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 вицинальными дикетонами, так как обладают расположенными рядом кетогруппами:
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:
· штамм дрожжей, момент возникновения и количество возникших кислот являются специфическим признаком штамма дрожжей;
· норма внесения дрожжей, повышенная норма внесения дрожжей приводит к усиленному образованию ацетогидроксикислот, но способствует быстрому и интенсивному расщеплению диацетила;
· кислород, кислород приводит к повышенному образованию дрожжами ацетогидроксикислот.
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 pH, при pH 4,2-4,4 проходит быстрое превращение ацетогидроксикислот в вицинальные дикетоны, с повышением pH 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.
· способность восстанавливать диацетил остается постоянной во время брожения и постепенно падает при дображивании;
· разные штаммы дрожжей в способности расщеплять диацетил незначительно 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 препятствуют 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 восстанавливающая способность дрожжей во время размножения достигает максимума.
Предшественниками вицинальных дикетонов являются ацетогидроксикислоты. Существует взаимосвязь между содержанием имевшихся ацетогидроксикислот и количеством возникших дикетонов.
Из диаграмм, приведенных на рис. 4.5 и 4.6, ясно видно, что:
· в первые дни главного брожения содержание ацетогидроксикислот очень быстро возрастает;
· из-за попадания кислорода во время перекачивания на дображивание содержание ацетогидроксикислот снова увеличивается;
· во время дображивания происходит окончательный распад ацетогидроксикислот и вицинальных дикетонов;
· с повышением степени сбраживания содержание ацетогидроксикислот и вицинальных 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 диацетила, 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 приобретает контроль за содержанием диацетила.
Должно произойти быстрое превращение ацетогидроксикислот в вицинальные дикетоды. Этому способствуют: ускоренное сбраживание до величины, близкой к конечной степени сбраживания, низкие значения pH, предотвращение возможности попадания кислорода, проведение брожения и созревания при высоких температурах (для пива низового брожения - до 18°С).
Для фазы созревания необходимы активные, живые дрожжевые клетки. Необходимо препятствовать оседанию дрожжей, используя известные приемы. Важна определенная концентрация активных, живых клеток.
Ориентировочное значение содержания общего дицетила (вицинальпых дикетонов и иx предшественников) в созревшем пиве должно составлять не более 0,1 мг/л.
