CC BY
164
Совершенствование технологии пива
с использованием аскорбиновой кислоты
В.А. Борисенко, Л.А. Маюрникова, Т.Н. Борисенко
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Одна из основных потребительских характеристик пива — его стабильность, которая определяется временем сохранения напитком первоначальных свойств: прозрачности, вкуса, пенистости, цвета. На стойкость пива влияют различные факторы, но главную роль в образовании помутнений и снижении вкуса играют окислительные процессы, протекающие на всех стадиях производства пива [1].
Для минимизации негативного влияния кислорода на технологический процесс и качество пива используют антиоксиданты: сульфиты и метаби-сульфиты, аскорбиновую кислоту и ее соли, специальные комплексные препараты (Биокс, Айсон Д., Зибель). Антиоксиданты, как правило, вносят на конечных стадиях производства пива [1, 2].
В настоящее время доказано, что негативное воздействие кислорода на качество пива начинается уже на стадии дробления и затирания солода и связано с окислением жирных кис-
Исследованиями последних лет показано, что кислород также негативно влияет и на фильтруемость заторов. Снижение скорости фильтрования объясняется окислением тиолосодер-жащих белков зернопродуктов. При этом образуются дисульфидные мостики, что приводит к формированию высокомолекулярных поперечносши-тых белков, гелей и тестообразных субстанций. Образующиеся агрегаты снижают проницаемость фильтрующего слоя и замедляют фильтрование [4]. При окислении заторов уменьшается и выход сусла.
Анализ вышеизложенного свидетельствует о необходимости изучения возможности устранения негативного влияния кислорода на затор с помощью антиоксидантов.
В качестве антиоксиданта была выбрана пищевая аскорбиновая кислота, которая наряду с известными анти-оксидантными свойствами по результатам наших исследований повышает активность многих ферментов.
Первоначально изучали влияние аскорбиновой кислоты на фильтруе-мость заторов, выход сусла и его качество. С этой целью готовили заторы настойным способом с выдержкой смеси солода и воды по 30 мин при температурах 50, 63, 70 °С и 15 мин при 78 °С. В начале процесса в затор вносили аскорбиновую кислоту в количестве 100-500 г/т солода. Определяли время фильтрования, количество сусла и содержание в нем мальтозы, аминного азота, белка, полифенолов общепринятыми в пивоварении методами [5]. Продукты окисления липидов контролировали по тиобарбитуровому числу (ТБЧ), которое определяли по методу МЕБАК.
Полученные данные представлены в табл. 1.
Как видно из таблицы, при внесении аскорбиновой кислоты значительно ускоряется процесс фильтрования заторов, причем положительный эффект отмечается при увеличении количества вносимого антиоксиданта до 400 г/т. Аскорбиновая кислота положительно влияет на содержание в сусле редуцирующих веществ, амин-ного азота, снижает концентрацию в нем потенциальных мутеобразовате-лей и продуктов окисления липидов. Эксперимент позволил выявить оптимальную дозировку антиоксиданта — 300-400 г/ тсолода.
Повышение содержания в сусле редуцирующих веществ и аминного азота, а также снижение концентрации высокомолекулярной фракции белка А свидетельствует о более эффективном гидролизе биополимеров солода в присутствии аскорбиновой кислоты. Мы предположили, что такой результат связан с активирующим воздействием витамина С на ферментные системы затора.
Для проверки этого предположения готовили заторы с использованием выявленной оптимальной дозировки витамина С — 400 г/т. В конце белковой (50 °С), мальтозной (63 °С) пауз и паузы осахаривания (73 °С), а также перед подачей затора на фильтрование (78 °С) отбирали пробы сусла и опре-
Таблица 1
Показатель Дозировка аскорбиновой кислоты, г/ т
0 100 200 300 400 500
Массовая доля сухих веществ, % 8,20 8,25 8,30 8,35 8,40 8,40
Редуцирующие вещества, % 74,4 77,9 78,7 78,8 78,9 78,8
Аминный азот, мг/100 см3 23,8 25,5 30,1 27,5 28 27,2
Фракция белка А, мг/100 см3 9,23 7,96 7,60 7,23 7,10 7,10
Полифенолы, мг/дм3 100 94 90 87 85 85
Время фильтрования, % 100 62 56 51,7 48 48
Выход сусла, см3 300 305 309 312 315 320
ТБЧ 21,0 20,5 20,0 19,4 18,6 18,0
лот и фенольных веществ. Окисление жирных кислот — один их путей образования в пиве карбонилов старения. Особую роль в этом процессе играет линолевая кислота, которая служит источником накопления в пиве альдегида транс-2-ноненала, который придает напитку картонный привкус [3]. Окисление фенольных веществ при затирании и фильтровании отрицательно влияет на цвет пива и его восстановительный потенциал.
3•2006
24
Таблица 2
Стадия затирания
Активность сусла, ед/100 см3 пауза цитолиза, 40 °С белковая пауза, 50 °С мальтозная пауза, 63 °С пауза осахаривания, 70 °С конец затирания, 78 °С
контроль Амилолитическая опыт — 162,8 180,2 229,2 252,4 155,0 178,5 100,0 124,0
контроль Протеолитическая опыт — 1,55 0,80 0,52 —
— 2,15 1,03 0,61 —
контроль Цитолитическая опыт 117 114 16 — —
138 125 20 — —
деляли в них амилолитическую (АС), протеолитическую (ПС) и цитолити-ческую способнось (ЦА).
АС сусла определяли колориметрическим методом, ПС — методом Ан-сона, используя в качестве субстрата 2%-ный раствор казеината натрия. Цитолитическую способность оценивали по эффективности гидролиза фильтровальной бумаги, определяя количество образовавшейся глюкозы глюкозооксидазным методом с применением диагностического препарата «Новоглюк».
Результаты эксперимента представлены в табл. 2.
Полученные данные свидетельствуют, что аскорбиновая кислота активизирует и стабилизирует основные гидролитические ферменты солода. Так, АС сусла в конце белковой и мальтозной пауз увеличилась на 11 % по сравнению с контролем, после паузы осахаривания — на 15 %, а в конце затирания амилолитическая способность опытных образцов сусла превышала АС контрольных образцов уже на 24 %. Эксперимент также показал, что аскорбиновая кислота на 17-39 % повышает активность протеаз солода; на 10-18 % увеличивается активность цитолитических ферментов.
Исследовали также влияние аскорбиновой кислоты на процесс сбраживания и физиологическое состояние дрожжей. Для этого готовили охмеленное сусло с внесением в начале затирания аскорбиновой кислоты в количестве 400 г/т солода. Характеристика охмеленного сусла представлена в табл. 3.
Таблица3
Показатель Контроль Опыт
Массовая доля сухих веществ, % 11,0 11,0
Редуцирующие вещества, г/100 см3 8,40 8,85
Аминный азот, мг/100 см3 27,3 29,2
Фракция белка А, мг/100 см3 13,6 11,0
Полифенолы, мг/дм3 140 123
Вязкость, МПа-с 1,54 1,52
Цветность, ц. ед. 0,65 0,60
Кислотность, к. ед. 1,7 1,8
ТБЧ 27 24
Из таблицы видно, что опытное сусло выгодно отличается от контрольного по всем исследуемым показателям.
Сусло сбраживали дрожжами 34 расы. Ежедневно отбирали пробы и определяли в них массовую долю сухих веществ и количество дрожжевых клеток во взвешенном состоянии. Динамика брожения представлена на рисунке, из которого видно, что брожение опытных образцов протекало более интен-
сивно. В сусле, приготовленном с использованием аскорбиновой кислоты, наблюдалось и более активное размножение дрожжей: так, на вторые сутки сбраживания содержание дрожжевых клеток в контрольном сусле составило 27 млн/ см3, в то время как в опытном — 39 млн/см3. Анализировали дрожжи после их съема. Результаты показали, что аскорбиновая кислота благоприятно влияет на физиологическое состояние дрожжей: содержание мертвых клеток снизилось на 6 %, на 10 % увеличилось число клеток с гликогеном.
Дображивали пиво в течение 21 сут. Анализ готового пива представлен в табл. 4.
Таблица 4
Показатель Контроль Опыт
Экстрактивность начального сусла,% 11,0 11,0
Содержание спирта,% об. 4,20 4,58
Кислотность, к. ед. 2,0 2,1
Цветность, ц. ед. 0,53 0,50
Фракция белка А, мг/100 см3 8,9 7,0
Полифенолы, мг/ дм3 120 104
Предел осаждения, см3 16 20
Прогнозируемая стойкость, мес 3 4
ПОК,% 52 77
Пена:
высота, мм 60 70
стойкость, мин 5 6
Как видно из таблицы, опытное пиво характеризуется более высоким содержанием спирта, в нем меньше потенциальных мутеобразователей, более устойчивы пена и коллоидная система. Прогнозируемая коллоидная стойкость опытных образцов была на 30 дней больше. Восстанавливающую способность пива определяли модифицированным методом Штайнера и характеризовали по проценту обесцвечивания красителя 2,6-дихлорфе-нолиндофенолята натрия — ПОК. Эксперимент показал, что при внесении при затирании аскорбиновой кислоты восстанавливающая способность пива значительно повышается (ПОК увеличился на 25 %), что прогнозирует более высокую вкусовую стабильность опытного пива.
Дегустационная оценка лабораторных образцов показала, что опытное пиво имеет чистый, полный, гармоничный вкус. Пиво, приготовленное с использованием аскорбиновой кислоты, получило отличную оценку.
Производственные испытания разработанного способа провели на Иркутском пивобезалкогольном комбинате и Тогучинском ПивВинкомби-нате. Полученные в лаборатории ре-
1 2 3 4 5 6 7 Продолжительность брожения, сут — Контроль — Опыт
Динамика брожения
зультаты полностью подтвердились в условиях производства: на обоих предприятиях наблюдали ускорение процесса фильтрования заторов, повышение выхода сусла и более глубокое его сбраживание, более высокую коллоидную и вкусовую стабильность пива. При дегустации опытно-промышленных образцов отмечено, что пиво, полученное с внесением при затирании аскорбиновой кислоты, имеет чистый гармоничный вкус, отличается мягкой хмелевой горечью, хорошей насыщенностью углекислотой и мелкодисперсной устойчивой пеной. Также на дегустации оценивали пиво, подвергнутое искусственному старению. Опытным образцам были присущи вкус и аромат свежего пива с едва ощутимыми тонами старения, в то время как контрольное пиво имело ярко выраженные вкус и аромат «старого» пива.
Таким образом, внесение в затор аскорбиновой кислоты активизирует и стабилизирует ферменты солода, ускоряет процесс фильтрования, увеличивает выход сусла и повышает его качество, интенсифицирует процесс сбраживания и способствует получению пива с повышенной вкусовой и коллоидной стабильностью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванова Е.Г., Киселева Л.В., Ленец Н.Г. Ан-тиоксиданты для улучшения вкуса и стабильности пива//Пиво и напитки. 2004. № 2. С. 25.
2. Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. — СПб.: Профессия, 2003.
3. Иванова Е.Г. Изменение липидов в процессе пивоварения и их влияние на вкусовую стабильность пива//Пиво и напитки. 2003. № 3. С. 12-14.
4. Тим О'Рурк. Роль кислорода в пивоваре-нии//Пиво и напитки. 2003. № 2. С. 24-26.
5. Химико-технологический контроль пивобез-алкогольного производства/Р.А. Колчева, К.А. Калунянц, Л.А. Херсонова, А.И. Садо-ва. — М.: Агропромиздат, 1988.
3 • 2006
о
25
