При подготовке статьи все фактические данные заимствованы из источника "Novel Applications of Starch and Starch Derivatives in the Food and Alcoholic Beverages Industry: A Review" авторов Элис Вилела, Берта Гонсалвеш, Карла Гонсалвеш, Фернанда Кошме и Тереза Пинто.
Помутнения – распространенная проблема, которая негативно влияет на внешний вид и восприятие пива потребителями. Она возникает из-за коллоидной нестабильности, вызванной макромолекулярными взаимодействиями, которые приводят к агрегации и осаждению белков, полифенолов, углеводов и микроорганизмов, которые рассеивают свет, тем самым снижая прозрачность продукта.
Помутнение пива – серьёзный дефект, поскольку прозрачность напрямую связана со свежестью, стабильностью и общим качеством напитка. Потребители часто отказываются пить мутное пиво, даже если это помутнение не представляет микробиологической опасности.
Исследование проводили с целью сравнения концентраций предоставленных видов модифицированных крахмалов и каррагинана для устранения помутнения в пиве.
Что входит в состав коллоидных помутнений:
- азотсодержащие вещества: белки солода и несоложеного зерна, продукты гидролиза белков, денатурированные белки, продукты автолиза дрожжевых клеток, белково-дубильные комплексы (БДК), частицы от опавшей пены;
- фенольные соединения солода, несоложеных зерновых материалов, хмеля, белково-полифенольные комплексы;
- полисахариды: α- и β- глюканы, крахмал, пентозаны.
Химический состав осадка может значительно отличаться в различных образцах пива (табл. 1). Эти колебания зависят от качественных характеристик сырья и технологии производства пива.
Некрахмальные флокулянты пива
Для устранения помутнения в пиве используются бентонит, силикагель и желатин. Но они имеют существенные недостатки (табл. 2), которые и агитируют искать более подходящие флокулянты.
Модифицированные крахмалы
Модифицированные крахмалы, которые в мировой практике используются для осветления пива:
1. Окисленный крахмал (Е1404) полученный путём обработки хлорноватистой кислотой.
Флокулянт помогает:
- устранить коллоидную муть, которая может возникнуть из-за плохой стойкости пива;
- улучшить фильтруемость: флокулянт способствует образованию агрегатов, которые увлекают с собой тонкодисперсную муть.
2. Эфирный крахмал
Синтез крахмальных эфиров включает ряд химических реакций, в ходе которых природный крахмал обрабатывается этерифицирующими агентами. Флокулирующий эффект основан на способности эфирных крахмалов:
- образовывать комплексы с белковыми частицами;
- способствовать агрегации взвесей;
- увеличивать размер частиц для более эффективного осаждения;
- взаимодействовать с полифенольными соединениями.
3. Прежелатинизированный крахмал способствует:
- образование комплексов с белковыми частицами;
- агрегация взвесей;
- увеличение размера частиц для эффективного осаждения;
- взаимодействие с полифенольными соединениями.
Проведение экспериментов
Гидроколлоиды и используемые приборы
В качестве флокулянтов были взяты:
1) Каррагинан нерафинированный
2) Модифицированный крахмал Е1440 горячий кукурузный
3) Модифицированный крахмал E1404 ПО-21 горячий кукурузный
Для точности результата объём пива должен составлять не менее 500 мл, в соотношении с таким объёмом получаем диапазон массы навески равную 0,2-2 г.
Для эксперимента использовался портативный рефрактометр с АТС (автоматической температурной компенсацией) (рис. 1).
Эксперимент 1
Для первого эксперимента использовалось 2 вида пива по 1 литру:
1. Светлое "Клостербрау" н/ф 4%
2. Светлое Мюнхенское н/ф непаст. 4,7%
С помощью рефрактометра получили значения сухих веществ 5,5-5,6%.
Можно сделать поправку на погрешность и считать, что значения одинаковы.
Для первого эксперимента были взяты каррагинан и Е1440; каждый по 0,5 и 1 г.
Полученные значения на следующий день после внесения:
Можем сказать, что значения не изменились. Посмотрим на значение рефрактометра, если оставить образцы ещё на 3 дня.
По значениям рефрактометра пиво немного помутнело, а значит не имеет целесообразности оставлять образец на такой срок.
Эксперимент 2
Для второго эксперимента использовались 4 вида пива по 1 литру; с помощью рефрактометра получения значения:
- «Немецкое» - 5,8%
- «Макарий» - 4,7%
- «Пшеничное» - 5,7%
- «Пятницкое» - 5,1%
В качестве осветлителей были взяты Е1404 и Е1440; каждый по 0,16; 0,5; 1 и 2 г.
Полученные значения на следующий день:
Выводы по результатам исследования:
Установлено, что модифицированные крахмалы марок Е1404 и Е1440, а также каррагинан не проявляют флокулирующей активности по отношению к частицам мути, присутствующим в нефильтрованном пиве, независимо от дозировки препарата.
Причины отсутствия эффекта могут быть связаны с неспособностью реагентов к специфическому связыванию с белковыми и полифенольными соединениями, составляющими основу коллоидной мути, преимущественным взаимодействием вносимых веществ с углеводной фракцией и минеральными компонентами сусла/пива, не влияющим на оптическую плотность образцов, а так же высокой прочностью химических связей в уже сформировавшихся комплексах «белок-танин», которые исследуемые добавки не способны разрушить и перевести в осадок.
С уважением,
Команда «GEA Ingredients»