 |
Основной состав пива и краткая технология приготовления
|
|
|
|
Для того чтобы понять, что входит в основу состава пива нужно рассмотреть технологию приготовления пива. На сегодняшний день технология приготовления пива состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит приготовление солода. Солод - это продукт, получаемый в сложном процессе переработки ячменя, зависящий по свойствам от качества зерен, от времени сбора и от многих стадий технологии. Отбирается ячмень, промывается, чистится, дезинфицируется. После этого ячмень ставят в среду с повышенной влажностью, где он начинает прорастать. В этот период ячмень накапливает ферменты, крахмал, витамины и другие питательные вещества. После того, как зерна проросли, их осушают, очищают и дают настояться в течение одного месяца. На втором этапе этот ячмень измельчается и заливается водой. При повышенной температуре воды во время настаивания крахмал распадается на частицы сахарозы. Процесс распада крахмала ускоряется, если добавлять хмель и проваривать полученное сусло.
На последнем этапе полученное сусло фильтруется и охлаждается, и к нему добавляют дрожжи. Дрожжи относятся к так называемым культурным расам и созданы человеком специально. В пивоварении используют дрожжи верхового и низового брожения. Затем проходит период брожения, а после него сусло снова охлаждается и фильтруется.
Итак, исходя из процесса приготовления пива, можно сказать, что в состав пива входит солод, хмель - травянистое вьющееся растение рода Хмель семейства Коноплёвые, шишки которого используют в пивоварении и хлебопечении, сахар, который образовался в процессе распада крахмала, и спирт конечно. Пиво состоит из компонентов натурального растительного сырья с добавлением воды. Каждый компонент в процессе производства претерпевает характерные изменения в виде сложных химических реакций.
|
|
|
Химический состав пива
Пиво, как и вино, представляет собой натуральный алкогольный напиток, который содержит большое количество соединений, образующихся в процессе ферментации и поступающих в него из растительного сырья. Основными компонентами пива являются вода (91-93%), углеводы ( 1,5-4,5%), этиловый спирт (3,5-4,5%) и азотсодержащие вещества (0,2-0,65%). Прочие компоненты обозначают как минорные.
Минорные соединения - это класс веществ, находящихся в низких, следовых, часто еле уловимых концентрациях в натуральной пище, оказывающие регуляторное действие на организм. Ученые-физиологи, диетологи заявляют о незаменимости этих веществ в пище.
Углеводы пива (около 26 г/л) на 75-85% состоят из декстринов. На простые сахара (глюкоза, сахароза, фруктоза) приходится 10-15% от общего количества углеводов. И лишь 2-8% углеводов представлены другими, сложными сахарами (полисахариды, фрагменты пектина и др.).
Этиловый спирт (около 30 г/л), наряду с углеводами, является главным компонентом, обеспечивающим калорийность этого напитка, которая составляет около 400-450 ккал/л. Пиво, в отличие от вина, содержит незначительное количество высших спиртов (50 - 100 мг/л), а метиловый спирт в нем практически отсутствует.
Азотсодержащие вещества пива представлены в основном полипептидами и аминокислотами. Большая часть их поступает в напиток из солода. Лишь 20-30% аминокислот являются продуктами жизнедеятельности дрожжей. В пиве представлены все основные аминокислоты. Однако, их пищевая ценность из-за малого количества незначительна.
Минорные, или присутствующие в незначительных количествах компоненты пива классифицируют следующим образом: минеральные соединения, витамины, органические кислоты, фенольные соединения, горькие вещества, ароматические соединения, биогенные амины и эстрогены.
|
|
|
Минеральные соединения поступают в напиток из солода, других исходных материалов и с водой. В биологически значимых количествах в пиве присутствуют ионы калия, натрия, кальция, магния, фосфора, серы и хлора. Пиво отличается от других алкогольных напитков и, в частности, от вина высоким содержанием калия (160 - 450 мг/л).
По содержанию кальция (около 80 мг/л), магния (около 80 мг/л), фосфора (около 140 мг/л), а также железа, меди, цинка и других, содержание которых не превышает 1 мг/л, пиво почти не отличается от апельсинового сока.
Витамины поступают в пиво в основном из солода, богатого витаминами группы В. Поэтому в пиве, в отличие от натурального вина, содержится довольно большое количество витамина В1, или тиамина (0,005-0,15 мг/л) и витамина В2, или рибофлавина (0,3-1,3 мг/л). Вместе с тем, большое количество тиамина в пиве имеет негативную сторону, поскольку этот витамин ускоряет процесс деградации фенольных соединений пива и способствует выпадению их в осадок.
Пиво богато и другими витаминами. Содержание витамина С или аскорбиновой кислоты составляет 20-50 мг/л. Аскорбиновую кислоту в пиво часто добавляют в процессе производства для предотвращения процессов спонтанного окисления других компонентов.
В пиве относительно мало витамина В6, или пиридоксина (0,4-1,7 мг/л), пантотеновой кислоты (0,4-1,7 мг/л) и биотина (около 5 мг/л). Необходимо отметить, что многие витамины присутствуют в пиве в фосфорилированной форме и потому хорошо усваиваются.
Органические кислоты присутствуют в пиве в виде солей. В наибольшем количестве представлены соли лимонной кислоты (около 130 мг/л), которая выступает в качестве антиоксиданта и повышает стабильность напитка. Помимо лимонной кислоты, в пиве содержатся соли пировиноградной (около 60 мг/л), уксусной (около 90 мг/л), глюконовой (около 30 мг/л) и щавелевой (около 15 мг/л) кислот.
Фенольные соединения. Содержание полифенолов в пиве примерно в 10 раз ниже, чем в натуральном виноградном вине и колеблется в пределах 150-300 мг/л. Около 90% фенольных соединений поступает в пиво из солода, а остальные - из хмеля. Среднее содержание полифенолов и их отдельных представителей отражено в таблице 1. Больше всего в пиве содержится антоцианидинов (14-77 мг/л), в состав которых входят лейкоцианидины, протоцианидины и лейкоантоцианидины. В некоторых сортах пива присутствует одно из наиболее биологически активных фенольных соединений - кверцетин. Помимо соединений, указанных в таблице, в пиве обнаруживаются и другие полифенолы (эллагиковая, протокатехиновая, ваниллиновая, салициловая, параоксибензойная кислоты, а также фенол, ортокрезол и кумарины) в концентрациях 1 мг/л и ниже.
|
|
|
Таблица 1
Фенольные соединения пива
| Компоненты | Среднее содержание, мг/л |
| Суммарное количество Антоцианидины Катехины Эпикатехины Рутин Кверцетин Кверцетрин Хлорогеновая кислота Каффеиновая кислота Куиновая кислота Р-кумариновая кислота Феруловая кислота Синапиковая кислота Камферол Мирицитрин Галлиевая кислота | 150 - 300 46 5 - 55 9 - 24 1 - 6 5 - 125 1 2 - 20 2 - 20 1 - 5 1 - 7 2 - 21 1 - 20 5 - 20 1 5 - 29 |
Темные и непрозрачные сорта пива содержат больше полифенолов по сравнению со светлыми и прозрачными. Технологи пивоваренного производства уделяют много внимания фенольным соединениям, поскольку последние нарушают коллоидную структуру напитка, способствуют образованию осадка и помутнению пива.
Горькие вещества поступают в пиво из хмеля и придают напитку специфический горьковатый привкус. Эти вещества подразделяют на мало - и высокосмолистые. В зависимости от технологии приготовления и хранения пива, они могут подвергаться полимеризации, окислению и, соответственно, изменять свои изначальные свойства. Малосмолистые вещества, которых особенно много в пиве, состоят из a - кислот, или гумулонов, b - кислот, или лупулинов игруппы пока еще неохарактеризованных соединений.
Гумулоны, при их содержании менее 7% от общего количества малосмолистых веществ, обеспечивают только специфические ароматические свойства напитка. Увеличение их содержания сопровождается появлением в пиве горечи. Гумулоны присутствуют в пиве в основном в виде изомерных форм, прежде всего в виде изо-гумулонов, которые отличаются более высокой растворимостью и горьким вкусом. Другая изомерная их форма - ко-гумулоны участвуют прежде всего в формировании аромата пива. Однако при увеличении их содержания до 30% от общего количества гумулонов, они начинают проявлять себя как горечь. Лупулины также обладают горьким вкусом и выступают в качестве естественных консервантов напитка.
|
|
|
Ароматические соединения пива. Аромат и цвет пива, помимо горьких веществ, определяют и другие соединения, поступающие в напиток из хмеля и входящие в состав хмелевого масла. На сегодняшний день идентифицировано более 70-и компонентов, отнесенных к этому классу веществ. Восстановленная фракция ароматических соединений, выделенных из хмелевого масла, включает в себя монотерпены (мирицен) и сескьюитерпены (b - кариофиллин, гумулин, фарнисин и др.). Окисленная фракция состоит из терпеновых спиртов (линалуол, гераниол), других спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров и их производных. Примерно на 80-90% ароматические соединения состоят из мирицина, гумулина и кариофиллина.
Биогенные амины были обнаружены в пиве относительно недавно. Концентрации этих веществ в напитке невелики - 1-3 мг/л. Часть их, по-видимому, разрушается в кишечнике.
Фитоэстрогены представляют собой растительные аналоги женских половых гормонов и также попадают в напиток из хмеля. Содержание их в хмеле достигает значительных величин - от 20 до 300 мг на 1 кг растительной массы. В пиве их меньше (1 - 36 мг/л).
В пивоваренной, равно как и в других отраслях пищевой промышленности, широко применяют различные технологические и пищевые добавки, которые предназначены для ускорения процесса производства, увеличения сроков хранения продукта, улучшения вкуса и других его потребительских свойств.
На этапе приготовления сусла используют ферменты, которые способствуют расщеплению крахмала и сложных сахаров до простых сахаров. Биологического действия такие ферменты не оказывают, поскольку денатурируются при кипячении сусла.
Для консервации напитка и увеличения сроков его хранения в него добавляют различные вещества, угнетающие рост дрожжей, посторонних микроорганизмов и подавляющие активность ферментов. Без таких добавок пиво быстро мутнеет, теряет вкус, а часть минорных компонентов выпадает в осадок. Раньше в качестве консерванта использовали формалин. Однако после обнаружения его мутагенного и тератогенного действия применение формалина было запрещено.
В настоящее время широко применяют разнообразные стабилизаторы коллоидной стойкости, которые предупреждают расслоение пива и способствуют длительному сохранению "пивной шапки”.
|
|
|
Таким образом, классификацию пива по происхождению, химическому составу, содержанию влаги, сохранности, выполняемой физиологической функции и другим факторам оформляем в таблицу 2.
Таблица 2
Пиво. Технические условия ГОСТ 31711-2012
| Фактор | Характеристика продукта |
| 1. Происхождение 2. Назначение 3. Химический состав 4. Физиологическая функция 5. Консистенция 6. Устойчивость к хранению | Растительное Продукт повседневного спроса Углеводный Энергетическая, возбуждающая аппетит Жидкая Нескоропортящийся |
|
|
|
