СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КВАСНОГО СУСЛА "ПИКАЛОД" Российский патент 1999 года по МПК C12G3/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству безалкогольных напитков.

Квасное сусло может быть приготовлено рациональным, настойным способами или из концентрата квасного сусла.

Известен способ подготовки зернового сырья для производства квасного сусла по патенту РФ N 1837804, предусматривающий замачивание исходного сырья, проращивание, измельчение солода, смешивание его с водой, несоложенным сырьем и ферментными препаратами, осахаривание смеси с многоступенчатым нагревом от 41^oC до температуры кипения, фильтрацию затора и кипячение сусла. В процессе осахаривания одновременно с нагревом массу подвергают непрерывной гомогенизации при скорости движения 4- 6 м/с. [1]
Недостатком способа является высокая температура нагревания сусла (до 100^oC), что снижает биологическую ценность продукта из-за разрушения термолабильных компонентов.

Известен способ производства квасного сусла по а.с. N 1711791, предусматривающий смешение зернопродуктов с водой, введение в смесь ферментного препарата, нагрев, выдержку и разваривание зернопродуктов, смешивание полученной разваренной массы с ароматобразующим и красящим продуктом, осахаривание полученного затора, фильтрацию его с получением сусла, упаривание его с получением концентрата и термообработку последнего. В качестве ароматобразующего и красящего продукта используют предварительно увлажненную, обжаренную, измельченную и разваренную рожь, при этом увлажнение последней проводят до влажности 17-20%, а обжаривание - при 210 -220^oC. [2]
К недостаткам способа следует отнести трудо- и энергоемкий процесс подготовки ржи, используемый для улучшения органолептических свойств.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и выбранным в качестве прототипа является способ приготовления квасного сусла по рациональной схеме. [3] Способ включает следующие операции: хлебоприпасы (ржаной солод и ржаную муку) запаривают до приготовления сусла путем их подачи в определенных рецептурных количествах при постоянно работающих мешалках в запарник, где смешивают с предварительно нагретой до 50 - 60^oC водой, заданной в количестве 40- 100% от массы используемых продуктов. Запаривание продолжается 2 часа. В процессе запаривания сахара ржаного солода вступают в реакцию с аминокислотами, что приводит к образованию меланоидинов - ароматических и красящих веществ, благодаря чему хлебоприпасы приобретают ярко выраженный аромат свежеиспеченного хлеба и приятный коричневый цвет. При этом происходит также клейстеризация крахмала, что облегчает действие амилолитических ферментов ячменного солода на последующей стадии приготовления сусла. Заваренную массу подают в наполненный наполовину горячей (55^oC) водой заторный чан, что позволяет сохранить аромат. При перемешивании в смесь вносят ячменный солод, после чего затор оставляют для осахаривания. Процесс затирания запаренной массы производят по следующему режиму:
прогрев затора до 64^oC;
выдержка при 64^oC в течение 60 минут;
подогрев до 72^oC;
выдержка при 72^oC в течение 20 минут;
подогрев до 80^oC;
выдержка при 80^oC в течение 10 минут.

В процессе осахаривания происходит превращение крахмала в сахар под влиянием ферментов α- и β- амилазы, содержащихся в ячменном солоде. На этой стадии технологического процесса экстрактивные вещества, образовавшиеся в хлебоприпасах до затирания, переходят в жидкую фазу. Затем сусло отстаивают, декантируют и охлаждают. Содержание сухих веществ в общем сусле не ниже 1,5%. К недостаткам способа следует отнести узкую избирательность ферментативного гидролиза, проводимого под действием ферментов α- и β- амилазы, что позволяет осахарить только крахмал, но не позволяет расщепить некрахмальные полисахариды до легкоусвояемой формы и гидролизовать белок.

Задачей изобретения является создание способа приготовления квасного сусла, сочетающего традиционную национальную рецептуру и современную биотехнологию для расширения ассортимента русских безалкогольных напитков на основе базовых натуральных компонентов и ценного отечественного фитосырья.

Техническим результатом является усиление хлебного аромата напитка, повышение содержания экстрактивных легкоусвояемых и биологически активных веществ за счет гидролиза белков ржаной муки и дополнительного расщепления клетчатки, гемицеллюлозы и гумми- веществ.

Решение указанной задачи и достижение технического результата стало возможным благодаря тому, что в известном классическом способе [3] включающем операции подготовки сырья, заваривания хлебоприпасов (ржаной муки и ржаного солода), приготовления затора, фермантативного; гидролиза основных компонентов хлебоприпасов многоступенчатым нагревом от 55^oC до 80^oC, отстаивания сусла, отделение его от осадка и охлаждения, ферментативный гидролиз углеводов и белков осуществляют под действием ферментов эпифитной микрофлоры, вносимой на стадии приготовления затора с измельченной сухой бальзамной травосмесью в количестве 3-5% последней от массы хлебоприпасов, а квасное сусло подвергают повторному многоступенчатому нагреву при режиме первичной тепловой обработки.

Таким образом, в отличие от прототипа, в котором ферментативный гидролиз хлебоприпасов осуществляют под действием амилолитических и протеолитических ферментов ячменного солода, а в заявленном решении в ферментативном гидролизе участвуют ферменты трех направлений : амилолитического, протеолитического, цитолитического, являющиеся продуктом жизнедеятельности типичной микрофлоры. Типичную микрофлору сухой травы составляют Erwinia herbicola ( травяная палочка). Bacillus subtilis ( сенная палочка), молочно-кислые и масляно-кислые бактерии. Травяная палочка и молочно-кислые бактерии не образуют спор и поэтому погибают на начальном этапе тепловой обработки. Особого внимания заслуживает наличие спорообразующих бацилл и клостридий. Сенная палочка и масляно-кислые бактерии находятся на поверхности сухой травы в виде спор. При споруляции образуется дипиколиновая кислота (пиридин-2,6-дикарбоновая кислота). В зрелых спорах эта кислота находится в виде хелата с кальцием и может составлять 10-15% массы спор. В состав белков споровой оболочки Bacillus subtilis входит 7 низкомолекулярных полипептидных комплексов, богатых тирозином, дитирозином и содержат в 4-5 раз больше, чем вегетативная клетка цистина и цестеина. Установлено, что типичная микрофлора сухой травы безопасна для человека и находит применение в промышленном производстве ферментных препаратов. Кроме того, сухая смесь лекарственных и луговых трав также подвергается ферментативному гидролизу и обогащает квасное сусло. Известно, что ферментированый сок сухой травосмеси по пищевой ценности приближен к обрату. [4]
Расширение видов ферментов, участвующих в гидролизе за счет изменения источника ферментов ( ячменного солода на сухую травосмесь) позволило расщепить не только крахмальные углеводы и белки, но и гемицеллюлозу и гумми-вещества, составляющие оболочку. Рожь в отличие от всех злаков имеет их до 18 %. Разрушение клеточных стенок заметно улучшает процесс извлечения экстрактивных веществ.

Осуществление повторного процесса тепловой обработки позволяет завершить процесс ферментативного гидролиза и перехода экстрактивных веществ в квасное сусло, что особенно важно в связи с использованием в технологическом процессе сухой травосмеси.

В качестве бальзамной травосмеси добавляют сухие луговые травы при следующем соотношении компонентов, % к массе хлебоприпасов:
Ежа сборная - 0,1 - 0,25
Кострец безостый - 0,1 - 0,3
Мятлик луговой - 0,1 - 0,25
Пырей ползучий - 0,01 - 0,5
Клевер луговой - 0,01 - 0,5
Тимофеевка луговая - 0,1 - 0,4
Тысячелистник обыкновенный - 0,1 - 0,3
Сурепка дуговидная - 0,01 - 0,2
Полынь горькая - 0,005 - 0,01
Люцерна - 0,05 - 0,2
Нивяник - 0,1 - 0,6
Подмаренник 0,2 - 0,5
Лапчатка гусиная - 0,05 - 0,1
Эспарцет - 0,01 - 0,03
Хвощ полевой - 0,02 - 0,5
Чабрец - 0,02 - 0,1
Шалфей - 0,03 - 0,06
Кровохлебка - 0,01 - 0,1
Донник - 0,01 - 0,2
Зверобой - 0,05 - 0,5
Душица - 0,05 - 0,5
Мята - 0,05 - 0,5
Одуванчик - 0,05 - 0,2
Овсянница - 0,03 - 0,05
Череда - 0,03 - 0,05
Как видно из предложенного качественного состава бальзамной композиции в последнюю включены традиционные национальные травы, обладающие общеукрепляюшим (шалфей, череда, овсянница, одуванчик, чабрец, сурепка), успокаивающим (мята, душица, зверобой, тысячелистник и нивяник) и тонизирующим (пырей, клевер, люцерна, хвощ, подмаренник, мятник) эффектом.

В зависимости от вариаций составляющих ингредиентов в заявленных пределах получают напиток с преобладающими успокаивающими, либо тонизирущими, либо нейтральными свойствами, но в любом случае полученное квасное сусло обладает наряду с оригинальными ярко выраженными органолептическими свойствами, общеукрепляющим действием, что становится крайне актуальным в связи с ухудшением экологической обстановки.

Способ иллюстрируется схемой производства квасного сусла, представленной на чертеже.

Практическое выполнение предлагаемого способа подробно показано на примере 1.

Пример 1.

Ржаной солод (1) и муку (2) взвешивают на весах в соответствии с рецептурой и передают по нории в разводной аппарат (3), снабженный мешалкой, где сырье заваривают горячей водой (4) в количестве 30 % от предусмотренного рецептурой.

4 % бальзамной травосмеси (5) от массы хлебоприпасов, соответствующей среднему составу композиции (см. ниже) и заваренную смесь (6) подают на приготовление затора в заторный аппарат (7), оснащенный змеевиком для подогрева. Заторный аппарат наполнен водой (8) в количестве 50% от предусмотренного рецептурой. В заторном аппарате проводят процесс ферментативного гидролиза (осахаривания) при следующем режиме нагрева:
подогрев затора до 64^oC и выдержка в течении 60 минут;
подогрев затора до 72 - 75^oC и выдержка в течении 40 - 60 минут;
подогрев затора до 80^oC и выдержка в течении 10 минут.

Полученное гидролизованное сусло (10) охлаждают до температуры 18±3^oC, а затем подвергают повторной тепловой обработке в первичном режиме(9) при этом в затор подают оставшиеся 20 % горячей воды, учитывая, что гидромодуль равен 1:4. Гидролизованное сусло (10) декантируют (11), охлаждают. Готовое сусло ( 12) подают на стадию розлива (13).

Полученное квасное сусло " Пикалод" расфасовывают, маркируют и упаковывают. Квасное сусло, расфасованное в потребительскую тару доохлаждают при температуре 0-8^oC в течении 6 - 12 часов. Оптимальным количеством сухой травосмеси для получения квасного сусла, отличающегося лучшими свойствами является количество 4% травосмеси от массы хлебоприпасов в следующем качественном и количественном составе в % от массы хлебоприпасов :
Ежа сборная - 0,15 - 0,25
Кострец безостый - 0,15 - 0,25
Мятлик луговой - 0,15 - 0,25
Пырей ползучий - 0,08 - 0,12
Клевер луговой - 0,15 - 0,25
Тимофеевка луговая - 0,08 - 0,12
Тысячелистник обыкновенный - 0,1 - 0,3
Сурепка дуговидная - 0,08 - 0,12
Полынь горькая - 0,005 - 0,01
Люцерна - 0,08 - 0,12
Нивяник - 0,4 - 0,6
Подмаренник - 0,2 - 0,4
Лапчатка гусиная - 0,08 - 0,1
Эспарцет - 0,01 - 0,03
Хвощ полевой - 0,01 -0,03
Чабрец - 0,01 - 0,03
Шалфей - 0,04 - 0,06
Кровохлебка - 0,01 - 0,05
Донник - 0,01 - 0,2
Зверобой - 0,3 - 0,5
Душица - 0,3 - 0,5
Мята - 0,3 - 0,5
Одуванчик - 0,05 - 0,1
Овсянница - 0,03 - 0,04
Череда - 0,03 - 0,04
Полученное квасное сусло отличается удовлетворительной вязкостью, насыщенным коричневым цветом, выраженным кисловато-сладким вкусом и приятным хлебным ароматом. Количество сухих веществ не менее 12 %.

Пример 2. Способ по примеру 1. Качественный и количественный состав бальзамной травосмеси по компонентам аналогичен примеру 1. Взято сухой бальзамной травосмеси 3 % от массы хлебоприпасов. Полученное квасное сусло представляет собой непрозрачную, немного вязкую жидкость темно-коричневого цвета, кисловато-сладкого вкуса и с приятным хлебным ароматом. Количество сухих веществ не менее 10 %.

Пример 3. Способ по примеру 1. Качественный и количественный состав бальзамной травосмеси по компонентам аналогичен примеру 1. Взято сухой бальзамной композиции 2,5% от массы хлебоприпасов. Данное квасное сусло имеет невыраженный вкус, слабый аромат и содержание сухих веществ не менее 5%, поэтому считаем нецелесообразным использовать бальзамную композицию в количестве 2,5% от массы хлебоприпасов.

Пример 4. Способ по примеру 1. Качественный и количественный состав бальзамной травосмеси по компонентам аналогичен примеру 1. Взято сухой бальзамной композиции 5% к массе хлебоприпасов. Квасное сусло, полученное по данной рецептуре отличается хорошими органолептическими показателями (внешний вид, цвет, вкус, аромат). Консистенция полученного квасного сусла менее вязкая, хотя содержание сухих веществ не менее 12%.

Пример 5. Способ по примеру 1. Состав бальзамной композиции аналогичен примеру 1. Взято сухой травосмеси 5,5% к массе хлебоприпасов. Полученное квасное сусло имеет кормовой привкус и травяной аромат, что не свойственно для квасного сусла и данное количество бальзамной композиции не рекомендуется для производства.

Пример 6. Способ производства по примеру 1. Взято сухой бальзам ной травосмеси в количестве 4%, состав бальзамной композиции смеси приведен ниже, % к массе хлебоприпасов:
Ежа сборная - 0,15
Кострец безостый - 0,25
Мятлик луговой - 0,15
Пырей ползучий - 0,01
Клевер луговой - 0,01
Тимофеевка луговая - 0,2
Тысячелистник обыкновенный - 0,3
Сурепка дуговидная - 0,01
Полынь горькая - 0,01
Люцерна - 0,05
Нивяник - 0,5
Подмаренник - 0,2
Лапчатка гусиная - 0,05
Эспарцет - 0,02
Хвощ полевой - 0,02
Чабрец - 0,1
Шалфей - 0,03
Кровохлебка - 0,03
Донник - 0,05
Зверобой - 0,5
Душица - 0,5
Мята - 0,5
Одуванчик - 0,2
Овсянница - 0,05
Череда - 0,05
Квасное сусло с данным составом бальзамной композиции обладает успокаивающим действием за счет большей доли лекарственных трав седативного действия (мята, душица, зверобой, тысячелистник, нивяник) при всех положительных качествах заявляемого напитка.

Пример 7. Способ производства по примеру 1. Взято сухой бальзамной травосмеси 4 % к массе хлебоприпасов, состав бальзамной композиции смеси приведен ниже, % к массе хлебоприпасов:
Ежа сборная - 0,2
Кострец безостый - 0,3
Мятлик луговой - 0,2
Пырей ползучий - 0,5
Клевер луговой - 0,5
Тимофеевка луговая - 0,4
Тысячелистник обыкновенный - 0,2
Сурепка дуговидная - 0,2
Полынь горькая - 0,01
Люцерна - 0,2
Нивяник - 0,1
Подмаренник - 0,2
Лапчатка гусиная - 0,1
Эспарцет - 0,02
Хвощ полевой - 0,5
Чабрец - 0,05
Шалфей - 0,03
Кровохлебка - 0,1
Донник - 0,1
Зверобой - 0,05
Душица - 0,05
Мята - 0,05
Одуванчик - 0,05
Овсянница - 0,05
Череда - 0,05
Квасное сусло, полученное по примеру 7, кроме хороших органолептических показателей обладает выраженными тонизирующими свойствами, так как в составе бальзамной композиции преобладают пырей ползучий, клевер луговой, люцерна, хвощ полевой, мятлик луговой, подмаренник и др.

Таким образом, как видно из примера 1 и схемы производства квасного сусла, технология квасного сусла "Пикалод" сходна с рациональной технологией производства квасного сусла, поэтому отсутствует проблема технического оснащения данного производства. Кроме того, новая технология имеет ряд преимуществ: во-первых, за счет использования дешевого и эффективного источника ферментов; во-вторых, растительное сырье и микроорганизмы повышают биологическую ценность квасного сусла "Пикалод"; в-третьих, многоступенчатая тепловая обработка позволяет более полно провести гидролиз компонентов сырья, о чем свидетельствует содержание сухих веществ не менее 10 %, тогда как в прототипе 1,5 % и провести пастеризацию продукта.

И, как следствие, совокупность существенных отличий позволила создать национальный способ производства квасного сусла "Пикалод", обладающего бальзамическими и оригинальными органолептическими свойствами.

Как видно из примеров, наилучшим соотношением вносимой бальзамной травосмеси является 3-5 % к массе зернопродуктов. Варьируя удельный вес отдельных трав в заявленных пределах, можно сделать квасное сусло с заданным успокаивающим (пример 6) или тонизирующим (пример 7) эффектами.

Источники информации
1. Патент РФ N 1837804 "Способ подготовки зернового сырья для производства квасного сусла", МКИ 5 A 23 L 2/00, БИ N 32, оп. 30.08.93.

2. Авторское свидетельство N 1711791 "Способ производства концентрата квасного сусла", МКИ 5 A 23 L 2/00, БИ N 6, оп. 15.02.92.

3. "Приготовление квасного сусла", "Технология пива и безалкогольных напитков" Чукмасова М.А., Рудольф В.В., 1971, с 407 - 408 (прототип).

4. Бекер М.Е. и др. Биотехнология. - М.: Агропромиздат, 334 с.

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, а именно при производстве безалкогольных напитков. Способ производства квасного сусла предусматривает заваривание хлебоприпасов (ржаного солода и ржаной муки), ферментативный гидролиз основных компонентов сырья с помощью ферментов микроорганизмов эпифитной микрофлоры (амилолитических, протеолитических и цитолитических ферментов). Причем ферменты вносят на стадии приготовления затора с измельченной сухой бальзамной травосмесью в количестве 3-5% от массы хлебоприпасов. Ферментативный гидролиз осуществляют с многоступенчатым нагревом 60 - 80^oC. Полученное квасное сусло подвергают повторной многоступенчатой температурной обработке, режим которой соответствует режиму первичного теплового нагрева. В качестве измельченной сухой бальзамной травосмеси используют смеси луговых трав; еж сборный, кострец безостный, маятник луговой, пырей ползучий, клевер луговой, тимофеевку луговую, тысячелистник обыкновенный, сурепку дуговидную, полынь горькую, люцерну и нивяник. Также используют подмаренник, лапчатку гусиную, эспарцет, хвощ полевой, чабрец, шалфей, кровохлебку, донник, зверобой, душицу, мяту, одуванчик, овсянницу и череду. Данный способ позволяет получить квасное сусло, обладающее бальзамическими и оригинальными органолептическими свойствами. Кроме того, варьируют удельным весом отдельных трав. Можно получить квасное сусло с заданным успокаивающим или тонизирующим эффектами. 1 з. п. ф-лы,1 ил.

1. Способ производства квасного сусла, предусматривающий подготовку сырья, заваривание хлебоприпасов (ржаного солода и ржаной муки), приготовление затора, ферментативный гидролиз основных компонентов хлебоприпасов с многоступенчатым нагревом от 60 до 80^oC, отстаивание сусла, отделение его от осадка и охлаждение, отличающийся тем, что гидролиз основных компонентов сырья осуществляют ферментами микроорганизмов эпифитной микрофлоры, вносимой на стадии приготовления затора с измельченной сухой бальзамной травосмесью в количестве 3 - 5% последней от массы хлебоприпасов, а квасное сусло подвергают повторной многоступенчатой температурной обработке в режиме первичного теплового нагрева. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сухой бальзамной травосмеси вносят измельченную смесь луговых трав при следующем соотношении компонентов, % от массы хлебоприпасов:
Ежа сборная - 0,1 - 0,25
Кострец безостый - 0,1 - 0,3
Мятлик луговой - 0,1 - 0,25
Пырей ползучий - 0,01 - 0,5
Клевер луговой - 0,01 - 0,5
Тимофеевка луговая - 0,1 - 0,4
Тысячелистник обыкновенный - 0,1 - 0,3
Сурепка дуговидная - 0,01 - 0,2
Полынь горькая - 0,005 - 0,01
Люцерна - 0,05 - 0,2
Нивяник - 0,1 - 0,6
Подмаренник - 0,2 - 0,5
Лапчатка гусиная - 0,05 - 0,1
Эспарцет - 0,01 - 0,03
Хвощ полевой - 0,02 - 0,5
Чабрец - 0,02 - 0,1
Шалфей - 0,03 - 0,06
Кровохлебка - 0,01 - 0,1
Донник - 0,01 - 0,2
Зверобой - 0,05 - 0,5
Душица - 0,05 - 0,5
Мята - 0,05 - 0,5
Одуванчик - 0,05 - 0,25
Овсянница - 0,03 - 0,05
Череда - 0,03 - 0,05