Фактори, що впливають на синтез діоксиду сірки в пиві

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фактори, що впливають на синтез діоксиду сірки в пиві

Б.І. Хіврич, канд. техн. наук, Б.В. Роздобудько, аспірант®'1

Національний університет харчових технологій

FACTORS AFFECTING THE SYNTHESIS OF SULPHUR DIOXIDE IN BEER

B.l. Hivrich, B.V. Rozdobudko

National University of Food Technologies

ABSTRACT

The influence of different yeast, and basic technological factors on the content of sulfur dioxide in beer.

Established that yeast actively synthesizing sulfur dioxide in the first 3 -- 5 days of fermentation. At the stage of fermentation, the content of sulfur dioxide may be virtually no variable or decrease. Increased concentrations of wort leads to higher content of sulfur dioxide in beer, with the greatest synthesis of sulfur dioxide occurs within solids concentration of 10 % to 12 %, while increasing the concentration of solids in the original wort decreases the intensity of synthesis. Dry yeast synthesize smaller amount of sulfur dioxide. By increasing the concentration of yeast cells in the wort of 15 million/ml to 25 million/ml and increase the degree of aeration of wort oxygen in the range of 4 to 12 mg/I leads to a decrease in the synthesis of sulfur dioxide in beer.

Проведено дослідження впливу різних рас дріжджів, а також основних технологічних факторів на вміст діоксиду сірки в пиві. Встановлено, що дріжджі активно синтезують діоксид сірки в перші 3--5 діб зброджування сусла. На стадії доброджування пива, вміст діоксиду сірки може залишатися практично без змін, або зменшуватися.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СИНТЕЗ ДИОКСИДА СЕРЫ В ПИВЕ

Б.И. Хиврич, Б.В.Роздобудько

Национальный университет пищевых технологий

Проведено исследование влияния различных рас дрожжей, а также основных технологических факторов на содержание диоксида серы в пиве. Установлено, что дрожжи активно синтезируют диоксид серы в первые 3--5 суток сбраживания сусла. На стадии дображивания пива, содержание диоксида серы может оставаться практически без изменений, или уменьшаться. Увеличение массовой доли сухих веществ начального сусла приводит к повышению содержания диоксида серы в пиве, причем наибольшие количество диоксида серы синтезируется в рамках массовой доли сухих веществ от 10 % до 12%, а при дальнейшем увеличении массовой доли сухих веществ в начальном сусле интенсивность синтеза уменьшается. При увеличении концентрации дрожжевых клеток в сусле от 15 млн/мл до 25 млн/мл, а также при увеличении степени аэрации сусла кислородом от 4 мг/дм3 до 12 мг/дм3 уменьшается синтеза диоксида серы в пиве.

Вступ

На смак і аромат пива впливає великий спектр сполук: вищі спирти, ефіри, альдегіди, сірковмісні речовини та ін. Вони також є невід'ємною частиною пива, а якщо їх вміст перевищує поріг відчуття, то вони надають напою небажаний смак і аромат.

Діоксид сірки (S02) за класифікацією смаків і ароматів пива, прийнятих Європейською пивоварною конвенцією (англ, скорочено ЕВС) має індекс 0710, який характеризує запах «запалюючого сірника» [1]. За міжнародною класифікацією харчових добавок S02 відносять до групи консервантів з порядковим номером Е220. Зазвичай вміст його в пиві становить менше 10 мг/дм3. Поріг відчуття в пиві у вільному стані становить біля 7 мг/дм3, а в зв'язаному -- 25 мг/дм3 [1,2].

Необхідність контролювання і регулювання вмісту S02 в пиві пов'язана, з одного боку з тим, що невелика його кількість позитивно впливає на органолептичні показники пива, надає йому відчуття свіжості, пригнічує небажані ферментативні процеси, що можуть відбуватися під час зберігання пива [2]. Завдяки антиоксидантним властивостям S02 стабілізує напій, зв'язуючи розчинений кисень і деякі карбонільні сполуки, в тому числі альдегіди Штрекера, які впливають на смакову стабільність під час зберігання пива. З іншого боку, S02 при вмісті значно більшому порогу відчуття негативно впливає на органолептичні показники напою.

Основна кількість S02 в пиві, як відомо [3], утворюється під час головного бродіння внаслідок асиміляції дріжджовою клітиною сульфатів, які в основному надходять в сусло з водою (150--200 мг/дм3). Встановлено [4], що збільшення вмісту іонів сульфату в суслі, за рахунок внесення солей сірчаної кислоти, які містять аніони S042-, в тому числі MgS04, не має значного впливу на підвищення вмісту S02. Проте доведено, що вагомий вплив має кількісний склад таких амінокислот як метіонін, цистеїн, трионін та сирин в суслі [4]. Особливістю біосинтезу S02 в пиві є те, що він має загальний шлях утворення з іншою важливою сірковмісною сполукою сірководнем (H2S), який має дуже низький поріг відчуття -- 4 мкг/дм3, і неприємний аромат, характерний запаху «тухлих яєць» [2,3]. Обґрунтовано [5], що різні режими затирання по різному впливають на амінокислотний склад сусла і тим самим на кількість S02 в пиві. Найбільш сприятливим до накопичення цієї сполуки виявився режим, коли пропускають цитолітичну і протеолітичну паузи, а затирання починають з 62 °С. Очевидно, це пояснюється глибиною ферментативних процесів і меншою кількістю накопичення в суслі сірковмісних амінокислот, що змушує дріжджову клітину під час бродіння використовувати внутрішні механізми асиміляції сульфатів із сусла для накопичення необхідної кількості відповідних амінокислот.

Відомо, що на вміст S02 в пиві істотно впливає не лише якісний і кількісний склад амінокислот, а й такі технологічні фактори як ступінь аерації, концентрація початкового сусла, фізіолого-біохімічні властивості раси дріжджів, кількість їх внесення в сусло перед бродінням та ін. [2, 3, 6]. Проте в науковій літературі цим питанням приділено не достатньо уваги, саме тому важливим є дослідження впливу різних рас дріжджів, а також основних технологічних факторів на вміст S02 в пиві.

Мета дослідження

Встановлення основних факторів, що впливають на синтез діоксиду сірки в пиві.

Матеріали та методи досліджень

Сусло зброджували з використанням рас дріжджів: Rh, 124, 163, Saflager W 34/70. Вміст S02 визначали дистиляційним методом, а концентрацію дріжджів за допомогою камери Горяєва. Вміст кисню визначали на приладі Digox 6.

Результати досліджень

Першим етапом експериментальної роботи було проведення досліджень по визначенню динаміки зміни вмісту S02 під час зброджування сусла двома расами дріжджів: Rh і 163. Ці раси рекомендовані для використання в пивоварінні і характеризуються як глибокозброджуючі з високим ступенем редукції діацетилу та накопиченням вищих спиртів. Два зразки сусла з масовою часткою СР біля 12 % готували в однакових умовах і зброджували при температурі від 12 °С до 13 °С протягом 8 діб. Вміст S02 дистиляційним методом [7]. Динаміку зміни вмісту S02 залежно від тривалості бродіння і раси дріжджів наведено на рис. 1.

Тривалість бродіння, діб

Рис. 1. Графік зміни вмісту S02 залежно від тривалості бродіння і раси дріжджів

пиво сусло діоксид сірка

Результати дослідження показали, що дріжджі активно синтезують S02 в перші 3--5 діб зброджування сусла, тобто в період від стадії «забілу» до стадії «високих завитків». На першій стадії бродіння («забіл») синтез S02 очевидно, пригнічується внаслідок високої концентрації метіоніну. На другій стадії активно ростуть і розмножуються дріжджі («низькі завитки») і зниження вмісту метіоніну в суслі ініціює кількість утворення S02. На третій стадії («високі завитки»), де ріст дріжджів сповільнюється, продовжується незначне накопичення S02 внаслідок зменшення активності сульфідредуктази дріжджової клітини. Досліджувані раси дріжджів синтезують S02 в межах від 7,8 мг/дм3 до 8,4 мг/дм3 Подальша динаміка зміни вмісту S02 на стадії доброджування, залишатися практично без зміни, або може зменшуватися на 10--15 % внаслідок видалення S02 з діоксидом вуглецю і утворення сполук з леткими карбонілами.

В зв'язку з тим, що фізико-хімічні показники сусла, в тому числі кількісний склад амінокислот, в певні мірі залежать від масової частки СР в ньому, тому наступним етапом було проведення досліджень по визначенню вмісту S02 в пиві залежно від масової частки СР початкового сусла при зброджуванні його різними расами дріжджів (Rh, 124,163, Saflager W 34/70). Сусло, отримане за високогустинною технологією, розводили водою до різної масової частки СР і зброджували дріжджами з розрахунку 15 --16 млн. клітин на 1 мл сусла протягом 8 діб при температурі 12--13 °С.

Вміст S02 залежно від масової частки СР в початковому суслі і раси дріжджів наведено в табл. 1.

Таблиця 1. Вмісту S02 залежно від масової частки СР в початковому суслі і раси дріжджів