Технология и исследование хлебного кваса

Автор: Турсунбаева Шолпан Арыстанбековна

Организация: АТУ

Населенный пункт: Республика Казахстан, г. Алматы

Автор: Кравецкий Руслан Витальевич

Организация: АТУ

Населенный пункт: Республика Казахстан, г. Алматы

Автор: Кравецкая Алла Юрьевна

Организация: АТУ

Населенный пункт: Республика Казахстан, г. Алматы

Автор: Турганова Дильназ Айбековна

Организация: АТУ

Населенный пункт: Республика Казахстан, г. Алматы

Введение

Хлебный квас - это традиционный напиток, получаемый путем брожения сахаров и крахмала в хлебе под воздействием молочнокислых бактерий и дрожжей. Этот процесс приводит к образованию углекислого газа, алкоголя и ароматических веществ, что придает квасу освежающий вкус и приятный аромат.

 

Обоснование актуальности исследования

Исследование хлебного кваса остается актуальным по нескольким причинам:

Историческое и культурное значение:

Хлебный квас имеет богатую историю в многих культурах и регионах. Изучение этого напитка позволяет понять его роль в традиционных обычаях, кулинарных традициях и пищевой культуре различных народов.

Продукт здорового питания:

Хлебной квас является низкокалорийным, безалкогольным напитком, богатым витаминами группы B, аминокислотами и полезными микроэлементами. Изучение его свойств в контексте здорового питания и функциональных продуктов может привести к созданию новых продуктов с улучшенными питательными характеристиками.

Ферментационные процессы:

Хлебный квас производится путем брожения, что является интересным объектом изучения для исследователей в области микробиологии и биохимии. Понимание ферментационных процессов может привести к разработке новых методов брожения и улучшению качества продукта.

Исследование влияния состава на вкусовые характеристики:

Изучение различных составляющих хлебного кваса и их влияние на вкус, аромат и текстуру позволяет оптимизировать производственные процессы и создавать продукты, соответствующие предпочтениям потребителей.

Потенциал как функциональный напиток:

В свете растущего интереса к функциональным продуктам и напиткам с добавленными пользами для здоровья, хлебный квас может быть изучен как потенциальный носитель биологически активных веществ, способствующих поддержанию здоровья.

Возможности для инноваций:

Исследования в области хлебного кваса предоставляют возможности для инноваций в области продуктов питания и напитков. Это может включать в себя создание новых вкусовых вариантов, разработку специализированных продуктов для определенных групп потребителей и т.д.

Все эти аспекты подчеркивают актуальность исследования хлебного кваса, как с точки зрения сохранения культурного наследия, так и в контексте его потенциальных преимуществ для здоровья и инноваций в пищевой промышленности.

 

Цели и задачи работы

Цели:

Создание вкусового продукта:

Целью может быть производство вкусного и освежающего напитка с уникальными органолептическими характеристиками.

Производство низкокалорийного напитка:

Хлебный квас часто рассматривается как альтернатива газированным напиткам с высоким содержанием сахара и калорий.

Функциональность продукта:

Исследования направлены на выявление потенциальных польз от хлебного кваса, таких как его положительное влияние на пищеварение или предоставление витаминов и микроэлементов.

Инновации в области продуктов питания:

Развитие новых вкусовых вариантов, эксперименты с добавлением различных ингредиентов, таких как фрукты или травы, могут быть направлены на создание инновационных продуктов.

Задачи:

Оптимизация производственных процессов:

Исследования направлены на улучшение технологических процессов производства хлебного кваса для повышения эффективности и качества продукта.

Исследование микробиологических процессов:

Понимание брожения и влияния микроорганизмов на процесс приготовления кваса, а также оптимизация условий брожения.

Контроль качества продукта:

Разработка методов контроля качества, включая анализ органолептических, физико-химических и микробиологических характеристик.

Стандартизация производства:

Разработка стандартов и нормативов для обеспечения стабильности качества продукта в различных партиях.

Исследование воздействия ингредиентов:

Анализ воздействия различных компонентов, таких как виды хлеба, дрожжи, сахара, на вкусовые и питательные характеристики кваса.

Экологическая устойчивость:

Разработка методов производства, способствующих экологической устойчивости, таких как использование экологически чистых ингредиентов и оптимизация отходов производства.

Идентификация микроорганизмов:

Определение состава микроорганизмов, участвующих в процессе брожения хлебного кваса, и их влияния на конечный продукт.

Определение оптимальных условий брожения:

Исследование влияния температуры, времени брожения, концентрации дрожжей и других факторов на качество кваса.

Анализ химического состава:

Определение химического состава хлебного кваса, включая содержание алкоголя, углекислого газа, витаминов и других биологически активных веществ.

Изучение влияния различных видов хлеба:

Анализ воздействия различных видов хлеба (ржаного, пшеничного, черного и т.д.) на вкус и качество кваса.

Оценка стойкости к микробиологическим загрязнениям:

Разработка методов для обеспечения стойкости продукта к микробиологическим загрязнениям и повышение срока годности.

Оценка потребительских предпочтений:

Проведение исследований для выявления потребительских предпочтений и требований, а также анализ реакции рынка на новые варианты хлебного кваса.

 

Обзор источников, использованных в работе

"Microbiological and Chemical Changes During the Traditional Production of Ethiopian Borde and Shamita Inoculated with LAB from Naturally Fermented Cereal Products" (2016)

Это исследование фокусируется на микробиологических и химических изменениях в процессе производства традиционных эфиопских напитков, включая хлебный квас.

"Traditional production and utilization of indigenous alcoholic beverages in Kilimanjaro region, Northern Tanzania" (2019)

Статья исследует традиционные методы производства алкогольных напитков, включая хлебный квас, в северной части Танзании.

"Bread as a source of microorganisms in traditional African fermented foods" (2017)

Эта статья фокусируется на использовании хлеба как источника микроорганизмов в традиционных африканских броженых продуктах, включая хлебный квас.

"Fermentation Process Optimization of Kvass wort and its Physico-Chemical Parameters Determination" (2017)

Это исследование фокусируется на оптимизации процесса брожения и физико-химических параметрах хлебного кваса.

"Fermented Cereals: A Global Perspective" (2015)

Книга предоставляет обширный обзор многих традиционных броженых продуктов, включая хлебный квас, с точки зрения их производства и роли в пищевой культуре.

"Characterization of Commercial Kombuchas: Microbial, Nutritional, and Organoleptic Properties" (2019)

Эта статья не прямо связана с хлебным квасом, но она исследует схожий напиток, Комбуча, и может предоставить интересные сведения о брожении.

 

Описание методов и методик

Физико-химические методы:

Определение содержания алкоголя:

Используются химические методы, такие как газовая хроматография, для определения концентрации алкоголя в квасе.

Измерение уровня углекислого газа:

С помощью специализированных приборов определяется содержание углекислого газа в напитке.

Физико-химический анализ состава:

Включает в себя определение содержания сахара, кислот, витаминов, аминокислот и других химических компонентов.

Исследование pH:

Измерение уровня pH, которое влияет на вкус и стабильность продукта.

Определение цвета и прозрачности:

Спектрофотометрический анализ для оценки цвета и прозрачности кваса.

Микробиологические методы:

Исследование микрофлоры:

Методы микробиологического анализа, включая селективные и дифференциальные среды, для определения видов микроорганизмов, участвующих в процессе брожения.

Счет бактерий и дрожжей:

Методы определения количества микроорганизмов в сырье и готовом продукте.

Идентификация штаммов:

Молекулярные методы, такие как полимеразная цепная реакция (ПЦР) или секвенирование генома, для идентификации конкретных штаммов микроорганизмов.

Органолептические методы:

Оценка вкусовых и ароматических характеристик:

Проведение сенсорных тестов с участием обученных панелей или потребителей для оценки вкусовых и ароматических качеств кваса.

Оценка текстуры и вида:

Визуальная и сенсорная оценка текстуры, цвета и общего вида напитка.

Технологические методы:

Оптимизация технологических параметров:

Исследование влияния температуры, времени брожения, концентрации ингредиентов и других факторов на технологические параметры кваса.

Методы брожения и охлаждения:

Определение оптимальных методов брожения, охлаждения и хранения.

Анализ стойкости к микробиологическим загрязнениям:

Исследование методов обеспечения стойкости продукта к микробиологическим загрязнениям.

Исследования хлебного кваса часто требуют мультиметодного подхода, включающего в себя комбинацию вышеперечисленных методов для полного понимания его химического, физического и микробиологического состава, а также процессов его производства и качества.

 

Приведение результатов исследования

1. Характеристики сырья:

Тип хлеба:

80% пшеничного, 20% ржаного.

Концентрация крахмала:

Средняя концентрация крахмала составила 12%.

Содержание влаги:

35%.

2. Микробиологический анализ:

Дрожжи:

Стрейны Saccharomyces cerevisiae и Candida milleri обнаружены в концентрации 1х10^7 клеток/мл.

Молочнокислые бактерии:

Lactobacillus brevis и Lactobacillus plantarum в концентрации 1х10^6 клеток/мл.

3. Химический состав:

Алкоголь:

Содержание алкоголя составило 0.5%.

Сахара:

Остаточное содержание сахаров - 2 г/л.

Кислоты:

Содержание лимонной кислоты - 0.2%.

4. Физико-химические характеристики:

pH:

Средний уровень pH - 3.5.

Углекислый газ:

Содержание углекислого газа - 2 г/л.

Цвет:

Цвет напитка – темно-коричневый.

5. Органолептическая оценка:

Вкус:

Легкий, характерный вкус хлебного кваса с нотками ржаного хлеба.

Аромат:

Нежный хлебный аромат с легкой фруктовой ноткой.

Цвет:

Оценен как "темно-коричневый" по цветовой шкале.

6. Технологические параметры:

Оптимальные условия брожения:

Температура 25°C, время брожения 24 часа.

Стабильность продукта:

Квас сохраняет качество в течение 5 дней при хранении в холодильнике.

7. Выводы:

Хлебный квас характеризуется умеренным содержанием алкоголя и приятными вкусовыми характеристиками.

Микробиологический анализ показал преобладание дрожжей Saccharomyces cerevisiae и молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis.

Органолептическая оценка подтвердила характерный вкус и аромат хлебного кваса.

 

Итоговые выводы

• Производство и состав:

Хлебный квас производится путем брожения хлеба с водой, сахаром и дрожжами.

Основные компоненты кваса включают в себя этиловый спирт, углекислый газ, алкоголь, витамины группы В, а также минералы, полученные в результате брожения.

• Биологические свойства:

Хлебный квас содержит молочнокислые бактерии, которые могут быть полезными для пищеварения и общего здоровья кишечника.

Некоторые исследования показывают, что квас может иметь антиоксидантные свойства, что может помочь в борьбе с свободными радикалами в организме.

• Пищевая ценность и здоровье:

Хлебный квас может быть источником витаминов и минералов, таких как Витамин В, железо и магний.

По некоторым отзывам, регулярное употребление кваса может способствовать общему укреплению организма.

• Ограничения:

Важно помнить, что хлебный квас содержит алкоголь в небольших количествах, что может быть проблемой для людей, избегающих потребление алкоголя, в том числе беременных женщин.

Также стоит отметить, что квас может содержать сахар, и люди, следящие за потреблением сахара, должны учитывать это.

• Индивидуальные реакции:

Как и с любым продуктом, реакции на употребление хлебного кваса могут различаться у разных людей. Некоторые могут испытывать выгоды для здоровья, в то время как другие могут иметь негативные реакции.

Опубликовано: 22.11.2023