Производство алкогольных напитков из молочной сыворотки
Из молочной сыворотки производство алкогольных напитков возможно как на основе брожения лактозы, так и на основе её окисления. Технология отдельных напитков предусматривает одновременно оба процесса. Вырабатывают напитки с различным содержанием этилового спирта. Условно все напитки можно подразделит на четыре группы: пивоподобные, виноподобные, крепкие напитки и этиловый спирт.
Пивоподобные напитки
Пивоподобные напитки из молочной сыворотки можно условно разделить на следующие виды: пиво из сыворотки без добавления солода с использованием для ферментации дрожжей, сбраживающих лактозу; пиво с солодом и добавлением 30 % сыворотки, варится с хмелем и сбраживается пивными дрожжами глубинного брожения; сладкое пиво с солодом и добавлением 50 % сыворотки, крахмала и сахарного сиропа, варится с хмелем и сбраживается дрожжами верхнего брожения; пиво диетическое из осветленной сыворотки, варят с хмелем, добавляют смеси солей и ферментируют лактозу; специальный напиток из сыворотки по типу пива диетического с добавлением гидролизата крахмала и витаминов.
Такое многообразие пивоподобных напитков обусловлено свойствами молочной сыворотки, которая содержит вещества подобные коллоидам пивного сусла, имеет вязкую консистенцию и обладает хорошей способностью связывать углекислоту; имеет подобно пивному суслу высокую концентрацию солей. Некоторые составные части сыворотки после продолжительного теплового воздействия образуют вещества, похожие на вкус и запах солода; сладость лактозы невелика и не влияет на вкус конечного продукта.
Пивоподобные напитки с добавлением молочной сыворотки вырабатывают по обычной технологии пива. Молочную сыворотку нагревают до температуры 93 – 95 0С, выдерживают при этой температуре в течение 15 – 30 мин и отделяют денатурированные белки. Осветленную сыворотку в количестве 10 % от общего объема, предназначенного для внесения в пиво, вводят в затор до главного превращения крахмала солода в сахар. оставшуюся часть сыворотки можно вносить на любой стадии процесса выработки пива.
Полученное сывороточное пиво по составу мало отличается от обычного, но содержит в 2 – 3 раза меньше алкоголя (около 1,5 %), оно богато экстрактивными веществами (около 8 %), их содержание в 2 раза больше, чем в обычном пиве. По вкусу, запаху, внешнему виду, зрелости и пенистости пиво, изготовленное с добавлением сыворотки, почти не отличается от обычного пива.
Пиво молочное "Бодрость" вырабатывают из молочной сыворотки с использованием хмеля, молочного сахара-сырца или сахарозы, дрожжей, сбраживающих лактозу или сбраживающих сахарозу.
Технология производства молочного пива "Бодрость" осуществляется в следующей последовательности: приемка сырья и оценка его качества; осветление молочной сыворотки и нормализация по углеводам; тепловая обработка смеси сыворотки с хмелем; главное брожение; дображивание; розлив и упаковка готового продукта.
В качестве сырья для производства молочного пива используют подсырную или творожную сыворотку, допускается также использовать фильтрат молочной сыворотки. Сыворотку очищают от казеиновой пыли и жира, нагревают до температуры 95 – 97 0С. выдерживают при этой температуре 20 – 30 мин и одним из известных способов отделяют денатурированные сывороточные белки. Для повышения эффективности брожения содержание углеводов доводят до 10 – 12 %. Достичь этого можно путем концентрации осветленной сыворотки, внесением лактозы или сахарозы.
В подготовленную сыворотку добавляют 0,3 % хмеля и смесь кипятят в течение часа. Такая операция придает продукту соответствующий вкусовой букет и увеличивает степень выделения белковых соединений. Охмеленное сусло направляют на сепаратор-осветлитель либо на фильтр-пресс для отделения дополнительно денатурированных белков и отработанного хмеля. Осветленное охмеленное сусло охлаждают до температуры брожения, которая зависит от вида и штамма дрожжей.
Для проведения брожения готовят дрожжевую закваску. В качестве дрожжевой закваски используют любой вид и штамм молочных дрожжей, способных сбраживать лактозу в этиловый спирт. При внесении в сыворотку сахарозы используют пивные дрожжи. В лаборатории дрожжи выращивают из чистой культуры, получаемой в пробирках. Культивирование осуществляют в четыре стадии с продолжительностью каждой 16 – 24 ч. Дрожжи чистой культуры, полученные на четвертой стадии, используют в качестве засевного материала при выращивании производственных дрожжей.
В осветленное охмеленное сусло с оптимальной температурой для конкретного вида дрожжей вносят производственную закваску из расчета 15 – 20 % от объемов перерабатываемого сырья. Главное брожение осуществляют в ферментерах в течение 48 – 60 ч до прекращения бурного выделения углекислого газа. В течение первых суток каждые 6 ч производится перемешивание сусла.
По окончании главного брожения сусло направляют на дображивание. Его охлаждают до температуры 6 0С и выдерживают при этой температуре в течение 10 дней. За этот период происходит насыщение продукта углекислотой, созревание и осветление. Дрожжи и взвешенные частицы осадают на дно резервуара.
Готовый продукт разливают в бочки, фляги, автомобильные цистерны. Молочное пиво хранят при температуре не выше 6 0С не более 72 ч.
6.5.2 Виноподобные напитки из молочной сыворотки известны давно, но широкого промышленного внедрения не получили. Одной из причин этого является длительность технологического цикла и необходимость строительства специализированного цеха, т.к. выпуск этих продуктов в одном помещении с другими молочными продуктами недопустим.
Сывороточный напиток типа шампанского может быть приготовлен различными способами. По одному из них технологический процесс осуществляется в следующей последовательности: приемка и оценка качества творожной сыворотки; подготовка сыворотки к брожению; брожение заквашенной сыворотки; охлаждение и созревание напитка; розлив, упаковка и доохлаждение упакованного напитка.
Творожную сыворотку с кислотностью 60 – 70 0Т, очищенную от казеиновой пыли и жира, нагревают до температуры 92 – 95 0С, выдерживают при этой температуре 45 – 60 мин и удаляют денатурированный белок одним из известных способов (отстой и декантация, фильтрование, центрифугирование). Осветленную сыворотку охлаждают до 28 0С заквашивают 5 % дрожжевой закваски. Дрожжевую закваску готовят на пастеризованной и охлажденной до 28 – 30 0С сыворотке. В подготовленную сыворотку вносят 10 % сахара и 1 – 2 % хлебных дрожжей, предварительно растертых в небольшом количестве сыворотки. Смесь тщательно перемешивают и оставляют при температуре 28 0С на созревание до появления на поверхности пены, дрожжевого вкуса и запах и мелких пузырьков газа. После этого закваску фильтруют и вносят в подготовленную к сквашиванию сыворотку. В заквашенную сыворотку вносят сахар-песок в количестве 50 % от массы сыворотки и жженку в количестве 0,1 – 0,2 %. Сахар добавляют в виде сахарного сиропа, приготовленного на сыворотке в соотношении 1 : 1 и отфильтрованного. Для придания напитку приятного аромата в смесь добавляют ароматические вещества (экстракты или эссенции) в количестве 0,1 %. Смесь перемешивают и оставляют на созревание в течение 5 – 8 ч до появления на поверхности пены. Созревший напиток охлаждают, разливают в бутылки, выдерживают в холодильной камере 2 – 4 ч. Процесс изготовления после этого считается законченным и напиток готов к употреблению.
Шампанское молочное «Идеал» вырабатывают из молочной сыворотки с использованием молочного сахара-сырца или сахарозы. Технология напитка разработана сотрудниками кафедры технологии молока и молочных продуктов СевКавГТУ.
Технологический процесс производства включает следующие операции: приемка сырья и оценка его качества; нормализация сырья по углеводам; тепловая обработка и осветление смеси; заквашивание и брожение смеси; очистка сброженной смеси; розлив и упаковка готового напитка.
Молочную сыворотку, очищенную от казеиновой пыли и жира, направляют в емкость для отваривания альбумина, в сыворотку вносят молочный сахар, смесь перемешивают до полного растворения сахара, нагревают до температуры 90 – 95 0С, выдерживают при этой температуре 45 – 60 мин и отделяют денатурированные сывороточные белки. Осветленную сыворотку охлаждают до температуры 20 – 25 0С, проверяют рН, которая должна составлять 4,5 – 5,0, и при необходимости корректируют.
Дрожжевую закваску готовят на осветленной пастеризованной сыворотке. Для этого используют чистые культуры молочных дрожжей, сбраживающих лактозу. Для активизации роста дрожжей в лабораторных условиях к осветленной сыворотке добавляют 0,05 % никотиновой кислоты. Выращивают их без аэрации питательной среды. Процесс приготовления засевной культуры идет в четыре этапа. На первом этапе засев производят с косого агарового среза и получают 5 мл дрожжевой разводки, которую используют в качестве засевного материала для второго этапа, получая 50 мл дрожжевой разводки. На третьем этапе количество засевного материала увеличивается до 500 мл, а на четвертом этапе получают 7,5 л дрожжевой разводки. Эта дрожжевая разводка и служит для получения производственных дрожжей. Продолжительность процесса на каждой стадии составляет 18 – 24 ч.
Выращивание производственных дрожжей осуществляют в двух реакторах с подводом воздуха. Полезный объем первого реактора должен быть не менее 0,25 м3, второго – 2,5 м3. Режимы выращивания культуры в реакторах те же, что и в лабораторных условиях, но процесс проходит при постоянной аэрации. Продолжительность периода размножения дрожжей в каждом реакторе длится 10 – 12 ч. Все содержимое первого реактора, после завершения процесса размножения, служит засевным материалом для второго реактора. После завершения процесса выращивания культуры во втором реакторе 20 % дрожжевой разводки направляют в первый реактор для повторения цикла, а остальное количество сепарируют, получая дрожжевое молоко и микробную массу.
В осветленную и подготовленную к заквашиванию молочную сыворотку вводят дрожжевое молоко по рецептуре, перемешивают и выдерживают при постоянной аэрации 10 ч, затем доступ воздуха прекращают и проводят брожение в течение 24 – 48 ч. После завершения процесса брожения, смесь осветляют на сепараторе-осветлителе и охлаждают до температуры 6 0С.
Готовый продукт фасуют в автомобильные цистерны с термоизоляцией. Молочное шампанское «Идеал» хранят при температуре не выше 6 0С не более 72 ч.
Напиток типа вина столового из молочной сыворотки вырабатывают из творожной или подсырной сыворотки с добавлением сахарозы, вкусовых и ароматических веществ. Технология продукта разработана сотрудниками института микробиологии АН Беларуси.
Технологический процесс производства этого напитка осуществляется в следующей последовательности: приемка и оценка качества сырья; подготовка сырья к ферментации; внесение лактосбраживающих дрожжей и сбраживание лактозы; внесение сахарозы, винных дрожжей и сбраживание сахарозы; купажирование смеси; ультрафильтрация смеси; пастеризация, охлаждение и розлив готового продукта.
Вырабатывают напиток из творожной или подсырной сыоротки. Из сыворотки удаляют казеиновую пыль и молочный жир сепарированием, сыворотку нагревают до температуры 92 – 95 0С, выдерживают при этой температуре 45 – 60 мин, отделяют денатурированные сывороточные белки и охлаждают до 28 0С. допускается выделение сывороточных белков проводить с использованием ультрафильтрационных установок. В этом случае осветленную сыворотку пастеризуют при температуре 93 0С с выдержкой 15 – 20 с и охлаждают до 28 0С.
В подготовленную сыворотку вносят дрожжи, сбраживающие лактозу, типа Kluyveromyces и проводят сбраживание до полной утилизации лактозы. В сброженную сыворотку вносят сахарозу с таким расчетом, чтобы суммарное содержание сахаров (первоначальное содержание лактозы + внесенная сахароза) составляло 21 – 22 %, а также культуру винных дрожжей рода Saccharomyces. Винные дрожжи трансформируют сахарозу в спирт и придают полученному напитку вкус и аромат столового белого вина. Процесс брожения на втором этапе ведут при температуре 26 – 28 0С и периодическом перемешивании, длительность процесса составляет 96 – 144 ч. Продолжительность процесса брожения можно регулировать количеством внесенных дрожжей, чем больше вносится дрожжей, тем быстрее завершается процесс брожения. После окончания брожения дрожжевые клетки удаляют сепарированием на сепараторах-осветлителях.
Для улучшения органолептических свойств напиток купажируют. В купаж входят: сахарный сироп, лимонная кислота и ароматизаторы. Допускается использовать готовые купажи, применяемые при производстве виноградных и плодово-ягодных вин.
Купажированный напиток очищают на ультрафильтрационной установке, охлаждают и разливают. Готовый продукт представляет собой прозрачную жидкость золотисто-соломенного цвета, по вкусу и запаху напоминающее белое столовое вино.
Напиток типа вина херес из молочной сыворотки вырабатывают из творожной или подсырной сыворотки с добавлением сахарозы и пекарских дрожжей. Технологический процесс выработки продукта осуществляется в следующей последовательности: приемка сырья и оценка его качества; подготовка сыворотки к брожению; брожение сывороточной смеси; осветление сброженной сыворотки и созревание; концентрирование смеси замораживанием; стабилизация аромата готового напитка.
В осветленную тепловым способом сыворотку добавляли сахар-песок в соотношении от 2,5 : 1,0 до 9,0 : 1,0 и пекарские дрожжи в количестве 1,2 – 9,9 %. Смесь тщательно перемешивали и оставляли на брожение в течение 3,5 месяцев. В первые несколько дней, температуру поддерживали в пределах 15 – 22 0С и постепенно снижали до 10 – 19 0С. Через 10 дней брожения на поверхности образуется черная корка, которую необходимо удалить. В последствии поверхность смеси покрывает маслянистая пленка, которую также удаляют. После окончания брожения верхнюю осветленную часть жидкости сливают, оставляя осадок на дне, и направляют на созревание. Созревание осветленного виноматериала проводят при температуре 7 – 10 0С в течение 10 – 54 суток. В этот период стабилизируется вкус и аромат напитка. После этого жидкость охлаждают, помещая в камеру с температурой минус 23 0С, и выдерживают несколько дней. Затем замерзшую воду удаляют. Благодаря этому происходит концентрация сухих и ароматических веществ напитка. Для стабилизации вкуса и аромата напиток выдерживают несколько дней при температуре 10 0С. После этого напиток готов к употреблению. Готовый продукт по органолептическим показателям соответствует вину херес.