Тваринництво та технології харчових продуктів

Використання несоложеної сировини з ферментними препаратами в пивоварінні

Сергій Лойко, Зоряна Романова, Марія Жеплінська, Микола Романов, Володимир Василів
Завантажити статтю
Анотація

Застосування несоложеної сировини є одним із методів для підвищення якості, зниження собівартості і створення нових сортів пива. Але при цьому ферментативна активність такої сировини дорівнює нулю, тому актуальним є використання ферментних препаратів. Метою дослідження було порівняння показників якості 100 % солодового пива та пива з заміною солоду несоложеним ячменем із застосуванням ферментів. В роботі використовувалися методи техніко-хімічного аналізу для визначення органолептичних та фізико-хімічних показників пива. Розроблено рекомендації щодо інтенсифікації приготування сусла з використанням різних видів зернової сировини – несоложеної ячмінної та рисової крупки з додаванням на різних етапах пивоваріння ферментних препаратів фірми Novozymes (Данія). При випробуванні нових ферментних препаратів (бета-глюканазний комплекс, ксиланаза) після контрольних зразків зменшилася тривалість фільтрації приблизно на 20 %, в’язкість сусла, вміст бета-глюканів, арабіноксиланів. Завдяки застосуванню нового ферментного препарату відбулося краще розщеплення речовин, що вплинуло на якість і тривалість фільтрації. Це призводить до поліпшення якості сусла, скорочення тривалості процесу і зменшення у витратах сировини. Для забезпечення необхідного співвідношення речовин у суслі на початку затирання необхідно вводити ферментні препарати комплексної дії – пептидгідролазу, α-амілазу, ендо-бета-глюканазу (Ceremis Plus). Препарати, що містять ендо-бета-глюканазу (Ultraflo Max), необхідно використовувати на початку затирання для поліпшення реологічних властивостей сусла і зниження в›язкості сусла, що покращує здійснення процесу фільтрації. Для отримання пива з необхідним ступенем бродіння при затиранні краще застосовувати нові ферментні препарати (глюкоамілазу). Практична цінність роботи полягає у використанні великої кількості несоложеного зерна разом із зовнішніми ферментами, такими як Ultraflo Max і Ceremis Plus, що дозволить пивоварам виробляти сусло та пиво такого ж складу та якості, що й сусло та пиво преміум-класу, використовуючи лише солод

Ключові слова

ячмінь; пиво; сусло; солод; якість

ЦИТУВАТИ
Loiko, S., Romanova, Z., Zheplinska, M., Romanov, M., & Vasyliv, V. (2024). Use of unmalted cereals with enzyme preparations in brewing. Animal Science and Food Technology, 15(1), 55-73. https://doi.org/10.31548/animal.1.2024.55
Використані джерела
  1. Birta, G., Burgu, Y., Floka, L., & Oliinyk, Yu. (2021). Prospects of using non-traditional raw materials in brewing technology. In The 8th International scientific and practical Internet conference (pp. 55-56). Poltava: Poltava University of Economics and Trade.
  2. Bytka, T.V., Cherno, N.K., & Ozolina, S.O. (2019). Arabinoxylan is a promising component of physiologically functional food ingredients and dietary supplements. In III International science and practice conference of scientists, graduate students and students (pp. 111-112). Kyiv: National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine.
  3. Cela, N., Condelli, N., Perretti, G., Di Cairano, M., Tolve, R., & Galgano, F. (2022). Gluten reduction in beer: Effect of sorghum:quinoa ratio and protein rest time on brewing parameters and consumer acceptability. Journal of Cereal Science, 109, article number 103607. doi: 10.1016/j.jcs.2022.103607.
  4. Ciocan, M.E., Salamon, R.V., Ambrus, Á., Codină, G.G., Chetrariu, A., & Dabija, A. (2023). Brewing with unmalted and malted sorghum: Influence on beer quality. Fermentation, 9(5), article number 490. doi: 10.3390/fermentation9050490.
  5. Dabija, A., Ciocan, M., Chetrariu, A., & Mirzan, D. (2021). Comparative evaluation of the physico-chemical characteristics of buckwhweat malt and barley malt. In 21st International multidisciplinary scientific geoconference (pp. 51-54). Bulgaria. doi: 10.5593/sgem2021/6.1/s25.13.
  6. DSTU 3888:2015. (2017). State standard of Ukraine. Beer. General specifications. Quality management systems – Requirements. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=65898.
  7. DSTU 4282:2018. (2019). Brewing barley malt. General technical conditions. Quality management systems – Requirements. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=79566.
  8. DSTU 7103:2009. (2016). State standard of Ukraine. Beer. Methods for determining organoleptic parameters and volume of production. Change №1. Quality management systems – Requirements. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=95337.
  9. DSTU 7103:2020. (2023). Beer. Methods of determining organoleptic indicators, product volume and sealing tightness. Quality management systems – Requirements. https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=91294.
  10. Features of growing barley for brewing in 2024 (n.d.). Retrieved from https://agroexp.com.ua/uk/osobennosti-vyrashchivaniya-yachmenya-na-pivovarenie.
  11. Fujita, A., Simsek, S., & Schwarz, P.B. (2020). Observations on the malting of ancient wheats: Einkorn, emmer and spelt. Fermentation, 6(4), article number 125. doi: 10.3390/fermentation6040125.
  12. Gulyaev, V.M., Maznytska, O.V., Anatskyi, A.S., & Pasenko, A.V. (2020). Study of the possibility of using wort with the addition of Jerusalem artichoke in the production of yeast of the saccharomyces genus. Collection of Scientific Papers of the Dnipro State Technical University, 2(37), 124-127. doi: 10.31319/2519-2884.37.2020.22.
  13. Gupta, H., Abu-Ghannam, N., & Gallaghar, E. (2020) Barley for brewing: Characteristic changes during malting, brewing and applications of its by-products. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 9(3), 318-328. doi: 10.1111/j.1541- 4337.2010.00112.x/full.
  14. Guzmán-Ortiz, F.A. (2019). Valuation and use of a new variety of barley for brewing craft beer. Ingeniería Agrícola y Biosistemas, 11(1). doi: 10.5154/r.inagbi.2018.01.001.
  15. Rizhuk, S., Suhoraba, V., Nadtochy , P., Protsenko, L., Tsibulskiy, V., & Ratoshnyuk, T. (2019). The state of the hop industry in Ukraine and the possibility of increasing its effectiveness in modern condition. Scientific Horizons, 22(7), 29-40. doi: 10.33249/2663-2144-2019-80-7-29-40.
  16. Kábelová-Ficová, H., Stanislav, K., Gregor, T., Fišera, M., Golian, J., Kubáň, V., & Šopík, T. (2018). Preparation of malts for production of special beers. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 11(1), 441-445. doi: 10.5219/773.
  17. Kumar, D., Kant Lomesh, S., & Nathan, V. (2017). Molecular interaction studies of l-alanine and lphenylalanine in water and in aqueous citric acid at different temperatures using volumetric, viscosity and ultrasonic methods, Journal of Molecular Liquids, 247, 75-83. doi: 10.1016/j.molliq.2017.08.057.
  18. Kunze, W. (2004). Technology brewing and malting. Berlin: International Edition, VlB.
  19. Loiko, S., & Romanova, Z. (2018). Using unmalted barley for brewing. Proceedings of the National Aviation University, 76(3), 93-98. doi: 10.18372/2306-1472.76.13165.
  20. Mallett, J. (2014). Malt: A practical guide from field to brewhouse (Brewing Elements). Boulder: Brewers Publications.
  21. Mascia, I., Fadda, C., Karabín, M., Dostálek, P., & Del Caro, A. (2019). Aging of craft durum wheat beer fermented with sourdough yeasts. LWT - Food Science and Technology, 65, article number 487. doi: 10.1016/j.lwt.2015.08.026.10.
  22. Nocente, F., Galassi, E., Taddei, F., Natale, C., & Gazza, L. (2023). Preliminary evaluation of minor cereals as non-traditional brewing raw materials. Beverages, 10(1), article number 2. doi: 10.3390/beverages10010002.
  23. Orel, S.P. (2021). Research of beer wort technology using unmalted raw materials. Retrieved from https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/bf80d739-b69d-48fe-acfe-aca91fc88303/content.
  24. Park, J., Park, H.Y., Chung, H.J., & Oh, S.R. (2023). Starch structure of raw materials with different amylose contents and the brewing quality characteristics of Korean rice beer. Foods, 12(13), article number 2544. doi: 10.3390/foods12132544.
  25. Pryimachuk, T., Protsenko, A., Rudyk, R., & Shtanko, T. (2018). Beer and hops industry of Ukraine: Conjuncture and integration. Bulletin of Agrarian Science 4, 61-67. doi: 10.31073/agrovisnyk201804-10.
  26. Puzik, L.M. (2019). Brewing properties of spring barley grain under different storage conditions. Retrieved from https://repo.btu.kharkov.ua/bitstream/123456789/4972/1/22.pdf.
  27. Rodman, A., & Gerogiorgis, D.I. (2021). Multiobjective process optimisation of beer fermentation via dynamic simulation. Food and Bioproducts Processing, 100, 255-274. doi: 10.1016/j.fbp.2016.04.002.
  28. Romanova, Z.M., Loiko, S.M., Romanov, M.S., Kosogolova, L.O., & Khlynovskiy, M.D. (2021). Intensification of high-quality brewing processes processes. The International Journal of agricultural equation, 43-53. doi: 10.33687/ijae.009.00.3720.
  29. Strapchuk, S., & Mykolenko, O. (2022). Algorithm for selecting alternative strategies for sustainable intensification of agricultural enterprises. Scientific Bulletin of Mukachevo State University. Series “Economics”, 9(2), 9-17. doi: 10.52566/msu-econ.9(2).2022.9-17.
  30. Sustainable brewing starts with enzymes. (n.d.). Retrieved from https://www.novozymes.com/en/solutions/brewing.
  31. The brewing equipment you need to open a brewery. (2022). Retrieved from https://www.vdobrew.com/brewing-equipment-you-need-to-open-a-brewery/.
  32. Van Donkelaar, L., Mostert, J., Zisopoulos, F.K., Boom, R., & van der Goot, A.J. (2019). The use of enzymes for beer brewing: Thermodynamic Comparison on resource use. Energy, 115(1), 519-527. doi: 10.1016/j.energy.2016.09.011.
  33. Yerolla, R., Mohammed Mehshan, K.M, Nevin, R., Nekkanti, S.H., Myreddy Prudhvi P.G., & Chandra, S.B. (2022). Beer fermentation modeling for optimum flavor and performance. IFAC-PapersOnLine, 5(1), 381-386. doi:10.1016/j.ifacol.2022.04.063.
  34. Zamai, Zh., Humenyuk, O., Khrebtan, O., Ponomarenko, S., & Ivanenko, K. (2022). Analysis of the effectiveness of enzyme preparations and requirements for their safety in craft beer production. Technical Sciences and Technologies, 3(29), 126-135. doi: 10.25140/2411-5363-2022-3(29)-126-135. 
  35. Zeida, I. (2023). The project of the brewing department of the brewery with a capacity of 10.5 million dal for a year using enzyme preparations. Retrieved from https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/1032715c-383f-452b-a2e3-f0bafd9b95f4/content.
  36. Zheplinska, M., Vasyliv, V., Deviatko, O., Ulianko, S., & Kanivets, N. (2022b). Research of wheat fiber with pumpkin pectin plant additive. Retrieved from https://www.springerprofessional.de/en/research-of-wheat-fiber-with-pumpkin-pectin-plant-additive/22838396.  
  37. Zheplinska, M., Vasyliv, V., Shynkaruk, V., Khvesyk, J., Yemtcev, V., Mushtruk, N., Rudyk, Y., Gruntovskyi, M., & Tarasenko, S. (2022a). The use of vapor condensation cavitation to increase the activity of milk of lime in sugar beet production. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 16, 463-472. doi: 10.5219/1781.