Влияние кислорода на воду, безалкогольные напитки
Продолжительность производственного цикла получения пива определяется в основном длительностью процесса созревания. Под созреванием пива подразумевают облагораживание молодого пива, выражающееся в улучшении его вкуса и аромата. Достигается это различными физическими и химическими реакциями, протекающими в пиве на стадии дображивания. Образуется много новых химических соединений, которых не было в молодом пиве и которые влияют на органолептические свойства пива. Из дрожжевых клеток выделяются компоненты, придающие готовому продукту определенные консистенцию и вкус. В результате всех процессов устанавливается равновесие между различными ароматическими компонентами [1].
Природа созревания пива очень сложна. Несомненно, что при выдержке пива происходит эфирообразование.
При созревании пива в нем снижается количество побочных продуктов, придающих ему вкус и аромат незрелого пива.
Среди составных веществ пива огромную роль в создании характерного аромата 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 разрушать гармоничность вкуса. По-видимому, нет определенного вещества, которое занимало бы ведущее место среди арома-
тических компонентов пива. В настоящее время выделено и идентифицировано большое 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. Кроме того, на аромат пива большое влияние оказывают сернистые соединения. Пивные дрожжи большей частью образуют одинаковые ароматические вещества, однако у разных штаммов количество их значительно колеблется. Это особенно проявляется в образовании эфиров дрожжами.
Не вызывает сомнения, что аэрация усиливает образование ацетальдегида, активируя весь процесс брожения. Имеются экспериментальные данные о высокой концентрации ацетальдегида после брожения более аэрированного сусла, чем после сбраживания менее аэрированного.
Аэрация сусла, в частности горячего, способствует удалению Н28 и ЗОз, но может увеличить концентрацию диметил-сульфида[1].
Аэрация не увеличивает содержание диацетила в пиве, но повышает активность 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 сбраживание 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, образующихся в процессе брожения и созревания пива. Незначительное содержание этих соединений не дает возможности определить их с помощью химических методов. Сложность состава и микроконцентрация компонентов позволяют применять методы физико-химического анализа, из них наиболее объективный для идентификации компонентов — метод газожидкостной хроматографии [2].
Цель работы — исследование состава летучих продуктов, образующихся при брожении и дображивании пива, обеспечивающих его вкус и аромат при получении безалкогольного пива с использованием аэрации сусла кислородом воздуха.
В задачи исследований входило: определение оптимальных параметров процесса хроматографии для исследования качественного состава летучих компонентов; определение времени выхода чистых летучих компонентов; исследование процессов брожения и дображивания при получении безалкогольного пива при помощи аэрации сусла кислородом воздуха; исследование образцов готового безалкогольного пива и проведение сравнительного анализа результатов.
Показатель |
Значение |
Материал колонки, м |
Сталь |
Длинна колонки, м |
3,0 |
Внутренний диаметр колонки, мм |
2,0 |
Твердый носитель неподвижной фазы |
Chromaton N-AW-HMDS |
Неподвижная жидкая фаза |
Carbowax-300 |
Концентрация НЖФ на твердом носителе,% |
15 |
Объем пробы, мкл |
0.5-10.0 |
Температура термостата колонки,ºС |
60 |
Температура испарения, ºС |
200 |
Температура детектора, ºС |
200 |
Расход газа-носителя, см3/мин-1 |
20 |
Расход газов для пламенно-ионизационного детектора, см3/мин-1: | |
Водород |
30 |
Воздух |
300 |
Приготовленное сусло до задачи дрожжей аэрировали кислородом воздуха до следующих концентраций: в контрольном образце — 6-8 мг/дм3 в опытном образце — 40-45 мг/дм3 [3, 4, 5].
Для насыщения сусла кислородом использовали экспериментальную установку, 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 компонентов в процессе работы был применен газохроматографический анализ (надосадочная колонка), при котором соблюдались определенные параметры хроматографии, оптимальные для максимального разделения 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 интересующего и стандартного веществ (пло-щади); fi — калибровочный множитель для определяемого соединения относительно стандартного вещества, fi= 1;
qст,qсм — количества стандартного вещества и анализируемой смеси, отобранные и смешанные для анализа.