способ производства пива повышенной биологической ценности

Формула изобретения

1. Способ производства пива повышенной биологической ценности, предусматривающий затирание зернопродуктов, выдержку при определенных температурах, осахаривание затора, получение сусла, кипячение сусла с хмелем, его охлаждение, аэрацию, внесение дрожжей, сбраживание сусла до заданной плотности, дображивание, фильтрацию готового пива и розлив с последующей пастеризацией, отличающийся тем, что в готовый продукт вносят селеносодержащее органическое соединение, приготовленное путем предварительного смешивания в воде неорганического соединения селена и аскорбиновой кислоты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что органическое соединение селена получают путем смешения водных растворов селената натрия и аскорбиновой кислоты в молекулярном соотношении 1:2.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что количество селеносодержащего соединения вносят из расчета 5 - 150 мкг/л (дано по селену).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что с целью физиолого-биохимической стимуляции дрожжей и для последующего повышения биологической ценности пива в сусло перед сбраживанием добавляют органическое соединение селена в количестве 5 - 40 мкг/л (по селену).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пивоваренной промышленности, а именно к способу производства высококачественного стойкого пастеризованного пива повышенной биологической ценности.

Известно, что в пиве алкоголь и экстракт находятся в равной пропорции. Содержание в пиве широкого спектра экстрагенов придает ему полезные для организма свойства. В последнее время пристальное внимание уделяется составляющим пива, особенно таким субстанциям, как фенолы, флаваноиды, кверцетин и катехины, которые обладают антиоксидантными свойствами. Эти оксиданты положительно действуют на стенки кровеносных сосудов, уменьшают риск роста раковых клеток и повышают иммунитет организма [1].

Известен способ повышения полезных свойств пива, достигаемый путем добавления в готовый продукт экстрактов трав лечебно-профилактического действия, придающих ему дополнительные вкусовые оттенки и полезные свойства. Особенно это практикуется в Сибири [2].

Известен способ повышения биологической ценности пива сорта "Регата" путем внесения в готовое пиво водно-спиртового экстракта травы солянки холмовой, содержащей целый комплекс полезных веществ, включающих незаменимые аминокислоты, макро- и микроэлементы, такие как калий, натрий.

Существующим недостатком способа является то, что внесение спиртового или иного экстракта в готовое пиво, влекущее за собой появление опалесценции и, возможно, снижение стойкости, количественно ограничено, а это снижает положительный эффект. Кроме того, добавление повышенного количества спиртовых растительных экстрактов в готовое пиво ухудшает пенистые свойства напитка.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению являются способы производства пива, включающие затирание солода, выдержку при повышенных температурах для осахаривания затора, получение сусла, внесение в сусло дрожжей, сбраживание сусла до заданной плотности, дображивание, фильтрацию пива, внесение в готовое пиво растительных экстрактов и аскорбиновой кислоты, выдержку пива, розлив и пастеризацию [3, 4, 5].

Описанный способ производства высококачественного пива с полезными гепатопротекторными свойствами по своей технической сущности близок к предлагаемому изобретению и поэтому может быть принят за прототип. Однако прототип имеет недостаток, который существенно снижает биологическую ценность пива, а именно отсутствием в экстракте селена - жизненно необходимого элемента, который выводится из организма, и его следует постоянно вводить с продуктами или напитками.

Добавление к пиву селена значительно усиливает биологическую ценность пива, в котором, по данным немецких ученых, свыше 1000 полезных веществ. Этот эссенциальный микроэлемент связан со всеми органами и системами организма человека, и поэтому поступление его в организм крайне необходимо для поддержания его нормального функционирования. Дефицит селена ведет к развитию типовых процессов поражения клетки, лежащих в основе возникновения многих патологических состояний.

Сущность изобретения состоит в приготовлении органического соединения селена с последующим внесением его в готовое пиво. Органическое соединение получают путем взаимодействия селената натрия с аскорбиновой кислотой при молекулярном соотношении (1:2). Полученное соединение селена с аскорбиновой кислотой обеспечивает хорошую усвояемость обоих компонентов в организме человека (что нельзя сказать о неорганической форме селена, который усваивается значительно хуже).

Исследования последних лет убедительно доказали положительное влияние на организм человека соединений селена в дозах 0,5-1,0 мкг/кг массы тела [6]. Однако по оценке большинства нутрициологов ежедневная потребность в селене для женщин составляет 55-100 мкг и для мужчин 70-150 мкг. При воздействии этих доз наблюдается улучшение углеводно-фосфорного обмена, антигистаминный и антиаллергический эффект, антиканцерогенное действие, позитивное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, течение инфекционного процесса. Этими исследованиями показано эффективное применение соединений селена в лечении дистрофических, токсических, некротических поражений тканей и органов.

Селеносодержащее органическое соединение, попадая с пивом в организм человека, подвергается биотрансформации с образованием селеносодержащих ферментов, главным образом глутатионпероксидазы, одного из ключевых антиоксидантных ферментов. Антиоксидантная активность селена позволяет ему оказывать детоксицирующее действие на фоне вредного воздействия продуктов химических производств и повышенного загрязнения территории радионуклидами.

Биологическая активность селена не исчерпывается только антиоксидантными свойствами, поскольку он входит в состав других селенозависимых ферментов, спектр его влияния на функционирование организма достаточно широк. Например, селен влияет на функцию репродуктивности, он входит в состав фермента (в виде селеноцистеина), который катализирует процесс превращения прогормона тироксина в трийодтиронин, играющего исключительно важную роль в обмене веществ, отодвигая процесс старения.

Одним из наиболее реальных путей по профилактике селенодефицитных состояний является дополнительное внесение его в продукты массового питания здорового человека. Это относится и к пиву, тем более, что употребляют пиво в основном мужчины, которые особенно нуждаются в пополнении селена, активно выводимого из их организма.

В настоящее время создан также напиток для детей на основе неорганической соли селена - селената натрия (7).

Важный недостаток обогащения продуктов питания и напитков неорганическими соединениями селена заключается в низкой степени его ассимиляции организмом животных и человека. Как уже отмечалось, наиболее эффективное действие на организм оказывает биотрансформируемый (органический) селен. Нами, при проведении модельных экспериментов на лабораторных мышах, было установлено, что эффективность положительного действия на этих животных селената натрия составляет приблизительно 30% от влияния органического соединения селена. Важно отметить, что при этом были также установлены антидотные свойства органической формы селена, т. е. детоксицирующее действие по отношению к тяжелым металлам, например ртути, а также химическим токсическим веществам (8). Целесообразно вводить в пиво селеносодержащие органические соединения, которые с веществами солодового и дрожжевого происхождения (антиоксидантные витамины, макро- и микроэлементы, полифенолы и др.) синергично влияют на организм человека, поддерживая его нормальное функционирование.

Министерство здравоохранения РФ совместно с Институтом питания Российской Академии медицинских наук, последовав опыту других стран, приняло решение о проведении селенизации страны.

В 1998 году Правительство Российской Федерации приняло постановление "О концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года". В качестве неотложных мер по реализации концепции предусмотрено расширение производства и применения биологически активных добавок для ликвидации существующего в питании населения дефицита микроэлементов. Одним из путей решения этой проблемы является обогащение пива эссенциальными микроэлементами.

Изобретение поясняется примерами.

Поскольку физико-химические показатели пива не изменяются с введением в него селеносодержащего соединения, мы проводили исследования на пивоваренных дрожжах и на животных (мышах и крысах).

Пивоваренные дрожжи используются биохимиками в качестве объекта исследований биохимических превращений. Эукариотические клетки, какими являются дрожжи, имеют ряд преимуществ вследствие возможности быстрой постановки экспериментов при хорошей точности и возможности наращивания биомассы. В значительной степени идентичность фундаментальных биологических процессов у эукариотических клеток можно переносить на теплокровных животных (9). Результаты исследований, проведенных с пивоваренными дрожжами, полностью совпали с экспериментами на лабораторных мышах, проведенных в НПЦ "Гидробиос" Министерства здравоохранения РФ.

Пример 1. Опыты проводили в лабораторных условиях. Дрожжи помещали в охмеленное 12%-ное сусло, куда задавали раствор неорганического соединения - селената натрия - 100 мкг/л (35 мкг по селену) и органического соединения, где селенат натрия предварительно соединялся с аскорбиновой кислотой в соотношении 1: 2, т.е. 100 мкг/л селената натрия и 200 мкг/л аскорбиновой кислоты. Количество засевных дрожжей во всех пробах составляло 12,5 млн. кл. в 1 мл. Длительность брожения составляла 7 суток с максимальной температурой брожения 9^oС.

В процессе эксперимента в контрольных и опытных образцах определяли: количество дрожжевых клеток в сусле по дням брожения, количество накопленной биомассы дрожжей. Результаты эксперимента приведены в таблице.

Дрожжи испытывают, как и все живое, дефицит селена. Усвояемость селена дрожжами, особенно селеноорганического соединения, где аскорбиновая кислота синергетически усиливает антиоксидантные свойства селена (опыт N 2), сказалась на накоплении биомассы дрожжей, связанной с их более активной жизнедеятельностью. Дрожжи быстрее и активнее размножались. На 3-й день брожения в сусле обнаружено большее количество дрожжевых клеток. За 7 дней брожения в опытных образцах был глубже выброд и выше содержание алкоголя.

Пример 2. С целью доказательства большей активности (усвояемости) органической формы селена в НПЦ "Гидробиос" были проведены модельные опыты на мышах с искусственно вызванным токсическим гепатитом.

Селен орально с питьевой водой вводили в организм мышей в количестве 1 мкг на 1 кг веса тела животного.

Эксперимент показал, что селеноорганическое соединение защищает печень животных от действия химического токсиканта и предотвращает их гибель. В контрольной группе погибло 25% животных, при употреблении неорганического селена (селената натрия) погибло 10% мышей, а в группе животных, употреблявших органическое соединение селена гибели мышей не наблюдалось.

Пример 3. В обычно приготовленное пиво "Хамовническое" было внесено селеноорганическое соединение (соль селената натрия, соединенная с аскорбиновой кислотой 1:2) в количествах от 10 до 80 мкг/л (дано по селену). Пиво проанализировали по физико-химическим показателям и органолептическим свойствам. Никаких отклонений не обнаружено.

Однако селеноорганическое соединение, попадая с пивом в организм человека, оказывает в совокупности с составляющими пива (витамин Е, пангамовая кислота, биофлаваноиды и др.) сильное антиоксидантное действие. Аскорбиновая кислота как составляющая часть соединения способствует усвояемости селена организмом. Такая добавка повышает биологическую ценность пива. Ежедневная потребность человека в селене составляет от 55 до 100 мкг (дано по селену). Десять, двадцать мкг селена, попадая в организм с 1 бутылкой пива, отодвигают старость, укрепляют сердечно-сосудистую систему, повышают сопротивляемость организма.

Источники информации

1. Пиво и здоровье. Обзорная статья. Журнал Brauwelt. Мир пива. 1998, N 3, 9-12.

2. Журнал "О напитках", 1998, N 2, c.24-25.

3. Патент РФ N 98123963/13, положительное решение от 20.04.2000.

4. Патент РФ N 2122014.

5. Патент РФ N 2129592.

6. Миндель Э. Справочник по витаминам и минеральным веществам. М.: Медицина и питание, 1997, стр.115-116.

7. Грум-Гржимайло, Голубкина Н.А. Журнал "Пиво и напитки", 1997, N 2, c. 30-31.

8. Мацлер Д. Биохимия. М.: Мир, 1990, т.2, стр.331-332.

9. Музачева О. В. Новый метод биологической активности соединений микроэлементов, предназначенных для профилактики и лечения заболеваний с/х животных. - Эколог. проблема с/х производства. Ульяновск, 1992, стр.39-41.