Образующиеся при брожении лету-чие вещества принадлежат к различным группам химических соединений: высшие спирты, летучие кислоты, эфиры, альде-гиды и их производные, серосодержащие вещества. Пируват и ацетальдегид -- важ-нейшие метаболиты дрожжей (их высокие концентрации создают неприятный букете и снижают качество пива). К концу глав-ного брожения содержание альдегидов повышается, затем оно снижается. Более высокая норма введения дрожжей, повы-шенная температура и брожение под дав-лением увеличивают образование альдеги-дов, перемешивание -- уменьшает [1].

Образование высших спиртов тесно связано с нормой введения дрожжей, аэ-рацией и температурой.

Летучие вещества, в особенности диацетил и ацетальдегид, достигают мак-симальной концентрации при главном брожении. Кроме того, уже на первых стадиях брожения образуются заметные количества летучих органических и жир-ных кислот [1].

Дрожжи образуют в пиве органиче-ские кислоты -- уксусную, пировино-градную, молочную, яблочную, лимон-ную и др., которые присутствуют во всех сортах пива.

Продолжительность производствен-ного цикла получения пива определяет-ся в основном длительностью процесса созревания. Под созреванием пива под-разумевают облагораживание молодого пива, выражающееся в улучшении его вкуса и аромата. Достигается это раз-личными физическими и химическими реакциями, протекающими в пиве на ста-дии дображивания. Образуется много новых химических соединений, которых не было в молодом пиве и которые влия-ют на органолептические свойства пива. Из дрожжевых клеток выделяются ком-поненты, придающие готовому продукту определенные консистенцию и вкус. В ре-зультате всех процессов устанавливается равновесие между различными аромати-ческими компонентами [1].

Природа созревания пива очень слож-на. Несомненно, что при выдержке пива происходит эфирообразование.

При созревании пива в нем снижается количество побочных продуктов, придаю-щих ему вкус и аромат незрелого пива.

Среди составных веществ пива огром-ную роль в создании характерного аро-мата и вкуса играют летучие вещества. Однако концентрации их должны быть ниже определенного уровня. Если этого нет, то отдельные летучие соединения или группы их могут доминировать и раз-рушать гармоничность вкуса. По-видимо-му, нет определенного вещества, которое занимало бы ведущее место среди арома-

тических компонентов пива. В настоящее время выделено и идентифицировано боль-шое число индивидуальных ароматических компонентов пива. По влиянию на аромат пива их можно расположить в следующей последовательности: эфиры, диацетил, кислоты, высшие спирты. Другие авторы [1] на первое место ставят диацетил. Кро-ме того, на аромат пива большое влияние оказывают сернистые соединения. Пивные дрожжи большей частью образуют одина-ковые ароматические вещества, однако у разных штаммов количество их значи-тельно колеблется. Это особенно проявля-ется в образовании эфиров дрожжами.

Не вызывает сомнения, что аэрация усиливает образование ацетальдегида, активируя весь процесс брожения. Имеют-ся экспериментальные данные о высокой концентрации ацетальдегида после броже-ния более аэрированного сусла, чем после сбраживания менее аэрированного.

Аэрация сусла, в частности горячего, способствует удалению Н28 и ЗОз, но мо-жет увеличить концентрацию диметил-сульфида[1].

Аэрация не увеличивает содержа-ние диацетила в пиве, но повышает ак-тивность дрожжей, поэтому на ранних стадиях брожения образуется больше ацетолактата. Это может отрицательно повлиять на количество диацетила в пиве, а следовательно, на качество пива.

При недостатке кислорода сбражива-ние экстракта замедляется, что также может привести к высокому содержанию диацетила в пиве [1].

Основные потребительские свойства пива -- его вкус и аромат, которые зависят от содержания различных, в большей степени летучих соединений, образую-щихся в процессе брожения и созревания пива. Незначительное содержание этих соединений не дает возможности опреде-лить их с помощью химических методов. Сложность состава и микроконцентрация компонентов позволяют применять мето-ды физико-химического анализа, из них наиболее объективный для идентифика-ции компонентов -- метод газожидкост-ной хроматографии [2].

Цель работы -- исследование состава летучих продуктов, образующихся при брожении и дображивании пива, обеспечи-вающих его вкус и аромат при получении безалкогольного пива с использованием аэрации сусла кислородом воздуха.

В задачи исследований входило: опре-деление оптимальных параметров про-цесса хроматографии для исследования качественного состава летучих компо-нентов; определение времени выхода чи-стых летучих компонентов; исследование процессов брожения и дображивания при получении безалкогольного пива при по-мощи аэрации сусла кислородом воздуха; исследование образцов готового безалко-гольного пива и проведение сравнитель-ного анализа результатов.

Приготовленное сусло до задачи дрож-жей аэрировали кислородом воздуха до следующих концентраций: в контроль-ном образце -- 6-8 мг/дм3 в опытном образце -- 40-45 мг/дм3 [3, 4, 5].

Для насыщения сусла кислородом ис-пользовали экспериментальную установ-ку, состоящую из кислородного баллона, редуктора с манометрами, трубки, гермегимески соединяющей баллон с сосудом, ишюлненным пивным суслом (рис. 1).

В аэрированное сусло добавляли дрожжи с нормой задачи 20 млн кл./см3 и проводили брожение и дображивание 110 классической технологии.

Для определения летучих компонен-тов в процессе работы был применен газохроматографический анализ (надосадочная колонка), при котором соблюдались определенные параметры хроматографии, оптимальные для максимального разделе-ния смеси (табл. 1).

Количественную обработку хроматограмм производили вручную, т.е. после определения площадей пиков на хрома-тограмме рассчитывали концентрации компонентов в анализируемом образце

Сi(мг/дм3)без введения калибровочного множителя

где Рi, РСТ -- измеряемые параметры хроматографических пиков интересу-ющего и стандартного веществ (пло-щади); fi -- калибровочный множитель для определяемого соединения относи-тельно стандартного вещества, fi= 1;

qст,qсм -- количества стандартного вещества и анализируемой смеси, ото-бранные и смешанные для анализа.

До анализа дистиллята пива провели идентификацию летучих компонентов, которые в пиве выявляют следующим об-разом: определяют время выхода чистых летучих компонентов и сравнивают с пи-ками на хроматограммах.

Изданных, представленных на рис. 2-7, можно сделать выводы, что в процессе

брожения повышается концентрация всех летучих компонентов в контроль-ном и опытном образцах. В опытном об-разце с содержанием кислорода в сусле 40-45 мг 02/дм3 до задачи дрожжей отме-чаются более высокие значения уксусного альдегида, высших спиртов и этилового эфира уксусной кислоты по сравнению с контролем. Низкое общее содержание летучих компонентов в обоих образцах можно объяснить более низкой концентра-цией начального пивного сусла (7 %).

В процессе дображивания снижается концентрация уксусного альдегида, причем в опытном образце его значение несколько выше, чем в контрольном. Концентрации остальных летучих компонентов при до-браживании продолжают расти. После 10-13 сут дображивания накопление выс-ших спиртов и этилового эфира уксусной кислоты незначительно. Исходя из этого, следует предположить, что процесс добра-живания может занимать 10-13 сут при получении безалкогольного пива.

По окончании процесса созревания проводили исследования безалкогольного пива «2его», полученного в лабораторных условиях (табл. 2).

Анализ физико-химических показате-лей полученного образца готового пива, свидетельствует, что пиво «2его» соот-ветствует безалкогольному пиву.

На основании проведенных исследова-ний можно сделать следующие выводы.

В образцах готового пива, полученного с использованием процесса аэрации сусла перед его брожением, идентифицированы следующие летучие компоненты: ацеталь-дегид, этиловый эфир уксусной кислоты, этиловый спирт, н-пропиловый, изобути-ловый, изоамиловый и амиловый спирты.

В процессе главного брожения повы-шается концентрация всех летучих ком-понентов. В опытном образце с содержа-нием кислорода в сусле 40-45 мг 02/дм3 до задачи дрожжей отмечаются более высокие значения ацетальдегида, высших спиртов и этилового эфира уксусной кис-лоты по сравнению с контролем.

Общее низкое содержание летучих компонентов в обоих образцах (опыт и контроль), по-видимому, является след-ствием низкой концентрации начального пивного сусла (7 %).

В процессе дображивания снижает-ся концентрация ацетальдегида, причем в образце с аэрацией сусла его содержа-ние несколько выше, чем в контрольном. Концентрации остальных летучих компо-нентов в ходе дображивания продолжают расти, что свидетельствует о процессе созревания пива

После 10-13 сут дображивания на-копление высших спиртов и этилового эфира уксусной кислоты незначительно, из чего можно сделать вывод, что процесс дображивания при получении безалко-гольного пива проводят не более 13 сут.

Страницы: 1, 2, 3, 4