Исследование динамики содержания диацетила в пиве, приготовленном с использованием различного зернового сырья, страница 5

Из вицинальных дикетонов наибольшее внимание, как индикатору созревания пива, уделяется диацетилу, который имеет специфический запах и вкус. Для этого вещества характерны очень низкие пороговые концентрации (0,1-0,3 мг/дм³), при превышении которых диацетил придает пиву нечистый вкус − от сладкого до противного, а в очень больших концентрациях обладает запахом прогорклого масла [51]. Содержание этого дикетона в пиве в зависимости от штаммовых особенностей дрожжей колеблется от 0,035 до 1,21 мг/дм³ [10, 36].

1.1.1 Образование диацетила в процессе производства пива

Диацетил - (2,3-бутандион, диметилглиоксаль) СН₃СОСОСН₃, молекулярная масса - 86,1; желто-зеленая жидкость с запахом прогорклого топленого масла; температура плавления - 3 °С, температура кипения - 88 °С;    d₄¹⁸ = 0,9808; n_D²⁰= 1,3951; растворим в воде (25%) и органических растворителях [56].

Образование диацетила дрожжами связанно с синтезом валина. Исходным продуктом его образования считается пировиноградная кислота, которая при участии кофермента А, обладающего функцией ацетилирования, переходит в ацетомолочную кислоту, а из нее путем декарбоксилирования образуется ацетоин, который окисляется в диацетил (рис.1.1).

Как видно из схемы, представленной на рис. 1.1, последние три продукта представляют собой три ступени окисления ацетомолочной кислоты. Первые два (2,3-бутандиол и ацетоин) являются нормальными продуктами брожения и находятся в пиве в значительных количествах. При дальнейшем окислении этих продуктов образуется диацетил.

CH₃–CO–COOH        Пировиноградная кислота       

CH₃–CO–C(CH₃)OH–COOH           Ацетомолочная кислота

                                           Окисление                                    Окис.                        

CH₃–CHOH–CHOH–CH₃              CH₃–CO–CHOH–CH₃        CH₃–CO–CO–CH₃.

2,3-Бутандиол           Восстановление             Ацетоин          Восст.        Диацетил 

Рис. 1.1. Схема образования диацетила в процессе производства пива

Образование диацетила наблюдается на первой стадии брожения, когда дрожжи активно размножаются, и происходит энергичный азотистый обмен. В зависимости от технологии получения пива пик синтеза диацетила может приходиться на 2-5 сутки процесса главного брожения. Затем, при дображивании пива, происходит восстановление его в ацетоин, а затем в 2,3-бутандиол. При нормальных условиях технологического процесса концентрация диацетила уменьшается до 0,1 мг/дм³ и становится ниже пороговой [7, 33, 51].

1.1.2 Факторы, влияющие на образование диацетила

Содержание диацетила в бродящем сусле зависит от многих факторов: штаммов дрожжей, нормы внесения дрожжей и их бродильной активности, температуры брожения, содержания кислорода в сусле и др.

Влияние штамма дрожжей на содержание диацетила. Количество образующегося диацетила зависит от штаммовых особенностей дрожжей. Известно, что разные пивоваренные штаммы отличаются по синтезу диацетила в широких пределах [33, 36, 57]. Сравнительная характеристика пивоваренных штаммов дрожжей по синтезу диацетила представлена в табл. 1.1 [36].

Таблица 1.1−Сравнительная характеристика штаммов дрожжей по синтезу диацетила

Зависимость образования диацетила от нормы внесения дрожжей. Повышенная норма засева дрожжей сокращает период образования диацетила. Высокие концентрации дрожжей способствуют получению его максимального количества в первые дни брожения, но одновременно дрожжи способствуют быстрому и интенсивному восстановлению диацетила обратно в ацетоин. Таким образом, снижается конечное содержание диацетила в готовом пиве [33, 57].