|
Конечной степени сбраживания сусла
Обозначение штамма
| Конечная степень сбраживания сусла, %
|
| 71,7
| 8а (М)
| 74,9
| 129 (П)
| 79,8
| 145 (П)
| 79,4
| 148 (П)
| 80,0
| 34(H)
| 81,4
| 69(H)
| 76,0
| 199(H)
| 79,9
| П - штаммы из Санкт-Петербургской лаборатории микробиологии, биохимии и технологии дрожжей.
Н - немецкие штаммы дрожжей (данные Gresser, цит. по Heyse K.-U., 1989).
М - штамм МГУПП.
Таблица 7.4 Количество диоксида углерода, образующееся при сбраживании 100 мл сусла с массовой долей сухих веществ 11 % в течение 7 суток
Обозначение штамма
| г СО2/100мл
|
| 2.70
|
| 2,40
|
| 2,70
| S-Львовская
| 2,88
|
| 2,96
| Р
| 2,08
| 8а (М)
| 2,05
| Н(В)
| 2,81
| В - штамм Воронежской государственной академии.
Технологические факторы, определяющие бродильную активность дрожжей
Скорость и степень сбраживания экстракта пивного сусла зависит от состава питательной среды и, в частности, от соотношения между сбраживающимися сахарами (глюкоза : мальтоза: мальтотриоза). При увеличении концентрации глюкозы в среде снижается активность пермеаз, осуществляющих транспорт мальтозы и мальтотриозы в клетки, при этом наблюдается снижение скорости сбраживания сусла. Но это явление не всегда имеет место, так как существуют штаммы дрожжей, у которых глюкозная репрессия не происходит.
Бродильная активность клеток дрожжей взаимосвязана со скоростью их размножения, которая важна для быстрого сбраживания сусла. Скорость роста и размножения клеток в свою очередь зависит от сбалансированности состава сусла (содержания в нем α-аминного азота, факторов роста и некоторых микроэлементов) и наличия в нем растворенного кислорода (более 8 мг/л).
Большую роль играет физиологическое состояние дрожжей и их концентрация в сусле. С увеличением величины засева скорость сбраживания Сахаров сусла возрастает, в результате снижается длительность главного брожения. Так, при увеличении начальной концентрации клеток в сусле с 11 до 208 млн/мл, длительность главного брожения уменьшается с 5 суток до 1 дня. Длительно используемые дрожжи, а также дрожжи, не правильно хранившиеся, имеют низкую бродильную активность.
Роль штаммов дрожжей в формировании вкуса и аромата пива
В производстве пива одновременно с основными продуктами брожения (этанолом и диоксидом углерода) образуется целый ряд побочных продуктов, которые играют существенную роль в формировании органолептических свойств напитка. К этим веществам относятся глицерин, высшие спирты, летучие и жирные кислоты, эфиры, альдегиды и их производные, серосодержащие соединения. Все эти компоненты представляют незначительную часть сухих веществ пива за исключением глицерина, содержание которого в зависимости от массовой доли сухих веществ в сусле может составлять 1,3-2,0 г/л. Тем не менее все побочные продукты брожения, даже не достигающие пороговых значений концентрации (табл. 7.5), определяют вкусовой профиль пива.
Таблица 7.5 Критерии оценки аромата пива
(характеристика побочных продуктов брожения)
Компонент
| Концентрация, мг/л
| Пороговое значение концентраций, мг/л
| Оценка аромата
| пo Mandl и Geiger
| по Miedaner
| по Mandl и Geiger
| по Miedaner
| Высшие спирты
| Пропиловый спирт (С3) или пропанол
|
|
| 2-50
|
| Алкогольный
| Изобутиловый спирт (С4) или 2-метилпропанол
|
| 5-20
| 15; 175*
| 10; 200*
| Алкогольный, аптечный, растворитель
| 2-метилбутанол (С5)
|
| 10-20
| -
| 10; 65*
| Алкогольный, растворитель
| 3-метилбутанол (С5)
|
| 35-70
| -
| 30; 70*
| Алкогольный, банан
| 2-феинлэтанол
|
| 10-20
30-50*
| 50-75*
| 28; 125*
| Цветочный (роза) у пшеничного пива
| Органические кислоты
| Пируват
|
| -
| -
| -
| Солено-кислый
| D+L лактат
|
| -
| -
| -
| Молочно-кислый
| Цитрат
|
| -
| -
| -
| Лимонно-кислый
| Малат
|
| -
| -
| -
| Яблочно-кислый
| Глюканат
|
| -
| -
| -
| -
| Ацетат (С2)
|
| -
| -
| -
| Уксусно-кислый
| Масляная (С4)
| -
| 0,2-0,6
| -
| 1,2-2,2
| Сырный, прогорклый
| Изовалерьяновая (С5)
| -
| 0,5-1,2
| -
| 1,5-1,6
| Сырный, старый хмель
| Октановая (С8) или каприловая
| -
| 3-10
| -
| 10-13
| Масляный
| Декановая (С10) или каприновая
| -
| 0,8
| -
|
| Прогорклый
| Додекановая (С12) или лауриновая
| -
| 0,1-0,5
| -
|
| Мыльный
| Эфиры
| Этилацетат (этиловый эфир уксусной кислоты)
|
| 5-30
| 30-93
| 25-30
| Фруктовый, карамель, вкус растворителя
| Бутилацетат (бутиловый эфир уксусной кислоты)
|
| Менее 0,1
|
| 0,4; 1,6**
| Фруктовый, банан (типичный для пшеничного пива)
| Изоамилацетат (изоамиловый спирт уксусной кислоты)
|
| 0,5-2,5
| 2,0-2,3
| 0,4; 1,6**
| Фруктовый (банан)
| Гептилацетат
| -
| 0,5-2,5
| -
| 1,0-1,6
| Фруктовый, банан
| Этилбутират (этиловый эфир масляной кислоты)
| -
| 0,3
| -
| 0,4
| Яблоко, папайя
| Этилкапронат (этиловый эфир гексановой кислоты)
|
| 0,1-0,3
|
| 0,12-0,23
| Фруктовый, яблоко
| Этилкапринат (этиловый эфир додекановой кислоты)
|
| 0,02
|
| 3,5
| Мыльный, эфирный, дрожжевые тона
| Этиловый эфир молочной кислоты
|
| 0,1-0,5
|
|
| Фруктовый, земляничный (при биологическом подкислении)
| Карбонильные соединения
| Общий диацетил
| 0,1
| -
| 0,1
| 0,10-0,15
| Похожий на мыло, масло с жженым сахаром, пахта
| Общий пентандион
| 0,1
| -
| 1,0
| -
| Затхлый, вкус корицы
| Ацетоин
| 3,0
| -
| 3,0
| 8-20
| Фруктовый, затхлый
| Ацетальдегид
|
|
| 25-50
|
| Зеленое яблоко, кожура сырых яблок, давленные яблоки
| Сернистые соединения
| Диметилсульфид
| 0,1
| 0,03-0,12
| -
| 0,10-0,12
| Вареные овощи
| | | | | | | | | | | | | * Значение для пшеничного пива.
** Значения при использовании технологии сбиологическим подкислением.
(-) Сведений нет.
Порог ощущения или пороговое значение концентрации вкусоароматического вещества - это наименьшая концентрация вещества, вызывающая соответствующее ощущение (раздражение). Эта та концентрация вещества, которая выявляется дегустатором. С помощью этого показателя можно сравнить ароматическую активность различных веществ.
Высшие спирты
Большинство штаммов дрожжей во время брожения (при температуре 7-9 °С) образует от 60 до 90 мг/л высших алифатических спиртов (табл. 7.6). В основном это пропиловый, изобутиловый и изоамиловый спирты (табл. 7.6).
Таблица 7.6 Сравнительная характеристика штаммов дрожжей по синтезу некоторых высших спиртов
Штаммы
Низовых дрожжей
| Концентрация высших спиртов в пиве, мг/дм3
| Пропиловый
| Изобутиловый
| Изоамиловый
| Сумма высших алифатических спиртов
|
| 7,92
| 13,71
| 41,52
| 63,15
|
| 7,95
| 14,05
| 38,17
| 81,83
|
| 7,84
| 13,72
| 34,33
| 55,89
| S-Львовская
| 8,36
| 14,18
| 40,51
| 85,59
|
| 9,18
| 17,23
| 41,75
| 68,16
| F
| 8,50
| 15,07
| 33,77
| 57,34
| 8а (М)
| 9,10
| 17,78
| 46,39
| 73,27
|
| 8,57
| 14,69
| 44,16
| 67,42
| 129 (П)
| 19,10
| -
| 40,30
| -
| 140 (П)
| 19,70
| -
| 43,00
| -
| 145 (П)
| 11,80
| -
| 44,50
| -
| 146 (П)
| 11,70
| -
| 39,50
| -
| 34(H)
| 10,40
| -
| -
| 81,30
| 35(H)
| 8,80
| -
| -
| 84,50
| 69(H)
| 7,00
| -
| -
| 63,50
| 84(H)
| 10,10
| -
| -
| 75,90
| 120(H)
| 11,10
| -
| -
| 100,90
| 128(H)
| 8,70
| -
| -
| 83,60
| 132(H)
| 10,80
| -
| -
| 91,00
| 199(H)
| 11,80
| -
| -
| 103,60
| 2036 (Д)
| 19,00
| 19,00
| 72,00
| 110,00
| 2091 (Д)
| 13,00
| 14,00
| 60,00
| 87,00
| 2155 (Д)
| 14,00
| 16,00
| 67,00
| 97,00
| 2322 (Д)
| 18,00
| 12,00
| 64,00
| 94,00
| А15(Ф)
| -
| -
| -
| 76,00
| А3(Ф)
| -
| -
| -
| 78,00
| П - штаммы из Санкт-Петербургской лаборатории микробиологии, биохимии и технологии дрожжей.
Д - штаммы дрожжей из коллекции AlfredJorgensen Laboratory - AJL (Дания).
H - немецкие штаммы дрожжей (данные Gresser цит. по Heyse K-U, 1989).
Ф - штаммы дрожжей из коллекции VTT (M-L.Suihko 1996, Финляндия).
(-) Сведений нет.
Из высших ароматических спиртов более всего влияет на вкусовой профиль пива 2-фенилэтанол. Этот компонент обусловливает цветочный аромат (аромат розы) и является индикатором пшеничного пива. Обычно содержание фенилэтанола в пиве низового брожения не превышает 20 мг/л, в то время как в пиве верхового брожения, в частности пшеничном пиве, уровень этого компонента достигает 50 мг/л. Из приведенных в табл. 7.6 штаммов, только штамм 199 синтезирует более 30 мг/л фенилэтанола. Этот же штамм, а также штаммы 120 (Н), 2036 (Д) более других склонны к накоплению высших спиртов, уровень которых превышает пороговую концентрацию для пива низового брожения.
Эфиры
Эфиры придают пиву фруктовый, цветочный, леденцовый привкус и аромат. Эти же соединения при более высокой концентрации являются причиной появления в пиве дрожжевого привкуса и запаха, а также привкуса и запаха растворителя. В зависимости от химической структуры эфиров изменяется их влияние на вкус и аромат пива (табл. 7.5). В небольших количествах (до значения пороговой концентрации) они способствуют появлению в пиве фруктового аромата (банан, земляника, яблоко, папайя). В том случае, когда содержание эфиров превышает порог ощущения, вкус и аромат пива изменяются. Например, при концентрации этилацетата более 30 мг/л пиво приобретает неприятный химический привкус.
В количественном отношении эфиры представлены главным образом этиловым эфиром уксусной кислоты (этилацетатом) (табл. 7.7). Концентрация этого эфира в зависимости от штамма дрожжей изменяется от 5,9 (штамм 146) до 26,0 мг/л (штамм 2036) (табл. 7.8). Максимальное количество эфиров жирных кислот образуют дрожжи 199 штамма (0,53 мг/л). Роль этих эфиров в восприятии вкуса и аромата пива весьма существенно, так как они, наряду с высокомолекулярными жирными кислотами, придают пиву дрожжевой привкус.
Таблица 7.7 Влияние штаммов на синтез эфиров (данные Gressernwr. по Heyse K-U, 1989)
Концентрация, мг/л
| Штаммы низовых дрожжей
| 34Н
| 69Н
| 199Н
| Эфиры уксусной кислоты, в том числе:
| 20,0
| 8,0
| 26,1
| этилацетат
| 17,7
| 6,9
| 22,1
| изобутилацетат
| 0,2
| 0,27
| 0,27
| изопентнлацетат
| 1,8
| 0,7
| 3,1
| фенилацетат
| 0,3
| 0,16
| 0,62
| Эфиры жирных кислот:
| 0,42
| 0,34
| 0,53
| этилкапронат
| 0,14
| 0,08
| 0,27
| этилкаприлат
| 0,24
| 0,22
| 0,22
| этилкапринат
| 0,04
| 0,04
| 0,04
|
Таблица 7.8 Влияние штаммов на синтез этилацетата
Штамм низовых дрожжей
| Концентрация этилацетата в пиве, мг/л
| 129 (П)
| 12,5
| 140 (П)
| 14,8
| 145 (П)
| 9,0
| 146 (П)
| 5,9
| 34(H)
| 17,7
| 35(H)
| 14,6
| 69(H)
| 6,9
| 84(H)
| 17,6
| 120(H)
| 15,9
| 128(H)
| 16,0
| 132(H)
| 10,7
| 199(H)
| 22,1
| 2036 (Д)
| 26,0
| 2091 (Д)
| 9,0
| 2155 (Д)
| 16,0
| 2322 (Д)
| 23,0
|
Карбонильные соединения
К ним относятся ацетальдегид, ацетоин и вицинальные дикетоны (диацетил, пентандион). Содержание этих компонентов значительно снижается к концу процесса брожения. Ацетальдегид придает пиву аромат зеленых яблок. Пороговое значение концентрации 10-25 мг/л. Содержание ацетальдегида в пиве изменяется в зависимости от штамма в широких пределах от 3 (штамм A3) до 26,3 мг/л (штамм 146), оставаясь при этом ниже пороговой концентрации (сравнить табл. 7.5 и 7.9).
Таблица 7.9 Сравнительная характеристика штаммоа дрожжей по синтезу карбонильных соединений
Штаммы низовых дрожжей
| Концентрация в пиве, мг/л
| Ацетальдегид
| Ацетоин
| Диацетил
| Пентандион
|
| -
| 2,36
| 0,65
| -
|
| -
| 2,22
| 1,21
| -
|
| -
| 1,46
| 1,05
| -
| S-Львовская
| -
| 1,98
| 1,15
| -
|
| -
| 2,39
| 0,53
| -
| F
| -
| 2,65
| 1,04
| -
| 8а (М)
| -
| 2,36
| 0,65
| -
|
| -
| 1,65
| 0,50
| -
| 129 (П)
| 7,1
| -
| 0,09
| 0,07
| 140 (П)
| 7,1
| -
| 0,14
| 0,08
| 145 (П)
| 13,8
| -
| 0,28
| 0,10
| 146 (П)
| 26,3
| -
| 0,27
| 0,14
| 34(H)
| -
| 1,6
| 0,07
| 0,09
| 35(H)
| -
| 3,9
| 0,13
| 0,17
| 69(H)
| -
| 12,0
| 0,76
| 0,66
| 84(H)
| -
| 2,4
| 0,32
| 0,35
| 120(H)
| -
| 3,1
| 0,17
| 0,25
| 128(H)
| -
| 1,9
| 0,12
| 0,16
| 132(H)
| -
| 6,1
| 0,24
| 0,24
| 199(H)
| -
| 1,7
| 0,07
| 0,15
| 2036 (Д)
|
| -
| -
| -
| 2091 (Д)
|
| -
| -
| -
| 2155 (Д)
|
| -
| -
| -
| 2322 (Д)
|
| -
| -
| -
| А15(Ф)
|
| -
| 0,12
| -
| А3(Ф)
|
| -
| 0,035
| -
| (-) Сведений не обнаружено.
С ацетоином связывают появление в пиве подвального, затхлого запаха. Все штаммы, за исключением 69 (Н) и 132(H), не достигают пороговых концентраций этого карбонила.
Из вицинальных дикетонов наибольшее внимание, как индикатору созревания пива, уделяется диацетилу, который имеет специфический запах и привкус. Для этого вещества характерны очень низкие пороговые концентрации (ниже 0,1 мг/л). Содержание этого дикетона в пиве в зависимости от штаммовых особенностей дрожжей колеблется от 0,035 (для штамм A3) до 1,21 мг/л (штамм 44). Следует иметь в виду,
что концентрация диацетила в пиве определяется не только штаммом дрожжей, но и технологией брожения и дображивания пива. При использовании одного и того же штамма содержание диацетила в пиве, полученном на разных заводах, может существенно отличаться. Поэтому на многих заводах концентрация диацетила в пиве постоянно контролируется по методике, предложенной ЕВС (см. приложение 14).
|