Физико-химическая стойкость и ее стабилизация
Изначально прозрачное после розлива пиво при длительном хранении (при комнатной температуре) теряет свою первоначальную прозрачность с блеском, причем со временем образуется осадок. Образовавшаяся муть является необратимой и ее называют «стойкой мутью». Коллоидное помутнение пива вследствие его охлаждения происходит при температуре 0 °С и вновь исчезает при повышении температуры пива до 20 °С. Многократно повторяющиеся процессы нагрева и охлаждения приводит к постоянному увеличению коллоидного помутнения, которая в конце концов переходит в необратимую стойкую муть.
Состав коллоидных помутнений
Пивная муть может иметь разный состав. Несмотря на то что в большинстве случаев помутнение состоит из белковых веществ и полифенолов, в ее состав могут входить также комплексы из полипептидов и полисахаридов или из полипептидов и минеральных веществ.
7.6.1.1. Фракции полифенолов состоят из полимеризированных полифенолов, обладающих дубильной способностью, и могут происходить как из ячменя, так и из хмеля. Простые молекулы не имеют еще дубильной способности и не оказывают негативного влияния па пеностойкость - благодаря своим редуцирующим свойствам они оказывают на пену скорее положительное воздействие. Лишь вследствие окисления и полимеризации молекулярная масса исходных мономеров полифенолов повышается настолько (до 8 молекул катехина или антоцианогена), что полифенолы начинают оказывать на полипептиды «дубильное» воздействие.
7.6.1.2. Белковые фракции составляют 40-75 % коллоидного помутнения и образуются прежде всего из ячменя; остальная их доля образуется в процессе переработки солода и производства пива. Образователями мути являются высокомолекулярные пептиды и протеины, представляющие собой продукты расщепления исходных белков ячменя (молекулярная масса - 30 000-100 000 и более).
В большинстве случаев полипептиды (протеиновая фракция, П) и полифенолы (Т-фракция, от «танпин») связаны водородными мостиками, образующимися между водородом фенольной гидроксильной и кислородом пептидной группы. В П-фракции содержится лишь небольшая доля высокомолекулярного азота, а в Т-фракции - лишь небольшая часть полифенолов.
7.6.1.3. Углеводы (а- и ß-глюкан, 2-15%) также входят в состав коллоидного помутнения и стойкой мути. В мути с большим содержанием полисахаридов также присутствует значительная доля белковых или минеральных веществ.
Содержание золы в пивной мути составляет от 1 до 14%. Зола представлена серой (от белковых веществ), тяжелыми металлами (железом, медью, цинком, оловом и алюминием), а также рядом других ионов металлов. В состав мути может входить и кальций в различных соединениях (например, в виде оксалата кальция, см. раздел 7.6.6.1).
Образование коллоидного помутнения
В пиве ассоциаты молекул находятся в движении, приводящем к слипанию частиц и увеличению их размеров, в результате чего они становятся заметными. Такое «старение» коллоидов объясняется высокими температурами хранения или их броуновским движением.
При этом образуются вышеупомянутые адсорбционные связи протеинов и полифенолов. Если частицы коллоидного помутнения («холодной мути») еще сильно гидратированы, то в веществах стойкой мути проявляются сжатие и денатурация коллоидов. Чем больше молекулярная масса белковых компонентов, тем легче они осаждаются при связи с полифенолами; увеличение содержания этих компонентов приводит к усилению дегидратации белков. В образовании коллоидного помутнения участвуют и полисахариды. При недостаточном расщеплении крахмала его мельчайшие частицы могут оставаться в сусле и пиве и образовывать донные отложения в транспортной таре.
На образование мути оказывает влияние также содержание в пиве коллоидов (например, общего азота, высокомолекулярных азотсодержащих соединений, полифенолов).
Растворенный в пиве кислород способен образовывать соединения как с белковыми, так и с полифенольными компонентами. В первом случае окисление сульфгидрильных групп полипептидов приводит к образованию дитиомости-ков и тем самым к увеличению размеров молекулы. Во втором случае окисление вызывает повышение дубильной способности.
Наличие тяжелых металлов (Cu, Fe, Sn) оказывает окислительно-каталитическое действие. Более того, тяжелые металлы способствуют осаждению белков.