Лекція 14. Сировина та напівфабрикати у виробництвы квасу

План лекції

1. Асортимент та характеристика квасів і напоїв на хлібній сировині.

2. Основна сировина у виробництва квасу.

3. Технологія напівфабрикатів у виробництві квасу:

a. Приготування квасних хлібців і сухого квасу;

b. Приготування концентрату квасного сусла (ККС) із свіжопророслого житнього солоду та несолодженої сировини;

c. Приготування ККС із сухих солодів і несолодженої сировини;

d. Приготування концентрату квасу.

1. Безалкогольні ферментовані напої (напої бродіння) є найперспективнішою групою з точки зору лікувально-профілактичного впливу на організм людини, їх активна оздоровча дія зумовлена наявністю біологічно активних речовин, як внесених з натуральною рослинною сировиною, так і утворених у процесі життєдіяльності корисних для організму людини культур мікроорганізмів, а також присутністю в готових напоях цих мікроорганізмів.

Найвідомішим представником напоїв цієї групи є хлібний квас, що має чітко виражений аромат свіжовипеченого житнього хліба, темно-коричневий коліру та кисло-солодкий смак. Високі смакові якості і корисні для організму людини властивості презентують його як напій, що прекрасно вгамовує спрагу та освіжає. Мікрофлора хлібного квасу - дріжджі і молочнокислі бактерії, що збагачують напій вітамінами В₁, В₂, РР, D, молочною кислотою. Квас пригнічує і знезаражує хвороботворну мікрофлору кишківника, регулює його кислотність, сприяє кращому обміну речовин, окисно-відновним процесам при диханні живих клітин, нормальному відкладенню солей у кісткових тканинах, покращує діяльність серцево-судинної системи і регулює функції нервової системи.

Відомо понад 150 різних рецептів хлібних, фрукових, ягідних та медових квасів, для приготування яких викорисовують натуральну екологічно чисту сировину: жито, ячмінь, пшеницю, гречку, фрукти, ягоди, мед, цукор і різноманітні прянощі, трави, коріння тощо.

Асортимент квасів і напоїв на хлібній сировині представлений:

ü напоями, які готують методом зброджування(хлібний квас, квас для окрошки, Дніпровський квас, квас хлібний для гарячих цехів);

ü газованими напоями та напоями на хлібній сировині пляшкового розливу (кваси Руський, Московський, Литовський, ароматний, медовий та ін).

Кваси, які готують методом зброджування є продуктами незакінченого спиртового та молочнокислого бродіння квасного сусла, одержаного із суміші екстрактивних речовин хлібної сировини або яблучного екстракту і цукрового сиропу з додаванням молочної сироватки, аскорбінової кислоти та інш.

Кваси пляшкового розливу і напої з хлібної сировини готують на основі концентратів квасу з наступним розведенням їх водою та насиченням СО₂ - непрозорі, коричневого кольору, кисло-солодкі на смак, їх властивості залежать від використовуваної сировини та добавок.

Органолептичні і фізико-хімічні показники квасів і напоїв на хлібній сировині нормуються галузевими стандартами і повинні відповідати встановленим для них технічним умовам.

Усі кваси коричневого кольору, кисло-солодкі на смак, мають яскраво виражений аромат житнього хліба, а завдяки насиченню СО₂- хороші освіжуючі якості. Квас для окрошки має світліше забарвлення і кисліший смак.

Кваси, які готують шляхом бродіння, є непрозорими напоями, при відстоюванні яких утворюється незначний осад з дріжджів і частинок хлібопродуктів. Вміст сухих речовин і спирту у них величини змінні. Вміст сухих речовин (СР) – 3.0-3.2 % для квасу для окрошки і 5.4-5.8 % для інших квасів. Вміст спирту – 0.4-0.6 % мас. При доброджуванні у торгівельній мережі вміст СР у квасі зменшується відповідно до 1.6-2.8 % і до 4.2-5.3 %, а вміст cпирту зростає до 0.6-1.2 % мас. Кислотність квасів - зростає від 20-40 до 20-50 мл 1 н NaOH/100 мл.

Вміст СР у квасах пляшкового розливу та напоях, виготовлених на хлібній сировині - від 7,3 до 14,0 г/100 г напою. При доброджуванні у торгівельній мережі вміст СР у них також зменшується,а вміст алкоголю зростає. Кислотність таких напоїв - 2-4 мл 1 н NaOH/100 мл квасу; вміст СО₂ - не менше 0.3-0.35 % масс. Стійкість квасів 3-8 діб.

 

2. Основною сировиною у виробництві квасу є жито, основна частка якого йде на виробництво житнього солоду, а також житньої муки. Харчова цінність квасу визначається вмістом у житі крохмалю, а біологічна цінність – наявністю в ньому вітамінів та ферментів. Смакові якості квасу залежать від інших хімічних складових жита – білків, цукрів,декстринів.

Жито – голозерна культура, має лише плодову та насіннєву оболонки., родини злакових. Зерно жита складається з зародка, та який містить цукри, жири, азотисті речовини, ферменти; ендосперма, який складається з крохмалю та невеликої кількості білків і жирів. Вміст крохмалю в житі – 53-63 %, вільних цукрів – 4-6,6 %, мінеральних речовин – 1.5-2.5 %, целюлози – 1.6-3.3 %, гумі-речовин – 2.5-5.5 %, білка -7-19 %. У зерні жита є 3 % левулезанів – поліфруктозидів, які складаються із залишків фруктози, вітамінів – В₁, В₂, нікотинової, пантотенової кислот та ферментів: карбогідролази, ліпази, ендо-, екзопептидази, каталази, пероксидази та ін. Екстрактивність жита – 65-70 %.

Житній солод використовують для приготування концентрату квасного сусла (ККС), концентрату квасу (КК) та квасу. Використовують два види солоду: сухий та свіжопророслий.

Сухий солод одержують пророщуванням жита в певних умовах, з ферментацією або без неї, наступним висушуванням, розмелюванням та затарюванням у непроникну для повітря тару. Свіжопророслий солод переробляють по мірі його готовності, оскільки його зберігати не можна.

За зовнішнім виглядом солод житній ферментований має колір від коричневого до темно-бурого з червонуватим відтінком, а неферментований - світло-жовтий з сіруватим відтінком. Обидва види солоду повинні мати характерний для них запах без плісіні. На смак солод повинен бути кисло-солодким, з характерним присмаком житнього хліба.

Ячмінний солод (світлий) використовують для оцукрення житнього або кукурудзяного борошна, з якого готують ККС і концентрат квасу (КК).

Для одержання ККС використовують хлібопекарське житнє б орошно 95%-го розмелення, сірувато-білого кольору з помітними частинками оболонок зерна, з характерним смаком і запахом.

Житні квасні хлібці використовують для приготування квасного сусла. Їх випікають з суміші житнього а ячмінного солодів, житнього борошна і води, без дріжджів та закваски. Вони повинні мати кисло-солодкий смак, характерний для житнього хліба, без гіркого присмаку та яскраво виражений без сторонніх запахів аромат. Колір - темно-коричневий, який переходить у чорний. Вологість менше 40 %, вміст розчинних у воді речовин (екстрактитяжки) у перерахунку на сухі речовини (СР) - більше 52 %, кислотність - не більше 60 см³ 1 н розчину лугу на 100 г екстракту витяжки, колірність - 50-60 см³ 0,1 н. розчину йоду на 100 г екстракту.

Концентрат квасного сусла (ККС) широко застосовують на підприємствах БН для приготування хлібного квасу та інших напоїв з хлібної сировини, а також для приготування концентратів квасу. ККС готують із ячмінного або житнього солодів, житнього або кукурудзяного борошна або з свіжопророслого томленого житнього солоду з використанням ферментних препаратів. ККС - це густа, в'язка рідина темно-коричневого кольору, кислувато-солодка та трохи гіркувата на смак, з ароматом житнього хліба. При розчиненні у воді допускається опалесценція та наявність одиничних часток хлібної сировини. Масова частка сухих речовин має бути 70,0±0,2 %, кислотність 16-40 см³ розчину гідроксиду натрію концентрацією 1н розчину лугу на 100 см³ продукту.

Концентрат квасу (КК) та к онцентрат збагаченого квасного сусла (КЗКС) готують з ККС з додаванням цукрового сиропу, молочної кислоти або шляхом затирання житнього і ячмінного солоду з водою з наступним згущенням одержаного сусла, додаванням до нього цукру, колера, молочної кислоти. Вміст СР у КК - 68-72% мас., кислотність 25-30 розчину лугу на 100 г концентрату.

Екстракт квасу для окрошки призначений для приготування хлібної окрошки. Екстракт одержують купажуванням ККС, цукру, води, молочної або кислоти, кухонної солі, гірчиці і ефірної олії з кропу.

Сухий хлібний к вас є напівфабрикатом, призначеним для приготування хлібного квасу. Продукт виготовляється з сухарів спеціально випеченого хліба. Сухий квас за якістю поступається ККС, оскільки під час висушування втрачається хлібний аромат. Сухий квас - борошно коричневого з червоним відтінком кольору, грубого розмелення, яке за смаком нагадує житній запарний хліб. Вологість сухого квасу не повинна перевищувати 10 %, а вміст розчинних у воді речовин (екстракт витяжки) у перерахунку на СР - більше 49 %, кислотність - не більше 60 см³ 1 н. розчину лугу на 100 г екстракту витяжки, колірність - не менше 10 см³ 0,1 н. розчину йоду на 100 г екстракту витяжки.

Молочна сироватка - прозора, текуча маса від жовто-зеленого до свіло-коричневого кольору з характерними смаком та запахом. Масова частка СР у сироватці повинна бути в межах 30-32%, кислотність не більше 35⁰, а густина при температурі 65 ⁰С повинна становити 1,12-1,15 г/ см³.

Дріжджі використовуються для приготування різних видів квасу та напоїв, які одержують методом бродіння. Для цієї мети використовують чисті культури дріжджів раси М або рас 131-К, С-2, хлібопекарські дріжджі та дріжджі інших рас, а також молочнокислі бактерії рас 11та 13. У виробництві квасу дріжджі використовують для спирового бродіння, а молочнокислі бактерії для утворення молочної кислоти.

3. Квасні хлібці, сухий квас, концентрат квасного сусла є напівфабрикатами у виробництві квасу.

а). Квасні хлібці випікають з суміші житнього та ячмінного солодів, житньої муки та води без дріжджів і закваски. На 1 тону хлібців витрачається 185 кг житнього борошна, 477 кг житнього солоду та 77 кг ячмінного солоду. Перед використанням солоди розмелюють.

Квасні хлібці готують наступним чином. Просіяне житнює борошно спрямовують у приймальний бункер автоматичних ваг, потім у діжу, де розмішують киплячою водою у співвідношенні 1:1.5. Після ретельного перемішування суміш витримують 1 годину для клейстеризації крохмалю. За цей час температура знижується до 70 ⁰С. Заповнену діжу підвозять до машини для замішування тіста. Паралельно, передбачену рецептурою, кількість ячмінного солоду засипають при постійному перемішуванні у другу діжу, заповнену водою з температурою 70 ⁰С. При цій температурі затирають ячмінний солод з водою у співвідношенні 1:3 упродовж 1 години. Затерту солодову суспензію при перемішуванні з’єднують із затертим борошном і залишають у камерах відстоювання на 2 год при 63-65 ⁰С для оцукрення. Потім у суміш додають житній солод і діжу направляють на другий заміс, а після перемішування – у камеру відстоювання на 1 год при температурі оцукрення.

Готове тісто поміщають у форми і випікають 13 годин: перші три години температура випікання 160-180 ⁰С, потім поступово знижують температуру до 140 ⁰С, і в кінці випічки до 90 ⁰С. Вивантажені з пічки хлібці масою 2-3.5 кг вибивають з форм, вкладають на вагонетки і направляють у камеру для вистигання.

При випічці хлібців проходять наступні процеси. При 75 ⁰С у хлібцях починають розкладатись ферменти і денатурувати білки, з крохмалю нагромаджуються декстрини. Із збільшенням температури до 100-110 ⁰С, інтенсивно протікають реакції меланоїдиноутворення. При температурах, близьких до 150 ⁰С і вищих декстрини та цукри карамелізуються. В результаті квасні хлібці набувають темно-коричневої шкірки, кисло-солодкого смаку, солодово-хлібного запаху. Вологість їх не більше 40 %.

Квасні хлібці можна зберігати не більше 5-6 діб, опісля вони пліснявіють, тому для довшого зберігання їх розрізають на шматочкиі сушать 10-12 год при температурі від 50 до 90 ⁰С до вологості 8 %. Вистиглі хлібці дроблять і одержують хлібний квас, аромат якого частково втрачається при випічці.

b). Технологія ККС за даним способом починається з очистки та сортування жита, його замочування та пророщування, дроблення зернопродуктів, затирання, розділення затору, освітлення сусла, концентрування його, термообробки концентрату та розливу готового продукту.

Виробництво ККС за даним способом починається з приготування житнього солоду, основною перевагою методу є виключення стадії ферментації, підсушування та сушки солоду, що дозволяє зберегти і ефективно використовувати всі ферментні комплекси жита. Процес мелаїдиноутворення, що формує повноту смаку, аромат і колір ККС проходить на кінцевій стадії його виробництва при термообробці з меншою втратою сухих речовин і у більш короткий термін.

3 4

 

 

 

п

1 п 6 8 11

к 14

к

9 10 12

 

 

Рис. Технологічна схема виробництва концентрату квасного сусла з житнього солоду з використанням ферментних препаратів

Для виробництва 1 т ККС витрата жита становить 1340 кг, з них 50 % йде на виробництво солоду, а решта жита у вигляді борошна використовується як несолоджений матеріал. Витрата ферментного препарату цитолітичної та амілолітичної дії залежить від їх активностей і приблизно складає 0.02-0.2 % від маси зернової сировини. Технологічна схема виробництва представлена на рис.

За наведеною схемою свіжопророслий солод шнековим транспортером 1 і норією 2 подають у дробарку 3, де змішують разом з водою і транспортером загружають у заторний апарат 5, облаштований мішалкою та паровою сорочкою для підігріву затору. Попередньо у 5 набирають воду з температурою 45 ⁰С і при безперервній роботі мішалки із збірника 4 вносять ферментний препарат, потім додають житній солод у вигляді солодового молока і житню муку. Гідромодуль затору складає 1:3.5 -1:4. Початкова концентрація сусла 14-16 %, рН 5-5.5..

Житню муку попередньо розварюють у перед заторному апараті 30-40 хв.Затирання проводять згідно режиму, поданому у таблиці.

Таблиця

Температурний режим затирання житнього солоду

Температура, ^0С
Тривалість пауз, хв	60-90	60-90	30-35	30-35	30-35

.

Після оцукрювання затор передають у збірник 6 для коагуляції білків, де його постійно перемішують стисненим повітрям для попередження осідання твердих часточок зерна. Далі затір поступає на двостадійне освітлення. Грубе фільтрування проводять на центрифузі 8, після якого сусло направляють у збірник-коагулятор 11 для 30-ти хвилинного кип’ятіння та осадження білків. Перше сусло з 11 подають у сепаратор 12 для тонкого освітленняі збирають у збірнику 13. н

Відділену при центрифугуванні в сепараторі 7 гущу передають у збірник 10, де її змішують з водою, а далі суміш перекачують у заторний апарат 5 для екстрагування залишку екстрактивних речовин і знову направляють через збірник рр. у центрифугу рр. Квасну гущу після другої промивки передають у збірник м звідки її відправляють не корм худобі.

Фільтрат, одержаний після другого екстрагування через збірник-коагулятор і сепаратор направляють у збірник 13, де змішують з першим суслом і одержують сусло з вмістом сухих речовин 9-12 %. Це сусло поступає у вакуум-апарат на згущення. Згущення випарюванням проводять під вакуумом при температурі 35 ⁰С до вмісту сухих речовин 68-72 %. Одержаний гарячий концентрат направляють у збірник 15, звідки іде на розлив.

c). ККС за цим способом готують іх попередньо розвареного житнього та кукурудзяного борошна -43-56 % і сухих солодів – житнього ферментованого 32-42 %, житнього неферментованого та ячмінного по 12-13 %. Можна використовувати ячмінну борошно або дроблений ячмінь у кількості 25 % до засипу. Для виробництва 1 т ККс витрата зерно продуктів складає 1240-1280 кг.

Дроблення зерно продуктів. Перед дробленням сировину пропускають через магнітний сепараторЮ зважують та розмелюють. Склад помелу наведений ук таблиці Таблиця

Склад помелу

Склад помелу	Солод житній	Несолоджена сировина (жито, кукурудза, ячмінь)
Ферментований	Неферментований або ячмінний
Груба крупка	3-7	2-7	40-50
Середня крупка	25=30	25-30	10-20
Дрібна крупка	30-35	20-26	25-30
борошно	30-40	40-50	10-15

Затирання. Несолоджену сировину піддають тепловій обробці. Для цього ємність для розведення борошна заповнюють водою температурою 15-25 ⁰С і вносять при безперервному перемішуванні несолоджену сировину (гідромодуль 1:4) та для розрідження 10 % від закладки діастатичного солоду. Одержану суспензію перекачують у передзаторний апарат. Допускається часткова або повна заміна солоду ферментними препаратами.

Одержану суспензію несолодженої сировини перекачують у передзаторний апарат, нагрівають до 70 ⁰С зі швидкість 1 ⁰С і витримують 20-30 хвилин. Далі розріджену масу для клейстеризації крохмалю кип’ятять 30 хв або прокачують через апарат безперервного розварювання(«Лагер») при тиску 0.3-0.4 МПа. Розварену масу направляють у заторний апарат, куди попередньо додають розводку житнього ферментованого солоду і решта ячмінного чи житнього не ферментативного солоду температурою 45-47 ⁰С і додають ферментні препаратм у вигляді водних розчинів.

Змивні води з передзаторного апарату і апарату «Лагер» також направляють у заторний апарат. Масу перемішують, одержуючи кінцеве співвідношення зерно продуктів і води у заторі близько1:4. Затирання зерно продуктів проводять згідно такого температурного режиму

Таблиця

Температурний режим затирання сухих солодів і несолодженої сировини

Температура, ^0С
Тривалість пауз, хв		30-60	60-90	30-40	30-40	До повного оцукрення

Розділення та освітлення затору проводять в одну чи дві стадії.

Розділення та освітлення затору в одну стадію у фільтраційному апараті починають із заповнення його водою температурою 80-82 ⁰С до рівня вище сит на 2-3 см. Після чого починають процес перекачування оцукреного затору, витримують у спокої 30-60 хв і починають його зціджування.

Перші порції мутного сусла повертають назад у фільтраційний апарат, а прозоре у збірник освітленого сусла. Квасну дробину промивають водою температурою 75-80 ⁰С, яку подають у фільтраційний апарат після зливу основного сусла, включають розрихлювач і розрихляють верхній шар осілої дробини. Далі затір знову залишають у спокої на 30-60 хв і продовжують фільтрування з декантацією рідини після відстоювання. Промивають квасну гущу 2-3 рази.-

При розділенні та освітленнізатору в дві стадії можливі наступні варіанти роботи:розділення затору в центрифузі, потім на рамному фільтр-пресі; у центрифузі-сепараторі; фільтраційному апараті-сепараторі.

Кип’ятіння сусла упродовж 1-1.5 годинипроводять з метою коагуляції білків, стабілізації хімічного складу та стерилізації сусла. Після кип’ятіння масова частка сухих речовин повинна складати 10-14 %. Перекип’ячене сусло подають на сепаратори чи гідро циклонні апарати, у яких видаляють скоагульовані білки. Білковий відстій містить 80-85 % повноцінного сусла, тому його доцільно додавати до затору при кип’ятінні несолодженої частини, щоб знизити втрати екстракту. Освітлене сусло йде на концентрування.

Концентрування квасного сусла проводять у плівчастих трубчастих і плівкових роторних вакуум-апаратах у дві стадії. На першій стадії концентрують сусло до вмісту СР 43-47 % у плівчастих трубчастих апаратах, а далі згущують у плівкових роторних вакуум-апаратах до 68-76 % при температурі 50-60 ⁰С.

Термообробку концентрату квасного сусла проводять з метою нагромадження у ньому меланоїдинів, які надають колір та аромат житнього хліба. Одночасно ККС стерилізується і згущується. Термообробку ККС здійснюють або безпосередньо у випарних апаратах, або у спеціальних апаратах з мішалками при підвищених тисках і температурах 110-112 ⁰С не більше 30 хв. Нагрівають ККС парою,що поступає у парову сорочку, або подачею пари через барботер, тоді термообробку здійснюють без додаткового перемішування.

Після термообробки ККС захолоджують у теплообміннику до температури 50⁰С, зважують і направляють у ємності для зберігання.

Д)