Многофакторный анализ методом главных компонент качества пива с добавлением зерна и солода тритикале

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Расширение ассортимента пива за счет частичной замены ячменного солода новым сырьем зерновых культур – перспективное направление развития отрасли. Многообещающей культурой, способной частично заменить ячменный солод, является тритикале. Цель работы – исследование возможности использования зерна и солода тритикале для частичной замены ячменного солода в производстве пива и оценка влияния этого сырья на физико-химические и органолептические показатели качества методом главных компонент (МГК). В качестве сырья использовали ячменный солод, зерно тритикале сорта Спика, хмель и дрожжи низового брожения. Для соотношений смесей ячменный солод/зерно тритикале (солод тритикале) 90/10, 85/15, 80/20, 75/25 определены физико-химические и органолептические показатели. Для образцов пива определены массовая доля этилового спирта, кислотность, цветность, содержание изогумулона, содержание диацетила, массовая доля белка и органолептические показатели. Для оценки основных факторов, влияющих на качество пива, использован МГК. Показано, что с увеличением доли тритикале в зерновых смесях увеличивается содержание белка, снижается экстрактивность, возрастает цветность и вязкость экстракта. Замена части ячменного солода на зерно и солод тритикале не нарушает корреляции между экстрактивностью и массовой долей этилового спирта. Добавка зерна тритикале снижает показатель цветности пива, добавка солода – увеличивает. По органолептическим показателям самая высокая оценка была у образца с 15% солода тритикале. Применение МГК выявило взаимосвязи между вкусовыми характеристиками пива и данными его физикохимического анализа. МГК-модель показывает многомерную природу данных, когда общая органолептическая оценка складывается из совместного вклада нескольких факторов (до четырех). По физико-химическим показателям полученные образцы пива с использованием зерна и солода тритикале полностью соответствуют светлому пиву с экстрактивностью начального сусла 11–13% согласно ГОСТ 31711-2012. Предложенный МГК может быть использован для оптимизации бродильных и других пищевых производств. 

Об авторах

Александр Николаевич Кожухов

Самарский государственный технический университет

ORCID iD: 0000-0003-4034-5305
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Главный корпус

Николай Алексеевич Бабаков

Самарский государственный технический университет

ORCID iD: 0009-0003-5207-3033
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Главный корпус

Андрей Юрьевич Богомолов

Самарский государственный технический университет

443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Главный корпус

Владимир Валентинович Бахарев

Самарский государственный технический университет

ORCID iD: 0000-0001-8515-9309
Scopus Author ID: 7004958845
ResearcherId: A-7899-2014
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, Главный корпус

Список литературы

  1. Косминский Г. И. Научно-практические основы совершенствования технологии солода, пива и напитков брожения с использованием нетрадиционного сырья и новых культур микроорганизмов: дис. ... д-ра техн. наук. Могилев, 2001. 403 с.
  2. Баязитова М. М. Исследование солодовенных свойств зерна тритикале и разработка технологии нового сорта пива: дис. … д-ра филос. Алматы, 2019. 169 с.
  3. Пащенко Л. П. Тритикале: состав, свойства, рациональное использование в пищевой промышленности. Воронеж : ИПФ «Воронеж», 2005. 207 с.
  4. Mergoum M., Singh P. K., Pena R. J., Lozano-Del Rio A. J., Cooper K. V., Salmon D. F., Gomez Macpherson H. Triticale: A ‘new’ crop with old challenges // Cereals / ed. by M. J. Carena. N. Y. : Springer, 2009. P. 267–287. https://doi.org/10.1007/978-0-387-72297-9_9
  5. Blazek J., Copeland L. Pasting and swelling properties of wheat flour and starch in relation to amylose content // Carbohydrate Polymers. 2008. № 71. Р. 380–387. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2007.06.010
  6. O’Brien L. Genotype and environment effects on feed grain quality // Australian Journal of Agricultural Research. 1999. № 50. Р. 703–719.
  7. Chun-Yan Li, Wei-Hua Li, Lee B., Laroche A., Lian-Pu Caol, Zhen-Xiang Lu. Morphological characterization of triticale starch granules during endosperm development and seed germination // Canadian Journal of Plant Science. 2008. Vol. 91, № 1. P. 57–67. https://doi.org/10.1139/cjps10039
  8. Тритикале России. Селекция, агротехника возделывания, переработка и использование сырья из тритикале : сб. материалов заседаний селекции тритикале РАСХН (Ростов-на-Дону, 8–10 июля 1999 г.). Ростов н/Д : Юж.-Рост. гос. техн. ун-т, 2000. 132 с.
  9. Rakha A., Аman P., Andersson R. Dietary fiber in triticale grain: Variation in content, composition, and molecular weight distribution of extractable components // Journal of Cereal Science. 2011. Vol. 54, № 3. P. 324–331. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2011.06.010
  10. Гунькина Н. И., Фараджева Е. Д. Оптимизация переработки тритикале // Производство спирта и ликероналивочных изделий. 2002. № 2. С. 16–17.
  11. Glatthar J., Heinisch J., Senn T. The Use of Unmalted Triticale in Brewing andits Effect on Wort and Beer Quality // J. Am. Soc. Brew. Chem. 2003. Vol. 61, № 4. P. 182–190. https://doi.org/10.1094/ASBCJ-61-0182
  12. Glatthar J., Heinisch J., Senn T. A Study on the Suitability of Unmalted Triticale as a Brewing Adjunct // J. Am. Soc. Brew. Chem. 2002. Vol. 60, № 4. P. 181–187. https://doi.org/10.1002/jsfa.1941
  13. Пат. № 2595369 RU, МПК С12С 1/8. № 2015132168/10; Способ получения солодового экстракта / Агафонов Г. В., Коротких Е. А., Новикова И. В., Чусова А. Е. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий». Заявл. 03.08.2015; опубл. 27.08.2016, Бюл. № 24.
  14. Косминский Г. И., Моргунова Е. М. Влияние температурных режимов сушки тритикалевого солода на активность гидролитических ферментов // Известия вузов. Пищевая технология. 2002. № 6. С. 17–18.
  15. Косминский Г. И., Моргунова Е. М., Хотомцева М. А. Исследование процесса замачивания зерна тритикале при получении из него пивоваренного солода // Известия вузов. Пищевая технология. 1998. № 4. С. 56–57.
  16. Болотов Н. А., Болотов Д. Н. Способ производства темного ферментированного солода из тритикале // Материалы XXXIX отчетной научной конференции за 2000 год. Воронеж : Воронеж. гос. технол. академ., 2001. Ч. 1. С. 98.
  17. Ande B., Pieper H. J., Senn T. Production of glucose syrop by direct saccharification from triticale with high autoamylolytic activity // Starch. 1998. № 50. Р. 518–523.
  18. Zarnkow M., Schultze B., Burberg F., Krahl M., Gastl M. Triticale malt (xTriticosecale Wittmack) a raw material for brewing – Using response surface methodology to optimise malting conditions // Brewing Science. 2009. № 62 (5-6). P. 54–66.
  19. Фараджева Е. Д., Болотов Н. А., Чусова А. Е. Использование тритикалевого солода для получения светлого сорта пива // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. 1994. № 6. С. 67–68.
  20. Чусова А. Е. Получение и исследование α- и β-амилаз тритикалевого солода для использования его в пивоварении: автореф. … канд. техн. наук. Воронеж, 1997. 18 с.
  21. Gruji O., Pejin J. The application of triticale malt as the substitute for barley malt in wort production // Acta Periodica Technologica. 2007. Vol. 38. Р. 117–126. https://doi.org/10.2298/APT0738117G
  22. Кобелев К. В., Гернет М. В. Свойства тритикале и перспективы её использования в бродильных производствах // Хранение и переработка сельхозсырья. 2013. № 5. С. 51–53.
  23. Болотов Д. Н. Совершенствование технологии солодов из тритикале и их применение в пищевой промышленности: автореф. ... канд. техн. наук. Воронеж, 2004. 24 с.
  24. Меледина Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. СПб. : Профессия, 2003. 205 с.
  25. Leardi R. Experimental design in chemistry: A tutorial // Anal. Chim. Acta. 2009. Vol. 652. P. 161–172. https://doi.org/10.1016/j.aca.2009.06.015
  26. Эсбенсен К. Анализ многомерных данных. Избранные главы / под ред. О. Е. Родионовой ; пер. с англ. С. В. Кучерявского. Черноголовка : Изд-во ИПХФ РАН, 2005. 157 с.
  27. Wold S., Esbensen K., Geladi P. Principal component analysis // Chemom. Intell. Lab. Syst. 1987. Vol. 2. P. 37.
  28. Рат Ф. Требования к качеству пивоваренного ячменя и их значение в процессах солодоращения и пивоварения // Материалы VLB–семинара «Сырьевая база для солодовенного и пивоваренного производства» (Переславль-Залесский, 2–4 июня 2010 г.). Переславль-Залесский, 2010. С. 10–13.
  29. Нарцисс Л. Краткий курс пивоварения / пер. с нем. А. А. Куреленкова. СПб. : Профессия, 2007. 640 с.
  30. Фараджева Е. Д., Фёдоров В. А. Общая технология бродильных производств. М. : Колос, 2002. 408 с.
  31. Федоренко Б. Н. Пивоваренная инженерия: технологическое оборудование отрасли. СПб. : Профессия, 2009. 1048 с.
  32. ГОСТ 13586.5-2015 Зерно. Метод определения влажности. М. : Стандартинформ, 2019. 16 с.
  33. ГОСТ 29294-21 Солод пивоваренный ячменный. М. : Российский институт стандартизации, 2021. 32 с.
  34. ГОСТ 10846-91 Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. М. : Стандартинформ, 2009. 9 с.
  35. ГОСТ 10968-88 Зерно. Методы определения энергии прорастания и способы прорастания. М. : Стандартинформ, 2009. 4 с.
  36. ГОСТ 10842-89 Зерно зерновых и бобовых культур и семена масличных культур. Метод определения массы 1000 зёрен или 1000 семян. М. : Стандартинформ, 2009. 4 с.
  37. ГОСТ 10967-2019 Зерно. Методы определения запаха и цвета. М. : Стандартинформ, 2019. 9 с.
  38. ГОСТ 12787-2021 Продукция пивоваренная. Методы определения объёмной доли этилового спирта, массовой доли действительного экстракта и расчёт экстрактивности начального сусла. М. : Российский институт стандартизации, 2021. 32 с.
  39. ГОСТ 12788-87 Пиво. Методы определения кислотности М. : Стандартинформ, 2011. 5 с.
  40. ГОСТ 12789-2022 Пивоваренная продукция. Методы определения цвета. М. : Российский институт стандартизации, 2022. 20 с.
  41. Ермолаева Г. А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия. СПб. : Профессия, 2004. 536 с.
  42. ГОСТ 34789-2021 Продукция пивоваренная. Идентификация. Определение массовой концентрации общего азота методом Кьельдаля. М. : Российский институт стандартизации, 2021. 12 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».