7.5. Пена пива

Свидетельством высокого качества пива является хорошее пенообразование и стойкость пены. С ними, как правило, связаны и другие положительные свойства - гармоничность вкуса и игристость пива.

7.5.1. Теория пенообразования

7.5.1.1. Пенообразование происходит при реализации пива в розлив в результате образования большого числа пузырьков CO₂ и захваченного воздуха. При увеличении в жидкости площади границы раздела с поверхностно-активными веществами пива эти пузырьки насыщаются. Чем ниже (до определенной степени) поверхностное натяжение пива, тем пузырьки пены меньше по размеру и тем больше становится их общая поверхность; таким образом, при их подъеме па них собирается больше поверхностно-активных веществ. На образование этой поверхности влияет также содержание CO₂, однако в зависимости от состава пива слишком высокое содержание CO₂ обусловливает обильное выделение пузырьков и их поверхность не насыщается должным образом ПАВами.

7.5.1.2. Пеностойкость. Большое значение для ценообразования и пеностойкости пива имеет способность поверхностно-активных веществ образовывать эластичную пленку. Чтобы пена была стойкой, поверхностно-активные вещества должны реагировать друг с другом при уменьшении поверхностного натяжения, причем они частично коагулируют и выпадают в осадок. В первом случае благодаря вторичной реакции пена улучшается, а во втором происходит снижение пеностойкости.

7.5.1.3. Разрушение пены начинается с того, что пузырек пены лопается и образующая его пленка стекает вниз, при этом стимулируются процессы испарения, и пена в верхнем слое уплотняется. Более высокая вязкость поверхности и меньший диаметр пузырьков пены предотвращают стекание пленки с лопнувших пузырьков, и разрушение пены замедляется.

7.5.1.4. К веществам, положительно влияющим на качество пены, относятся прежде всего поверхностно-активные вещества в эластичной пленке пузырьков газа. К ним принадлежат высокомолекулярные продукты расщепления белков, молекулярная масса которых составляет от 10000 до 60000. Важна также гидрофобность этих высокомолекулярных белковых соединений. Положительно влиять на качество пены могут и низкомолекулярные соединения, однако они могут вытеснять из слоя пены высокомолекулярные группы, в связи с чем важна доля высокомолекулярных соединений относительно низкомолекулярных - в частности, доля высокомолекулярного азота, осаждаемого с MgSO₄, отражает общее содержание азота (> 20 %). Гликопротеиды придают поверхностно-активным пленочным образованиям (белковым) высокую вязкость, повышающую стабильность пены.

Вторая группа веществ, обусловливающих свойства пены, хотя и поверхност-но-активиа, но не способна участвовать в образовании эластичных оболочек пузырьков газа. В данном случае речь идет о горьких веществах хмеля, меланоидинах и полифенолах, которые благодаря комплексообразованию с белками укрепляют сформировавшуюся пленку. Дубильные вещества и антоцианогены способны на определенных стадиях окисления и конденсации вызывать коагуляцию и, таким образом, ухудшение качества пены. Этиловый спирт и некоторые побочные продукты брожения могут до некоторой степени улучшать свойства пивной иены, снижая поверхностное натяжение.

Третья группа представляет собой вещества, повышающие вязкость, - гумми-вещества ячменя, ß-глюкан и пентозаны. Наряду с вышеуказанными свойствами, вещества этой группы могут играть роль своего рода защитных коллоидов, стабилизирующих образовавшиеся комплексы.

7.5.1.5. Вещества, негативно влияющие на пену, вытесняют соединения, образующую пленку, с поверхности и ослабляют тем самым слой пены. К таким веществам относят полифенолы, спирт и некоторые побочные продукты брожения, так как повышенное содержание аминокислот негативно сказывается на пене (при этом гидрофильные аминокислоты вызывают более сильное ослабление пены, чем гидрофобные). К липидам, негативно влияющим на пену, относят моно- и дигли-цериды (даже при незначительном их содержании, менее 0,3 мг/л). Стерины нарушают структуру пены при их содержании более 0,5 мг/л, насыщенные высшие жирные кислоты - при содержании более 1 мг/л, а ненасыщенные - более 0,3-0,5 мг/л, причем этот эффект усиливается в результате образования смешанной пленки. Свободные низшие жирные кислоты (C₆-C₁₂), образующиеся при брожении, влияют на пену негативно - например, содержание каприновой кислоты в 1 мг/л ухудшает пеностойкость на 1,3 с, а содержание капроновой кислоты в 3-5 мг/л даже на 4-6 баллов (по Россу и Кларку). Нейтральные липиды (в частности, фосфолипиды) также способны ухудшать пеностойкость, особенно в соединении с триглицеридами.

7.5.1.6. Содержание CO₂ в пиве имеет большое значение для образования и стойкости пены. При содержании CO₂ 0,4-0,5 % масс, высота пены возрастает пропорционально содержанию CO₂, однако на стойкость пены CO₂ не влияет.