Стабилизаторы коллоидной стойкости пива, направленные на снижение полифенолов
Для сорбции полифенолов можно применять ПВПП, казеин, полиамиды и другие адсорбенты, которые вносят на этапе фильтрования пива.
Эффект адсорбции полифенолов при использовании различных препаратов можно установить путем определения общего содержания полифенолов (приложение 9), определения низкомолекулярных полифенолов (см. приложение 10).
Поливинилполипирролидон
Поливинилполипирролидон (Е 1201) (ПВПП) применяется для стабилизации значительной части мирового объема производства пива. Он представляет собой сшитый ПВПП, нерастворимый в воде, алкоголе, органических растворителях, а также сильных щелочах и кислотах. На молекулярном уровне полимер представляет собой
совокупность взаимно переплетенных и химически сшитых цепей. Каждая из них - насыщенная углеродная цепь с регулярными ответвлениями в виде пирролидрновых колец (рис. 11.5). Характеристика его приведена в табл. 11.14.
Таблица 11.14 Характеристика ПВПП
| Показатель | Значение |
| Физическое состояние | Порошкообразный |
| Цвет | Белый до грязно-белого |
| Массовая доля влаги, % макс. | |
| Растворимый ПВП (поливинилпирролидон), мг/л | Менее 50 |
| Общие водорастворимые вещества,% | Менее 1,5 |
| Зольный остаток, % | Менее 0,4 |
| Тяжелые металлы, мг/л | Менее 10 |
| Азот, % от СВ | 11,0-12,8 |
| Фракционный состав (диаметр частиц), мкм (10-6 м) | 5-400 |
| Ненасыщенные связи (винилпирролидон), % | Менее 0,1 |
| Объем набухания* | 60 мл на 10 г ПВПП |
| Водный эквивалент** | 100-150 |
* Объем набухания (влажный) определяют в дистиллированной воде после взбалтывания и осаждения через 24 часа в градуированном цилиндре объемом 100 мл. Этот показатель необходим для расчета объема и общей емкости фильтрующего слоя фильтрационной установки.
** Водный эквивалент показывает пропускную способность, измеренную по воде. Высокий водный эквивалент свидетельствует о малом перепаде давления в слое ПВПП и равномерном потоке при регенерации.
ПВПП действует как селективный адсорбент флавоноидных ПФ (рис. 11.6) и тем самым предотвращает активацию процесса образования частиц коллоидной мути. Механизм адсорбции ПФ состоит в присоединении их к поверхности стабилизатора за счет образования водородной связи между гидроксильной группой ПФ и карбонильной группой стабилизатора (рис. 11.6).
Действие ПВПП можно сравнить с действием белка, который в процессе хранения пива взаимодействует с флавоноидами, что сопровождается образованием коллоидной мути. Отличие заключается в том, что этот процесс соединения протекает значительно быстрее. Именно поэтому внесение ПВПП на стадии фильтрования пива выводит полифенольную фракцию из пива и предотвращает образование белково-дубильных комплексов, а также конденсацию и сополимеризацию низкомолекулярных ПФ с образованием проантоцианидинов и таннинов (см. раздел 1.2.5). Важно, что ПВПП не является пищевой добавкой и не содержится в пиве, поэтому на этикетке не должно быть информации о нем. Препарат имеет очень низкую токсичность, тем не менее в Германии допущен к применению министром по делам молодежи, семьи и здравоохранения с добавкой в размере не более 50 г/гл пива.
Существуют две разновидности ПВПП. Первая - мелкодисперсный порошок одноразового использования с очень высоким отношением площади поверхности к массе (около 1,2 м2/г). Адсорбция флавоноидных ПФ происходит преимущественно на поверхности частиц ПВПП. Препарат удаляется из пива методом осаждения вместе с кизельгуром как его составная часть. Вторая - регенерируемый ПВПП, который имеет высокую плотность сшивки и ряд других ценных качеств, необходимых для полимеров, обладающих большой пористостью, высокой механической и химической стабильностью. Кроме того, эти материалы отличаются низким удельным набуханием, что позволяет значительно увеличивать нагрузку на фильтровальные пластины и удлинять цикл фильтрации. Потери за цикл составляют 1-1,5%, число циклов может превышать 1000.
В виду того, что другой составляющей частью мути является белок, почти все ПВПП одноразового использования применяются в сочетании с адсорбентами белка (препаратами на основе оксида кремния), в то время как регенерируемые разновидности ПВПП, как правило, используют без каких-либо добавок, а силикагель добавляют в процессе первичного фильтрования пива одновременно с кизельгуром во время текущей дозации.
Выбор метода стабилизации зависит от химического состава пива (соотношения между флавоноидами и белками), а также от имеющихся на предприятии средств стабилизации.