Протеолитические ферменты А. Протеазы растительного происхождения

В настоящее время для повышения коллоидной стойкости пива в основном используют протеолитические ферменты, предотвращающие белковые помутнения, а также ферменты, позволяющие получить глубоко выброженное пиво.

При использовании протеаз необходимо помнить, что при слишком глубоком расщеплении белков получается пустое пиво с плохой пенистостью, а также с измененным вкусом; при недостаточном же расщеплении белков брожение идет вяло, и дека почти не образуется.

Препараты микробного происхождения не могут гарантировать необходимую степень расщепления белков. Для этой цели используются растительные протеазы, в частности, папаин. Его получают из плодов дынного дерева Carica papaja. Такого рода препараты, но с различными названиями, выпускают многие западные фирмы.

На нашем рынке этот фермент известен под названием Коллупулин (фирма Qist-brocades) или Чилко (голландской фирмы Noarderi). Коллупулин - это продукт, содержащий цистеиновую протеазу, разрушающую протеины пива, которые связываются с ПФ и образуют холодное помутнение. Важно, что этот фермент не влияет на вкус и запах пива и не снижает его пеностойкость. Его расход может составлять от 1 до 5 г на 1 гл пива. Препарат добавляют либо в лагерные танки, либо вводят в трубопровод во время перекачки пива из бродильного аппарата в чан дображивания. Следует обратить внимание на то, что для эффективного действия фермента pH пива должен находиться в пределах от 4,1 до 4,5.

Разработан способ получения пива с длительным сроком хранения, который основан на применении протеолитического фермента коллагеназы. Этот препарат по своим свойствам не уступает папаину (В. Тихонов, 1993).

Б. Бактериальные протеазы

Из отечественных ферментных препаратов, содержащих протеазы, для стабилизации коллоидов пива известен отечественный бактериальный ферментный препарат протосубтилин Г10Х. Кроме того, для получения пива с высокой степенью сбраживания применяют грибной препарат Амилоризин П10Х. Отмечается, что протеолитическая способность протосубтилина выше, чем у импортных препаратов, но стабилизирующая активность выше у последних.

Отмечено, что иногда при использовании ферментных препаратов пиво в процессе хранения приобретает привкус, несвойственный свежему продукту (например, хлебный). Особенно это ощущается в светлом пиве. В связи с этим следует обращать внимание на термостабильность ферментов, так как термостабильные ферменты могут остаться в пиве даже после пастеризации и изменять химический состав пива во время хранения. Так, амилоризин и глюкоамилазы фирмы Rapidase (Франция) термостабильны, а растительные ферменты и протосубтилин - термолабильны.

Из импортных ферментов предлагается бактериальная протеаза Brewers Protease фирмы ЕНР, получаемая из Bacillus subtilis. Этот фермент увеличивает содержание аминного азота, т. е. это экзопротеаза, в то время как для повышения коллоидной стойкости пива важнее действие эндопептидаз, уменьшающих молекулярную массу высокомолекулярных белков (ВМБ). Влияние фермента на стойкость пива может быть опосредованным, так как при высоком содержании аминного азота в сусле процесс главного брожения интенсифицируется, в результате чего в пенном слое будут образовываться комплексы типа белок-белок. Фермент рекомендуется вносить в затор из расчета 0,4-2,0 кг на 1 т зерна (ячменя). Максимальная активность фермента проявляется при температуре 45-50 °С, он инактивируется при 85 °С в течение 10 мин. Стабильная активность препарата наблюдается при pH = 5,5-8,5.

Для повышения степени сбраживания сусла и улучшения его фильтрации используются другие бактериальные ферменты, например, комплексный ферментный препарат Церимикс, в состав которого входят α-амилаза, ß-глюканаза и протеазы. Кроме того, для этой цели могут использоваться Фунгамил, Целлюкласт и многие другие (раздел 8).

Силикагели

Одной из причин возникновения помутнения пива является содержание в нем комплексов типа белок-полифенолы, белок-белок, белок-нуклеиновые кислоты. Для предотвращения их образования используют силикагели, которые получают из аморфного кремнезема. На рынке можно встретить также специальные силикагели, обладающие высокой адсорбционной способностью. Это КиГель-продукты и Кизель-гели. Все эти препараты избирательно адсорбируют белки и одновременно с этим частично удаляются ПФ, которые входят в белково-дубильные комплексы (табл. 11.8).

 

Таблица. 11.8 Влияние концентрации силикагеля на содержание в пива белков и полифенолоа

Доза силикагеля, г/гл	Содержание компонентов, мг/л
Проантоцианидины	Катехин	Азот, осаждаемый MgSО4
	10,3	7,8
	9,1	7,8
	7,7	8,6
	9,5	7,7

 

Важными параметрами силикагеля с точки зрения стабилизации пива являются поверхность, диаметр пор, объем пор (рис. 11.3), распределение величин фракций, значение pH раствора силикагеля в воде, структура, чистота, содержание воды, диспергирующая способность (табл. 11.9). Несомненное преимущество данных стабилизирующих средств - простота их применения.

 

Таблица 11.9 Физические параметры силикагелей, предназначенных для стабилизации пива

Параметр	Значение
Поверхность	300 1000 м2/г
Диаметр пор	30-120 А*
Объем пор	0,4-1,6 мл/г
Величина фракции	5-20 мкм**
Массовая доля сухих веществ	30-99 %
pH 5% водного раствора	4-8

* А = 10^-10 м;

** мкм = 10^-6 м.

 

Установлено, что применение силикагелевых препаратов не только не оказывает отрицательного влияния на вкусовые качества пива, но даже улучшает их, так как в процессе взаимодействия с силикагелем из пива удаляются многие вещества, которые отрицательно сказываются на вкусовом восприятии пива.

Иногда отмечается негативное влияние силикагеля на процесс пенообразования. Это связано с тем, что пиво с высокой степенью очистки обладает недостаточным количеством пенообразующих белков. Для избегания этого необходимо строго контролировать диаметр пор, чтобы не удалялись пенообразующие белки с молекулярной массой 10 000-50 000 D (рис. 11.4).

В настоящее время на основе кремния выпускают следующие препараты: ксерогели, гидрогели, гидротизированный силикагель (табл. 11.9).

Ксерогели

Ксерогели представляют собой тонкоразмолотый сухой продукт с массовой долей сухих веществ 95-99% (табл. 11.10). Он имеет площадь поверхности контакта фаз около 466 м²Д (Lucilite PC около 800 м²/кт), объем пор 1-1,2 мл/г, диаметр пор в основном 5-14 нм (BG-6 - 14 нм). Недостатком ксерогелей является их мелкодисперсность, что может снижать пропускную способность фильтра

Таблица 11.10 Технологическая характеристика силикагелей и кизельгелей (по данным фирм-изготовителей)

Препарат	Торговая марка	Массовая доля СВ, %	Примечание
Ксерогель	Lucilite PC		-
Stabifix		-
Stabiquick-Sedi		Состоит из ксерогеля и бентонита натрия. В процессе перекачки пива из бродильного в лагерный, одновременно осаждение дрожжей
Daraclar915	Более 98,5	На стадии фильтрования пива
Daraclar 7500	Более 99	При фильтровании пива. В бродильно-лагерные танки
SiL-PROOFBG-6	95-98	Возможно использовать в комбинации с ПВПП
Кестросорб 3015	Более 65	Идентичен средним кизельгурам
Кестрисорб 1015	Более 90	Идентичен тонким кизельгурам
Stabifix W		Во время кизельгуровой фильтрации
Гидрогель	Кестрисорб 6015	Менее 50%	Идентичен грубым кизельгурам
Lucilite		В форфас, на стадии фильтрования пива
Daraclar 920	43-37	На стадии фильтрования пива
КиГель Меди	-	При дображивании в лагерном отделении
КиГель Геро	-	В процессе кизельгуровой фильтрации
SiL-PROOF BG-12H	-	В форфас, во время кизельгуровой фильтрации

Гидрогели

Технология приготовления этого продукта точно такая же, как и у ксерогеля, однако в отличие от него массовая доля сухих веществ в гидрогеле составляет 35-43% (табл. 11.10). В результате во время применения этого препарата можно избежать образования пыли. Какими-либо другими качественными или экономическими преимуществами он не обладает.