Глава 12 антиоксиданты в пивоварении
Установлено, что старение пива связано с появлением в нем свободных радикалов, предшественником которых служит перекись водорода. Катализаторами образования гидроксильных радикалов являются железо (Fe+2) и медь (Сu+).
Причина появления перекиси водорода - наличие в пиве кислорода. Поскольку радикалы обнаружить в пиве достаточно сложно, предложен чувствительный тест для определения перекисей ( Uchido, Ono, 1999). Формирование этих радикалов задерживают антиоксиданты (антиоксиданты - это вещества, которые замедляют процессы окисления).
Пиво содержит естественные антиоксиданты. Более того, показано, что содержание легкоусваиваемых антиоксидантов в пиве больше, чем во многих соках. В состав пива входит большой спектр веществ, которые реагируют с окисленными соединениями. Они могут вступать в реакции с кислородом, активными производными кислорода или свободными радикалами с образованием веществ с нейтральным вкусом и ароматом. Это в первую очередь полифенолы: феруловая, кумариновая кислоты, катехин, антоцианидины и меланоидины, которые содержатся в ячмене, светлом солоде и хмеле. Соответственно концентрация естественных антиоксидантов будет зависить от химического состава используемого сырья.
Следует отметить, что меланоидины содержатся больше в темном и других специальных солодах. Следовательно, пиво, полученное из светлого солода, наиболее уязвимо с точки зрения стабильности вкуса. В виду того, что светлый солод сушится при достаточно низкой температуре (около 80 °С), он содержит окислительные ферменты (пероксидазу и липоксигеназу, см. раздел 1.2.7) в достаточно активной форме. Они катализируют процесс окисления компонентов солода. Показано, что в процессе затирания липоксигеназа участвует в образовании альдегидов старения из липидов зернопродуктов.
В темных сортах пива активность липоксигеназы незначительна, так как она инак-тивируется при высоких температурах сушки темных солодов (выше 100 °С). Следует обратить внимание на роль кислорода в процессе получения пива, который вступает в химическое взаимодействие со многими ингредиентами пива: жирными кислотами, витаминами (А, С, Е), аминокислотами (аргинином, гистидином, лизином, метиони-ном), ароматическими веществами пива. В результате этих взаимодействий изменяется цветность пива, снижаются его вкусовые свойства.
Для повышения стабильности коллоидов и улучшения вкуса пива предлагают использовать пищевые добавки - антиоксиданты (или антиокислители). Эти вещества взаимодействуют с кислородом воздуха или разрушают уже образовавшиеся перекиси, что предотвращает окисление компонентов пива.
Хороший антиокислитель для пива должен обладать следующими свойствами:
· быть безвредным для организма человека;
· не иметь запаха и цвета и не усиливать восприятие других компонентов пива;
· предотвращать окисление всех натуральных составляющих пива;
· быть устойчивым во время хранения и во время использования;
· оказывать антиоксидантный эффект при малых дозировках;
· легко определяться с помощью аналитических методов;
· быть дешевым и простым в использовании.
Различают натуральные и искусственные антиоксиданты (антиокислители). И те, и другие получают синтетическим путем, но первые встречаются в природе, вторые - нет. К натуральным окислителям относятся аскорбиновая кислота(Е 300) и ее соли (Е 301), изоаскорбиновая кислота(Е 315) и ее соли (Е 316), α-токоферол- витамин Е (Е 307) и др. Среди пищевых синтетических антиоксидантов наибольшее распространение получили производные фенолов, например эфиры галловой кислоты(Е 310-313), ионол(Е 321), тетробутилгидрохинон(Е 319).
Из минеральных солей в пищевой промышленности используют соединения серы.
Также для обработки пива предлагается фермент глюкозоксидаза (Е.С. 1.1.3.4), представляющая собой флавопротеин, который получают путем микробного синтеза Aspergillus niger или Penicillium amagaskinense. Промышленный препарат - это ферментативная система, состоящая из глюкозоксидазы и каталазы (Е.С. 1.11.1.6). Эта система очень эффективна для удаления остаточного кислорода из пива, однако она оказалась неэффективной в стабилизации вкуса. Для получения стабилизирующего эффекта необходимо использовать наряду с глюкозидазой соли сульфита.
12.1. ДИОКСИД СЕРЫ (SО2)
В настоящее время в качестве антиокислителей разрешено использовать следующие соединения серы: сульфит и бисульфит натрия и калия, метабисульфиты, которые также широко используют в виноделии. При обработке этими препаратами в пиве устанавливается равновесие между свободным и связанным SО2, которое зависит от концентрации растворенного в пиве кислорода, величины pH и температуры, а также от качества сырья и штаммовых особенностей применяемых дрожжей.
В зависимости от интенсивности кипения сусла с хмелем и выделения диоксида углерода при брожении это количество может колебаться в широких пределах концентраций от 1 до 29 мг/л. Обычно концентрация SO2 в необработанном пиве составляет 6-8 мг/л. Порог вкуса для SO2, растворенного в пиве, согласно М. С. Meilgaard, около 25 мг/л, однако даже при низких концентрациях сульфита пиво приобретает «солнечный привкус».
Следует обратить внимание, что в настоящее время ведутся серьезные исследования по выявлению мутагенных и канцерогенных свойств SО2. Достоверных результатов в этом направлении не получено, однако судя по данным, приведенным в табл. 12.1, отношение органов здравоохранения к этому соединению в различных странах неодинаково.
ФАО/ВОЗ установлена приемлемая ежедневная норма диоксида серы (SO2), которая составляет 0,7 мг/кг веса тела, что соответствует 50 мг в день для человека весом 70 кг.
Таблица 12.1 Предельные нормы SО2 (по данным Piendl et ei, 1980)
| Страна | Общий SО2, мг/л |
| Бельгия | |
| Германия | |
| Франция | |
| Великобритания | |
| Нидерланды | |
| Италия | |
| США |
АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА
В пивоварении в качестве однокомпонентной системы антиокислителей используют аскорбиновую кислоту или изоаскорбонат натрия. Эти антиокислители являются стабилизаторами вкуса, цвета и коллоидной стойкости пива. Кроме того, эти добавки препятствуют возникновению эффекта гашинга (вспенивание пива после открытия бутылки; см. раздел 2.3.7), который может наблюдаться в присутствии ионов тяжелых металлов и перемешивании пива в процессе транспортировки. Также отмечено, что в отличие от сульфитов, аскорбиновая кислота и ее соли гарантируют стабильный вкус пива. Однако аскорбонаты и изоаскорбонаты при высоких концентрациях кислорода в пиве также способствуют изменению вкуса.
Способ применения
Раствор кислоты вносят в готовое пиво в зависимости от содержания кислорода в горлышке бутылки из расчета 0,8-5 г/гл после его фильтрования во избежание потерь аскорбиновой кислоты на окисление железа, содержащегося в кизельгуре (см. раздел 9.5).