошки, кислі Щі, Монастирський, Його Імператорської Величності Семенівського полку, квас з хроном, кмином, запашний квас, Боярський, Сільський, Козацький, Волзький, Київський, Воронезький, Московський, Брусничний, Журавлинний, Морошковий, Горобиновий і Барбарисовий, Вишневий, Малиновий, Суничний, Смородиновий, Абрикосовий, Лимонний, Апельсиновий, Імбирний, Фруктовий та інші.

Незважаючи на велике поширення квасу, технологія приготування його була примітивна, а квасоварильні заводи характеризувалися невеликою потужністю та переважним використанням ручної праці. При переробці хлібної сировини (сухарі, квасні хлібці, борошно, солод і т. д.) в процесі виробництва квасу втрачалося до 30 % екстрактивних речовин, тобто речовин, здатних при затиранні (змішуванні подрібнених зернопродуктів з водою) переходити в розчин.

Сучасний хлібний квас за смаковими, спрагогамуючими й освіжаючими властивостями – один з кращих слабоалкогольних напоїв. Він містить діоксид вуглецю, спирт й молочну кислоту, що утворилися під час бродіння та обумовлюють гостроту смаку. Квас володіє освіжаючою дією, а також містить корисну для організму людини мікрофлору (дріжджі та молочнокислі бактерії), вітаміни (B1, B2, PP, D, пантотенову кислоту), макро- та мікроелементи (Fe, K, Na, Ca, Mg, P, S, Cl, Mo).

Квас – відносно калорійний напій, в 1 л якого міститься 840-1260 кДж (200-300 ккал). Живильною основою хлібного квасу є вуглеводи (сахароза, мальтоза, декстрини) та амінний азот. Комплекс зазначених компонентів з вуглеводами й амінокислотами визначає корисність хлібного квасу. Крім того, відомо, що молочнокислі бактерії і продукт їхньої життєдіяльності – молочна кислота – стабілізують дію шлунково-кишкового апарату людини, пригнічуючи і знешкоджуючи хвороботворні мікроорганізми та регулюючи кислотність шлунка. Квас сприяє обміну речовин, регулює функції центральної нервової системи, сприяє окислювально-відновним процесам при диханні живих клітин, нормальному розподілу солей у кісткових тканинах, а також поліпшує діяльність серцево-судинної системи. Диоксид вуглецю підсилює секрецію та покращує засвоєння їжі. Хлібний квас підвищує апетит людини. [1, с. 5-7]

Зараз перед квасоварильною галуззю стоять великі завдання по впровадженню нової ефективної техніки й технології, здатних забезпечити повне та комплексне використання сільськогосподарської сировини, здійснити комплексну механізацію й автоматизацію виробничих процесів, провести необхідні заходи щодо економії енергоресурсів та води.

1.            Характеристика технологій виробництва квасу та перспективи використання в його складі сухих дріжджів й молочнокислих бактерій

1.1.           Загальна характеристика квасу, асортимент, харчова та біологічна цінність

Кваси є слабоалкогольними освіжаючими напоями – продуктами незакінченого молочнокислого й спиртового бродіння. Вони мають солодко-кислий смак, специфічний запах та колір, від світло- до темно-коричневого. Сировиною для виробництва хлібного квасу служить сухий житній (томлений або ферментований) солод, а також сухий ячмінний солод, житнє борошно, або квасні хлібці або сухий квас і цукор. [2, с. 303]

Багатовіковий досвід показав, що квас сприяє збереженню здоров’я і підвищує працездатність. Ще в 1913 році В. С. Сотніков підтвердив, що в квасі гинуть тифозні й паратифозні мікроорганізми. [6, с. 212]

Великий російський хімік Д. І. Менделєєв писав, що «російський квас з його кислотністю та здоровим ситним смаком потрібен всім». [10]

Якщо врахувати, що поряд з мікроелементами в квасі міститься більше 10 амінокислот, і з них 8 незамінних, то значення квасу стає ще більш вагомим. За дією на організм людини квас подібний до кефіру, кислого молока, кумису й ацидофіліну.

Що стосується дріжджів, що входять до складу квасу, то ці одноклітинні організми, які не містять хлорофілу, вважалися мало не панацеєю від усіх недуг і широко використовувалися при затримці росту у дітей, недостатності молока у годуючих матерів, лікуванні різних інфекцій, запальних процесів, розладах шлунка, кишечника, порушенні діяльності органів дихання і кровотворення. Їх вважають прекрасним лікувальним засобом при цукровому діабеті, дифузному токсичному зобі, ентероколітах, нервових захворюваннях, рекомендують при порушеннях функції печінки та підшлункової залози, при атрофії зорового нерва, пігментному ретиніті, фурункульозі, остеомієліті і в багатьох інших випадках.

Зараз більшість фахівців пояснює багатогранну терапевтичну дію дріжджів тим, що до їх складу входять вітаміни та незамінні амінокислоти, білки, які засвоюються організмом людини на 80…90 %, тобто краще, ніж білки м’яса. Однак лікарі не радять пити квас хворим на виразкову хворобу, хронічний гастрит з підвищеною кислотністю, хворим колітом і ентеритом, подагру, людям, які страждають захворюваннями печінки. Для них підійде неферментований солодовий екстракт. [6, с. 212]

Асортимент квасів та напоїв на хлібній сировині, що випускаються безалкогольною промисловістю, представлений наступними найменуваннями:

–               кваси, що виробляються методом бродіння:

хлібний, для окрошки, Дніпровський, хлібний для працівників гарячих цехів, Яблучний;

–               кваси пляшкового розливу та напої з хлібної сировини:

кваси – Російський, Московський, Литовська, Ароматний, Медовий, М’ятний, квас з хріном; напої на хлібній сировині – «Здоров’я», «Осінь», «Останкінський», «Ризький солодовий», «Богатирський »та інші.

Кваси, що готуються методом бродіння, являють собою продукт незакінченого спиртового й молочнокислого бродіння квасного сусла, одержуваного із суміші екстрактивних речовин хлібної сировини або яблучного екстракту та цукрового сиропу з додаванням до деяких їх видів молочної сироватки, аскорбінової кислоти, хлориду натрію, хлориду кальцію, кальцію фосфорнокислого.

Кваси пляшкового розливу та напої з хлібної сировини – непрозорі, коричневого кольору, кисло-солодкі на смак або мають приємну гірчинку (наприклад, напої «Здоров’я» і «Ризький солодовий»). Смак і аромат їх залежать від використаної сировини та різних добавок: хлібний (кваси Московський, Російський), солодовий (напої «Здоров’я», «Ризький солодовий»), з медовим відтінком (квас Медовий, напій «Останкінський»), із запахом кмину (квас Литовський) та інші. [4, c. 348]

Поживна цінність 1 дм3 квасу складає 1000-1179 кДж (240-280 ккал). [1, с. 295]

Кваси добре втамовують спрагу, містять спирт, диоксид вуглецю, молочну та оцтову кислоти, азотисті речовини, цукор, декстрини, мінеральні речовини, вітаміни В та D.

Сорти квасу, що випускаються промисловістю, повинні задовольняти вимогам, наведеним у табл. 1.1.1.

Фізико-хімічні показники квасів пляшкового розливу та напоїв на хлібній сировині наведені в табл. 1.1.2. [4, с. 369-370]

Порівняльний хімічний склад пива та квасу (табл. 1.1.3.) дозволяє зробити висновок, що обидва види напоїв містять приблизно однакову кількість вуглеводів, мінеральних речовин, вітамінів В1, В2, РР, однак, у квасі менше спирту, більше органічних кислот, завдяки чому квас має більш виражене освіжаючу дію. [3, с. 12]

Табл. 1.1.1. Характеристика показників якості квасів, що готуються методом бродіння

Таблиця 1.1.2. Характеристика фізико-хімічних показників квасів пляшкового розливу напоїв на хлібному квасі

Табл. 1.1.3. Порівняльний хімічний склад пива та квасу

Концентрати та екстракти квасів виробляються на основі ККС і призначені для реалізації населенню або для виробництва напоїв на зерновій сировині для пляшкового розливу шляхом змішування з газованою водою.

Випускається концентрат збагаченого квасного сусла (КОКС) з додаванням згущеної молочної сироватки для виробництва квасу. Сухих речовин у ньому 67 %, кислотність (30±10) см3 розчину NaOH концентрацією 1 моль/дм3 на 100 г концентрату.

Асортимент концентратів для виробництва напоїв на зерновій сировині пляшкового розливу та екстрактів квасів досить великий. Найбільш поширені наступні:

–        Концентрат квасу (для реалізації населенню) з додаванням цукрового сиропу й молочної кислоти;

–        Концентрат «Російського квасу» з додаванням цукрового сиропу й лимонної кислоти;

–        Концентрат «Московського квасу» з додаванням цукрового сиропу й молочної кислоти;

–        Екстракт окрошковий квасного напою з додаванням цукру, молочної кислоти, кухонної солі, гірчиці та ефірного кропового масла; призначений для реалізації населенню та на підприємствах масового харчування;

–        Екстракт квасу для Російської окрошки з додаванням цукрового сиропу, колеру.

Концентрати та екстракти квасу використовуються для виробництва квасних напоїв, які отримують за технологією безалкогольних напоїв. [3, с. 28-29]

Висока харчова цінність квасу обумовлена вмістом у ньому необхідних хімічних елементів. У 100 г житнього зерна входить 80 мг кальцію, 340 мг фосфору, до 13 мг заліза, 1,8 мг міді, до 8 мг марганцю, 5 мг молібдену, 3,5 мг цинку, 11 мг кобальту, 0,2 мг вітаміну В6 стільки ж каротину, піридоксину та рибофлавіну, 1,2 мг вітаміну РР, до 2 мг вітаміну Е, 2 г білків, 50 г вуглеводів, 2 г золи, 3 г органічних кислот. [10]

1.2.           Аналіз рецептурного складу та технології виробництва квасу

Сировиною для виробництва хлібного квасу є житній солод, житнє борошно, ячмінний солод, цукор та інші продукти. Основні стадії його виробництва включають: отримання житнього солоду, приготування квасного сусла, зброджування квасного сусла та купажування квасу.

Квасне сусло отримують декількома способами в залежності від сировини, що використовується: настійним, раціональним та з концентрату квасного сусла.

Настойний спосіб полягає у екстрагуванні розчинних речовин з подрібнених квасних хлібців шляхом двох- або триразового настоювання в гарячій воді. [1, с. 295]

Однократним настоюванням можна витягти близько 50 % екстрактивних речовин, тому проводять трикратне настоювання за t = 70 C, тому що більш висока температура надає суслу смак вареного продукту.

Для настоювання в настійний чан набирають гарячу воду, засипають при перемішуванні сухий квас, ретельно перемішують і настоюють певний час, зливають отримане сусло й знову заливають водою. Температура води для першого настоювання 80-90 C, для другого та третього – 70 C.

Тривалість перемішування при першому заливі 30 хв., при другому та третьому – 20 хв.; тривалість настоювання для отримання першого сусла – 1,5…2 год., другого сусла – 1,5 год., третього сусла – 1 год. Отримані три сусла охолоджують до 25 C, змішують і направляють на бродіння. Загальне сусло повинно містити не менше 1,5 % сухих речовин; кількість сусла за об’ємом має дорівнювати об’єму приготованого квасу.

Приготування квасного сусла настойним способом проводять в нескладному обладнанні (настійний чан), і тому цей метод застосовується переважно на малих підприємствах. [2, с. 303]

Раціональним способом квасне сусло отримують шляхом попереднього запарювання під надлишковим тиском протягом 2 год. житнього дробленого ферментованого солоду та житньої муки. [1, c. 295]

Сусло готують у запарнику, в який засипають житній солод і житнє борошно та наливають гарячу воду в кількості 40-100 % від маси заданих хлібних припасів. Вміст запарників при безперервному перемішуванні прогрівають парою протягом 2 год. під тиском 0,15-0,2 МПа. При розварюванні утворюються меланоїдини з приємним запахом. Розварену масу розріджують холодною водою і передають в заторний чан, куди попередньо наливають воду з температурою 55 C та засипають ячмінний солод. Під дією амілолітичних ферментів солоду крохмаль перетворюється на мальтозу та декстрини.

Процес оцукрювання проводять при перемішуванні й наступному режимі: підігрів затору до 65 C, витримка протягом 60 хв.; підігрів до 72 C, витримка протягом 20 хв.; підігрів до 80 C, витримка протягом 10 хв. У першому періоді оцукрювання при 64 C розпадаються крохмаль і декстрини до мальтози. У наступних періодах крохмаль розріджується і накопичуються декстрини. Після закінчення оцукрювання сусло відділяють від гущі фільтрацією в фільтраційному чані або сепарацією. Сусло передають до збірки, а гущу заливають водою при температурі 60-70 C, розмішують та отримують друге сусло, яке приєднують до першого, іноді отримують і третє сусло. Загальне сусло повинно містити не менше 1,5 % сухих речовин; кількість сусла за об’ємом має дорівнювати об’єму приготованого квасу. Сусло охолоджують до температури 25 C і передають на бродіння. [2, с. 306-307]

В даний час проводяться дослідження і розробляються технологічні режими одержання квасного сусла з житнього й ячмінного солоду з додаванням житнього борошна за режимами пивоварного виробництва. [3, с.40-41]

Переваги раціонального способу:

–        більш високий вихід екстрактивних речовин, що знижує витрати сировини на приготування квасу на 27%;

–        нижче витрати ручної праці та виключена трудомістка операція приготування квасних хлібців. [2, с. 30]

Отже, в основі технології виготовлення квасів лежать анаеробні процеси незавершеного спиртового й молочнокислого бродіння. Сумарні рівняння цих процесів із зазначенням кількості теплоти, що виділяється, наведені нижче:

С6Н12O6              2С2Н5ОН + 2СO2 + 117 кДж,

C6H12O6              2СН3СНОНСООН + 75,36 кДж.

Теплота, яка виділяється в ході бродіння, відводиться з апарата через теплообмінники, куди надходить хладагент. Бродіння проводять за t = 30 C. [5, с. 49]

Принципова технологічна схема виробництва квасу представлена на рис. 1.2.1.

Рис. 1.2.1. Принципова технологічна схема виробництва квасу

1 Солодування – (англ. malting) процес приготування солоду, під час якого відбувається перетворення вуглеводів в форму, сприятливу для їх розщеплення дріжджовими клітинами в алкоголь та вуглекислий газ. Зерно (ячмінь, жито та ін.) занурюють у воду, пророщують, потім сушать для перетворення нерозчинного крохмалю в розчинні речовини й цукор.

2 Купажування – (фр. coupage) змішування збродженого сусла з цукровим сиропом та колером.

Технологічний процес виробництва хлібного квасу методом бродіння складається з наступних стадій: приготування сусла → приготування цукрового сиропу та колеру → приготування комбінованої розводки чистих культур дріжджів й молочнокислих бактерій → бродіння сусла → купажування збродженого сусла → розлив квасу. [4, c. 348]

Бродіння квасного сусла на більшості заводів ведуть у відкритих бродильних чанах. Після зливу загального сусла у бродильний чан додають 25 % цукру від кількості, передбаченого рецептурою у вигляді цукрового сиропу концентрацією 60…65 % сухих речовин і добре перемішують. Потім вносять комбіновану закваску з чистих культур дріжджів й молочнокислих бактерій. Бродіння ведуть до зниження кислотності до 2,0…2,5 см3 1 н розчину лугу на 100 см3 квасу. Підтримують температуру 25…28 C. Тривалість бродіння становить 14…16 год.