Исследование пива

В охмеленном сусле и пиве образуют опалесцирующую муть, слабое молочное помутнение, мелкозернистый осадок, ослизнение, накапливают значительное количество диацетила. Пиво приобретает неприятный вкус и медовый запах - «сарцинное» заболевание.

При верховом брожении педиококки обнаруживаются редко.

Порчу пива вызывают и другие грамположительные бактерии в форме кокков: представители родов Micrococcus (M.luteus и др.), Sarcina (S.flava, S.candida, S.maxima), Streptococcus. Они легко адаптируются к анаэробным условиям, могут вызывать помутнение пива и изменение его вкуса. Кокки накапливаются в дрожжевых осадках бродильных и лагерных аппаратов. Если обнаружены кокки, то при испытании на стойкость в пастеризованном пиве через пять дней образуется помутнение, затем осадок.

Грамотрицательные бактерии. На технологический процесс и качество пива влияют уксуснокислые бактерии родов Acetobacter, Gluconobacter. Уксуснокислые бактерии на поверхности пива образуют пленку беловатого или сероватого цвета. Это очень короткие палочки, одиночные, в парах или цепочках, некоторые их виды подвижны, спор не образуют, растут при температуре от 4 до 50, относят к облигатным микробам, некоторые виды являются микроаэрофилами. Они отличаются устойчивостью к действию хмелевых смол, кислотам (некоторые развиваются при рН от 3,2 до 2,5), спирту. В качестве источника углеводов используют спирт и сахара.

Уксуснокислые бактерии вызывают острое прокисание пива, помутнение, полностью портят его вкус и аромат, при развитие некоторых бактерий рода Gluconobacter образуют слизь и тягучесть за счет образования декстрана и левана. Основными источниками заражения уксуснокислыми бактериями служат сусло, производственные дрожжи и воздух. Развитию уксуснокислых бактерий способствует неполное заполнение бутылок и кегов, неплотная их укупорка, повышенная температура в цехах и торговых помещениях, неудовлетворительная мойка оборудования и всех емкостей.

Другие возбудители заболевания пива - бактерии семейства Enterbacteriaceae, которое объединяет роды Escherichia, Obesumbacterium, Enterbacter, Klebsiella, Citrobacter и др. Обычно источниками инфицирования энтеробактериями являются производственные соломенные дрожжи, вода, а также ячмень и солод. При их появлении в пиве резко ухудшаются его органолептические свойства за счет образования диацетила, ацетальдегида, диметилсульфида и др. Пиво приобретает сернистый, диацетиловый и фенольный запахи и привкусы, в некоторых случаях появляются фруктовый и маслянистый привкусы.

Дикие дрожжи. Дрожжи - вредители пивоварения называют дикими. Они встречаются в пивоваренном производстве и отличаются по физиологическим признакам от культурных пивных дрожжей. К ним относятся роды: Saccharomyces, Brettanomyces, Torulopsis. Реже встречаются дрожжи родов Candida, Hansenula, Pichia. При развитии диких дрожжей в сусле образуются ацетальдегид, высшие спирты, эфиры и другие продукты метаболизма, обуславливающие их неприятную горечь, появления посторонних вкуса и запаха, а в некоторых случаях и снижения активности брожения. Появление в пиве диких дрожжей рода Saccharomyces, например Saccharomyces diastaticus, представляет большую опасность для пивоваренного производства. Они вызывают помутнение пива, уменьшают его вязкость. Пиво приобретает фенольный и другие запахи. Дикие дрожжи, как правило, оседают медленнее, чем культурные, и поэтому осветление пива затрудняется. Кроме того, некоторые дикие дрожжи, размер клеток которых меньше, чем у пивных дрожжей, могут не задерживаться при фильтровании готового пива и вызывать в дальнейшем его помутнение. Несмотря на то, что обычно дикие дрожжи составляют небольшую часть от общего количества дрожжей в популяции, они могут оказывать сильное влияние на качество пива.

Отрицательное воздействие дрожжей родов Candida, Hansenula и Pichia на пиво зависит главным образом от содержания кислорода (неполный налив кегов, бутылок, неудовлетворительная их укупорка).

Обычно при брожении дрожжи-контаминанты, как и бактерии, конкурируют с культурными дрожжами, и с каждым повторным использованием семенных дрожжей их доля в популяции увеличивается. Дрожжи-«киллеры» могут полностью уничтожать чувствительные культурные клетки, после чего они доминируют при брожении. При их развитии повышается кислотность пива, ухудшается качество вследствие появления несвойственных ему плодового запаха и эфирного привкуса.

Основными источниками инфицирования пива дикими дрожжами являются трубопроводы и оборудование, семенные дрожжи, а также воздух. На стойкость непастеризованного пива влияет качество мойки и укупорки бутылок и кегов.

Мицелиальные грибы. Мицелиальные грибы родов Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus, Fusarium, Helmintosporium неприхотливы и могут развиваться на стенках и потолках сырых помещений (бродильно-лагерных помещений), на оборудовании, шлангах, кегах и др, на которых присутствуют даже незначительные остатки сусла или пива. Они могут развиваться на поверхности пива в неполных лагерных танках и на различной таре. Пиво очень восприимчиво к постороннему аромату и легко аккумулирует его. Плесневый запах придают ему разные виды Aspergillus и Penicillium, а затхлый подвальный привкус - грибы рода Mucor.

Penicillium может врастать со стороны корешков в зародыше ячменя и убивать его. Солод при этом темнеет, его осахаривающая способность снижается, получаемое из него сусло имеет повышенную кислотность. Такой же вред наносят грибы рода Rhizopus. Endomyces встречается на свежепроросшем солоде, дробине, мокрых стенках чанов, вызывает порчу плоховысушенного солода.

Посторонние микроорганизмы в пивоваренное производство могут попадать из воздуха, воды, сырья, с производственными дрожжами, с оборудования, аппаратуры и коммуникаций, фильтрующих и вспомогательных материалов, производственного помещения, обуви, одежды и рук обслуживающего персонала [3].

4. Факторы, формирующие качество  пива

Основными факторами, формирующими качество пива, являются: сырье и используемые технологии производства.

Традиционно в России в качестве сырья для производства пива используют: солод пивоваренный ячменный светлый, темный, карамельный и жженый; воду питьевую; хмель; хмель молотый гранулированный и экстракты хмеля, разрешенные к использованию органами Минздрава России; сахар-песок, сахар-сырец или сахар жидкий и другие сахаросодержащие продукты, разрешенные органами Минздрава России; дрожжи пивные низового и верхового брожения; несоложеные зернопродукты (ячмень, крупу рисовую, крупу кукурузную). Допускается использование аналогичного импортного сырья, качество которого соответствует требованиям нормативных документов России.

Ячмень (Hordeum sativum) является наиболее распространенным сырьем для производства пива как по составу экстрактивных веществ, так и их сбраживаемости. Однако многие народы в качестве углеводосодержащего сырья для производства пива используют рожь, пшеницу, кукурузу, просо. Высокая пленчатость зерна ячменя и повышенное содержание гемицеллюлоз играет положительную роль при фильтровании пивного сусла, обусловливая пористость фильтрующего слоя дробленого солода.

К ячменю, используемому для солодоращения, наиболее важными требованиями являются: хорошая прорастаемость зерна (не менее 95%), невысокая пленчатость (не более 10% массы зерна), достаточная крупность и выровненность, умеренное содержание белка (не ниже 8% и не более 12%) и высокое содержание крахмала (до 65%).

От исходного качества и состава ячменя в значительной степени в дальнейшем зависят потребительские достоинства и устойчивость пива в хранении. Чем выше пленчатость зерна, тем ниже экстрактивность и вкусовые свойства пива за счет горьких веществ, содержащихся в оболочках. Особенно слабоэкстрактивным бывает пиво из ячменя с пониженной крахмалистостью. Это во многом связано с повышенным содержанием белка, в накоплении которого наблюдается обратная зависимость с количеством крахмала. С одной стороны, высокое количество белка препятствует разрыхлению эндосперма и извлечению из него экстрактивных веществ, с другой -- способствует помутнению пива. Низкобелковые ячмени (ниже 8%) дают пиво со слабой пеной и неполным вкусом.

Несоложеные (непроращенные) материалы, как правило, высокоуглеводистые, применяются для увеличения экстрактивности, создания определенного вкуса и снижения себестоимости пива. Раньше пиво вырабатывали в России только из ячменя, и введение несоложеных материалов считалось его фальсификацией. Однако в настоящее время для производства различных сортов пива используют рисовую сечку, ячменную муку, ячменную и кукурузную обезжиренную крупу, сою, пшеницу, обрушенный ячмень, а также свекловичный сахар и глюкозу. Общее количество добавляемых несоложеных материалов может колебаться от 15% до 50% массы ячменного солода (если по рецептуре не предусмотрено добавление ферментных препаратов, то количество несоложеных материалов не должно превышать 15%). Рис применяют из-за высокого содержания в нем крахмала (в среднем 68%) и преобладания в составе белковых веществ нерастворимого в воде белка оризина (около 70% суммы азотистых соединений, которые составляют от 7% до 9% массы зерна). Кукуруза отличается высоким содержанием экстрактивных веществ (от 82% до 90%), нерастворимостью преобладающих белков (зеина и глютенина) и свертыванием при кипячении остальных белков, перешедших в сусло. Для улучшения пенообразования и повышения пеностойкости пива в рецептуру включают сою, содержащую гликозид сапонин. Свекловичный сахар и глюкозу обычно добавляют в процессе варки сусла с хмелем для придания пиву нужного вкуса и содержания спирта [4]

Ферментные препараты (грибной солод), получаемые чаще всего из плесневых грибов Aspergillus oryzae, обязательно применяют при выработке пива из солода с добавлением несоложеного сырья. Это необходимо потому, что ферменты солода при высушивании инактивируются и для гидролиза полисахаридов, содержащихся в несоложеных материалах, ферментов солода недостаточно для полного осахаривания крахмала зерновых добавок. Активность этих препаратов превосходит активность ферментов солода по осахаривающей способности в четыре раза, по разжижающей -- в 10 раз, по декстринирующей -- в 20, по протеолитической -- в 20 раз. Применяют также ферменты гриба Trichothecium roseum для более активного разрушения клеточных стенок эндосперма.

Хмель -- Humulus lupulus L (двудомное многолетнее растение из семейства коноплевых) используют для придания пиву характерного хмелевого аромата, специфического горьковатого привкуса и биологической стойкости при хранении. Хмель принимает участие и в формировании таких показателей качества, как цвет, прозрачность и пенообразование.

Для изготовления пива используют хмелевые шишки, которые представляют собой высушенные женские неоплодотворенные соцветия.

Наиболее ценной частью хмеля является лупулин (хмелевая мука) -- липкие зернышки светло-желтого цвета, накапливающиеся на внутренней стороне чешуек. В технологическом отношении наиболее валены горькие кислоты и смолы (от 10% до 26% массы сухого хмеля), а также дубильные вещества (от 2% до 5%) и эфирное масло (от 0,2% до 1%).

Горькие вещества хмеля -- это комплекс безазотистых соединений сложного химического состава: горькие а- и р-кислоты, мягкие а- и (3-смолы, твердые у-смолы. Изучены а-кислота гумулон, обладающая наибольшей горечью, и Р-кислота лупулон. Горькие кислоты при длительном хранении хмелевых шишек, особенно в неблагоприятных условиях, окисляясь, переходят в мягкие, а затем в твердые смолы. Последние имеют менее горький, но грубый и неприятный вкус, передающийся пиву. Горьким веществам хмеля свойственна высокая антибиотическая активность по отношению к микроорганизмам (молочнокислым бактериям и сарцинам), спонтанно развивающимся при изготовлении пива и ухудшающим его качество. Наибольшую антибиотическую активность имеют ос-кислота и а-смолы. Твердые у-сшэлы антибиотической активностью не обладают.

Относящиеся к группе катехинов дубильные вещества хмеля обусловливают терпкость вкуса сусла, его прозрачность и интенсивность окраски.

Эфирное масло хмеля, представляющее собой смесь ароматических углеводородов и терпенов, играет определенную роль в образовании аромата пива, несмотря на то, что в процессе кипячения сусла большая часть эфирного масла улетучивается.

Разработаны технологии производства молотого гранулированного хмеля, позволяющие уменьшить расход хмеля на 15% и хмелевых экстрактов (применяют в соотношении 1:1).

Вода -- ее солевой состав и свойства играют большую роль в формировании показателей качества пива, и к ней предъявляют следующие требования по: жесткости, активной кислотности (рН), вкусу и запаху, механической и микробиологической чистоте. При этом учитываются состав и соотношение в воде минеральных веществ, в том числе для светлых сортов пива применяют только мягкую воду (от 0,1 мг-экв/дм3 до 1,8 мг-экв/дм3), для темных -- умеренно жесткую (от 1,8 мг-экв/дм3 до 3,5 мг-экв/дм3). По остальным показателям вода, используемая в пивоварении, должна соответствовать показателям, предъявляемым к питьевой воде [1].

Дрожжи для сбраживания сусла в пивоварении применяют пивные низового и верхового брожения [6, 12].

5. Фальсификация пива

В дореволюционной России способы фальсификации пива отличались большим разнообразием. Помимо повсеместно распространенных способов (замены солода, хмеля), использовались и сугубо национальные приемы. Для повышения стойкости пива в него добавляли салициловую и борную кислоты, буру, сернисто-кислый кальций и др. Для осветления пива применяли серную кислоту или се смесь с квасцами. Для маскирования дефектов вкуса, а также для образования густой и устойчивой пены добавляли глицерин.

В практике современного российского пивоварения действующей нормативной и технической документацией допускается использование несоложеных материалов (ячменя, крупы рисовой и кукурузной и др.), вкусовых и ароматических добавок, вспомогательных материалов, разрешенных Минздравом России[9].

Основными причинами фальсификации пива являются высокая себестоимость основного сырья (солода, хмеля), большая продолжительность технологического цикла производства (от 7 до 90 суток и более). Поэтому многие способы фальсификации пива направлены на удешевления сырья и сокращение продолжительности наиболее длительных технологических операций (основного брожения, дображивания и созревания). Фальсификация может осуществляться на стадии технологии изготовления (технологическая) либо подготовки пива к продаже (предреализационная). Предреализационная фальсификация наиболее характерна при реализации в розлив пива в кегах, бочкового пива или пива, находящегося в изотермических резервуарах.

Грубые способы ассортиментной фальсификации пива (замена пива на подкрашенные водные растворы йода, чая и др.) в настоящее время не встречаются. Самым распространенным способом является выпуск контрафактной продукции. Объектами контрафакта становятся достаточно популярные пивные бренды: «Staropramen», «Velkopopovicky Kozel», «Efes Pilsner», «Holsten», «Warsteiner» и др. Подделка осуществляется путем переклеивания этикеток, имитации фирменного стиля.

К способам квалиметрической фальсификации пива относят разбавление его водой, недовложение или замену наиболее ценных компонентов на более дешевое сырье, нарушение технологических режимов производства. Разбавление пива водой может осуществляться на разных этапах товародвижения. При использовании для этих целей водопроводной воды с низкой степенью очистки фальсифицированное пиво может стать причиной возникновения пищевых токсикоинфекций разной степени тяжести.