Как сделать квас из топинамбура
Обновлено: 06.07.2024
Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Шуваева Т. П., Дымова А. Ю., Антипова Л. В.
Совершенствование технологических процессов свеклосахарного производства с применением электрохимически активированных растворов
Технология напитка функционального назначения на основе пектинового экстракта из комбинированного сырья
Некоторые аспекты производства дистиллята из клубней топинамбура. Часть 1. Динамика распределения летучих компонентов при дистилляции сброженного сусла
ра, со-, уско-! каче-тради-ервы с
'воры и ' И пер-ггворов юцентр
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003
,10. Иванов С.З., Лепешкин И.П. Очерки по истории техники отечественного сахарного ПроиЗВодсТй'а. - М.: Пи!ц‘еЯромиздат, 1955. .306 с.
11 Лосева В.А., Наумченко И.О., Ефремов А.А., Квитко И.В.
Совершенствование технологии очистки соков сахарного производства за счет повышения реакционной способности известкового молока / Воронеж, гос. технол. академия. - 22 с. - Деп. в ВИНИТИ 23.05.2002.-№913-В2002.
12. Лосева В.А., Наумченко И.С., Ефремов А.А. Известь: производство и применение в сахарной промышленности (монография) / Воронежская гос. технол. академия. - Воронеж, 2003. - 224 с.
Кафедра технологии сахаристых веществ Кафедра процессов и аппаратов химических и пищевых производств
Поступили, 15.01.03 г.
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСТРАКТА ТОПИНАМБУРА
Г.П. ШУВАЕВА, АЛО. ДЫМОВА, Л.В. АНТИПОВА
Воронежская государственная технологическая академия
Топинамбур (НеИап!кш шЬегаяи.чГ) зарекомендовал себя при производстве различных продуктов питания ввиду известных свойств [1, 2], обусловленных прежде всего уникальностью химического строения и связанными с ним особенностями биологического действия.
Основной углеводный компонент топинамбура -инулин стимулирует работу поджелудочной железы, применяется при лечении сахарного диабета, некоторые его производные обладают противоопухолевым действием, метут служить инъекционными препаратами для введения железа, а также противовоспалительным средством. Имеются данные об образовании комплексов инулина с Са, Ва, 8 г, что свидетельствует о его способности выводить ионы тяжелых металлов из организма [2].
Полисахарид инулин составляет до 40% массы сухих веществ и состоит из 34 остатков фруктозы и одной концевой молекулы глюкозы [3].
В топинамбуре содержатся свободные сахара: фруктоза, глюкоза, сахароза, олигосахариды; среди структурных элементов обнаружены пектиновые вещества, гемицеллюлоза, целлюлоза. Основная доля белков приходится на водо- и солерастворимые; идентифицированы 17 аминокислот, среди которых преобладают глютаминовая и аспарагиновая [3].
Целесообразно применение топинамбура в качестве основного сырья для производства спирта [4], пива [5]. Дрожжи, вырабатывающие инулазу, используют при производстве водки из топинамбура, что позволяет снизить рост бактерий и повысить выход спирта на 24% [6]. . . ;,ц, . ,
Одна из проблем бродильной промышленности связана с созданием напитков тонизирующего и профилактического действия. Очевидно, что такие напитки, приготовленные на основе природных субстратов, имеют большую перспективу, так как без ограничений могут быть рекомендованы различным социальным, физиологическим и профессиональным группам населения, включая детей и людей с ослабленным здоровьем. . .
' Известно, что продукты гидролиза инулина (высо-кофруктозныё сиропы) используются в производстве кваса. Однако расходы на получение гидролизатов и значительные энергозатраты делают этот напиток достаточно дорогим.
Задача данной работы - исследовать возможности получения экстрактов из инсулинсодержащего сырья (топинамбура) и применения их в производстве напитка типа кваса.
В качестве объекта исследования использовали топинамбур различных сроков хранения, так как физико-химические показатели этой культуры существенно связаны с сезоном сбора урожая и сроками ее хранения [7].
Показатели Содержание после хранения, мес
Инулин, % 12,01 9,40 9,04
Редуцирующие вещества (РВ), % 1,46 1,62 1,74
Общий азот, % 1,98 1,67 1,54
Клетчатка, % 0,80 0,78 0,80
Пектиновые вещества, % 3,05 2,98 2,87
Сухие вещества, % 18,40 16,62 . 15,2
Аминный азот, % ! 1,46 1,44 1,44
Исследовали клубни топинамбура осеннего сбора: свежевыкопанные (октябрь) и хранившиеся в течение 7 мес (с октября по май) при температуре 4-9°С. Данные химического состава корнеплодов (табл. 1) показывают, что в свежевыкопанных образцах содержание инулина максимально, а в процессе хранения оно уменьшается на 12-20%. Доля моно- и олигосахаров (РВ), наоборот, на 11-19% возрастает, что, по-видимо-■ му, связано с частичным-расщеплением полисахарида под действием собственных ферментов растения в процессе хранения.
Очевидно, что хранение в течение ряда месяцев не снижает достоинств топинамбура как источника углеводов, что позволяет рекомендовать как свежывкопан-ные, так и хранившиеся корнеплоды для получения у г-
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003
леводсодержащих экстрактов, используемых при производстве безалкогольных напитков типа кваса.
В настоящее время большинство предприятий вырабатывают квас по технологии, основанной на использовании концентрата квасного сусла. Для частичной замены последнего, а также для расширения ассортимента квасов брожения предлагаются неохмеленное пивное сусло, яблочный экстракт, березовый сок, концентрат молочной сыворотки, продукты переработки картофеля и ряд других пищевых и вкусовых добавок.
Все типы квасов характеризуются высокой калорийностью, обусловленной содержанием сахарозы, что весьма негативно отражается на здоровье: приводит к ожирению, раннему развитию атеросклероза, снижению работоспособности. Такие напитки противопоказаны людям, страдающим сахарным диабетом.
Одним из наиболее перспективных сахарозамени-телей является фруктоза, дозировка которой 0,7-0,8 г/кг в день позволяет разгрузить поджелудочную железу (гидролиз фруктозы осуществляется независимо от инсулина фруктокиназой), снижает толерантность к углеводам при ожирении, атеросклерозе, диабете [8]. Очевидна целесообразность разработки технологий приготовления напитка с частичной или полной заменой сахарного сиропа.
На основе данных табл. 1 нами предпринята попытка использовать для этой цели экстракты топинамбура, предварительно разработав технологию их приготовления.
Для максимального извлечения углеводов из клубней использовали свойство инулина растворяться в горячей воде. При нагревании водного раствора инулина в присутствии кислот происходит гидролиз инулина, сопровождающийся образованием фруктозы. Известно, что молекулярная масса инулина в кипящей воде в течение значительного периода времени непрерывно падает [4, 9]. Параллельно с ее уменьшением увеличивается редуцирующая способность инулина, что, вероятно, сопряжено с его гидролизом. Даже в кипящей во-
де распад инулина на более простые молекулы происходит со значительной легкостью. Гидролиз инулина осуществляется уже при нагревании водного раствора под давлением 2,538 Па.
Согласно [9] гидролиз инулина зависит от кислотности среды, температуры и времени нагрева. Поэтому при получении экстрактов из топинамбура нами учитывались температура и время экстракции, а также степень измельчения клубней и величина гидромодуля, поскольку последние два фактора оказывают существенное влияние на степень извлечения углеводов.
Отыскание частных оптимумов по каждому из факторов позволило установить пределы их варьирования и, используя математические методы планирования эксперимента, разработать режим приготовления экстракта топинамбура. Тщательно промытые и очищенные клубни измельчали до размера частиц 1,5-2,0 мм, добавляли воду в соотношении 1 : 3, нагревали полученную смесь до 85°С и выдержавали при данной температуре 30 мин, затем отпрессовывали и получали экстракт темно-коричневого цвета. • ..ч ■
Как показали результаты экспериментов, предварительная обработка клубней в автоклаве в течение 20 мин при температуре 80- 90°С и давлении 0,7 Па позволяет получить светлый экстракт. Однако поскольку цветность квасного сусла не играет значительной роли, а экстракция инулина в обоих случаях осуществляется одинаково, то с точки зрения энергозатрат, ресурсосбережения и продолжительности процесса, такую обработку проводить нецелесообразно.
Физико-химические показатели полученного водного экстракта топинамбура представлены в табл. 2.
Показатели о предобработкой ] без предобработки
Аминный азот, '"ь 0,84 0,79
Изменение содержания инулина и динамика накопления спирта в процессе брожения сусла представлены соответственно нарис. 1 и 2 (кривые: 1 - контроль, 2 -опыт).
Сброженное сусло охлаждали до 6- 10°С для последующего отделения дрожжей. Охлажденный напи-
Технологический институт, г. Воронеж
Мустафаев Р. М., Жеребцов Н. А., Шуваева Г. П.
В процессе производства кваса основной стадией является брожение квасного сусла. Нами исследовалась возможность частичной замены сахарозы, добавляемой на этой стадии, высокофруктозным сиропом, полученным на основе гидролизата инулинсодержащего сырья (топинамбура) препаратом инулазы А. awamori. Замену осуществляли в количестве 5, 10, 15 и 25 % в пересчете на сухие вещества. Сравнивая динамику брожения данных образцов с контролем (квас с внесением 25 % сахара) показало, что внесение фруктозного сиропа в сусло способствует сокращению времени брожения пропорционально вносимой квоте. По физико-химическим показателям опытные образцы отличались чистым вкусом, ароматом и соответствовали требуемому стандарту.
Поскольку большая часть сахара добавляется на стадии купажирования, мы заменяли фруктозным сиропом на этом этапе 10, 20, 30 и 50 % сахара, заменив при этом на стадии брожения весь сахар. Общая замена сахара составила 32,5, 40,0, 47,5, 62,5 % в пересчете на сухие вещества.
Было установлено, что по всем показателям квас с заменой сахара фруктозным сиропом соответствовал требуемым стандартам. Отмечено увеличение бродильной активности дрожжей на 16 %. Показана возможность замены 48 % сахара, необходимого для приготовления хлебного кваса.
Свежие или высушенные клубни топинамбура нарезать, поместить в стеклянную посуду, залить прохладной водой и поставить в теплое место. Через 4-5 дней вкусный и полезный для здоровья квас можно разлить по бутылкам и поставить на хранение в холодильник.
Кофе из высушенных клубней топинамбура
Клубни земляной груши тщательно вымыть, мелко нарезать, высушить в течение нескольких дней на воздухе, а затем еще подсушить на медленном огне в духовке. Перед приготовлением кофе высушенные клубни топинамбура поджарить до золотистого оттенка на сковороде (без добавления масла), а затем измельчить в кофемолке. Поварить на слабом огне измельченный топинамбур несколько минут, затем настоять под крышкой - и полезный витаминный кофе готов к употреблению.
Отварной топинамбур
Тщательно очистить и вымыть корнеплоды земляной груши, залить горячей подсоленной водой, добавить для сохранения цвета овоща немного уксуса (15 г на 1 л воды) и варить до готовности. Перед подачей на стол отварной топинамбур полить сметаной, майонезом или растопленным сливочным маслом.
Квашеный топинамбур
Очищенные и вымытые клубни топинамбура порезать на тонкие кружочки, плотно уложить в стеклянную или эмалированную посуду, залить холодным рассолом (на 1 л воды - 1,5-2 ст. ложки соли) и оставить под гнетом в темном теплом помещении на 2-3 дня, затем перенести посуду с топинамбуром в прохладное место. К употреблению в пищу квашеный топинамбур будет готов через 2-2,5 недели. Ломтики квашеной земляной груши можно добавлять в винегрет или салат, а также можно подавать в качестве гарнира.
Жареный топинамбур
Очищенные и вымытые клубни топинамбура обдать кипятком, обсушить бумажной салфеткой, нарезать соломкой и поджарить на растительном масле, как картофель.
Топинамбур во фритюре
Приготовить кляр для обжарки топинамбура во фритюре. Для этого взбить 1 яйцо и добавить к нему 2 ст. ложки муки, 2 ст. ложки сметаны, соль и черный молотый перец. Затем очищенный и отваренный до готовности топинамбур обмакивать в кляр и жарить в большом количестве горячего растительного масла. Подавать топинамбур-фри лучше всего со сметаной и мелкопорубленной зеленью.
Зимний салат с топинамбуром
Весенний салат с топинамбуром
Винегрет с топинамбуром
Ингредиенты: 400 г отварного (или сырого) клубня топинамбура, 200 г соленых огурцов, 200 г отварной моркови, 200 г отварной свеклы, 100 г квашеной капусты.
Запеканка из топинамбура
Вымыть и очистить клубни земляной груши, отварить их в слегка подсоленной воде. Затем нарезать отварной топинамбур кружочками, выложить в смазанную жиром форму для запекания, залить равномерно сверху сметаной, посыпать тертым сыром, мелконарезанной зеленью укропа и петрушки и запекать до готовности в духовке. Подавать запеканку из топинамбура горячей, посыпав перед подачей на стол мелконарезанным зеленым луком.
Суп-пюре из земляной груши
Оладьи из топинамбура с морковью
Ингредиенты: 500 г сырого топинамбура, 500 г сырой моркови, 2 яйца, 2 ст. ложки муки, растительное масло, соль.
Натереть на мелкой терке очищенные и вымытые топинамбур и морковь, добавить туда 2 яйца, посолить и перемешать. В нагретое на сковороде растительное масло выкладывать ложкой полученную массу и обжаривать оладьи до готовности с двух сторон.
Ягодный морс с сиропом топинамбура
Свежие или замороженные ягоды взбить в блендере вместе с добавленным по вкусу сиропом топинамбура и развести водой до нужной концентрации. В готовый ягодный морс можно добавить корицу, ваниль или листья мяты.
Фруктовый коктейль с сиропом топинамбура
В блендере взбить 1 банан, 2 киви, 1 мандарин, немного разных свежих или замороженных ягод и 0,5 л воды. Добавить по вкусу сироп топинамбура, корицу, ваниль или мяту.
Алтайские ученые разработали уникальную технологию производства диетического низкокалорийного кваса. Вместо сахара разработчики предлагают использовать сироп топинамбура.
На вкус диетический квас мало отличается от классического, а по полезности явно превосходит: он не только низкокалорийный, но и благодаря инулину способен снижать уровень сахара в крови.
— Учитывая нынешний тренд на здоровое питание и снижение "добавленного" сахара в продуктах, у нас родилась идея заменить сахарозу в квасе на инулин, — рассказал "РГ" заведующий кафедрой бродильных производств и виноделия АлтГТУ Владимир Вагнер. — Мы получили грант из краевого бюджета на разработку низкокалорийного кваса, а также помощь предприятия-партнера — Волчихинского пивоваренного завода, который заинтересован в дальнейшем производстве полезного напитка.
Поддержка позволила провести необходимые исследования и создать уникальную технологию изготовления кваса. Таким образом алтайские ученые достигли сразу двух целей: сделали напиток менее сладким и более полезным.
Разработчики уже получили патент на эту технологию, так что к началу летнего сезона предприятие-партнер планирует выпустить первую пробную партию диетического кваса и постепенно вывести новый напиток на рынок.
— У диетического кваса, где 80 процентов сахара заменены сиропом топинамбура, привычный хлебный вкус с слегка заметным привкусом земляной груши. Он менее сладкий, поэтому прекрасно подойдет для приготовления летней окрошки. Если же сахар полностью заменить на топинамбур, то привкус будет сильнее, поэтому мы остановились на соотношении в 20:80, — подчеркнул Владимир Вагнер.
Ученые уверены, что проблем с заготовкой топинамбура для производства диетического кваса не будет. Он прекрасно растет не только в европейской части России, но и в Сибири. Не прихотлив и легко возделывается, а многие садоводы вообще считают его сорняком. Корнеплоды земляной груши хороши еще тем, что прекрасно сохраняются зимой в земле, так что его можно собирать и весной.
БАРНАУЛ, 2 февраля. /ТАСС/. Ученые Алтайского государственного технического университета в Барнауле разработали способ производства кваса, в котором сахар заменили на сок топинамбура - земляной груши, - что делает напиток низкокалорийным и более полезным для здоровья, сообщил ТАСС завкафедрой бродильных производств и виноделия вуза Владимир Вагнер.
"Почти год мы работали над этой разработкой и теперь совместно со специалистами Волхичинского пивоваренного завода получили патент. Ученые постоянно ищут способы сделать привычные продукты более полезными для здоровья. Проблема в данном случае заключалась в том, чтобы сахар, использующийся в производстве кваса, заменить на инулин, который участвует в процессах брожения и более полезен для человека. Инулин содержится в соке топинамбура, который выращивают в Алтайском крае. У такого кваса получается гораздо ниже пищевая ценность за счет того, что наша технология убирает порядка 80% сахара для производства кваса, калорий получается значительно меньше", - рассказал Вагнер.
Он отметил, что инулин способен снижать уровень сахара в крови, поэтому ученые уверены, что новый продукт будет пользоваться спросом.
"В Алтайском крае есть такой объем сырья, необходимого для производства кваса. Пивзавод пока собирается делать небольшие объемы и до конца года на предприятии создадут все условиях, необходимые для производства. Проблема в том, что на производстве есть емкости только на 80 тонн и теперь необходимо приобрести емкости меньшего объема. Мы дегустировали напиток и можно сказать, что он по вкусу классически отдает хлебом, но сладость не чувствуется. Есть небольшой привкус, но он не лишний, а гармонично вписывается", - подчеркнул Вагнер.
Кроме того, в период пандемии коронавируса алтайские ученые начали разрабатывать напитки, направленные на восстановление иммунитета. Так, по словам Вагнера, в лабораториях вуза в настоящее время ведутся разработки холодных чаев из черноплодной рябины. Работу над технологией напитков в вузе планирует закончить к марту 2021 года.
Читайте также: