Российские ученые разработали рецептуру безглютенового пива из солода киноа

Ученые ВГУИТ (Воронежский государственный университет инженерных технологий) сварили безглютеновое пиво из стопроцентного солода киноа. Сотрудники университета прорастили солод из зерен суперфуда, получили на его основе сусло плотностью 12% и сбродили его тремя разными штаммами дрожжей. Результатом эксперимента стали три варианта лагера со стандартными 4,5 abv, очень напоминающие «пшеничку». Доцент Алла Чусова, представляющая кафедру технологии бродильных и сахаристых производств, рассказала о перспективе применения киноа в пивоварении.

Белок на максимуме

Задачей Аллы Чусовой и группы ее студентов было получить безглютеновое пиво, которое по вкусу не отличалось бы от обычного. Традиционные ячменный и пшеничный солод содержат белки гордеин и глиадин — тот самый глютен, который противопоказан людям с целиакией (генетически предрасположенная непереносимость глютена). Тогда выбор ученых пал на киноа — культуру, называемую суперфудом. Она ценится за незаменимые аминокислоты в составе, обилие клетчатки, а также — отсутствие глютена. Суперфуд славится и своим низким гликемическим индексом. Дело в том, что зерно содержит устойчивый крахмал RS4, который очень медленно ферментируется в толстом кишечнике и является пробиотиком (журнал Biology and Life Sciences Forum, «Effect of Acid-Extrusion Cooking on Some Properties of Quinoa Starch»).

Ученые начали с добавления киноа к засыпи из ячменного солода. Доля суперфуда в первых опытах составила 20%. Тогда содержание глютена в напитке достигло отметки 270 мг/кг — при том, что безглютеновым считается продукт, который содержит менее 20 мг/кг. Эта норма признана золотым стандартом в Европе, закреплена она и в Техрегламенте Таможенного союза ТР ТС 027/2012  «О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции». Чтобы обеспечить содержание глютена менее 20 мг/кг, во ВГУИТ сделали зерновой напиток из несоложеного киноа. На вкус он совсем не был похож на пиво и отталкивал заметным белковым осадком.

— Сначала мы экспериментировали с несоложеным зерном киноа, — рассказывает профессор Алла Чусова. — Содержание белка в нем доходит до 13-14%. Для сравнения, максимальная допустимая массовая доля белковых веществ в сухом веществе ячменного солода, согласно ГОСТ, составляет 11,5% для первого и высшего класса. Так что 14% —  это количество, которое чревато выпадением заметного осадка. Потенциальным бизнес-партнерам будет невозможно доказать, что осадок на дне — белковой природы и не связан с порчей продукта. Да и конечного потребителя это оттолкнет чисто эстетически. С осадком нужно было что-то делать, поэтому мы решили прорастить киноа и сделать солод.

Соложение киноа действительно помогло сократить осадок. При проращивании зерно накапливает ферменты протеазы, которые при нагревании затора расщепляют крупные, сложные белковые молекулы на более мелкие и растворимые пептиды и аминокислоты. Так проращивание предотвращает масштабную денатурацию и выпадение белковой мути.

Экстрактивность в норме, но ферментативная активность — на нуле

Чтобы получить солод из киноа, зерно замачивали при температуре 4–8 °С в течение 24 часов, затем проращивали на протяжении трех суток. Сушку солода проводили при температуре около 60–70 °С до достижения влажности 2–3%. В результате получился светлый солод с экстрактивностью 74%.

— Это несколько меньше, чем у светлого ячменного солода, но сопоставимо с ним. Содержание сухих веществ в нем, согласно ГОСТу, не может быть менее 76% для солода второго класса. Для солода первого класса — не менее 78%, высшего класса — 80%, — говорит Алла Чусова.

При том, что экстрактивность киноа сравнима с ячменем, его ферментов недостаточно, чтобы осахарить собственный крахмал. Амилолитическую активность солода киноа (АС) в лаборатории ВГУИТ оценили в 1,99 ед/г, тогда как АС ячменного солода — 92,3 ед/г, в 46 раз больше. Поэтому использование солода киноа в пивоварении возможно только с внешними ферментами. Во ВГУИТ для получения сусла применяли комплексный препарат.

Дополнительные сложности несет в себе фильтрация затора. С этой же проблемой столкнулись исследователи из технологического университета Массачусетс, которые закончили работу над рецептурой пива из киноа в 2025 году.

— Киноа очень мелкая по сравнению с традиционными зерновыми, и это создавало серьезные проблемы — как с точки зрения доступа к сахарам, необходимым для ферментации, так и с точки зрения предотвращения засоров оборудования, не предназначенного для такого зерна, — делится  с изданием Food&wine основательница бренда безглютенового пива Meli, технолог Самара Остер. — Нам пришлось переосмыслить весь процесс пивоварения, от помола до затирания и фильтрации. Потребовалось более трех лет и более ста рецептов, прежде чем мы нашли работающий.

Действительно, у киноа, в отличие от ячменя, практически отсутствует жесткий фильтрующий слой. Зато при помоле образуются отруби, которые при затирании размокают, набухают и превращаются в кашеобразную массу. Мелкие частицы солода легко проходят через отверстия ложного дна, вызывая помутнение сусла. Кроме того, киноа богат бета-глюканами, повышающими вязкость. Решить проблему можно при помощи фильтрующих мешков добавления рисовой шелухи в затор: она создаст тот самый жесткий слой, которого не хватает суперфуду.

Сработать на снижение вязкости затора может все то же применение ферментов. Алла Чусова отмечает, что в этом помог комплексный ферментный препарат:

— В его состав входят а-амилаза, протеаза, ксиланаза, 3-глюканаза и пентозаназа. 3-глюканаза и пентозаназа расщепляют некрахмальные полисахариды, которые обуславливают вязкость затора. Благодаря двум этим ферментам затор становится более текучим и жидким. Также вместо фильтр-чана можно использовать фильтр-пресс, поэтому в составе помола солода можно уменьшить количество рисовой шелухи и не бояться мелкого помола.

Отфильтровать готовое пиво на основе киноа до состояния пилзнера — едва ли возможно. Оно всегда будет немного мутным, как пшеничные стили.

«Нам предстоит поработать над режимами обжарки для составления купажа»

Получившееся сусло сбродили тремя штаммами дрожжей. Одной из научных задач было определить штаммы, наиболее подходящие для сбраживания безглютенового пива. Выбор пал на 

немецкие лагерные дрожжи W-34/70, применяемые для пилснеров и хеллесов, швейцарские лагерные S-189 и российские M-84.

— Далее мы проводили дегустационную оценку по 25-балльной шкале, — делится Алла Чусова. — Все образцы соответствовали норме по цветности, пеностойкойсти, вкусу и аромату. По вкусу W-34/70 получили лучшие оценки. Пиво получилось крепостью 4,5%, золотистого цвета, нефильтрованное, так как солод киноа имеет очень мелкую фракцию, так же, как пшеничный солод. С цитрусовыми нотами в аромате, так как мы вместе с хмелем Magnum vs использовали сорт Citra. В целом, по своим характеристикам наше пиво оказалось очень близко к пшеничному. 

В скором времени ученым предстоит работа по подбору лучших сортов, в том числе для составления купажа. Ведь каждый сорт киноа очень отличается по содержанию белка, углеводов и минералов. Эти эксперименты откроют возможности для производства безглютенового пива в различных стилистиках.

— Киноа — зерно очень мелкое, поэтому для него надо подобрать правильные режимы обжарки и проанализировать, чем отличаются различные сорта, — отмечает Алла Чусова. — Кроме того, мы работаем над безалкогольной версией безглютенового пива: логично, что здоровый продукт может и должен быть безалкогольным. Пока наши образцы набирают чуть больше алкоголя, чем требуемые 0,5 и менее abv. Это может быть связано с углеводным составом киноа. Нам предстоит определить, каких сахаров в нем больше: мальтозы, глюкозы, сахарозы.

Просчитали ученые и экономическую составляющую:

— Мы пришли к выводу, что наш продукт метит в ту же ценовую категорию, что и крафтовое пиво. Цена будет варьироваться в районе 400-500 рублей за литр. Поэтому, предположительно, своего потребителя он найдет. Однако пока реалии таковы, что продукты, ориентированные на аудиторию ЗОЖ и людей с различными пищевыми ограничениями, не могут быть очень дешевыми.

Яна Таранова