Препараты на основе кремниевой кислоты

Известны следующие препараты: ксерогель кремниевой кислоты (Stabifix), гидрогель кремниевой кислоты (Stabifix W), по своим свойствам близкий к ксерогелю кремниевой кислоты (табл. 11.10).

Кроме того, разработана технология получения гидратизированного геля, который по своим физико-химическим свойствам соответствует ксерогелю, но при этом практически не образует пыли. Это дает возможность снизить расход стабилизатора и тем самым увеличить длительность фильтрации и повысить производительность фильтрационной установки.

Также в пивоварении используют гидрозоль кизельгуровой кислоты (кизельзоль), который после добавления в сусло или пиво образует нерастворимый гидрогель кизельгуровой кислоты. Примером этого препарата является Stabisol. Добавление его в суслопровод способствует увеличению коагуляции белка. Расход препарата составляет

30-60 мл/гл горячего сусла, что соответствует 11 -22 г SiO₂/гл сусла Кизельзоли также можно вносить в готовое пиво при дображивании (до 50 мл/гл) или на стадии фильтрования пива (5-10 мл/гл), при этом время выдержки пива до фильтрования должно составлять не менее 10 мин.

Технологические аспекты стабилизация пива с помощью силикагеля. Технология применения стабилизаторов зависит от аппаратурного оснащения предприятий и требований, предъявляемых к сроку хранения пива. Силикагели используют для осветления сусла при дображивании пива и во время его дображивания.

Применение силикагеля для осветления сусла. Силикагель добавляют в вирпул сразу же после окончания процесса кипячения сусла с хмелем либо перед ним. Осаждение отработанного силикагеля происходит совместно с брухом, а также во время фильтрования пива. Эта технология особенно подходит для производства пшеничного пива.

Применение при фильтровании пива. Способ применения силикагеля состоит в использовании его на этапе окончательного фильтрования пива. Стабилизатор подается в кизельгуровый фильтр через дозатор для кизельгура. Если силикагель используется как осветляющее средство, то возможно уменьшить подачу тонкой фракции кизельгура. Силикагель рекомендуют вносить в процессе 2-го предварительного намыва кизельгура из расчета 30-50 г/м² площади фильтра. При этом расход тонкой фракции кизельгура снижается на такое же количество. Например, если на фильтрование пива использовалось 80 г/гл кизельгура, то при добавлении 40 г/гл силикагеля расход кизельгура снижается до 40 г/гл. При этом время контакта пива со стабилизатором составляет лишь несколько минут, однако этого вполне достаточно для проявления стабилизирующего эффекта (в течение 5 мин выдержки удаляется до 90% замутняющих белков). Возможно удлинение времени контакта, если использовать дополнительный дозатор для стабилизатора. Например, для увеличения времени реакции можно добавлять препарат в емкости для хранения пива, пивопровод или в буферную емкость. Однако существенных преимуществ в достижении большей стабильности пива или же какой-либо экономии этот метод не дает.

Применение при дображивании пива. Можно использовать силикагель в процессе дображивания. В этом случае продукт добавляют в пиво в виде жидкой суспензии в момент его перекачивания из одной емкости в другую. Далее стабилизатор удаляют после его осаждения на дно аппарата. В процессе перекачивания пива из бродильного отделения в лагерное можно перенести стабилизацию пива на более ранний этап и совместить процесс осаждения силикагеля и дрожжей.

Комбинация силикагеля с другими стабилизирующими средствами. Процесс стабилизации белка в пиве с помощью силикагеля можно комбинировать с применением других стабилизирующих вспомогательных веществ, например, поливинилполипир-ролидоном и протеолитическими ферментами, а также пищевых добавок, например с антиоксидантом (аскорбиновой кислотой).

Комбинация силикагеля с аскорбиновой кислотой. Добавление аскорбиновой кислоты в готовое пиво повышает коллоидную и вкусовую стабильность пива. Аскорбиновую кислоту следует вносить в виде раствора из расчета 3-5 г/гл после фильтрования пива. Однако есть сведения, указывающие на то, что через определенное время происходит интенсивная потеря вкусовых качеств пива.

Комбинация силикагеля с протеолитическими ферментами. Использование проеолитических ферментов снижает расход силикагеля (до 25-50 г/гл), повышает вкусовые и прежде всего пенообразующие свойства пива. Существуют два варианта практического применения этого метода, один из которых - использование фермента при перекачке пива из бродильного отделения в лагерное. При этом во время фильтрования оставшееся количество фермента адсорбируется силикагелем при окончательном фильтровании пива.

Комбинация силикагеля с ПВПП. Для одновременного удаления белков и полифенолов подходит комбинация силикагеля и ПВПП. В такой комбинации можно достигнуть высокой стабильности пива без изменения его органолептических свойств.

При использовании ПВПП для одноразового применения рекомендуется применять следующую схему: в начале во время первого фильтрования пива использовать силикагель, а затем при полирующем фильтровании добавить ПВПП, при этом расход ПВПП снижается в 2-3 раза и составляет 15-20 г/гл.

В том случае, когда предусмотрено применение регенерируемого ПВПП, удаление белка с помощью силикагеля очень важно для получения желаемого эффекта.

Таннин (галлотаннин)

Препараты таннина, которые используют в качестве осадителя, представляют собой 100% галлотаннин, получаемый экстракцией и очисткой из китайских дубильных орешков или листьев сумаха в виде гранул светло-желтого цвета. При растворении галлотаннина в воде до концентрации 160 мг/л не наблюдается изменения вкуса водного раствора.

Действие танниновой кислоты заключается в осаждении белков (табл. 11.11). Кислота избирательно соединяется с группами (-SH) и (-NH-) полипептидов с образованием водородных связей. Препарат вносят либо в период дозревания пива в танк дображивания в количестве 5-8 г/гл, либо в трубопровод при фильтровании пива при температуре от 0 до -1 °С в количестве 3-6 г/гл. Время контакта препарата с пивом составляет от 5 до 10 мин. При этом образуется хлопьевидный осадок, который с целью снижения потерь пива следует отделять от пива либо путем центрифугирования, либо фильтрованием пива через перлит, который имеет больший размер пор по сравнению с кизельгуром (см. гл. 9).

 

Таблица 11.11 Адсорбция белков и антоцианогенов при стабилизации пива таннином

Доза таннина, г/гл	Азот, осаждаемый MgS04, мг/л	Антоцианогены, мг/л

 

На рынке известен препарат дубильной кислоты под торговой маркой Brewtan (Брютан) бельгийской фирмы ОттНет. Препарат представляет собой чистый галлотаннин (100%), который взаимодействует с содержащими SH-группы кислыми белками при pH ниже 5,6 и осаждает их. Препарат выпускают двух марок - Brewtan и Brewtan С; последний характеризуется более широкими колебаниями по молекулярной массе. Brewtan рекомендуют вносить перед фильтрованием пива, Brewtan С - после главного брожения или дображивания.

Осветлитель рекомендуется вносить либо по окончании главного брожения, либо в конце дображивания, либо перед фильтрованием пива. Расход Brewtan и длительность седиментации (осаждения) определяется составом пива, а именно количеством взвесей и концентрацией дрожжевых клеток в пиве (табл. 11.12), а также температурой процесса.

Таблица 11.12 Расход препаратов Brewtan ирекомендуемая технология удаления осадка

Количество взвесей, г/л	Концентрация дрожжевых клеток, млн/мл	Максимальная концентрация, г/гл	Фильтрующий материал и его расход, г/гл	Длительность процесса седиментации при температуре -0,5.-1,5 °С, час
0,5	Менее 5		Кизельгур, перлит (100-150)	Brewtan 5-10
2,5	Более 5	3-4	Предпочтительно перлит(150-200)	Brewtan С 24-36

Бентониты

Бентониты представляют собой алюмосиликаты, адсорбирующие белки. Их особенностью является сильное набухание, что обусловливает большие потери пива по сравнению с силикагелями. Кроме того, они более интенсивно, чем силикагели, адсорбируют белок (сравнить табл. 11.13 и 11.8), что может отразиться на пенообразовании и стойкости пены.

Таблица 11.13 Изменение содержания белков и дубильных веществ в пиве при его обработке бентонитом

Доза бентонита, г/гл	Содержание компонентов, мг/л
Проантоцианидины	Катехии	Азот, осаждаемый MgSО4
	4,5	7,1
	4,0	6,7
	3,9	6,5