Результаты анализов химического состава пива в об­щем близки между собой, некоторые различия зависят от особенностей сырья, технологии и типа пива. Ниже приведен химический состав пива (в среднем), по дан­ным Салетана [200] (в % по массе).

Основную часть экстракта пива (почти 90% от сум­марного содержания сухих веществ) составляют угле­воды, 6,5%—азотистые вещества, 4,3%—минеральные.

В табл. 1 приведен химический состав пива трех типов (по данным Хагена и Драверта) [126]. Использо­вание новейших методов исследования показало, что химический состав пива еще более сложен и многооб­разен. В настоящее время идентифицировано около 400 веществ, входящих в состав экстракта пива.

Как видно из данных табл. 1, в пиве содержится значительное количество таких углеводов, как маль­тоза, мальтотриоза, высокомолекулярные олигосахари­ды, декстрины, пентозаны.

В табл. 2 приведен состав углеводов (в %) в трех образцах сусла и пива отечественных заводов по дан­ным Шмидта [77], полученным с использованием коли­чественной бумажной хроматографии.

Общее количество сбраживаемых сахаров сусла состав­ляет примерно до 80% от суммарного содержания уг­леводов. В пиве остается около половины мальтотрио­зы от ее количества в сусле. Остальные олигосахариды и декстрины сусла переходят в пиво почти без изме­нения. Благодаря выделению дрожжами во время бро­жения и дображивания полисахаридного материала (глюкоманнана) фракция декстринов пива может быть даже несколько увеличена по отношению к суслу.

Из сравнения данных табл. 1 и 2 можно видеть, что в отечественном пиве содержится значительно больше мальтозы и мальтотриозы, чем в зарубежном (1,5—1,9 и 0,5% соответственно), что говорит о меньшей выбро- женности нашего пива. Об этом же свидетельствует и низкий процент спирта.

Среди содержащихся в пиве азотистых веществ, имеющих большое значение для развития микроорга­низмов, находятся аминокислоты, пептиды различной молекулярной массы, вплоть до высокомолекулярных полипептидов. Некоторые из пептидов пива отсут­ствуют в сусле, следовательно, они выделяются дрож­жами во время брожения [226]. Сведения о высокомо­лекулярных азотистых веществах пива приведены в главе II.

Пептиды сусла потребляются дрожжами селектив­но, причем, по данным Баррета и Кирзопа [79], по не­известной пока причине предпочтительнее используют­ся пептиды, образовавшиеся при затирании, а не при солодоращении.

. В табл. 3 приведены данные об изменении фракций пептидов сусла в результате брожения, полученные в научно-исследовательском институте пивоварения Анг­лии [183].

В сусле и пиве содержатся различные аминокисло­ты, основная часть которых образуется при солодора­щении и затирании, а некоторое количество выделяется дрожжами при брожении.

В табл. 4 указан аминокислотный состав (в мг/100 мл) трех типов сусла (концентрация сусла примерно 12%), причем для некоторых типов сусла приведены результаты анализа двух различных об­разцов.

Изменение пептидного состава сусла при брожении

Сусло, приготовленное из различного сырья, по раз­ным технологическим режимам, различается по количе­ству отдельных аминокислот, однако все образцы со­держат в наибольшем количестве пролин. Помимо про­лина, в разных образцах сусла преобладающими ами­нокислотами оказываются лейцин, валин, фенилаланин,, аланин, аргинин, глютаминовая кислота, серин и аспа­рагин.

По легкости и быстроте потребления дрожжами аминокислоты делятся на 4 группы [154]:

группа А (наиболее легко ассимилируются) —глю­таминовая и аспарагиновая кислоты, аспарагин, глюта­мин, серин, треонин, лизин, аргинин;

группа Б (потребляются медленнее, чем аминокис­лоты группы А) — валин, метионин, лейцин, изолейцин, гистидин;

группа В (потребляются медленнее, чем аминокис­лоты групп А и Б) — глицин, фенилаланин, триптофан, тирозин, аланин;

группа Г (потребляются очень медленно) — пролин.

Такое деление аминокислот может рассматривать­ся как приблизительное, поскольку, очевидно, у раз­личных штаммов дрожжей могут быть специфические особенности в аминокислотном обмене.

Проследить за изменением аминокислотного состава сусла (в мг/100 мл) по ходу процессов брожения и дображивания позволяют данные Сандегрена [по 12] (табл. 5).

Во время брожения и дображивания количествен­ный состав аминокислот значительно изменяется. Во время размножения дрожжей и брожения в основном потребляются аспарагиновая кислота, аспарагин, серии, треонин и глютаминовая кислота, в меньшей степени — лейцин, изолейцин, лизин, валин и фенилаланин. При дображивании происходит сильное уменьшение коли­чества аланина, у-аминомасляной кислоты, аргинина, гистидина, изолейцина, лейцина, лизина, фенилаланина, тирозина и валина. Если во время брожения аминокис­лоты потребляются дрожжами в основном на построе­ние биомассы, т. е. на синтез белков, то в период до­браживания большее значение приобретают биохими­ческие превращения аминокислот под влиянием фер­ментных систем дрожжей.

Содержание аминокислот

В ходе брожения и дображивания происходит по­степенное уменьшение в среде свободных аминокислот: в сусле их содержание составляет 36% от общего ко­личества азотсодержащих веществ, а в готовом пиве всего 17%.

Важную, но малоисследованную группу азотистых веществ пива составляют нуклеотиды. Установлено, что некоторые нуклеотиды влияют на вкус пива. Напри­мер, добавление к пиву 10 мг/л гуанозин-5-монофосфа- та приводило к повышению полноты вкуса [183]. Хро­матографический анализ показал, что пиво содержит больше нуклеотидов, чем сусло. Содержащиеся в пиве нуклеотиды образуются главным образом во время брожения, причем штаммы дрожжей различаются по биосинтезу этих соединений [99].

В результате жизнедеятельности дрожжей в пиве образуются кислоты, альдегиды, эфиры, высшие спирты. Для примера в табл. 6 приведены количества (в мг/л) некоторых жирных кислот в финском пиве ни­зового и верхового брожения [229].

Указанные в таблице колебания в количестве зави­сят от штамма дрожжей. В пиве низового брожения существенно больше капроновой и каприловой кислот.

В табл. 7 указаны количества ароматических ве­ществ (в мг/л) в пиве низового и верхового брожения,

Таблица 7 Содержание ароматических веществ

определенные газо-жидкостной хроматографией в 390 образцах пива [80].

Из приведенных данных видно, что в наибольшем ко­личестве в пиве содержатся изоамиловый спирт, р-фе- нилэтанол, этилацетат и диметилсульфид. Однако аро­мат пива не находится в прямой зависимости от содер­жания ароматических веществ в пиве, а в значительной степени определяется пороговой величиной чувстви­тельности органов чувств человека по отношению к тому или иному веществу. Например, пороговая вели­чина аромата [229] для изоамилового спирта равна 7,0 мг/л, для изоамилацетата — 0,2 мг/л, а для диаце­тила — 0,0025 мг/л.

Состав дубильных веществ (полифенолов) пива под­робно приведен в главе II.

Содержание в пиве витаминов характеризуется сле­дующими данными [126] (в мг/л):

Тиамин (В!) Рибофлавин (В₂) Пиридоксин (В_в) Никотинамид Пантотеновая кислота Фолиевая кислота Биотин (Н) Инозит Холин

В пиве содержится 0,4—1,0 г/л фосфатов, состав­ляющих главную часть буферной системы пива, при­мерно 46 мг/л кальция, 85 мг/л магния, 255—400 мг/л калия, 68—100 мг/л натрия. Таким образом, пиво является богатой питательной средой для развития микроорганизмов, однако обильный и быстрый рост микроорганизмов в пиве, как правило, не происходит из-за влияния четырех факторов:

• кислая среда (pH 4,2—4,5);
• значительная концентрация спирта (до 4% и бо­лее) ;
• бактериостатическое действие хмелевых смол;
• анаэробные пли микроаэрофильные условия и высокая (до 0,5%) концентрация углекислоты.

Одновременное и комплексное действие всех этих факторов приводит к тому, что многие микроорганизмы воздуха, почвы и других внешних источников, попадая в пиво, погибают. Однако целая группа микроорганиз­мов приспособилась к этим условиям и способна быст­ро развиваться в пиве, обусловливая его помутнение и порчу.