Розробка технології безглютенового пива

Зінченко, Владислав Миколайович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8146

Title:	Розробка технології безглютенового пива
Authors:	Осипенкова, Ірина Іванівна Зінченко, Владислав Миколайович
Keywords:	ГЛЮТЕН;ЦЕЛІАКІЯ;ГРЕЧАНИЙ СОЛОД;ЯЧМІННИЙ СОЛОД
Issue Date:	30-Dec-2023
Abstract:	Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси 2023р. Магістерська робота присвячена розробці технології безглютенового пива. В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування крупів з низьким вмістом глютену. Проаналізовано хімічний склад гречки та рису. В магістерській роботі розробили технологію отримання гречаного солоду. На основі якого готували безглютенове пиво. Часткова заміна ячмінного солоду гречаним збагачує пиво біологічно активними речовинами, підвищує харчову і біологічну цінність, урізноманітнює асортимент, а також розширяє дієту хворих на целіакію (глютенова непереносимість). Вдосконалення виготовлення безглютенових продуктів має важливе значення для людей хворих на целіакію. Глютен — це нерозчинні у воді запасні білки (проламіни), які містяться в пшениці, ячмені та житі, а також авеніни, що містяться в вівсі, які можуть спричинити целіакію у генетично сприйнятливих осіб, що проявляється невідповідною реакцією імунної системи на споживання глютену. Наявність глютену в раціоні людей з целіакією призводить до порушення засвоєння поживних речовин і пов’язаних із цим проблем зі здоров’ям. Целіакія та глютенозалежні захворювання (наприклад, алергія на глютен, чутливість до глютену, не пов’язана з целіакією) постійно зростають і наразі вражають приблизно 1% дорослого населення Європи. Єдиний спосіб лікування целіакії- це повне виключення глютену зі свого раціону
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8146
Appears in Collections:	181 Харчові технології (Харчові технології)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
КРМ_Зінченко В.М._23.pdf Restricted Access	Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси 2023р. Магістерська робота присвячена розробці технології безглютенового пива. В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування крупів з низьким вмістом глютену. Проаналізовано хімічний склад гречки та рису. В магістерській роботі розробили технологію отримання гречаного солоду. На основі якого готували безглютенове пиво. Часткова заміна ячмінного солоду гречаним збагачує пиво біологічно активними речовинами, підвищує харчову і біологічну цінність, урізноманітнює асортимент, а також розширяє дієту хворих на целіакію (глютенова непереносимість). Вдосконалення виготовлення безглютенових продуктів має важливе значення для людей хворих на целіакію. Глютен — це нерозчинні у воді запасні білки (проламіни), які містяться в пшениці, ячмені та житі, а також авеніни, що містяться в вівсі, які можуть спричинити целіакію у генетично сприйнятливих осіб, що проявляється невідповідною реакцією імунної системи на споживання глютену. Наявність глютену в раціоні людей з целіакією призводить до порушення засвоєння поживних речовин і пов’язаних із цим проблем зі здоров’ям. Целіакія та глютенозалежні захворювання (наприклад, алергія на глютен, чутливість до глютену, не пов’язана з целіакією) постійно зростають і наразі вражають приблизно 1% дорослого населення Європи. Єдиний спосіб лікування целіакії- це повне виключення глютену зі свого раціону	1.3 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

АНОТАЦІЯ
Зінченко В.М. Розробка технології безглютенового пива
Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові
технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і
виноробства» – Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси –
2023р.
Магістерська робота присвячена розробці технології безглютенового
пива. В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування
крупів з низьким вмістом глютену.
Проаналізовано хімічний склад гречки та рису.
В магістерській роботі розробили технологію отримання гречаного
солоду. На основі якого готували безглютенове пиво. Часткова заміна
ячмінного солоду гречаним збагачує пиво біологічно активними речовинами,
підвищує харчову і біологічну цінність, урізноманітнює асортимент, а також
розширяє дієту хворих на целіакію (глютенова непереносимість).
Вдосконалення виготовлення безглютенових продуктів має важливе
значення для людей хворих на целіакію. Глютен — це нерозчинні у воді
запасні білки (проламіни), які містяться в пшениці, ячмені та житі, а також
авеніни, що містяться в вівсі, які можуть спричинити целіакію у генетично
сприйнятливих осіб, що проявляється невідповідною реакцією імунної
системи на споживання глютену. Наявність глютену в раціоні людей з
целіакією призводить до порушення засвоєння поживних речовин і
пов’язаних із цим проблем зі здоров’ям. Целіакія та глютенозалежні
захворювання (наприклад, алергія на глютен, чутливість до глютену, не
пов’язана з целіакією) постійно зростають і наразі вражають приблизно 1%
дорослого населення Європи. Єдиний спосіб лікування целіакії - це повне
виключення глютену зі свого раціону.
Ключові слова: ГЛЮТЕН, ЦЕЛІАКІЯ, ГРЕЧАНИЙ СОЛОД,
ЯЧМІННИЙ СОЛОД, РИС, ЗАТИРАННЯ БРОДІННЯ
2
ANOTATION
Zinchenko V.M. Developing gluten-free beer technology.
Master's qualification work on specialty 181 - Food technologies,
educational program "Technologies of fermentation products and winemaking" -
Cherkasy State University of Technology, Cherkasy - 2023.
The master's thesis is devoted to the development of gluten-free beer
technology. The paper analyzes the use of low-gluten cereals based on literature
data.
The chemical composition of buckwheat and rice was analyzed.
In the master's thesis, the technology for obtaining buckwheat malt was
developed. Based on which gluten-free beer was prepared. Partial replacement of
barley malt with buckwheat enriches beer with biologically active substances,
increases nutritional and biological value, diversifies the assortment, and also
expands the diet of patients with celiac disease (gluten intolerance).
Improving the production of gluten-free products is important for people
with celiac disease. Gluten is the water-insoluble storage proteins (prolamins)
found in wheat, barley, and rye, as well as avenins found in oats, which can cause
celiac disease in genetically susceptible individuals, which manifests as an
inappropriate immune system response to gluten consumption. The presence of
gluten in the diet of people with celiac disease leads to impaired absorption of
nutrients and related health problems. Celiac disease and gluten-related diseases
(eg, gluten allergy, non-celiac gluten sensitivity) are on the rise and currently affect
approximately 1% of the adult population in Europe. The only way to treat celiac
disease is to completely eliminate gluten from your diet.
Keywords: GLUTEN, CELIAKIA, BUCKWHEAT MALT, BARLEY
MALT, RICE, FERMENTATION MASH
3
ЗМІСТ
ВСТУП 5
РОЗДІЛ 1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД 8
1.1. Зернові культури в пивоварінні 8
1.2 Білки злакових культур 13
1.3. Вплив глютену на організм людини 21
1.4. Інноваційні технології виробництва безгютенової продукції 23
РОЗДІЛ 2. ОБ´ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 24
2.1. Об΄єкти дослідження 24
2.2.Методи дослідження 27
РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 38
3.1. Дослідження якості сировини 38
3.2. Технологія виробництва гречаного солоду 44
3.3.Технологія приготування безглютенового пива 45
3.3.1.Приготування пивного сусла 45
3.3.2.Зброджування пивного сусла 47
3.4. Дослідження готового безглютенового пива. 51
РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 54
4.1 Принципова технологічна схема 54
4.3 Розрахунок продуктів 55
4.4. Розрахунок економічної ефективності 66
РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ 68
5.1 Закон України про охорону праці 68
5.2. Охорона праці на пивоварному виробництві 70
5.3. Правила безпечної роботи в лабораторії 72
ВИСНОВКИ 76
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 78
ДОДАТКИ 83
4
ВСТУП
Актуальність теми. Пиво - це ферментований алкогольний напій,
виготовлений із солодових зерен злаків, води, хмелю та
дріжджів. Визначення пива не однакове для всіх країн: кожна дає свої
вказівки щодо сировини та способу виробництва. Відповідно до
Reinheitsgebot, закону про чистоту пива, введеного в Німеччині в 1516 році,
основними інгредієнтами для виробництва пива були вода, солод і
хміль. Дріжджі стали розглядатися як необхідний інгредієнт для пива лише
пізніше [23], але специфічні добавки включені до специфікації традиційного
пива, такого як «Münchener Bier» [24]. Світовий ринок пива зростає в останні
роки: прогнозується, що до 2025 року він досягне понад 600 000
мільйонів доларів [25 ]. Зараз Китай є основним виробником пива у світі, він
виробляє приблизно 381 мільйон гектолітрів на рік, за ним йдуть США та
Бразилія. Німеччина є рекордсменом споживання та виробництва в Європі
[26]. Ринок пива сегментований за типом пива, категорією, упаковкою,
регіоном або виробництвом. Розрізняють пивний ринок за наступними
сегментами:
1) безалкогольного пива (поділяється на безалкогольне та 0,5%
алкоголю за об’ємом), що цікавить споживача через увагу до здорового
життя [27];
2) органічне пиво, виготовлене лише з органічних інгредієнтів і вільне
від ГМО, оскільки споживач більше зацікавлений в уникненні небажаних
хімікатів та захисті навколишнього середовища [28];
3) крафтове пиво, вироблене «маленькими», «незалежними» та
«традиційними» пивоварнями, оскільки споживача все більше приваблює
преміальний аспект та добре деталізований ароматичний профіль [29]
5
4) безглютенове пиво, зварене з зернових культур, які не містять
глютену або оброблене з метою видалення глютену, безпечне для людей з
целіакією [29].
В магістерській роботі розглядається саме безглютенове пиво.
Наукова новизна
Встановлено доцільність використання безглютенової сировини у
виробництві пива.
Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягає в обґрунтуванні
використання безглютенової сировини у технології пива.
Для реалізації поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
- на основі літературних джерел проаналізувати виробництва
безглютенової продукції в Україні;
- обґрунтувати доцільність використання безглютенової сировини у
виробництві пива;
- визначити хімічний склад основної зернової сировини пивоварної
промисловості;
- розробити технологію приготування гречаного солоду;
- розробити рецептуру безглютенового пива;
- дослідити фізико-хімічні показники пивного сусла виготовленого на
основі сировини з низьким вмістом глютену;
-провести органолептичний аналіз безглютенового пива.
Об'єкт дослідження: є технологія безглютенового пива.
Методи дослідження: фізико-хімічні та біохімічні методи визначення
якості вихідної сировини, напівпродуктів і відходів.
Наукова новизна
На підставі комплексу проведених досліджень розроблено технологію
приготування безглютенового пива.
Теоретична і практична значущість.
6
Теоретична значимість роботи полягає в обґрунтуванні доцільності
використання гречаного солоду і рису для виробництва безглютенового пива.
Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних
та аналітичних робіт в лабораторних умовах, обробці та узагальненні
результатів, їх теоретичному обґрунтуванні, підготовці результатів до
публікації.
Публікації. За матеріалами магістерської роботи опубліковано 1 тезу, у
збірнику VІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграційні та
інноваційні напрями розвитку харчової індустрії» 2023 року, м. Черкаси.
Структура та обсяг роботи. Робота складається зі вступу, п´яти
розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота викладена на 85
сторінках машинописного тексту, містить 29 таблиць, 17 рисунків. Список
використаних джерел літератури складається з 35 робіт.
7
РОЗДІЛ 1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1. Зернові культури в пивоварінні
В харчовій промисловості для одержання пива, солоду використовують
наступні злаки: пшеницю, кукурудзу, ячмінь, тритикале, жито та ін.
Будова зернівки злакових культур
Зерно злаків складається з трьох основних частин: оболонки, зародку,
ен-досперму.
Зернівка може бути плівчастою або голозерною.
Оболонка захищає зерно від впливу зовнішнього середовища і пошко-
дження, вона складається з трьох шарів, верхній – квіткова плівка,
складається із великих одеревенілих клітин. Квіткова плівка становить ( 0-
12 %) від маси зерна, речовини цієї плівки не розчиняються у воді, погано
руйнуються механі-чно і хімічно[8].
8
Рисунок 1.1. - Зерно (подовжній розріз):
I - зародок стебла; 2 зародок листа; 3- зародок кореня; 4 щиток; 5 - шар епітелію; 6-
ендосперм; 7 - порожні витрачені клітини; 8 алейроновий шар; 9 оболонка насіння; 10
оболонка зерна; II - м'якінна оболонка
Під квітковою плівкою знаходиться плодова та насіннєва плівки. Під
на-сіннєвою оболонкою розміщується алейроновий шар. Це дуже важлива
складо-ва частина зерна, оскільки саме тут відбувається активація і
утворення більшос-ті нових ферментів при пророщуванні зерна[8].
У нижній частині зерна з боку стінки знаходиться зародок, що має
елементи майбутніх корінців і паростків. Разом із щитком зародок є живою
частиною зерна.
Ендосперм – внутрішня частина зернівки є коморою поживних
речовин, які використовуються зародком при розвитку (становить 63-70 %
маси зерна). За консистенцією він може бути борошнистим, склоподібним
або напівсклопо-дібним. До складу ендосперму входять вуглеводи, білки,
некрохмальні поліцу-кри, жири, ферменти, вітаміни, мінеральні та інші
речовини[8].
Вимоги до якості зерна в технології бродильних виробництв
Вимоги до якості зернових культур, які використовуються в технології
бродильних виробництв наведено в табл. 1.1.
Особливі вимоги, що регламентуються відповідними стандартами,
пред’являються до зерна, яке використовують для виробництва солоду[8].
Хімічний склад зернових культур
Хімічний склад зерна сильно залежить від культури і сорту, ґрунтово-
кліматичних умов, прийомів агротехніки, умов зберігання та інших факторів.
9
У середньому зерно складається із 14 % води і 86 % сухих речовин. Середній
хі-мічний склад основних зернових культур наведено в табл. 1.2[8].
10
Таблиця 1.1 – Характеристика зернових культур, які
використовуються в технології бродильних виробництв
Найменування Пшениця Жито Кукурудза Ячмінь
показника
Нормативно- ДСТУ ДСТУ ДСТУ ДСТУ 3769-
технічний до- 3768:2019 4522:2006 4525:2006 98. Ячмінь.
кумент «Пшениця. Жито. Кукурудза. Технічні
Технічні Технічні Технічні умови
умови» умови умови
Колір Світло- Світло- Жовтий- Світло-
коричневий- коричневий- червоно- коричневий,
коричневий сірий жовтий жовтий
Запах Характерний для здорового зерна
Вологість, %, 14,5 14,5 15,0 14,5
не більше
Натура, г/дм3, 710 715 780 620
не менше
Засміченість, 5,0 5,0 5,0 2,0
% не більше
Зернова домі- 15,0
шка, %, не бі-
льше
Таблиця 1.2 – Середній хімічний склад основних зернових культур (%)
Зернова Геміце-
культура Крохмаль Цукри Кліткови-
на лю- Гумі-
лоза речовини Білки
Пшениця 58-74 2,0-4,0 1,9-2,5 7,3-8,5 0,64 8-24
Жито 50-66 4,0-7,0 1,9-2,8 8,0-12,0 4,0-5,7 11-14
Кукурудза 60-72 1,5-5,0 1,5-1,9 4,6 0,2-0,5 10-12
Ячмінь 54-66 3,0-7,0 4,3-6,0 5,0-7,6 3,3-3,8 9-16
Овес 40-50 – 5,9-12,6 11,0-17,0 5,1-5,5 10-19
Горох 30-30 2,0-6,0 4,5-6,5 4,4 – 23-33
Вода. Вологість зерна залежить не тільки від його гігроскопічних
власти-востей, але і від зрілості та інших умов.
11
Розрізняють чотири стани товарного зерна: сухе, середньої сухості,
вологе і сире. Наприклад, для жита, пшениці і ячменю, ці стани
характеризуються такими показниками вмісту води (%): сухе – до 14,
середньої сухості – від 14 до 15,5, вологе – від 15,5 до 17 і сире – більше 17.
У дефектному та вологому зерні вологість може досягати 30 % і більше.
Волога, яка відповідає сухому стану, є колоїдно-зв'язаною, життєві процеси
зведені до мінімуму, при середній сухості з'являється невелика кількість
вільної води, і зерно може пробуджуватися до життя. Вологість, яка
відповідає цьому стану зерна, називається критичною. Її значення становить
14,5-15,5 %[8].
Сухі речовини. У зерні в середньому 84 % органічних і 2 % мінеральних
речовин, а саме (%): крохмалю – 52, цукрів – 3, клітковини – 6, пентозанів і
протопектинових речовин – 9, азотистих речовин – 11, жиру – 3.
Крохмаль міститься (%): у здорових зрілих зернах пшениці – 48-57,
житі 46-53, ячменю 43-55, проса 42-60, вівса 34-40, кукурудзи крохмалистої
61-70, зубовидної 58-64, кременистої 54-71. У дефектному зерні кількість
крохмалю знижується.
Цукрів у здоровому зерні звичайно від 0,6 до 7,0 %. Вони складаються
в основному із цукрози і глюкози. У ячмені і житі в помітних кількостях
присутня рафіноза. Мальтози немає, але вона з'являється при пророщуван-ні
зерна. У недозрілому, мерзлому і пророслому зерні цукрів більше, вони
складаються головним чином з редукуючих цукрів (інвертного цукру, маль-
този).
Целюлози в зерні, яке звільнене від квіткових оболонок, відносно мало
–1,5-2,5 %. У зерні з плівками вміст клітковини збільшується і складає (%): у
вівсі – 10, просі – 8, ячмені – 4-5, горосі – 7,7.
Пентозани – домінуюча складова частина гумі (слизів). У зерні міс-
тяться геміцелюлози (напівклітковини), які складаються з гексозанів (манана,
галактана, глюкана) і пентозанів (ксилана, арабана), які поряд з кліт-ковиною
входять до складу клітинних стінок.
12
Загальна кількість пентозанів у зерні 7-15 %. Багато пентозанів у вівсі
(13-15 %), ячмені (9-13 %) і житі (біля 10 %). Особливо багато гумі-речовин у
зерні жита, що обумовлює високу в'язкість розвареної маси, одержаної з неї.
У кукурудзі містяться декстрини (1-6 %). У недозрілому зерні жита і пшениці
у значних кількостях виявлені фруктозани.
Азотисті речовини у здоровому зрілому зерні складаються головним
чином з білків, яких міститься від 7 до 25 %. Вільні амінокислоти, аміди і
пеп-тиди присутні в дуже невеликих кількостях. Лише в зерні жита їх дещо
більше, що зумовлює благотворний вплив жита на дріжджі. Вміст
небілкового азоту (включаючи амонійний) складає в середньому 2 %. У
незрілому зерні після самозігрівання і пророслому зерні кількість
амінокислот збільшується.
У зерні знайдені альбуміни – білки, що розчиняються у воді; глобуліни
– білки, які розчиняються у слабких (3-10 %) розчинах нейтральних солей, а
деякі з них – у слабких (0,2 %) розчинах кислот; проламіни – білки, що
розчи-няються у 60-80 % розчинах спиртів; глютеліни – білки, які
розчиняються у слабких (0,2 %) розчинах лугів[8].
Типові представники білків: альбумінів – лейкозин пшениці; глобулінів
– едестин ячменю, глютелін пшениці; проламінів – гліадин пшениці, гордеїн
ячменю, авенін вівса; глютелінів – зеїн кукурудзи.
Невелика кількість водорозчинних азотистих речовин в зерні
кукурудзи та неповноцінність амінокислотного складу більшої частини
білків при розмноженні дріжджів на суслі з цієї сировини вимагають
внесення азотно-го живлення.
Жири (тригліцериди жирних кислот) – містяться у зерні у відносно
неве-ликій кількості: у кукурудзі 5-7 %, у вівсі 5-6 %, у просі 3,5-5 %. Біля
85 % їх локалізовано у зародку, 12 % – в алейроновому шарі і 3 % – у
борошняній час-тині ендосперму. До складу жирів входять, в основному,
ненасичені кислоти – ліноленова, лінолева і олеїнова, з насичених –
головним чином, пальмітинова. Крім власне жирів, зерно містить фосфатиди,
13
стероли, віск, пігменти та інші речовини. Головним і найбільш поширеним
представником фосфатидів у злаках є лецитин – тригліцерид, який містить
фосфорну кислоту і азотисту основу холіну. Вміст лецитинів невеликий (0,3-
0,7 %). При гідролізі фосфатидів вивільняється фосфорна кислота – одна з
речовин, яка зумовлює кислотність зерна. Фосфатиди грають важливу роль у
проникливості клітин. Із стеролів у зерні присутні високомолекулярні
одноатомні спирти – фітостероли (0,03-0,07 %), які близькі до вітамінів групи
D. У зерні міститься також фітин – кальцій-магнієва сіль інозитфосфорної
кислоти. З пігментів у зерні знайдені каротини, антоціани, флавони[Куц]..
Вітаміни зерна представлені жиророзчинними вітамінами –
токоферолами (у зародку, особливо в значних кількостях у пшеничному) і
водорозчинними (мг на 100 г): тіамін – 0,3-0,8, рибофлавін – 0,07-0,30,
нікотинова кислота – 1,3-7,2, а також піридоксин, біотин, пантотенова
кислота. Аскорбінова кислота з'являється тільки при пророщуванні зерна.
Мінеральні речовини (зола) і кислоти складають 1,5-3,0 % від маси
зерні-вки. Вони знаходяться головним чином у оболонках і квіткових
плівках, а та-кож у зародку. Відносно багато золи у плівчастих культурах.
Основна частина золи складається з фосфату калію. Біля 85 % фосфору
від загального його вмісту у зерні знаходиться в органічних сполуках –
нуклеопротеїдах, фосфатидах і фітині.
Кислоти представлені фосфорною, щавлевою, яблучною і молочною.
Загальна кислотність зерна 1,5-2,5 см3 розчину гідроксиду натрію (1
моль/дм3) на 100 г зерна. Активна кислотність водної витяжки відповідає рН
5,5-6,5. При псуванні зерна кислотність зерна підвищується[8].
1.2. Білки злакових культур
Білкові речовини зерна відіграють важливу роль у технологічних
процесах пивоваріння та впливають на якість готового пива: його смак,
колір, пінистість та стійкість при зберіганні. Продукти гідролізу білків -
14
пептиди та амінокислоти - необхідні для харчування дріжджів при бродінні,
вони беруть участь у складних процесах метаболізму дріжджової клітини.
Білки є довгими ланцюгами залишків амінокислот, з'єднаних між
собою пептидними зв'язками (—СО—NН—), і складаються з наступних
елементів: вуглецю, водню, кисню, азоту та сірки у співвідношеннях: С —
50,6—54,5%; Н - 6,5-7,3; O - 21,5-23,5; N - 15,0-17,6; S - 0,3-2,5%. Крім того, у
багатьох білках містяться також Fе2+, Fе3+, Со2+, Са2+, Мg2+ та ін. До
амінокислот, що становлять основу білків, належать такі:
аланін, валін, лейцин, ізолейцин, гліцин, фенілаланін, аргінін, лізин,
гістидин, аспарагінова та глутамінова кислоти, серін, треонін, тирозин,
триптофан, цистеїн, цистин, метіонін, пролін, оксипролін.
Пептидні зв'язки в білках утворюються при взаємодії α-аміногрупи
однієї з амінокислот з α-карбоксильною групою іншої з відщепленням води.
На бічних ланцюгах амінокислот знаходяться зазвичай найважливіші
функціональні групи білків: сульфгідрильна - SН; дисульфідна - S-S-; амінна
- МН2; карбоксильна - СООН; гідроксильна - OН і т. д. Ці групи зумовлюють
реакційну здатність білка та його окремих ділянок. У зерні білки, як правило,
з'єднані з крохмалем, полісахаридами, поліфенолами, іонами металів та ін.
Білки легко осідають мінеральними кислотами: саліциловою,
пікринової, фосфовольфрамової та фосфомолібденової, а також солями
важких металів. З рядом сполук вони дають характерні реакції: біуретову,
ксантопротеїнову і т. д.
На цьому засновані багато кількісні та якісні методи визначення білка.
Білки мають здатність пов'язувати значні кількості води —
гідратуватися. Процес гідратації полягає у зв'язуванні дипольних молекул
води з іонними групами в білках.
Форма білкової молекули може бути дуже різною: від кулястої до
витягнутої. У першому випадку це глобулярні білки, у другому фібрилярні.
Глобулярні білки (основна група білків) мають молекулярну масу 104-
105 розмір 1,5-6,0 нм. Білки молекулярною масою 105 містять 800-850
15
амінокислотних залишків, довжина кожного залишку становить приблизно
0,35 нм. Просторова конфігурація білків визначає їхню біологічну активність,
лежить в основі ферментативних, гормональних та інших властивостей.
Розрізняють чотири рівні просторової конфігурації білкової молекули:
1. Первинна - з'єднання амінокислот у лінійному ланцюзі.
2. Вторинна - просторове розташування поліпептидного ланцюга у
вигляді α-спіралі, β-складчастого шару.
3. Третинна - специфічне укладання α-спіралі у вигляді глобули або
фібрил.
4. Четвертична — з'єднання кількох частинок білка з третинною
структурою в одну укрупнену.
Наявність всіх видів структур у білків необов'язково. Часто відсутня
четвертинна, може бути порушена спіралеподібна конфігурація ланцюгів або
третинна структура.
Підтримка характерної просторової макроструктури частинок білка
здійснюється за рахунок взаємодій ділянок ланцюгів та утворення між ними
поперечних зв'язків: дисульфідних, гідрофобних, електростатичних,
водневих (рис. 1.2.).
Рисунок 1.2. - Зв'язки, що стабілізують просторову структуру білків:
1 - іонний зв'язок; 2 водневий зв'язок; 3 і 4 деякі типи ван-дер-ваальсових
взаємодій; 5 - дисульфідний місток (ковалентний зв'язок)
16
Утворення дисульфідних містків відбувається так. У присутності солей
заліза чи інших каталізаторів тіолова група -SН цистеїну в білках легко
окислюється з утворенням дисульфідної групи -S-S-. У молекулі білка два
залишки цистеїну можуть утворювати ковалентний зв'язок у вигляді
дисульфідного зв'язку. Дисульфідні зв'язки нестабільні і легко піддаються
перегрупуванням.
Електростатичні взаємодії відбуваються між кислотними та основними
групами амінокислот, що входять до структури білка: кінцевими, е-
аміногрупами лізину, гуанідиновими групами аргініну, імідазольними
групами гістидину.
Формування структури біологічних макромолекул, крім водневих
зв'язків, визначається гідрофобними зв'язками. Саме від останніх залежать ті
реальні форми, які набувають макромолекули білків. На відміну від водневих
гідрофобні зв'язки неполярні та виникають між бічними групами білків, що
мають вуглеводневу природу, без участі води. Молекули води як би
виштовхуються з тієї сфери, в якій виникає гідрофобна взаємодія. До таких
взаємодій здатні залишки валіну, лейцину, ізолейцину, фенілаланіну.
Гідрофобні зв'язки, як і водневі, мають низьку величину енергії, але якщо їх
кількість досить велика, то вони здатні надати великій молекулі стійку
структуру. При кімнатній температурі інші молекули що неспроможні
порушити цю структуру, але з підвищенням температури зростаючі сила
молекулярних зіткнень і енергія внутрішньомолекулярних коливань легко
викликають розрив як водневих, і гидрофобных зв'язків.
Порушення просторової структури білка називається денатурацією.
Вона буває фізичною - під дією на білок нагрівання, опромінення
(ультразвук, ультрафіолетові промені), сильного струшування, розтирання;
хімічної - під дією кислот, лугів, органічних розчинників, мінеральних солей
і т.д.
Таким чином, денатурація білка - це зміна просторового розташування
пептидних ланцюгів в молекулі білка, яке виникає внаслідок розриву слабких
17
зв'язків при дії денатурують факторів. При цьому різною мірою руйнуються
вторинна, третинна та четвертинна структури білка.
Всі білки за особливостями первинної структури поділяють на дві
групи: протеїни, або прості білки, що складаються тільки з залишків
амінокислот; протеїди, чи складні білки, — сполуки простого білка із
речовиною небілкової природи (простетичною групою).
Протеїни залежно від ступеня розчинності поділяють на альбуміни,
глобуліни, проламіни, глютеліни.
Альбуміни розчиняються у воді; глобуліни у воді нерозчинні, але
розчиняються у водних розчинах деяких солей; проламіни нерозчинні у воді і
сольових розчинах, але розчиняються в 60-80%-ном етиловому спирті;
глютеліни розчинні тільки в розчинах лугів. До протеїнів відносять також
фосфорпротеїни, протаміни, протеїноїди[21].
Фосфопротеїни - це білки, в яких фосфорна кислота пов'язана
складноефірним зв'язком з оксигруп серина і треоніну. Протаміни
відрізняються невеликою молекулярною масою та вмістом на 80% лужних
амінокислот - аргініну, гістидину, лізину. Протеїноїди характеризуються
високим вмістом сірки, фібрилярністю, нерозчинністю.
Протеїди залежно від хімічної природи простетичної групи поділяють
на ліпопротеїди, глікопротеїди, хромопротеїди та нуклеопротеїди. Як
простетична група ліпопротеїди містять жироподібні речовини - ліпоїди,
глікопротеїди - вуглевод, хромопротеїди - пігменти, нуклеопротеїди -
нуклеїнову кислоту.
Ліпопротеїди у великій кількості містяться у протоплазмі клітин.
Типовий хромопротеїд – гемоглобін. Глікопротеїдів є багато
оксидоредуктази. Нуклеопротеїди — особливо важлива група складних
білків, які грають величезну роль життєдіяльності організму. Вони
зосереджені переважно у клітинних ядрах. Білки ферментів часто також
містять простетичні групи[21].
18
Коли небілковий компонент ферменту обумовлює специфічність
ферментативної активності, простетичні групи називаються коферментами, а
білкова частина - акоферментом. Це, як правило, оксидоредуктази, і
окислювально-відновні функції у них виконує простетична група у вигляді
азотистого гетероциклу. Кофермент часто є вітаміном чи його похідними.
Білки ендосперму зерна переважно відносяться до протеїнів і
характеризуються такими показниками:
Лейкозин (альбумін). Це нейтральний білок, що містить у значній
кількості сірку (1,6-2,2 %), водні розчини його починають коагулювати при
59 ° С, складається з 16 компонентів[21].
Едестін (глобулін). Різні фракції його локалізуються в різних частинах
ячменю: γ - в зародку, α і β - в алейроновому шарі. β-Фракція найбільша за
вмістом серед глобулінів - 50 - 80%. Під час солодоріння кількість β-фракції
не змінюється, а — дещо зменшується, γ — значно зменшується, δ-фракції в
солоді вже немає. Кількісний вміст фракцій у глобуліні: α - 3,5; β - 3,5-6; γ -
2,5 (% загального вмісту глобуліну). β-Глобулін - це гетерогенна суміш з 20
компонентів, що характеризується високим вмістом аспарагінової кислоти,
аланіну, гліцину, лізину та аргініну[21].
Глобулін більш стійкий до нагрівання та важче, ніж альбумін, коагулює
із розчинів. Він починає коагулювати лише за 90 °С. Так як він розчинний у
слабких сольових розчинах, то спочатку переходить у сусло, а потім і в
готове пиво, у певних умовах викликаючи його помутніння. Глобулін містить
сірку у вигляді групи -SН; дуже реакційний білок, що також прискорює його
випадання в осад у готовому пиві.
Глютелін. При гідролізі сильними кислотами глютелін утворює велику
кількість глютелінової кислоти та лейцину. Наявність дисульфідних зв'язків
робить його подібним за властивостями з глобуліном, але розчиняється
глютелін тільки в присутності відновлювачів. Останнім часом показано, що
витягти глютелін можна не тільки за допомогою їдких лугів, але й розчинів
редукуючих речовин, наприклад аскорбінової кислоти. З глютеліну і гордеїну
19
в ячмені може утворюватися клейковина - білковий комплекс, здатний
активно поглинати воду, набухати, збільшуючись в обсязі, і перетворюватися
на пружну масу, яка розтягується і пружинить, як гума[21].
Гордєїн (проламін). Він містить до 8 фракцій, основні з яких α - 33,7%;
β і γ - 39,1; δ і є - 49%. Основні амінокислоти проламінів - глутамінова
кислота і пролін. Гордеїну супроводжують завжди антоціаногени, з'єднані з
ним адсорбційними та хімічними зв'язками. Ступінь зв'язування з окремими
фракціями гордеїну нерівномірна: з δ + ε - 1,8-2,7%, α -0,5-1,0%. Зі
збільшенням вмісту білка в ячмені особливо зростає кількість гордеїнів.
Відзначено їхню присутність у помутнінні готового пива[21].
Весь білок розподілений у зерні наступним чином: 4-5% всього білка
зосереджено в оболонці, 84-86 - в ендоспермі і 13-15% - в зародку. Частина
білка ендосперму міцно пов'язана з клітинними стінками крохмальних зерен,
причому у високобілковистих злаків цей зв'язок набагато міцніший, ніж у
звичайних[21].
Середній вміст білків в злаках складає від 7 до 17%. Найбільш
білкововмісною серед злаків є пшениця, найменша кількість білку міститься
в рисі і кукурудзі (7...9%)[21].
Білки нерівномірно розподіляються між морфологічними частинами
зерна. Вони накопичуються в дозріваючому зерні і служать для живлення
зародка на початкових етапах проростання. Основна їх кількість припадає на
ендосперм* (65...75%); на зародок до 22%, на алейроновий шар до 15,5%.
У ендоспермі білки розподілені також нерівномірно, концентрація їх
знижується у міру просування до центру. Центральна частина ендосперму
містить мало білку (7...9%). Розподіл білку по частинах зернівки залежить від
виду культури, її сорту і ґрунтово-кліматичних умов вирощування.
Біологічна цінність білків злаків різна. У таблиці 1.3 представлений вміст
незамінних амінокислот в сумарних зернових білках[21].
Аналізуючи амінокислотний склад сумарних білків різних злакових
культур з точки зору складу еталонного білку для харчування людей (ФАО,
20
1973) слід зазначити, що усі вони, за винятком гречки і вівса, є бідними на
лізин (2,2...3,3%), а за винятком рису, гречки і сорго – на ізолейцин. Для
білків пшениці, сорго, ячменю і жита характерна відносно невелика кількість
метіоніну (1,6...1,7мг/100 г білку). Білки пшениці до того ж містять
недостатню кількість треоніну (2,6%), а білки кукурудзи – триптофану
(0,6%). Найбільш збалансованими за амінокислотним складом є овес і
гречка[21].
Таблиця 1.3 – Вміст незамінних амінокислот в сумарних зернових
білках і потреба в них людини (%)
Наймену Пшени Жито Ячмінь Овес Рис Просо Кукуру Сорго Гречка Потреба
вання ця без дза людини
плівок за
даними
ФАО
Лізин 2,6 3,8 3,2 4,2 3,5 2,2 2,5 2,5 6,3 4,2
Метіонін 1,7 1,7 1,7 2,5 2,9 2,4 2,1 1,6 1,5 2,2
Триптофан 1,3 1,6 1,2 1,9 1,3 1,4 0,6 0,9 2,2 1,4
Валін 4,6 5,3 5,4 5,3 6,5 4,8 4,4 5,2 4,8 4,2
Ізолейцин 3,4 3,5 3,5 3,9 4,6 3,9 2,7 5,6 4,7 4,2
Лейцин 6,9 7,5 7,2 7,4 8,0 9,6 11,2 12,7 6,3 4,8
Треонін 2,6 3,2 2,9 3,3 3,5 3,3 3,2 2,7 3,2 2,8
Фенілаланін 4,3 5,2 5,1 5,3 5,2 4,8 4,1 4,3 4,1 2,8
Сирий білок 13,5 11,5 12,5 17,1 7,8 11,0 9,5 11,2 11,1 –
(% с. р.)
У таблиці 1.4 наводиться відсотковий вміст білкових фракцій в
зернових культурах[21].
21
Таблиця 1.4 – Вміст білкових фракцій в зерні злакових
Культура Азот фракцій (в % від білкового азоту)
Альбуміни Глобуліни Проламіни Глютеліни Склеропротеїни
Пшениця 5,2 12,6 35,6 28,2 8,7
Жито 24,5 13,9 31,1 23,3 7,2
Ячмінь 6,4 7,5 41,6 26,6 17,9
Кукурудза 9,6 4,7 29,9 40,3 15,5
Овес 7,8 32,6 14,3 33,5 11,8
Гречка 21,7 42,6 U 12,3 23,3
Рис 11,2 4,8 4,4 63,2 16,4
1.3. Вплив глютену на організм людини
Глютен – це протеїн, який міститися в деяких видах злаків. Білки
злакових культур містять в своєму складі 4 фракції: альбумін, глобулін,
проламін, глютенін. Глютен є харчовим терміном, який використовується для
позначення проламінів зернових культур. У пшениці дані проламіни
отримали назву гліадини, у житі – секаліни, у ячмені – гордеїни, у вівсі –
авеніни, у кукурудзі –зеїни. Глютен являє собою нерозчинний у воді
комплекс білків, з низьким вмістом ліпідів та цукрів. Даний білок надає
хлібобулочним виробам особливі технологічні властивості, а саме пишність
та еластичність [21].
Споживання глютену і споріднених протеїнів може викликати
глютенову ентеропатію в людей із певною генетичною схильністю. Це
захворювання відомо як целіакія- (глютенова ентеропатія, глютенова
хвороба, ідіопатична стеаторея) — захворювання тонкої кишки, що
характеризується непереносимістю білка злакових рослин гліадину внаслідок
уродженого дефіциту ферменту, що його розщеплює, і проявляється
синдромом мальабсорбції у зв'язку з розвитком гіперрегенеративної атрофії
слизової оболонки тонкої кишки в осіб, генетично схильних до цього
22
захворювання. Розвиток целіакії зумовлений певними патогенетичними
механізмами. Через дефіцит специфічних ферментів, зокрема амінопептидаз,
що певним чином пов'язано з дефектом мембран ентероцитів, у кишках не
відбувається повного розщеплювання глютену, до складу якого входить
токсична речовина L-гліадин. Продукти недостатнього розщеплювання
глютену, низькомолекулярні кислі поліпептидази і, насамперед, L-гліадин
токсично впливають на тонку кишку, ушкоджуючи її слизову оболонку.
Гліадинова фракція разом з багатьма проміжними продуктами гідролізу
білків гальмує початкові стадії порожнинного травлення, будучи інгібітором
порожнинних гідролаз[9].
Важливу роль у патогенезі целіакії відіграє фермент трансглютаміназа,
субстратом для неї є гліадин, до якого утворюються ендомізіальні антитіла.
За певних умов тканинна трансглютаміназа може утворювати з гліадином
специфічні комплекси, які є пусковим чинником у розвитку целіакії. У разі
вродженої (первинної) целіакії метаболічний дефект виявляється відразу
після переходу від грудного вигодовування до загального харчування
(первинна целіакія у дітей) або дефект перебуває в прихованому стані, але
під впливом несприятливих чинників зовнішнього середовища (порушення
харчування, кишкові інфекції та інші ще невідомі причини) проявляється
типовою клінічною картиною (первинна целіакія у дорослих). Набута
(вторинна) целіакія виникає не стільки на ґрунті спадкового метаболічного
дефекту (хоча його повністю не можна виключити), скільки через пряму дію
інфекційного, токсичного, алергійного або іншого агента, який призводить
до розвитку атрофії слизової оболонки тонкої кишки і тим самим — до
зниження активності кишкових ферментів, у тому числі і пептидаз,
відповідальних за гідроліз гліадину. [9].
Зміна структури слизової оболонки тонкої кишки при целіакії
відбувається в декілька етапів. Спочатку розвивається набряк слизової
оболонки та інфільтрація її лімфоцитами і плазматичними клітинами, потім
— порушення структури глікокаліксу, укорочення ворсинок і зменшення їх
23
числа, що супроводжується зниженням площі епітеліальної поверхні кишки.
Надалі разом з атрофією ворсинок настає атрофія криптального шару. Усе це
призводить до зменшення синтезу деяких кишкових ферментів,
відповідальних за гідроліз білків, жирів, вуглеводів, і порушення процесу
всмоктування (мальабсорбції). [9].
Основним методом лікування хворих на целіакію є суворе дотримання
аглютенової дієти, до якої не входять продукти, виготовлені з борошна і
зерен пшениці, жита, ячменю, вівса і проса. На все життя з раціону
виключають хліб і хлібобулочні вироби, манну, пшоняну, перлову і
пшеничну крупи. Замість них дозволяються рис, гречка, кукурудза, картопля,
соя, саго. Рекомендується їжа, багата на білки (м'ясо, риба, сир, боби),
вітаміни (фрукти й овочі) з деяким обмеженням жиру. Молоко і молочні
продукти виключають, оскільки целіакія часто супроводжується
гіполактазією. Використовують свіжий кисломолочний сир у натуральному
вигляді і у виробах, масло вершкове. З овочів рекомендують картоплю,
моркву, цвітну капусту, гарбуз, кабачки, зелений горошок. Отже, у хворих на
целіакію не виробляються ферменти, що розщеплюють один із компонентів
глютену до амінокислот, через що в організмі накопичуються продукти його
неповного гідролізу. [9].
1.4. Інноваційні технології виробництва безгютенової продукції.
Останнім часом харчова промисловість розширяє асортимент продукції
за рахунок виключення глютену. Це молочна промисловість, хлібопекарська,
не виключенням стала і пивоварна промисловість. Враховуючи, що пиво
виготовляється на основі ячмінного солоду, а відповідно до таб.1.4. вміст
глютену в ячміні доволі високий, тому виникла потреба у виготовлені
безглютенового пива.
Чимало науковців працюють над цим питанням. Розроблено способ
отримання безглютеного пива: використання сировини, природно вільної від
глютену. Для виробництва пива використовуються зернові та псевдозлаки
24
або незернові матеріали. Вони вважаються безпечними для людей із
целіакію, оскільки в процесі приготування пива немає глютену. Основною
сировиною, яка використовується для цієї мети, є рис, кукурудза, сорго,
просо, тефф, кіноа, гречка та амарант. Овес також використовується в
процесі пивоваріння, але все ще існують різні думки щодо його використання
в дієті целіакії. Безглютенове зерно має деякі технологічні та сенсорні
проблеми. Основне питання полягає в їх надто високій температурі
драглеутворені, не сумісній з оптимальними умовами ферментативної
активності. Тому необхідні додаткові дослідження для оптимізації умов
солодоваріння, щоб підготувати сировину для процесу пивоваріння. Крім
того, ці зерна надають сенсорні властивості, відмінні від тих, що
сприймаються у звичайному пиві. Необхідно провести подальшу роботу над
розробкою правильної рецептури пива, враховуючи як технологічні, так і
сенсорні аспекти. Ці зерна слід використовувати в комбінації між собою, щоб
компенсувати негативні аспекти, пов’язані з використанням кожної
сировини, взятої окремо. Це один із найважливіших викликів. Другий спосіб
-це використання звичайної сировини, така як ячмінь або пшениця, а потім
клейковина видаляється шляхом ферментативної або осаджувальної
обробки. Вироблений кінцевий продукт визначається як безлактозне пиво. На
сьогоднішній день використання ферментів в процесі пивоваріння, дає пиву
незмінні сенсорні характеристики, за винятком стабільності піни, яка є
атрибутом, на який впливає загальний вміст білка. Існують також інші
способи знизити вміст глютену нижче безпечного порогу. Наприклад,
використання інших мікробних ферментів або продуктів як стабілізаторів у
процесі пивоваріння.
25
РОЗДІЛ 2. ОБ´ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Об΄єкти дослідження
Рисунок 2.1. – Рисова січка
Рис - найбільш повноцінна крохмальна сировина. За будовою зерно
рису аналогічне ячменю. Плід рису - зернівка. Вона вкрита квітковими
плівками, які під час переробки йдуть у висівки. У рисі плодова оболонка не
зростається із квітковими плівками. Очищений рис - чистий ендосперм,
звільнений при очищенні та шліфуванні від оболонок та частково від білків,
жирів та інших баластових речовин. Ендосперм рису буває борошнистий,
напівсклоподібний або склоподібний. По ширині зерна рису класифікуються:
товсті, круглі, тонкі, середні; по довжині – довгі (більше 7 мм), середні (6-7
мм), короткі (менше 6 мм).
У пивоварінні зазвичай використовується дешевша рисова січка. Це
биті зерна або уламки зерен, які утворюються у процесі очищення. Необхідно
стежити, щоб зерна були чисті, блискучі, без коричневих плям (залишків
плодової та насіннєвої оболонки). Не повинно бути піску.
Хімічний склад рису залежить від сорту і в середньому наступний:
вологість не більше 15,5%; білок 7-9%; крохмаль 72-80%; клітковина 0,6-
0,8%; жир 0,5-1,0%.
26
Технологічні характеристики: екстрактивність 85-88%; плівчастість 14-
35%; абсолютна маса 15-43 р.
Крохмальні зерна рису найдрібніші зі всіх зернових культур (до 8 мкм).
Температура клейстеризації рисового крохмалю від 70 до 85 С, тому солодові
амілази діють на нього дуже повільно. У зв'язку з цим переробка рису
вимагає великої тривалості оцукрювання і розварювання.
Цукри рису представлені сахарозою, мальтозою, глюкозою та
фруктозою.
Основна частина білків рису - глютеліни, які в рисі називаються
орізоніни. Не впливають якість пива, т.к. практично повністю переходять у
дробину. Білки рису містять багато дикарбонових кислот (глютами-нової та
аспарагінової), які мають негативний заряд, як і поліфеноли, тому не
утворюють білково-дубільних комплексів. При затиранні лише невелика
частина білків рису перетворюється на затор, переважно, це стійкорозчинна
фракція. У білках рису відсутня β-глобулінова фракція. Все це забезпечує
стабільність пива та стійкість до помутнінь. Але при використанні великої
кількості рису спостерігається зниження амінного азоту, піностійкості,
дріжджі втрачають здатність до пластівців, знижується повнота смаку пива.
Добавка рису знижує колір сусла, це важливо під час виробництва
світлих сортів. Додається у кількості від 10 до 20% при приготуванні
сортового пива.
Рисунок2.2. – Солод з гречки Рисунок 2.2. - Гречка
27
Гречка, як і просо, рис, належить до найважливіших круп'яних культур
і є єдиною незлаковою рослиною в групі зернових культур. Крупа з неї має
високі споживчі, смакові й дієтичні якості.
У зерні гречки міститься від 10 % до 15 % (у середньому 13,1 %) білка,
67,8 % вуглеводів, 3,1 % олії, 2,8 % золи, 13,1 % клітковини. У складі білка
гречки переважають легкорозчинні глобуліни та глютеніни, тому він краще
засвоюється і поживніший за білок злакових культур (наближається за якістю
до білків зернобобових культур). Містить багато незамінних амінокислот:
аргінін (12,7 %), лізин (7,9 %), цистин (1 %), гістидин (0,59 %) та ін. У золі
гречки багато фосфорної кислоти (48,7 %), оксиду калію (23,1 %) та оксиду
магнію (12,4 %). За вмістом заліза (1,7 %) вона переважає інші круп'яні
культури, а також багата на мідь[31].
У зерні гречки містяться органічні кислоти (лимонна, яблучна,
малеїнова, щавлева), які сприяють кращому засвоєнню не тільки гречаної
каші, а й інших страв, які вживаються після неї. До складу зерна гречки
входять такі цінні вітаміни, як B1, В2, В6, Р (рутин), необхідні для
нормальної фізіологічної діяльності людського організму. Цим визначається
цінність гречки як лікувально-дієтичного продукту харчування[31].
2.2.Методи дослідження
Визначення вмісту крохмалю[12]
Вміст крохмалю характеризує ячмінь з точки зору виробничої та
економічної цінності. Точність визначення крохмалю залежить від ступеня
подрібнення зерна. Основним методом, який застосовують для арбітражних
аналізів є поляриметричний метод Еверса, суть якого полягає в гідролізі
крохмалю до цукрів при кип'ятінні його в розчині соляної кислоти.
Одночасно відбувається утворення декстринів і частковий перехід в розчин
оптично активних речовин, таких, як пентозани і білки. Після осадження
білків розчин цукрі поляризують.
Хід аналізу
28
З середнього зразка виділяють 30-50 г зерна, очищають його від
смітних домішок і подрібнюють на лабораторному млині так, щоб все
подрібнене зерно пройшло при просіванні через сито з розміром отворів 0,8
мм. Подрібнений продукт перемішують, відбирають 5 г на технічних вагах з
точністю до 0,01 г і поміщають в мірну колбу, куди доливають 25 мл соляної
кислоти до повного змочування борошна і зникнення грудочок. Потім беруть
25 мл соляної кислоти і змивають частки борошна зі стінок колби і
поміщають колбу на киплячу водяну баню. Протягом перших 3 хвилин (не
виймаючи колби) розмішують її вміст плавними круговими рухами. Через 15
хвилин (термін гідролізу крохмалю під дією кислоти) виймають колбу з
водяної бані, швидко доливають у неї холодної дистильованої води стільки,
щоб до мірної позначки на колбі залишилось не більше 15 мм. Потім вміст
колби охолоджують до температури 20 °С, доливають 5 мл 10% - ного
розчину молібдату амонію, розчин доводять до мітки дистильованою водою і
фільтрують через сухий складчастий паперовий фільтр в суху колбу. Щоб
уникнути випаровування при фільтрації воронку накривають годинниковим
склом. Перші порції фільтрату повертають назад у лійку.
Фільтратом наповнюють кювети для сахариметра СУ-4, довжиною 20
см і приступають до визначення поляризації. Вимірювання проводять не
менше трьох разів, для обчислення беруть середнє арифметичне.
Вміст крохмалю у відсотках�� в перерахунку на абсолютну суху
речовину обчислюють за формулою:
�� = ��∙��∙100
100 − ��
де, �� - коефіцієнт для перерахунку (кукурудза - 1,879; жито - 1,885;
ячмінь - 1,912; рис - 1,866);
�� – показники цукрометра;
�� – вологість продукту, %.
Визначення екстрактивності солоду[13]
29
Від середньої проби солоду (після перемішування) відбирають наважку
масою 55 г вручну очищають від смітної домішки й розмелюють на млині
тонкого подрібнення. Після закінчення подрібнення м'яким пензликом
ретельно змітають у склянку все борошно. Одночасно подрібнюють солод
для визначення масової частки вологи. У суху склянку заторного апарата з
відомою масою відважують 50,0 г подрібненого досліджуваного солоду,
доливають дистильовану воду у кількості 200 см3 , нагріту до температури
47 °С, склянку занурюють у водяну баню заторного апарата, вода в якій
попередньо нагріта до 45 °С. При безперервному механічному
перемішуванні, якщо роботу ведуть у заторному апараті, і при періодичному
перемішуванні вручну, якщо немає заторного апарата, витримують суміш
солоду з водою у водяній бані 30 хв., після чого підвищують температуру до
70 °С з таким розрахунком, щоб підвищення температури на 1 градус
тривало 1 хв. При досягненні температури 70 °С у склянку наливають 100
см3 дистильованої води, нагрітої до 70 °С. При цій температурі затор
оцукрюється і видержується 1 годину. Потім промивають мішалку
дистильованою водою, зливаючи її у середину склянки, вміст якої протягом
10−15 хв. охолоджують до кімнатної температури. Вміст склянки доливають
до 450 г дистильованою водою, розмішують і фільтрують через складчастий
фільтр діаметром 30−32 см у суху колбу. Першу 27 порцію фільтрату
(близько 100 см3 ) повертають на фільтр. Лійка повинна вміщати весь затор.
Під час фільтрування лійку прикривають покривним склом. Фільтрування
продовжують до моменту утворення тріщин на поверхні осаду на фільтрі, але
не довше 2 год. У фільтраті визначають відносну густину за допомогою
пікнометра, за якою встановлюють масову частку екстракту в лабораторному
суслі.
Обробка результатів
Масову частку екстракту в розрахунку на повітряно-суху речовину
солоду Е1у відсотках обчислюють за формулою
Е1= m × (800 +W)/100− m,
30
де m – масова частка екстракту в лабораторному суслі, %;
W – масова частка вологи в солоді, %; 800;
100 − постійні розрахункові величини.
Масову частку екстракту в розрахунку на суху речовину солоду Е2 у
відсотках обчислюють за формулою
Е2= Е1 × 100/ W −100 .
Обчислення проводять до другого десяткового знака. За результат
випробування приймають середнє арифметичне; результатів двох
паралельних визначень і виражають цілим числом з одним десятковим
знаком. Розбіжність між результатами двох паралельних визначень,
отриманими для однієї й тієї ж проби одним виконавцем, при довірчій
імовірності Р = 0,95 не повинна перевищувати 0,5 %. Розбіжність між
результатами двох визначень, отриманими в різних лабораторіях для однієї й
тієї ж проби, при довірчій імовірності Р = 0,95 не повинна перевищувати
0,7 %.
Визначення концентрації сусла[12]
Вміст екстрактивних речовин в суслі визначають ареометричним
методом за допомогою цукроміру при 200С.
Хід аналізу
В скляний циліндр (на 100 см3) наливають сусла та повільно
занурюють в нього чистий та сухий цукромір, не випускаючи його із рук до
тих пір поки він опуститься до поділки, яка відповідає відповідній
концентрації. При відхиленні температури сусла від 200С в показник
цукроміру вносять поправку.
31
Визначення повноти оцукрення[12]
Визначення оцукрювання проводять по йодно-спиртовій пробі.
Хід аналізу
В пробірку наливають сусло до поділки “5” та додають етиловий спирт
до поділки “30”. Пробірку закривають пробкою та перемішують.
Після відстоювання освітлену рідину з осаду зливають, розчиняють в
воді до поділки осад “10” та додають 2-3 краплі розчину йоду.
В пробірку для порівняння наливають 10 см3 води та додають 2-3
краплі розчину І2.
Якщо рідина в дослідній пробірці не забарвлюється в інший колір
(синій, сірий) в порівнянні з контрольною, це говорить про повне
оцукрювання крохмалю та продуктів його розпаду.
Визначення кислотності[12]
Метод заснований на титруванні кислот та кислотних солей, які
знаходяться в суслі, в присутності фенолфталеїну.
Хід аналізу
10 см3 сусла вносять в конічну колбу на 100 см3, та додають 40 см3
води, 3-4 краплі фенолфталеїну та титрують 0,1-н розчином NaOH до появи
рожевого забарвлення.
Кислотність сусла розраховують за формулою:
де V- об¢єм 0,1н розчину NaOH, який пішов на титрування, см3
К1- коефіцієнт поправки розчину NaOH
К2- коефіцієнт розбавлення сусла (К2=4)
Визначення кольору. [12]
Метод заснований на візуальному порівнянні кольору пива з кольором
розчину йода різної концентрації в 100 см3 води.
Хід аналізу
32
Компаратор встановлюють навпроти світла на рівні очей спостерігача.
В гнізда компаратора установлюють склянки. В одну відмірюють сусло
об¢ємом 100 см3, в іншу дистильовану воду об¢ємом 100 см3. В склянку з
водою приливають із бюретки розчин йоду, до тих пір доки колір розчину не
стане однаковим з кольором сусла.
Обробка результатів
Колір сусла (Ц) в умовних одиницях розраховують за формулою:
Ц=V*К
Де V- об¢єм розчину йоду концентрацією 0,1 моль/дм3, який додали до
100 см3 води, см3
К- коефіцієнт розбавлення (К=4)
Визначення рН[12]
Метод заснований на вимірі електрорушійної сили, яка виникає в
системі двох електродів.
Хід аналізу
Електроди занурюють в дослідну рідину та проводять відрахунок
показників по шкалі прибору.
Визначення видимого екстракту [13]
Видимий екстракт визначають в продукті за наявності у ньому спирту.
У зразку пива, звільненому від вуглекислого газу, визначають за допомогою
пікнометра відносну густину і за величиною, користуючись додатком 3, з
відповідну величину видимого екстракту. Видимий екстракт можна також
визначити зануренням цукроміра в циліндр, наповнений досліджуваним
пивом.
Визначення вмісту алкоголю [13]
Вміст алкоголю в пиві визначають методом дистиляції (перегонки).
33
Дистиляційний прилад (рис.2.3) складається з плоскодонної перегінної
колби 1 на 500 см3 , холодильника Лібіха 3, краплеуловлювача 2 і приймача
дистиляту колби 4 на 250 см3. Перед початком аналізу колбу 1 для перегонки
і приймальну колбу 4 для дистиляту заздалегідь зважують на технічних
терезах з точністю до 0,1 г. Потім в перегінну колбу наливають 200 см3
звільненого від вуглекислоти пива, а в приймач 10 – 15 см3 дистильованої
води і приступають до перегонки пива. Приймач в літній час поміщають в
посудину з холодною водою або з кригою. Під час перегонки в холодильник
повинна безперервно подаватись холодна вода.
Рисунок 2.3 - Прилад для відгону спирту
34
Пиво в перегінній колбі спочатку нагрівають до кипіння і лише після
рівномірного кипіння нагрів збільшують. При перегонці стежать за тим, щоб
до стінок колби не пригорали екстрактні речовини пива. Як тільки в
приймачі за рахунок конденсації водно-спиртової пари накопичиться 2/3–3/4
рідини від об'єму, узятого для випробовування пива, перегонку припиняють.
Припиняють спочатку нагрівач, а через деякий час припиняють подачу
води у холодильнику і розбирають прилад. Приймач ставлять на терези і
доливають дистильованою водою до маси рідини 200,0 г (рівної масі узятого
пива). Потім вміст приймача ретельно перемішують і за допомогою
пікнометра визначають відносну густину при 20 °С. За значенням відносної
густини, користуючись додатком 4, визначають відповідний вміст алкоголю
в пиві. Наприклад, густина відгону 0,9948; за додатком 4 цьому значенню
відповідає 2,850 мас. % алкоголю.
Визначення дійсного екстракту [13]
Перегінну колбу із залишком пива, звільненого при перегонці від
алкоголю, охолоджують і на вагах доводять вагу дистильованою водою до
200,0 г. Після ретельного перемішування визначають пікнометром відносну
густину цієї рідини і за додатком знаходять відповіднукількість екстрактних
речовин. Наприклад. Відносна густина рідини в перегінній колбі після
доведення її маси дистильованою водою до 200,0 г дорівнює 1,0198. З
додатка 3 знаходимо, що при такій густині в рідині міститься 5,03 мас. %
екстрактивних речовин. На результати аналізу при дистиляційному способі
значно впливає точність визначення відносної густини розчинів алкоголю та
екстрактних речовин: Помилка в одну одиницю четвертого знака дає
відхилення по алкоголю 0,055–0,060 %, а по екстрактних речовинах 0,025 %.
35
Органолептична оцінка якості пива
Таблиця 2.1. - Бальна оцінка пива
Показник Органолептична характеристика Бал Оцінка Примітка
якості пива
1 2 3 4 5
Прозорість 1.1 Прозоре з блиском, без зависі 3 відмінно
1.2 Прозоре без блиску,
поодинокі зависі (пилоподібні) 2 добре
1.3 Слабко опалесценуюче 1 задовільно
1.4 Сильно опалесценуюче, 0 Знімається
мутне з дегустації
як не стан-
дартне
Колір 2.1 Відповідає типу пива,
знаходиться на мінімальному
встановленому рівні для даного 3 відмінно
типу пива
2.2 Відповідає типу пива, 2 добре
знаходиться на середньому рівні
2.3 Відповідає типу пива, 1 задовільно
максимально допустимий для
даного типу пива
2.4 Не відповідає типу пива, 0 незадовіль-
світліше або темніше встановле- но
ного стандартом рівня
Аромат 3.1 Відмінний аромат, який 4
відповідає даному типу пива,
чистий, свіжий, виражений
відмінно
3.2 Добрий аромат, який 3
відповідає типу пива, але не
достатньо виражений добре
36
Продовження таблиці 2.1.
1 2 3 4 5
3.3 В ароматі помітні
сторонні відтінки злегка сирого,
фрукто-вого, дуже виражений
солодовий тон 2задовільно
3.4 Виражені сторонні тони
в ароматі: фруктовий,
кислуватий, дріжджовий, аромат незадовіль-
молодого пива і т.д. 1но
Смак 4.1 Повнота і чистота смаку
4.1.1 Відмінний, без
сторонніх присмаків,
гармонійний смак, відповідний відмінно
даному типу пива 5
4.1.2 Добрий чистий смак, д4обре
який відповідає даному типу
пива, але не дуже гармонійний
4.1.3 Не дуже чистий смак, задовільно
незрілий присмак молодого пива,
карамельний смак, пустуватий,
слабко виражений
4.1.4 Пустий смак і незадовіль-
сторонній присмак: дріжджовий, но
фрукто-вий, гострий, кислуватий
2
4.2 Хмельова гіркота
4.2.1 Чисто хмельова, відмінно
м’яка, злагоджена, яка відповідає
типу пива
4.2.2 Чисто хмельова, не добре
дуже злагоджена, яка злегка
залиша-ється, грубувата 4
4.2.3 Хмельова, груба, задовільно
відстаюча або слабка, не
відповідає типу пива 3
4.2.4 Не хмельова, груба 2незадовіль-
но
37
Продовження таблиці 2.1.
1 2 3 4 5
5.1.2 Компактна, стійка піна 4 добре
висотою не менше 30 мм і
стійкістю не менше 3 хв. при
рідкому і швидкому зникненню
виділених бульбашок газу
5.1.3 Піна висотою не менше 20
мм і стійкістю не менше 2 хв. 3 задовільно
5.1.4 Піна висотою менше 20 мм незадовіль-
і стійкістю менше 2 хв. 2 но
5.1.5 Без піни Знімається з
дегустації як
не стан-
дартне
5.2 Для пива в бочках
5.2.1 Компактна, стійка піна
висотою не менше 35 мм і
стійкістю не менше 3,5 хв. при 5 відмінно
рідкому і швидко зникаючому
виділенні бульбашок газу
5.2.2 Піна висотою не менше 25 4 добре
мм і стійкістю не менше 2,5 хв.
5.2.3 Піна висотою не менше 15 3 задовільно
мм і стійкістю не менше 1,5 хв.
5.2.4 Піна висотою менше 15 мм 2 незадовіль-
і стійкістю менше 1,5 хв. но
5.2.5 Без піни Знімається з
дегустації як
не стан-
дартне
Смак для 4.2 Солодовий смак (темного солоду)
темного
пива 4.2.1 Чистий солодовий смак, 5 відмінно
легка гіркота
4.2.2 Солодовий смак з 4 добре
присмаком злегка паленого
солоду
38
4.2.3 Слабкий солодовий смак, 3 задовільно
грубуватий присмак паленого
(підгорілого) солоду
4.2.4 Дуже слабкий солодовий 2 незадовіль-
смак, нечистий, підгорілий, но
кислуватий
Примітка: якщо при оцінці зразка пива хоча б один із показників
смаку (повнота смаку і хмельова гіркота) оцінено дегустатором як
«задовільно», то навіть при інших оцінках «відмінно» і «добре» загальний
бал даного зразка вище «задовільно» (18 балів) дегустатором не ставиться.
Аналогічно при оцінці «незадовільно» хоча б по одному із показників
смаку дегустатор ставить за даний зразок пива загальну оцінку
«незадовільно» (12 балів).
Отримані спостереження записують в протокол дегустації і оцінюють
певним числом балів (табл. 2.1), які потім сумуються за всіма показниками.
Кожний зразок пива оцінюється за середньоарифметичним числом балів.
Загальна оцінка якості пива: «відмінно» - 22…25 балів; «добре» -
19…21 бал; «задовільно» - 13…18 балів; «незадовільно» - 12 балів і менше.
39
РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1. Дослідження якості сировини
В магістерській роботі на першому етапі провели аналіз сировини.
Таблиця 3.1 – Вміст білкових фракцій в зерні злакових
Культура Азот фракцій (в % від білкового азоту)
Альбуміни Глобуліни Проламіни Глютеліни Склеропротеїни
Пшениця 5,2 12,6 35,6 28,2 8,7
Ячмінь 6,4 7,5 41,6 26,6 17,9
Кукурудза 9,6 4,7 29,9 40,3 15,5
Гречка 21,7 42,6 U 12,3 23,3
Рис 11,2 4,8 4,4 63,2 16,4
Проламіни
45
40
35
30
25 Проламіни
20
15
10
5
0
Пшениця Ячмінь Кукурудза Гречка Рис
Рисунок 3.1.- Вміст глютену в зерні
Проаналізувавши таблицю 3.1. та рис. 3.1. визначили, що з сировини,
яка використовується в пивоварінні, найменший вміст глютену в гречці та
рису.
40
Глютен – це протеїн, який міститися в деяких видах злаків. Білки
злакових культур містять в своєму складі 4 фракції: альбумін, глобулін,
проламін, глютенін. Глютен є харчовим терміном, який використовується для
позначення проламінів зернових культур. У пшениці дані проламіни
отримали назву гліадини, у ячмені – гордеїни, у кукурудзі –зеїни. Глютен
являє собою нерозчинний у воді комплекс білків, з низьким вмістом ліпідів
та цукрів.
Метою роботи було розробити технологію безглютенового пива, тому
для подальшого дослідження обрали саме рис та гречку.
Хімічний склад рису та гречки наведений в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2. – Хімічний склад круп
Найменування Зміст інгредієнта в 100 грамах крупи, міліграм
елемента Гречка Рис
Вітаміни
Токоферол (E) 6,65 0,2
Ніацин (PP) 4,2 3,82
Рибофлавін 0,1
(В2) 0,2
Піридоксин 0,1
(В6) 0,4
Тіамін (B1) 0,43 0,1
Фолієва
кислота (В9) 0,032 0,026
Бета-каротин -
(А) 0,002
Макроелементи
Калій 380 101
Фосфор 298 82
Магній 200 116
Сірка 88 60
Хлор 33 133
Кальцій 20 40
Натрій 3 30
Мікроелементи
Кремній 81 1240
41
Залізо 6,7 2,1
Цинк 2,03 1,3
Марганець 1,56 0,3
Мідь 0,64 0,1
Бор 0,35 224
Титан 0,034 -
Молібден 0,033 560
Фтор 0,023 -
Нікель 0,0101 26,7
Селен 0,0083 0,8
Хром 0,004 80
Йод 0,0033 2,3
Кобальт 0,0031 6,9
7
6
5
4
3 РГриесчка
2
1
0
Токо(фE)еролНіацин (PP)Рибо(Вф2л)авінПіри(дВо6к) синТіамін (B1) Фкиослліоєва Бета-
(В9)та каротин (А)
Рисунок 3.2.- Вміст вітамінів в зерні
З вітамінного комплексу гречка і рис містить не значну кількість,
виключення складає лише вітаміни РР і Е, причому гречка містить вітаміну Е
на 97% більше ніж рис.
42
400
350
300
250
200 РГриесчка150
100
50
0
Калій Фосфор Магній Сірка Хлор Кальцій Натрій
Рисунок 3.2.- Вміст макроелементів в зерні
З мікроелементів гречка багата на калій, фосфор, магній, рис на хлор.
Таблиця 3.2. – Харчова цінність зерна, мг/100г.
Гречка Рис
Білки 13,5 7,0
Жири 3,4 0,3
Вуглеводи 61,5 21,3
Вода 14 14,0
Органічні кислоти 0,2 0,6
Моно — і дисахариди 1,5 0,1
Зола 2,1 3,9
43
Таблиця 3.3. – Амінокислоти зерна, мг/100 г
Гречка Рис
Незамінні амінокислоти 3817 2500
Валін 590 420
Ізолейцин 460 330
Лейцин 745 620
Лізин 530 260
Метіонін 320 160
Треонін 400 240
Тріптофан 180 100
Фенілаланін 592 370
Замінні амінокислоти 7948 4217
Аланін 580 390
Аргінін 1120 510
Аспаргінова кислота 1102 540
Гістідін 300 170
Гліцин 720 320
Глутамінова кислота 2260 1200
Пролін 500 330
Серін 606 330
Тірозин 430 290
Цистін 330 137
Загальна кількість 11765 6717
амінокислот
‘
44
4.5
4
3.5
3
2.5 ГРрие2 счка
1.5
1
0.5
0
Незамінні амінокислоти Замінні амінокислоти
Рисунок 3.3 – Амінокислотний склад зерна, мг/100г
Зерно гречки містить переважно незамінні амінокислоти, натомість в
рисі – замінні.
3.2. Технологія виробництва гречаного солоду
На другому етапі отримали гречаний солод
Зелену гречку мили, дезінфікували і проводили процес замочування.
Замочування проводили повітряно-водяним способом при температурі
12-14ºС. до вологості 47%, спочатку зерно заливали водою і витримували 6
годин, потів воду зливали і залишали на 4 години (повітряна пауза).
Тривалість замочування 72 години. Пророщування проводили протягом 7 діб
при температурі 16-18°С. Отримане свіже пророщене зерно піддавали
томлені (залишали у стані спокою на 12 годин), цей процес необхідний для
більш глибокого гідролізу високомолекулярних сполук, а саме вуглеводів та
білків, до низькомолекулярних. Сушіння проводили при температурі 70 °С
до вологості 8,4%, тривалість 12 годин.
Готовий солод досліджували, отримані данні наведені в таблиці 3.4.
45
Таблиця 3.4. – Фізико-хімічні показники гречаного солоду
Солод Вологі- Крохмаль Екстракти- Білок, Амінн Амілоліти
сть,% ,% вність,% % ий чна
азот,% активність,
%
Гречаний 8,4 58,8 37,8 12,5 63,4 180
В цілому показники гречаного солоду відповідають стандартним
показникам світлого ячмінного солоду, хоча має доволі низьку
екстрактивність. Досить низька екстрактивність гречаного солоду
обумовлена доволі високою вологістю. Для підвищення екстрактивності
сусло готували з додаванням ячмінного солоду. Амілолітична активність
також була дещо низькою, тому на стадії затирання доцільно додавати
ферментні препарати.
Промисловий ферментний препарат Brew-N-Zyme AL застосовується
на початку затирання. Основна активність ФП – α-амілаза. Зазвичай його
використовують при переробці солоду з невисокою розчинністю, а також при
використанні несолодженої сировини.
3.3.Технологія приготування безглютенового пива
3.3.1.Приготування пивного сусла
Для приготування безглютенового пива було розроблено 2 рецептури:
1. Сусло готували з 70 % ячмінного солоду з додаванням 30 %
гречаного солоду;
2. Сусло готували з 50% ячмінного солоду, 40% гречаного солоду
10% рисової січки.
Затирання проводили наступним способом: подрібнені зерно продукти
змішували з водою температурою 50 ºС, підігрівали до температури 56 ºС
витримували 30 хв (білкова пауза), після чого температуру піднімали до 63ºС
витримували 30 хв(мальтозна патока), нагрівали до 72 ºС (декстрин на пауза)
46
остаточне оцукрення проводили при температурі 73 º С, закінчення
оцукрення визначали за йодною пробою, після чого затор підігрівали до
температури 78 ºС і відправляли на фільтрацію. Охмеління проводили
гранульованим хмелем SABRO.
Sabro – надзвичайно унікальний хміль, що відрізняється складністю
фруктових та цитрусових ароматів, у тому числі мандарину, кокосу,
тропічних фруктів та кісточкових фруктів, з відтінками кедра, м’яти та сливи.
Хміль дозували в 3 прийоми. На початку кип’ятіння, в середині і в
кінці.
Готове сусло аналізували, отримані данні наведені в таблиці 3.5.
Таблиця 3.5. – Аналіз сусла
рН Кислотність, Колір, Амінний Амілолітична Час
Рецептура мл 1нNaOH/ мл азот, активність, оцукрення,
100мл 0,1н мг/100 г од/г хв
р - н у
І2 на
100
мл
1 4,7 1,2 2,0 234 11,8 12
2 4,8 1,1 1,4 201 10,8 15
Амінний азот, мг/100 г
224302202 0
21010019800
1
2
Рисунок 3.4. – Вміст амінного азоту в дослідних зразках
47
В першому зразку (ячмінний солод-гречаний солод) більший вміст
амінного азоту це обумовлено тим, що під час затирання пройшов більш
глибокий протеолітичний гідроліз білка.
3.3.2.Зброджування пивного сусла
Сусло зброджували дріжджами Diamond Lager, які забезпечують
відмінні показники бродіння і мають здатність виробляти чисті, автентичні
лагери. Для визначення оптимальних умов бродіння проводили при
температурі 5, 10, 15 º С, також вносили різну кількість дріжджів 0,001% та
0,002%.
Кожні 24 годин визначали бродильну активність.
Бродильну енергію визначали за кількістю виділеного СО2. Результати
аналізу наведений в таблиці 3.6., 3.7., 3.8.
Таблиця 3.6. – Бродильна активність дріжджів, при температурі 5 ºС
Час бродіння, доба
1 2 3 4 5 6 7
Кількість дріжджів0,001
1 зразок 0,3 0,6 0,7 0,7 1,2 1,8 1,3
2 зразок 0,2 0,5 0,7 0,8 1,0 1,6 1,4
Кількість дріжджів0,002
1 зразок 0,4 1,0 1,1 1,3 1,8 1,9 1,2
2 зразок 0,4 0,8 1,2 1,5 1,7 1,9 1,5
4
3.5
3
2.5
2
1.5 12 ззррааззоокк
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7
Рисунок 3.4. – Бродильна активність дріжджів при температурі 5 ºС, та
дозуванні дріжджів – 0,001%
48
4
3.5
3
2.5
2 21 ззррааззоок1.5 к
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7
Рисунок 3.5. – Бродильна активність дріжджів при температурі 5 ºС, та
дозуванні дріжджів – 0,002%
Проаналізувавши графіки ми бачимо, що зі збільшенням дозуванні при
температурі 5 ºС підвищується бродильна активність, скорочується
тривалість бродіння на 1 добу.
Таблиця 3.7. – Бродильна активність дріжджів, при температурі 10 ºС
Час бродіння, доба
1 2 3 4 5 6 7
Кількість дріжджів0,001
1 зразок 0,5 0,8 0,9 1,3 2,0 2,0 1,5
2 зразок 0,4 0,6 0,8 1,1 1,8 1,8 1,7
Кількість дріжджів0,002
1 зразок 0,8 1,4 1,6 1,6 1,9 1,9 1,3
2 зразок 0,7 1,2 1,8 1,8 1,8 1,6 1,3
4
3.5
3
2.5
2
1.5 21 ззррааззоокк
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7
49
Рисунок 3.6. – Бродильна активність дріжджів при температурі 10 ºС,
та дозуванні дріжджів – 0,001%
4
3.5
3
2.5
2
1.5 12 ззррааззоокк
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7
Рисунок 3.7. – Бродильна активність дріжджів при температурі 10 ºС,
та дозуванні дріжджів – 0,002%
При температурі 10 ºС і дозуванні 0,001% - бродіння протікало
рівномірно і на 5 добу досягло максимуму. При дозуванні 0,002 % з пешої
доби спостерігалося бурхливе бродіння, тому рекомендовано при цій
температурі додавати дріжджі концентрацією 0,001%
Таблиця 3.8. – Бродильна активність дріжджів, при температурі 15 ºС
Час бродіння, доба
1 2 3 4 5 6 7
Кількість дріжджів0,001
1 зразок 0,7 0,8 0,8 0,8 1,6 1,9 1,6
2 зразок 0,7 0,6 0,9 1,0 1,4 1,8 1,6
Кількість дріжджів0,002
1 зразок 1,0 1,5 1,5 1,6 1,9 1,9 1,5
2 зразок 0,9 1,2 1,7 1,7 1,9 2,0 1,7
50
4
3.5
3
2.5
2
1.5 21 ззррааззоокк
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7
Рисунок 3.8. – Бродильна активність дріжджів при температурі 15 ºС,
та дозуванні дріжджів – 0,001%
4.5
4
3.5
3
2.5
2 2 зразок
1.5 1 зразок
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7
Рисунок 3.9. – Бродильна активність дріжджів при температурі 15 ºС,
та дозуванні дріжджів – 0,002%
Бродіння при температурі 15 ºС не дало позитивних результатів, тому
ця температура не рекомендована для зброджування.
З отриманих даних бачимо, що у 1 зразка (ячмінний солод + гречаний
солод) бродильна енергія дещо вища ніж у 2 зразка (ячмінний солод +
гречаний солод + рис), це обумовлено тим, що гречка містить досить високий
вміст фосфору в порівнянні з рисом. Відомо, що дріжджам необхідний
фосфор, який приймає участь в синтезі нуклеїнових кислот і відіграє важливу
роль в енергетичному балансі дріжджової клітини.
51
Відомо, що поряд з вуглеводами, білками, жирами та мінеральними
речовинами для підтримки життєвих процесів дріжджам необхідні ростові
речовини. Наприклад, тіамін (вітамін В1) як кофермент карбоксилази, який
бере участь у метаболізмі вуглеводів, рибофлавін (вітамін B2, лактофлавін),
який бере участь (у вигляді мононуклеотиду флавіну простетичних груп
дегідрогеназ) в окисно-відновних процесах. Піридоксин (вітамін B6) як
простетична група каталізує трансамінування амінокислот. Нікотинамід
(ніацин) активує ферменти, що транспортують водень, і тим самим, поряд з
тіаміном, дуже важливий для процесу бродіння. Пантотенова кислота
(вітамін B5) є структурним елементом коферменту А та відіграє важливу
роль у метаболізмі вуглеводів, жирів та білків.
Гречка має високий вміст вітамінів групи В і РР.
3.4. Дослідження готового безглютенового пива.
Результати дослідження наведені в таблиці 3.9.
Таблиця 3.9. – Показники готового пива
Показники Ячмінний Ячмінний
солод+Гречаний солод+Гречаний
солод солод+Рис
Видимий екстракт, % 2,50 2,01
Дійсний екстракт,% 1,80 1,75
Вміст етилового спирту, %об. 3,2 3,4
Концентрація початкового сусла, % 9,34 9,87
Видимий ступінь зброджування, % 68,4 72,3
Кінцевий ступінь зброджування, % 73,3 75,4
Кольоровість, мл 0,1 н.р-на І2 в 100 1,0 0,8
мл
Загальна кислотність, мл 1нNaOH/ 0,8 0,7
100мл
52
3.5
3
2.5
2
1.5
1 КолЗьаогарлоьвнісаткьи, мслло0тн,1існт.ьр,-мнал І12нвN1a0O0Hм/ л100мл
0.5 Вміст етилового спирту, %об
0 Дійсний екстракт,%
Ячмінний Видимий екстракт, %
солод+ГречанийсослооЯлдочмдсол+Г
ін
одр
ний
+еРчиасний
Рисунок 3.10. – Показники готового пива
За фізико-хімічними показниками пиво відповідає ДСТУ 3888:2015[2].
Органолептичні показники.
Таблиця 3.10. – Органолептичні показники пива
Показники Ячмінний солод+Гречаний Ячмінний солод+Гречаний
солод солод+Рис
Характеристика Бали Характеристика Бали
Прозорість Прозоре з 5 Прозоре без 4
блиском, без блиску, поодинокі
зависі зависі
(пилоподібні)
Колір Світло- 5 Соломяний, 5
коричневий, чистий
чистий
Аромат Хмельовий з 3 Хмельовий з 5
легким фруктовим фруктовим
ароматом ароматом
Смак Хмельова гіркота 3 Приємна хмельова 5
без сторонніх гіркота з солодким
присмаків присмаком
Всього 16 Всього 19
53
Пр5озорість
4
3
2
1
Смак 0 Колір сЯочлмоіндний солод+Гречаний
Ясочлмоіндн+иРйиссолод+Гречаний
Аромат
Рисунок 3.11. – Ароматичний профіль
За органолептичними показниками пиво зразка 2 (Ячмінний
солод+Гречаний солод+Рис) отримав більшу кількість балів (19).
54
РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
4.1.Принципово - технологічна схема
Гречка Ячмінний солод
Подрібнення
пар
Вода Миття вода ФП Затирання
Рис Іп. - Т-56 ºС, τ-30хв.
ІІп. - Т-63 ºС, τ-30хв.
ІІІп. - Т-72 ºС, τ-30хв.
вода Замочування промивна вода Фільтрація пивна дробина
Т-14 ºС, τ-72 год
W – 47%
Вода Пророщування Відстоювання білковий осад
Т-16 ºС, τ-7діб
W – 46%
Томління хладоагент Охолодження відпрацьований
Т-40 ºС, τ-15год Т-5-10 ºС хладоагент
Повітря Сушіння Дріжджі Головне бродіння надлишкові
Т-70 ºС, τ-12год Т-5-10 ºС, τ-6-7діб дріжджі
W – 8.4%
Дозрівання Доброджування
Т-1-2 ºС, τ-21діб
Розлив
Рисунок 4.1. –Принципово-технологічна схема виробництва пива
55
4.2 Розрахунок продуктів
Розрахунок продуктів виробництва Гречаного пива
Визначення виходу екстракту у варильному відділенні із 100 кг
зернової сировини
Гречане пиво готують із 70 % світлого солоду і 30 % гречаного солоду.
Отже, маса ячмінного солоду 70 кг, маса гречаного солоду 30 кг.
Втрати при поліруванні складають 0,5% маси солоду [18], тобто
70·0,5/100 = 0,35 кг.
Кількість полірованого солоду:
70(100 – 0,5) / 100 = 69,65 кг.
При вологості ячмінного солоду - 5,5 % і гречаного - 8,4 % кількість
сухих речовин:
в ячмінному солоді
69,65·(100 – 5,5) / 100 = 65,82 кг;
в гречаному солоді
30·(100 – 8,4) / 100 = 27,48 кг.
Вміст екстрактивних речовин в сировині при екстрактивності світлого
солоду 76% й гречаному солоді 37,8% маси сухих речовин:
в ячмінному солоді
65,82·76/100 = 50,02 кг;
в гречаному солоді
27,48·37,8/100 = 10,39 кг.
56
Загальна кількість:
сухих речовин 65,82 + 27,48 = 93,3 кг.
екстрактивних речовин
50,02 + 10,39 = 60,41 кг;
Втрати екстракту у варильному цеху дорівнюють 2,6% до маси зерно
продуктів [18],
або
100·2,6 / 100 = 2,6 кг.
Отже, в сусло перейде екстрактивних речовин
60,41 – 2,6 = 57,81 кг.
Визначення кількості проміжних продуктів і готового пива.
У гаряче сусло у відповідності з розрахунком переходить 57,81 кг
екстрактивних речовин.
Маса сусла визначається співвідношенням кількості екстрактивних
речовин до масового відсотка речовин у початковому суслі, поділеній на 100.
Масова частка СР в початковому суслі для Гречаного пива – 9,3%, густина
сусла при 20 ºС дорівнює 1,0432 кг/л [18]
Таким чином, маса сусла
57,81·100 / 9,3=621,61кг.
об’єм сусла при 20 ºС
621,61 / 1,0442·10 = 59,59 дал,
57
Коефіцієнт об’ємного розширення при нагріванні сусла до 100 ºС
дорівнює 1,04. З урахуванням цього коефіцієнта об’єм гарячого сусла
дорівнює
59,59 1,04 = 61,97 дал.
Втрати сусла у варильному цеху з солодовою та хмелевою дробиною на
стадії освітлення і охолодження сусла дорівнюють 6 % об’єму гарячого
сусла.
Об’єм холодного сусла.
61,97·(100-6) / 100 =58,25 дал.
Кількість не фільтрованого і фільтрованого пива залежить від способу
зброджування пивного сусла.
При зброджуванні Гречаного пива в ЦКБА втрати у відділенні бродіння
й доброджування пива та відділенні фільтрування складають 4,65% об’єму
холодного сусла, в тому числі втрати при фільтруванні – 1,55% [18].
Втрати при бродінні й доброджу ванні
4,65 – 1,55 = 3,1 %,
об’єм нефільтрованого пива
58,25·(100 – 3,1) / 100 = 56,45 дал,
а об’єм фільтрованого пива
58,25·(100 – 4,65) / 100 = 55,54 дал.
Втрати товарного (готового) пива при розливанні в пляшки дорівнюють
2%, в кеги 0,5% [18]. Передбачається, що 60% Гречаного пива розливається в
пляшки і 40% у кеги. Втрати пива в середньому складають
(2·60) + (0,5·40) / 100 = 1,4%.
58
Кількість товарного пива
55,54 (100 – 1,4) / 100 = 54,76 дал.
Загальні видимі втрати рідкої фази визначаються за різницею між
об’ємом гарячого сусла і товарного пива і складають:
61,97 – 54,76 = 7,21 дал;
або по відношенню до об’єму гарячого сусла:
7,21·100/61,97 = 11,63%.
Визначення витрати хмелю
Витрата хмелю визначається за нормами, розрахованими з урахуванням
масової частки в хмелі a - кислот і вологи.
Норма витрати повітряно-сухого хмелю на 1 дал пива розраховується за
формулою
Х = Гс ·106 / (α + 1)(100 – w)(100 – В), (4.1)
де Гс = 0,62 г/дал – норма гірких речовин на 1 дал гарячого сусла
Гречаного пива [18];
α = 3,7 % до маси СР – масова частка α – кислот в хмелі;
1 – величина гіркоти β – фракції в хмелі, % до маси СР;
W = 14,0 % - масова частка вологи в хмелі;
В = 7,21 % - втрати рідкої фази.
Тоді витрати хмелю на 1 дал пива
0,62 ·106/(3,7 + 1)(100 – 14)(100 – 7,21) = 16,53 г/дал,
а на 100 кг зерно продуктів
54,76·16,53/1000 = 0,91 кг.
59
Визначення кількості відходів
Кількість відходів на 100 кг зерно продуктів для Гречаного пива
складає [18]:
дробини солодової вологістю 88 % - 201,4 кг;
дробини хмелевої вологістю 85 % - 4,9 кг;
відстою білкового вологістю 80 % - 1,75 кг.
Кількість надлишкових дріжджів вологістю 88% при зброджуванні й
доброджуванні пива в ЦКБА складає 2 л на 10 дал зброджуваного сусла [18]
Тоді кількість надлишкових дріжджів на 100 кг зернової сировини
складе:
55,54·2/10 = 11,11 л.
На 1 дал готового пива при головному бродінні виділяється 150 г
діоксиду вуглецю [18], який може утилізуватись.
Кількість виправного брак пива із цеху розливання складає 2% за всіма
сортами пива [18], його об’єм на 1 дал складає 0,2 л.
Дані, одержані при розрахунку на 100 кг зернової сировини, на 1 дал
пива і на річну продуктивність, наведені в таблиці 4.1.
При розрахунку на 1 дал пива кількість кожного продукту ділять на
кількість товарного пива, яке одержують із 100 кг зерно продуктів.
Помножуючи кількість продуктів, потрібних для одержання 1 дал пива, на
його річний випуск, одержують річну кількість сировини, проміжних
продуктів і відходів.
60
Розрахунок продуктів виробництва Гречаного особливого пива
Визначення виходу екстракту у варильному відділенні із 100 кг
зернової сировини
Гречане особливе пиво готують із 50 % світлого солоду і 40 %
гречаного солоду, 10% рисової січки. Отже, маса ячмінного солоду 50 кг,
маса гречаного солоду 40 кг, маса рисової січки 10 кг.
Втрати при поліруванні складають 0,5% маси солоду [18], тобто
50·0,5/100 = 0,25 кг.
Кількість полірованого солоду:
50(100 – 0,5) / 100 = 49,75 кг.
При вологості ячмінного солоду - 5,5 % і гречаного - 8,4 % , рису -14%
кількість сухих речовин:
в ячмінному солоді
49,75·(100 – 5,5) / 100 = 47,01 кг;
в гречаному солоді
40·(100 – 8,4) / 100 = 36,64 кг.
Рис
10(100-14)/100 = 8,6 кг
Вміст екстрактивних речовин в сировині при екстрактивності світлого
солоду 76% й гречаному солоді 37,8%, рисі – 85% маси сухих речовин:
в ячмінному солоді
47,01·76/100 = 35,73 кг;
в гречаному солоді
36,64·37,8/100 = 13,85 кг.
61
в рисі
8,6·85/100 = 7,31 кг.
Загальна кількість:
сухих речовин 47,01 + 36,64+8,6 = 92,25 кг.
екстрактивних речовин
35,73 + 13,85+7,31 = 56,89 кг;
Втрати екстракту у варильному цеху дорівнюють 2,6% до маси зерно
продуктів [18],
або
100·2,6 / 100 = 2,6 кг.
Отже, в сусло перейде екстрактивних речовин
56,89 – 2,6 = 54,29 кг.
Визначення кількості проміжних продуктів і готового пива.
У гаряче сусло у відповідності з розрахунком переходить 54,29 кг
екстрактивних речовин.
Маса сусла визначається співвідношенням кількості екстрактивних
речовин до масового відсотка речовин у початковому суслі, поділеній на 100.
Масова частка СР в початковому суслі для Гречаного особливого пива –
9,8%, густина сусла при 20 ºС дорівнює 1,0442 кг/л [18]
Таким чином, маса сусла
54,29·100 / 9,8=553,98кг.
об’єм сусла при 20 ºС
553,98 / 1,0442·10 = 53,05 дал,
62
Коефіцієнт об’ємного розширення при нагріванні сусла до 100 ºС
дорівнює 1,04. З урахуванням цього коефіцієнта об’єм гарячого сусла
дорівнює
53,05 1,04 = 55,18 дал.
Втрати сусла у варильному цеху з солодовою та хмелевою дробиною на
стадії освітлення і охолодження сусла дорівнюють 6 % об’єму гарячого
сусла.
Об’єм холодного сусла.
55,18·(100-6) / 100 =51,86 дал.
Кількість не фільтрованого і фільтрованого пива залежить від способу
зброджування пивного сусла.
При зброджуванні Гречаного особливого пива в ЦКБА втрати у
відділенні бродіння й доброджування пива та відділенні фільтрування
складають 4,65% об’єму холодного сусла, в тому числі втрати при
фільтруванні – 1,55% [18].
Втрати при бродінні й доброджу ванні
4,65 – 1,55 = 3,1 %,
об’єм нефільтрованого пива
51,86·(100 – 3,1) / 100 = 50,26 дал,
а об’єм фільтрованого пива
51,86·(100 – 4,65) / 100 = 49,45 дал.
Втрати товарного (готового) пива при розливанні в пляшки дорівнюють
2%, в кеги 0,5% [18]. Передбачається, що 60% Гречаного особливого пива
розливається в пляшки і 40% у кеги. Втрати пива в середньому складають
63
(2·60) + (0,5·40) / 100 = 1,4%.
Кількість товарного пива
49,45 (100 – 1,4) / 100 = 48,76 дал.
Загальні видимі втрати рідкої фази визначаються за різницею між
об’ємом гарячого сусла і товарного пива і складають:
55,18 – 48,76 = 6,42 дал;
або по відношенню до об’єму гарячого сусла:
6,42·100/55,18 = 11,63%.
Визначення витрати хмелю
Витрата хмелю визначається за нормами, розрахованими з урахуванням
масової частки в хмелі a - кислот і вологи.
Норма витрати повітряно-сухого хмелю на 1 дал пива розраховується за
формулою
Х = Гс ·106 / (α + 1)(100 – w)(100 – В), (4.1)
де Гс = 0,62 г/дал – норма гірких речовин на 1 дал гарячого сусла
Гречаного особливого пива [18];
α = 3,7 % до маси СР – масова частка α – кислот в хмелі;
1 – величина гіркоти β – фракції в хмелі, % до маси СР;
W = 14,0 % - масова частка вологи в хмелі;
В = 6,42 % - втрати рідкої фази.
Тоді витрати хмелю на 1 дал пива
0,62 ·106/(3,7 + 1)(100 – 14)(100 – 6,42) = 16,39 г/дал,
а на 100 кг зерно продуктів
64
48,76·16,39/1000 = 0,80 кг.
Визначення кількості відходів
Кількість відходів на 100 кг зерно продуктів для Гречаного особливого
пива складає [18]:
дробини солодової вологістю 88 % - 201,4 кг;
дробини хмелевої вологістю 85 % - 4,9 кг;
відстою білкового вологістю 80 % - 1,75 кг.
Кількість надлишкових дріжджів вологістю 88% при зброджуванні й
доброджуванні пива в ЦКБА складає 2 л на 10 дал зброджуваного сусла [18]
Тоді кількість надлишкових дріжджів на 100 кг зернової сировини
складе:
51,86·2/10 = 10,372 л.
На 1 дал готового пива при головному бродінні виділяється 150 г
діоксиду вуглецю [18], який може утилізуватись.
Кількість виправного брак пива із цеху розливання складає 2% за всіма
сортами пива [18], його об’єм на 1 дал складає 0,2 л.
Дані, одержані при розрахунку на 100 кг зернової сировини, на 1 дал
пива і на річну продуктивність, наведені в таблиці 4.1.
При розрахунку на 1 дал пива кількість кожного продукту ділять на
кількість товарного пива, яке одержують із 100 кг зерно продуктів.
Помножуючи кількість продуктів, потрібних для одержання 1 дал пива, на
його річний випуск, одержують річну кількість сировини, проміжних
продуктів і відходів.
65
Таблиця 4.1 - Норми витрати сировини і продуктів для виробництва
Гречаного пива.
Сировина і продукти Гречане пиво Гречане особливе
На 100 кг На 1 дал На 100 кг На 1 дал
зернової зернової
сировини сировини
Зернова сировина, кг
Солод світлий 70,0 1,28 50 1,025
Солод гречаний 30,0 0,55 40 0,82
Рис - - 10 0,205
Усього 100,0 1,83 100 2,05
Інші види сировини, кг
Хміль 0,91 0,018 0,80 0,016
Проміжні продукти і товарне пиво, дал
Сусло гаряче 61,97 1,132 55,18 1,132
Сусло холодне 58,25 1,064 51,86 1,064
Пиво нефільтроване 56,45 1,031 50,26 1,035
Пиво фільтроване 55,54 1,014 49,45 1,014
Пиво товарне 54,76 1 48,76 1
Відходи, кг
Дробина солодова 201,4 3,678 201,4 4,13
Дробина хмелева 4,9 0,089 4,9 0,1
Відстій білковий 1,75 0,032 1,75 0,036
Надлишкові дріжджі, л 11,11 0,0203 10,375 0,0213
Відходи при 0,43 0,0078 0,43 0,009
поліруванні
66
4.4. Розрахунок економічної ефективності
Розрахунок собівартості пива «Гречане»
Стаття 1 «Сировина та матеріали»[14]
Таблиця 4.2- Сировина та матеріали
«Гречане»
Солод світлий кг 1,28 50,0 64,0
Солод гречаний кг 0,55 150 82,5
Хміль кг 0,018 2000 36
Дріжджі кг 0,0203 7000 142
Всього: 324,5
Транспортно-заготівельні 25,31
витрати (7,8 %)
Всього 349,8
Стаття 2 «Паливо, холод та електроенергія на технологічні цілі» [14]
Таблиця 4.3- Розрахунок витрат на паливо, холод та електроенергію
Оптово-
Назва Одиниця виміру Норма витратна 1 дал відпускна ціна, Затрати на 1
грн дал, грн
Холод МДж 0,7 11,6 8,12
Стиснуте
повітря м³ 0,2 8,14 1,628
Електроенергія кВт 1,8 3,2 5,76
Газ м3 9,02 7,88 71,1
Всього 86,6
Собівартість за статтями 1,2 склала:
349,8+86,6 =436,4 грн/дал
67
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Розрахунок собівартості пива «Гречане особливе»
Таблиця 4.4- Сировина та матеріали
«Гречане особливе»
Солод світлий кг 1,025 50,0 51,25
Солод гречаний кг 0,82 150 123
Рис кг 0,205 20 4,1
Хміль кг 0,016 2000 32
Дріжджі кг 0,0213 7000 149,1
Всього: 359,45
Транспортно-заготівельні 28,04
витрати (7,8 %)
Всього 387,49
Собівартість за статтями 1,2 склала:
387,49+86,6 =474,09 грн/дал.
68
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ
5.1. Закон України про охорону праці[7]
Закон України "Про охорону праці" В Україні - у першій серед країн
СНД - 14 жовтня 1992 р. був прийнятий Верховною Радою Закон "Про
охорону праці". Цей закон, а також "Кодекс законів про працю України" є
основною законодавчою базою охорони праці. Їх доповнюють державні
міжгалузеві та галузеві нормативні акти про охорону праці - це стандарти,
правила: норми, положення, статути, інструкції та інші документи, яким
надано чинність правових норм, обов'язкових для виконання усіма
установами і працівниками України. Закон "Про охорону праці" складається
з преамбули та 8 розділів. Підкреслимо деякі важливі моменти занотовані в
законі. Так, в розділі І "Загальні положення" ст. 4 мовиться, що основними
принципами державної політики в галузі охорони праці є пріоритет життя та
здоров'я людини перед будь-якими результатами виробничої діяльності,
соціальний захист людини, відшкодування шкоди, заподіяної здоров'ю, та ін.
У розділі ІІ "Гарантії прав громадян на охорону праці" передбачено
інформувати працівника про умови праці; компенсувати за шкідливі умови
праці; зафіксовано право працівника відмовитись від виконання робіт при
загрозливому стані для його здоров'я та життя; забезпечувати соціальне
страхування від нещасних випадків і профзахворювань (оплата з фонду
соціального страхування); відшкодовувати власником шкоду, заподіяну
працівникові на виробництві. В законі передбачено відшкодування моральної
шкоди. У законі є статті про охорону праці жінок, неповнолітніх, інвалідів. В
розділі III "Організація охорони праці на виробництві" говориться про
обов'язкове створення органів управління охороною праці на підприємстві
для виконання керівництва, нагляду і навчання із питань охорони праці. В ст.
20 йдеться про обов'язкове навчання і інструктаж з охорони праці. Перевірка
знань повинна здійснюватись 1 раз на рік для працівників небезпечних
69
професій, 1 раз на 3 роки для всіх посадових осіб за переліком, встановленим
Державним комітетом по нагляду за охороною праці. В ст. 21 мовиться про
фінансування охорони праці, про створення фондів охорони праці. В розділі
III передбачено (ст.26) створювати на підприємствах комісії з питань
охорони праці - рішення комісії носять рекомендаційний характер. Ст.27
передбачає інформацію про стан охорони праці, яка повинна доводитись до
всіх працівників підприємства, а також обов'язковий звіт перед
статистичними органами держави. Розділ IV - "Стимулювання охорони
праці". Економічне стимулювання охорони праці здійснюється згідно з
колективним договором та законодавством. Відшкодування збитків від
порушень охорони праці - державі і громадянам - згідно з діючим
законодавством. Штрафні санкції та розмір штрафу (максимальний), що
може стягуватись з організацій, - 2% місячного фонду заробітної плати
підприємства. Штраф стягується за кожний нещасний випадок і
профзахворювання, а за приховування нещасного випадку - штраф 10-
кратний. Розділ V - "Державні міжгалузеві та галузеві нормативні акти про
охорону праці" - переглядаються у разі потреби. але не рідше 1 разу на 10
років. Розділ VI - "Державне управління охороною праці" перелічує органи
державного управління охороною праці: Кабінет Міністрів, Державний
Комітет по нагляду за охороною праці України, міністерства та
держкомітети, а також місцева держадміністрація, місцеві ради народних
депутатів - та визначає їх компетенцію. Організація наукових досліджень з
проблем охорони праці здійснюється в межах національної програми
Національним науково-дослідним інститутом охорони праці, а також різними
установами по госпдоговорах. Розділ VII - "Державний нагляд і громадський
контроль за охороною праці", що здійснюють Державний комітет по нагляду
за охороною праці; Державний комітет України з ядерної та радіаційної
безпеки; Органи державного пожежного нагляду управління пожежної
охорони МВС України; Органи та заклади санітарно-епідеміологічної
служби Міністерства охорони здоров'я України. Вищий нагляд здійснює
70
Генеральний прокурор та підпорядковані йому прокурори. Громадський
контроль за додержанням законодавства про охорону праці здійснюють
трудові колективи - через уповноважених; профспілки - через вибраних
представників. Розділ VIII - "Відповідальність працівників за порушення
законодавства про охорону праці" Передбачається дисциплінарна,
адміністративна, матеріальна, кримінальна відповідальність згідно із
законодавством. Для практичної реалізації Закону "Про охорону праці" був
прийнятий 15 грудня 1993 року Закон України "Про внесення змін і
доповнень, що стосуються охорони праці, до Кодексу законів про працю
України", а також Закон України "Про внесення змін і доповнень до Кодексу
України про адміністративні правопорушення і кримінального кодексу
України" від 15 січня 1995 року. Були прийняті також такі підзаконні акти,
затверджені постановою Кабінету Міністрів - "Про створення Національної
Ради з питань безпечної життєдіяльності населення", "Положення про
розслідування та облік нещасних випадків, професійних захворювань і аварій
на підприємствах, в установах і організаціях", "Правила відшкодування
власником підприємства, установи і організації або уповноваженим ним
органом шкоди, заподіяної працівнику ушкодженням здоров'я, пов'язаним з
виконанням трудових обов'язків", "Положення про державний, галузеві,
регіональні фонди охорони праці та фонди охорони праці підприємств",
"Положення про порядок накладення штрафів на підприємства, установи і
організації за порушення нормативних актів про охорону праці" тощо.
Держнаглядохоронпраці розробив ще цілий ряд положень, що спрямовані на
практичну реалізацію Закону України "Про охорону праці"[7].
5.2.Охорона праці на пивоварному виробництві[1]
Вхiд до пpимiщення цехiв бpодiння i добpоджування осiб, які не
пов'язані з pоботою, не допускається. Тимчасовi pобiтники допускаються до
pоботи у цих вiддiленнях за письмовим дозволом головного інженеpа.
71
Пеpсонал обслуги цехiв бpодiння та добpоджування пива повинен
бути ознайомлений з фiзико-хiмiчними властивостями i характером дiї на
оpганiзм двоокису вуглецю.
Коpпуси затоpного i сусловаpильного котлiв, фiльтpацiйного чана,
баки гаpячої води повинні мати теплоiзоляцiю згідно з вимогами. Баки
гаpячої води повинні бути обладнані блокуванням вiд пеpеливання.
Фiльтpпpеси повинні бути обладнані гiдpавлiчними або механiчними
затискачами, манометpами i запобiжними клапанами.Пiд фiльтpпpесами
мають встановлюватись металевi гpати для запобiгання падiнню у бункеp
стоpоннiх pечей.
Рамнi фiльтpпpеси повинні бути обладнані пpистpоєм для
механiчного затискання pам.
Пpи pучному ущiльнюваннi pам фiльтpпpеса дозволяється
коpистування лише важелями, якi є частинами пpеса. Застосування
додаткових важелiв для ущiльнювання pам пpесiв не дозволяється.
Фiльтpпpеси мають працювати з повним комплектом pам та плит.
Для обмеження ходу фiльтpувальних плит i затискної плити угоpу та
униз фiльтpпpес повинен бути обладнаний кiнцевими вимикачами.
Якщо комплект pам i плит у фiльтpпpесi є неповним, не дозволяється
коpистуватись вставками для подовження затискного штока. Подавання та
вiдведення пpодукту автоматичного фiльтpпpеса повинно бути геpметично
захищено i обладнано оглядовими пpистpоями.
Фiльтpпpеси повинні бути обладнані пiддонами з механiзованим
видаленням осадiв або пpиймальними жолобами для збиpання i вiдведення
осадiв до каналiзацiї.
Не допускається pобота фiльтpпpеса за наявностi течi пpодукту мiж
pамами, плитами та в аpматуpi.
Фiльтpпpеси, які пpацюють, повинні бути захищені екpанами для
запобiгання pозбpизкуванню пpодукту.
72
Пpотягом збиpання фiльтpпpесів не допускається утвоpення
змоpшок i загинiв салфеток у мiсцях їх затиску.
Чищення фiльтpпpеса мають пpоводити двоє pобiтникiв, пеpесувати
pами та плити слiд узгоджено.
Пpання фiльтpувальних полотен повинно бути механiзовано.
5.3. Правила безпечної роботи в лабораторії
Вимоги техніки безпеки під час роботи в лабораторії [13]
В хімічній лабораторії дозволяється працювати тільки за наявності
справної припливно-витяжної вентиляції, обладнаних витяжних шаф,
спецодягу, засобів індивідуального захисту, пожежогасіння і аптечки першої
допомоги. В хімічній лабораторії забороняється пити воду і приймати їжу.
Після закінчення роботи необхідно привести в належний стан своє робоче
місце, помити та прибрати посуд, поставити на місце хімічні реактиви,
виключити електроприлади, воду, газ, стисле повітря та освітлення. Правила
роботи з скляним посудом Під час роботи з скляним хімічним посудом і
скляними приладами необхідно дотримуватися певних правил безпеки.
Необхідно пам’ятати, що хімічний посуд крихкий і, в основному,
тонкостінний, а через це при необережній роботі його можна розбити і
отримати порізи та травми. Скляний посуд і прилади потрібно тримати
обережно, не стискаючи його сильно пальцями. Для попередження
травматичних пошкоджень при роботі з скляним посудом необхідно
дотримуватись таких застережних заходів. Відразу ж прибирати склобій і
відходи теплової обробки скла. При збиранні скляних частин приладів
суворо дотримуватися чинних правил, які наведені у відповідних
інструкціях. При розрізані скляних трубок і паличок руки потрібно захищати
рушником. При митті посуду йоржами бути обережним, адже можна ними
легко пробити днище або стінки посуду. Для попередження цього на
73
оголений металевий кінець йоржа або кінець скляної палички необхідно
надіти шматочок гумової трубки.
Правила роботи з хімічними реактивами [13]
Щоб запобігти нещасним випадкам під час роботи з хімічними
реактивами необхідно керуватися такими правилами.
1. Токсичні рідини забороняється втягувати в піпетку ротом. В цьому
випадку потрібно користуватися гумовою грушею.
2. Заборонено приливати концентровані кислоти до концентрованих
лугів (або навпаки); їх необхідно попередньо розводити водою для
проведення нейтралізації.
3. Нагрівання пробірок та іншого скляного посуду потрібно проводити
поступово, направляючи їх отворами від працюючого та інших осіб.
4. Не можна змішувати киплячі розчини або додавати в них сухі
реагенти на нагрівальних приладах.
5. Перед нагріванням води в колбі-промивалці з останньої виймають
пробку.
6. Всі процеси, пов'язані з виділенням токсичних газів, пари та диму,
проводять у витяжній шафі. З токсичними речовинами працюють в гумових
рукавичках.
7. Використані розчини з вмістом токсичних речовин, виливають в
раковину витяжної шафи. Посуд та раковину старанно миють.
8. Всі роботи з легкозаймистими речовинами або вогненебезпечними
рідинами необхідно проводити у витяжній шафі при працюючій вентиляції.
9. Перегонку і нагрівання низькокиплячих вогненебезпечних речовин
необхідно проводити в круглодонних колбах з тугоплавкого скла і на
водяних банях.
10. Відпрацьовані кислоти та луги потрібно збирати окремо в
спеціальний посуд і після нейтралізації зливати в каналізацію або інше
спеціально відведене для цієї мети місце.
74
Протипожежні правила безпеки [13]
1. Забороняється залишати без догляду газові пальники і
електронагрівальніприлади. При пожежі необхідно виключити рубильники,
перекрити газовий кран,полум'я засипати піском.
2. При займанні одягу необхідно накрити потерпілого одіялом або
облити водою.
3. При розливі вогненебезпечної рідини необхідно відключити всі
пальники іелектронагрівальні прилади, а потім прибрати рідину.
4. При виявленні запаху газу заборонено запалювати вогонь і
користуватисьелектронагрівальними приладами, необхідно добре провітрити
лабораторію.
Перша допомога при опіках та порізах [13]
1. При опіках водяною парою, гарячими предметами або відкритим
полум'ямпошкоджене місце обробляють етиловим спиртом або 3...10 %-м
розчином перманганату калію і накладають стерильну пов’язку і змащують
вазеліном або обробляють концентрованим розчином тіосульфату натрію і
водою.
2. При попаданні на одяг та шкіру кислот вражене місце промивають
спочатку водою і 3 %-м розчином гідрокарбонату натрію, а при попаданні
лугу – водою та 1-5 %-м розчином оцтової кислоти.
3. При порізах склом необхідно переконатися у відсутності залишків
скла в рані, а далі її обробити розчином йоду. Можна промити рану водою,
присипати стрептоцидом і перев‘язати. При сильній кровотечі рану
обробляють 3 %-м розчином перекису водню і перев'язують
Стандартизація якості сировини, напівпродуктів, товарних продуктів
та правила відбору представницьких проб[13]
Під час оцінювання якості сировини, напівпродуктів і товарної
продукції при виробництві продуктів бродильних виробництв користуються
75
такими поняттями як якість, показник якості, базовий показник якості, рівень
якості. Якість продукції – це сукупність властивостей продукції, які
зумовлюють її придатність до використання за призначенням. Для оцінки
якості продукції із всієї множини її властивостей вибирають лише найбільш
суттєві, які в комплексі дозволяють у необхідній і достатній мірі досягти
загальної відповідної визначеної мети – використання за призначенням.
Показник якості – це кількісна характеристика всіх суттєвих
властивостей продукції, які визначають ступінь придатності її до споживання
за призначенням. Показник якості може виражатись у відсотках, одиницях
маси, об’єму, енергії, балах, характеризуючи одну з властивостей або їх
комплекс. Базовий показник якості – це показник якості, прийнятий за
вихідну величину для порівняльних оцінок якості. За базові приймають
показники якості, які містяться у відповідних стандартах і технічних умовах
на продукцію, а також, досягнуті передовими вітчизняними та зарубіжними
підприємствами, або можливі теоретично у перспективі. Рівень якості
продукції – це відносна характеристика якості, що базується на порівнянні
фактичних показників якості даної продукції з відповідними базовими
показниками. Під контролем якості розуміють перевірку відповідності
показників якості всіх складових частин виробництва і товарної продукції
чинним нормативнотехнічним документам. Існує три види контролю:
вхідний, виробничий та приймальний. Вхідний контроль – контроль
сировини, напівпродуктів, основних та допоміжних матеріалів, що надходять
на підприємство і використовуються в процесі виробництва товарної
продукції. Виробничий контроль це контроль виробничого процесу. Він
охоплює допоміжні, підготовчі, основні і заключні технологічні операції.
Приймальний контроль це контроль якості товарної продукції,
перевірка її відповідності вимогам чинних стандартів. Управління якістю
являє собою єдиний процес формування якості, що складається в систему із
взаємопов’язаних і підпорядкованих між собою окремих виробничих
факторів.
76
ВИСНОВКИ
Рис є одним із основних продуктів харчування у світі. Завдяки
високому вмісту крохмалю (близько 70–75%) рис є придатною сировиною
для пивоваріння, навіть якщо він має низький вміст азоту, необхідного для
живлення дріжджів [35]. У процесі виробництва пива він зазвичай
використовується як допоміжний засіб, оскільки він може значно збільшити
вміст екстракту в суслі [33, 34]. Різна структура та склад між рисом і ячменем
тягне за собою необхідність оптимізувати умови солодотворення та
затирання, ідеальні температури для ферментів у рисовому солоді становлять
65 °C для декстринази та β-амілази та 74 °C для α-амілази. Хоча рис має
більший вміст крохмалю, ніж ячмінь, він має іншу структуру крохмалю,
інший склад амілози та амілопектину та нижчу амілолітичну активність, ніж
ячмінь. Таким чином, використання рису в процесі пивоваріння призводить
до більш розчинного крохмалю в суслі, який не використовується
дріжджами. Це призводить до меншої кількості виробництва етанолу, також
через менший вміст розчинного білка. З усіх цих причин було б доцільно
використовувати рис як допоміжний засіб замість солоду через нижчу
вартість виробництва[32 ] .
Гречка корисна для здоров'я, оскільки містить високий вміст
антиоксидантів (рівень рутину, флавоноїдний глікозид), велику кількість
мінеральних речовин, поліненасичених жирних кислот, високий вміст
клітковини та білків високої біологічної цінності. Це також хороше джерело
крохмалю, Це може бути хорошою заміною ячменю, забезпечуючи сенсорні
характеристики в кінцевому продукті. Проте є деякі технологічні проблеми,
про які слід пам’ятати: низька амілолітична активність і вихід екстракту,
низькі показники фільтрації через високу в’язкість сусла та проблеми
бродіння. Щоб подолати ці недоліки, можна використовувати оптимізацію
процесу солодотворення, а також екзогенні ферменти для компенсації
низької ферментативної активності та сприяння повному оцукрюванню.
77
Проростання при 15 °C протягом 4–5 днів дало прийнятні
результати. Максимальна активність α-амілази спостерігалася між другим і
третім днем п роростання. Потім воно вирівнялося. Натомість максимальна
активність β-амілази була досягнута через п'ять днів після
проростання. Вміст глюкози в гречаному солоді в 3–5 разів перевищує вміст
мальтози. Це може вплинути на метаболізм дріжджів, оскільки в солоді, де
рівень глюкози є надлишковим, дріжджі можуть втратити здатність
зброджувати мальтозу. Основним недоліком пивного сусла з гречки є
тривалий час оцукрювання, що призводить до часткового розкладання
крохмалю. Тому існує потреба у використанні додаткового
ферменту. Оптимізуючи правильний процес солодоваріння, гречаний солод
можна використовувати як основну сировину для пивоваріння, досягаючи
підвищеної амілолітичної активності. Однак завжди доцільно
використовувати гречку в поєднанні з іншими солодами або додавати
ферменти для покращення ферментативної активності гречаного солоду.
Розроблені в магістерській роботі два зразка пива «Гречане» та
«Гречане особливе» на основі гречаного солоду і рису, мають низький вміст
глютену. Органолептичні показники та фізико-хімічні показники
відповідають ДСТУ 3888:2015. Пиво, отримане з використанням гречаного
солоду як добавки, має прийнятні сенсорні характеристики. Колір пива,
гіркота і колоїдний помутніння посилюються зі збільшенням кількості
гречки як добавки, а також ефірів, що відповідають за фруктовий смак.
78
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Домарецький В.А. Технологія солоду і пива. – К.: Фірма
“ІНКОС”, 2004. – 426 с.
2. ДСТУ 3888:2015 Пиво. Загальні технічні умови. З поправкою
3. ДСТУ 4282:2018 Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні
умови
4. ДСТУ 4524:2006 Гречка. Технічні умови
5. ДСТУ 4965:2008 Рис. Технічні умови
6. Загальні технології харчової промисловості: Метод. вказівки до
вик. лаб. практикуму студ. заоч. форми навчання напряму підготовки
6.051701 ‘‘Харчові технології та інженерія‘‘ спец. “ Технологія продуктів
бродіння і виноробства ” / Укл.: А.М. Куц, М.В. Бондар, Ю.В. Булій. – К:
НУХТ, 2011. – 53 с.
7. Купчик М.П., Гандзюк М.П , Степанець І Ф, Вендичанський В.Н.,
Литвиненко А.М., Іваненко. О. В. Основи охорони праці. - К.: Основа, 2000. -
416 с.
8. Куц А.М., Кошова В.М. Технологія бродильних виробництв:
Конспект лекцій з дисц. «Загальні технології харчової промисловості» для
студ. ден. та заоч. форм навчання напряму підготовки 6.051701 “Харчові
технології та інженерія”. – К.: НУХТ, 2011. — 156 с.
9. Лобачова Н.Л. Удосконалення технології безглютенових
хлібобулочних виробів : монографія / Н. Л. Лобачова. – Суми : Сумський
національний аграрний університет, 2015. – 214 с.
10. Методичні рекомендації до підготовки магістерської роботи для
здобувачів освітнього ступеня «магістр» зі спеціальності 181 «Харчові
технології» усіх форм навчання / уклад. О.Л. Чепурна, Н.А. Нагурна,
З.В.Бондарчук.- Черкаси: ЧДТУ, 2018. –55с.
79
11. Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» в
дипломних роботах бакалаврів напряму підготовки 6.051701 «Харчові
технології та інженерія» усіх форм навчання / Укл.: В.І. Биков, В.Л.
Цикановський, Ю.Ю. Гайова. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. – 24 с.
12. Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з
дисципліни «Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв» для
здобувачів освітнього ступеня бакалавр зі спеціальності 181 «Харчові
технології» для усіх форм навчання [Електронний ресурс] / [упоряд.:
Куриленко Ю.М., Омельчук С.В.]; М-во освіти і науки України, Черкас.
держ. технол. ун-т. – Черкаси: ЧДТУ, 2018. – 79 с.
13. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни
„Біохімія солоду і пива” та дисципліни «Технологія солоду і пива» для
студентів усіх форм навчання зі спеціальності 181 «Харчові технології» /
уклад. Арутюнян Т.В.. – Харків: НТУ „ХПІ”, 2022. – 60с.
14. Методичні вказівки до виконання економічної частини
дипломного проекту для студентів спеціальності 181 «Харчові технології»
усіх форм навчання / Укл.: – Черкаси: ЧДТУ, 2012. – 13 с.
15. Нарцисс Л. Краткий курс пивоварения / Нарцисс Л.; [пер. с нем.
А. А. Куреленкова]. – СПб. : Профессия, 2007. — 640 с.
16. Осокін В.В. Охорона праці на підприємствах харчових
виробництв. Конспект лекцій. / В.В.Осокін, Ю.А.Селезньова. Донецьк. 2008.
– 153с.
17. Підвищення бродильної активності пивоварних дріжджів за
допомогою наноаквахелату цинку / В. М. Кошова, В. С. Яжло, В. Г.
Каплуненко, Ю. І. Огородник // Восточно-Европейский журнал передовых
технологий, 2015. – С.40-44.
18. Технология солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах і
прикладах: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів /
80
А.Є. Мелетьев, В.А. Домарецкий, С.Р. Тодосійчук, А.М. Куц та ін. – К.: НУХТ,
2007.– 256 с.
19. Технологія бродильних виробництв : методичні вказівки до
виконання лабораторних робіт для здобувачів вищої освіти за освітньою
програмою "Харчові технології та інженерія" (освітній ступінь бакалавр) всіх
форм навчання / Укл. : Ж. В. Замай, О. Л. Гуменюк. – Чернігів : НУ
«Чернігівська політехніка», 2022. – 108 с.
20. Фатєєва, А. Д. Обгрунтування доцільності і вибір раціональних
режимів охмелення пива на стадіях ферментації сусла : кваліфікаційна
робота ... магістра : 181 Харчові технології / Анастасія Дмитрівна Фатєєва ;
наук. керівник Борис Іванович Хіврич. – Київ, 2021. – 72 с.
21. Харчова хімія. Тексти лекцій для студентів напряму підготовки
6.051701 "Харчові технології та інженерія" / Уклад.: Гуменюк О.Л. –
Чернігів: ЧДТУ, 2013. – 244 с.
22. Guido, L.F. Brewing and Craft Beer. Beverages 2019, 5, 51.
[CrossRef]
23. Anderson, R.G. History of Industrial Brewing. In Handbook of
Brewing, 3rd ed.; Stewart, G.G., Russell, I., Anstruther, A., Eds.; CRC Press: Boca
Raton, FL, USA, 2017; pp. 1–34, ISBN 1-4987-5192-X.
24. Capozzi, V.; Russo, P.; Spano, G. Microbial information regimen in
EU geographical indications. World Pat. Inf. 2012, 34, 229–231. [CrossRef]
25. Allied Market Research. Available online:
https://www.alliedmarketresearch.com/beer-market (accessed on 14 April 2020).
26. Barth-Haas Group. The Barth Report: Hops 2018/2019; Joh. Barth &
Sohn GmbH & Co KG: Nuremberg, Germany, 2018. Fermentation 2020, 6, 53 20
of 26
27. Market Research Future. Available online:
https://www.marketresearchfuture.com/reports/non-alcoholicbeer-market-3912
(accessed on 15 April 2020).
81
28. Transparency Market Research. Available online:
https://www.transparencymarketresearch.com/organicbeer-market.html (accessed
on 15 April 2020). 8. Zion Market Research. Available online:
https://www.zionmarketresearch.com/report/craft-beer-market (accessed on 15
April 2020).
29. Market Research Future. Available online:
https://www.marketresearchfuture.com/reports/gluten-free-beermarket-7144
(accessed on 15 April 2020).
30. Catassi, C.; Fabiani, E.; Iacono, G.; D’Agate, C.; Francavilla, R.;
Biagi, F.; Volta, U.; Accomando, S.; Picarelli, A.; De Vitis, I. A prospective,
double-blind, placebo-controlled trial to establish a safe gluten threshold for
patients with celiac disease. Am. J. Clin. Nutr. 2007, 85, 160–166. [CrossRef]
[PubMed]
31. https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B5%D1%87
%D0%BA%D0%B0
32. Майєр, Х.; Чеккароні, Д.; Марконі, О.; Сілеоні, В.; Перретті, Г.;
Fantozzi, P. Розробка повністю рисового солодового пива: альтернатива без
глютену. LWT Food Sci. технол. 2016 , 67 , 67–73. [ Google Scholar ]
[ CrossRef ]
33. Ceppi, ELM; Бренна, О. В. Пивоваріння з рисовим солодом –
альтернатива без глютену. J. In-t. Заварювати. 2010 , 116 , 275–279. [ Google
Scholar ] [ CrossRef ]
34. Майєр, Х.; Марконі, О.; Regnicoli, GF; Перретті, Г.; Fantozzi, P.
Виробництво оцукровуваного рисового солоду для пивоваріння з
використанням різних сортів рису та параметрів солоду. Дж. Агрік. Харчова
хім. 2014 , 62 , 5369–5377. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
35. Чеккароні, Д.; Марконі, О.; Сілеоні, В.; Рей, Е.; Перретті, Г.
Оптимізація рисового солоду для виробництва безглютенового пива
верхового бродіння. J. Sci. Food Agric. 2019 , 99 , 2726–2734. [ Google
Scholar ] [ CrossRef ]
82
ДОДАТКИ
УДК 663.42.
РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ БЕЗГЛЮТЕНОВОГО ПИВА
Зінченко В.М, студент групи МТБВ-203
кафедри харчових технологій
ОсипенковаІ.І., к.т.н., доцент кафедри
харчових технологій
Черкаський державний технологічний університет
Пиво - це ферментований алкогольний напій, виготовлений із
солодових зерен злаків, води, хмелю та дріжджів. Визначення пива не
однакове для всіх країн: кожна дає свої вказівки щодо сировини та способу
виробництва. Відповідно до Reinheitsgebot, закону про чистоту пива,
введеного в Німеччині в 1516 році, основними інгредієнтами для
виробництва пива були вода, солод і хміль. Дріжджі стали розглядатися як
необхідний інгредієнт для пива лише пізніше [1], але специфічні добавки
включені до специфікації традиційного пива, такого як «Münchener Bier»
[2]. Світовий ринок пива зростає в останні роки: прогнозується, що до 2025
року він досягне понад 600 000 мільйонів доларів [3 ]. Зараз Китай є
основним виробником пива у світі, він виробляє приблизно 381 мільйон
гектолітрів на рік, за ним йдуть США та Бразилія. Німеччина є рекордсменом
споживання та виробництва в Європі [4]. Ринок пива сегментований за типом
пива, категорією, упаковкою, регіоном або виробництвом. Розрізняють
пивний ринок за наступними сегментами:
1) безалкогольного пива (поділяється на безалкогольне та 0,5%
алкоголю за об’ємом), що цікавить споживача через увагу до здорового
життя [5];
83
2) органічне пиво, виготовлене лише з органічних інгредієнтів і вільне
від ГМО, оскільки споживач більше зацікавлений в уникненні небажаних
хімікатів та захисті навколишнього середовища [6];
3) крафтове пиво, вироблене «маленькими», «незалежними» та
«традиційними» пивоварнями, оскільки споживача все більше приваблює
преміальний аспект та добре деталізований ароматичний профіль [7]
4) безглютенове пиво, зварене з зернових культур, які не містять
глютену або оброблене з метою видалення глютену, безпечне для людей з
целіакією [8].
В магістерській роботі розробили технологію отримання гречаного
солоду. На основі якого готували безглютенове пиво. Часткова заміна
ячмінного солоду гречаним збагачує пиво біологічно активними речовинами,
підвищує харчову і біологічну цінність, урізноманітнює асортимент, а також
розширяє дієту хворих на целіакію (глютенова непереносимість).
Вдосконалення виготовлення безглютенових продуктів має важливе
значення для людей хворих на целіакію. Глютен — це нерозчинні у воді
запасні білки (проламіни), які містяться в пшениці, ячмені та житі, а також
авеніни, що містяться в вівсі, які можуть спричинити целіакію у генетично
сприйнятливих осіб, що проявляється невідповідною реакцією імунної
системи на споживання глютену. Наявність глютену в раціоні людей з
целіакією призводить до порушення засвоєння поживних речовин і
пов’язаних із цим проблем зі здоров’ям. Целіакія та глютенозалежні
захворювання (наприклад, алергія на глютен, чутливість до глютену, не
пов’язана з целіакією) постійно зростають і наразі вражають приблизно 1%
дорослого населення Європи. Єдиний спосіб лікування целіакії - це повне
виключення глютену зі свого раціону.
Розроблені два зразка пива «Гречане» та «Гречане особливе» на основі
гречаного солоду і рису, мають низький вміст глютену. Органолептичні
показники та фізико-хімічні показники відповідають ДСТУ 3888:2015. Пиво,
отримане з використанням гречаного солоду як добавки, має прийнятні
84
сенсорні характеристики. Колір пива, гіркота і колоїдний помутніння
посилюються зі збільшенням кількості гречки як добавки, а також ефірів, що
відповідають за фруктовий смак.
Список використаної літератури:
1. Anderson, R.G. History of Industrial Brewing. In Handbook of Brewing,
3rd ed.; Stewart, G.G., Russell, I., Anstruther, A., Eds.; CRC Press: Boca Raton,
FL, USA, 2017; pp. 1–34, ISBN 1-4987-5192-X.
2. Capozzi, V.; Russo, P.; Spano, G. Microbial information regimen in EU
geographical indications. World Pat. Inf. 2012, 34, 229–231. [CrossRef]
3. Allied Market Research. Available online:
https://www.alliedmarketresearch.com/beer-market (accessed on 14 April 2020).
4. Barth-Haas Group. The Barth Report: Hops 2018/2019; Joh. Barth &
Sohn GmbH & Co KG: Nuremberg, Germany, 2018. Fermentation 2020, 6, 53 20
of 26
5. Market Research Future. Available online:
https://www.marketresearchfuture.com/reports/non-alcoholicbeer-market-3912
(accessed on 15 April 2020).
6. Transparency Market Research. Available online:
https://www.transparencymarketresearch.com/organicbeer-market.html (accessed
on 15 April 2020).
7. Zion Market Research. Available online:
https://www.zionmarketresearch.com/report/craft-beer-market (accessed on 15
April 2020).
8. Market Research Future. Available online:
https://www.marketresearchfuture.com/reports/gluten-free-beermarket-7144
(accessed on 15 April 2020).
9. Catassi, C.; Fabiani, E.; Iacono, G.; D’Agate, C.; Francavilla, R.; Biagi,
F.; Volta, U.; Accomando, S.; Picarelli, A.; De Vitis, I. A prospective, double-
blind, placebo-controlled trial to establish a safe gluten threshold for patients with
celiac disease. Am. J. Clin. Nutr. 2007, 85, 160–166. [CrossRef] [PubMed]
85

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets