Характеристика коллоидного помутнения

Коллоидное помутнение возникает в результате нарушения физико-химического равновесия коллоидной системы пива. Бывает двух видов: холодное (обратимое) и необратимое. Холодным называют помутнение, образующееся при температуре 0 º С и исчезающее при нагревании пива до 20 º С. Помутнение, которое остается и после нагревания до 20 º С, определяется как необратимое.

Изучением химического состава коллоидной мути занимались многие исследователи. Несмотря на то, что данные отдельных авторов значительно отличаются, было доказано, что основными компонентами мути являются белки (40-76 %), полифенолы (7-55 %), углеводы (3-13 %) и минеральные вещества (1-8 %).

По современным представлениям, осадки в пиве образуются путем взаимодействия полимеризованных полифенолов с белками.

Холодная муть образуется по следующей схеме:

0 º С

протеин + полифенолы протеино-полифенольный комплекс (обратимый)

20 º С

Постоянная муть возникает при взаимодействии белков, полифенолов при участии кислорода и металлов в качестве катализаторов реакции:

 

протеин + полифенолы + О₂ + металлы

протеино-полифенольный комплекс (необратимый)

 

Протеино-полифенольные комплексы обратимого помутнения непрочные и возникают за счет образования слабых водородных связей между водородом гидроксильных групп фенольных веществ и кислородом пептидной связи в белках. При образовании необратимого помутнения, кроме водородных связей, количество которых увеличивается за счет полимеризации фенолов, образуются также более прочные ковалентные связи между карбонилами окислительных полифенолов - хинонов и свободными аминогруппами белков.

 

Технология стойкого пива

Технология пива, стойкого к коллоидному помутнению, включает способы и приемы, позволяющие снизить содержание в готовом продукте потенциальных мутеобразователей - белков и полифенолов и препятствующие их взаимодействию.

Для выработки солода необходимо использовать ячмень с содержанием белка не более 11 %, крупный, выровненный с хорошей энергией прорастания и низким содержанием антоцианогенов. При солодоращении следует добиваться хорошего растворения зерна, используя длительное холодное проращивание. Для лучшей коагуляции белка необходимо увеличить температуру отсушки солода и сделать отсушку более продолжительной. При дроблении следует использовать предварительное кондиционирование солода, способствующее сохранению целостности оболочки зерна, благодаря чему снижается переход в сусло полифенольных веществ. При затирании необходимо сократить белковую паузу, а для увеличения конечной степени сбраживания сусла мальтозную паузу сделать более продолжительной. При выработке стойкого пива предпочтение отдают отварочным способам затирания. Фильтрование заторов необходимо проводить, избегая чрезмерного выщелачивания дробины. Низкоэкстрактивные промывные воды перед использованием на затирание следует обрабатывать сорбентами полифенольных веществ. Положительно влияет на стойкость пива хорошее отделение белка при кипячении сусла с хмелем. Для этого необходимо подкислять сусло до рН 5, 2, проводить бурное кипячение и увеличивать его продолжительность. Целесообразно использовать белковые осадители. Следует тщательно проводить осветление сусла, удаляя из него как грубый, так и тонкий холодный осадок. Для сбраживания необходимо использовать сильносбраживающие, глубоковыбраживающие расы дрожжей с хорошей способностью к флокуляции. Целесообразна длительная холодная выдержка пива при дображивании и осветление его на диатомитовых фильтрах. Во избежание окислительной полимеризации фенольных веществ и увеличения их реакционной способности по отношению к белкам, следует исключить контакт пива с воздухом.

 

 

Специальные способы повышения коллоидной стойкости пива

Химические способы

Для повышения коллоидной стойкости рекомендуется вносить в заторную воду формальдегид в количестве 250-400 мг/кг солода. Формальдегид выступает, вероятно, в качестве связующего звена при образовании белкво-дубильных комплексов и увеличивает стойкость пива до 7-8 месяцев.

Значительно снижается содержание в сусле антоцианогенов - наиболее мутеобразующей части полифенолов при добавлении в заторную воду перекиси водорода (10-50 г/т солода). Перекись водорода способствует окислению полифенолов. Образующиеся продукты легко вступают в реакцию с белками с образованием нерастворимых комплексов.

Снизить содержание белка позволет внесение в сусло или молодое пиво танина (галлотаниновой кислоты), который образует с белком нерастворимые комплексы. Рекомендуется использовать танин в количестве 5-10 г/гл пива.

Адсорбционные способы

Адсорбционные способы заключаются в удалении из пива мутеобразующих веществ путем адсорбции. В качестве адсорбентов используют природные или синтетические неорганические и органические вещества. Их разделяют на две группы: вещества, адсорбирующие преимущественно полипептиды, и вещества, адсорбирующие главным образом полифенолы.

Для удаления из пива полипептидов применяют преимущественно неорганические вещества - алюмосиликаты и препараты кремниевой кислоты - силикагели.

Природный алюмосиликат - бентонит. Бентонит наряду с высокомолекулярными удаляет из пива и ценные средне- и низкомолекулярные фракции белка. Поэтому при его использовании снижаются вкусовые и пенистые свойства напитка. Препарат также сильно набухает в пиве, поэтому при его применении потери пива с осадком достигают 3 %. Рекомендуемая доза препарата 100-300 г/гл пива.

Препараты кремниевой кислоты - силикагели адсорбируют в основном мутеобразующие белки и не влияют на вкус и пену пива. Изготавливают силикагели из натриевого жидкого стекла и серной кислоты. При реакции образуются продукты с зернистой структурой с размером пористых зерен 5-20 мкм. Различают ксерогели (влажность до 5 %) и гидрогели (влажность более 50 %). Силикагели рекомендуется применять при кизельгуровой фильтрации или вносить в буферную емкость перед фильтрацией. Можно дозировать силикагели в ток пива при перекачивании его на дображивание. Доза препаратов зависит от желаемой стойкости: 30-60 г/гл - стойкость 2 месяца; 120-170 г/гл - стойкость 6-9 месяцев. К известным препаратам относятся Люсилайт, Стабиквик, Стабификс и др.

Полифенолы адсорбируются преимущественно органическими соединениями натуральными и синтетическими. В основе взаимодействия лежит реакция между ароматическими гидроксилами полифенолов и группировкой -СО-NН-адсорбентов. Полифенолы могут удаляться белками: казеином, кератином и полиамидными смолами.

Наиболее эффективным сорбентом полифенолов является ПВП - поливинилпирролидон, ПВПП - поливинилполипирролидон. ПВПП применяют совместно с кизельгуром при текущем дозировании в количестве 10-40 г/гл пива.

Ферментативные способы

Повышают коллоидную стойкость с помощью ферментов, гидролизующих белки. Зарубежные препараты изготавливают на основе растительных протеаз - папаина, бромелина и протеазы желудочного сока - пепсина. Чаще всего применяют папаин, который извлекают из млечного сока плодов дынного дерева. Папаиновые препараты можно вносить при дображивании, в буферную емкость после предварительной фильтрации, а также в сборник фильтрованного пива в количестве 2-10 г/гл. Из ферментных препаратов микробного происхождения рекомендуются следующие: Протосубтилин Г10Х, Г20Х, Проторизин П10Х, Амилоризин П10Х. Так как в состав коллоидной мути входят и углеводные компоненты, то целесообразно использовать и цитолитические препараты: Цитороземин П10Х, Целлолигнорин П10Х, Биоглюканазу, Фунгамил и др. Перспективно использование иммобилизованных биокатализаторов. При этом пиво пропускают через колонку, заполненную закрепленным на носителе препаратом. Такой способ обработки позволяет многократно использовать ферментные препараты и исключает попадание их в пиво.

Применение антиоксидантов

Устранить негативное воздействие кислорода на пиво можно применением антиоксидантов - солей сернистой кислоты, аскорбиновой кислоты и ее солей, фермента глюкозооксидазы. Антиоксиданты легко окисляются и предохраняют от окисления другие вещества пива, способствуя повышению его коллоидной и вкусовой стабильности. В пиво рекомендуется вносить сульфит и бисульфит натрия и калия, метабисульфиты (2-4 г/гл), аскорбиновую кислоту (1-5 г/гл), глюкозооксидазу. Аскорбиновая кислота окисляется кислородом в дегидроаскорбиновую кислоту, а глюкозооксидаза катализирует окисление глюкозы в глюконовую кислоту кислородом воздуха.

 

 

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте понятие стойкости.

2. Какие виды помутнений образуются в пиве при его хранении?

3. Охарактеризуйте основные микроорганизмы пива.

4. Как определяется эффективность пастеризации?

5. Приведите устройство и режим работы туннельного пастеризатора и пастеризатора пива в потоке.

6. Охарактеризуйте электрофизические способы повышения биологической стойкости пива.

7. Какие консерванты применяются в пивоварении?

8. Приведите технологические приемы получения пива, стойкого к коллоидному помутнению.

9. Охарактеризуйте химические способы повышения коллоидной стойкости.

10. Какие адсорбенты применяются для удаления из пива белка и полифенолов? Какова технология их использования?

11. Какие ферментные препараты и антиоксиданты повышают коллоидную стойкость пива?

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться: