Исследователи Новгородского университета представили комплексное решение для сохранения прозрачности и вкуса пива. В фокусе их работы — коллоидная стабильность, то есть устойчивость напитка к образованию осадка и помутнению. Учёные не только выявили ключевые «точки контроля» на этапе подготовки основного сырья — ячменного солода, — но и предложили эффективную технологию финишной стабилизации с помощью современного сорбента. Это позволяет продлить срок годности продукта даже в условиях частых нарушений режимов хранения в торговых сетях.
Авторы исследования — студентка Химико-технологического института НовГУ Наталья Толкунова и доцент кафедры технологии производства и переработки сельхозпродукции Светлана Бевз.
Важная часть исследования посвящена глубокому анализу сырья. Научная новизна работы заключается в создании комплексного «чек-листа» из десяти ключевых параметров качества, отклонение от которых напрямую ведёт к потере стабильности пива. Помимо известных критериев — влажность зерна 12–14% и содержание белка не более 12% — крайне важными параметрами названы: экстрактивность на уровне 78–82%, pH в диапазоне 5,6–5,8, содержание полифенолов 60–130 мг/л и крахмала 55–65%. Также важен визуальный и органолептический контроль: зерно должно иметь равномерный желтый окрас, овальную форму, чистоту и легкий соломенный запах.
— Конкуренция пивоваренного рынка растёт, а потребитель становится более требовательным к качеству. Проблема стабильности напитка после розлива приобретает особую актуальность, — объясняет Наталья Толкунова. — Пиво — это живая и сложная коллоидная система, подверженная непрерывным биохимическим изменениям. Уже на этапе выбора зерна мы можем прогнозировать будущую стабильность продукта. Содержание белков выше 12%, повышенная влажность или недостаточная экстрактивность ячменя влияют на риск образования осадка и помутнения в пиве.
Учёные проанализировали каждый этап обработки солода. Исследование показало, как ошибки на стадиях замачивания, проращивания или сушки запускают цепную реакцию, ведущую к помутнению. Например, неправильное замачивание приводит к образованию нежелательных растворимых белков. Ключевой этап проращивания, длящийся 4–6 дней, должен активировать ферменты, расщепляющие β-глюканы — вещества, ухудшающие фильтрацию. После сушки обязательными являются полное удаление ростков – источника полифенолов – и последующая «отлежка» солода в течение 4–6 недель для окончательной стабилизации его структуры.
Поскольку полностью проконтролировать условия хранения пива в магазинах невозможно, учёные предлагают создать ему технологический «запас прочности» на финальном этапе производства. Решение — применение современного селективного стабилизатора.
Кизельгель — это не синтетическое вещество, а природный адсорбент на основе диоксида кремния. Его получают методом химической обработки кизельгура (диатомита) — горной породы, состоящей из панцирей древних водорослей-диатомей. После очистки и активации кислотами он приобретает огромную пористую поверхность, которая действует как высокоточная ловушка для определённых молекул.
В пивоварении его ценят за уникальную способность избирательно связывать и удалять из напитка именно те высокомолекулярные белки и полифенолы, которые, взаимодействуя друг с другом, со временем образуют видимый осадок, вызывая так называемое «холодное помутнение». При этом он не влияет на вкус и аромат.
Исследователи провели сравнительный анализ трёх форм препарата: пылящего ксерогеля, менее эффективного гидрогеля и гидратизированного геля. Последний был признан оптимальным, так как сочетает высокую эффективность с безопасностью и отсутствием пылеобразования.
— Кизельгель, особенно его гидратизированная форма, действует как умный фильтр, — рассказывает Наталья Толкунова. — Он выборочно задерживает только крупные молекулы белков и растительных веществ, которые могут выпасть в осадок. Если добавить его при фильтрации, напиток будет оставаться прозрачным гораздо дольше, даже если условия хранения неидеальны.
Важным практическим выводом стал точный технологический регламент: вносить 30–50 г препарата на 1 м² площади фильтра на этапе второго предварительного намывания. Контакт с пивом длится всего несколько минут, чего достаточно для максимального эффекта.
— Использование таких добавок не заменит строгого контроля базовых техпроцессов, но позволит создать дополнительный «запас прочности» для продукта, — подводит итог Наталья Толкунова. — Достижение высокой коллоидной стабильности – это результат синергии трёх элементов: строгий отбор сырья по расширенному списку параметров, неукоснительное соблюдение технологии солодоращения и внедрение современных селективных адсорбентов на завершающей стадии.
Рекомендации учёных имеют прямую практическую ценность для отрасли, позволяя снизить экономические потери от порчи продукта и предлагая готовый алгоритм для повышения качества и конкурентоспособности пива.