Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕродукты метаболизма и их вли€ние на качество пива




¬о врем€ спиртового брожени€ образуетс€ множество различных химических соединений - высшие спирты, эфи-ры, альдегиды, диацетил, ацетоин и др., €вл€ющихс€ продуктами метаболизма и способные вли€ть на аромат и вкус пива.

3.2.6.1. ¬ысшие спирты образуютс€ из аминокислот, которые в ходе реакций трансаминировани€ превращаютс€ в соответствующие α-кетокислоты, а через декарбоксилирование и восстановление - в спирты. Ќар€ду с этим путем, давно известным под названием механизма

Ёрлиха, больша€ часть высших спиртов образуетс€ в ходе внутриклеточного синтеза аминокислот из α-кетокислот (см. раздел 3.2.2.2). —одержание высших спиртов колеблетс€ от 60 до 150 мг/л (при нормальном низовом брожении - от 60 до 90 мг/л), и их содержание можно некоторым образом соотнести с содержанием образовавшегос€ этилового спирта. ќбразование высших спиртов происходит преимущественно в ходе главного брожени€ в зависимости от используемой расы дрожжей, состава сусла и условий брожени€. ƒрожжи верхового брожени€ образуют существенно больше побочных продуктов, чем дрожжи низового брожени€, причем пылевидные дрожжи продуцируют меньше высших спиртов, чем хлопьевидные. —ледствием хорошего поступлени€ в сусло аминокислот (см. раздел 2.5.8) €вл€етс€ снижение образовани€ сивушных масел. ¬ сусле из бедного белком или слабо растворенного солода (или солода с использованием несоложеного сырь€) всегда образуетс€ больше высших спиртов. ќчень высокое содержание α-аминного азота может вызвать усиленное образование высших спиртов, так как в этом случае при известных услови€х больше α-кетокислот, чем это необходимо дл€ трансаминировани€. ¬се меропри€ти€ по форсированию брожени€ (например, применение более высоких температур или брожени€ с перемешиванием) привод€т к увеличению содержани€ этих побочных продуктов. ќслабить образование высших спиртов может применение давлени€. ¬ ходе традиционного дображивани€ образование высших спиртов незначительно и составл€ет 5-15 мг/л.

»з алифатических спиртов нормальное содержание n -пропанола (пропано-ла-1) составл€ет 2-10 мг/л, n -бутанола (бутанола-1) - в диапазоне 0,4-0,6 мг/л, изобутанола (2-метилпропанола-1) - 5-10 мг/л, оптически активного амилового спирта (2-метилбутанола-1) - 10-15 мг/л и изоамилового спирта (3-метилбутано-ла-1) - 30-50 мг/л. јроматические высшие спирты способны вли€ть на вкус и аромат пива. —одержание фенилэтило-вого спирта, который придает пиву специфический нав€зчивый Ђцветочныйї привкус, обычно составл€ет от 10 до 20 мг/л, причем при интенсивных способах проведени€ брожени€ его содержание увеличиваетс€ до 35-45 мг/л.

“риптофол образуетс€ в ходе брожени€, а при хранении вновь расщепл€етс€. ќн обладает слабым горьким (в определенных услови€х слегка фенольным) вкусом, и у нормального пива его содержание составл€ет от 0,15 до 0,5 мг/л (в ниве, приготовленном по форсированному способу - от 0,5 до 4,0 мг/л). “иросол характеризуетс€ интенсивным горьким, слегка желчным вкусом и похожим на фенольный запахом. Ќормальное его содержание составл€ет 3-6 мг/л (в пиве Ђтеплогої брожени€ - 12-24 мг/л).

3.2.6.2. —ложные эфиры €вл€ютс€ важнейшими участниками формировани€ аромата.  ак продукты метаболизма дрожжей они образуютс€ внутри клетки через катализированные ферментами реакции при участии алкоголь-ацетил-трансферазы из ацетил-кој и соответствующих спиртов. »х развитие тесно св€зано с ростом дрожжей и образованием высокомолекул€рных жирных кислот (см. раздел 3.2.3.3). ƒействие алкоголь-ацетилтрансферазы, локализованной в клеточной мембране, ингибируетс€ ненасыщенными жирными кислотами и эргостерином. ѕри традиционном дображивании пива содержание сложных эфиров может существенно повыситьс€ в результате реакций нелетучих и летучих кислот со спиртами.

—одержание уксуснокислых эфиров зависит от степени размножени€ дрожжей - поскольку их образование осуществл€етс€ в основном через ацетил-кој, то все меропри€ти€, направленные на интенсивное размножение дрожжей, вызывают снижение содержани€ этих эфиров.   подобным меропри€ти€м можно отнести, например, интенсивную и при известных услови€х многоступенчатую аэрацию, частое внесение семенных дрожжей, интенсивное перемещение сусла в бродильном танке под действием естественной конвекции или перемешивани€, особенно в высоких бродильных танках. ѕри прочих равных услови€х содержание сложных эфиров возрастает с повышением температуры, а использование давлени€ подавл€ет образование уксуснокислых эфиров. —остав сусла также вли€ет на их содержание, в частности содержание в нем аминокислот или их дол€ относительно сбраживаемых —ахаров (высока€ дол€ аминокислот способствует образованию сложных эфиров).

ѕри более длительном периоде дображивани€, особенно у крепкого пива, формируетс€ при€тный эфирный аромат.  оличество уксуснокислых эфиров составл€ет в пиве низового брожени€ 15-40 мг/л (в пиве верхового брожени€ оно иногда может быть выше). ѕри этом на этилацетат приходитс€ 12-35 мг/л, а метилацетат присутствует лишь в незначительном количестве (1-8 мг/л), как и изоамилацетат (изопентиловый эфир) - 1-5 мг/л. ѕри превышении порогового значени€ воспри€ти€ (5 мг/л, а согласно некоторым данным - даже 1,6 мг/л) изоамилацетат придает пиву отчетливый фруктовый привкус. —одержание ß-фенилэтилацетата составл€ет 0,3-0,8 мг/л.

¬ формировании аромата пива участвуют также этиловые эфиры низкомолекул€рных жирных кислот (гексановой, октановой и декановой кислот), так называемый Ђ€блочный эфирї. ѕоследний €вл€етс€ важнейшим эфиром Ђдрожжевого маслаї; его содержание значительно возрастает при длительном дображивании, при использовании некоторых способов дображивани€ при повышенных температурах, а также при брожении под давлением. ќбщее содержание этого сложного эфира составл€ет от 0,3 до 1,0 мг/л, причем при использовании вышеуказанных способов оно ближе к верхней границе.

3.2.6.3. јльдегиды. јцетальдегид образуетс€ как промежуточный продукт метаболизма дрожжей из пирувата в ходе его декарбоксилировани€ в первые 48 ч главного брожени€, а затем в ходе брожени€ и дображивани€ его содержание снижаетс€ параллельно исчезновению вкуса молодого пива. ѕоэтому содержание ацетальдегида очень сильно колеблетс€ (от 3 до 20 мг/л - в среднем 10 мг/л - при пороге вкусового воспри€ти€ 20-25 мг/л). ¬ысокие нормы внесени€ дрожжей, незначительна€ аэраци€, повышенные начальные температуры сусла при внесении дрожжей и главного брожени€ способствуют образованию альдегидов, однако при высоких температурах их содержание убывает быстрее, чем в услови€х нормального брожени€. Ёто объ€сн€етс€ не только восстановлением до этилового спирта, но и испарением (точка кипени€ 21 ∞—), а также удалением CO2. ѕри увеличении давлени€ в фазе главного брожени€ содержание ацетальдегида быстро повышаетс€, а затем медленно снижаетс€, что обусловливаетс€, в частности, ингибированием восстановлени€ ацетальдегида в этиловый спирт.

3.2.6.4. ќрганические кислоты.   летучим кислотам относитс€ уксусна€ кислота, содержаща€с€ в пиве в количестве 20-150 мг/л, и муравьина€ кислота (20-40 мг/л), образующиес€ в результате расщеплени€ глюкозы. ќбразованию уксусной кислоты способствуют высокие нормы внесени€ дрожжей, высока€ температура брожени€ и интенсивна€ аэраци€ сусла (в зависимости от расы дрожжей). ¬ ходе дображивани€ наблюдаетс€ дальнейшее увеличение содержани€ летучих кислот. Ќелетучие кислоты - пировиноградна€, €блочна€, лимонна€, молочна€ - образуютс€ в процессе обмена веществ при брожении, а также путем дезаминировани€ аминокислот. «начение органических кислот заключаетс€ в возможности образовани€ ими сложных эфиров. —одержание пирувата - пировиноградной кислоты - (40-75 мг/л) зависит от расы дрожжей, но главным образом от интенсивности брожени€, причем стимулируют ее образование высокие нормы внесени€ дрожжей, сильна€ аэраци€ и повышенные температуры брожени€. јналогичным образом можно повли€ть на содержание €блочной кислоты (60-100 мг/л) и D-€блочной кислоты (10-100 мг/л), в отличие от L-молочной (40-80 мг/л) и лимонной (110-200 мг/л) кислот. —одержание последних определ€етс€ составом сусла, завис€щем от качества солода, причем содержание молочной кислоты в случае биологического подкислени€ при приготовлении сусла может достигать существенно более высоких значений. ѕри брожении, дображивании и созревании пива молочна€ кислота этерифицируетс€, что выражаетс€ в более высоком содержании этилового эфира молочной кислоты. «десь заслуживает внимани€ глицерин как продукт брожени€ - его содержание составл€ет от 1300 до 2000 мг/л в зависимости от количества сброженных cахаров, и поэтому у темного пива отмечаетс€ пониженное, а у светлого крепкого пива высокое содержание глицерина.

3.2.6.5- Ќизкомолекул€рные свободные жирные кислоты как продукты метаболизма дрожжей образуютс€ в ходе синтеза жирных кислот в первые 3-4 сут главного брожени€. –ечь идет о гексановой (капроновой), октановой (каприловой), декановой (каприновой) и додекановой (лауриновой) кислотах. ѕри ускоренных способах брожени€, как это происходит при интенсивной ступенчатой аэрации, повышенной норме внесени€ дрожжей и повышенных температурах, образование этих жирных кислот снижаетс€ и про€вл€етс€ отчетливое вли€ние используемой расы дрожжей. “ак как с увеличением длины цепи жирные кислоты задерживаютс€ дрожжевыми клетками (обнаруживаютс€ в Ђдрожжевом маслеї), то при длительном созревании в услови€х очень теплых бродильных подвалов может произойти их выделение. ѕри автолизе дрожжей содержание жирных кислот значительно возрастает.

¬ пиве, сброженном под давлением, также обнаруживаетс€ повышенное содержание жирных кислот, выдел€емых дрожжами на стадии созревани€ пива. Ќа содержание свободных жирных кислот вли€ет физиологическое состо€ние дрожжей, способных отрицательно повли€ть на вкус (по€влетс€ дрожжевой привкус) и пенообразование. √отовое пиво обычно характеризуетс€ следующим составом низкомолекул€рных жирных кислот: гексанова€ - 1-2 мг/л, октанова€ - 2-5 мг/л, деканова€ - 0,2-0,8 мг/л.

3.2.6.6. ¬ицинальные дикетоны - диацетил (2,3-бутадион) и 2,3-пентадион - €вл€ютс€ продуктами метаболизма дрожжей. ƒиацетил (пороговое значение воспри€ти€ - 0,10-0,12 мг/л) €вным образом негативно сказываетс€ на вкусе пива, тогда как 2,3-пентадион благодар€ существенно более высокому значению его порогового воспри€ти€ (0, 6 - 0, 9 м г / л) оказывает гораздо меньшее вли€ние.

ƒиацетил образуетс€ внеклеточным путем из своего предшественника - 2-ацс-толактата, который представл€ет собой промежуточный продукт биосинтеза Baлина и образуетс€ из пирувата и активного ацетальдегида. ѕри этом содержание валина в сусле имеет регулирующее действие - в случае достаточно высокой его концентрации может наблюдатьс€ ингибирующее действие.

ќбразование 2-ацетолактата зависит от температуры брожени€, интенсивности метаболизма дрожжей и от штамма дрожжей. ƒрожжи выдел€ют 2-ацетолактат, и следующей стадией реакции €вл€етс€ окислительное декарбоксилнрование 2-ацетолактата до диацетила в ходе спонтанной внеклеточной реакции первого пор€дка, завис€щей не от дрожжей, а от температуры сусла и концентрации ионов водорода. «атем диацетил ферментативным путем (с помощью диацетилредуктазы) восстанавливаетс€ до ацетоина, а он - до 2,3-бутандиола. ѕерва€ стади€ реакции зависит от количества дрожжей, от их штамма, физиологического состо€ни€, а также от продолжительности и температуры. ƒанна€ реакци€ протекает быстрее, чем декарбоксилирование 2-ацетолактата.

ќсобое значение приобретает образование 2-ацетолактата в ходе главного брожени€ и дображивани€. ќно зависит от абсорбции аминокислоты валина из питательной среды. ¬начале эта абсорбци€ незначительна, поскольку сначала поглощаютс€ аминокислоты группы ј (см. раздел 3.2.2.1), но примерно через 3 сут нормального брожени€ образуетс€ максимальное количество 2-ацетолакта-та. Ћишь после этого благодар€ усиленному поглощению валина тормозитс€ его биосинтез посредством ацетолактата и начинает преобладать расщепление. ≈сли вследствие длительного внесени€ дрожжей (например, в больших танках, см. раздел 3.6.1.2) посто€нно внос€тс€ аминокислоты группы ј, то поглощение валина продолжает тормозитьс€, и, как следствие, наблюдаетс€ усиленное образование 2-ацетолакгата.

ѕри повышенных температурах происходит более быстрое образование 2-аце-толактата, которое, однако, затем смен€етс€ ускоренным его расщеплением. јналогичное вли€ние оказывает и высока€ норма внесени€ дрожжей. ѕрименение при брожении повышенного давлени€ (например, начина€ со степени сбраживани€ 50 %), почти не приводит к снижению содержани€ 2-ацетолактата за тот же период времени. »нтенсивна€ аэраци€ в начале брожени€ или в первые его сутки при традиционном процессе брожени€ не приводит к дефектам. Ѕрожение с перемешиванием менее целесообразно в том случае, когда месильный орган захватывает воздух. ’орошее снабжение сусла α-аминным азотом и низкомолекул€рными пептидами (около 22 % α-амин-ного или 34 % формольного азота) вызывает снижение образовани€ 2-ацетол-актата. ѕри этом важен также штамм дрожжей.

–асщепление предшественника диацетила происходит при активном дображивании (например, при поддержке завитков пены) в течение нескольких недель. ≈сли продолжать поддерживать предельную температуру брожени€ после достижени€ конечной степени сбраживани€, то через 5-10 сут происходит снижение содержани€ 2-ацетолактата; а при увеличении температуры с 12 до 20 ∞— оно снижаетс€ уже через 2-4 сут (см. раздел 3.6.3.8), чему способствует низкое значение pH пива.

ћаксимальное содержание 2-ацето-лактата при главном брожении зависит от вышеперечисленных факторов и составл€ет 0,6-1,8 мг/л, снижа€сь до перекачки пива на дображивание до 0,3-0,6 мг/л. ѕрежде чем приступать к охлаждению, в фазе созревани€ необходимо выждать снижени€ содержани€ 2-ацетолактата до 0,10-0,12 мг/л.

2,3-ѕентадион образуетс€ из 2-аце-тогидроксибутирата, представл€ющего собой промежуточный продукт синтеза изолейцина. Ётот предшественник пентадиона характеризуетс€ теми же параметрами, что и 2-ацетолактат.

јцетоин содержитс€ в пиве в количестве 0,5-5 мг/л. ќн образуетс€ при ферментативном восстановлении диацетила, но возможно и его образование иным путем, а именно из свободного ацетальдегида и его конденсации с Ђактивированнымї ацетальдегидом, св€занным с тиамннпирофосфатом. Ёто соответствует тому факту, что при брожении содержание ацетоина достигает своего предельного содержани€ раньше 2-ацетолакта-та. —ильное аэрирование и повышенные температуры брожени€ способствуют увеличению содержани€ ацетоина, однако затем оно быстро уменьшаетс€. ѕри медленном дображивании в очень холодных бродильных подвалах происходит в€лое снижение содержани€ ацетоина.

3.2.6.7. —ернистые соединени€ способны существенно вли€ть на аромат и вкус пива, так как обладают очень низкими пороговыми значени€ми воспри€ти€. ¬ пиве они присутствуют в виде сероводорода, диоксида серы, сульфидов (диметил-сульфида, диметилдисульфида, диметилтрисульфида), спиртов (например, метионола), сложных эфиров (этилтио-ацетата, метилтиоацетата, этилового эфира 3-метилтиопропионовой кислоты), а также в виде низкомолекул€рных меркаптанов (этил- и метилмеркаптан). ќбщее содержание серы (представленное преимущественно пептидами с серосодержащими аминокислотами) снижаетс€ благодар€ отделению осадка взвесей гор€чего и охлажденного сусла и осаждению мути при главном брожении; серосодержащие аминокислоты, как и другие органические и неорганические источники серы, абсорбируютс€ параллельно приросту биомассы дрожжей. Ќаконец, летучие сернистые соединени€ удал€ютс€ вместе с газами, выдел€ющимис€ при брожении.

Ќа образование сероводорода при брожении вли€ют факторы, рассмотренные в разделе 3.2.4.2; при повышенном содержании сероводорода положительный эффект дают аэрирование сусла перед пластинчатым охладителем или реакци€ серы с металлами (например, с медью сусловарочных котлов). ѕоскольку сероводород летуч, в пиве остаетс€ лишь незначительное его количество - около 0,5 мкг/л, что ниже порога вкусового воспри€ти€. Ќа предпри€ти€х, работающих только на солодовом сусле, поступление в сусло серосодержащих аминокислот и витаминов настолько велико, что лишь в редких случа€х наблюдаетс€ чрезмерное образование сероводорода, однако у пива из несоложеных материалов избыточное содержание сероводорода наблюдаетс€ чаще.

ƒиоксид серы вырабатываетс€ в ходе главного брожени€ (см. раздел 3.2.4.1). ћаксимальное его содержание, достигаемое в конце брожени€, незначительно снижаетс€ при дальнейшем созревании и хранении пива. ќсновными возможност€ми дл€ снижени€ образовани€ SO2 в ходе брожени€ €вл€ютс€ хорошее снабжение дрожжей питательными веществами, повышенное содержание липидов, интенсивна€ (при известных услови€х многоступенчата€) аэраци€, а также применение жизнеспособных дрожжей.  роме того, на образование SO2 большое вли€ние оказывает штамм дрожжей. Ѕолее плотное сусло характеризуетс€ повышенным содержанием SO2,

—одержание диметилсулъфида (ƒћ—), обусловленное качеством солода, способом затирани€ и кип€чени€ сусла, составл€ет 70-150 мкг/л. —нижение содержани€ ƒћ— достигаетс€ применением средне растворЄнного солода, высокой температуры и продолжительной сушки, отварочного способа затирани€, а также достаточно продолжительного и интенсивного кип€чени€ сусла. —одержание метионола и его сложного эфира снижаетс€ на стадии от молодого до готового пива на 5-8 % от 700-900 мкг/л, то есть на 13-30 мкг/л. „аще всего при пониженном содержании ƒћ— отмечаетс€ высокое содержание метионола и наоборот. —одержание тиоэфиров при форсированном брожении (в первую очередь при интенсивной аэрации в ходе внесени€ дрожжей) характеризуетс€ более низкими значени€ми. ≈сли содержание метилмеркаптана в ходе всего брожени€ колеблетс€ в пределах 1-1,4 мкг/л и лишь в конце брожени€ немного снижаетс€, то этилмеркаптан при степени сбраживани€ около 55 % характеризуетс€ максимальным содержанием 0,6-0,8 мкг/л, которое снижаетс€ примерно до 0,4 мкг/л. ¬ ходе созревани€ пива указанные значени€ снижаютс€ до 0,6-1,0 и 0,2-0,3 мкг/л соответственно. “ем не менее даже в относительно незначительной концентрации эти соединени€ способны придать пиву специфический сернисто-дрожжевой запах и привкус (см. раздел 7.4.3.1).

—еросодержащие соединени€ участвуют также в образовании так называемого Ђзасвеченногої привкуса пива (см. раздел 7.6.5.4).

 

ƒрожжи низового брожени€

¬ыбор др ожж ей

¬ыбор дрожжей должен производитьс€ так же тщательно, как и выбор другого сырь€ - €чмен€, солода, хмел€, а также учитывать свойства пивоваренной воды, поскольку скорость и степень сбраживани€, кислотообразующа€ способность, различи€ в образовании побочных продуктов брожени€, а также выделение дрожжами белков, горьких и дубильных веществ вли€ют на цвет, пену, полноту и округлость вкуса и горечь пива.

ѕримен€емые дрожжи должны быть безупречными в биологическом отношении, то есть не содержать микроорганизмов, вызывающих порчу пива. ƒол€ мертвых дрожжевых клеток не должна превышать 5 %; при превышении этой величины можно сделать вывод о плохом физиологическом состо€нии дрожжей, портитс€ вкус пива и требуетс€ изменение дозировани€ дрожжей но объему. ћеханические загр€знени€ (осажденные белковые вещества и хмелевые смолы) способствуют снижению активности дрожжей и Ђзамазываютї клеточные мембраны, затрудн€€ тем самым массообмен; кроме того, они могут, как и мертвые клетки, служить питательной средой дл€ вредных микроорганизмов.

ƒрожжи должны обладать соответствующими бродильными свойствами. Ћишь способные к брожению дрожжи обеспечивают безупречный ход брожени€ с благопри€тными кислотообразованием и размножением.  роме того, дрожжи должны обладать определенной сопротивл€емостью к действию чужеродных микроорганизмов. ƒополнительными показател€ми при выборе дрожжей могут служить удовлетворительна€ картина брожени€, своевременное образование взвесей гор€чего сусла и соответствующее осветление молодого пива, но они нуждаютс€ в подтверждении органолептическим анализом пива, приготовленного с использованием тех или иных дрожжей. Ќередко бывает целесообразным параллельное разведение нескольких дрожжевых штаммов и смешивание полученного из них пива при его перекачке на дображивание.

Ќа производстве дрожжи внос€т или в форме чистой культуры, или приобретают готовые пивоваренные у надежного поставщика.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1041 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сли президенты не могут делать этого со своими женами, они делают это со своими странами © »осиф Ѕродский
==> читать все изречени€...

670 - | 623 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.022 с.