В большинстве экспериментальных работ, посвященных вопросу стабилизации пива против коллоидного помутнения, испытывается, обычно несколько различных стабилизаторов для установления особенностей действия каждого из них и выбора наиболее эффективного. Только такие одновременные сравнительные опыты дают основания для оценки эффективности того или иного препарата. Сравнивать между собой данные разных исследователей весьма трудно, необходимо учитывать различия в методах исследования, условиях обработки и свойствах исходного продукта.
Ниже приводятся некоторые конкретные результаты исследований, выполненных разными авторами, в которых сравнивались особенности действия и эффективность стабилизаторов разных типов (органические и неорганические адсорбенты, ферментные препараты,, осадители и т. д.). Методы оценки действия стабилизаторов, использованные в этих работах, будут подробно описаны в главе VI.
Рункель [199] сравнивал действие полиамидных: смол, поливинилпирролидона и Стабификса (табл. 61).
Таблица 61
Сравнение действия на пиво различных стабилизаторов
Продолжение табл. 61
Лучшие результаты по ускоренному тесту показал по- дивинилпирролидон (АТ-496), затем Стабификс. Автор отмечает, что доза АТ 100 г/гл была, очевидно, слишком велика, так как адсорбция антоцианогенов составила 77,6%. По мнению Макфарлана, к пиву надо добавлять столько АТ, чтобы из него было удалено примерно 35% антоцианогенов.
Действие различных стабилизаторов при разной продолжительности выдержки пива в подвале .
Продолжение табл. 62
Вэй [243] изучал влияние нискольких стабилизирующих средств при различной длительности выдержки пива в подвале: длительная 60 рут и короткая— 12 сут, из которых 5 сут при температуре 18° С. Некоторые данные, полученные в этой работе, приведены в табл. 62.
Из данных табл. 62 видно, что показатели как контрольного, так и опытных образцов пива по коллоидной стойкости и пенообразованию лучше в том случае, если пиво длительно выдерживается в подвале при низкой температуре. Из стабилизирующих средств лучшее действие оказывают перлон и кизельгель. Бентонит и ферментный препарат несколько ухудшали пенистые свойства пива. Отмеченное в некоторых образцах увеличение коагулируемого азота может быть обусловлено укрупнением полипептидных молекул, происходящим во время выдержки. Резкое снижение этой фракции азотистых веществ в образце пива, обработанном бентонитом, еще раз подтверждает широту и неспецифич- ность действия этого адсорбента. Дегустация пива показала, что контрольное пиво даже при короткой выдержке не имело какого-либо побочного или чужеродного привкуса. Пиво, обработанное стабилизирующими средствами, при длительной выдержке также не имело существенных отличий во вкусе, при короткой же выдержке из четырех опытных образцов три (обработанные бентонитом, кизельгелем и перлоном) имели небольшие отклонения во вкусе.
Таблица 63
Действие стабилизаторов на пиво с низким содержанием антоцианогенов
Испанские исследователи [190] сравнивали действие различных белковых стабилизаторов на пиво с низким содержанием антоцианогенов (приготовлено из сусла, полученного с применением формальдегида при затирании). В опытах использовалась также тщательная двух- и трехкратная фильтрация пива (табл. 63, рис. 39).
На основании проведенных исследований авторы пришли к выводу, что лучшие результаты по стабилизации пива дают ферментные препараты (коллупулин и папаин) и бентонит. Необходимо отметить, что в этих опытах использовалось пиво с низким содержанием антоцианогенов и воздуха и была применена интенсивная фильтрация.
Рис. 39. Динамика помутнения пива, обработанного различными стабилизирующими средствами:
/—контроль; 2—танин LS экстра (4 г/гл);
3 — папаин Merck 350 (4 г/гл); 4—Коллу¬пулин (двойной концентрации 2 г/гл);
5 — Бентопур R (100 г/гл); 6 — Дальцин+5 (10 г/гл); 7 — Стабиквик (25 г/гл).
Помимо однократной обработки пива различными белковыми стабилизаторами, в этой работе использовалась комбинированная обработка сначала коллупулином (при выдержке), а затем, после предварительной фильтрации, другими стабилизаторами. Оказалось, что обработка только ферментным препаратом позволяла получить пиво, которое оставалось совершенно прозрачным в течение 6 мес, и дополнительная обработка другими стабилизаторами не приводила к какому-либо улучшению.
Басаржова и Фактор [83] исследовали комбинированную обработку пива стабилизирующими средствами и фильтрацией через пластины Стабил-S. Все образцы пива для контроля фильтровали через обычные пластины КК7. В пиво при дображивании добавляли 4 г/гл танина и 4 г/гл кристаллазы или один танин. Для оценки стойкости использовали первый вариант ускоренного теста (выдержка бутылок с пивом при 40° С и 0°С). Для пересчета числа циклов в дни стойкости использовали коэффициент 22, предложенный Шильдом. Полученные в работе результаты приведены в табл. 64.
Фильтрация пива через пластины Стабил-S приводила к резкому повышению стойкости. Даже контрольное пиво, не обработанное никакими стабилизирующими средствами, после такой фильтрации стало выдерживать 16—25 циклов нагревание — охлаждение, в то время, как пиво, профильтрованное через пластины КК7, выдерживало только 1 цикл. В табл. 64 нет совпадения между предполагаемой по ускоренному тесту и действительной стойкостью в днях.
Таблица 64
Действие на пиво танина, кристаллазы и фильтрации через пластины Стабил-S
Продолжение табл. 64
Молль и др. [159] сравнивали эффективность раздельного и совместного применения танина и протеолитического фермента, причем танин добавляли при выдержке, а фермент — после фильтрации.
Получены следующие показатели мутности (в ед. ЕВС) в ускоренном тесте (7/1 —40°С/0°С):
Контроль - 8,9
Танин - 6,0
Протеолитический фермент -3,1
Танин + протеолитический фермент - 1,5
Протеолитический препарат оказался более эффективным. Лучшие результаты были получены при совместном действии обоих стабилизаторов.
В работе Драверта и сотрудников [109] сравнивалось раздельное и совместное действие Поликлара АТ и папаина. Доза Поликлара была небольшой — 24 г/гл пива. Оценка в этом случае производилась установлением числа циклов нагревания до мутности 2 ед. ЕВС (табл. 65).
В этом опыте обработка одним Поликларом АТ в небольшой дозе приводила к значительному повышению стойкости (увеличение числа циклов). Совместная обработка Поликларом и папаином в самой низкой дозировке давала только небольшое дополнительное повышение стойкости.
Действие Поликлири АТ и папаина на пиво
Увеличение доз папаина приводило к снижению эффективности стабилизирующей обработки.
Сравнение эффективности Поликлара АТ и кизель- гелевого препарата (Косуби) было проведено Вэем и сотрудниками [244]. Поликлар АТ применялся в дозе 50 г/гл, кизельгелевый препарат — в дозе 80 г/гл. Способы обработки обоими препаратами были различны: кизельгелевый препарат добавляли при кизельгуровой фильтрации, Поликлар АТ действовал 24 ч в специальном танке, после чего пиво фильтровали через кизельгур (табл. 66).
Т а б л и ц а 66
Действие Поликлара АТ и кизельгелевого препарата на пиво
Из данных табл. 66 видно, что более эффективным оказался препарат кизельгеля. Установлено, что обработка кизельгелем и особенно Поликларом повышает пенистые свойства пива при его хранении. Этот факт объясняют удалением адсорбентами веществ, отрицательно влияющих на образование пены пива.
Болгарские исследователи [88, 89, 185] нашли, что хороший стабилизирующий эффект дает применение 3—5 г/гл кристаллазы совместно с 3—5 г/гл аскорбиновой кислоты.
Во ВНИИПБПе (Покровская, Кислякова, Терешина, Марченко) проводилось сравнительное изучение эффективности ферментных препаратов, обладающих стабилизирующим действием, и стабилизаторов-адсорбентов. В табл. 67 приведены результаты опыта, в котором пиво обрабатывали двумя ферментными препаратами— Амилоризином ГЮх, внесенным в дозе 1 г/гл в начале брожения, и Протосубтилином ГЮх, добавленным в такой же дозе к части молодого пива в начале дображивания. После окончания срока выдержки половину каждого пива обрабатывали в течение 24 ч Стабиквиком в дозе 100 г/гл, после чего фильтровали и анализировали.
Таблица 67
Действие ферментных препаратов и Стабиквика на пиво
Примечание. —препарат не добавлялся; + препарат добавлялся.
Опыт показал, что контрольное пиво после обработки Стабиквиком дает очень слабое помутнение после охлаждения в течение 24 ч при 0° С. Несколько уменьшается и таниновый показатель. Такая же величина танинового показателя была получена и при использовании протеолитического препарата, но холодная муть в этом случае уменьшалась слабо.
Добавление в начале брожения Амилоризина ГЮх, который обладает сахарогенным и протеолитическим действием, также приводит к снижению танинового показателя и холодного помутнения. Значительное улучшение этих показателей было получено в том случае, если пиво обрабатывалось еще и Стабиквиком. Однако самое сильное снижение холодного помутнения пива было достигнуто комплексной обработкой пива Амило- ризином при брожении, Протосубтилином при добра- живании и Стабиквиком при фильтрации. В табл. 68 приведены результаты сравнения стабилизаторов адсорбционного действия — Стабиквика и Поликлара АТ.
Таблица 68 Действие стабилизаторов-адсорбентов на пиво
В условиях лабораторного опыта Поликлар АТ оказался более эффективным.
В табл. 69 приведены результаты определения в производственных условиях эффективности Стабиквика и Амилоризина ГЮх как при раздельном, так и при совместном их использовании. Амилоризин в дозе 0,2 г/гл вносили в начале брожения, Стабиквик в дозе 25 г/гл — в молодое пиво.
Таблица 69
*Контрольное пиво было плохо осветлено, и через 2 сут его мутность достигла 2 ед. ЕВС.
Этот и другие аналогичные опыты показали, что пиво, полученное с добавлением Амилоризина в начале брожения, лучше осветлено и имеет повышенную стойкость. Наибольшей стойкостью обладало пиво, подвергнутое комплексной обработке — Амилоризином в начале брожения и Стабиквиком при дображивании.
Вэй и др. [244] отметили, что на эффективность стабилизирующего действия Поликлара АТ влияет температура обработки пива. В табл. 70 показано содержание полифенолов и результаты ускоренного теста после обработки пива тремя адсорбентами при температуре 0 и 5° С.
Таблица 70
Сравнение действия стабилизаторов в зависимости от температуры обработки
При.использовании Поликлара АТ более эффективна обработка при несколько повышенной температуре (5° С), в то время как два других адсорбента лучшие результаты показали в случае обработки при более низкой температуре.
Сильное повышение стойкости образца пива, обработанного Поликларом АТ при 5° С, по сравнению с пивом, обрабатываемым этим адсорбентом при 0° С, сопровождается очень незначительным уменьшением содержания полифенолов. Очевидно, при 5° С имеет место адсорбция именно тех веществ, которые особенно сильно влияют на образование мути.
В случае применения бентонита и кизельгеля при 0° С была достигнута также значительная стойкость пива при сравнительно высоком содержании в нем полифенолов. Это может быть объяснено уменьшением количества высокомолекулярных полипептидов, к которым эти адсорбенты обладают особенно сильным сродством.
За рубежом запатентованы стабилизирующие средства, содержащие как силикагели, так и поливинилпир- ролидон. Эти адсорбенты удаляют одновременно и полипептиды и полифенолы.
Из изложенного следует, что высокой стойкости можно добиться сильным снижением в пиве содержания веществ, вызывающих помутнение, т. е. полипептидов, и особенно полифенолов. Однако резкое уменьшение содержания в пиве какого-либо из этих компонентов коллоидной мути неминуемо приводит к ухудшению качества пива. Так, сильное, снижение количества полипептидов приводит к ухудшению пенистых свойств пива и создает ощущение пустоты во вкусе. Еще большее отрицательное влияние на вкус оказывает сильное уменьшение в пиве количества полифенолов. Поэтому наиболее эффективный путь — это небольшое снижение именно тех полипептидов и полифенолов, которые в наибольшей степени ответственны за появление помутнения. Стабилизирующая обработка должна быть такой, чтобы по возможности не затрагивать веществ, создающих нормальный, приятный аромат и вкус готового пива.
Обширный фактический материал, приведенный выше, показывает, что в различных условиях, на разном сырье, с разным пивом эффективными могут оказаться различные стабилизирующие средства 1157, 217].
В настоящее время, несмотря на то, что многое в механизме и условиях образования коллоидного помутнения уже известно, все еще нет достаточно полного и точного представления об индивидуальных веществах как полипептидной, так и полифенольной природы, наиболее опасных для образования мути, и способах, позволяющих селективно удалить только лишь эти вещества. Однако любая обработка должна приближаться к такой селективности. Сейчас еще нельзя дать одну, неизменную систему стабилизирующей обработки, которая была бы эффективна для любого пива, приготовленного из любого сырья по различным технологическим режимам и при разных условиях.
Поэтому специалисты-технологи на каждом заводе должны подходить к вопросу получения стойкого пива творчески, отбирая из арсенала возможных стабилизирующих средств те, которые окажутся наиболее эффективными именно на этом заводе, при использовании сырья и технологических режимов, принятых на данном производстве. Тем не менее могут быть даны некоторые общие рекомендации.
На основании исследовательской работы, выполненной у нас в стране, с учетом зарубежного опыта стабилизации пива в настоящее время для отечественных заводов может быть предложена следующая схема стабилизирующей обработки пива:
- добавление в начале брожения в дозе 1—2 г/гл ферментных препаратов, обладающих сахарогенной (а- и р-глюкозидазной и глюкоамилазной) и протеолитической активностями, например Амилоризина ПЮх или Г10х, определенных препаратов глюкоамилаз и т. д. За 1—2 дня до окончания выдержки после предварительной грубой фильтрации или сепарирования пиво обрабатывают в специальном танке Поликларом АТ в дозе 25—30 г/гл для уменьшения содержания полифенолов или Стабиквиком в дозе 100 г/гл для дополнительного удаления высокомолекулярных полипептидов пива и внесенных ферментных препаратов с целью исключения их неконтролируемого действия в бутылках после розлива;
- при отсутствии этих препаратов можно использовать протеолитические препараты, например Протосубтилин Г10х или импортный препарат Чилко, которые надо вносить в молодое пиво при его перекачивании (в дозе 1—2 г/гл первый и 2—3 г/гл второй). Затем целесообразно применить обработку Стабиквиком или Поликларом АТ, как описано выше. Препараты типа Чилко можно вносить в сборники фильтрованного пива. В этом случае препарат будет действовать во время выдержки в сборнике, во время розлива и пастеризации.
Эффективность стабилизирующей обработки будет повышена, если наряду с перечисленными препаратами применить антиоксиданты — аскорбиновую кислоту или глюкозооксидазу, которые целесообразно вносить в сборник фильтрованного пива. Однако необходимо особо подчеркнуть, что любая стабилизирующая обработка будет малоэффективна, если не будут выполняться технологические условия получения стойкого пива, о которых говорилось в главе III.