Образование и отделение белкового осадка

При охлаждении горячего сусла сначала осаждаются грубые взвеси; это в основном брух, образовавшийся при кипячении сусла с хмелем, большая часть бруха проходит через хмелеотделитель и попадает в отстойные чаны. При охлаждении сусла, кроме того, образуются тонкие (холодные) взвеси, которые начинают выделяться при температуре ниже 60° С.

Для технологии большое значение имеет размер частиц обоих видов взвесей, которые, по данным Эндерса и Шпигеля, колеблются у грубых взвесей от 30 до 80 мкм, у тонких - от 0,5 до 1,0 мкм.

Грубые взвеси удаляются из сусла легко. Если даже они попадают в бродильные чаны, то могут повлиять на скорость брожения; на вкус и стабильность пива они не влияют [5].

Количество грубых взвесей в сусле очень непостоянно; оно зависит от содержания азота в перерабатываемом сырье, от плотности производимого сусла, от нормы задачи хмеля, от способа затирания и от времени и интенсивности кипячения. Из. данных, приведенных в литературе [6], вытекает, что из 1 гл сусла плотностью 12 мас.% образуется 20-70 г, или в среднем 50 г грубых взвесей. Девре [7] установил, что с увеличением продолжительности кипячения сусла с хмелем от 1,25 до 2,25 ч грубые взвеси возрастают по массе на 25%. При повышении интенсивности кипячения от 4 до 11% грубые взвеси увеличились на 18%.

Первоначально предполагалось, что грубые взвеси - это белки, коагулированные кипячением. Позднее обнаружили, что они содержат в среднем только от 50 до 60% азотистых веществ, а остальное составляют: 20-30% дубильные вещества, 15-20% горькие хмелевые вещества и 2-3% зола. Юст и другие [8], исследуя грубые взвеси, определили, что они содержат 41-71% азотистых веществ, из которых 10-51,6%, растворимых в щелочах, 7-32% горьких веществ, остальные были минеральными веществами.

Из металлов указанные авторы обнаружили в золе от 24,0 до - 36,6% алюминия и железа, от 0,2 до 14,5% одного железа и от 0,9 до 27,0% меди. Увеличение металлов грубыми взвесями технологически благоприятно, поскольку снижает их содержание в пиве, где они неблагоприятно влияют на коллоидную стойкость. Шильд и другие [9] обнаружили, что грубые взвеси задерживают в среднем 57% меди, содержащейся в сусле плотностью - 12 мас. %. Это подтвердил также Де Клерк [10].

Тонкая (холодная) взвесь, как уже было сказано, образуется при охлаждении сусла и начинает выделяться при температурах ниже 60°С; ее образование обратимо. Из сусла она удаляется с трудом, однако устранение большей части тонких взвесей технологически очень важно. Частицы холодной взвеси, оставшиеся в сусле, являются причиной терпко-горького вкуса пива. Кроме того, такое пиво менее стойко в отношении коллоидного помутнения. Если в сусле остается большая часть тонких (холодных) взвесей в исходной форме, они закрепляются на поверхности дрожжевых клеток и ограничивают их физиологические функции, а тем самым и брожение.

В исходной форме частицы тонкой взвеси так тонки, что седиментируются только в том случае, если сусло оставляют в отстойном чане до полного охлаждения. Однако этот процесс не приемлем, и не только потому, что снижает использование оборудования, но и главным образом из-за опасности биологической инфекции, если, конечно, работы не ведутся в стерильных условиях. Выделение тонких взвесей из сусла можно облегчить тем, что, перемешивая охлаждаемое сусло при температуре ниже 60°С, поднимают осевшую грубую взвесь, которая при повторном осаждении увлекает за собой тонкую взвесь. Выделению тонкой взвеси способствует также быстрое охлаждение [11], которого можно добиться в отстойном чане или на пластинчатом холодильнике. Однако эти сведения не являются достаточно достоверными, так как в литературе имеются и другие данные, например, в некоторых случаях именно медленное охлаждение способствует флокуляции тонкой взвеси.

Если сусло в отстойном чане не охлаждается ниже 60°С, то тонкая взвесь выделяется только при дополнительном охлаждении. В данном случае проявляется влияние быстрого охлаждения сусла на оросительном холодильнике с учетом такого фактора, поддерживающего флокуляцию взвеси, каким является движение сусла по поверхности холодильника в тонком слое. Взвесь, выделенная при дополнительном охлаждении сусла, переходит в бродильные чаны. Если она имеет форму хлопьев, ее можно частично устранить, снимая образовавшийся при брожении слой пены, в который она перешла.

Современным способом устранения тонкой взвеси является фильтрация холодного сусла через диатомитовый фильтр. Однако было установлено, что при полном устранении взвесей пиво получается стойкое в отношении коллоидного помутнения и с чистым, однако пустым вкусом. Кутс и другие [11] установили, что при отстаивании охлажденного сусла до 0°С, небольшая часть тонкой взвеси вновь переходит в раствор и поэтому они рекомендовали "стабилизировать" сусло фильтрацией через диатомитовый фильтр после 48 ч отстаивания при 0° С; при таком процессе пиво не теряет полноты вкуса. Из этого вытекает, что необходимо выбрать такой технологический процесс, при котором устраняется большая часть тонкой взвеси, но не вся тонкая взвесь, если у пива должен быть чистый и полный вкус.

Количество тонкой взвеси соответствует, по старым данным [12], от 0,04 до 0,05% экстракта, что составляет 5-6 г на 1 гл oсусла плотностью 12 мас.%, и соответствует примерно ¹/₁₀ объема грубой взвеси.

В литературе приводятся данные Эндерса [15] о влиянии сырья и технологического процесса на количество тонкой взвеси. Согласно этим данным количество тонкой взвеси возрастает с увеличением содержания белков в солоде и при повышении нормы задачи хмеля при кипячении сусла с хмелем. Оно выше в сусле из солода тонкого помола и инфузионного затирания. И, наоборот, количество тонких взвесей ниже при переработке хорошо растворенных солодов, солодов основательно отсушенных, солодов грубого помола, а при декокционном способе затирания, когда сусло хорошо аэрировалось.

Состав тонкой взвеси не был подробно определен. По старым данным [13], тонкая взвесь содержала 65,1% белков, гидролитические продукты которых имели количественный состав такой же, как ячменный гордеин. Из новейших работ [14] вытекает скорее сходство основного компонента тонкой взвеси с эдестином и связь с ними 20% дубильных веществ. По Бисерту и Скрибану [16], доля тонкой взвеси, нерастворимая в спирте, состоит из глютелина и глобулинов, а нерастворимая часть содержит гордеин.

По литературным данным, существующие мнения относительного влияния тонких взвесей нельзя считать окончательными. Можно сказать, что устранение большой доли тонкой взвеси из сусла с точки зрения качества пива необходимо. Возможно, что чешские потребители предпочитают более крепкий и полный вкус по сравнению с вкусом тонким и пустым, которым характеризуется пиво из сусла, искусственно лишенного тонких взвесей. Кроме того, не подтвердилось прямое отношение между тонкими (холодными) взвесями и холодным помутнением пива, которое образуется независимо при главном брожении [11] и устраняется ?фильтрацией пива. Склонность дубильно-белковых соединений образовывать взвеси повышает кислород воздуха. Это объясняется окислением этих соединений.