Химический состав и свойства пива

Химический состав пива

Главные составные части пива - вода, спирт, СО₂ и несброженный экстракт.

Содержание спирта зависит от экстрактивности начального сусла и степени его сбраживания. Между содержанием экстракта в сусле (Е, %), концентрацией спирта (А, %) и действительным экстрактом пива (е, %) существует зависимость, выражаемая формулой Баллинга:

 

(9)

 

Массовая доля спирта у различных сортов пива колеблется в пределах 2,2-7,4 %.

Несброженный экстракт на 80 % состоит из углеводов, 70 % которых составляют декстрины. В небольшом количестве в пиве содержится глюкоза, фруктоза, мальтоза, мальтотриоза, пентозаны. Азотистые вещества (8-10 % экстракта) представлены высоко-, средне- и низкомолекулярными соединениями. Азотистые соединения влияют на пенистые и вкусовые достоинства пива, а также на его коллоидную стойкость. В среднем в пиве содержится 600-1100 мг/дм³ общего азота, 18-20 мг/дм³ коагулируемого и 80-120 мг/дм³ аминного азота. На 3-4 % экстракт пива состоит из минеральных веществ, которые представлены фосфатами, хлоридами, нитратами калия, магния, кальция и натрия.

Пиво содержит также 100-200 мг/дм³ полифенольных веществ, 15-35 мг/дм³ изогумулона. В пиве имеются витамины: В₁, В₂, В₅, В₆ и др.

Побочные продукты брожения пива представлены высшими спиртами (50-120 мг/дм³), альдегидами (5-25 мг/дм³), эфирами (20-70 мг/дм³). В пиве содержатся органические кислоты: лимонная, молочная, янтарная, яблочная и др. Большую роль в формировании вкуса и аромата играет диацетил, содержание которого колеблется в пределах 0,1-1,0 мг/дм³. По требованиям современного пивоварения содержание диацетила не должно превышать 0,1 мг/дм³.

Калорийность пива 400-800 ккал/дм³, что соизмеримо с калорийностью молока. Однако 60 % калорийности дает этиловый спирт. Экстракт пива легко усваивается организмом. Умеренное употребление пива оказывает благоприятное влияние на пищеварение и сердечно-сосудистую систему.

 

Свойства пива

Важнейшими свойствами пива являются его вкус и аромат, прозрачность и цвет, пенистость и стойкость пены.

Вкус является ощущением раздражения вкусовых рецепторов полости рта растворенными в жидкости химическими веществами. Вкусовые рецепторы - нервные клетки, которые являются периферийными органами мозгового анализатора вкуса. В полости рта насчитывается около 9000 вкусовых рецепторов. Основные вкусовые ощущения - соленое, кислое, сладкое, горькое. Соленое и сладкое воспринимается языком, кислое и горькое - нёбом.

Возбудителями соленого вкуса являются соли. Чисто соленым вкусом обладает лишь NaCl, а остальные соли имеют горьковатый привкус. Соленый вкус в пиве не проявляется.

Кислый вкус дают растворы кислот. Ощущение кислоты связано с концентрацией водородных ионов. При одинаковом значении рН растворы органических кислот более кислые, чем минеральных. По способности вызывать кислый вкус органические кислоты делятся на сильные (яблочная, щавелевая, муравьиная, винная, молочная) и слабые (уксусная, масляная). Кислый вкус пива зависит от его рН. Повышение ощущения кислого вкуса связано с присутствием в пиве продуктов жизнедеятельности молочнокислых или уксуснокислых бактерий.

Возбудители сладкого вкуса - сахара, многоатомные спирты, α-амино-кислоты, амиды. Сладость пиву придают несброженные сахара и декстрины.

Химическая природа возбудителей горького вкуса разнообразна: соли, некоторые глюкозиды, алкалоиды. Горечь ощущается при более низких концентрациях, чем у остальных вкусов, и ощущение горечи более продолжительно. Горечь пиву придают горькие вещества хмеля, дубильные компоненты сырья, а также сульфаты магния воды.

Пиво должно обладать хмелевым и солодовым вкусом. Такой вкус называют чистым. Вкус пива должен быть полным. Полноту вкуса создают декстрины, меланоидины, азотистые вещества с молекулярной массой 10000-100000, горькие вещества хмеля, этиловый спирт, высшие спирты, эфиры. Освежающий вкус пиву придает диоксид углерода.

К основным вкусовым недостаткам пива относится грубая горечь. Она вызывается чрезмерной дозой хмеля, использованием недоброкачественного хмеля, плохим осветлением сусла, неудовлетворительным физиологическим состоянием дрожжей и высокой их концентрацией при дображивании, использованием недорастворенного солода.

Дрожжевой привкус появляется в пиве при автолизе дрожжей. Кислый вкус связан с инфицированием пива молочнокислыми и уксуснокислыми бактериями. Аптечный вкус свидетельствует о некачественном ополаскивании оборудования после дезинфекции. От соприкосновения пива с металлом появляется металлический привкус. Посторонние привкусы можно удалить обработкой пива активированным углем.

Аромат пиву придают ароматические вещества: хмелевое эфирное масло, побочные продукты брожения, сернистые соединения. Светлые сорта отличаются хмелевым ароматом, а темные - солодовым. Аромат от побочных продуктов брожения должен быть гармоничным. Такой аромат наблюдается при определенном соотношении в пиве высших спиртов и эфиров: для пива, приготовленного по классической технологии, - (2,5-3,0):1, а для пива из ЦКБА - (4-5):1. Избыточное содержание эфиров дает фруктовый, парфюмерный, банановый аромат. Пиво с высоким содержанием ацетальдегида имеет аромат зеленых яблок. Чаще всего такой запах присущ недостаточно выдержанному пиву и пиву, инфицированному дикими дрожжами. Сенный запах появляется в пиве при хранении солода в неблагоприятных условиях. В пиве короткого брожения может наблюдаться аромат охмеленного сусла. Причиной появления в готовом напитке карамельного аромата является разложение сахаров при кипячении сусла с хмелем, а также пригорание заторной массы и сусла. Лекарственный запах обусловлен наличием в пиве остатков дезинфицирующих веществ, а также применением на затирание хлорированной воды. Запах молочной сыворотки появляется при инфицировании пива лактобациллами или педикокками, а также при высокой концентрации в пиве диацетила. Запах вареных овощей - признак высокого содержания в напитке диметилсульфида. Запах мыла и жира появляется при использовании окислившегося белкового отстоя или старого хмеля. Под воздействием света в пиве появляется засвеченный запах. Старому пиву присущ бумажный, картонный, смородиновый, пастеризованный запах.

Цвет и прозрачность. Цвет пиву придают меланоидины и продукты окисления полифенолов - флобафены. Светлые сорта должны иметь светло-желтый цвет (0,4-1,5 ц.ед.), полутемные - желто-коричневый (1,6-3,5 ц.ед.), темные - темно-коричневый цвет (3,6 и более ц.ед.). Пиво должно быть прозрачным, с блеском.

Пенистость и стойкость пены. Густая и стойкая пена является признаком хорошего качества пива. Пена формируется из пузырьков СО₂, окруженных пленками из поверхностно-активных веществ. К пенообразователям относятся альбумозы, пептоны, горькие вещества хмеля, меланоидины, а к пенозакрепителям - пектиновые и гумми-вещества. Отрицательно действуют на пену этиловый спирт и побочные продукты брожения, а также дубильные вещества солода. Высота пены должна быть не менее 30 мм, а ее стойкость - не менее 2 минут. При хорошем качестве сырья и правильном ведении технологического процесса получается пиво с хорошими пенистыми свойствами. В случае низкой пены можно использовать ее стабилизаторы. К ним относятся препараты Биофом, Спрэйгам, Келколоид и др., которые вносят в готовое пиво.

Все свойства пива определяются в процессе его дегустации. Органолептическая оценка пива осуществляется по двадцатипятибалльной шкале. Оцениваются прозрачность и цвет, вкус и хмелевая горечь, аромат и пенистые свойства.

Прозрачность с блеском оценивают в 3 балла, без блеска с единичными мелкими взвесями - 2 балла, слабоопалесцирующее пиво - 1 балл. Сильноопалесцирующее пиво снимается с дегустации.

Цвет должен соответствовать типу пива. Если цвет находится на минимальном уровне, то пиво оценивается 3 баллами, на среднем уровне - 2 баллами, на максимально допустимом - 1 баллом.

Отличный аромат, чистый, свежий оценивают в 4 балла, хороший - 3 балла; аромат с посторонними оттенками - 2 балла; с выраженными посторонними тонами - 1 балл.

Вкус отличный, полный, гармоничный, чистый, соответствующий типу пива оценивают в 5 баллов; хороший, чистый, но не очень гармоничный - 4 балла; не очень чистый, слабовыраженный - 3 балла; пустой вкус и посторонние привкусы - 2 балла.

Хмелевая горечь мягкая, слаженная, соответствующая типу пива оценивается 5 баллами; не очень слаженная, грубоватая - 4 баллами; грубая, остающаяся или слабая - 3 баллами; нехмелевая, грубая - 2 баллами.

Максимальное количество баллов 5 получает бутылочное пиво с высотой пены не менее 40 мм и ее стойкостью не менее 4 минут. При высоте пены 30 мм и стойкости 3 минуты пиво оценивается 4 баллами, при 20 мм и 2 минутах - 3 баллами, при высоте 20 мм и стойкости менее 2 минут - 2 баллами (снимается с дегустации).

Общая оценка качества пива: отличное качество - 22-25 баллов; хорошее - 19-21 балл; удовлетворительное - 13-18 баллов; неудовлетворительное - 12 баллов и ниже.

Контрольные вопросы и задания

1. Чем создаются сортовые особенности пива?

2. Приведите основные показатели светлого пива с экстрактивностью начального сусла 11 % в соответствии с действующим ГОСТом.

3. Охарактеризуйте свойства и особенности технологии наиболее известных сортов пива.

4. Охарактеризуйте химический состав пива.

5. Какие вещества придают пиву сладкий, горький, соленый, кислый вкус?

6. Какой вкус пива считается чистым?

7. Охарактеризуйте основные вкусовые недостатки пива.

8. Какие вещества пива являются пенообразователями и пеногасителями?

9. Расскажите порядок проведения дегустации.

10. Как оценивается пиво по двадцатипятибалльной шкале?