Многофакторное влияние процесса превращения экстрактивных веществ солода в готовый продукт (пиво) заставляет совершенствовать отдельные узлы общей технологической схемы, подбирать оптимальные условия производства. Сбраживание сусла является очень ответственной стадией пивоварения. Именно качественные, сбалансированные по составу компоненты питательной среды могут обеспечить направленное протекания метаболических реакций образования готового продукта [1, 2].
Качественные показатели пива больше связывается с его коллоидной устойчивостью на завершающих производственных этапах. Поэтому предлагается способ контролирования и корректировки исходных факторов – компонентов пивного сусла.
Известно [3], что дрожжевая клетка играет основную роль в биохимических превращениях при брожении пивного сусла. Для повышения ферментативной активности клетки дрожжей нужна энергия внешней среды и ее своевременное преобразование в форму, которая является благоприятной для утилизации углеводов, белков, липидов и других веществ.
Одним из основных факторов, который может обеспечить направленную регуляцию метаболизма и может влиять на интенсивность спиртового брожения, является корректировка составляющих компонентов пивного сусла (содержания коллоидов различной степени дисперсности, высокомолекулярных растворенных веществ — белков, полифенольных соединений) [4].
Известно, что полифенолы (антоцианогены, катехины, другие терпеноиды) в значительной степени образуются при затирки из пленок ячменя и могут вступать в реакции поликонденсации с белками с образованием агрегатных комплексов (гетероциклических фрагментов). Такие коньюгатные комплексы (белок-фенольные соединения) в сусле негативно влияют на биохимические процессы и тормозят активность дрожжевой клетки при сбраживании. Для предотвращения образования конъюгатов полифенольных соединений с белками рядом авторов предлагаются методы освобождения питательной среды от полифенольных соединений с помощью адсорбции [4, 5]. Адсорбционные методы обработки пивного сусла предусматривают использование специальных адсорбентов. Для пищевых производств более целесообразным является использование адсорбентов природного происхождения, а именно силикагелей, которые избирательно мягко воздействуют на изменения количества полифенолов и белков в пивном сусле [5].
Для проведения эксперимента как контроль применяли исходное заводское пивное сусло (неохмеленное пивное сусло на основе светлого немецкого солода с действующего мини-производства «Аристократ» – с. Александровка, Днепропетровской области). Эффективность действия силикагеля определяли после обработки заводского пивного сусла различными его дозами (табл. 1).
Таблица 1– Исходные экспериментальные данные
| Показатели | Характеристика |
|---|---|
| Сусло без обработки адсорбентом | |
| Начальная концентрация углеводов (мальтозы), % | 11 |
| Температура сусла, ˚С | 16 |
| рН сусла | 4,8 |
| Время стерилизации сусла при P=1,0-1,2 ат, мин. | 45 |
| Адсорбент — микросферический силикагель марки „Силохром ІІ”: фракция, мм | 1,0-0,5 |
| Доза адсорбента (силикагеля), г/100 мл | 0,03; 0,05; 0,06 |
| Сусло после обработки адсорбентом | |
| Количество сусла, мл | 100 |
| Время обработки адсорбентом, час. | 2 |
В качестве инокулюма использовали культуру заводских дрожжей (дрожжевая суспензия) – аналог штамма 11 (сильносбраживающие). Способ и условия проведения брожения соответствовали оптимальному заводскому технологическому режиму: способ брожения – низовой, температура брожения – 12˚С; доза внесения инокулюма – 1% дрожжевой суспензии на 100 мл стерильного сусла; для активации дрожжевой клетки проводили предшествующее разсбраживание (10 мин., температура 20˚С). Брожение проводили одновременно параллельно в двух вариантах (контроль и пивное сусло после обработки оптимальной дозой силикагеля). Повторность – трехкратная.
Исходное пивное сусло перед брожением обрабатывали различными дозами силикагеля марки «Силохром II» и на аналитической основе выбирали оптимальные нормы внесения адсорбента (табл. 2).
Известно, что содержание полифенолов, как антиоксидантов, в пивном сусле не рекомендуется значительно снижать (они тормозят окислительные процессы) [4]. По данным табл. 2, повышение дозы адсорбента почти на 0,01 г / л значительно уменьшило концентрацию полифенольных соединений, и концентрацию мальтозы, которая является основным сбраживающим веществом.
Таблица 2 – Средние результаты составляющих компонентов пивного сусла без и после обработки различными дозами силикагеля
| Начальное сусло | рН | Содержание полифенолов, % | Содержание мальтозы, % | Цветность, мл йоду 0,1 М/л на 100 мл води |
|---|---|---|---|---|
| Контроль (без обработки) | 5,0 | 21,6 | 11,0 | 1,15 |
| Сусло после оброботки дозой силикагеля, г/ 100 мл:0,03 0,05 0,06 | 4,95 4,95 4,90 | 20,1 18,2 17,6 | 11,0 11,0 10,2 | 1,0 0,94 0,86 |
Полученные результаты (табл. 3) подтверждают оптимальность выбора для обработки пивного сусла дозы силикагеля марки «Силохром II» (фракция 1,0-0,5 мм) 0,05 г/100 мл пивного сусла. Такие условия позволяют сократить срок главного брожения на сутки.
Таким образом, балансировка ингредиентного состав пивного сусла, как многокомпонентной коллоидной системы, с помощью экологически безопасных, эффективных адсорбционных методов может обеспечить корректировку концентрации веществ (полифенольных соединений и белков), которые влияют на химическую и биологическую стойкость пива, а также способствуют интенсификации процесса брожения.
Таблица 3 – Характеристика пивного сусла и молодого пива, полученного на основе пивного сусла, обработанного оптимальной дозой адсорбента
| Сусло | Время брожения, сутки | Содержание остаточных углеводов (мальтоза), %* | рН* | Относительная плотность водно-спиртового раствора | Объемная часть етанола, массовая %* |
|---|---|---|---|---|---|
| Контроль (без обработки) | 2 | 10,2±0,50 | 4,8±0,22 | 0,9982 | 1,21±0,06 |
| 4 | 5,65±0,26 | 4,75±0,22 | 0,9971 | 1,97±0,10 | |
| 6 | 3,95±0,20 | 4,4±0,19 | 0,9964 | 2,44±0,12 | |
| Сусло после обработки оптимальной дозой силикагеля 0,05 г/ 100 мл | 2 | 9,85±0,45 | 4,85±0,22 | 0,9980 | 1,35±0,07 |
| 4 | 5,2±0,23 | 4,6±0,21 | 0,9968 | 2,17±0,11 | |
| 6 | 3,56±0,15 | 4,45±0,19 | 0,9963 | 2,51±0,1 |
Список литературы
- Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. М.: ИРПО “Академия”, 2000. – 416с.
- Домарецький В. А. Технологія солоду та пива: Підручник. – Київ: фірма „ІНКОС”, 2004. – 426 с.
- Булгаков Н. И. Биохимия солода и пива. – М.: Пищевая промышленность, 1976. – 358 с.
- ХорунжинаС.И. Биохимические и физико-химические основы технологии солода и пива. М.:Колос, 1999. – 312с.
- Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении / Т. В. Меледина.- СПб.: „Профессия”, 2003.- 304с.
Источник: Использование адсорбционного метода для интенсификации процесса сбраживания пивного сусла / Лисицька С.М., Кузнецова О.В., Приходько Н.М., Герасименко В.О. // Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика: тези доповідей IV Міжнародної науково-практичної конференції (Дніпропетровськ, 11 – 13 листопада 2008 р.) – Дніпропетровськ, 2008. – С. 38-40.