Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПИВО ВОЛЬФГАНГ КУНЦЕ.doc
Скачиваний:
371
Добавлен:
12.07.2019
Размер:
33.77 Mб
Скачать

4.1.3. Образование и расщепление побочных продуктов брожения

Во время брожения дрожжи выделяют в пиво целый ряд продуктов метаболизма, которые претерпевают количественные и качественные изменения, частично реагируя друг с другом.

369

Побочные продукты брожения имеют решаю­щее значение для качества готового пива, по­этому их образование и расщепление нужно рассматривать вместе с метаболизмом дрож­жей. Вместе с тем оценивать эти продукты следует также с позиции пивовара, который с помощью известных технологических при­емов должен пытаться поддержать их концен­трацию в оптимальных пределах.

С этой точки зрения мы рассмотрим по отдельности образование и расщепление:

диацетила; высших спиртов; эфиров; альдегидов; сернистых соединений.

Различают (см. рис. 4.3):

  • Вещества, формирующие букет мо­ лодого пива (диацетил, альдегиды, сернистые соединения). Они прида­ ют пиву нечистый, зеленый, незрелый вкус и запах и при повышенной концен­ трации отрицательно влияют на каче­ ство пива. Эти вещества в ходе броже­ ния и созревания могут быть удалены из пива биохимическим путем, в чем и состоит цель созревания пива.

  • Вещества, формирующие букет гото­ вого пива (высшие спирты, эфиры). Они в значительной мере определяют аромат пива; их наличие в определен­ ной концентрации является предпо­ сылкой для получения качественного пива. Эти вещества, в отличие от пер­ вой группы, не могут быть удалены из пива технологическим путем.

Рис. 4.3. Изменение концент­рации побочных продуктов в ходе брожения и созревания:

а — вещества, формирующие букет готового пива;

б — вещества, формирующие букет молодого пива

370

4.1.3.1. Диацетил (вицинальные дикетоны)

Диацетил — важнейший фактор для образо­вания букета молодого пива. При превышении порогового значения он придает пиву нечис­тый вкус — от сладкого до противного, а в очень больших концентрациях обладает аро­матом масла. Аналогичные ощущения вызы­вает и пентандион, который обладает, правда, существенно большим пороговым значением вкуса. Эти вещества называются вициналь-ными дикетонами, так как обладают располо­женными рядом кетогруппами:

О О

Расщепление вицинальных дикетонов про­текает параллельно другим процессам со­зревания и считается сегодня главным кри­терием созревания пива.

Формирование и расщепление вициналь­ных дикетонов протекает в три стадии.

Стадия 1: образование предшественников

В процессе метаболизма дрожжей образуются всего лишь предшественники вицинальных дикетонов. Эти предшественники не обладают вкусом или запахом и не обнаруживаются в пиве. Ацетогидроксикислоты возникают при синтезе аминокислот, который начинается с пировиноградной кислоты (пирувата), проме­жуточного продукта гликолиза (см. раздел 4.1.1), и выделяются дрожжами в бродящий субстрат. Их образование зависит от следую­щих факторов [34]:

штамм дрожжей; момент возникнове­ния и количество возникших кислот являются специфическим признаком штамма дрожжей;

норма внесения дрожжей; повышен­ная норма внесения дрожжей приводит к усиленному образованию ацетогидрок-сикислот, но способствует быстрому и интенсивному расщеплению диаце-тила;

кислород; кислород приводит к повышен­ному образованию дрожжами ацетогидрок-сикислот.

Однако влияние этих факторов проявля­ется не настолько сильно, чтобы при помощи целенаправленных технологических приемов можно было эффективно влиять на содержа­ние ацетогидроксикислот.

Стадия 2: превращение предшественников

Посредством окислительного декарбоксили-рования из ацетогидроксикислот возникают вицинальные дикетоны диацетил и пентанди­он. Во внешней среде этот процесс протекает относительно легко и независимо от дрожже­вой клетки. Его ускоряют:

пониженные значения рН; при рН 4,2-4,4 проходит быстрое превращение ацетогидроксикислот в вицинальные дикетоны; с повышением рН скорость падает;

повышенные температуры; при повышенной температуре превращение совершается еще быстрее; доступ кислорода; попадание кислоро­да в пиво приводит к ускоренному образованию вицинальных дикетонов из их предшественников.

Скорость созревания пива зависит от ско­рости перехода ацетогидроксикислот в диаце­тил и пентандион.

Стадия 3: восстановление дикетонов

Дрожжевые клетки расщепляют диацетил и пентандион; отрицательное влияние этих ве­ществ на вкус пива уменьшается. Расщепле­ние происходит через восстановление по сле­дующей схеме:

диацетил ацетоин бутандиол.

Бутандиол имеет очень высокое порого­вое значение вкуса и в пиве не ощущается.

Расщеплению диацетила способствуют следующие факторы:

■ во время брожения дрожжи обладают очень большой способностью к рас­щеплению диацетила; дрожжи способ­ны восстановить в 10 раз больше дике­тонов, чем их образуется во время бро­жения;

371

  • способность восстанавливать диаце- тил остается постоянной во время брожения и постепенно падает при дображивании;

  • разные штаммы дрожжей в способнос­ ти расщеплять диацетил незначитель­ но отличаются друг от друга;

  • восстановление диацетила тесно связано с температурой и значительно возрастает с ее повышением (см. рис. 4.4);

  • скорость распада диацетила сильно зависит от концентрации дрожжей в созревающем пиве;

  • эта скорость зависит от факторов, которые способствуют или препят­ ствуют интенсивному контакту созревающего пива и дрожжей. Перекачивание пива, сброс давления и т. п., все, что предотвращает оседание дрожжей, содействует распаду диацетила;

  • добавление пива на стадии «низких завитков» ускоряет расщепление диацетила, так как восстанавливаю­ щая способность дрожжей во время размножения достигает максимума.

Предшественниками вицинальных дике-тонов являются ацетогидроксикислоты. Су­ществует взаимосвязь между содержанием имевшихся ацетогидроксикислот и количе­ством возникших дикетонов [111].

Рис. 4.4. Влияние температуры на восстановление диацетила дрожжами

Из диаграмм, приведенных на рис. 4.5 и 4.6, ясно видно, что:

Рис. 4.5. Изменение содержания ацетогидроксикис­лот и вицинальных дикетонов в зависимости от времени [97]

Р ис. 4.6. Изменение содержания ацетогидроксикис­лот и вицинальных дикетонов в зависимости от видимой степени сбраживания пива [97]

  • в первые дни главного брожения содержа­ ние ацетогидроксикислот очень быстро возрастает;

  • из-за попадания кислорода во время пере­ качивания на дображиваиие содержание ацетогидроксикислот снова увеличивает­ ся;

  • во время дображивания происходит окон­ чательный распад ацетогидроксикислот и вицинальных дикетонов;

  • с повышением степени сбраживания со­ держание ацетогидроксикислот и вици-

372

нальных дикетонов сначала возрастает, а затем, по мере дальнейшего увеличения степени сбраживания, уменьшается.

Это означает, что каждый случай попада­ния в пиво кислорода, например, при перека­чивании на дображивание, приводит к повы­шению содержания в молодом пиве диацети-ла, который снова должен быть расщеплен дрожжами при брожении.

Рекомендации по проведению броже­ния.

  • Содержание диацетила (вицинальных дикетонов) может рассматриваться как критерий степени созревания пива. При сокращении времени брожения и созревания большое значение приобре­ тает контроль за содержанием диаце­ тила.

  • Должно произойти быстрое превра­ щение ацетогидроксикислот в вици- нальные дикетоны. Этому способст­ вуют: ускоренное сбраживание до ве­ личины, близкой к конечной степени сбраживания, низкие значения рН, предотвращение возможности попа­ дания кислорода, проведение броже­ ния и созревания при высоких темпе­ ратурах (для пива низового броже­ ния — до 18 °С).

  • Для фазы созревания необходимы активные, живые дрожжевые клетки. Необходимо препятствовать оседанию дрожжей, используя известные при­ емы. Важна определенная концентра­ ция активных, живых клеток.

Ориентировочное значение содержания об­щего диацетила (вицинальных дикетонов и их предшественников) в созревшем пиве дол­жно составлять не более 0,1 мг/л.