Исследование динамики содержания диацетила в пиве, приготовленном с использованием различного зернового сырья, страница 8

Химический метод. Сущность химического метода основывается на способности диацетила окисляться под действием сильного окислителя с расщеплением молекулы до уксусной кислоты по схеме:

        [O]

CH₃–CO–CO–CH₃ → 2CH₃–COOH

В качестве окислителя используется перекись водорода (H₂O₂). Ее применение удобно тем, что в ходе реакции не образуется окрашенных продуктов и, кроме того, система остается гомогенной. Отпадает необходимость в фильтровании при пробоподготовке. Окисление производится в присутствии избыточного количества перекиси (с учетом ее разложения и улетучивания) при комнатной температуре. По окончании смесь подвергается перегонке с отбором фракции 75…85° С, в которой в составе азеотропа присутствует образовавшаяся кислота. Аликвота 50 см³ титруется из микробюретки 0,1 М раствором едкого натра (NaOH) в присутствии фенолфталеина [50].

Учеными разработан метод «шкала цветности» – это экспресс-метод определения концентрации диацетила с помощью тест-полосок и раствора α-нафтола методом сравнения окраски [50]. При взаимодействии диацетила с α-нафтолом реакция образования окрашенного соединения (2,3-ди-α-нафтилоксибутадиен 1,3) протекает однозначно (рис. 1.3).

2,3-ди-α-нафтилоксибутадиен 1,3 

Рис. 1.3. Реакция образования 2,3-ди-α-нафтилоксибутадиена 1,3

Интенсивность окраски образовавшегося химического соединения зависит от концентрации диацетила и изменяется от желтой до интенсивно красной. С помощью фотоэлектроколориметра КФК-2 была создана колориметрическая шкала («шкала цветности») с концентрациями диацетила 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; мг/дм³, так как именно в этих пределах происходит изменение концентрации диацетила в процессе созревания пива.

Отличительной особенностью этого метода является то, что он значительно дешевле перечисленных выше методов, а также позволяет непосредственно у танков брожения и дображивания определять концентрации диацетила. Данная разработка является авторской и в настоящее время находится на стадии оформления патента [50].

Таким образом, известно, что синтез и концентрация диацетила напрямую зависят от содержания аминокислот в сусле. Известно, что пиво, сваренное с применением различных зерновых культур в качестве соложеного и несоложеного сырья, отличается по аминокислотному составу [7, 14, 11, 33]. Однако в литературе отсутствуют точные данные об уровне содержания диацетила в пиве с различным аминокислотным составом. Сведения о количестве белка и аминокислот различных зерновых материалов приведены в следующей главе 1.2.

1.2. Сравнительный химический анализ ячменя и других зерновых материалов

Для производства пива основным сырьем являются ячмень, хмель, вода и дрожжи. Ячмень проращивают, высушивают и получают солод. До тридцатых годов прошлого века ячменный солод использовался в качестве основного сырья и одновременно единственного источника ферментов в производстве пива [7, 10, 12, 31, 33, 37].

Вместе с  увеличивающимися с каждым годом темпами потребления пива возрастает дефицит пивоваренного солода, который обусловлен недостатком исходного сырья для его производства. Как следствие этого наблюдается повышение цен на солод. Тенденции производства и потребления ячменного солода в России за 2000-2003 года представлены в табл. 1.2 [53].

Таблица 1.2−Динамика производства и потребления пивоваренного солода в России

Высокая стоимость коммерческого солода заставила пивоваров России все чаще часть ячменного солода заменять несоложеными зерновыми злаками, такими как рис, кукуруза или пшеница. Применение несоложеных зерновых злаков в пивоварении способствует:

− снижению себестоимости;

− увеличению экстрактивности сусла;

− созданию новых сортов пива;