13.1. ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА піноутворення та піностійкість
Піна - це дисперсна система, утворена бульбашками вуглекислого газу, оточених тонкою плівкою пива, що містить поверхнево активні колоїдні речовини: білки, декстрини, Меланоїдіни, хмільні смоли. В першу чергу, на піноутворення впливають поліпептиди з високою молекулярною масою (від 10 000 до 50 000 D), які мають одночасно гідрофобними (водовідштовхувальними) і гідрофільними (водопрітягівающімі) властивостями, що гарантує високу поверхневу в'язкість і еластичність плівки пінного міхура.
Гідрофільні зони відповідальні за розчинність в воді, гідрофобні - за поверхнево-активні властивості цих речовин (рис. 13.1). Різні властивості цих зон зумовлюють те, що на межі розділу між газом і водою гидрофильная частина молекули занурена в рідину, а гідрофобна - в газову фазу. Завдяки цьому знижується поверхневий натяг. Збільшення поверхневого натягу при утворенні піни вимагає менше енергії. Завдяки подальшим реакціям піна може стабілізуватися саме за рахунок зміцнення «сегментів» піни. При цьому виникають або сполучні сили, які діють між ланцюжками поліпептидів, або утворюються містки, наприклад, завдяки металам, меланоидинов, изогумулон.
Слід зазначити важливу роль в стабілізації піни високомолекулярних α- і β-глюканов, що характеризуються гідрофільними властивостями. Вони підвищують в'язкість рідини, уповільнюють її стік із сегментів піни і тим самим продовжують час існування бульбашки піни. Крім того, вуглеводи можуть з'єднуватися з поліпептидами, утворюючи глікопротеїди, які також сповільнюють розпад газового міхура. Високий молекулярний вагу поліпептидів і глікопротеїдів сприяє цьому процесу.
Низькомолекулярні азотисті сполуки, такі як амінокислоти і олігопептиди, при їх високому вмісті можуть витісняти поліпептиди з плівки і тим самим знижувати стійкість піни. Такими ж властивостями володіють гліцериди, стерини, жирні кислоти і високомолекулярні полімерні поліфеноли, жири, ефіри, сульфіти. Спеціальні аніонні і катіонні добавки (див. Розділ 10.7.6) до миючих і дезінфікуючих речовин також можуть надавати несприятливий вплив на піну.
Етанол, який зменшує поверхневий натяг, може до певного рівня (масової частки в пиві до 5-6%) покращувати піностійкість, але при більш високих концентраціях призводить до погіршення піноутворення.
13.1.1. Вплив пивоварної сировини на піноутворення
Вода грає непряму роль в утворенні піни. Відзначається, що зі зменшенням залишкової лужності і тим самим зі зниженням рН затору зменшується стійкість піни.
Хміль. На стійкість піни впливають поліфеноли хмелю. Досліди показали, що стабільність піни підвищувалася із застосуванням Шишкова хмелю, стандартного екстракту або чистого екстракту гірких речовин в зазначеній послідовності. Екстракт, бідний дубильними речовинами, давав краще піноутворення в порівнянні з Шишковим хмелем. При використанні стандартного екстракту сорт хмелю, незважаючи на варіюється частку дубильних речовин, не мав значення. У той же час гекса-гідро- і тетрагідроізогумулони, які можна отримати з α-гірких кислот, покращують консистенцію і стійкість пивної піни.
Є відомості, що дворядні і шестирядним (озимі) ячмені дещо відрізняються за здатністю утворювати піну. Солод з озимого ячменю має гіршу ступінь ціноутворення, що можна пов'язати з підвищеною часткою дубильних речовин, що сприяють зменшенню піноутворення.
13.1.2. Вплив технологічних операцій на піноутворення
Затирання. На стабільність піни практично не впливають способи дроблення солоду (настойний або отварочном), а також ступінь каламутності і тривалість фільтрації сусла. Однак слід мати на увазі, що режим затирання, а саме тривалість цитолітичної і білкової пауз визначає рівень пенообразующих білків і глюканов, а отже, піноутворення і пеностойкость пива. Також слід звернути увагу на застосування протеолітичних ферментів, внесення яких в затор не дозволяє контролювати співвідношення між фракціями білка, а отже, регулювати якість піни.
Бродіння. Встановлено, що на піноутворення впливає тип дріжджів. Так, пухкі дріжджі в порівнянні з пилоподібними, дають, як правило, більш високу стійкість піни. Підвищенню пеностойкости також сприяють технологічні прийоми, що супроводжуються інтенсивним зниженням рН сусла під час бродіння:
♦ аерація сусла;
♦ низька початкова концентрація насіннєвих дріжджів (близько 10 млн / мл);
♦ високий коефіцієнт розмноження дріжджів (К = 4-6).
Висока температура бродіння в більшості випадків призводить до зниження піноутворення, що пояснюється великою кількістю виділяються при теплом бродінні продуктів метаболізму дріжджів, що погіршують якість піни.
Негативний вплив на піну надає висока масова частка сухих речовин початкового сусла, а також інтенсивне перемішування бродить пива і занадто раннє досягнення надлишкового тиску діоксиду вуглецю.
Причиною низької пеностойкости часто є інфікованість пива педіококкамі, які здатні виділяти позаклітинні протеїнази і тим самим завдавати шкоди піноутворення.
Фільтрування пива. При застосуванні нових фільтруючих або адсорбирующих матеріалів можуть виникнути певні проблеми зі стійкістю піни. Є відомості, що при обробці пива ПВПП (див. Розділ 11.5.2) видаляються не тільки викликають помутніння поліфеноли, але також і поліпептиди, що впливають на утворення піни.
Вплив умов транспортування на стабільність піни. При струшуванні шва під час його транспортування утворюються частинки, подібні каламуті пива, в формуванні яких беруть участь білки піни і вуглеводи, причому формування цих частинок інтенсифікується з підвищенням температури зберігання і транспортування.