Разработка технологии и товароведная оценка качества сухих смесей для кваса

Одним из важнейших и наиболее перспективных направлений развития пищевой промышленности является создание экологически безопасных, полноценных по составу продуктов питания на основе природного сырья.

По оценке ВОЗ здоровье людей, прежде всего, зависит от образа жизни, важнейшим слагаемым которого является питание. В современных условиях использование интенсивных технологических процессов в пищевой промышленности приводит к изменению структуры питания, увеличению доли высококонцентрированных, рафинированных продуктов. Это приводит к дефициту в рационе витаминов, отдельных макрои микроэлементов, других незаменимых пищевых веществ. Поэтому правительством РФ утверждена «Концепция государственной политики в области здорового питания населения России», в которой подчеркивается, что продукты питания должны способствовать оздоровлению людей, быть высококачественными и полноценными по составу /5,58/.

Особую актуальность в связи с этим приобретает разработка и внедрение в производство продуктов для профилактического и лечебно-профилактического питания, обладающих высокой пищевой и биологической ценностью, обогащенных природными биологически активными веществами, в том числе и витаминами.

Производство безалкогольных напитков и кваса — быстро развивающаяся отрасль бродильной промышленности. Безалкогольные напитки в широком ассортименте производятся как на специализированных предприятиях, так и в безалкогольных цехах пивобезалкогольных заводов.

Напитки человек потребляет в течение всей своей жизни, отдавая предпочтение тому или иному из них в зависимости от своего вкуса, от отношения к своему здоровью, от национальной традиции, от современной моды.

Потребление безалкогольных напитков промышленного производства на душу населения в развитых странах составляет: в ФРГ — 195 л, в США — 164 л, в Бельгии — 130 л. Россия значительно уступает этим странам по уровню потребления (20 л в год на душу населения). Важным фактором роста и спада потребления безалкогольных напитков является благосостояние населения, поскольку безалкогольные напитки являются продуктом, от которого при снижении доходов потребитель отказывается в первую очередь.

В последние годы производство безалкогольных напитков в России развивается достаточно высокими темпами (более 10% в год). В 2004 г. оно составило более 415 млн. дал. Основной сегмент составляют дешёвые напитки на ароматизаторах и сахарозаменителях. В подотрасли имеются неиспользованные мощности, однако, часть их представляет собой морально и физически устаревшее оборудование и не может быть использовано в современном производстве напитков.

В Западной Европе и в США рост производства безалкогольных напитков составляет 3% в год, в основном за счёт производства спортивных и энергетических напитков и розлива бутилированной питьевой воды.

Современное безалкогольное производство основано на достижениях техники и технологии, использует полуфабрикаты высокой степени готовности. Инновации в производстве безалкогольных напитков в России сосредоточены в нескольких направлениях: разработка напитков и концентратов для их производства на натуральной основе с использованием соков, настоев из растительного сырья, мёда, вторичных продуктов сыроделия и молочного производства, концентратов квасного сусла, создание обогащенных и функциональных напитков, расширение ассортимента и сырьевой базы квасов брожения.

Положительной тенденцией в развитии отрасли можно считать развитие рынка напитков на натуральной основе, возрождение национальных напитков, в том числе кваса брожения на основе современных технологических процессов.

На основе анализа современного рынка продуктов питания можно сделать вывод, что продукты с высокой пищевой ценностью, в частности, безалкогольные и слабоалкогольные напитки представлены в довольно узком ассортименте, который не всегда удовлетворяет постоянно растущий потребительский спрос.

Поэтому одной из актуальных проблем, возникающих в последнее время в отрасли, является расширение выпуска специальных напитков с использованием нетрадиционного растительного сырья с целью формирования новых физико-химических, органолептических и физиологических свойств готового продукта.

Решение этой проблемы возможно путем применения при разработке новых видов напитков различных источников биологически активных веществ, в частности зернового, плодово-ягодного сырья, лекарственных растений.

Одним из напитков, который даже без дополнительного обогащения биологически активными веществами является полезным для здоровья человека, считается хлебный квас, прохладительный напиток с приятным вкусом и ароматом, прекрасно утоляющий жажду. Традиционный хлебный квас — древнейший русский напиток, обладающий многими полезными свойствами, проверенными более чем тысячелетней историей его применения. В старину существовали хлебные, фруктовые, ягодные, медовые и другие квасы. Основным сырьём для них были рожь, пшено, ячмень, гречиха, фрукты, ягоды, мёд, сахар, различные пряности, травы, коренья и т. д.

Ещё сравнительно недавно, несмотря на большое распространение кваса, технология приготовления его была весьма примитивна, а квасоваренные заводы имели небольшую мощность с преобладающим использованием ручного труда. При переработке зернового сырья в процессе производства кваса терялось до 30% экстрактивных веществ.

За последние десятилетия пивобезалкогольная промышленность претерпела значительные изменения, достигнуты большие успехи в технике и технологии квасоварения. Производство кваса почти повсеместно переведено с примитивной технологии производства непосредственно из хлебного сырья на индустриальный метод. Квас готовят из концентрата квасного сусла (ККС) и концентратов квасов, что позволяет значительно улучшить качество продукта, обеспечить повсеместно идентичность качественных показателей выпускаемого кваса, сократить потери экстрактивных веществ в производстве, значительные затраты, имевшие место при производстве кваса из хлебопродуктов.

Но одновременно с этим некоторое время — 5−10 лет назад — на фоне постоянно расширяющегося ассортимента безалкогольных напитков российского и иностранного производства традиционный хлебный квас был временно незаслуженно забыт. К тому же в продаже появилось большое количество напитков типа кваса, приготовленных не по классической технологии методом брожения, а путём купажирования ККС с сахарным сиропом, красителями и ароматизаторами или разведением концентратов иностранного производства, например, фирмы «Dohler». Все подобные напитки не имели компонентов традиционного хлебного кваса (витаминов, органических кислот и т. п.) и не обладали полезными свойствами, а также зачастую имели низкие органолептические показатели, что в некоторой мере способствовало снижению интереса потребителей к квасу.

Однако в последние годы у потребителей снова возрастает интерес к традиционному хлебному квасу.

Квас — настоящий русский квас брожения — с каждым годом завоевывает большую популярность у потребителя. В 2002 году квас занял четвертое место по объему продаж среди прохладительных напитков, и его производство является наиболее динамично развивающимся сектором безалкогольных напитков.

Интерес, который сейчас проявляется к квасу и другим сброженным освежающим напиткам, связан, с одной стороны, с их освежающим действием, а с другой, — с их значительной питательной и биологической ценностью. Сброженные напитки, приготовленные на основе хлебных злаков, богаты углеводами, белками, витаминами, ферментами и минеральными солями, которые и обуславливают их пищевую ценность /56/.

В то же время, следует отметить, что не утрачен интерес потребителя к квасу домашнего приготовления. Однако, существующие в настоящее время на рынке полуфабрикаты для его производства: сухой квас, концентраты квасов и квасного сусла, имеют несбалансированный состав, нестабильное качество. Для его сбраживания используют, главным образом, хлебопекарные дрожжи, для нормальной жизнедеятельности которых необходимо учитывать их физиологические свойства, оптимизировать состав среды, что в домашних условиях проблематично.

В связи с этим, разработка технологии сухих смесей для производства кваса в домашних или промышленных условиях, сбалансированных по составу, содержащих все компоненты, необходимые для питания дрожжей является актуальным и перспективным направлением.

Научная новизна.

Показана целесообразность производства сухих смесей для кваса на основе анализа рынка напитков и структуры спроса на них.

Обоснован состав и характеристика сухих смесей для кваса повышенной пищевой ценности с использованием зернового, овощного и плодово-ягодного сырья.

Определены основные закономерности и показана возможность интенсификации сушки плодово-ягодного и овощного сырья с использованием модифицированных крахмалов.

Установлена возможность применения в качестве стабилизирующей добавки производной полипропилена, оказывающей защитное действие на дрожжи в процессе их сушки.

Дана сравнительная оценка способов получения сухих смесей для кваса методом смешивания и гранулирования. Получена математическая зависимость влияния соотношения размеров частиц компонентов, количества и свойств вносимой с ними влаги на однородность смеси при использовании метода смешивания.

Определены потребительские свойства сухих смесей для кваса, влияющие на их показатели качества, обоснованы сроки и режимы хранения.

Практическая значимость работы.

Разработана технология производства плодово-ягодных порошков, на которые утверждена техническая документация ТУ 9164−032−2 068 315−2004 «Порошки плодово-ягодные» и технологическая инструкция по их производству. Технология внедрена на ООО «Диэкс», г. Томск с 2004 года.

Разработана технология производства и рецептуры 3-х наименований сухих смесей для кваса с использованием сухого кваса, овощных и плодово-ягодных добавок. Разработан проект технической документации на сухие смеси для кваса.

Проведены производственные испытания способа производства гранулированной сухой смеси для кваса на ООО «Догма», г. Томск.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались на Всероссийском конгрессе «Технологические и экономические аспекты обеспечения качества и услуг в торговле и общественном питании», 2003 г.- «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 2006 г.).

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Характеристика и пищевая ценность кваса.

Производство безалкогольных напитков и кваса — быстро развивающаяся отрасль бродильной промышленности. Напитки человек потребляет в течение всей своей жизни, отдавая предпочтение тому или иному из них в зависимости от своего вкуса, от отношения к своему здоровью, от национальной традиции, от современной моды. В этом смысле слова к напиткам можно отнести питьевую и столовую минеральную воду, натуральные плодовые и овощные соки, нектары, сокосодержащие напитки, чай, кофе, молоко, кисломолочные напитки, квасы брожения, напитки на настоях и экстрактах из растительного сырья, напитки специального назначения и другие. Наибольшей пищевой ценностью обладают слабоалкогольные напитки, полученные сбраживанием углеводного сырья.

Для их производства широко используется зерновое сырье, концентраты квасного сусла, соки, мёд, вторичные продукты сыроделия и молочного производства. Для повышения пищевой ценности, создания обогащенных и функциональных напитков вносятся настои из растительного сырья, биологически активные добавки /11,13,14−19,28,31,39,57,.

71,75,7679,88,95,102,103,113−115/.

К напиткам брожения и квасам относят безалкогольные напитки, полученные путем незавершенного спиртового или спиртового и молочнокислого брожения сусла из зернового, овощного или плодово-ягодного сырья.

Квас производят сбраживанием квасного сусла, полученного из зернового сырья, экстрактов (соков) из овощного, плодово-ягодного и другого растительного сырья и натуральных сахаросодержащих продуктов с последующим возможным добавлением натуральных или идентичных натуральным пищевкусовых добавок. В квасе в процессе брожения накапливается не более 1,5% об. спирта/76/.

Хлебный квас обладает высокой пищевой ценностью. Она обуславливается наличием в нем экстрактивных веществ, в том числе таких, как белки, углеводы (глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза, декстрины), молочной и других органических кислот, ароматических и красящих веществ (меланоидинов), витаминов, ферментов и минеральных веществ. Из минеральных веществ в составе кваса важное место занимают соли фосфора, кальция и железа. Благотворное влияние кваса на процесс пищеварения объясняется наличием молочнокислых бактерий и дрожжей — сахаромицетов. Эти микроорганизмы обогащают хлебный квас витаминами Вь В2, РР, Вб, D, аминокислотами, молочной кислотой, диоксидом углерода, которые и определяют биологическую ценность кваса. Особенно полезными являются синтезированные при брожении белки и аминокислоты дрожжевых клеток/34,56/. Общее содержание аминокислот в квасе, сброженном различными расами дрожжей и молочнокислых бактерий колеблется от 393,9 до 662,5 мг/дм3 /80/.

Особенности вкуса, аромата, цвета и освежающих свойств хлебного кваса определяют экстрактивные вещества хлебных продуктов (декстрины, сахара, белки, органические кислоты). Присутствием молочной и угольной кислот объясняются кисловатый привкус, острота и свежесть вкуса, а также бактерицидные свойства. Меланоидины хлебного кваса также формируют особенности вкуса, аромата, окраски, и, кроме того, пенообразующие свойства. Медовым, плодовым и ягодным квасам сообщают вкус те продукты, из которых они приготовлены.

Пищевую ценность кваса определяют, в основном, углеводы. Углеводы формируют полноту вкуса, создают консистенцию напитка, образуют сорбционные комплексы с ароматическими веществами. Углеводы кваса легко усваиваются. 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.

Сравнительный химический состав пива и кваса (табл. 1.1) позволяет заключить, что оба вида напитков содержат примерно одинаковое количество углеводов, минеральных веществ, витаминов Вь В2, РР, однако, в квасе меньше спирта, больше органических кислот, благодаря чему квас имеет более выраженное освежающее действие /76/.

Таблица 1.1 — Сравнительный химический состав пива и кваса.

Наименование компонентов Содержание, %.

В пиве В квасе.

Углеводы 4,8 5,0.

Азотистые вещества 0,6 0,2.

Органические кислоты 0,1 0,3.

Минеральные вещества 0,2 0,2.

Спирт 3,5−4,0 0,5−0,8.

Содержание этилового спирта в квасе незначительно, и он не оказывает существенного негативного влияния на организм человека.

Азотистые вещества кваса переходят в него из сырья и дрожжей в процессе их жизнедеятельности.

Из витаминов в квасе больше всего содержится витаминов группы В, их источником, в основном, являются дрожжи. В квасе нет жирорастворимых витаминов и очень незначительно содержание витамина С. В связи с этим введение аскорбиновой кислоты в квас существенно повышает его биологическую ценность.

Одним из перспективных направлений повышения пищевой ценности кваса является создание новых видов специального кваса, обогащенного продуктами переработки плодово-ягодного и растительного сырья. Квас с добавками приобретает специфические органолептические и физико-химические показатели, добавки влияют также на его пищевую ценность /76/. Безалкогольные напитки, в том числе квас, являются хорошей основой для введения в них водорастворимых витаминов, минеральных и биологически активных веществ, что ставит их в ряд ценных видов пищевых продуктов.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Обоснован состав и целесообразность производства сухих смесей для I кваса. Показана возможность повышения пищевой ценности сухих смесей и расширения их ассортимента путем использования зернового, плодово-ягодного, овощного, лекарственного растительного сырья.

2. Исследованы основные закономерности сушки овощного и плодово-ягодного сырья. Предложены пути интенсификации процесса сушки и повышения их качества путем внесения в пюре модифицированных крахмалов горячего набухания в дозировке 1% к массе сырья для тыквы, черной смородины и черноплодной рябины и крахмала холодного набухания в дозировке 6% для облепихи.

3. Разработаны рецептуры 3-х наименований сухих смесей для кваса, включающие сухой квас, порошки из шиповника и моркови. Исследовано изменение физиологического состояние дрожжей в смесях в процессе хранения, качество квасов из них, состав побочных и вторичных продуктов брожения готовых напитков.

4. Показана возможность стабилизации физиологического состояния дрожжей в процессе сушки путем внесения агар-агара в концентрации 0,5% или эмульгатора Лапрол М-1000 в концентрации 0,0015%. Температура сушки должна быть не более 30 °C.

5. Проведена сравнительная оценка способов получения сухих смесей для кваса с использованием гранулирования и путем смешивания сухих компонентов в центробежном смесителе-диспергаторе. Определены рациональные режимы внесения дрожжей при гранулировании путем напыления суспензии на гранулы. Предложены способы предотвращения сегрегации смеси сухого кваса добавлением жидкости в смесь в количестве не более 4%, также путем измельчения, чтобы соотношение размеров частиц отличалось не более чем в 10 раз.

Получена математическая зависимость влияния на качество смеси соотношения размеров частиц основного и ключевого компонентов, количества вносимой влаги и ее вязкости.

6. Разработана технология производства плодово-ягодных порошков и сухих смесей для кваса на основе зернового, плодово-ягодного и овощного сырья. Дана их товароведная оценка в процессе производства и хранения. Разработана и утверждена техническая документация на порошки плодово-ягодные ТУ 9164−032−2 068 315−2004 и технологическая инструкция по их производству ТИ 9164−032−2 068 315−2004. Технология внедрена с 2004 г. на Томском ООО «Диэкс».

Проведены производственные испытания способа получения гранулированных смесей для кваса на Томском ООО «Догма». Разработан проект технической документации на их производство.