Способы повышениястойкости пива

Понятие о стойкости пива.О качестве пива судят по его прозрач­ности и блеску. При хранении пиво начинает мутнеть, что обуслов­лено как физико-химическими превращениями, так и развитием микроорганизмов. Поэтому различают коллоидную (физико-хими­ческую) и биолога ческую стойкость пива.

Стойкость пива — это способность его противостоять помутнению. Под стойкостью понимают время в сутках, в течение которого пиво остается прозрачным при 20°С.

В готовом пиве нельзя оставлять много сбраживаемого экстракта. Чем меньше разница между степенью сбраживания готового пива и конечной степенью сбраживания, тем выше его биологическая стой­кость. Если между этими величинами имеется большая разница, то микроорганизмы готового пива будут размножаться на сбраживае­мых веществах готового пива и образовывать муть, снижая тем са­мым его биологическую стойкость.

В разлитом непастеризованном пиве остается некоторое количе­ство бактерий, диких и культурных дрожжей, которые в дальней­шем начинают размножаться, что снижает его биологическую стой­кость и вызывает помутнение. Примерный состав мути пива: белко­вые вещества 14—77%, полифенольные вещества 1—55%, углеводы 2—80%, минеральные вещества 1 — 14%.

К коллоидным помутнениям относятся белковые, клейстерные и оксалатные. Причиной белковых помутнений являются высокомоле­кулярные денатурированные белковые вещества, которые остались в осветленном пиве. Они не обладают стойкостью и при изменении температуры или кислотности среды легко выпадают (коагулируют) в осадок. Возможно также металлобелковое помутнение, когда ра­створяющийся в пиве металл образует с белками нерастворимые ком­плексы, выпадающие в осадок.

Причиной клейстерных помутнений является неполный гидролиз крахмала при затирании солода и несоложеных материалов или про­мывание дробины в фильтрационном аппарате водой температурой выше 80°С, когда негидролизованный крахмал дробины растворяется и поступает в сусловарочный аппарат. В ходе брожения, когда в пиве повышается концентрация спирта, промежуточные продукты гидро­лиза крахмала образуют осадок. Если клейстерная муть обнаружена во время дображивания, то для ее устранения в аппарат дображивания добавляют солодовую вытяжку или амилазу (фермент).

Оксалатное помутнение связано с образованием нерастворимого оксалата кальция (кальциевая соль щавелевой кислоты). При освет­лении пива оксалат кальция легко удаляется.

По ГОСТу стойкость для непастеризованного пива должна быть не менее 8 сут, непастеризованного обеспложенного и пастеризован­ного — не менее 30 сут. Стойкость пива с экстрактивностьго началь­ного сусла 23% должна быть не менее 30 сут для непастеризованного и не менее 60 сут для обеспложенного и пастеризованного.

Для повышения стойкости пива его обрабатывают стабилизатора­ми, пастеризуют и подвергают обеспложивающему фильтрованию.

Повышение биологической стойкости пива. Биологическое помутне­ние пива обусловлено наличием микроорганизмов. В пиве могут нахо­диться бактерии Lactobacillus, Pediococcus, Obesumbacterium, Zymomonas anaerobia, уксуснокислые бактерии Acetomonas и Acetobacter, бакте­рии группы кишечной палочки Klebsiella и Escherichia, дикие дрож­жи, а также дрожжи, которыми проводилось сбраживание. Предотвра­тить биологическое помутнение пива можно обеспложивающим (сте­рилизующим) фильтрованием или термообработкой — пастеризацией, а также электрофизической обработкой.

Обеспложивающее фильтрование проводят после предварительно­го фильтрования на диатомитовом фильтре, используя пластинчатые фильтры, на которых устанавливают пластины из полимерных мате­риалов с размером пор 0,2—1 мкм. Чем меньше диаметр пор фильт­рующей мембраны, тем выше стерилизующий эффект и ниже про­изводительность фильтра. Для удаления Lactobacillus и Pediococcus достаточно мембран с порами 0,45 мкм.

Пастеризация пива — это наиболее распространенный способ уве­личения его стойкости. Пиво пастеризуют как в бутылках, так и в непрерывном потоке. Под влиянием высокой температуры большая часть микроорганизмов погибает, а термоустойчивые бактерии на­столько ослабевают, что становятся почти неспособными к размно­жению. Эффект уничтожения микроорганизмов при пастеризации оценивают в пастеризационных единицах (ПЕ).

За одну пастеризационную единицу принята скорость уничтоже­ния микроорганизмов при выдержке пива в течение 1 мин при температуре 60°С.

Вычисляют ПЕ по формуле

пе = т. 1,393'-⁶⁰,

где т — продолжительность пастеризации, мин; t — температура пас­теризации, "С.

Для достижения стерильности пива с концентрацией начального сусла 12—13% достаточно 12—25 ПЕ, но в производственных услови­ях тепловая обработка часто достигает 30 ПЕ и более, т.е. пиво обра­батывается избыточно.

При нагревании повышается скорость многих химических пре­вращений, в результате изменяются вкус, аромат и цвет пива. Из-

за превращения полипептидов и полифенолов возникает опасность коллоидного помутнения пастеризованного пива. Поэтому на пас­теризацию направляют только специально приготовленное для этих целей пиво.

В пастеризованном пиве возможно появление хлебного привкуса, что обусловлено повышенным содержанием несброженных углеводов. Этому способствует растворенный в пиве кислород. Если термообра­ботка кратковременная, то хлебный привкус не появляется.

Пиво в бутылках пастеризуют в погружных или душевых (ороси­тельных) пастеризаторах, главным образом, туннельного типа, где температуру пива доводят до 63°С. По температурному режиму пасте­ризатор разделен на зоны. Для пастеризатора с семью зонами общая продолжительность цикла составляет 60 мин. В таблице 26 приведен режим пастеризации пива в бутылках.

Таблица 26

Зона пастеризации	Температура воды в пастеризаторе, °С	Продолжительность выдержки пива, мин
	46...4S
	67...6S
	48. ..46
	33. ..24
	24... 16
	16.. .12

Для устранения отрицательного влияния тепловой обработки на вкус применяют пастеризацию в непрерывном потоке при темпера­туре 68—74°С. Для этого используют двухсекционные пластинчатые пастеризаторы, в одной секции которых пиво обрабатывают нагрева­нием (толщина слоя 3 мм) в течение 30—40 с, в другой — охлаждают до 0°С. При пастеризации в непрерывном потоке вкус и запах пива практически не изменяются.

После пастеризации и охлаждения пиво подают на розлив в бу­тылки. При этом важно соблюдать полную стерильность процесса, оборудования, бутылок, укупорочных материалов, пивопроводов.

Розлив, при котором принимаются все меры по предотвращению попадания в пастеризованное пиво микроорганизмов, называют асеп­тическим (свободный от микроорганизмов). При пастеризации пива в пластинчатом пастеризаторе и асептическом розливе достигается биологическая стойкость пива в течение 6-12 мес.

Предложены, но не получили широкого распространения элект­рофизические способы обработки пива: воздействием электромаг­нитных полей высоких (ВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот, инфра­красным, ультрафиолетовым излучением, ультразвуком.

Повышение коллоидной стойкости пива. Коллоидное помутнение бывает двух видов: помутнение, появляющееся при охлаждении пива до 0°С и исчезающее при нагревании до 20°С. (холодная муть), и постоянное помутнение, появляющееся при хранении в условиях комнатной температуры. Фильтрованием эти виды помутнения не удаляются. Основной частью мути являются полипептиды и полифе-нольные вещества. Поэтому достичь повышения коллоидной стойко­сти пива можно снижением концентрации этих веществ. Однако пол­ное удаление их нежелательно, так как может привести к ухудше­нию пеностойкости и вкуса пива. Коллоидную стойкость пива увеличивают адсорбционными, химическими способами, а также об­работкой ферментными препаратами.

Химические способы применяют редко. Среди них известно добавле­ние к суслу перед кипячением или в молодое пиво при перекачивании на дображивание танина (галлотаниновой кислоты), который образует с пслипептидами легко отфильтровываемые комплексы. Также возможно применение перекиси водорода, под влиянием которой полимеризуют-ся полифенолы, которые после соединения с белками образуют нера­створимые соединения, удаляемые фильтрованием. Перекись водорода добавляют в воду для затирания или в сусло. Формальдегид, добавляе­мый в процессе затирания или солодоращения, снижает количество антоцианогенов — наиболее мутеобразующей части полифенолов.

Для приготовления пива длительного хранения применяют анти-оксиданты: аскорбаты, соли сернистой кислоты, устраняющие вред­ное влияние кислорода. Аскорбиновую кислоту вносят в готовое пиво в количестве ОД—0,5 г/дал.

Ферментные препараты применяют для повышения коллоидной стойкости пива. Наиболее простым способом повышения коллоидной стойкости пива является расщепление белков протеолитическими ферментами, которые добавляют в пиво во время дображивания или во время осветления в сборнике перед розливом, что снижает воз­можность белково-полифенольного (холодного) помутнения.

Известны различные ферментные стабилизаторы Амилоризин, Ами-лосубтилин, Проторизин, Протосубтилин, Чилко (папаин), Префикс и др. для обработки пива. Все они содержат активные протеиназы, дей­ствующие в слабокислой среде. Добавляют их после главного брожения в молодое пиво или после дображивания перед фильтрованием.

Для удаления кислорода, содержащегося в пиве, используют ферментную систему глюкозооксидаза — каталаза; действие кото­рой заключается в следующем. Первый фермент — глюкозооксида­за способствует окислению содержащейся в пиве глюкозы до глю-коновой кислоты. Второй фермент (каталаза) расщепляет до воды и кислорода перекись водорода, образовавшуюся в ходе реакции. Освободившийся во второй реакции кислород вовлекается в пер­вую реакцию. Таким образом, обе реакции протекают до полного расходования кислорода или глюкозы.

Ферментная система глюкозооксидаза - каталаза повышает био­логическую стойкость непастеризованного пива до 2 мес, так как при недостатке в пиве кислорода размножение дрожжей и других микроорганизмов приостанавливается. Добавлять эти ферменты в пиво следует перед пастеризацией, так как под действием фер­ментов теряется кислород, что препятствует протеканию реакций окисления при пастеризации, которые также являются причиной помутнения пива.

Стабилизаторы применяют отдельно или вместе с антиоксидан-том — аскорбиновой кислотой.

В последнее время широкое распространение получают адсорбци-оннные способы стабилизации пива. В качестве адсорбентов использу­ют вещества, удаляющие полипептиды или полифенолы.

Например, препараты на основе силикагеля, содержащего SiO₂, связывают полипептиды и осаждают их, не влияя на пеностоикость пива. Обычно их добавляют в дозатор перед фильтрованием в коли­честве 5—15 г/дал. Различают гидрогели — водорастворимые силика-гели, влажность которых более 50%, и ксерогели — сухие гели с влажностью ниже 50%. Силикагели получают обработкой серной кис­лотой силиката натрия, в результате чего образуются высокопорис­тые препараты кремниевой кислоты с большой площадью поверхно­сти 300—1000 м²/г размером пор 3-3,5 мкм. Продолжительность ос­ветления пива силикагелем несколько секунд, но для повышения эффективности действия их можно вносить в сборник с готовым пивом и выдерживать в течение суток, а затем фильтровать.

Среди силикагелей синтетического происхождения известны ста-бификс, стабиквик, луцилит, интергарант, косуби. Известен также природный алюмосиликат — бентонит, но при его применении в пивоварении увеличиваются потери пива. В последнее время стали применять осветлители пива, полученные из высушенных плаватель­ных пузырей некоторых рыб, содержащих коллаген, который с дрож­жевыми клетками образует осадок в пиве. Препараты вносят в пиво за 1—2 дня до окончания выдержки.

Полифенолы в пиве можно адсорбировать органическими веще­ствами: нейлоновым порошком, поливинилпирролидоном (ПВП), поливинилполипирролидоном (ПВПП). Полимер ПВПП - порошок белого цвета, состоит из тех же мономеров, что и ПВП, но имеет более разветвленную структуру. В щелочной среде вещества, адсорби­рованные на ПВПП, могут переходить в раствор, и это свойство используют для его регенерации. ПВПП можно использовать, добав­ляя к кизельгуру после нанесения последнего на поверхность в каче­стве фильтрующего слоя. Дозировка ПВПП составляет 1,5—2 г/дал при однократном его применении или 3,5—4 г/дал после его регене­рации. Наряду с полифенолами ПВПП адсорбирует азотистые веще­ства в составе полипептидно-полифенольных комплексов. Время кон­такта его с пивом должно быть не менее 5 мин.

Для более эффективной стабилизации пива применяют комбини­рованную обработку пива на разных стадиях, например, вносят фер­ментный препарат протеолитического действия в начале брожения, затем обрабатывают ПВПП и силикагелем.

Оценка качества пива