Ферментні препарати та композиції, які використовуються у виробництві солоду, пива і квасу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ферментні препарати та композиції, які використовуються у виробництві солоду, пива і квасу

Мета вирощування ферментних препаратів

Ферменти з давніх давен використовуються в виробництві багатьох харчових продуктів. Синтезувати комплекс ферментів можуть не тільки зернові культури при пророщуванні, а й мікроорганізми. В залежності від складу поживного середовища та умов культивування продуценти ферментів накопичують різний їх склад. Найчастіше серед них переважає один із ферментів.

В якості джерела ферментів можуть бути використані живі організми, вищі рослини і мікроорганізми. В промисловості все ширше використовують ферментні препарати, які отримують з культур мікроорганізмів, саме плісеневих грибів або бактерій.

Переваги ферментних препаратів одержаних з культур мікроорганізмів слідуючі:

1) простота і дешевизна вирощування м/о по зрівнянню з вирощуванням тварин і вищих рослин; для отримання покоління мікробних клітин в сприятливих умовах росту потрібно 20-30 хв, урожай рослин можна зібрати тільки 1-2 рази в рік, а щоб отримати потомство тварин, потрібно 2-3 роки. Для вирощування м/о можна використовувати дешеву і доступну сировину;

2) дуже широкий асортимент ферментів, які виробляються мікробною клітиною;

3) висока активність мікробних клітин;

4) наявність у мікроорганізмів таких ферментів, які відсутні у тварин і вищих рослин;

5) можливість змінювати ферментні системи під час вирощування мікроорганізмів.

В бродильній промисловості в останні роки використовують культури плісеневих грибів і ферментні препарати з них.

У технологічних процесах виробництва пива, квасу солод використовують як основну сировину та як джерело ферментів. Однак солодування - дорогий процес одержання ферментів.

Значної економії можна досягти при заміні хоча б частини солоду промисловими ферментами і непророщеним зерном, наприклад, ячменем. Використання культур плісеневих грибів і ферментних препаратів у виробництві квасу, пива покращує протікання технологічних процесів, підвищує вихід і якість готової продукції, що дає значний економічний ефект.

Застосування ферментних препаратів при одержанні солоду дає змогу скоротити тривалість цього процесу й одержати солод з кращими властивостями. В пивоварінні ФП використовують при переробці несолоджених матеріалів. Вони також входять до групи стабілізуючих речовин, що значно підвищують стійкість готових напоїв.

У виробництві пива ФП використовуються при приготуванні сусла, а саме на стадіях:

а) затирання, що підвищує вихід екстракту, дає можливість використовувати несолодовану сировину.

б) стадії фільтрації.

в) при зброджуванні пивного сусла і доброджування, з метою підвищення ступеня зброджування, стійкості пива.

Ферментні препарати (пектолітичні) використовуються в соковому виробництві для підвищення виходу на 8-15% і забезпечення прозорості соку.

У виробництві спирту ФП використовуються для скорочення тривалості пророщування і покращення якості солоду.

Очищені і технічні ферментні препарати отримують на спеціальних заводах. Вони містять який-небудь один фермент або декілька ферментів ( амілазу, протеазу, ліпазу і ін.). В комплексному препараті один фермент може переважати або мати найбільшу активність. При визначенні назви ферментного препарату враховують тільки основний фермент, активність якого в препараті переважає.

Номенклатура ферментних препаратів.

Найменування кожного препарату починається з скорочення назви основного ферменту. Найменування препарату закінчується на “ін”. Так, наприклад, основним ферментом в препараті являється б-амілаза, то найменування препарату починатиметься з “аміл”. Якщо препарат містить переважно глюкоамілазу, то первим словом в його найменуванні буде “глюк”, а у протеолітичних ферментів - “прот ” і т.д.

Другою частиною найменування препарату служить змінена видова назва продуцента. Якщо продуцент Asp. оryzae, то друга частина назви препарату - “орізін” , якщо Asp. batatae, то - “батанін”, Actinomyces rimosus - “рімозін” і т.д.

З'єднувальна буква “о” в найменуванні препарату з'являється, тоді коли назва виду мікроорганізму починається з приголосної, в інших випадках з'єднувальною буквою служить перша буква найменування виду. Наприклад, препарат протеіназ з гриба Asp. Oryzae буде називатися Проторізіном, а із Actinomyces fradie - Протофрадіном.

В найменуванні препарату відображається також спосіб культивування мікроорганізмів. При глибинному після назви ставиться буква Г, а при поверхневому - П.

Умовно кількість ферменту в глибинній і поверхневій культурах позначається буквою х.

Цифра перед буквою х в найменуванні препарату вказує на ступінь очистки ферменту в процесі отримання даного ферментного препарату.

Ферментні препарати, що випускаються являють собою або рідину з концентрацією сухих речовин не менше 50%, або порошок білого, сірого або жовтого кольору з стандартною ферментативною активністю.

Пх і Гх - стандартна вихідна культура продуцента без будь-якої очистки;

П2х і Г2х - рідкий концентрат розчинних речовин вихідної культури. Для поверхневої культури - це концентрат з вмістом сухих речовин 50%; для глибинної культури - не більше 40%;

П3х і Г3х - сухі ферментні препарати, отримані висушування шляхом розпилення екстракту з поверхневої культури або ж фільтрату культуральної рідини при глибинному культивуванню;

П10х і Г10х - сухі препарати, отримані осадженням ферментів з водних розчинів органічними розчинниками ;

П15х і Г15х - препарати очищених ферментів;

П25х і Г25х - високо очищені, але не кристалічні препарати, які містять до 20-25% баластних речовин.

Ферментні препарати та композиції, які використовуються у виробництві солоду, пива і квасу.

Широко застосовують ФП , які випускаються вітчизняною промисловістю: ферментний препарат пиво дріжджеподібний

Амілорізін Пх - це суха одержана поверхневим способом культивування плісеневих грибів Asp. оryzae. Є джерелом амілолітичних ферментів.

АС - не менше 150-250 од/г.

ОЗ - не менше 600-800 од/г.

Амілорізін П10х - це очищений ферментний препарат одержаний поверхневим способом культивування і осадженням етилового спирту і з дифузійного екстракту Asp. оryzae . Є джерелом б-в-амілази.

АС - 2000 од/г.

ОЗ - 1000 од/г.

Цитороземін Пх - це суха культура одержана поверхневим способом культивування плісеневих грибів Trichothecium rozeum ( роземін) . Є джерелом цитолітичних ферментів.

Протосубтілін Г 10х - очищений бактеріальний ферментний препарат у вигляді порошку одержаний осадженням етилового спирту із концентрату культуральної рідини Baculus subtilis. Є джерелом протеолітичних ферментів.

АС - 150-400 од/г.

ПС - 70-230 од/г.

Мультиензимна композиція МЕК-ПП-1 вона рекомендується при переробці 40-50% несолоджених зернопродуктів при одночасному використанні солоду задовільної й доброї якості.

Мікроорганізми - продуценти ферментів. Плісеневі дріжджеподібні гриби, бактерії.

Продуцентами гідролітичних ферментів є мікроміцети (мікроскопічні гриби), дріжджеподібні мікроорганізми і бактерії. Мікроскопічні гриби часто вирощують на відходах, мають більш короткий термін вирощування ніж солод, отримують їх в стерильних умовах, що сприяє більш чистому проведенню процесу бродіння.

Бактерії і мікроскопічні гриби не виробляють в-амілази, проте ?-амілаза бактерій і мікроскопічних грибів має таку особливість: при гідролізі крохмалю під її дією утворюється значна кількість глюкози і мальтози, хоча вона не зачіпає ?-1,6-глюкозидних зв'язків (як і солодова ?-амілаза).

Цікавим є фермент мікроскопічних грибів глюкоамілаза, які каталізує руйнування і ?-1,4- і ?-1,6-глюкозидних зв'язків. Кінцевим продуктом гідролізу є глюкоза, що відривається від нерудукуючого кінця молекули крохмалю.

Особливістю ?-амілази бактеріального походження є їхня термостійкість, вона витримує нагрів до 100єС.

Із мікроміцетів використовують в основному Aspergillus видів: awamori, oruzae, niger, batatae; роду Rhizapus видів: delemor, tonkenensis. Аспергили - типові аерофіли, розмножуються на поверхні, каталізують глюкоамілазу. Розмножуються в основному на поверхні.

Дріжджеподібні мікроорганізми родів сахароміцес, ендомікопсіс синтезують амілази, активну глюкоамілазу синтезують End. Bispora.

Бактерії синтезують в основному термостабільну ?-амілазу, яку використовують для розріджування і декстринізації крохмалю на стадіях теплової обробки замісу і оцукрювання. Продуценти - Baс. subtilis, Baс. polymycus.

Способи культивування ферментних препаратів.

У виробництві на даний час використовують два способи культивування продуцентів ферментів: поверхневий і глибинний. Поверхневий спосіб використовують для культивування мікроміцетів на поверхні твердого субстрату з розвиненою поверхнею: пшеничні висівки,шротина барди та інше.

Глибинний спосіб передбачає культивування продуцентів амілаз на рідкому поживному середовищі в герметично закритих апаратах у стерильних умовах при активному продуванні стерильним повітрям.

Поверхневий спосіб використовується порівняно рідко, частіше використовують глибинний спосіб.

Основну сировину, додаткове живлення підбирають з урахуванням особливостей мікроорганізму - продуцента, тому при виробництві культури суворо слідують за інструкцією.

Промисловість випускає ферментні препарати на базі мікроорганізмів. Відрізняються ферментні препарати від ферментів тим, що крім активного білка вони вміщують різноманітні баластні речовини. У ферментному препараті може бути один або декілька ферментів.

Основні умови культивування:

1) наявність поживних речовин:

- речовини, що містять вуглець;

- вуглеводи, карбонові кислоти, багатоатомні спирти;

- азотне живлення - білки, продукти їх гідролізу, нітрати і солі амонію;

- мінеральні речовини - фосфор, магній, сірка, калій;

- мікроелементи - мідь, цинк, молібден, бор, марганець, залізо, йод, кобальт, гелен.

2) Аерація живильного середовища - так як Asp. Гриби є типовими аерофітами і можуть розвиватися лише на поверхні твердого або рідкого середовища з додатковою аерацією.

3) наявність вологи, так як ці гриби вологолюбиві, W = 97-100%

4) Оптимальна температура 30-32°С.

5) наявність сторонніх м/о.

Література

1.Домарецький В.А. Технологія солоду та пива.-К.:Урожай,1999.

2. Колотуша П.В. Технологія виробництва пива.-К.:УСДО, 1995.

3. Колчева Р.А., Ермалаева Г.А.Производство пива и безалкогольных Напитков. -М.: Пищ. промышленностьсть¬,1985.

4. Чукмасова М.А.,Рудольф В.В. Технология пива и безалкогольных напитков.-М.: Пищ. пром-сть, 1971.

5. Мальцев П.М. Технология бродильных производств.-М.: Пищ. пром-сть, 1980.

6.Колотуша П.В. Виробництво солоду.-К.: УСДО,1995.

7. Балашов В.Е., Рудольф В.В. Техника и технология производства пива и б/а напитков.-М.: Легкая и пищевая промышленность,1981.

8.Домарецький В.А. Технологія екстрактів, концентратів, напоїв із рослинної сировини. - Вінниця: Нова книга, 2005.

9.Колотуша П.В., Кошова В.М. Сировина для виробництва пива.-Київ: НМК ВО, 1991.

10. Фертман Г.И., Шойхет М.И. Технолгия продуктов брожения. - М.: Высшая школа, 1976.

11.Министерство пищевой промышленности СССР. Технологическая инструкция по производству безалкогольных напитков и кваса.- М.:Легкая й пищевая промышленность, 1984.

12. Ильинич В,В. Технология спирта и спиртопродуктов. - М.:Агро- промиздат, 1987.

13.Фертман Г.И., Шойхет М.И. Биохимические и технологические основы бродильных производств. - М.: Пищевая промышленность, 1970.

Размещено на Allbest.ru