со2 экстракт хмеля что это
Экстракт хмеля «СО2» широко применяется при изготовлении пивной продукции. Данный компонент придает конечному продукту необходимую горечь и приятный хмельной аромат. Используют экстракт хмеля во время кипячения сусла, зачастую смешивая его с гранулированными либо прессованными хмелепродуктами.
Производство экстракта «СО2»
Особый сорт хмеля, содержащий 50 % альфа-кислоты, произрастает в Германии. Изготовление экстракта происходит следующим образом: хмельные шишки хорошо просушивают и тщательно измельчают, после чего полученный порошок прессуют в гранулы и снова максимально измельчают. В таком виде хмель отправляют в экстракционный сосуд. При низкой температуре измельченный хмель растворяют в жидком диоксиде углерода, который выпаривается при минусовой температуре (ниже 20 градусов).
Готовый хмельной продукт является смоляным экстрактом, в котором количество и состав эфирных масел зависит от видов используемого сырья. Поставки данного компонента для пивоварения производятся в чистом виде (РRЕ) либо с определенным содержанием альфа-кислоты, для чего может быть добавлена глюкоза либо сироп.
Экстракт хмеля можно приобрести в покрытых лаком стальных емкостях, специально изготовленных для пищевых продуктов, вес которых может быть от одного до десяти килограмм. В некоторых случаях хмельной экстракт «СО2» поставляют в баках из пластика. При крупных заказах стальные либо пластиковые емкости упаковываются по несколько единиц, общий вес которых может достигать двухсот килограмм.
Условия хранения и использование хмелевого экстракта
Хранить хмельной экстракт рекомендуют при пониженной температуре. Для сохранения всех ароматических и вкусовых качеств продукта, необходимо использовать исключительно оригинальную упаковку. Не допускается длительное нахождение емкостей с экстрактом хмеля «СО2» при температуре выше сорока градусов. Соблюдая все требуемые условия хранения хмельного экстракта, его срок годности может достигать пяти лет. Первые два года никаких изменений в качественных характеристиках продукции не было замечено. Допустимо некоторое расслоение хмельного экстракта в процессе хранения, которое с легкостью устраняется при помощи нагревания и тщательного перемешивания.
Данный компонент пивоварения рекомендуется добавлять в самом начале кипячения сусла, так как это позволяет максимально возможно утилизировать альфа-кислоту. В случаях, когда конечный продукт ожидается с повышенной горечью и хмелевым ароматом, экстракт вводится в кипящее сусло минут за десять до окончания процесса. Как вариант, можно смешать необходимое количество экстракта хмеля с суслом и добавить полученную смесь в пивоваренный котел.
Экстракт хмеля «СО2» способен обеспечить конечный продукт необходимым ароматом и горечью, но иногда его используют в сочетании с иной хмелепродукцией, такой как гранулированный либо прессованный хмель. Следует учитывать, что использование экстракта в комплексе с определенными видами гранулированного хмеля повышает уровень альфа-кислот.
Расчет необходимого количества
В тридцатипроцентном экстракте хмеля содержится 300 г альфа-кислоты на килограмм продукта. При производстве 100 гл пива конечная горечь составляет 25 BU. Утилизация альфа-кислоты будет 35 %.
Для определения необходимого количества экстракта используются следующие величины:
Экстракт (ГОРОФИТ) хмеля (шишки)
INCI CAS: Humulus Lupulus Extract
Способ производства
СО2 экстракт
Водорастворимые формы экстракта
Водно-глицериновая экстракция; либо водно-пропиленгликолевая экстракция; либо гидродистилляция.
Сухой экстракт
Нанесение СО2 экстракта на сухой носитель (углевод) в псевдокипящем слое.
Органолептические свойства
СО2 экстракт
Маслянистая масса с воскообразными включениями масса от светло-болотного до темно зеленого цвета с характерным запахом.
Водорастворимые формы экстракта
Прозрачная жидкость коричневого цвета с характерным запахом.
Сухой экстракт
Сыпучая масса желто-зеленого цвета с характерным запахом.
Состав
СО2 экстракт
Водорастворимые формы экстракта
Сухой экстракт
Рекомендуемые нормы ввода
СО2 экстракт
0,005-2 % (в зависимости от содержания основного действующего вещества (группы веществ) в экстракте, а также рецептуры и назначения конечного продукта)
Водорастворимые формы экстракта
1-5% (в зависимости от содержания экстрактивных веществ, а также рецептуры и назначения конечного продукта)
Сухой экстракт
0,1-10% (в зависимости от рецептуры и назначения конечного продукта)
Область применения
Улучшает микроциркуляцию, устраняет сухость и шелушение. Способствует нормализации гидро-липидного баланса, сужению пор, регенерирует, сокращает морщины.Полезен для волос, так как увеличивает их объем, укрепляет и придает блеск, устраняет перхоть, противостоит облысению, коже же придает тонус, возвращает упругость, эффективен при куперозе, обладает антиакне- действием.
Основные коммерческие условия сотрудничества
1. Работа ООО «НИЦ ЭР «ГОРО» с клиентом (покупателем, заказчиком) осуществляется на основании договора поставки, либо договора переработки давальческого сырья.
2. Цены зафиксированы в прайс-листах предприятия, действует система скидок от объема заказа (в денежном выражении).
3. Постоянным покупателям предоставляется индивидуальная скидка, а также могут быть предоставлены индивидуальные условия оплаты.
4. Способы реализации продукции:
5. Минимальный объем заказа:
6. Образцы продукции предоставляются бесплатно в следующем количестве:
7. Доставка товара осуществляется транспортной компанией по адресу, указанному покупателем, и при заказе на сумму свыше 20 000 рублей (с учетом НДС) осуществляется за счет ООО «НИЦ ЭР «ГОРО»; доставка образцов в указанном количестве осуществляется за счет ООО «НИЦ ЭР «ГОРО».
8. По согласованию с клиентом могут применяться индивидуальные условия сотрудничества.
Со2 экстракт хмеля что это
Хмелевые экстракты
В виде хмелевого экстракта можно получить высококачественные и эффективные продукты даже из хмеля низкого качества, из хмеля, исключенного из маркировки, и из отходов чесальных машин.
Хмелевые экстракты можно получить путем экстракции в одну или две стадии.
При одноступенчатой экстракции из хмеля соответствующим органическим растворителем (этилэфиром, дихлорметаном и т. д.) выщелачиваются только хмелевые смолы. Остальные активные компоненты, главным образом дубильные вещества, остаются неиспользованными. Полученный экстракт имеет очень большую продуктивность, однако им можно заменить самое большее 20% от общего количества хмеля, применяемое для варки.
При двухступенчатой экстракции, как и при одноступенчатой, получается сначала смолистая фракция. Хмель, освобожденный от смол, во второй фазе выщелачивается горячей водой, чтобы получить остальные вещества, главным образом дубильные. Водный экстракт загущают в вакуумном испарителе до требуемой консистенции, обеспечивающей гомогенизацию загущенного водного экстракта со смолистой фракцией. Полученный таким образом экстракт содержит почти все технологически эффективные части хмеля.
У хмелевых экстрактов, полученных двухступенчатой экстракцией, можно легко изменять отношение дубильных веществ к смолам, содержание которых обычно снижается в пользу смол. На Западе имеются также хмелевые изомеризованные экстракты. В них α-кислоты хотя бы частично изомеризованы в изогумулоны, β-горькие кислоты окислены, дубильные (полифенольные) вещества находятся в первоначальной форме и в соотношениях, которые необходимы для технологии. Эти экстракты в большинстве случаев хорошо растворимы в сусле, молодом и готовом пиве, к которому могут добавляться в небольших дозах для окончательного формирования вкуса.
Опыты Ванчуры [47], который разработал внедренный в ЧССР технологический процесс по производству хмелевого экстракта путем двухступенчатой экстракции, показали, что лучше используются те горькие хмелевые вещества, которые при кипячении хмеля немедленно гидролизуются. Это вызвано тем, что уже при производстве экстракта они частично трансформировались после добавки в котел мгновенно приходят в непосредственное соприкосновение с суслом.
Влияние содержания дубильных веществ в хмелевых экстрактах на состав сусла и пива изучали Нарцисс и сотрудники [48]. Они установили, что с увеличением содержания дубильных веществ (второго экстракта) возрастает цвет сусла и пива. Растет содержание дубильных веществ (у сусла больше, чем у пива) и антоцианогенов и повышается количество холодного (тонкого) осадка в сусле. При использовании хмелевого экстракта, содержащего 1 /3 количества дубильных веществ по сравнению со стандартным экстрактом, увеличение антоцианогенов уравнивается с их выделением. При брожении содержание антоцианогенов уменьшается с увеличением доли дубильных веществ в хмелевом экстракте.
Содержание азота при варке сусла снижается тем меньше, чем больше водного экстракта содержит хмелевой экстракт; азот, содержащийся в хмелевом экстракте, до определенной меры уравнивает количество осажденного азота. Потеря азота при брожении, наоборот, повышается с увеличением доли водного экстракта в хмелевом экстракте. Осажденного азота при варке сусла выделяется тем больше, чем больше водного экстракта содержится в хмелевом экстракте.
С возрастающим содержанием дубильных веществ в сусле растворяется меньше горьких хмелевых веществ, однако одновременно снижается их потеря при брожении, явно улучшается стабильность пива на холоду, но ухудшается пенистость. Вкус сильно охмеленного пива из-за снижающегося содержания горьких веществ тем горче, чем больше антоцианогенов присутствует в пиве.
Экстракты по сравнению с хмелем имеют то преимущество, что они почти неограниченно стойки при хранении. Необходимая площадь для их хранения составляет 725 помещения для хранения хмеля. То же самое касается транспортных средств.
Наконец, при обработке хмелевого экстракта экономится хмель. Было установлено, что экстракт, полученный из 100 кг хмеля, заменяет около 150 кг хмеля.
При производстве хмелевого экстракта из исходного хмеля извлекается приблизительно 97% всех смол и около 70% дубильных веществ.
Хмелевые экстракты чехословацкого производства, полученные двухступенчатой экстракцией, имеют продуктивность в 5 раз больше, чем сам хмель.
Качество хмелевых экстрактов определяет соотношение присутствующих мягких смол к твердым смолам. По данным Ванчуры, чехословацкие хмелевые экстракты содержат твердых смол на 7% больше, чем исходный хмель. Это повышение содержания твердых смол происходит при экстракции, которая протекает при высоких температурах довольно долго.
Совершенствование технологии пивоварения с использованием СО2-экстракта хмеля
Определение химического состава хмеля различных сортов. Усовершенствование технологии получения СО2-экстракта хмеля путём использования электромагнитного поля низкой частоты. Изучение трансформации хмелевых смол при окислении в процессе варки пива.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.05.2018 |
Размер файла | 862,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
диссертации на соискание ученой степени
Совершенствование технологии пивоварения с использованием СО2—экстракта хмеля
кандидата технических наук Христюк Алексей Владимирович
Работа выполнена в ГОУ ВПО ”Кубанский государственный технологический университет”
Научные руководители:доктор технических наук, профессор Соболев Эдуард Михайлович;
доктор технических наук, профессор Касьянов Геннадий Иванович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Леончик Борис Иосифович;
доктор технических наук, профессор Тимофеенко Татьяна Ильинична
Ведущая организация: ГУ «Всероссийский научно-исследовательский институт пивобезалкогольной и винодельческой промышленности» Россельхозакадемии
Защита состоится 7 июня 2007г. в 16.00 на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корп. А, конференц-зал
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета
Автореферат разослан 4 мая 2007 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета, кандидат технических наук В.В. Гончар
Общая характеристика работы
хмель экстракт электромагнитный пиво
Актуальность темы. Важнейшим направлением государственной политики в агропромышленном комплексе России является выполнение приоритетов национального проекта «Развитие АПК» и задач, поставленных Правительством РФ, в области здорового питания населения путём разработки и внедрения экологически безопасных пищевых продуктов, способствующих сохранению и укреплению здоровья населения.
Совершенствование технологии пивоварения за счет использования натурального растительного сырья отечественного и зарубежного производства, извлечение из него ценных компонентов с максимальным сохранением термолабильных веществ и их использование в пивоварении, является актуальным направлением науки в современной пищевой промышленности.
Научное обоснование данной проблемы и возможные пути ее решения приводятся в трудах Аникановой З.Ф., Елисеева М.Н., Закревского В.В., Иванова Л.А., Касьянова Г.И., Кислухиной О.В., Лебедева А.Н., Оганесянца Л.А., Тихомирова В.Г., Тутельяна В.А., Гардена А., Нейберга К., Метергофа О., Эмбдена Г. и других учёных.
Достигнутые в последние годы успехи в области экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья сжиженными газами (в том числе диоксидом углерода), позволили создать ряд эффективно действующих экстракционных производств по получению хмелевых препаратов, необходимых для пивоваренной промышленности.
Вместе с тем многие вопросы требуют дальнейших исследований и уточнений: не исследованы физико-химические свойства новых сортов ячменя иностранной селекции, недостаточно изучена трансформация термолабильных веществ в процессах СО2-экстракции и их влияние на качество пива, требуют дальнейшего решения вопросы улучшения качества экстрактов и интенсификации процесса их производства. В связи с этим, исследования, направленные на совершенствование технологии пивоваренного производства за счет использования рациональных технологий получения и применения СО2-экстрактов хмеля и охмеления пивного сусла, являются актуальными и целесообразными.
Актуальность темы подтверждается её соответствием тематики НИР
КубГТУ № 1.2.06-10 « Совершенствование технологии и контроль качества пива, ликероводочных изделий, виноградных и плодово-ягодных вин и напитков»,
№ 05-06-38621-а/ю «Разработка методов послестрессовых реабилитаций на основе применения напитков лечебного профилактического действия» и
№ 6.29.02.01-2005 «Проведение лабораторных испытаний образцов алкогольной продукции» (2004-2006 гг).
Решение поставленных задач осуществлялось в соответствии с международным стандартом серии ИСО-9000 и отечественными нормативными актами, регламентирующими показатели качества и безопасности пива.
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
— исследовать химический состав хмеля различных сортов;
— теоретически обосновать и усовершенствовать технологию получения СО2-экстракта хмеля путём использования электромагнитного поля низкой частоты;
-усовершенствовать технологическую схему установки для СО2-экстракции хмеля;
— исследовать химический состав СО2-экстрактов хмеля;
— изучить трансформацию хмелевых смол при окислении в процессе варки пива;
— усовершенствовать процесс охмеления пивного сусла и технологию получения пива с использованием СО2-экстракта хмеля;
— разработать новую технологию получения безалкогольного пива с применение твёрдого диоксида углерода;
— разработать новый вид бактерицидной тары для хранения и транспортировки пива;
— разработать техническую документацию на производство пива по усовершенствованной технологии;
— провести опытно-промышленную апробацию усовершенствованной технологии производства пива с расчетом экономической эффективности.
Научная новизна. Теоретически обоснована и практически реализована технология производства традиционного и безалкогольного пива, включающая применение низкочастотного электромагнитного поля с целью ускорения процесса СО2-экстрагирования ценных компонентов из хмелевого сырья. Впервые теоретически обоснован новый подход к использованию твердого гранулированного диоксида углерода в технологии безалкогольного пива в качестве сорбента этилового спирта, обоснованы оптимальные параметры его применения, не снижающие качества и потребительских свойств продукции.
Впервые теоретически обоснован алгоритм усовершенствования технологии, включающий применение метода «взрывного» измельчения солода, интенсификацию процесса СО2-экстракции целевых компонентов хмеля и применение нового вида бактерицидной тары для транспортирования пива, в том числе безалкогольного.
Новизна предлагаемых технических решений подтверждена двумя положительными решениями о выдаче патентов РФ на изобретения и свидетельством об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Практическая значимость. По результатам выполненных исследований разработана технологическая схема комплексной переработки хмеля, усовершенствована установка для получения СО2-экстракта хмеля, модифицирована технология получения пива (в том числе безалкогольного) с использованием СО2-экстракта хмеля и электромагнитного поля низкой частоты. Разработана техническая документация на производство пива (в том числе безалкогольного) по усовершенствованной технологии (ТУ № 9160-181-0480-1346-06 «СО2-экстракт хмеля», ТУ №9160-182-0480-1346-06 «Пиво безалкогольное»). Проведена опытно-промышленная апробация технологии с получением фактического экономического эффекта.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных трудов, в том числе 2 монографии, 4 научные статьи, 6 публикаций в материалах конференций, а так же получены 2 решения о выдаче патентов РФ на изобретения и 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Объекты и методы исследований
СО2-экстракты хмеля и гранулы твердого СО2.
Методы исследований. Для определения основных показателей химического и физико-химического состава объектов применяли стандартные методы ГОСТ и ГОСТ Р, а также методики, изложенные в рекомендациях
ВНИИПБ и ВП. Обработку хмеля магнитным полем низкой частоты (ЭМП НЧ) проводили на установке, сконструированной М.Г. Барышевым и Г.П. Ильченко (КГУ, г. Краснодар).
Программно-целевая модель исследований показана на рисунок 1. Исследования проводились в соответствии с международным стандартом серии
ИСО-9000 и отечественными нормативными актами, регламентирующими показатели качества и безопасности пива.
В работе применялись классические методы газожидкостной и жидкостной хроматографии, хроматомасс-спектроскопии.
Обоснование выбора сорта ячменя и способа его измельчения. Изучена целесообразность использования четырёх сортов ячменя отечественной и зарубежной селекции, физико-химические показатели которых представлены в таблица 1 и рисунок 2.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
6.3. ХМЕЛЕВЫЕ ПРЕПАРАТЫ
Наименее эффективным способом использования хмеля в пивоварении является использование шишкового хмеля. Для получения стандартного по охмелению пива в настоящее время применяют различные хмелевые препараты.
Термин «хмелевые препараты» выбран для обозначения всех видоизмененных форм хмеля, которые используются для производства пива.
Согласно аналитике ЕВС и АSВС (Американского общества специалистов по химии пивоварения), хмелевые препараты подразделяют на семь основных групп:
♦ хмелевой порошок/хмелевые гранулы;
♦ обогащенные хмелевые гранулы/обогащенный хмелевой порошок;
♦ изомеризованный хмелевой экстракт;
♦ особые хмелевые порошки/хмелевые гранулы;
♦ особые хмелевые экстракты;
Хмелевой порошок/хмелевые гранулы. Этот вид хмелевых препаратов представляет собой размолотые на молотковой мельнице высушенные шишки хмеля, упакованные в виде порошка или перед упаковкой гранулированные. Примером могут быть гранулы типа 90. Понятие тип 90 заключается в том, что из 100 кг хмеля получают 90 кг гранул.
Обогащенный хмелевой порошок/обогащенные хмелевые гранулы. Этот вид препаратов представляет собой размолотые на молотковой мельнице высушенные шишки хмеля, просеянные при низких температурах. Полученный порошок содержит 45-74% исходной массы хмеля и 90-95% исходных α-кислот. Порошок гранулируется и упаковывается.
В процессе гранулирования происходит разрыв лупулиновых зерен, что сопровождается более быстрым высвобождением смолистых веществ. Для предотвращения окисления смол гранулы упаковывают в атмосфере инертного газа или используют вакуумную упаковку. Для упаковки используют металлическую фольгу либо ламинированный пластик.
Хмелевой экстракт. Для получения экстрактов хмеля используют в качестве растворителя жидкую углекислоту. Углекислотный экстракт хмеля дает дальнейшее повышение эффективности использования горьких кислот в сравнении с гранулами. Поскольку экстракция жидкой углекислотой проходит при сравнительно низких температурах, препарат содержит эфирные масла практически в их исходном состоянии, поэтому он может использоваться для ароматизации пива. Экстракт может быть стандартизованным по содержанию α-кислот (до уровня ее содержания в экстракте 30-50%). При использовании хмелевых экстрактов для изомеризации α-кислот и достижения необходимой горечи пива их, как и гранулированные хмелевые препараты, подвергают варке в течение 1-1,5 часа. В то же время происходит потеря большинства эфирных масел, поэтому часть экстракта может быть добавлена на завершающей стадии кипячения сусла с хмелем. В виду отсутствия дубильных веществ в экстракте его используют в сочетании с другими хмелевыми продуктами (раздел 6.4.3). Важными свойствами экстракта является его однородность, постоянное качество. Экстракт хранят в запаянных банках или бочках, благодаря чему он сохраняет свои свойства на протяжении многих лет.
Особые хмелевые экстракты. Препарат содержит изомеризованные α-кислоты (изо-α-кислоты), мягкие смолы и эфирные масла. Экстракт получают из углекислотного экстракта путем переведения α-кислот в изо-α-кислоты при максимальном сохранении всех других компонентов хмеля, в первую очередь эфирных масел.
Экстракт можно применять по режиму, рекомендованному для хмелевого экстракта, либо добавлять в конце процесса кипячения сусла с хмелем (за 5-10 мин до окончания кипа). Это позволяет наиболее эффективно использовать ароматический потенциал эфирных масел.
Изомеризованный хмелевой экстракт. Экстракт получают из углекислотного экстракта хмеля, растворенного в деаэрированной воде и обработанного карбонатом калия. Препарат содержит исключительно изо-α-кислоты (20 и 30%) в виде калиевых солей.
Изомеризованный экстракт вводят непосредственно в пиво. Наибольший экономический эффект достигается путем совместного использования хмелевого экстракта или суперэкстракта, которые вносят при варке сусла с последующим введением в готовое пиво изомеризованного экстракта. Применение изомеризованного экстракта актуально в том случае, если не было достигнуто требуемой горечи пива при кипячении сусла с хмелем. Перед употреблением экстракт разводят деаэрированной водой до концентрации 2-3%. Рекомендуется дозировать раствор экстракта с помощью мерного насоса при перекачке пива на фильтрование.
Хмелевое масло. Этот продукт представляет собой масло хмеля, полученное путем перегонки с водяным паром, либо в концентрированном виде, либо в виде эмульсии.
Для производства пива в России из всех перечисленных препаратов применяют импортный гранулированный хмель (гранулы типа 90 или типа 45), а также СО2-экстракт (табл. 6.3).
Таблица 6.3
Краткая характеристика хмелевых продуктов