Получение концентратов квасного сусла прежде всего позволяет увеличить выпуск хлебного кваса в летнее время. К тому же применение концентратов упрощает технологию квасного сусла. В связи с этим в этом направлении с давних пор проволились и проводятся научные исследования и заводские испытания.
В 1939-1940 гг. во Всесоюзной научно-исследовательской лаборатории пивоварения под руководством В. М. Платковской проводились опыты по выпариванию в вакуум-аппарате (при температуре 50-60° С) первого квасного сусла (концентрацией 3,15-8,7%), а также сусла, специально приготовленного с большой затратой хлебоматериалов (концентрацией 9,1 -15,5%). В результате проведения этих опытов был получен концентрат в виде темно-коричневой густой массы с запахом ржаного хлеба и довольно приятным вкусом. При этом установлено, что содержание сухих веществ в концентрате 60% является оптимальным; более густые концентраты трудно извлечь из вакуум-аппарата, менее густые легко забраживают. Квасы, полученные из концентрата, обладали приятным вкусом.
Многогранные исследования по разработке технологии концентратов квасного сусла были начаты во Всесоюзном научно-исследовательском институте пивоваренной промышленности сначала под руководством Л. И. Чекана, а затем продолжены И развиты Д. А. Королевым.
Исследованиями Л. И. Чекана было установлено, что для усиления аромата в концентрате рекомендуется до приготовления сусла ржаной солод подвергать запариванию 60 мин под давлением 0,1 Мн/м2 (1 кГ/см2). Полученный им квасной концентрат с содержанием 70-72% сухих веществ обладал хорошей растворимостью в воде, хлебным ароматом и специфическим сладковатым вкусом. Уменьшения потерь экстрактивных веществ при отделении сусла от гущи можно достичь при помощи центрифуг.
Новое, оригинальное внесено в технологию концентрата квасного сусла в результате исследований О. И. Крячковой. Ею установлено, что для приготовления квасного сусла можно применять светлый ферментативный солод (вместо темного ржаного солода), но при этом предварительно нужно осахаривать хлебоприпасы перед их запариванием.
Предварительное осахаривание хлебоприпасов перед запариванием способствует повышению выхода экстракта и сбраживаемых Сахаров; кроме того, благодаря этому мероприятию при приготовлении квасного ржаного солода отпадает надобность в ферментации (томлении) и автоклавировании, при которых происходит максимальная инактивация ферментов. При этом было также установлено, что замена ржаного солода несоложеным сырьем в количестве 50% не снижает качества кваса и способствует значительному уменьшению производственных потерь.
ВНИИ пивоваренной и безалкогольной промышленности разработал способ приготовления концентрата квасного сусла.
При этом способе (рис. 100) для приготовления концентрата квасного сусла используют в основном ржаной томленый солод (90%) и ржаной диастатический зеленый солод (10%). Томленый солод из запасного бункера 1 подают для измельчения в машины типа плододробилки или в солодовую дробилку 2 (с гладкими вальцами).
Рис. 100. Технологическая схема приготовления концентрата квасного сусла: 1 - запасный бункер для томленого солода; 2 - солодовая дробилка; 3 - заторный чан; 4, 10 и 15 - центробежные насосы; 5 - напорный сборник; 6 - центрифуга; 7 - сборник для кипячения мутного сусла; 8 - сепаратор; 9 - сборник сепарированного сусла; 11 - сборник для сусла; 12 - вакуум-аппарат; 13 - сборник для концентрата; 14 и 16 - сборники для промывной воды; 17 - монжю для дробины.
Полученную однородную густую массу направляют в заторный чан 3, где смешивают ее с водой (35° С) в соотношении 1:4. Перед загрузкой солода в чан с водой вносят сначала ферментный препарат и зеленый солод. После загрузки всего количества томленого солода затор хорошо перемешивают, температуру его повышают до 40° С и поддерживают ее в течение 30-60 мин (гидролиз гуммивеществ). После этого температуру затора повышают до 50-52° С (температура пептонизации) и выдерживают 30 мин. Затем создают оптимальные условия для осахаривания крахмала солода, поднимая температуру затора до 63°С (оптимум образования мальтозы); при этой температуре затор выдерживают 60-120 мин. Время выдержки затора при 63°С определяется полнотой осахаривания, которая контролируется по йодной пробе. После этого температуру затора постепенно повышают: сначала до 67° С с выдержкой 30 мин; затем поднимают температуру до 70° С (оптимальная для образования декстринов) и выдерживают затор при этой температуре 20 мин; далее повышают температуру до 74° С и выдерживают при ней 20 мин. Наконец, осахаренный затор нагревают до 78° С и центробежным насосом 4 перекачивают его в напорный сборник 5.
Сначала затор подвергают грубой фильтрации, направляя его из сборника 5 в центрифугу 6 типа АОФГ-800 (Сумского машиностроительного завода). Продукт, полученный после грубой фильтрации (мутное сусло), концентрацией 13-15% по сахарометру из центрифуги 6 направляют в сборник 7, в котором он нагревается до кипения и кипит 10 мин. Затем горячее сусло из сборника 7 самотеком поступает в сепаратор 8. Отсюда осветленное сусло направляется в сборник 9, из которого насосом 10 оно перекачивается в сборник 11, а из него - в вакуум-аппарат 12 для сгущения.
Вакуум-упаривание производят при температуре 52-55° С при разрежении 680-700 мм рт. ст. до получения концентрации 70-80% по сахарометру. По окончании упаривания разрежение в вакуум-аппарате снижают до 300-350 мм рт. ст., температура соответственно повышается до 80° С. При этой температуре разрежение доводится до 0; в этих условиях при 80-84° С концентрат выдерживают 30-40 мин для обогащения его ароматическими веществами. За период тепловой обработки концентрация сусла повышается до 72% по сахарометру.
Готовый концентрат в горячем состоянии направляют в соответствующий приемный сборник 13, из которого его разливают в транспортную тару. Дробину в центрифуге (после отделения сусла) подвергают промывке горячей водой (65-70° С); промывную воду собирают в сборник 14, из которого насосом 15 она подается в заторный чан 3 для приготовления следующего затора или в сборник 16; дробину направляют в монжю 17.
Д. А. Королев и Л. С. Салманова разработали способ получения концентрата квасного сусла из ржаной муки и зеленого ржаного солода; при этом отпадает надобность в сушке солода. Приготовление концентрата квасного сусла по указанному способу состоит в следующем.
Очищенная, сортированная рожь замачивается, проращивается и ферментируется. Ферментированный зеленый солод подвергается дроблению и в дробленом виде затирается с несоложеной ржаной мукой. Осахаренное, осветленное сусло подвергается вакуум-упариванию и ароматизации. Полученный при этом концентрат расфасовывается и отгружается.
При применении вместо квасных хлебцев и сухого кваса таких концентратов не имеют место значительные потери экстрактивных веществ в отходах производства, обеспечивается одинаковое высокое качество хлебного кваса, выпускаемого различными заводами, и упрощается его производство.