Содержание экстрактивных веществ в пиве зависит от массовой доли CB начального сусла и от степени сбраживания. Обычная доля экстракта составляет 3,5-5 %, однако она может быть и несколько выше, в частности, в недостаточно сброженном ниве («диетическом», то есть слабоалкогольном и богатом экстрактивными веществами). В среднем экстрактивные вещества в пиве состоят из 80-85 % углеводов, 4,5-5,2 % белков, 3-5 % глицерина, 3-4 % минеральных веществ, 2-3 % горьких веществ хмеля, дубильных и красящих веществ, 0,7-1 % органических кислот, а также незначительного количества витаминов.
7.1.1.1. Углеводы как основной компонент экстракта состоят на 60-75 % из декстринов, 20-30 % моно-, ди- и трисахаридов, а также 6 - 8 % пентозанов. В светлом пиве низового брожения содержится 15 % высокомолекулярных декстринов (молекулярная масса более 35), около 40 % среднемолекулярных (молекулярная масса 10-35) и около 38 % олигосахаридов; эти углеводы способны сбраживать сахара, включающие наряду со следами глюкозы и сахарозы около 60 % мальтозы и 40% мальтотриозы. Количество сбраживаемых сахаров зависит от условий брожения. Из пентоз в пиве содержатся арабиноза, ксилоза и рибоза.
7.1.1.2. Содержащиеся в пиве соединения азота играют важную роль в формировании его вкуса, пены и физико-химической стабильности. В 1 л пива из ячменного солода содержится около 700-800 мг азотсодержащих веществ, из которых примерно 20-22 % приходится на высокомолекулярные, 16-18% - па средне-молекулярные, а остальная доля - на низкомолекулярные соединения. Высокомолекулярные фракции включают в себя 15-25 мг/л коагулируемого азота. Содержание α-аминного азота составляет 80-150 мг/л. Содержание азотсодержащего пролина колеблется от 60 до 100 мг/л. В пиве, изготовленном с применением несоложеного сырья, содержание азотсодержащих соединений пропорционально пониженной доле последнего. Содержание азота в пиве может быть снижено путем применения адсорбента.
К азотистым соединениям также относят биогенные амины, которые в высокой концентрации вместе со спиртом могут вызывать аллергию, головные боли и мигрень. В пиве такие амины присутствуют в количестве 8 - 3 0 мг/л, а в инфицированном пиве их содержание гораздо выше (до 150 мг/л). К таким аминам относятся пирролидин, триптамин, 2-фенилэти-ламин, путресцин, кадаверин, гистамин, тирамин и спермидин. Высокое содержание биогенных аминов обусловлено обычно тирамином, кадаверином и триптамином. В пшеничном пиве содержание аминов весьма незначительно. Особое внимание уделяется гистамину, содержание которого в 12 %-ном пиве составляет в среднем 0,15-0,20 мг/л.
Амины выделяются из солода, хотя основная их часть образуется в процессе приготовления сусла. В ходе биологического подкисления сусла увеличения содержания аминов не отмечается. Причиной повышения содержания аминов в пиве являются бактерии, приводящие к порче сусла, а также микроорганизмы, вызывающие порчу пива; например, некоторые виды Lactobacillus вдвое повышают содержание аминов в пиве.
При своевременном устранении проблемы с образованием нитрозаминов их содержание в пиве составляет менее 0,5 мкг/кг.
Содержание азотсодержащего пурина в нормальном пиве (содержание алкоголя около 3,5 %) составляет 45 мг/кг, а в слабоалкогольном пиве при низкой массовой доле CB начального сусла - лишь 26 мг/кг.
7.1.1.3. Содержание глицерина (побочного продукта брожения) в пиве составляет 1200-1600 мг/л.
7.1.1.4. Минеральные вещества составляют 3-4 % экстрактивных веществ пива (1,4-1,8 г/л). Из катионов доминирует калий (около 550 мг/л), содержание натрия составляет 4 0 - 5 0 м г / л, кальция (в зависимости от качества воды) -15-50 мг/л, а магния - чуть менее 100 мг/л. Анионный состав 1 л пива, существенно обусловленный качеством пивоваренной воды и количеством вносимых хмелепродуктов, складывается из 30-250 мг сульфатов, 100-200 мг хлоридов, 20-60 мг силикатов, 370-490 мг фосфатов (органических и неорганических), а также 5-25 мг нитратов. Кроме того, в пиве определяются следы железа (около 0,1 мг/л), меди (около 0,1 мг/л), марганца (0,15 мг/л), цинка (около 0,05 мг/л) и алюминия (около 0,2 мг/л). Предельно допустимые нормы содержания в пиве ртути - 3 мкг/кг, свинца - 0,2 мг/кг и кадмия - 0,03 мг/кг.
Необходимо осознавать, что процесс пивоварения - это своего рода «процесс очищения», при котором в ходе технологических операций следы упомянутых элементов остаются на фильтре, в пивной дробине, во взвеси и в дрожжах. Тем не менее во всем мире к качеству сырья для пивоварения предъявляются высокие требования. Осуществляется жесткий контроль на предмет присутствия в сырье следов средств для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, полициклических ароматических углеводородов, микотоксинов и остатков моющих средств. Присутствие в пиве радионуклидов (йода 131, цезия 134 и 137) определить практически невозможно.
7.1.1.5. Дубильные вещества образуются из солода и хмеля (соответственно две и одна треть). Их содержание в пиве составляет около 150-200 мг/л, причем доля конденсируемых дубильных веществ состоит из антоцианогенов (50-70 мг/л) и катехинов (10-12 мг/л. Содержание танноидов составляет от 10 до 40 мг/л.
7.1.1.6. Содержание горьких веществ в пиве в зависимости от его типа варьирует от 12 до 50 мг/л, включая 0,5-1,5 мг/л неизомеризованных α-кислот, 1-3 мг/л гулупона, а остальное - это изо-α-кислоты.
7.1.1.7. Что касается солей органических кислот, содержание которых может составлять 300-400 мг/л, то чаще всего определяются пируваты (50-70 мг/л), цитраты (170-220 мг/л), малаты (30-110 мг/л), а также D- и L-лактаты (30-100 мг/л).
7.1.1.8. Содержание витаминов в пиве очень невелико и составляет (примерно): витамин В1 (тиамин) - 30 мкг/л, биотин - 10мкг/л, рибофлавин - 300 мкг/л, пири-доксин - 600 мкг/л, пантотеновая кислота - 1500 мкг/л, ниацин - 7500 мкг/л.
Летучие соединения
К летучим соединениям наряду с водой, спиртом и его производными относят газы (CO2), а также воздух (кислород и азот).
7.1.2.1. Основная масса летучих соединений приходится на долю этилового спирта. В выброженном пиве его содержание в массовых процентах (% масс.) составляет около трети массовой доли CB начального сусла. В слабоалкогольном пиве содержится меньше этилового спирта, а в диетическом пиве несколько больше. Степень сбраживания пива темных сортов меньше, чем у пива светлых сортов, и содержание спирта в темных сортах соответствует нижней границе следующих показателей:
| безалкогольное пиво | менее 0,5 об. |
| низкокалорийное (слабоалкогольное) пиво | 2,5-3% об. |
| светлое лагерное, Pilsener и Export | 4,7-5,3% |
| диетическое около | 4,8 % об. |
| крепкое пиво | 5,9-7,5 % об. |
7.1.2.2. Доля побочных продуктов брожения (при низовом брожении) складывается из высших спиртов (60-120 мг/л), летучих органических кислот (например, уксусной - около 120-200 мг/л и муравьиной -20 мг/л), сложных эфиров (20-50 мг/л) и альдегидов (в частности, ацетальдегида) - около 5-10 мг/л (см. раздел 3.2.6). Общее содержание диацетила (диацетила и 2-ацетолактата) не должно превышать 0,08 мг/л, а содержание ацетоина - не более 3,0 мг/л.
7.1.2.3. Для формирования вкуса, пенообразующей способности и усваиваемости пива большое значение имеет содержание CO2, составляющее 0,35- 0,55 % масс. В бочковом пиве, содержание CO2 невелико -0,40-0,48 %, тогда как у бутылочного пива оно может составлять 0,48-0,55 %. Для сравнения в «белом» пиве (Вайсбир, Weissbier) содержание CO2 составляет 0,60-1,0 %.
7.1.2.4. Присутствие в пиве воздуха (кислорода) отрицательно сказывается на его биологической стойкости, физико-химической и вкусовой стабильности. Во избежание ухудшения качества пива общее содержание кислорода в пиве (включая растворенный кислород и кислород воздуха в пространстве горлышка бутылки) не должно превышать 0,35 мг/л, а для пива Export - еще ниже (см. раздел 5.3.6.5). При содержании кислорода около 1,0 мг/л начинается быстрая порча пива (см. раздел 7.6.5.3).
Классификация пива
Пиво подразделяют на типы, виды, классы и сорта.
По типу пиво подразделяют на пиво низового брожения и пиво верхового брожения. Классы пива (по классу налогообложения) зависят от состава пива: «одинарное» пиво (2-5,5% CB начального сусла), «разливное» пиво (7-8 %), «нормальное» пиво (11-14 %) и «крепкое» пиво (свыше 16 %). Производство «промежуточного» пива, концентрация начального сусла в котором выходила за указанные области, было запрещено. После 01.03.1993, когда в ФРГ с безалкогольного пива налогообложение было снято, а налогообложение пива, зависящее от процентного содержания начального сусла (например, 11-11,99 %), повысилось, понятия о классах, привязанные к старой системе налогообложения, уже не применяются. Тем не менее на этикетке указываются содержание спирта (в % об), а также информация о плотности начального сусла (П = 11). Иногда приводят также фактическую массовую долю CB начального сусла (например 11,8%). Чтобы обеспечить потребителей сортами пива привычной крепости, в новом законе ФРГ о пивоварении для определенных сортов пива предусмотрена минимальная массовая доля CB начального сусла, например, для лагерного пива - 10 %, светлого (Hell), Pilsener, темного - 11 %, Export - 12 %, Maerzen, Festbier- 13%, Bockbier- 16%. Относительно диетического пива было принято особое решение, что в нем содержание спирта не должно превышать показатели для нормального светлого или пива Pilsener (см. разделы 7.10.1-7.10.2).
Вид пива определяется преимущественно его цветом и особенностями вкуса. Так, необходимо различать светлые (Pilsener, Dortmunder, Muenchener) и темные виды пива (Muenchner, Kulmbacher), а также пиво, среднее по окраске между темным и светлым (Wiener). Эти виды пива получают при использовании пивоваренной воды с особым составом, определенного типа солода, того или иного вида и количества хмеля, способа затирания, а также брожения и дображивания. То же относится и к пиву верхового брожения (см. главу 8).
Свойства пива
Общие свойства
7 .3.1.1. Удельная масса пива составляет 1,01-1,02 г/см3. По сравнению с соответствующим показателем экстракта она несколько меньше из-за наличия в пиве спирта.
7.3.1.2. Вязкость пива составляет 1,5-2,2 мПа-с и зависит прежде всего от степени расщепления α-глюкана (содержания декстринов), содержания высокомолекулярных белковых соединений, а также ß-глюкана.
7.3.13. Поверхностное натяжение пива (42-48 дин/см) зависит от содержания спирта и содержания горьких веществ хмеля (от массовой доли CB начального сусла оно не зависит).
7.3.1.4. Значение pH нормального пива низового брожения составляет от 4,25 до 4,6. Для формирования приятного вкуса и обеспечения требуемой стойкости пива желательно низкое значение pH (высокое значение pH нежелательно и является следствием определенного состава пивоваренной воды и качества солода). Более того, высокое значение pH свидетельствует о недостаточном брожении, а также об использовании некачественных дрожжей. К снижению значения pH пива приводит подкисление сусла, поступающего на кипячение в сусловарочный котел (такое же действие оказывает использование несоложеного сырья).
