Оптимизация процесса ферментации крафтового пива посредством моделирования в системе Table Curve

В рамках исследований проведен процесс оптимизации производства крафтового пива, установлены состав затора, доза внесения ферментного препарата, разработан подход к выбору оптимального соотношения технического компонента на основании полученных физико-математических показателей сусла. Оптимальные параметры анализируемого процесса производства крафтового пива определяли с использованием универсальной математической компьютерной системы Table Curve 3d.v4.0, которая строит трехфакторные математические модели, оценивает адекватность и значимость полученной модели, рассчитывает коэффициенты корреляции, детерминации модели, значение стандартной ошибки по имеющимся данным. На первом этапе обработки экспериментальных данных и разработки математических моделей выполнена проверка на достоверность различий между контрольными и опытными показателями. Определена принадлежность контрольных и опытных выборок к разным генеральным совокупностям. Достоверность различий между двумя выборками оценивали с помощью критерия Стьюдента. В качестве нулевой принималась гипотеза: различие между контрольными и опытными данными обусловлены случайностями выборки. Полученные результаты показали, что расчетное значение критерия Стьюдента в показателях больше табличного значения критерия, из чего следует, что принимается альтернативная гипотеза: различия в средних контрольных и опытных образцов значимы и не обусловлены случайными причинами, что позволяет сделать вывод – две выборки (контрольная и опытная) принадлежат двум разным генеральным совокупностям. С высоким уровнем достоверность различия объясняется внесением ферментного препарата Амилосубтилин в пивное сусло. В ходе экспериментальных исследований было установлено, что его применение позволяет повысить уровень ферментации, ускорить процесс брожения и улучшить качество пива, при этом снижая себестоимость итогового продукта. Все разработанные модели в программе Table Curve 3d.v4.0. отличались высоким уровнем адекватности, величина коэффициентов корреляции моделей составила не менее 0,99, а относительная погрешность математических моделей – не более 0,5 %.

1. Cabras I. Craft Beer in the EU: Exploring Different Markets and Systems Across the Continent. The Geography of Beer. N. Hoalst-Pullen, M. Patterson (eds.). Springer Nature Switzerland AG, 2020. pp. 149–157. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-41654-6_12

2. Larroque M. N., Carrau F., Fariña L., Boido E., Dellacassa E., Medina K. Effect of Saccharomyces and non-Saccharomyces native yeasts on beer aroma compounds. International Journal of Food Microbiology. 2021;337:108953. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2020.108953

3. Афанасьева О. Г., Иванов Е. А., Макушев А. Е. Анализ состояния и перспектив мировой пивоваренной промышленности и ее влияния на хмелеводческую отрасль. Аграрный вестник Урала. 2023;23(11):109–119. DOI: https://doi.org/10.32417/1997-4868-2023-23-11-109-119 EDN: OBKCAC

4. Миллер Ю. Ю. Концептуальный подход к разработке ферментированных зерновых напитков. Пиво и напитки. 2023;(3):11–16. DOI: https://doi.org/10.52653/PIN.2023.03.03.003 EDN: XDFBRT

5. Medina K., Giannone N., Dellacassa E., Schinca C., Carrau F., Boido E. Commercial craft beers produced in Uruguay: Volatile profile and physicochemical composition. Food Research International. 2023;164:112349. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.112349

6. Siesto G., Pietrafesa R., Tufariello M., Gerardi C., Grieco F., Capece A. Application of microbial cross-over for the production of Italian grape ale (IGA), a fruit beer obtained by grape must addition. Food Bioscience. 2023;52:102487. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2023.102487

7. Tham A., Campton J., Cooper-McKenzie B. Tapping into flavourful journeys: a systematic review and application of craft beer tourism frameworks. International Journal of Wine Business Research. 2023;23:343. DOI: https://doi.org/10.1108/IJWBR-03-2023-0013

8. Haddad F. F., Ribeiro A. P. L., Vieira K. C., Pereira R. C., Carneiro J. D. S. Specialty beers market: a comparative study of producers and consumers behavior. British Food Journal. 2023;125(4):1282–1299. DOI: https://doi.org/10.1108/BFJ-10-2021-1090

9. Bimbo F., De Meo E., Baiano A., Carlucci D. The Value of Craft Beer Styles: Evidence from the Italian Market. Foods. 2023;12(6):1328. DOI: https://doi.org/10.3390/foods12061328

10. Bertuzzi T., Mulazzi A., Rastelli S., Donadini G., Rossi F., Spigno G. Targeted healthy compounds in small and largescale brewed beers. Food Chemistry. 2020;310:125935. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125935

11. Rizzon F., De Toni D., Graciola A. P., Milan G. S. Prost with craft beer! Do customer experience and price sensitivity affect product price image, perceived value and repurchase intention? British Food Journal. 2023;125(7):2333–2349. DOI: https://doi.org/10.1108/BFJ-05-2022-0456

12. Aredes R-S., Peixoto F-C., Sphaier L-A., Marques F.-F. Evaluation of craft beers through the direct determination of amino acids by capillary electrophoresis and principal component analysis. Food Chemistry. 2021;344:128572. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128572

13. Baiano A. Craft beer: An overview. Comprehensive reviews in food science and food safety. 2021;20(2):1829–1856. DOI: https://doi.org/10.1111/1541-4337.12693

14. De Flaviis R., Santarelli V., Mutarutwa D., Giuliani M., Sacchetti G. Volatiles profile of ‘Blanche’ wheat craft beer as affected by wheat origin: A chemometric study. Food Chemistry. 2022;385:132696. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132696

15. Ермолаева Г. А., Ермолаев С. В. Современные технологии пива и пивных напитков на малых предприятиях. Часть I. Пиво и напитки. 2022;(1):15–21. DOI: https://doi.org/10.52653/PIN.2022.01.01.009 EDN: ETOZZH

16. Miao Y., Gong S., Zhang Z., Xiao Y., Wang K., Zhao L., Hu Z. Physicochemical properties and antioxidant activity analysis of craft beers brewed by different litchi varieties. Food and Fermentation Industries. 2021;47(13):174–179. DOI: https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026699

17. Atallah S. S., Bazzani C., Ha K. A., Nayga R. M. Does the origin of inputs and processing matter? Evidence from consumers’ valuation for craft beer. Food Quality and Preference. 2021;89:104146. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodqual.2020.104146

18. Villacreces S., Blanco C. A., Caballero I. Developments and characteristics of craft beer production processes. Food Bioscience. 2022;45:101495. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2021.101495