Роль минеральных компонентов в пивоварении
Активность ферментов солода и дрожжей, физико-химическая стабильность пива и его органолептические свойства тесно связаны с ионным составом воды. При этом чрезвычайно большую роль играют катионы кальция, железа, меди, цинка, а также анионы (NO3-) и (НСО2-) (табл. 5.7). Причем степень влияния ионов, особенно катионов, зависит от формы, в которой они присутствуют в пиве, а именно от того, находятся ли они в свободной или связанной форме. Рекомендуют корректировку минерального состава воды проводить в соответствии с типом производимого пива.
Таблица 5.7 Влияние неорганических ионов на процесс пивоварения, органолептические свойства пива и его коллоидную стойкость
| Ионы | Влияние на процесс пивоварения |
| Са+2 | Стабилизируют α-амилазу и увеличивают ее активность, в результате чего повышается выход экстракта. Увеличивают активность протеолитических ферментов, за счет чего возрастает содержание общего и α-аминного азота в сусле. Определяют уровень снижения pH сусла при затирании, кипячении сусла с хмелем и брожении. Определяют флокуляцию дрожжей. Оптимальным является концентрация ионов 45-55 мг/л сусла |
| Mg+2 | Входят в состав ферментов гликолиза, т. е. необходимы как для брожения, так и для размножения дрожжей |
| К+ | Стимулируют размножение дрожжей, входят в состав ферметных систем и рибосом |
| Fe+2 | Отрицательное влияние на процессы затирания. При концентрации более 0,2 мг/л могут вызвать дегенерацию дрожжей |
| Мn+2 | Входят в качестве кофактора в ферменты дрожжей. Содержание не должно превышать 0,2 мг/л |
| NH+4 | Могут присутствовать только в сточных водах |
| Cu+2 | При концентрациях более 10мг/л - токсичны для дрожжей. Могут являться мутагенным фактором для дрожжей |
| Zn+2 | В концентрации 0,1-0,2 мг/л стимулируют размножение дрожжей. При высоких концентрациях ингибируют активность α-амилазы |
| Cl+ | Снижают флокуляцию дрожжей. При концентрации более 500 мг/л замедляют процесс брожения |
| НСО3-1 | При высоких концентрациях приводят к повышению pH, а следовательно, к снижению активности амилолитических и протеолитических ферментов, снижают выход экстракта и способствуют повышению цветности сусла. Концентрация не должна превышать 20 мг/л |
| NО3- | При концентациях более 10 мг/л обнаруживаются в стоках. В присутствии бактерий семейства Enterobacteriaceae образуется токсичный питритный азот NО2- |
| SiO3-2 | Снижают активность брожения при концентрации более 10 мг/л. Силикаты появляются в сусле большей частью из солода, но иногда, особенно весной, причиной их повышения в пиве может быть вода |
| Hb+2, Sn+2, Ti+2 | Ингибиторы ферментов |
| F- | До 10 мг/л не оказывает влияния |
| Влияние на вкус пива | |
| Ca+2 | Снижают экстракцию танинов, которые придают пиву грубую горечь и вяжущий вкус. Снижают утилизацию горьких веществ хмеля |
| Mg+2 | Придают горький привкус пиву, который ощущается при концентрации более 15 мг/л |
| Na+ | При концентрациях более 150 мг/л обусловливают соленый вкус. При концентрациях 75-150 мг/л - снижают полноту вкуса |
| SO4-2 | Придают пиву терпкость и горечь. При концентрации более 400 мг/л придают пиву «сухой вкус» Могут предшествовать образованию сернистых вкусов и запахов, связанных с жизнедеятельностью инфицирующих микроорганизмов и дрожжей. |
| SiO3-2 | Оказывают влияние на вкус |
| NO3- | Отрицательно влияют на процесс брожения при концентрации более 25 мг/л. Возможно образование нитрозаминов |
| Сl- | Придают пиву более тонкий и сладкий вкус. При концентрации ионов около 300 мг/л повышают полноту вкуса пиву и придают ему дынный вкус и аромат |
| Fe+2, Fe+3 | При содержании в пиве более 0,5 мг/л изменяют цвет пива, появляется коричневая пена. Придают пиву металлический привкус |
| Mn+2 | Подобно влиянию ионов железа, но намного сильнее |
| Cu+2 | Отрицательно влияют на стабильность вкуса. Смягчают сернистый привкус у пива Влияют на коллоидную стойкость пива |
| Ca+2 | Осаждают оксалаты, тем самым снижают возможность появления оксалатного помутнения в пиве Увеличивают коагуляцию белков при кипячении сусла с хмелем Снижают экстракцию кремния, что благоприятно сказывается на коллоидной стойкости пива |
| Снижают коллоидную стойкость пива в связи с образованием нерастворимых соединений с ионами кальция и магния | |
| Fe+2 | Ускоряют окислительные процессы, вызывают коллоидное помутнение |
| Cu+2 | Отрицательно влияют на коллоидную стабильность пива, выступая катализатором окисления полифенолов |
| Cl+ | Улучшает коллоидную стойкость |
Окисляемость
Окисляемость показывает количество окислителя (или эквивалентное ему количество кислорода), израсходованного на окисление содержащихся в ней примесей (восстановителей) и определяется количеством мг О2, необходимом для окисления примесей, находящихся в 1 л воды. По окисляемости можно судить о загрязненности воды органическими примесями.
Различают общую и частичную окисляемость. Общую окисляемость называют также химическим потреблением кислорода (ХПК). Ее определяют иодатным методом, при котором учитываются все органические вещества, содержащиеся в воде. Частичную окисляемость определяют по реакции с перманганатом калия (KMgО4), израсходованного при кипячении 1 л воды с избытком перманганата в течение 10 мин. Окисляемость производственной воды не должна превышать 2 мг О2 на 1 л воды.
Из природных вод наименьшую окисляемость имеют артезианские воды (около 2 мг О2 на 1 л); грунтовые незагрязненные воды - до 4 мг/л, озерные - 5-8 мг/л, речные -1-60 мг/л.