АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Влияние технологии брожение пива на коллоидную стойкость пива

Коллоидная стабильность пива зависит от конструктивных особенностей бродильных танков и определяется составом сусла, технологией брожения и физиологическим состоянием дрожжей. Во время ферментации основные изменения коллоидной системы бродящего сусла связаны с адсорбцией взвешенных частиц на поверхности дрожжей и их седиментацией с флокулирующими клетками.

Количество частиц, адсорбированных на клетках, определяется поверхностным потенциалом дрожжей. Поверхностный потенциал, или дзета-потенциал – это потенциал поверхности мембраны. Величина его зависит от количества «противоионов» и толщины слоя молекул воды, которые связанны с поверхностью мембраны клеток, находящихся в бродящем пиве. Живые дрожжи имеют отрицательный поверхностный потенциал. Взвешенные коллоидные частицы могут быть заряжены как положительно, так и отрицательно.

Активация поверхностного потенциала клеток происходит в присутствии кислорода. В процессе брожения происходит снижение величины рН среды и одновременно падает поверхностный потенциал клеток и начинаются процессы флокуляции и седиментации (осаждения) дрожжей. Дополнительное уменьшение потенциала клеток происходит за счет адсорбции на их поверхности взвешенных частиц. Определение среднего размера адсорбированных на поверхности дрожжей частиц показало, что они относятся к диапазону 0,1–1,0 мкм, причем средний размер колодных частиц при использовании традиционных технологий составляет менее 0,5 мкм (обычно 0,31–0,39 мкм)

Изменение содержания крупных частиц (1–3 мкм) во время брожения пива не происходит. Они начинают оседать во время коллоидной стабилизации пива при температуре минус 1,5^оС, т.е. начиная с 6–8 суток брожения. Перед снижением температуры осуществляли второй съем дрожжей. Во время стабилизации продолжается рост заряда и, соответственно, снижение количества частиц холодной мути, которые имеют размер 0,01–0,1мкм. Напротив, частицы инициальной мути (0,1–1,0 мкм) в этот период практически не удаляются из пива (рис.2.2 А), т.к. их поверхностный потенциал стабилизируется и составляет около 40 мВ (рис.2.2 В).

Рис. 2.2. Изменение содержания взвешенных частиц (А) и их среднего поверхностного потенциала (В) на различных этапах брожения

Анализ химической природы взвешенных частиц инициальной мутности показал, что в течение брожения происходят изменения, как поверхностного потенциала взвешенных частиц, так и их качественного состава (табл.2.8). Вклад полипептидной фракции постепенно снижается вследствие коагуляции белков при снижении величины рН пива, но главным образом в виду адсорбции коллоидов на поверхности дрожжей. Эти соединения обнаруживаются в воде, полученной после промывания дрожжевых клеток, снятых после ферментации. Содержание во взвешенных частицах фенольных соединений сначала увеличивается в результате их полимеризации, но затем постепенно снижается из-за седиментации. Доля частиц, в состав которых входят полисахариды, в течение брожения существенно увеличивается и в готовом пиве составляет 57%, что связано со свойствами самих декстринов как сильно гидратированных веществ. Однако в состаренном пиве количество частиц с полисахаридами падает практически до уровня сусла. Напротив, в пиве значительно возрастает количество частиц фенольной природы, что объяснятся окислением фенольных соединений, их полимеризацией и сополимеризацией.

Таблица 2.8

Количество взвешенных частиц инициальной мути, содержащих полипептиды, полифенолы и полисахариды

Соотношение между фракциями коллоидных помутнений, представленными в осадках, может измениться в зависимости от физиологического состояния семенных дрожжей.

При использовании дрожжей с низкой физиологической активностью наблюдается увеличение количества частиц, в состав которых входят белки и полисахариды. Это связано с тем, что в результате автолиза мертвых клеток

- возрастает содержание полисахаридов (гликогена) и белков в пиве.

- образуются нерастворимые комплексы в результате взаимодействия фенольных соединений и тиамина (витамина В₁), который выделяется из дрожжей при их автолизе. В связи с этим рекомендуется для получения традиционного пива использовать семенные дрожжи не более 6-и генераций, а при ведении процесса брожения в ЦКТ или применении технологий плотного пивоварения – не более трех генераций.

Физиологическое состояние клеток ухудшается в результате перенесенных стрессов:

- осмотического давления, которое увеличивается с повышением плотности сусла;

- гидростатического давления, которое определяется конструктивными особенностями оборудования. Повышение величины отношения высоты к диаметру бродильного аппарата усиливает гидростатический стресс;

- резких колебаний температуры;

- недостаток кислорода в сусле. В этом случае снижается поверхностный потенциал дрожжей и наблюдается их преждевременная флокуляции, которая ведет к уменьшению концентрации метаболически активных клеток в объеме бродящего пива и нарушению всех процессов, определяющих в последствии коллоидную стабильность пива.

Снижение физиологической активности дрожжей приводит к «вяло текущему» брожению пива и снижению скорости падения величины рН. В результате из-за плохой денатурации белков повышается мутность пива. Во взвешенном состоянии их поддерживают полисахариды (декстрины), которые сильно гидратированы и адсорбируются на поверхности гидрофобных белков.

Существуют только два способа, которые могут изменить скорость осаждения частиц пива: либо увеличение размера частиц путем использования флокулирующего агента (рыбий клей), либо использование сепаратора.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 871 | Нарушение авторских прав