Please use this identifier to cite or link to this item:
https://repo.btu.kharkov.ua/handle/123456789/57536
Title: | Біотехнологія виробництва пива з додаванням черемшини |
Other Titles: | Biotechnology of beer production with the addition of bird-cherry |
Authors: | Бессарабов, Кирило Олегович |
metadata.dc.contributor.advisor: | Мироненко, Л. С. |
metadata.dc.contributor.affiliation: | Державний біотехнологічний університет, Кафедра біотехнології, молекулярної біології та водних біоресурсів |
Keywords: | біотехнологія;пивоваріння;пиво;ягоди черемхи;дріжджі;зернопродукти;солод;сусло;верхове бродіння;biotechnology;brewing;beer;berries;bird cherry;yeast;grain products;malt;whorts;toр fermentation |
Issue Date: | 2024 |
Publisher: | Харків: ДБТУ |
Citation: | Бессарабов К. О. Біотехнологія виробництва пива з додаванням черемшини: кваліфікаційна робота бакалавра: спец. 162 – Біотехнології та біоінженерія; наук. кер. Л. С. Мироненко. Харків: ДБТУ, 2024. 84 с. |
Abstract: | Актуальність теми кваліфікаційної роботи. Результат, який
досягається при реалізації запропонованої нами зміни в класичній технології
виробництва пива, є розширення асортименту напою, зміна його традиційних
органолептичних показників, зниження витрати хмелепродуктів, отримання
нових сортів пива з оригінальним смаком і ароматом, утилізація нового для
пивоваріння виду доступної, дикорослої рослинної сировини, за рахунок
часткової заміни хмелепродуктів сировиною з дикоростучої черемшини
звичайної. Часткова заміна хмелепродуктів черемховим компонентом
призводить до значної економії дорогого хмелю і, отже, зниження
собівартості пива. Хміль є трудомісткою культурою, що обробляється в
спеціальних кліматичних умовах в обмеженій кількості регіонів. А черемха
звичайна в умовах України утворює великі чагарники і є дикорослим
бур'яном.
Мета кваліфікаційної роботи − удосконалення біотехнології
виробництва пива з додаванням ягідної сировини.
Об’єкт дослідження − в якості біологічних агентів разглянуто пивні
дріжджі виду Saccharomyces cerevisiаe верхового бродіння, біомаса
подрібнених ягід черемхи звичайної (Prúnus pádus) як рослинної добавки до
біоагенту.
Предмет дослідження – застосування пивних дріжджів та біомаси
подрібнених ягід черемхи звичайної для отримання нового сорту пива.
Теоретичне та практичне значення одержаних результатів.
Кваліфікаційну роботу бакалавра присвячено розробці проекту
біотехнології пивоваріння з додаванням черемхи звичайної (Prúnus pádus).
Цільовим продуктом розробленого проекту біотехнології є пиво з
удосконаленим смаком, покращеним хімічним складом, лікувальними та
профілактичними властивостями завдяки збагаченню напою біологічно
активними речовинами черемхи звичайної (Prúnus pádus).
Обґрунтовано технологічну схему виробництва пива, наведено
особливості процесу обробки рослинної сировини та реалізації технології
виготовлення сусла. Проведено технологічний розрахунок основного
обладнання виробничої лінії, проаналізовано біологічну активність рослинної
добавки, питання екологічної безпеки й охорони праці у галузі та економічні
переваги запровадження проекту біотехнології.
Наукова новизна полягає у розробці проекту біотехнології пива з
додаванням у сусло подрібнених ягід черемхи звичайної (Prúnus pádus) у
кількості 0,05 %, що забезпечує імуно-моделюючі властивості готового
продукту.
Практична цінність отриманих результатів полягає в оптимізації якості
пива, удосконаленні його смаку, покращенні хімічного складу, лікувальних
та профілактичних властивостей.
Апробація. Результати досліджень опубліковані в матеріалах
конференції:
1. K. Bessarabov, L. Myronenko (2024). Fermentation production step and
addiction mechanism for inclusion of brewing adjuncts // Актуальні питання
біотехнології, екології та природокористування [Електронний ресурс]:
матеріали Міжнар. наук. конф., 25–26 квітня 2024 р. / Держ. біотехнол. ун-т.
– Харків, c.57-59. – Електронні текстові дані. – Режим доступу:
http://btu.kharkov.ua/nauka/konferentsiyi/ Relevance of qualification work topic. The result achieved by implementing our proposed changes in the classical beer production technology is to expand the range of beverages, change their traditional organoleptic characteristics, reduce the consumption of hop products, produce new beers with original taste and aroma, and utilise a new type of available, wild-growing plant material for brewing, by partially replacing hop products with raw materials from wild bird cherry. Partial replacement of hop products with bird cherry leads to significant savings in expensive hops and, consequently, a reduction in beer production costs. Hops are a labour-intensive crop that is grown in special climatic conditions in a limited number of regions. In Ukraine, bird cherry forms large shrubs and is a wild weed. Purpose of qualification work -- improving the biotechnology of beer production with the addition of berry raw materials. Object of the study − To the number of biological agents in biotechnology, there should be a brewer of yeast species Saccharomyces cerevisiаe of the grassroots brooding, the biomass of the rhizome of the bird cherry ordinary (Prúnus pádus) as a plant additive to the bioagent. Subject of research -- usage of brewer's yeast and biomass from crushed bird cherry berries to produce a new beer. Theoretical and practical significance of obtained results. The bachelor's qualification was assigned to the project of biotechnology of the brewery with the addition of bird cherry ordinary. Method involves usage of cereal products and taste additive. Portion of hop products being used as said taste additive are recommended to substitute by bird cherry component. Mentioned above bird cherry component may be used as crushed berries and/or sprouts of bird cherry, extracts, juice or syrup thereof. The main product of the biotechnology project developed is beer with improved taste, improved chemical warehouse, enriched with biologically active speeches of bird cherry ordinary (Prúnus pádus). The technological scheme of beer production was grounded, special features were introduced to the process of processing the thick syrup and the implementation of the wort preparation technology. Technological research of the main planting line was carried out, the biological activity of the plant additive, nutrition of the ecological safety and protection of the work in the garden were analyzed, and the economic benefits of the project of biotechnology were analyzed. The scientific novelty of the beer biotechnology project is supported by the addition of the wort of the modified biomass of the rhizomes of bird cherry ordinary (Prúnus pádus) in the amount of 0.05%, which ensures the safety of the immune-modeling power of the finished product. The value of taking away the results is practical in optimizing the quality of beer, improving the taste, improving the chemical warehouse, judicious and preventive powers. Approbation. Results of the research were published in the conference proceedings: 1. K. Bessarabov, L. Myronenko (2024). Fermentation production step and addiction mechanism for inclusion of brewing adjuncts // Актуальні питання біотехнології, екології та природокористування [Електронний ресурс]: матеріали Міжнар. наук. конф., 25–26 квітня 2024 р. / Держ. біотехнол. ун-т. – Харків, c.57-59. – Електронні текстові дані. – Режим доступу: http://btu.kharkov.ua/nauka/konferentsiyi/ |
URI: | https://repo.btu.kharkov.ua//handle/123456789/57536 |
metadata.dcterms.references: | 1. ДСТУ 3888:2015 Пиво. Загальнi технічнi умови. [Чинний від 2015-11-01]. Вид. офіц. Київ, 2015. 17 с. 2. Патент 2084501 С1 С12 С 7/00. (1997). Спосіб виробництва пива. 3. Saccharomyces cerevisiae [Електронний ресурс] // Вікіпедія. – Режим доступу: https://en.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces_cerevisiae – (дата звернення 15.05.2022). – Назва з екрану. 4. Jahn, A., Kim, J., Bashir, K.M.I., Cho, M. (2020). Antioxidant content of Aronia Infused Beer. Fermentation, 6, 71, p.1-9. 5. Lemoine, M.L., Fontana, U., Hurtado, J.B., Pintos, F.M., Arena, M.E., Vincente, A.R., Rodoni, L.M. (2021). Wild barberry fruit (Berberis microphylla G. Forst.) as a natural ingredient for beer brewing. Chilean J. Agric. Anim. Sci., 37(3), 313-324. 6. Nedyalkov, P., Bakardzhiyski, I., Dinkova, R., Shopska, V., Kaneva, M. (2022). Influence of the time of bilberry (Vaccinium Myrtillus L.) addition on the phenolic and protein profile of beer. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment., 21(1), 5 – 15. 7. Кунце, В., Міт, Г. (2001). Технологія солода і пива: пер. з нім. Вид-во «Професія», 912 с. 8. Кричковська Л.В., Лисова І.В., Фалалєєва Т.В., Жирнова С.В. (2016). Матеріальні, технологічні і теплові розрахунки в курсовому та дипломному проектуванні: навч.-метод. посіб. Харків: НТУ «ХПІ», 120 с. 9. Мелетьєв А.С. (2007). Технохімічний контроль виробництва солоду, пива і безалкогольних напоїв / Підручник. Вінниця: Нова Книга, 392 с. 10. Ємності ЦКТ [Електронний ресурс] // Ферма. – Режим доступу: https://www.russkayaferma.ru/stati/emkosti_tskt_naznachenie_istoriya_razvitiya/ –(дата звернення 15.05.2024). – Назва з екрану. 11. Щербак О.В., Данилов І.П., Бусигіна І.Е., Боровкова В.М., Юрко П.С., Кібенко Н.Ю. (2021). Методичні вказівки до виконання та оформлення дипломного проекту (роботи) напряму підготовки зі спеціальності 162 «Біотехнології та біоінженерія» Харківська державна зооветеринарна академія, кафедра біотехнології ім. акад. Ф.І. Осташка. – Х.: РВВ ХДЗВА, 60 с. 12. Васильєва, Ю.О., Дидикіна А.І., Коляда О.В. (2022). Положення про підготовку і захист кваліфікаційних робіт студентами Державного Быотехнологічного університету. Харків: РВВ ДБТУ, 44 с. 13. Матросов А.Д., Бішеф Д.М., Д’якова Н.М. (2003). Методичні рекомендації для курсового і дипломного проектування за темою «Бізнес план проектування цехів по виробництву високомолекулярних з’єднань та їх виробництва». Х.: НТУ «ХПІ». 14. Caballero, I., Blanco, C.A., Porras M. (2012). Iso-α-acids, bitterness and loss of beer quality during storage. Trends Food Sci Technol 26:21-30.https://doi.org/10.1016/j. Tifs.2012.01.001 15. Callemien, D., Collin S. (2010). Structure, organoleptic properties, quantification methods, and stability of phenolic compounds in beer - A review. Food Rev. Int. 26: 1-84. https://doi.org/10.1080/87559120903157954 16. Chervina, N.M., Geide, I.V., Selezneva I.S. (2019). The study of possible use of lactic bacteria in brewing. AIP Conference Proceedings, 2174,020099. https://doi. Org/10.1063/1.5134250 17. Dysvik, A., Liland, K.H., Myhrer, K.S., Westereng, B., Rukke, E.O., De Rouck, G. (2019). Pre‐fermentation with lactic acid bacteria in sour beer production. J. Inst. Brew. 125: 342-356. https://doi.org/10.1002/ jib.569 18. Fitzpatrick, L., Strong, G., Houseman, D., M. Dixon (2017). Competition Handbook. Beer Judge Certification Program, Inc. Available at www.bjcp.org (Accessed 27-02-2024) 19. Forde, G. (2017). Examining craft brewing as a social innovation process. Master’s Thesis Aalto University School of Arts, Design and Architecture Department of Design. Helsinki, Finland. http://urn.fi/ URN: NBN: fi: aalto 201707046140 20. Guido, L.F. (2019). Brewing and Craft Beer. Beverages 5: 51. https://doi.org/10.3390/ beverages5030051 21. Horincar, G., Enachi, E., Bolea, C., Râpeanu, G., Aprodu I. (2020). Value-added lager beer enriched with eggplant (Solanum melongena L.) Peel Extract. Molecules 25: 731. https://doi. Org/10.3390/molecules25030731 22. Kawa-Rygielska, J., Adamenko, K., Kucharska, A.Z., Prorok, P.,Piórecki, N. (2019). Physicochemical and antioxidative properties of cornelian cherry beer. Food Chem. 281:147-153. https://doi.org/10.1016/j. Foodchem.2018.12.093 23. Martínez, A., Vergara, S., Herranz-López, M., Martí, N. Valero, M.,Saura D. (2017). Kinetic changes of polyphenols, anthocyanins and antioxidant capacity in forced aged hibiscus ale beer. J. Inst. Brew. 123: 58-65. https://doi.org/10.1002/jib.387 24. Martínez, A., Vegara, S., Martí, N., Valero, M., Saura D. (2017). Physicochemical characterization of special persimmon fruit beers using bohemian pilsner malt as a base. J. Inst. Brew. 123: 319-327. https://doi. Org/10.1002/jib.434 25. Patraşcu, L., Banu, I., Bejan, M., Aprodu I. (2018). Quality parameters of fruit beers available on romanian market. Scientific study & research 19: 323-335. http://pubs.ub.ro/dwnl. php?id=CSCC6201803V03S01A0008 26. Petrón, M.J., Andrés, A.I., Esteban, G., Timón M.L. (2021). Study of antioxidant activity and phenolic compounds of extracts obtained from different craft beer byproducts. J. Cereal Sci. 98: 103162. https://doi. Org/10.1016/j.jcs.2021.103162 27. Piazzon, A., Forte, M., Nardini M. (2010). Characterization of phenolics content and antioxidant activity of different beer types. J Agric Food Chem 58:10677-10683. https://doi.org/10.1021/jf101975q 28. Rodoni, L.M., Feuring, V., Zaro, M.J., Sozzi, G.O., Vicente, A.R.,Arena M.E. (2014). Ethylene responses and quality of antioxidant-rich stored barberry fruit (Berberis microphylla). Sci. Hortic. 179: 233-238.https://doi.org/10.1016/j. Scienta.2014.09.023 29. Ruiz, A., Hermosin-Gutierrez, I., Mardones, C., Vergara, C., Herlitz, E.,Vega, M. (2010). Polyphenols and antioxidant activity of calafate (Berberis microphylla) fruits and other native berries from Southern Chile. J Agric Food Chem 58: 6081-6089. https://doi.org/10.1021/jf100173x 30. Sadowska, K., Andrzejewska, J., Klóska L. (2017). Influence of freezing, lyophilisation and air-drying on the total monomeric anthocyanins, vitamin C and antioxidant capacity of selected berries. Int. J. Food Sci. Technol. 52:1246-1251. https://doi. Org/10.1111/ijfs.13391 31. Schuina, G.L., Quelhas, J.O.F., De Carvalho, G.B.M., Del Bianchi V.L.(2020). Use of carqueja Baccharis trimera Asteraceae as a total substitute for hops in the production of lager beer. J. Food Process. Preserv. 44: 14730 https://doi.org/10.1111/jfpp.14730 32. Strong, G., England K. (2015) Beer Judge Certification Program: 2015 style guidelines. Access 2020 in: https://www.bjcp. org/docs/2015_Guidelines_Beer.pdf 33. Tonsmeire, M. (2014). American sour beer: Innovative techniques for mixed fermentations. Brewers Publications. PO Box 1679, Boulder, Colorado 80306-1679. 34. Ulloa, P.A., Vidal, J., Ávila, M.I., Labbe, M., Cohen, S., Salazar F.N. (2017). Effect of the addition of propolis extract on bioactive compounds and antioxidant activity of craft beer. J. Chem. 6716053. https://doi. Org/10.1155/2017/6716053 35. Wannenmacher, J., Gastl, M., Becker, T. (2018). Phenolic substances in beer: Structural diversity, reactive potential and relevance for brewing process and beer quality. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 17: 953-988. https:// doi.org/10.1111/1541-4337.12352 36. Wray, E. (2020). Common faults in beer. In The Craft Brewing Handbook (217-246). Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0- 08-102079-1.00008-4 37. Yeo, H.Q., Liu S.Q. (2014). An overview of selected specialty beers: Developments, challenges and prospects. Int. J. Food Sci. Technol. 49:1607-1618. https://doi.org/10.1111/ijfs.12488 38. Перцевий Ф.В. (2009). Харчові технології. Короткий конспект лекції: навчальний пос. Х.: ХДУХТ, 157 с. 39. Zhao, H., Chen, W., Lu, J., Zhao M. (2010). Phenolic profiles and antioxidant activities of commercial beers. Food Chem. 119: 1150-1158. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.08.028 40. Ducruet, J., Rébénaque, P., Diserens, S., Kosińska-Cagnazzo, A., Héritier, I., Andlauer, W. (2017). Amber ale beer enriched with goji berries – The effect on bioactive compound content and sensorial properties. Food Chemistry, 226, 109–118. doi:10.1016/j.foodchem.2017.01.047 41. ДСТУ 12788 Пиво. Методи визначення кислотності. 42. ДСТУ 12789 Пиво. Методи визначення кольору. 43. ДСТУ 30060 Пиво. Методи визначення органолептичних показників та об’єму продукції. 44. ДСТУ 21947 Хміль пресований. Технічні умови. 45. ДСТУ 5060 Ячмінь пивоварений. Технічні умови. 46. Закон України «Про охорону праці», 14.10.1992 2694-XII у редакції від 12.02.2015 р. № 191 - VIII. 47. Про затвердження Державних санітарних норм та правил від 08 квітня 2014 р. № 248 // Відомості Верховної Ради – 2014. – № 41 – ст. 1098. 48. Санітарні норми мікроклімату виробничого приміщення: ДСН 3.3.6.042-99. – Введ. 1999–12–01 – К.: МОЗ України, 2000. – 12 с. 49. Державні будівельні норми. Опалення, вентиляція та кондиціонування: ДБН В.2.5-67:2013. – Введ. 2014–01–01 – К.: Мінрегіон України, 2013. – 149 с. 50. ДБН В.2.5-28:2018. Природне і штучне освітлення. Інженерне обладнання будівель і споруд. – Введ. 2019 – 03 – 01. – К.: ТОВ “КИЇВПРОМЕЛЕКТПРОЕКТ”, 2018. – 67 с. 51. ДБН В.1.1-7-16. Захист від пожежі. Пожежна безпека об’єктів будівництва. – Введ. 2017 – 06 – 01. – К.: УкрНДІЦЗ, 2017. – 47с. 52. ДСН 3.3.6.037-99 Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку. – Введ. 1999 – 12 – 01. – К.: МОЗ України, 1999. – 34 с. 53. ПУЕ-2014 Правила улаштування електроустановок. – Введ. 2014 –01 – 01. – Харків: Форт, 2014. – 35 с. 54. Правила пожежної безпеки в Україні – Введ. 2014-12-30. – К.: МВС України, 2014. 55. НАПБ Б.03-002-2007. Норми визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою. – Введ. 2007 – 12 – 03. – К.: Держпожбезпеки МНС України, 2007. 56. Джигирей В.С. (2006). Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навчальний посібник. К.: Знання, 319 c. 57. Попов М.О., Вєрютіна В.Ю., Дьякова Н.М. (2018). Методичні вказівки до виконання техніко-економічного обґрунтування дипломних проектів за освітньо-кваліфікаційним рівнем «бакалавр» для студентів спеціальності 161 «Хімічні технології та інженерія». Харків: НТУ«ХПІ»,15 с. |
Appears in Collections: | 162 - "Біотехнологія та біоінженерія" (Бакалаври) |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
2024_B_162-20b-01_Bessarabov.pdf Restricted Access | 2.16 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.