Микробиологически стабилизированное пиво
Изобретение относится к способу производства микробиологически стабилизированного пива или пивных коктейлей, включающему этапы, на которых: а) смешивают пивоваренную воду, хмель и источник углеводов с получением сусла, b) варят сусло, с) сбраживают сусло с использованием микроорганизмов. В процессе производства добавляют изомальтулозу или смесь, содержащую изомальтулозу, в качестве дополнительной или единственной добавки после фильтрации или в качестве дополнительной или единственной добавки непосредственно перед розливом или перед отправкой на хранение. Это позволяет получить пиво, микробиологически стабилизированное изомальтулозой. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 12 ил., 18 табл.
Данное изобретение относится к средству и способу производства микробиологически стабилизированного пива.
Приблизительно за последние десять лет снова возникло большое число малых пивоварен, так называемых домашних пивоварен ("pub breweries"), которые отличаются от крупных пивоваренных предприятий прежде всего своими малыми объемами производства, покрывающими в большинстве случаев только продажу в розлив в собственных ресторанах и прямую продажу мелкими емкостями, такими как бутылки, а также более простой технологией пивоварения и розлива.
В то время как прежде всего крупные пивоваренные предприятия располагают мощными промышленными установками, позволяющими производить и разливать пиво в условиях, препятствующих развитию микроорганизмов или обеспечивающих микробиологическую чистоту, многие из малых пивоварен нуждаются в осуществлении соответствующих мероприятий и мер предосторожности. Конструктивные или технологические мероприятия, ведущие к созданию таких благоприятных условий, при которых контаминация микроорганизмами, вредящими пиву, полностью исключается, являются для малых пивоварен в большинстве случаев экономически непривлекательными.
С другой стороны, производство и розлив в условиях микробиологической чистоты действует очень положительно на качество пива; многие из микроорганизмов, заносимых при производстве, являются "вредящими пиву". Пиво, произведенное с низким содержанием вредящих микроорганизмов, приемлемо для более длительного хранения и может быть легко разлито в бутылки или бочки без отрицательных последствий даже в неполностью стерильных условиях.
Поэтому является желательной разработка по возможности простых и низкозатратных способов и средств, которые как на крупных пивоваренных предприятиях, так и в малых пивоварнях обеспечивают производство и розлив пива, являющегося микробиологически стабилизированным.
Риск контаминации, т.е. микробиологической дестабилизации пива, связан прежде всего с розливом пива в бутылки, бочки или подобные емкости. Под определением "микробиологически чистый" понимают полную стерильность. Численность микроорганизмов, содержащихся в пиве и вредящих ему, в частности, таких микроорганизмов, как бактерии и грибки, должна быть настолько малой, чтобы пиво не портилось в течение более длительного времени хранения от недель до месяцев. Если численность микроорганизмов, вредящих пиву, поддерживается малой, то вероятность того, что будут развиваться культуры, вредящие пиву, является незначительной. При этом предпочтительно осуществляется розлив стерильного напитка или стерильного пива.
Из предшествующего уровня техники известны способы микробиологически чистого розлива пива и других напитков. Микробиологически чистый розлив пива может быть осуществлен с биологическим контролем, обуславливающим более высокие издержки. В этом случае осуществляют мероприятия по интенсивной очистке и стерилизации установок для розлива и прилегающих пространств. Такие мероприятия сопровождаются дорогостоящим биологическим контролем и связаны с большими трудозатратами и высокими издержками. Как для постоянного контроля стерильности, так и для ее обеспечения требуется проведение, в частности, дорогостоящих мероприятий в отношении аппаратуры или технологии. При этом надежность относительно необходимых издержек является сравнительно низкой. Поэтому мероприятия такого типа применяют редко. Для розлива пивных напитков, содержащих сахар, таких как пивные коктейли или солодовое пиво, которые в особенности подвергаются высокому риску контаминации, такой способ не является достаточно надежным.
Другим мероприятием, обеспечивающим микробиологически чистый розлив пива, является кратковременная пастеризация пива (KZE). При этом пиво в аппарате для кратковременной пастеризации, в большинстве случаев в пластинчатом теплообменнике, нагревают в потоке и затем вновь охлаждают. При этом аппарат для кратковременной пастеризации идеальным образом может быть установлен непосредственно перед разливочным устройством. Тем не менее, имеется опасность вторичной контаминации, например, во время процесса розлива или при розливе в уже зараженную тару. Кратковременная пастеризация представляет собой часто применяемую операцию; однако она не является достаточно надежной для розлива пивных напитков, содержащих сахар.
Другим мероприятием, обеспечивающим микробиологически чистый розлив пива, является мембранная фильтрация или холодная пастеризация. Способ соответствует принципиально способу кратковременной пастеризации, однако вместо аппарата для кратковременной пастеризации для уменьшения содержания микроорганизмов используют систему мембранной фильтрации, которая за счет размера пор фильтра обеспечивает отделение микроорганизмов, содержащихся в пиве. Также и в данном случае имеется опасность вторичной контаминации. Данный способ также не является достаточно надежным для розлива пивных напитков, содержащих сахар.
Другим мероприятием является полная пастеризация уже заполненных и закрытых бутылок или банок предпочтительно в туннельном или камерном пастеризаторе. При таком способе емкости, в которые разлито пиво, нагревают, например, горячей водой или паром, а затем вновь охлаждают. Данный способ часто используют на пивоваренных предприятиях с широкой сетью поставок, например, при экспорте пива в заокеанские страны. При этом опасность вторичной контаминации во время розлива может быть проконтролирована. Таким же образом могут быть достаточно надежно стабилизированы микробиологически также напитки, содержащие сахар, такие как солодовое пиво или пивные коктейли. Вследствие высоких издержек в отношении аппаратуры такой способ является дорогостоящим. Наряду с высокими текущими издержками недостатками являются повышенное потребление воды и энергии, высокие капитальные затраты на оборудование и большая потребная площадь. Кроме того, предъявляются, как правило, высокие требования к таре и укупорке (в частности, по постоянству температуры и давления). Например, пластмассовые бутылки из общепринятого в производстве напитков ПЭТФ не могут быть пастеризованы известными способами. Другим недостатком является ухудшение вкуса в процессе пастеризации.
Другие возможности для микробиологически чистого розлива пива или для подготовки разлитого микробиологически стабилизированного пива предоставляют способы, известные из производства соков и безалкогольных газированных напитков. К ним относят химическую стерилизацию. В некоторые безалкогольные газированные напитки по нормативам для пищевых продуктов допустимо непосредственно перед розливом вводить консервант диметилдикарбонат (DMDC). При этом, как правило, необходимо осуществлять упомянутую ранее кратковременную пастеризацию. Прибавленное вещество при корректном применении действует в уже заполненных и закрытых бутылках и распадается через известное время. Недостатком является затрудненное техническое применение вещества на пивоваренном предприятии, так как оно является вредным для здоровья и обладает высокой температурой кристаллизации. Для содержащего сахар пива, такого как пивные коктейли или солодовое пиво, применение такого вещества является неприемлемым, так как разрешенная концентрация может применяться только в концентрате безалкогольного газированного напитка или в ароматической основе безалкогольного газированного напитка. При этом при розливе пива вещество должно быть добавлено в более ранний момент, так что возникает риск, что вещество в заполненных бутылках уже не будет действовать. Таким образом, упомянутая химическая стерилизация, в общем, не может приниматься в расчет в отношении розлива пива.
Другой известный из производства сока и безалкогольных газированных напитков вид розлива представляет собой асептический, т.е. стерильный розлив. Данный способ розлива связан со значительными техническими издержками, такими как чистое помещение и техника изолирования. Кроме того, такой способ предполагает перестройку системы обеспечения качества, включая валидацию и квалификацию работников. Использование такого способа как при розливе пива в крупных промышленных масштабах, так и при розливе в домашних пивоварнях является нереальным вследствие высоких технических и организационных издержек.
Соответственно этому техническая проблема, лежащая в основе данного изобретения, состоит по существу в разработке способа и средства для производства и розлива пива или пивных коктейлей, которые, в частности, допускают простое и низкозатратное воплощение и эффективно сокращают или стабилизируют численность микроорганизмов, вредящих пиву, во время и/или после изготовления. Решение проблемы должно обеспечивать получение в разлитом состоянии микробиологически стабилизированного пива или пивного коктейля. Способ и средство должны быть приемлемыми для применения в известных технологиях производства пива и пивоваренных установках без существенной адаптации технологических стадий.
Техническая проблема решается за счет разработки способа производства пива или пивных коктейлей из пивоваренной воды, хмеля и по меньшей мере одного источника углеводов, причем на первой стадии (a) смешивают пивоваренную воду, хмель и источник углеводов с получением сусла. На стадии (b) сусло кипятят. На стадии (c) сусло сбраживают с использованием культуры микроорганизмов. При этом способ по настоящему изобретению характеризуется тем, что источник углеводов содержит изомальтулозу или смесь, содержащую изомальтулозу, в качестве агента, стабилизирующего содержание микроорганизмов.
Таким образом, в изобретении представлено производство пива или пивных коктейлей из пивоваренной воды, хмеля и источника углеводов, причем источник углеводов содержит изомальтулозу или смесь, содержащую изомальтулозу, в качестве агента, стабилизирующего содержание микроорганизмов, или предпочтительно состоит из них. Авторами изобретения неожиданно было найдено, что изомальтулоза или смесь, содержащая изомальтулозу, при их наличии в источнике углеводов уменьшает численность микроорганизмов, известных в качестве отрицательно действующих, т.е. вредящих пиву, или микробиологически стабилизирует полученное пиво. Благодаря изомальтулозе или смеси, содержащей изомальтулозу, число таких микроорганизмов не растет по ходу производства и при розливе, так что в итоге получают микробиологически стабилизированное пиво, имеющее низкое содержание микроорганизмов, вредящих пиву, или по существу свободное от микроорганизмов, вредящих пиву. Полученное таким образом и разлитое пиво является в особенности приемлемым для более длительного хранения.
Под определениями "микробиологически стабилизированное" или "бактериально стабилизированное" в данном тексте понимают, что пищевые продукты, принципиально подвергающиеся контаминации и порче, обладают определенными свойствами, вследствие чего дальнейший или нежелательный рост микроорганизмов угнетается или полностью подавляется. Такие микроорганизмы, называемые также микрофлора, представляют собой в первую очередь бактерии и грибки, такие как плесневые или дрожжевые грибки. К ним относят не только те микроорганизмы, которые вследствие своей метаболической активности отрицательно влияют на качество и вкус пищевых продуктов, а также потенциально патогенные микроорганизмы, которые могут угрожать здоровью людей. Стабилизация содержания микроорганизмов по настоящему изобретению ведет к тому, что численность таких микроорганизмов в течение определенного промежутка времени хранения не превышает определенное пороговое значение так, что пищевые продукты не портятся или не являются источником риска для здоровья.
В контексте данного изобретения под термином "пиво", как легко может понять специалист в данной области техники, понимают не только пиво, которое получают после полного или почти полного сбраживания сусла, точнее содержащихся в нем углеводных компонентов. Под пивом в данном тексте также понимают пивной коктейль, который получают, если к пиву до получения, во время получения или после получения прибавляют по меньшей мере один другой углеводный компонент, который является несброженным или только частично сброженным. Например, в данном тексте под пивом понимают пивной коктейль, в котором к традиционным образом производимому пиву при изготовлении или после него прибавляют изомальтулозу.
Предпочтительно агент, стабилизирующий содержание микроорганизмов, прибавляют к источнику углеводов, который содержит соложеное зерно (солод), несоложеный зерновой материал или смесь из соложеного зерна и несоложеного зернового материала. Таким образом, в источнике углеводов, применяемом по настоящему изобретению, солод и/или несоложеное зерно предпочтительно заменены частично изомальтулозой или смесью, содержащей изомальтулозу. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения отношение остальной составляющей части источника углеводов, в частности солода и/или несоложеного зернового материала, к прибавляемой изомальтулозе составляет от 6:1 до 1:1, предпочтительно от 4:1 до 2:1, более предпочтительно в зависимости от области применения равно 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1 или 1:1.
Для того чтобы по возможности мало изменять известные и заявляемые способы производства пива, изомальтулозу или смесь, содержащую изомальтулозу, прибавляют к источнику углеводов предпочтительно перед смешиванием с пивоваренной водой и хмелем, предпочтительно в виде сиропа, раствора и/или кристаллического твердого вещества. В другом предпочтительном варианте изомальтулозу или смесь, содержащую изомальтулозу, вместе с остальной составляющей частью источника углеводов прибавляют к пивоваренной воде и хмелю для получения сусла.
Предпочтительно изомальтулозу прибавляют к пиву в варочном отделении и затем осуществляют главное брожение и дображивание.
Альтернативно изомальтулозу прибавляют после главного брожения в качестве единственной или дополнительной добавки. Добавка изомальтулозы после главного брожения гарантирует, что изомальтулоза не сможет быть метаболизирована при главном брожении, хотя во время дображивания, как правило, еще имеется остаточная активность дрожжей.
По другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения изомальтулозу прибавляют к пиву в качестве дополнительной или единственной добавки только после фильтрования. Если изомальтулозу прибавляют к пиву после фильтрования, то смесь благодаря отделению дрожжей не подвергается изменению в требуемых процессах ферментации.
По другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения изомальтулозу прибавляют в качестве дополнительной или единственной добавки непосредственно перед розливом или перед отправкой на хранение пива или пивного коктейля.
Во всех описанных ранее возможных вариантах добавки изомальтулозы по настоящему изобретению изомальтулоза действует в качестве агента, стабилизирующего содержание микроорганизмов, ингибирующего рост микроорганизмов или препятствующего заражению микроорганизмами. Во всех случаях добавка изомальтулозы в виде сиропа, раствора или кристаллического твердого вещества вводится в известных способах производства пива без каких-либо трудностей, так что исключаются большие издержки в отношении технологии или аппаратуры.
Применение изомальтулозы в пивном компоненте способствует значительному улучшению биологической стабильности прежде всего пивных коктейлей, которые вследствие наличия доли безалкогольного газированного напитка, как правило, легко портятся. Кроме того, возникает другое известное преимущество, такое как приемлемость произведенного пивного коктейля в качестве диабетического продукта.
Неожиданно было обнаружено, что при предпочтительном применении изомальтулозы по настоящему изобретению в пивных коктейлях не проявляется неблагоприятный эффект ухудшения вкуса, известный для других заменителей сахара или подсластителей. В частности, добавка изомальтулозы в пиво или пивные коктейли не ухудшает или ухудшает в несущественной степени их вкус, например, полноту вкуса.
Поэтому другим объектом данного изобретения является также пиво или пивной коктейль, в котором изомальтулоза содержится в качестве подслащивающего агента. Предпочтительно изомальтулоза содержится в качестве единственного подслащивающего агента. Также предпочтительно изомальтулоза содержится в качестве единственного загущающего подслащивающего агента.
Поэтому объектом настоящего изобретения является также применение изомальтулозы в качестве агента, стабилизирующего содержание микроорганизмов или препятствующего развитию микроорганизмов, для микробиологически чистого производства, прежде всего розлива пива или пивных коктейлей, в частности, описанным в данном тексте способом по настоящему изобретению и его предпочтительным вариантам осуществления.
Изомальтулоза представляет собой восстанавливающий сахар, который, как неожиданно было обнаружено, не ассимилируется и не метаболизируется или может ассимилироваться и метаболизироваться только с большим трудом пивными дрожжами, такими как Saccharomyces cerevisiae или Saccharomyces carlsbergensis. Изомальтулоза (6-O-α-D-глюкопиранозилфруктоза), известная под названием Palatinose™ (палатиноза), представляющая собой дисахаридкетозу, в природе встречается, например, в меде. Изомальтулоза согласно патенту DE 4414185 C1 может быть получена в промышленном масштабе из сахарозы ферментативной перегруппировкой, например, при применении иммобилизованных бактериальных клеток, в частности, рода Protaminobacter rubrum, Erwinia rhapontici и Serratia plymuthica или выделенной из них изомеразы сахарозы.
В случае "смеси, содержащей изомальтулозу" речь идет о комбинации изомальтулозы по меньшей мере с одним другим углеводным компонентом, в частности с фруктозой, глюкозой, сахарозой, трегалулозой, лейкрозой, туранозой, тагатозой, изомальтозой, изомелицитозой, олигосахаридами со степенью полимеризации 3 или 4, или больше или с их смесями. В одном из вариантов используют смесь изомальтулозы и фруктозы, в других вариантах используют смесь изомальтулозы и глюкозы, смесь изомальтулозы и сахарозы, смесь изомальтулозы и трегалулозы, смесь изомальтулозы и лейкрозы, смесь изомальтулозы и тагатозы, смесь изомальтулозы и туранозы, смесь изомальтулозы и изомальтозы, смесь изомальтулозы и изомелицитозы, смесь изомальтулозы и олигосахаридов со степенью полимеризации 3 или 4, или больше. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения смесь, содержащая изомальтулозу, представляет собой продукт изомеризации сахарозы, полученный трансглюкозилированием сахарозы предпочтительно при применении мертвых или живых клеток Protaminobacter rubrum или полученного из них ферментного экстракта. Применяемые по настоящему изобретению смеси, содержащие изомальтулозу, содержат в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения приблизительно 79-85% изомальтулозы, 8-10% трегалулозы, 0,5-2% сахарозы, 1-1,5% изомальтозы, олигосахариды, 2,5-3,5% фруктозы и 2,0-2,5% глюкозы или состоят из них, причем упомянутые значения приведены в расчете на сухое вещество.
Под "суслом" понимают освобожденный от нерастворимых компонентов экстракт из источника углеводов, например солода, который смешивают с водой и предпочтительно с хмелем и кипятят. После кипячения с хмелем получают так называемое охмеленное пивное сусло. После охлаждения прокипяченное сусло представляет собой начальное сусло. Сусло предпочтительно изготавливают посредством затирания, фильтрования, варки сусла и обработки сусла. В частности, целью производства сусла является прежде всего превращение нерастворимых компонентов источника углеводов, в частности солода, в растворимые сбраживаемые вещества, отделение остающихся твердых компонентов и, наконец, прибавление специй, т.е. хмеля. При затирании сначала предпочтительно смешивают дробленый источник углеводов, в частности солод, с пивоваренной водой. Затем на так называемой стадии затирания предпочтительно осуществляют по специальной температурно-временной программе целенаправленное ферментативное превращение веществ, содержащихся в источнике углеводов, причем важнейшим является процесс полного расщепления крахмала до сбраживаемых сахаров, таких как глюкоза, мальтоза или мальтотриоза, и несбраживаемых декстринов. Оптимальная температура для образования мальтозы находится в интервале 60-65°C, для образования декстрина - в интервале 70-75°C. Температура определяет конечную степень сбраживания сусла в зависимости от типа пива. После отфильтровывания и высолаживания дробины горячей пивоваренной водой (78°C) сусло кипятят предпочтительно в течение 60-100 мин предпочтительно с добавлением хмеля, причем в зависимости от типа производимого пива добавляют предпочтительно приблизительно от 150 до 500 г/гл хмеля. Содержание основного сусла устанавливают упариванием предпочтительно приблизительно на 6-10% от исходного количества. При кипячении осуществляется, кроме того, стерилизация, происходит коагуляция белков, изомеризуются горькие вещества хмеля, образуются ароматические вещества и частично происходит также упаривание. Затем прокипяченное и охмеленное сусло предпочтительно освобождают от взвеси в центрифуге и/или фильтрованием. После охлаждения сусла, которое, как правило, осуществляют в пластинчатом теплообменнике, взвесь охлажденного сусла предпочтительно частично удаляют и осуществляют интенсивную аэрацию для обеспечения кислородом микроорганизмов, применяемых для брожения. Непосредственно после этого сусло предпочтительно смешивают по меньшей мере с одной приемлемой культурой микроорганизмов, обладающих сбраживающей способностью, например с дрожжами. Так как сусло, используемое для сбраживания, может содержать разные источники углеводов, то это позволяет при применении способа по настоящему изобретению производить также светлое или темное микробиологически стабилизированное пиво.
Таким образом, по настоящему изобретению часть экстракта сусла заменяют изомальтулозой. Таким образом, в случае необходимости уменьшают содержание метаболизируемых углеводов в сусле так, что, кроме того, предпочтительно снижается содержание спирта в произведенном напитке по сравнению со стандартным пивом. Содержание спирта в микробиологически стабилизированном пиве, произведенном по настоящему изобретению, может быть в случае необходимости снижено дополнительно при применении способов удаления спирта. Под "безалкогольным пивом" понимают пиво с содержанием спирта меньше 0,5%, содержащее предпочтительно приблизительно от 7 до 8% основного сусла. (Данные приведены в об.%, если не указано иное.) Под "слабоалкогольным пивом" по настоящему изобретению понимают пиво, содержащее спирт в количестве меньше 5%, в частности меньше 4%.
Под "источником углеводов" понимают материалы, содержащие углеводы, такие как зернопродукты, в которых углеводы при производстве сусла могут быть по меньшей мере частично переведены в растворимые сахара, такие как глюкоза, мальтоза или мальтотриоза, которые способны сбраживаться и затем при брожении используются микроорганизмами, в частности дрожжами, в качестве источника углерода. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения речь идет о соложеном зерне, несоложеном зерне или их смеси, используемых в качестве источника углеводов.
Соложеное зерно представляет собой предпочтительно зерна и семена ячменя, пшеницы, ржи, овса, проса, тритикале, риса, сорго и/или кукурузы, которые используют в технологии изготовления солода. Несоложеное зерно представляет собой предпочтительно зерна и семена ячменя, пшеницы, ржи, овса, проса, сорго, тритикале, риса и/или кукурузы, которые хотя и измельчены, но не осоложены.
Исходные материалы перед сбраживанием предпочтительно осахаривают. Для этого используют гидролитически действующие ферменты, имеющие сродство к солоду, такие как амилазы, мальтазы и т.п., которые переводят крахмал в несбраживаемые декстрины и сбраживаемые глюкозу, мальтозу и мальтотриозу. При приготовлении солода замоченные зерновые оставляют предпочтительно при температуре от 12 до 18°C для проращивания и прерывают процесс проращивания, как только процессы образования фермента и растворения достигают требуемой степени. Прерывание осуществляют предпочтительно применением повышенной температуры при большом расходе воздуха. Подсушиванием (подвяливанием) предпочтительно при температуре от 40 до 50°C содержание воды может быть снижено более чем с 50% до 10-12%. После этого температура может быть повышена предпочтительно приблизительно до 80-85°C, для того чтобы довести содержание воды в солоде предпочтительно приблизительно до 4-5%. Данный процесс называют просушиванием.
Процесс брожения предпочтительно осуществляют в две стадии. Главное брожение инициируют добавкой микроорганизмов, в частности дрожжей, дрожжей низового брожения или дрожжей верхового брожения. В конце главного брожения дрожжи оседают на дне или в конусе бродильного чана. Полученное во время главного брожения молодое пиво предпочтительно повторно охлаждают и подвергают дображиванию, при этом сбраживается остаточный экстракт и пиво предпочтительно осветляется. Также при брожении исчезает вкус сусла, при этом, в частности, при дображивании пиво приобретает чистый вкус. Упомянутый процесс называют также созреванием. На брожение может влиять, например, изменение температуры брожения, принятый способ верхового или низового брожения, осуществление открытого или закрытого брожения и т.п.
Предпочтительно для сбраживания применяют одну или несколько культур микроорганизмов, выбранных из штамма низового брожения Saccharomyces cerevisiae, штаммов верхового брожения Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces diastaticus и Schizosaccharomyces pombe.
При применении способа по настоящему изобретению предпочтительно производят микробиологически стабилизированное пиво верхового или низового брожения. Пиво низового брожения получают при низовом брожении, при котором дрожжи после брожения оседают на дно емкости и оттуда могут быть удалены. В случае пива верхового брожения речь идет о пиве, получаемом верховым брожением, при котором дрожжи в конце брожения поднимаются вверх и сверху удаляются по мере возможности.
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения предусматривается, что процесс брожения осуществляют при применении по меньшей мере одной культуры дрожжей и по меньшей мере одной культуры кислотообразующих бактерий, выбранных из группы, в которую входят представители родов Lactobacillus sp., Acetobacter sp. и Gluconobacter sp. В предпочтительном воплощении данного варианта осуществления настоящего изобретения предусматривается, например, осуществление брожения при применении штаммов S. cerevisiae и/или S. diastaticus, и/или Schizosaccharomyces pombe и представителя рода Lactobacillus. Лактобактерии, известные также как молочнокислые бактерии, обладают способностью к молочнокислому брожению. Слабоалкогольное или безалкогольное пиво или подобные пиву напитки, полученные на основе такого брожения, отличаются мягким кисловатым вкусом, который приблизительно соответствует Берлинскому белому.
В другом предпочтительном воплощении данного варианта осуществления настоящего изобретения предусматривается, например, осуществление брожения при применении штаммов S. cerevisiae и/или S. diastaticus, и/или Schizosaccharomyces pombe и представителя рода Acetobacter. Род Acetobacter включает в себя в более узком смысле уксуснокислые бактерии, которые посредством окисления этанола могут продуцировать уксусную кислоту. Полученное слабоалкогольное или безалкогольное пиво или подобные пиву напитки приобретают кисловатый вкус, который заметно отличается от вкуса напитков, получаемых при применении лактобактерий.
В другом предпочтительном воплощении данного варианта осуществления настоящего изобретения предусматривается, например, осуществление брожения при применении штаммов S. cerevisiae и/или S. diastaticus, и/или Schizosaccharomyces pombe и представителя рода Gluconobacter. Бактерии рода Gluconobacter могут, с одной стороны, окислять этанол до уксусной кислоты и, с другой стороны, окислять глюкозу до глюконовой кислоты. Слабоалкогольное или безалкогольное пиво или подобные пиву напитки, полученные при таком смешанном брожении, обладают также приятным кисловатым вкусом.
Соответственно этому объектом данного изобретения является также микробиологически стабилизированное пиво, производимое описанным ранее способом и предпочтительно производимое таким способом.
Объектами настоящего изобретения являются также получаемые способом по настоящему изобретению микробиологически стабилизированное слабоалкогольное или безалкогольное пиво, диетическое пиво, солодовый напиток, солодовое пиво или подобный пиву прохладительный напиток. По предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения получают светлое микробиологически стабилизированное слабоалкогольное или безалкогольное пиво или темное микробиологически стабилизированное слабоалкогольное или безалкогольное пиво.
Под "солодовым напитком" в данном тексте понимают прежде всего обладающий запахом солода и сладкосолодовым вкусом, слабо охмеленный, углекислотный и темный напиток, который, кроме того, может быть слабоалкогольным или безалкогольным. Предпочтительно солодовый напиток с содержанием основного сусла приблизительно 7-8% изготавливают из солодового компонента. После фильтрования готовят 12%-ное основное сусло с предпочтительными сладкими сахарами (глюкоза, сахароза) (приблизительно третья часть основного сусла).
За счет преимущественных свойств изомальтулозы по сравнению с традиционным сахаром, т.е. сахарозой, например, меньшей сладости, более высокой микробиологической стабильности, приемлемости в качестве диабетического продукта, антикариогенных свойств, содержание изомальтулозы в основном сусле может быть выбрано более высоким.
Другим объектом настоящего изобретения является также микробиологически стабилизированный пивной коктейль, который по настоящему изобретению содержит микробиологически стабилизированное пиво и по меньшей мере один другой компонент, выбранный из: экстрактов пряных трав, ароматизаторов, кофеина, красителей, аминокислот, пищевых кислот, плодово-ягодных компонентов, таких как плодово-ягодный сок, плодово-ягодная мякоть, плодово-ягодная пульпа или плодово-ягодные экстракты, сахара, заменителей сахара, таких как сахарные спирты, подсластители, воды, водки (этанола). Пивной коктейль предпочтительно состоит из микробиологически стабилизированного пива по настоящему изобретению и по меньшей мере одного другого компонента.
Под "пряными компонентами", в частности, понимают: экстракты, растворы, вытяжки или эссенции из частей растений, предпочтительно аниса, корня валерианы, крапивы, листьев ежевики, листьев земляники, фенхеля, манжетки, гусиной лапчатки, женьшеня, плодов шиповника, цветков гибискуса, листьев малины, бузины, хмеля, имбиря, зверобоя, ромашки, кориандра, курчавой мяты, лапачо, лаванды, лимонного сорго, майорана, мальвы, мелиссы, омелы, перечной мяты, ноготков, розмарина, горечавки, тысячелистника, тимьяна, иссопа, корицы и т.п.
Под "плодово-ягодными компонентами", в частности, понимают: плодово-ягодные экстракты, предпочтительно из яблок, бананов, груш, ананасов, апельсинов, грейпфрутов, черешни, вишни, лимонов, плодов цитрусовых, плодов маракуйи, персиков, облепихи, малины, земляники, ежевики, смородины, крыжовника, плодов киви и т.п.
Предпочтительно предусматривается, что пивной коктейль содержит натуральные или идентичные натуральным ароматизаторы и/или вкусовые добавки в качестве ароматического компонента, такие как эфирные масла из растений или плодов и ягод, такие как цитрусовое масло, масло перечной мяты или гвоздичное масло, фруктовые эссенции, ароматообразующие плодово-ягодные соки, анис, ментол, эвкалипт и т.п.
В случае красящих компонентов речь идет предпочтительно о красителях растительного происхождения, таких как каротиноиды, флавоноиды или антоцианы, красителях животного происхождения, минеральных пигментах, таких как железооксидные пигменты, продуктах ферментативного и неферментативного потемнения, продуктах термической обработки, таких как карамель, карамельный кулер, или синтетических красителях, таких как азосоединения, производные трифенилметана, индиго, ксантена или хинолина. Приемлемыми синтетическими красителями являются, например, эритрозин, индигокармин или тартразин, используемые для коррекции цвета и/или для получения приятного внешнего вида пивного коктейля по настоящему изобретению.
Аминокислотные компоненты представляют собой предпочтительно смеси незаменимых аминокислот. Предпочтительными аминокислотами являются His, Ile, Leu, Lys, Thr, Trp, Val и Taurin.
Кислотные компоненты представляют собой предпочтительно пищевые кислоты. Напитки по настоящему изобретению могут представлять собой по предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения также газированные напитки, т.е. они могут содержать углекислоту/диоксид углерода.
Пивные коктейли по настоящему изобретению содержат в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения также кофеинсодержащие компоненты, такие как экстракты, препараты или вытяжки из кофейных зерен, чая или частей чайного куста, матэ или частей куста матэ, орехов колы, какао-бобов или гуараны.
Примеры осуществления
Изобретение более детально поясняется следующими далее примерами.
На фигурах показано:
фиг.1 - концентрации изомальтулозы до и после инкубации с микроорганизмами, вредящими пиву;
фиг.2 - концентрации изомальтулозы в зависимости от различных стабилизирующих факторов;
фиг.3 - концентрации изомальтулозы в пробах, инкубированных со штаммом S. cerevisiae MJJ 2;
фиг.4 - анализ совокупности сахаров после семи дней инкубации;
фиг.5 - концентрации кислот в зависимости от выбранных микроорганизмов;
фиг.6 - оценочная дегустация пивных коктейлей из пива-основы и безалкогольного газированного напитка (идеальная оценка: 3): пиво-основа=пильзенское пиво (фиг.6A), пиво-основа=диетическое пиво (фиг.6B), пиво-основа=безалкогольное пильзенское пиво (фиг.6C), пиво-основа=доппельбок (фиг.6D);
фиг.7 - содержание ароматических компонентов после сбраживания реальных сусел;
фиг.8 - оценочная дегустация образцов пива из реальных сусел;
фиг.9 - содержание изомальтулозы после сбраживания модельных сред. Выделен 5%-ный диапазон значений выше и ниже исходного значения;
фиг.10 - содержание изомальтулозы после сбраживания модельных сред бактериальными культурами. Выделен 5%-ный диапазон значений выше и ниже исходного значения;
фиг.11 - изменения степени помутнения в контаминированных пивных коктейлях с подсластителями в виде сахарозы (Sac), изомальтулозы (Pal) или смеси подсластителей (Sst) при измерении под углом 90 и 25°;
фиг.12 - образование бомбажа в бутылках из ПЭТФ с контаминированными пивными коктейлями с подсластителями в виде сахарозы (Sac), изомальтулозы (Pal) или смеси подсластителей (Sst).
Пример 1. Метаболизация изомальтулозы в модельной среде
1.1. Модельные среды
Модельные среды получали описанным далее образом. 50 г изомальтулозы растворяли в 500 мл бидистиллированной воды; 6,7 г среды Yeast-Nitrogen Base (YNB) растворяли в 500 мл бидистиллированной воды; 5 мл раствора изомальтулозы автоклавировали в пробирках с трубками Дархема; отдельно автоклавировали среду YNB, которую после этого, соблюдая стерильность, добавляли пипеткой по 5 мл в уже автоклавированные пробирки, содержавшие по 5 мл раствора изомальтулозы.
В первой смеси показатели pH, содержание спирта и отсутствие кислорода устанавливали так, чтобы они соответствовали показателям разлитого пива: содержание спирта (этанола) - 5%, pH 4,5 и инкубация в отсутствие кислорода (анаэробные сосуды). В других смесях упомянутые факторы сдерживания роста варьировали, см. таблицу 1.
| Таблица 1 | |
| Фактор | Заданные значения |
| Значение pH | 3,6; 3,8; 4,0; 4,2; 4,4 |
| Содержание горьких веществ (изогумулонов) | 10; 20; 30; 40; 50 мг/л |
| Содержание спирта | 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5 об.% |
В необработанной модельной среде значение pH составляло 5,1. Для проб модельных растворов объемом 100 мл определяли количество 0,1 н. раствора серной кислоты 0,05 моль/л, необходимое для установления требуемых значений pH. Серная кислота была выбрана для того, чтобы не вводить в среду дополнительный источник C.
20%-ный раствор изогумулона 1:20 разбавляли так, чтобы в 10 мг раствора содержалось приблизительно 0,1 мг изогумулона:
| 20%-ный раствор: | 1 мг раствора содержит 0,2 мг изогумулона; |
| 10 мг раствора содержат 2 мг изогумулона; | |
| разбавление 1:20: | 10 мг разбавленного раствора содержат 0,1 мг изогумулона; 10 мг раствора (0,1 мг изогумулона), прибавленные к 10 мл модельного раствора, соответствуют 10 мг изогумулона в литре. |
Содержание спирта до заданной концентрации устанавливали 96%-ным неденатурированным спиртом.
Пробирки с пробами, инкубируемыми в аэробной атмосфере, закрывали ватными тампонами, пробирки с анаэробными пробами закрывали также ватными тампонами, но инкубировали в анаэробных сосудах.
1.2. Микроорганизмы
Была выбрана группа микроорганизмов, которые известны как вредящие пиву или в предварительных испытаниях проявили способность использовать изомальтулозу. Характеристики микроорганизмов приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |
| Микроорганизм | Возможности причинения вреда напиткам |
| Pediococcus damnosus | Анаэроб, развивается в присутствии спирта и горьких веществ хмеля. |
| Lactobacillus brevis | Анаэроб, развивается в присутствии спирта и горьких веществ хмеля, очень распространенный агент, вызывающий порчу пива. |
| Megasphera cerevisiae | Резко выраженный анаэроб, развивается в присутствии спирта и горьких веществ хмеля. |
| Pectinatus frisengensis | Резко выраженный анаэроб, развивается в присутствии спирта и горьких веществ хмеля. |
| Schizosaccharomyces pombe | Наряду с другими сахарами быстро и полностью сбраживает изомальтулозу. |
| Saccharomyces diastaticus | Может сбраживать декстрины (так называемый перебраживатель). |
| Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 | Наряду с другими сахарами быстро и полностью сбраживает изомальтулозу. |
Микроорганизмы вносили в 100 мл жидкой питательной среды, после этого промывали раствором изомальтулозы и повторно суспендировали в 5 мл раствора изомальтулозы. Инкубировали пробирки с 0,5 мл повторно суспендированного раствора. Инкубацию осуществляли при 26°C.
1.3. Анализы
В качестве индикатора роста в пробирках оценивали появление помутнения и газообразования. Для установления фактического расщепления изомальтулозы определяли содержание экстракта до и после инкубации и содержание восстанавливающих сахаров до и после инкубации измерением поглощения в реакции с динитросалициловой кислотой (DNS).
Содержание экстракта в растворе определяли измерением плотности резонансным плотномером (производства компании «Anton-Paar»).
Содержание изомальтулозы определяли восстановлением 3,5-динитросалициловой кислоты до 3-амино-5-нитросалициловой кислоты. Вследствие реакции цвет раствора изменяется с желтого на красно-коричневый. Вследствие такого изменения цвета концентрация восстанавливающего сахара может быть определена количественно фотометрически. Так как изомальтулоза в испытуемой среде представляет собой единственный сахар (в отличие от реальных сред, таких как сусло), то концентрация изомальтулозы до и после инкубации может быть определена методом с применением DNS.
В 50 мл дистиллированной воды растворяли 30 г тартрата K-Na и прибавляли 20 мл раствора NaOH (2 моль/л). К полученному раствору при перемешивании прибавляли 1 г динитросалициловой кислоты (DNS). Затем раствор дополняли дистиллированной водой до 100 мл.
0,25 мл испытуемого раствора вносили в пробирку и смешивали с 0,25 мл раствора DNS. Смесь растворов нагревали в течение пяти минут на кипящей водяной бане. После охлаждения прибавляли 9 мл воды (дистиллированной) и после перемешивания измеряли поглощение при 546 нм. Таким образом, после получения градуировочной прямой можно было определять концентрацию изомальтулозы в модельном растворе до и после инкубации.
Было найдено, что полученная градуировочная прямая обеспечивала наилучшую точность в диапазоне концентраций сахара в растворе меньше 1,5%. Соответственно этому испытуемые пробы перед измерением разбавляли в соотношении 1:5, чтобы при теоретической концентрации изомальтулозы в растворе 5% (до инкубации) проводить измерение в диапазоне с наилучшей точностью.
1.4. Результаты
В таблице 3 приведены результаты визуальной оценки роста микроорганизмов по возникновению помутнения и газообразованию (н.и.: не исследовали; +: наличие помутнения и/или газообразования; -: помутнение и/или газообразование отсутствует.
| Таблица 3 | |||
| pH 4,5 | Содержание спирта 5 об.% | Анаэробные условия | |
| Schizosaccharomyces pombe | + | + | + |
| Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 | + | + | + |
| Saccharomyces diastaticus | + | + | + |
| Lactobacillus brevis | - | - | - |
| Pediococcus damnosus | - | - | - |
| Pectinatus frisingensis | н.и. | н.и. | + |
| Megasphera cerevisiae | н.и. | н.и. | + |
Согласно оценке по критериям возникновения помутнения и газообразования рост всех дрожжей происходил при всех условиях. Однако в случае штамма Saccharomyces diastaticus наблюдалось только возникновение помутнения без сопровождающего газообразования. Такой эффект для сбраживающих дрожжей является необычным. Штаммы Pectinatus frisingensis и Megasphera cerevisiae в анаэробных условиях могли вызывать помутнение, а штаммы Lactobacillus brevis и Pediococcus damnosus не проявляли признаков роста.
Возникновение помутнения и образование газа фиксировали визуально, отмечая время инкубации. Полученные результаты приведены далее.
1.4.1. Pediococcus brevis, Lactobacillus brevis, Megasphera cerevisiae, Pectinatus frisingensis
Ни в одной из зараженных смесей не наблюдалось возникновение помутнения или газообразование.
1.4.2. Schizosaccharomyces pombe
Уже через несколько дней в некоторых смесях наблюдалось газообразование. Однако было невозможно установить закономерность по концентрации варьируемых параметров. Через неделю инкубации во всех пробах образовалось количество газа, максимально улавливаемое трубками Дархема, а в некоторых смесях дрожжи начали оседать. Через десять дней дрожжи осели во всех смесях.
1.4.3. Saccharomyces diastaticus
Данные дрожжи образовывали в течение первой недели легкое помутнение, которое в течение второй недели стало интенсивным. Образование помутнения заметно замедлялось при концентрации спирта от 6 до 6,5%. Так же в случае pH 3,6 возникновение помутнения обнаруживалось только через три дня после обнаружения образования помутнения при более высоких значениях pH. Примечательным было то обстоятельство, что более значительная часть образовавшейся клеточной массы находилась на поверхности жидкости. Такой результат наблюдался для смесей, инкубированных как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Ни в одной из смесей в течение трех недель дрожжи не продуцировали газ. В течение второй и третьей недель дрожжи осели полностью, включая клеточное вещество, прилипшее по краю поверхности жидкости к стеклу.
Микроскопическое исследование дрожжевых клеток как находившихся на краю, так и осевших на дне, показало большое содержание необычно мелких клеток. После нанесения мазка мелких клеток на агар на сусле вновь наблюдались нормальные крупные клетки. Из этого факта следует, что штамм Saccharomyces diastaticus с изомальтулозой в качестве единственного располагаемого источника углеводов склонен к угнетенному росту.
1.4.4. Saccharomyces cerevisiae MJJ 2
Добавка спирта в концентрации 6,5% замедляла образование помутнения до начала второй недели, а газообразование возникало только к середине второй недели. При более низких концентрациях спирт очевидным образом не препятствовал росту дрожжей. Снижение значения pH до 3,8 также не сопровождалось препятствующим росту эффектом. При pH 3,6 газообразование и помутнение возникало только к середине второй недели. При добавлении хмеля возникновение помутнения и газообразование также замедлялось до второй недели инкубации. Газообразование появлялось в менее значительной степени, чем в других сериях. В смесях, инкубированных в анаэробных условиях, ростовая активность развивалась медленнее, чем пробах, инкубированных в аэробных условиях. После того как в течение третьей недели дрожжи осели, объем образовавшегося газа оставался меньше, чем в пробах в аэробных условиях.
14.5. Обобщение результатов
На фиг.1 показаны значения найденных посредством DNS-анализа концентраций изомальтулозы во всех смесях без инкубации и после трех недель анаэробной инкубации без консервирующих факторов (анаэробная инкубация без консервирующих факторов, инкубация в течение трех недель при 26°C).
За исключением смесей, инкубированных со штаммами Schizosaccharomyces pombe и Saccharomyces cerevisiae MJJ 2, все значения находятся в пределах интервала отклонений меньше 5% около значения концентрации, определенной в модельном растворе без инкубации.
Такой результат объясняется тем, что только дрожжи Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 и Schizosaccharomyces могли расщеплять изомальтулозу в анаэробной атмосфере без консервирующих факторов в течение времени наблюдения. Штамм Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 уменьшал содержание изомальтулозы в модельном растворе приблизительно на 26%, в то время как штамм Schizosaccharomyces pombe смог метаболизировать изомальтулозу полностью.
Испытуемые бактерии культивировались только в анаэробных условиях, расщепление изомальтулозы не было установлено ни в одной из смесей. Дрожжи инкубировали также в аэробных условиях. Штамм Schizosaccharomyces pombe метаболизировал изомальтулозу полностью также в аэробных условиях при всех параметрах консервации и при всех концентрациях.
На фиг.2 показаны значения найденных посредством DNS-анализа концентраций изомальтулозы в пробах, инкубированных со штаммом Saccharomyces diastaticus (средние значения в сериях после инкубации в течение трех недель при 26°C). Результаты представляют собой средние значения при различных консервирующих факторах.
Штамм Saccharomyces diastaticus также проявил способность метаболизировать изомальтулозу в аэробных условиях. В этой серии измерений встречались отклонения найденных концентраций, которые не соответствовали пределу погрешности 5%. В случае найденных концентраций изомальтулозы с отклонением больше 5% исходили из того, что во время инкубации некоторая часть воды испаряется из раствора. Поэтому такие измеренные значения можно рассматривать только как тренд.
На фиг.3 показаны значения найденных посредством DNS-метода концентраций изомальтулозы в пробах, инкубированных со штаммом Saccharomyces cerevisiae (средние значения в сериях с избирательно действующими факторами при аэробной инкубации, сравнимой с анаэробной инкубацией при 26°C).
Штамм Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 показал в аэробной атмосфере большее потребление изомальтулозы, чем в отсутствие кислорода. Из фигур ясно видно, что изменение значений pH и количества добавляемого спирта в пределах данных испытаний не может препятствовать метаболизации изомальтулозы данными дрожжами. Однако потребление изомальтулозы штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 в присутствии горьких веществ хмеля и в отсутствие кислорода в заметной степени затруднено.
Пример 2. Диетическое пиво из торговой сети, смешанное с изомальтулозой
К диетическому пиву из торговой сети (в данном случае Henninger Diät-Pils) прибавляли изомальтулозу в таком количестве, чтобы действительное остаточное содержание экстракта составляло 4 мас.%. В данном пиве скомбинированы все избирательно действующие факторы, характерные для пива. Затем пробы диетического пива, содержащего изомальтулозу, инкубировали с испытуемыми микроорганизмами (пример 1, таблица 2) в течение семи дней при 26°C. В серии опытов осуществляли аналитический контроль, анализируя сусла и образцы пива по методикам технического анализа пива, предписываемым Западноевропейской аналитической комиссией (MEBAK), и дополнительно анализируя совокупность сахаридов. Потребление изомальтулозы определяли анализом совокупности сахаридов и кислот, так как в реальном пиве наряду с изомальтулозой присутствуют также другие восстанавливающие сахара. Перед анализом испытуемые микроорганизмы отделяли мембранной фильтрацией (0,45 мкм) для перевода пробы в стабильное состояние. Определение совокупности кислот и сахаридов осуществляли известным образом методом ВЭЖХ/ГХ.
В таблице 4 представлены смеси, в которых за ростом микроорганизмов наблюдали по образованию помутнения (-: отсутствие помутнения,+: наличие помутнения,++: наличие сильного помутнения).
| Таблица 4 | |
| Диетическое пиво с изомальтулозой, зараженное штаммом: | Помутнение (через 7 дней) |
| Saccharomyces diastaticus | + |
| Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 | ++ |
| Schizosaccharomyces pombe | + |
| Pectinatus frisingensis | ++ |
| Pediococcus damnosus | - |
| Megasphera cerevisiae | ++ |
| Lactobacillus brevis | - |
В течение времени наблюдения штаммы Pediococcus damnosus и Lactobacillus brevis не проявили роста (помутнения пробы), а штаммы Schizosaccharomyces pombe и Saccharomyces diastaticus вызвали только легкое помутнение. Saccharomyces cerevisiae MJJ 2, Pectinatus frisingensis и Megasphera cerevisiae смогли вызвать сильное помутнение.
На фиг.4 приведены результаты анализа совокупности сахаров в диетическом пиве после семи дней инкубации при 26°C.
В холостой пробе пива (диетическое пиво из торговой сети без добавки изомальтулозы) не был найден ни один из анализируемых сахаров. Таким образом, в нем отсутствуют приемлемые для использования низкомолекулярные сахара. В неинкубированных, но содержащих изомальтулозу пробах диетического пива помимо изомальтулозы с содержанием 22,5 г/л были найдены только следы фруктозы и глюкозы. В инкубированных пробах пива, за исключением проб пива, инкубированных со штаммом Schizosaccharomyces pombe, в пределах точности измерений и взвешивания были найдены концентрации изомальтулозы, равные концентрациям в неинкубированной пробе пива (отклонения<5%). Так же только в пробе пива, инкубированной со штаммом Schizosaccharomyces pombe, образовалась глюкоза и фруктоза в измеримых концентрациях.
В таблице 5 представлены значения концентраций изомальтулозы в отдельных пробах пива и соответствующие соотношения по исходным концентрациям.
| Таблица 5 | |
| Проба | Концентрация изомальтулозы после инкубации (%) |
| Диетическое пиво из торговой сети, неизмененное | 0 |
| Диетическое пиво из торговой сети+изомальтулоза (H+P) | 100 |
| H+P, инкубированное со штаммом Saccharomyces diastaticus | 100 |
| H+P, инкубированное со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 | 100 |
| H+P, инкубированное со штаммом Schizosaccharomyces pombe | 83 |
| H+P, инкубированное со штаммом Pectinatus frisingensis | 100 |
| H+P, инкубированное со штаммом Pediococcus damnosus | 100 |
| H+P, инкубированное со штаммом Megasphera cerevisiae | 100 |
| H+P, инкубированное со штаммом Lactobacillus brevis | 100 |
После отделения микроорганизмов мембранной фильтрацией во всех зараженных пробах пива еще сохранялась исходная концентрация изомальтулозы. Единственным исключением была проба пива, инкубированная со штаммом Schizosaccharomyces pombe. В данном случае произошло уменьшение приблизительно на 17% и также только в этом случае были найдены в измеримых концентрациях глюкоза и фруктоза, являющиеся продуктами расщепления изомальтулозы. Следовательно, рост клеток, устанавливаемый по образованию помутнения, происходил на основе изомальтулозы только в случае дрожжей Schizosaccharomyces pombe.
Кроме того, были измерены значения pH инкубированных проб пива. Все значения были равными 4,5 или 4,6. Полученные результаты вместе с анализом совокупности кислот в пробах показывают, что ни в одной из проб, инкубированных с микроорганизмами, кислоты не образовались, и дополнительно подтверждают именно в отношении лактобактерий, что их рост отсутствовал. Наиболее важный фактор порчи напитков лактобактериями представляет собой образование молочной кислоты, которая может сильно вредить запаху соответствующего напитка.
На фигуре 5 показаны результаты анализов по совокупности кислот. Содержание проанализированных кислот не смещается к анормально высоким концентрациям. Только в пробе, инкубированной со штаммом Pectinatus frisingensis, имеется несколько повышенное содержание янтарной и уксусной кислот по сравнению с неинкубированными пробами. Их содержание составляет меньше 0,3 г/л. Касательно содержания молочной кислоты (лактата) следует констатировать, что в пробах, инкубированных со штаммами Pectinatus frisingensis, Pediococcus damnosus и Megasphera cerevisiae, оно уменьшилось по сравнению с холостой пробой. Очевидно, из-за отсутствия приемлемого субстрата лактат был метаболизирован в описанном в литературных источниках процессе, в котором лактат используется в качестве субстрата для глюконеогенеза. В пробе, инкубированной со штаммом Lactobacillus brevis, было определено содержание, равное содержанию в неинкубированных пробах. Таким образом, не произошло ни метаболизации имевшегося лактата, ни образования его нового количества вследствие обмена веществ бактерий. Такой результат расценивается как другой признак отсутствия метаболической активности данного вида бактерий.
Пример 3. Изготовление "диетического пива"
Под "диетическим пивом" понимают пиво, в котором в состоянии готовности в качестве углеводов в идеале содержится только изомальтулоза.
Так как при производстве диетического пива решающую роль имеет интенсивное затирание солода, то в качестве примера был использован способ затирания солода, в котором особая значимость придается температурному оптимуму ферментов солода, расщепляющих крахмал:
- затирание солода при 50°C, перерыв 15 мин;
- нагревание до 55°C (1°C/мин), перерыв 30 мин;
- нагревание до 62°C (1°C/мин), перерыв 45 мин;
- нагревание до 65°C (1°C/мин), перерыв 45 мин;
- нагревание до 68°C (1°C/мин), перерыв 30 мин;
- нагревание до 70°C (1°C/мин), перерыв 30 мин;
- нагревание до 72°C (1°C/мин), перерыв 20 мин;
- нагревание до 78°C (1°C/мин);
- окончание затирания солода.
Засыпь солода состояла на 100% из пильзенского солода, хмель добавляли из расчета 90 мг α-кислоты на литр охмеленного сусла, представлявшего собой CO2-экстракт.
В качестве сравнительного примера одна часть была приготовлена без добавки изомальтулозы, продегустирована и проанализирована. Такое пиво представляет собой "холостую пробу пива". К другой части пива во время кипячения была прибавлена изомальтулоза, вследствие чего изомальтулоза содержалась в пиве во время главного брожения.
Главное брожение осуществляли в каждом случае без давления с дрожжами низового брожения Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 при температуре от 15 до 19°C. В конце брожения температуру повышали для того, чтобы расщепить экстракт, содержавшийся в сусле, в возможно большей степени. Перекачку пива на дображивание осуществляли по достижении предварительно определенной конечной степени сбраживания.
В серии опытов осуществляли аналитический контроль, анализируя сусла и образцы пива по методикам технического анализа пива, предписываемым Западноевропейской аналитической комиссией (MEBAK), и дополнительно анализируя совокупность сахаридов. В отношении запаха образцов пива определяли содержание выбранных ароматообразующих сложных эфиров и высших спиртов, а также ацетальдегида. Кроме того, содержание кислот в образцах готового пива определяли аналитически, при этом образцы готового пива сравнивали друг с другом, а также проводили их оценочную дегустацию.
В случае диетического пива, произведенного по настоящему изобретению, не было замечено ухудшение органолептических характеристик, таких как качество запаха, качество вкуса, полнота вкуса, освежающий вкус и качество горького вкуса (горечь). Во многих случаях диетическое пиво по настоящему изобретению получало предпочтение перед известным диетическим пивом (в данном случае Henninger Diät-Pils).
Пример 4. Изготовление "низкоалкогольного пива"
Часть основного сусла заменяли изомальтулозой, так что при "нормальном" сбраживании образовывалось меньше спирта по сравнению с традиционным нормальным пивом. В соответствии с описанной в примере 3 технологией затор был приготовлен так, чтобы можно было реализовать как можно более высокую степень сбраживания. При полном сбраживании доступных углеводов естественным путем образуется высокое содержание спирта. Поэтому в данном примере используется более короткая и менее интенсивная программа затирания солода, вследствие чего углеводы солода неполностью превращаются в сахара, способные сбраживаться:
- затирание солода при 62°C, перерыв отсутствует;
- нагревание до 66°C (1°C/мин), перерыв 30 мин;
- нагревание до 72°C (1°C/мин), перерыв 20 мин;
- нагревание до 78°C;
- окончание затирания солода.
Благодаря замене приблизительно четверти основного сусла изомальтулозой количество субстрата, доступного для дрожжей, к моменту кипячения уменьшается. Таким образом может быть получено пиво, которое по сравнению с традиционным нормальным пивом содержит меньше спирта. Внесение хмеля осуществляли, как и в случае диетического пива, из расчета 90 мг α-кислоты на литр охмеленного сусла.
Главное брожение осуществляли без давления с дрожжами низового брожения Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 при 12°C. Перекачку пива на дображивание осуществляли при содержании экстракта, приблизительно на 1,5% превышавшем ожидаемое содержание экстракта при конечной степени сбраживания.
Аналитический контроль (по методам MEBAK и методам, специфицированным для анализа запахов) соответствовал примеру 3.
Как и в примере 3, безалкогольное пиво, произведенное по настоящему изобретению, не показывает ухудшения органолептических характеристик. Во многих случаях безалкогольное пиво по настоящему изобретению получало предпочтение перед известным безалкогольным пивом.
Пример 5. Изготовление "солодового напитка"
Так как солодовый напиток должен изготавливаться с очень низкой степенью сбраживания, то не было необходимости в использовании программы затирания солода для обеспечения как можно более высокой степени сбраживания. Была использована программа затирания солода по примеру 4.
Для регулирования темного цвета продукта, общепринятого для солодового пива, использовали следующую солодовую смесь:
- 40% пильзенского солода;
- 30% мюнхенского солода;
- 20% солода Cara;
- 10% карамельного солода.
Основное сусло было приготовлено так, что одна половина экстракта была получена из солода, в то время как другая половина была прибавлена при кипячении в виде изомальтулозы (кристаллического сахара). В целом концентрация основного сусла составляла 12%. Внесение хмеля осуществляли из расчета 15 мг α-кислоты на литр охмеленного сусла.
Солодовый напиток после отделения горячей взвеси был перелит в бочку типа КЕГ и после охлаждения был смешан с небольшим количеством дрожжей (Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11). После контактирования в течение половины суток при 0°C значительная часть дрожжей была отделена посредством перелива в другую емкость. Такой тип сбраживания примыкает к так называемому способу холодного настаивания. Через две недели выдерживания осуществляли фильтрование и розлив.
Произведенные солодовые напитки оценивали органолептически, анализировали (по методам MEBAK и методам, специфицированным для анализа запахов) соответственно примерам 3 и 4 и сравнивали с образцами солодового пива из торговой сети.
Как и в примерах 3 и 4, солодовый напиток, произведенный по настоящему изобретению, не показывает ухудшения органолептических характеристик. Во многих случаях солодовый напиток по настоящему изобретению получал предпочтение перед известными образцами солодового пива из торговой сети.
Пример 6. Изготовление пивных коктейлей
6.1. Приготовление смесей
Были изготовлены двенадцать разных пивных коктейлей из пивного компонента и безалкогольного газированного напитка в количестве 10 л. При этом в каждом случае пивной компонент и подсластитель в безалкогольном газированном напитке варьировали.
Для испытаний были выбраны следующие четыре различных сорта пива (принимая во внимание также последующие испытания на биологическую стабильность напитков):
• Пильзенское пиво, для моделирования пивных коктейлей, традиционно реализуемых в торговой сети;
• Диетическое пиво, с очень небольшим остаточным содержанием углеводов. Вследствие отсутствия в значительной степени приемлемых для использования углеводов подсластитель, применяемый в безалкогольном газированном напитке, в данном случае имеет решающее значение в отношении полноты вкуса. Кроме того, отсутствует субстрат, характерный для пива, что важно при возможной контаминации;
• Безалкогольное пильзенское пиво. Изготовленный в данном случае пивной коктейль не содержит спирт как избирательно действующий фактор, а также в нем отсутствует влияние спирта на полноту вкуса пивного коктейля;
• Доппельбок. Данное пиво по сравнению с нормальным пивом имеет повышенное содержание спирта и, с другой стороны, повышенное остаточное содержание экстракта, который в случае возможной контаминации представляет собой субстрат дополнительно к подсластителю безалкогольного газированного напитка.
Безалкогольный газированный напиток был изготовлен из ароматической основы безалкогольного газированного напитка с запахом лимона-сладкого лимона производства компании «Wild», артикул 3-110050331, и лимонной кислоты. В качестве подсластителей были использованы:
• сахароза;
• изомальтулоза;
• смесь подсластителей производства компания «Wild» (Sweet Up; состоящий из цикламата, сахарина, аспартама и ацесульфама K).
Указанная смесь подсластителей была выбрана потому, что данный продукт применяется в промышленном масштабе при производстве пивных коктейлей и, таким образом, тесно связан с практикой. Кроме того, благодаря смеси подсластителей компенсируются недостатки вкуса отдельных компонентов. Лимонная кислота была использована для подкисления.
Взвешенные добавки растворяли в пивоваренной воде.
Варьирование различных подсластителей и сортов пива позволяло готовить приведенные далее опытные смеси пивных коктейлей.
| Таблица 6 12 опытных смесей для коктейлей из пива и безалкогольных газированных напитков |
|||
| Пильзенское пиво | Изомальтулоза | Диетическое пильзенское пиво | Изомальтулоза |
| Сахароза | Сахароза | ||
| Подсластитель | Подсластитель | ||
| Безалкогольное пильзенское пиво | Изомальтулоза | Доппельбок | Изомальтулоза |
| Сахароза | Сахароза | ||
| Подсластитель | Подсластитель |
Сахароза и смесь подсластителей были добавлены известным способом и соответствовали рекомендациям компании «Wild Flavours». Изомальтулозу добавляли так, чтобы после дегустации устанавливалась сладость, равная сладости других безалкогольных газированных напитков. Пиво и безалкогольный газированный напиток наливали в бочки КЕГ вместимостью 30 л, перемешивали и затем карбонизировали. Карбонизацию осуществляли вводом CO2 по ходу жидкости в разливочной головке. Для связывания CO2 заполненные бочки выдерживали под давлением газа 1,8 бар при 0°C в течение 24 часов. Давление в бочках после выдерживания на холоде составляло 0,8-0,9 бар.
6.2. Оценка
Была проведена дегустация по методу триангулярных сравнений с предпочтением (по методу MEBAK) (с 10 дегустаторами). Для одного и того же пива-основы оценивали относительно друг друга варианты с различными подсластителями. Необходимо было определить подсластитель, являющийся органолептически предпочтительным. Необходимо было определить отклоняющиеся пробы и отметить соответствующее предпочтение. Предпочтение выявлялось только при правильной идентификации отклоняющейся пробы.
Далее проводили оценочную дегустацию изготовленных пивных коктейлей. При этом применяли особенную схему. При оценивании необходимо было исследовать различия вкусового впечатления в зависимости от различных подсластителей в пивном коктейле. Решающее значение имело вкусовое впечатление сладости, которое, как и другие характеристики, могло быть оценено как положительно, так и отрицательно. Наряду со сладким вкусом были использованы следующие критерии оценивания:
полнота вкуса, горький вкус, фруктовый вкус, кислый вкус, гармоничный вкус (отношение "сладкий вкус-кислый вкус") и освежающий вкус. Оценки имели градации от 1 до 5, причем значение "3" представляло собой целевую оценку. Превышающие значения относились к излишне интенсивным вкусовым впечатлениям, как, например, "слишком сладкий вкус". Оценки ниже "3" относились к излишне слабым вкусовым впечатлениям, как, например, "недостаточно сладкий вкус". Таким образом, дегустаторы могли более точно характеризовать качество по отдельным критериям. Оценка "освежающий вкус" имела градации только от 1 до 3, при этом оценка 3 означает "освежающий вкус", а оценка 1 означает "отсутствие освежающего вкуса". В заключение оценивали общее качество целыми числами от 1 (наихудший результат) до 5 (наилучший результат).
6.3. Результаты
6.3.1. Химико-технический анализ
Далее представлены результаты анализов отдельных компонентов безалкогольных газированных напитков.
| Таблица 7 Анализ воды, использованной для производства безалкогольного газированного напитка |
||
| Общая жесткость | dH | 0,5 |
| Кальциевая жесткость | dH | 0 |
| Остаточная щелочность | dH | 0,924 |
| Значение pH | 6,7 | |
| Гидратная щелочность | 0 | |
| Общая щелочность | 0,33 | |
| Проводимость | мкСм/см | 47 |
Вода после подготовки характеризуется очень небольшой жесткостью, которая идеально подходит для производства подкисленных пивных коктейлей.
| Таблица 8 Анализы используемых сортов пива-основы |
|||||
| Пильзенское пиво | Диетическое пильзенское пиво | Безалкогольное пильзенское пиво | Доппельбок | ||
| Основное сусло | мас.% | 11,23 | 9,32 | 5,27 | 18,65 |
| Содержание спирта | об.% | 5,02 | 4,83 | 0,41 | 8,46 |
| Видимое содержание экстракта | мас.% | 1,76 | 0,01 | 4,46 | 3,47 |
| Значение pH | 4,35 | 4,56 | 4,35 | 14,72 | |
| Горечь | единицы горечи | 31 | 19 | 26 | 25 |
Ясно видно, что в отличие от пильзенского пива диетическое пиво имеет значительно меньшее видимое остаточное содержание экстракта (углеводов), безалкогольное пиво при схожем остаточном содержании экстракта содержит меньше спирта, а доппельбок содержит заметно больше как спирта, так и остаточного экстракта. Диетическое пиво содержит меньше единиц горечи, данное обстоятельство может действовать отрицательно при контаминации микроорганизмами, вредящими пиву.
Измеренные значения pH в случае пильзенского пива и безалкогольного пильзенского пива оказались самыми низкими, а доппельбок имел наибольшее значение.
В следующих далее таблицах также приведены результаты анализов готовых пивных коктейлей.
| Таблица 9 Результаты анализов пивных коктейлей с пильзенским пивом в качестве пива-основы |
||||
| Изомальтулоза | Сахароза | Подсластитель | ||
| Видимое содержание экстракта | мас.% | 11,20 | 4,91 | 0,97 |
| Содержание спирта | об.% | 2,60 | 2,68 | 2,53 |
| Значение pH | 3,39 | 3,39 | 3,41 | |
| Горечь | единицы горечи | 15 | 15 | 15 |
| Таблица 10 Результаты анализов пивных коктейлей с диетическим пивом в качестве пива-основы |
||||
| Изомальтулоза | Сахароза | Подсластитель | ||
| Видимое содержание экстракта | мас.% | 10,27 | 4,01 | 0,14 |
| Содержание спирта | об.% | 2,52 | 2,54 | 2,49 |
| Значение pH | 3,46 | 3,47 | 3,48 | |
| Горечь | единицы горечи | 12 | 11 | 12 |
| Таблица 11 Результаты анализов пивных коктейлей с безалкогольным пивом в качестве пива-основы |
||||
| Изомальтулоза | Сахароза | Подсластитель | ||
| Видимое содержание экстракта | мас.% | 12,53 | 6,26 | 2,40 |
| Содержание спирта | об.% | 0,04 | 0,06 | 0,05 |
| Значение pH | 3,49 | 3,52 | 3,52 | |
| Горечь | единицы горечи | 13 | 13 | 13 |
| Таблица 12 Результаты анализов пивных коктейлей с доппельбоком в качестве пива-основы |
||||
| Изомальтулоза | Сахароза | Подсластитель | ||
| Видимое содержание экстракта | мас.% | 12,55 | 6,26 | 2,41 |
| Содержание спирта | об.% | 3,85 | 3,79 | 3,91 |
| Значение pH | 3,81 | 3,82 | 3,81 | |
| Горечь | единицы горечи | 12 | 11 | 12 |
Отчетливо видны различия в результатах анализов, обусловленные различными сортами пива-основы. Все значения pH пивных коктейлей меньше значений pH исходных сортов пива-основы, что обусловлено лимонной кислотой, присутствующей в безалкогольном газированном напитке.
Значение горечи вследствие разбавления безалкогольным газированным напитком составляет приблизительно половину значения горечи пива-основы. Благодаря такому "располовиниванию" уменьшается влияние более низкого содержания исходных горьких веществ в диетическом пиве, при этом значения горечи для всех коктейлей являются схожими. Найденные значения содержания спирта в пивных коктейлях соответствуют образцам пива-основы; напитки, изготовленные с безалкогольным пивом, содержат меньше 0,1 об.% спирта и поэтому должны рассматриваться как безалкогольные так же, как и пиво-основа. Напитки с пильзенским или диетическим пивом имеют содержание спирта приблизительно от 2,5 и почти до 2,7 об.%, а коктейли, изготовленные с доппельбоком, содержат почти 4 об.%. Данные значения совпадают со значениями нормальных чистых пивных напитков. Найденные значения содержания экстракта также соответствуют образцам пива-основы, при этом наибольшее содержание экстракта имеют соответственно напитки, подслащенные изомальтулозой, что обусловлено повышенной добавкой по сравнению с сахарозой. Напитки, содержащие сахарозу, имеют второе по величине содержание экстракта, а смеси, подслащенные подсластителями, имеют самое низкое содержание экстракта. В целом напитки, содержащие в основе диетическое пиво, имеют наименьшее содержание экстракта, переходящего в коктейли из пильзенского пива. Интересно, что доппельбок и безалкогольное пиво в качестве пива-основы обуславливали приблизительно равное остаточное содержание экстракта, так как безалкогольное пиво, очевидно, содержало еще неперебродивший остаточный экстракт. Из приемлемости диетического пива в качестве диабетического продукта соответственно следует также приемлемость коктейлей со смесью подсластителей (с почти нулевой калорийностью) и изомальтулозой (с более низким гликемическим индексом) в качестве диабетических продуктов.
6.3.2. Дегустация
В следующих далее таблицах приведены результаты дегустации по трем пробам с идентификацией, в которых при одном и том же пиве-основе необходимо было определить предпочтение отдельных подсластителей.
Дегустацию в каждом случае проводили десять дегустаторов; так как объектами испытания были три подсластителя, то в итоге было получено тридцать дегустационных оценок для каждого сорта пива-основы.
| Таблица 13 Дегустация по трем пробам с идентификацией, пивные коктейли с различными сортами пива-основы (для уровня значимости 95% (α=0,05) требуется 15 правильных результатов идентификации) |
||||
| Пильзенское пиво | Диетическое пильзенское пиво | Безалкогольное пильзенское пиво | Доппельбок | |
| Предпочтительность изомальтулозы | 5 | 8 | 8 | 9 |
| Предпочтительность сахарозы | 2 | 5 | 9 | 7 |
| Предпочтительность подсластителей | 8 | 4 | 2 | 1 |
| Правильные результаты | 15 | 17 | 19 | 17 |
| альфа (0,05) | 15 | 15 | 15 | 15 |
В случае пивного коктейля с пильзенским пивом в качестве пива-основы 15 дегустационных проб были идентифицированы правильно, поэтому различные пивные коктейли значительно различаются в зависимости от применяемого подсластителя. Из 15 правильных результатов идентификации 8 раз предпочтение получил напиток, содержащий подсластители, а 5 раз - напиток с изомальтулозой. 2 дегустатора предпочли пивной коктейль, подслащенный сахарозой, с пильзенским пивом в качестве пива-основы.
В случае пивного коктейля с диетическим пивом в качестве пива-основы напиток, содержащий изомальтулозу, предпочитали наиболее часто, а пивной коктейль, содержащий подсластители, воспринимали в качестве лучшего наименее часто.
19 дегустаторов в случае пивного напитка, смешанного с безалкогольным пивом, при дегустации по трем пробам определили совпадающие пробы правильно, таким образом, было получено 19 оценок. При использовании безалкогольного пильзенского пива в качестве пива-основы подслащивание обеими разновидностями сахара предпочитали одинаково часто, при этом обе разновидности воспринимали заметно лучшими, чем смесь подсластителей.
Было принято 17 оценок "за" при оценивании пивного напитка, смешанного с бокбиром. В качестве наиболее приятного воспринимали подслащивание изомальтулозой, затем следовала сахароза. Только один из дегустаторов воспринял подслащивание подсластителями в случае данного пива-основы в качестве наиболее приятного.
В целом для четырех различных сортов пива-основы изомальтулозу и сахарозу воспринимали приблизительно в равной степени часто в качестве наиболее приятного средства для подслащивания (изомальтулозу предпочитали несколько чаще), а смесь подсластителей предпочитали отчетливо реже.
6.3.2.1. Ароматические профили
На фигуре 6 представлены результаты оценочной дегустации.
Ароматические профили различных пивных коктейлей с пильзенским пивом в качестве пива-основы (фиг.6A) являются очень похожими. Заметные различия видны в параметрах горького и кислого вкусов. В данном случае оценки, превосходившие оптимальные, получал соответственно напиток, подслащенный подсластителями. Подслащивание сахарозой и изомальтулозой компенсирует такие вкусовые впечатления заметно эффективнее, чем смесь подсластителей.
Ароматические профили являются очень похожими также и для пивных коктейлей с диетическим пильзенским пивом в качестве пива-основы (фиг.6B). Также и в данном случае вкусовые впечатления горького и кислого вкусов при подслащивании подсластителями проявились наиболее сильно, а наименее интенсивно данные параметры воспринимались в напитках, подслащенных изомальтулозой. Пиво, подслащенное сахарозой, получило почти наихудшую оценку по параметру полноты вкуса. В целом полнота вкуса, как и ожидалось, была оценена заметно хуже, чем в случае пивных коктейлей с пильзенским пивом-основой.
В случае пивных коктейлей с безалкогольным пильзенским пивом в качестве пива-основы (фиг.6C) были установлены едва достойные упоминания различия в ароматическом профиле. Пиво, подслащенное изомальтулозой, получило несколько лучшие оценки по параметрам фруктового вкуса, полноты вкуса и гармоничного вкуса. Впечатление кислого вкуса при применении подсластителей воспринималось наиболее сильно, однако в данном случае наиболее сильно проявлялось также и впечатление сладкого вкуса, а в отдельных случаях впечатление сладкого вкуса воспринималось как слишком сильное.
Из результатов оценочной дегустации пивных коктейлей с доппельбоком в качестве пива-основы видно, что ароматические профили напитков с данным пивом-основой очень заметно отличаются от ароматических профилей коктейлей с другими сортами пива-основы. Как полнота вкуса и гармоничный вкус, так и впечатление сладкого вкуса в данном случае превысили идеальную оценку 3 и, таким образом, были оценены как выделяющиеся или отклоняющиеся от идеальной оценки. Горький вкус, напротив, воспринимался в заметно меньшей степени, хотя пиво-основа имело более высокое число единиц горечи, чем, например, диетическое пиво. Запах используемого бокбира в данном случае очевидно доминирует над запахом безалкогольного газированного напитка и обуславливает более плохие оценки коктейлей, чем в случае других сортов пива-основы.
6.3.2.2. Освежающий эффект и общее качество
Далее оценивали освежающий эффект в качестве интегрального признака пивного коктейля, а также общее качество. В таблице 14 представлены результаты такой оценки.
| Таблица 14 | |||
| Освежающий эффект | Общее органолептическое качество | ||
| Пильзенское пиво | Изомальтулоза | 2,5 | 3,75 |
| Сахароза | 2,75 | 3,5 | |
| Подсластитель | 2,75 | 3,75 | |
| Диетическое пиво | Изомальтулоза | 2,75 | 3,75 |
| Сахароза | 2,5 | 3,5 | |
| Подсластитель | 2,5 | 2,75 | |
| Безалкогольное пильзенское пиво | Изомальтулоза | 2,4 | 3,8 |
| Сахароза | 2,3 | 3,5 | |
| Подсластитель | 2,2 | 3,5 | |
| Доппельбок | Изомальтулоза | 1,7 | 3,3 |
| Сахароза | 2,1 | 3,4 | |
| Подсластитель | 1,7 | 2,8 |
Пивные коктейли с пильзенским пивом в качестве пива-основы получили наивысшую оценку по данному параметру оценивания. Напитки, имеющие в основе доппельбок, напротив, были квалифицированы как наименее освежающие. Касательно различных подсластителей невозможно сделать ясный вывод, поскольку изомальтулоза, например, в случае коктейля с пильзенским пивом была оценена как наименее освежающая, а в случае коктейля с диетическим пивом, напротив, получила наилучшую оценку. Оценки других подсластителей являются схожими.
При оценке общего органолептического качества невозможно выявить однозначную тенденцию. В число четырех пивных коктейлей, получивших наилучшие оценки, входят три коктейля, подслащенных изомальтулозой. Напиток, получивший наихудшую оценку, представляет собой напиток с диетическим пивом в качестве пива-основы и со смесью подсластителей. В данном напитке углеводы содержатся только в очень небольшом количестве. В целом наихудшие оценки получили коктейли с доппельбоком в качестве пива-основы.
Из средних оценок освежающего вкуса и общего качества (таблица 15) видно, что изомальтулозу и сахарозу в обоих случаях оценивали отчетливо лучше, чем смесь подсластителей. Изомальтулоза получила лучшие оценки по общему качеству, тогда как напитки, подслащенные сахарозой, были восприняты несколько более освежающими.
| Таблица 15 | ||
| Освежающий эффект | Общее органолептическое качество | |
| Изомальтулоза | 2,34 | 3,65 |
| Сахароза | 2,40 | 3,48 |
| Подсластитель | 2,29 | 3,20 |
На основании проведенной дегустации подслащивание пивных коктейлей сахарозой и изомальтулозой можно рассматривать приблизительно равноценным, а применение смеси подсластителей отчетливо проигрывает по сравнению с ними.
6.4. Контаминация пивных коктейлей
6.4.1. Приготовление смесей
Готовые коктейли посредством разливочного устройства, приводимого вручную, разливали в бутылки из ПЭТФ вместимостью 0,5 л. Перед закрыванием бутылок в токе CO2 в бутылки пипеткой вносили по 50 мкл промытой суспензии чистых культур.
Для контаминации были использованы следующие бактерии:
• Lactobacillus brevis (DSM 20054);
• Pediococcus damnosus (DSM: 20331);
• Megasphera cerevisiae (дикий вид).
Дополнительно бутылки инкубировали со следующими культурами дрожжей:
• Saccharomyces diastaticus (дикий вид);
• Saccharomyces cerevisiae MJJ 2;
• Schizosaccharomyces pombe (дикий вид).
Инкубацию осуществляли в закрытых бутылках при 20°C без доступа света.
6.4.2. Измерение микробиологической порчи
Степень помутнения в бутылках измеряли цифровым фотометром (Sigrist KTL 30-21) при угле измерения 90 и 25°. Измерение при двух различных углах измерения осуществляли для учета различных размеров клеток дрожжей и бактерий. Регистрируемый максимум помутнения находился при 20 цветовых единицах.
Образование бомбажа регистрировали по изменению размеров применяемых бутылок из ПЭТФ в выбранных точках:
• абсолютная высота бутылки;
• диаметр на высоте 11,5 см;
• высота плечиков.
Для измерения использовали цифровой раздвижной калибр.
6.4.3. Изменения степени помутнения
После инкубации в различных смесях определяли изменения степени помутнения, показанные на приведенных далее фигурах.
6.4.3.1. S. diastaticus
На фиг.11A показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces diastaticus, с пильзенским пивом-основой. В напитке, подслащенном сахарозой, максимальная степень помутнения достигается уже на второй день инкубации. При подслащивании подсластителями степень помутнения увеличивается медленнее, однако также достигая в течение времени наблюдения максимального значения. Очевидно, штамм Saccharomyces diastaticus способен расти на основе остаточного экстракта пива-основы и вызывать помутнение напитка. Степень помутнения в напитке, содержащем изомальтулозу, увеличивается наиболее медленно; можно предположить, что рост происходит в основном на основе экстракта пива, и изомальтулоза не ускоряет порчу напитка.
На фиг.11B показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces diastaticus, с диетическим пильзенским пивом-основой. При использовании диетического пива в качестве пива-основы заметное помутнение возникает только при традиционном подслащивании сахарозой. Диетическое пиво не вносит приемлемый экстракт, поэтому можно сделать заключение, что штамм Saccharomyces diastaticus не может использовать в качестве субстрата ни смесь подсластителей, ни изомальтулозу.
На фиг.11C показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces diastaticus, с безалкогольным пильзенским пивом-основой. Во всех смесях с безалкогольным пивом в течение времени наблюдения достигается максимальная степень помутнения. С сахарозой происходит наиболее быстрое увеличение степени помутнения, в обоих других смесях дрожжи могут расти без помех со стороны спирта на основе остаточного экстракта пивного компонента. Наиболее медленно порча происходит в смесях, содержащих изомальтулозу.
На фиг.11D показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces diastaticus, с доппельбоком в качестве пива-основы. Несмотря на более высокое содержание спирта, который был внесен за счет использования в пивном коктейле доппельбока, почти во всех смесях одинаково быстро достигается максимальная степень помутнения приблизительно на третий день инкубации. Такие коктейли имеют наибольшие значения pH и очень низкое содержание горьких веществ. Применяемое пиво-основа содержит, кроме того, большое количество способного сбраживаться остаточного экстракта, на основе которого происходил рост клеток.
6.4.3.2. S. cerevisiae MJJ 2
На фиг.11E показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2, с пильзенским пивом-основой. Пивные дрожжи верхового брожения Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 проявляют наиболее быстрый рост клеток при наличии сахарозы. Увеличение степени помутнения в смесях с изомальтулозой происходит заметно позднее, но без сомнения на основе изомальтулозы. Отсутствие увеличивающегося помутнения при подслащивании подсластителями подтверждает, что ни подсластитель, ни остаточный экстракт пильзенского пива не могут быть использованы в качестве основы для роста.
На фиг.11F показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces cerevisiae, с диетическим пильзенским пивом-основой. Вследствие изготовления пивного коктейля на основе диетического пива напиток, содержащий сахарозу, мутнеет очень быстро. Изомальтулоза метаболизируется медленнее, чем сахароза, однако быстрее, чем в случае применения пильзенского пива в качестве пива-основы, что в основном может быть объяснено тем, что диетическое пиво содержит меньше хмеля и несколько меньше спирта. Оба из упомянутых веществ менее сильно ингибируют рост дрожжей в данной опытной смеси. В смеси с подсластителями это приводит к отсутствию увеличения степени помутнения.
На фиг.11G показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces cerevisiae, с безалкогольным пильзенским пивом-основой. В отсутствие спирта данные дрожжи могут использовать по меньшей мере часть остаточного экстракта, содержащегося в данном пиве, что подтверждается увеличением степени помутнения при подслащивании подсластителями. При подслащивании сахарозой максимальная степень помутнения достигается уже на третий день. В случае смеси, содержащей изомальтулозу, увеличение степени помутнения происходит медленнее. Во всех смесях используется часть остаточного экстракта, содержащегося в пиве.
На фиг.11H показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Saccharomyces cerevisiae, с доппельбоком в качестве пива-основы. Также и в данном случае испытуемые дрожжи могут очень быстро расти во всех смесях с доппельбоком в качестве пива-основы. Такой результат объясняется большим содержанием способного сбраживаться остаточного экстракта и относительно незначительным влиянием избирательно действующих факторов, таких как значение pH и содержание горьких веществ.
6.4.3.3. S. pombe
На фиг.11I показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Schizosaccharomyces pombe, с пильзенским пивом-основой. Смеси с пильзенским пивом-основой и дрожжами Schizosaccharomyces pombe отличаются очень нетипичным изменением. Из того, что смеси, с одной стороны, с подсластителями и, с другой стороны, с сахарозой проявляют почти с самого начала значительное помутнение, которое, однако, с течением времени становится почти постоянным, можно сделать заключение, что в данном случае имеет место коллоидное помутнение пивного компонента, возможно вызванное большим поглощением кислорода при розливе. Такой вывод поддерживается тем, что высокими являются, главным образом, значения степени помутнения при угле измерения 25°. Измерения при 25° показывают как тенденцию скорее мелкие частицы мути, а дрожжевые клетки, напротив, должны быть видны также и при 90°.
На фиг.11J показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Schizosaccharomyces pombe, с диетическим пильзенским пивом-основой. При инкубации коктейлей с диетическим пивом в качестве пивного компонента со штаммом Schizosaccharomyces pombe ни в одной из смесей заметного увеличения степени помутнения не обнаруживается. Такой результат объясняется тем, что рост дрожжей затруднялся совместным действием фактора отсутствия кислорода, фактора наличия спирта и хмеля. Однако так как в похожих сериях опытов данные дрожжи могли в чистом диетическом пиве использовать изомальтулозу, то в данном случае, вероятно, значение pH, сниженное безалкогольным газированным напитком, играет решающую роль в отношении отсутствия роста клеток в таких смесях. Из таблицы 10 можно сделать вывод, что значения pH пивных коктейлей составляют около 3,5 или даже несколько меньше, тогда как значение pH пива несколько больше 4.
На фиг.11K показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Schizosaccharomyces pombe, с безалкогольным пильзенским пивом-основой. В отсутствие спирта штамм Schizosaccharomyces pombe, очевидно, несмотря на низкие значения pH, может проявлять некоторую активность. Такой результат наблюдается по меньшей мере в отношении конверсии сахарозы. В смесях с более трудно используемыми изомальтулозой и подсластителями можно отметить в течение времени наблюдения только очень небольшое и неопределенное увеличение степени помутнения.
На фиг.11L показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Schizosaccharomyces pombe, с доппельбоком в качестве пива-основы. Напитки, изготовленные с доппельбоком, показали во всех смесях очень быстрое увеличение степени помутнения. Такой результат объясняется тем фактом, что не только уже упомянутые большие количества сбраживаемых сахаров вносятся с пивом, но, к тому же, такие пивные коктейли имеют также и наибольшие значения pH во всех смесях (см. таблицу 12). Упомянутые значения в данном случае несколько выше 3,8.
6.4.3.4. P. damnosus
На фиг.11M показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Pediococcus damnosus, с пильзенским пивом-основой. При использовании пильзенского пива все смеси после контаминации штаммом Pediococcus damnosus оставались стабильными в течение длительного времени. Смеси, подслащенные сахарозой, показывали в конце времени наблюдения заметное помутнение, что означало порчу.
На фиг.11N показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Pediococcus damnosus, с диетическим пильзенским пивом-основой. Найденные изменения степени помутнения при использовании диетического пива в качестве пива-основы хорошо коррелируют с результатами для пильзенского пива-основы. Более быстрое увеличение степени помутнения в смесях, содержащих сахарозу, имеет в своей основе достаточно низкое содержание спирта и горьких веществ. То обстоятельство, что в случае с диетическим пивом, которое не вносит приемлемого углеводного компонента, также было подтверждено увеличение степени помутнения только при подслащивании сахарозой, поддерживает принятое в случае пильзенского пива-основы предположение, что рост клеток фактически происходил на основе сахарозы в качестве подсластителя, а другие подсластители не представляют собой основу для жизнедеятельности P. damnosus. На фиг.11O показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Pediococcus damnosus, с безалкогольным пильзенским пивом-основой.
В смесях с безалкогольным пивом увеличение степени помутнения показывают только смеси с сахарозой. Штамм P. damnosus может использовать только сахарозу.
На фиг.11P показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Pediococcus damnosus, с доппельбоком в качестве пива-основы. Образование помутнения, наблюдаемого в других смесях, в данном случае замедляется за счет более высокого содержания спирта. Однако в конце времени наблюдения во всех смесях имеется небольшое увеличение степени помутнения. Из этого факта следует заключение, что в данном случае небольшой рост происходит на основе остаточного сахара пивного компонента.
6.4.3.5. L. brevis
На фиг.11Q показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Lactobacillus brevis, с пильзенским пивом-основой. При инкубации смесей с пильзенским пивом-основой со штаммом Laktobazillus brevis увеличение степени помутнения не наблюдается. Стабильное, несколько повышенное значение рассматривают в качестве основного помутнения, которое, в частности, может возникать также вследствие внесения суспензии клеток при заражении.
На фиг.11R показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Lactobacillus brevis, с диетическим пильзенским пивом-основой. Все испытуемые смеси оставались в течение длительного времени стабильными. Можно отметить небольшое увеличение помутнения в смесях с сахарозой. Такой эффект, возможно, обусловлен достаточно пониженным содержанием спирта и пониженными концентрациями горьких веществ в диетическом пиве.
На фиг.11S показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Lactobacillus brevis, с безалкогольным пильзенским пивом-основой. В смесях с безалкогольным пивом-основой увеличение помутнения, наблюдаемое в смеси, содержащей сахарозу, подтверждает, что штамм L. brevis в отсутствие спирта может портить напитки, содержащие сахарозу. Обе другие смеси остаются стабильными; метаболизация изомальтулозы или подсластителя отсутствует.
На фиг.11T показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Lactobacillus brevis, с доппельбоком в качестве пива-основы. В смесях пивных коктейлей, изготовленных с доппельбоком в качестве пива-основы, увеличение степени помутнения не наблюдается. Вероятно, вследствие более высокого содержания спирта, а также вследствие значения pH, более низкого, чем значение, типичное для пива, ростовая активность не обнаруживается.
6.4.3.6. M. cerevisiae
На фиг.11U показано изменение степени помутнения пивного коктейля, контаминированного штаммом Megasphera cerevisiae, с пильзенским пивом-основой. В данном случае серия опытов с коктейлями с пильзенским пивом-основой представлена в качестве примера для совокупности смесей со штаммом Megasphera cerevisiae. Ни в одной из смесей увеличение помутнения не наблюдалось. По всей вероятности, такой результат обусловлен значениями pH, которые собственно в случае с коктейлем с доппельбоком заметно меньше 4.
6.4.4. Образование бомбажа
Однозначную порчу прохладительного напитка означает как помутнение, так и так называемое образование бомбажа. Произошедшую порчу содержимого бутылок вследствие бактериальной активности можно видеть по деформации бутылок (бомбажу), вызываемой повышенным внутренним давлением, а также по возникшему помутнению.
Приведенные на фиг.12A-12I размеры неинкубированных бутылок (холостых образцов бутылок) определены после заполнения бутылок, но до их инкубации. Это означает, что небольшие отклонения относительно данного референтного значения обуславливаются нормальным повышением давления, которое возникает вследствие хранения карбонизированного напитка при 20°C. В дальнейшем такое растяжение называют нормальным растяжением. Это показано на примере приведенной далее фигуры.
На фиг.12A показаны изменения высоты контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces diastaticus по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). Видно, что после инкубации заполненных бутылок со штаммом Megasphera cerevisiae имеются небольшие отклонения размеров заполненных бутылок по сравнению с холостым образцом бутылки. Однако по измерению степени помутнения было констатировано отсутствие роста. Кроме того, следует отметить, что штамм Megasphera даже при наблюдаемом росте, в общем случае, продуцирует только минимальное количество CO2 и, таким образом, едва ли может способствовать повышению внутреннего давления в бутылке.
Развитие бомбажа, в общем случае, является более приемлемым для подтверждения порчи напитка в случае дрожжей, а не бактерий, так как дрожжи при метаболической активности продуцируют заметно больше CO2. Таким образом, опасность порчи напитков вследствие образования бомбажа является более присущей дрожжам, чем бактериям, которые портят напитки скорее вследствие образования помутнения и дефектного вкуса.
На фиг.12B показаны изменения высоты контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces diastaticus по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). В основном возникшие деформации бутылок коррелируются с изменениями, уже установленными при образовании помутнения. Небольшие отклонения размеров могут быть вызваны повышением внутреннего давления, которое возникает вследствие хранения карбонизированного напитка при 20°C. Заметные изменения абсолютных значений высоты бутылок, зараженных штаммом Saccharomyces diastaticus, наблюдаются только в смесях, содержащих сахарозу.
На фиг.12C показаны изменения диаметров контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces diastaticus по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). Так же, как и при измерениях высоты, заметные изменения размеров бутылок можно видеть только в бутылках, в которых штамм Saccharomyces diastaticus мог использовать сахарозу.
На фиг.12D показаны изменения высоты плечиков контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces diastaticus по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). В данном случае заметные изменения размеров после инкубации со штаммом Saccharomyces diastaticus можно отметить также только в напитках, подслащенных сахарозой. Интересно, что наибольшие отклонения наблюдаются в случае смеси с диетическим пивом, в которую углеводный компонент поступает исключительно вследствие подслащивания безалкогольного газированного напитка. Во всех смесях, зараженных штаммом Saccharomyces diastaticus, в качестве основы для обмена веществ использовалась только сахароза.
На фиг.12E показаны изменения высоты контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). Относительно смесей, инкубированных со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2, также имеет место то обстоятельство, что наиболее заметные отклонения размеров возникали в напитках, подслащенных сахарозой. Содержащие изомальтулозу напитки, в которых также возникало более или менее сильное помутнение вследствие увеличения числа клеток, показывают некоторое растяжение по высоте, но заметно меньшее, чем при подслащивании сахарозой.
На фиг.12F показаны изменения диаметров контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). В отношении изменений диаметров бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 так же, как и в отношении растяжения по высоте, имеет место то обстоятельство, что наиболее заметные деформации возникали в случае напитков, подслащенных сахарозой, однако значения растяжения в случае смесей, содержащих изомальтулозу и подсластители, находились в пределах нормального растяжения.
На фиг.12G показаны изменения высоты плечиков контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). Отчетливо видно, что соответствующая деформация бутылок относительно высоты плечиков бутылок, инкубированных со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2, возникала только в опытных смесях, подслащенных сахарозой.
На фиг.12H показаны изменения высоты контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Schizosaccharomyces pombe по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). Ни в одной из смесей, инкубированных со штаммом Schizosaccharomyces, не происходил существенный рост, и соответственно не было замечено растяжение бутылок, которое превышает нормальное растяжение. На фиг.12I и 12J представлена такая же ситуация.
На фиг.12I показаны изменения диаметров контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Schizosaccharomyces pombe по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). На фиг.12J показаны изменения высоты плечиков контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Schizosaccharomyces pombe по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). В опытных смесях, контаминированных бактериальными культурами, как и ожидалось, заметные деформации не возникали там, где не обнаруживалось также и помутнение. Штамм Pediococcus damnosus мог образовывать помутнение в коктейлях, подслащенных сахарозой (исключение: доппельбок в качестве пива-основы). В смесях с диетическим и безалкогольным пивом даже в самом конце времени наблюдения можно было видеть незначительные отклонения в растяжении по высоте.
На фиг.12K показаны изменения по высоте контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Pediococcus damnosus по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). Однако такое растяжение является незначительным и не подтверждается измерениями в других местах. Основанием для этого может быть то обстоятельство, что штамм Pediococcus принадлежит к гомоферментативным молочнокислым бактериям, которые даже при сильной метаболической активности могут продуцировать только небольшое количество CO2.
На фиг.12L показаны изменения высоты контаминированных бутылок после инкубации со штаммом Lactobacillus brevis по сравнению с недеформированной бутылкой (холостым образцом бутылки). Рост штамма L. brevis был установлен по помутнению только в пивном коктейле, изготовленном из безалкогольного пива и безалкогольного газированного напитка, подслащенного сахарозой. Хотя штамм Lactobacillus brevis является гетероферментативным, однако его рост происходил очень медленно, так что было установлено только отклонение растяжения по высоте, которое незначительно превышает нормальное растяжение.
6.5. Выводы
Были изготовлены пивные коктейли, которые за счет выбранного пива-основы различались содержанием спирта, количеством углеводов, вносимых пивным компонентом, и содержанием горьких веществ. При варьировании подсластителя в коктейли вводили сахарозу или изомальтулозу в качестве возможного субстрата или вследствие использования в безалкогольном газированном напитке подсластителей приемлемые для использования углеводы не вносили. Вследствие большой значимости дрожжей как агентов, вредящих слабоалкогольным, но высокосахаристым прохладительным напиткам, были специально контаминированы и инкубированы при 20°C напитки с тремя различными культурами дрожжей. Были выбраны дрожжи Saccharomyces diastaticus, так как они в качестве агентов, вредящих пиву, имеют особенное значение, поскольку наряду с нормальной способностью сбраживать низкомолекулярные углеводы они могут сбраживать также более длинные углеводные цепочки, так называемые декстрины. Кроме того, были использованы дрожжи Schizosaccharomyces pombe и Saccharomyces cerevisiae MJJ 2. В предварительных испытаниях они могли использовать изомальтулозу; штамм Schizosaccharomyces pombe также был способен на такое действие в разлитом пиве.
Наряду с упомянутыми дрожжами были использованы также бактерии, которые имеют большое значение как микроорганизмы, вызывающие порчу разлитого пива. Были выбраны штаммы Pediococcus damnosus, Lactobacillus brevis и Megasphera cerevisiae.
Было найдено, что дрожжи Saccharomyces diastaticus и Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 могли очень быстро портить большинство из контаминированных напитков. Такое действие сопровождалось как образованием сильного помутнения, так и значительной деформацией бутылок (образование бомбажа). Однако в то время как штамм Saccharomyces diastaticus в опытной смеси с диетическим пивом (поступление углеводов обеспечивается только безалкогольным газированным напитком) мог расти только в присутствии сахарозы, штамм Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 рос также в смеси, подслащенной изомальтулозой, но неожиданно медленнее, чем при подслащивании сахарозой. Из этого факта следует, что Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 могли при определенных обстоятельствах использовать также изомальтулозу, но неожиданно медленнее, чем сахарозу. Штамм Saccharomyces diastaticus неожиданно оказался неспособным использовать изомальтулозу ни в одном из произведенных напитков.
Данные дрожжи, в общем, не могут использовать изомальтулозу в качестве субстрата. Доказанный рост дрожжей Saccharomyces в смесях, которые были изготовлены с другими сортами пива-основы, отличающимися от диетического пива, происходил во всех вариантах подслащивания почти идентично, что объясняется использованием большого количества остаточного экстракта, вносимого пивным компонентом в готовый коктейль.
Ни в одной из испытуемых смесей штамм Schizosaccharomyces pombe не показал, в общем, заметную активность. Предполагается, что такой результат обусловлен прежде всего значениями pH, которые вследствие прибавления безалкогольного газированного напитка заметно меньше значений нормального пива.
При оценке опытных смесей, зараженных бактериями, вредящими пиву, поражает то, что со штаммами Pediococcus damnosus и Lactobacillus brevis помутнели только смеси, которые были подслащены сахарозой. Ни в одной из смесей, подслащенных изомальтулозой или смесью подсластителей, упомянутые бактерии не смогли вызвать помутнение. Испытуемый штамм Megasphera cerevisiae, в общем, также не мог расти в пивных коктейлях, при этом обоснование такого результата следует искать прежде всего в низких значениях pH напитков.
В общем, из испытуемых микроорганизмов только штамм Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 может использовать изомальтулозу, применяемую для подслащивания, но неожиданно медленнее, чем альтернативно присутствующую сахарозу. Все другие микроорганизмы неожиданным образом оказались неспособными использовать изомальтулозу.
Таким образом, по сравнению с применением сахарозы для подслащивания безалкогольного газированного напитка как компонента пивных коктейлей изомальтулоза может заметно улучшить биологическую стабильность. Так же стабильными, как и напитки, подслащенные по настоящему изобретению изомальтулозой, оказались коктейли со смесью подсластителей. Однако такие напитки показывают наиболее плохие результаты дегустации, которые в целом являются неприемлемыми.
Пример 7. Влияние изомальтулозы на ароматический профиль ферментированных реальных сусел
7.1. Реальные сусла
Было изготовлено пильзенское сусло. Одна часть такого сусла была обработана так, что в ней приблизительно одна четвертая часть экстракта состояла из изомальтулозы. Необработанное исходное сусло и сусло, содержащее изомальтулозу, были сброжены в одинаковых условиях (без давления, при 12°C) с одинаковыми дрожжами, такими же, как и использованные для модельных сусел.
Так как необходимо было моделировать стандартную практику производства пива, то такие сусла сбраживали на одной стадии не до конечной степени сбраживания, а приблизительно на 1-1,5% больше ожидаемого содержания экстракта при конечной степени сбраживания, после чего осуществляли 14-дневное дображивание при 1°C. Полученные таким образом образцы пива анализировали по методам MEBAK, специфицированным для анализа пива, а также газохроматографически по одинаковым выбранным ароматическим компонентам, таким же, как и для модельных сусел. Дополнительно проводили оценочную дегустацию. Необходимо было установить изменение аналитически определенного ароматического профиля и вкусового впечатления в зависимости от содержания изомальтулозы.
На опытной пивоваренной установке VLB было приготовлено пивное сусло (типа пильзенского), которое посредством разбавления до первоначальной консистенции водой и добавкой изомальтулозы корректировали так, чтобы приблизительно 25% экстракта сусла состояло из изомальтулозы. Неизмененное сусло и сусло, содержащее изомальтулозу, сбраживали параллельно в одинаковых условиях с различными культурами дрожжей.
В таблице 16 представлены результаты анализа сусел.
| Таблица 16 Результаты анализа сусел с изомальтулозой и без нее |
|||
| Параметр | Единицы измерения | Исходное сусло | Сусло с 25% изомальтулозы |
| Содержание экстракта | % | 11,26 | 11,33 |
| Видимое содержание экстракта в конечный момент брожения | % | 1,93 | 4,2 |
| Видимая степень сбраживания в конечный момент брожения | % | 83,3 | 62,6 |
| pH | 5,36 | 5,2 | |
| Цвет | цветовые единицы | 8,6 | 6,4 |
| Горечь | единицы горечи | 48,1 | 31,6 |
| Общее содержание азота | млн-1 | 969 | 655 |
| Содержание свободного аминного азота | млн-1 | 175 | 124 |
| Цинк | млн-1 | 0,17 | 0,15 |
| DMS | млрд-1 | 30 | 20 |
В суслах было установлено почти одинаковое содержание экстракта. Добавка изомальтулозы действует так, что степень сбраживания снижается, так как замена экстракта, характерного для сусла, изомальтулозой повышает содержание несбраживаемого углевода (по результатам анализа на момент конечной степени сбраживания). Другие результаты анализа изменяются соответственно разбавлению до первоначальной консистенции, т.е., например, содержание горьких веществ или белковых фракций снижается.
Каждое из обоих сусел было сброжено со следующими четырьмя культурами дрожжей:
• Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11;
• Saccharomyces cerevisiae MJJ 25;
• Saccharomyces cerevisiae MJJ 2;
• Schizosaccharomyces pombe.
7.2. Анализ ароматических компонентов
Во всех ферментируемых заторах после окончания брожения (на 4-й день уменьшение содержания экстракта не происходило) были определены следующие ароматические компоненты: ацетальдегид, этилацетат, 1-пропанол, изобутанол, изоанилацетат, 2-метилбутанол, 3-метилбутанол, 2-фенилэтанол, фенилацетат. Наряду с соответствующими ароматическими компонентами были определены также вицинальные дикетоны, образовавшиеся во время брожения. Такие соединения являются относительно важными ароматическими компонентами, которые во многих случаях в практике пивоварения принимаются в качестве ключевых веществ для управления главным брожением.
7.3. Результаты
7.3.1. Ход брожения
В ходе брожения обоих реальных сусел (с изомальтулозой и без нее) при сбраживании со штаммом Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 выявляется следующая картина: уменьшение содержания экстракта происходит вначале почти идентично, затем кривая для сусла, содержащего изомальтулозу, идет горизонтально. После того как сусло без изомальтулозы достигало требуемой кондиции, сбраживание сусла, содержащего изомальтулозу, также прерывали. Как и ожидалось, остаточное содержание экстракта в данном случае остается более высоким.
При сбраживании со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 25 кривая уменьшения содержания экстракта проходит параллельно также только вначале. Кривые расходятся относительно рано (уже на 5-й день брожения), и разница по остаточному экстракту составляет относительно заметную величину.
В ходе брожения реальных сусел (с изомальтулозой и без нее) при сбраживании со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 выявляется следующая картина: ход брожения является схожим с представленными ранее вариантами, при этом уменьшение содержания экстракта начинается похожим образом, после чего кривая для сусла, содержащего изомальтулозу, идет горизонтально.
В ходе брожения реальных сусел (с изомальтулозой и без нее) при сбраживании со штаммом Schizosaccharomyces pombe выявляется следующая картина: кривые изменения содержания экстракта проходят в случае штамма Schizosaccharomyces pombe почти идентично. Достигнутые конечные значения являются также очень похожими, так как изомальтулоза может быть использована данными дрожжами также в качестве субстрата.
7.3.2. Анализ образцов готового пива
В таблице 17 приведены результаты анализа сусел (с изомальтулозой и без нее), сброженных штаммами Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 и Saccharomyces cerevisiae MJJ 25.
| Таблица 17 | ||||
| MJJ 11 без изомальтулозы | MJJ 11 с изомальтулозой | MJJ 25 без изомальтулозы | MJJ 25 с изомальтулозой | |
| Расчетное содержание основного сусла [%] | 11,25 | 11,24 | 11,32 | 11,28 |
| Видимое содержание экстракта [%] | 2,35 | 3,68 | 3,3 | 4,16 |
| Действительное содержание экстракта [%] | 4,04 | 5,1 | 4,82 | 5,44 |
| Содержание спирта [об.%] | 4,71 | 3,98 | 4,28 | 3,59 |
| pH | 4,4 | 4,25 | 4,67 | 4,4 |
| Горечь [единицы горечи] | 30 | 27 | 33 | 29 |
| Пеностойкость [с] | 276 | 263 | 343 | 281 |
В таблице 18 приведены результаты анализа сусел (с изомальтулозой и без нее), сброженных штаммами Schizosaccharomyces pombe и Saccharomyces cerevisiae MJJ 2.
| Таблица 18 | ||||
| Schiz. pombe без изомальтулозы | Schiz. pombe с изомальтулозой | MJJ 2 без изомальтулозы | MJJ 2 с изомальтулозой | |
| Расчетное содержание основного сусла [%] | 11,27 | 11,32 | 11,28 | 11,56 |
| Видимое содержание экстракта [%] | 2,41 | 4,21 | 2,13 | 4,58 |
| Действительное содержание экстракта [%] | 4,08 | 5,5 | 3,87 | 5,91 |
| Содержание спирта [об.%] | 4,67 | 3,64 | 4,86 | 3,75 |
| pH | 4,38 | 4,36 | 4,45 | 4,36 |
| Горечь [единицы горечи] | 33 | 26 | 29 | 25 |
| Пеностойкость [с] | 276 | 197 | 228 | 256 |
Можно отчетливо видеть повышенное остаточное содержание экстракта после сбраживания в образцах пива, смешанных с изомальтулозой, так как изомальтулоза не была сброжена. Вследствие этого во всех случаях обнаруживается также более низкое содержание спирта. Такой же результат наблюдается и для штамма Schizosaccharomyces pombe, который в модельных суслах мог использовать растворы, содержащие изомальтулозу, также хорошо, как и сравнительный раствор. В сложных растворах смешанных углеводов такая культура дрожжей, очевидно, также сначала использует другой сахар. Сбраживание в данной серии опытов завершали прежде, чем изомальтулоза могла быть полностью расщеплена. Значения pH образцов пива, содержащих изомальтулозу, во всех случаях несколько ниже, чем у сравнительных образцов пива, такой же результат наблюдается также и по горечи, но в данном случае более низкое значение можно объяснить разбавлением до первоначальной консистенции.
7.3.3. Ароматические компоненты
На фиг.7A показано содержание ароматических компонентов при сбраживании реальных сусел штаммами Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 и Saccharomyces cerevisiae MJJ 25.
Отчетливое влияние добавки изомальтулозы на образование ароматических компонентов не наблюдается. Хотя штамм MJJ 11 почти для всех компонентов продуцировал в смеси без изомальтулозы большее количество соответствующего вещества, однако различия являются незначительными, и кроме того, они, вероятно, обусловлены абсолютным небольшим количеством использованного субстрата. Кроме того, следует констатировать, что штамм Saccharomyces cerevisiae MJJ 25 в некоторых случаях в растворе, содержащем изомальтулозу, продуцировал более высокие концентрации соответствующего вещества. Ссылаясь на приведенные данные, нельзя однозначно сказать, что наличие изомальтулозы оказывает влияние на образующийся ароматический профиль.
На фиг.7B показано содержание ароматических компонентов при сбраживании реальных сусел штаммами Schizosaccharomyces pombe и Saccharomyces cerevisiae MJJ 2.
В данном случае отчетливое влияние добавки изомальтулозы на образование ароматических компонентов также не наблюдается. Хотя в большинстве случаев в суслах с добавкой изомальтулозы образуется меньше исследуемых веществ, однако это обуславливается также в целом меньшим количеством использованного субстрата. Более заметным образом штамм Schizosaccharomyces pombe при наличии изомальтулозы также продуцировал несколько большее количество ацетальдегида.
В суслах без изомальтулозы образуется меньше диацетила и пентадиона. Различия в концентрациях могут быть объяснены не только незначительной конверсией субстрата: в суслах, содержащих изомальтулозу, приблизительно четверть экстракта замещена изомальтулозой. Однако найденные значения содержания в суслах с изомальтулозой составляют только 50% или еще меньше по сравнению с необработанными суслами. Присутствие изомальтулозы в суслах препятствует тем путям обмена веществ, которые связаны с образованием диацетила и пентадиона. Исключением в данном случае являются сусла, сброженные штаммом Schizosaccharomyces pombe. Данные дрожжи образовывали в сусле с изомальтулозой больше диацетила и также больше пентадиона.
Наличие изомальтулозы не оказывает существенное влияние на образование веществ из группы сложных эфиров и высших алифатических спиртов (и ацетальдегида). Исключением в данном случае являются дрожжи Schizosaccharomyces pombe, которые продуцируют очевидно большее количество ацетальдегида, когда вместо мальтозы в качестве субстрата присутствует также изомальтулоза. Данные дрожжи также представляют собой исключение при образовании вицинальных дикетонов. В случае типичных для пивоварения дрожжей образование данных веществ очевидно замедляется вследствие наличия изомальтулозы.
7.3.4. Дегустация
Дополнительно к химическим анализам после завершения главного брожения и дображивания проводили оценочную дегустацию образцов пива. По шкале оценок от 1 до 5 оценивали следующие параметры: сладкий вкус, горький вкус, хмелевой запах, солодовый вкус, фруктовый вкус, освежающий вкус, полноту вкуса и общее впечатление.
Результаты оценочной дегустации представлены далее.
На фиг.8A показаны результаты оценочной дегустации образцов пива из реальных сусел, сброженных штаммом Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 (10 дегустаторов). Ароматические профили, представленные схемой дегустации, после сбраживания штаммом Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 являются почти идентичными независимо от того, содержалась ли изомальтулоза в сусле или отсутствовала. Пиво, содержащее изомальтулозу, было оценено несколько лучше только по общему впечатлению. Часто упоминаемым обоснованием было "более выравненное" ощущение вкуса, хотя отдельные параметры были оценены одинаково.
На фиг.8B показаны результаты оценочной дегустации образцов пива из реальных сусел, сброженных штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 25 (10 дегустаторов). Ароматические профили после сбраживания штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 25 являются также почти идентичными. Пиво, содержащее изомальтулозу, было оценено по общей оценке также несколько лучше, хотя отдельные параметры были оценены одинаково. Однако после сбраживания штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 25 как горький вкус, так и фруктовый вкус образцов пива ощущались сильнее.
На фиг.8C показаны результаты оценочной дегустации образцов пива из реальных сусел, сброженных штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 (10 дегустаторов). Образцы пива после сбраживания штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 также были оценены очень похожим образом. Пиво без изомальтулозы воспринималось как менее сладкое, зато, однако, на первый план выходило более сильное ощущение горьких веществ, а с другой стороны, очевидно, происходила какая-то компенсация вследствие наличия изомальтулозы. По общему качеству оба образца пива были оценены одинаково.
На фиг.8D показаны результаты оценочной дегустации образцов пива из реальных сусел, сброженных штаммом Saccharomyces pombe (10 дегустаторов). Образцы пива после сбраживания штаммом Schizosaccharomyces pombe заметно различались. Пиво, содержащее изомальтулозу, было воспринято более сладким, однако, очевидно, такой сладкий вкус воспринимался как вкус солода. Хотя интенсивность ощущения горьких веществ была воспринята такой же сильной, но в случае пива без изомальтулозы такие горькие вещества воспринимались как ароматические вещества хмеля, т.е. ощущение, очевидно, было компенсировано содержащейся изомальтулозой. Однако при оценке общего качества пиво, содержащее изомальтулозу, также получило несколько лучшую оценку.
Образцы пива, содержащего изомальтулозу, в большинстве случаев не воспринимались как заметно отличающиеся от сравнительных образцов пива. Относительно общего качества добавка может позволять проявляться несколько "более выравненному" ощущению вкуса пива вследствие компенсации мешающего влияния на вкус, например, более сильной горечи.
Пример 8. Потребление изомальтулозы бактериями и влияние избирательно действующих факторов, характерных для пива, на потребление изомальтулозы дрожжами
8.1. Приготовление среды
В стерильных условиях готовили модельный раствор, содержащий 5% изомальтулозы и 6,7 г/л среды YNB (Yeast Nitrogen Base). Инкубацию осуществляли при 26°C в объеме 10 мл в пробирках с трубками Дархема.
Силу действия соответствующих избирательно действующих факторов регулировали описанным далее образом:
• значение pH изменяли добавкой фосфорной кислоты;
• содержание горьких веществ изменяли добавкой изогумулонов;
• содержание спирта изменяли добавкой 96%-ного неденатурированного этанола;
• исключение влияния кислорода осуществляли инкубацией в анаэробных сосудах.
Потребление изомальтулозы определяли по возникновению газа (визуально), анализом с применением DNS (фотометрически) и анализом совокупности сахаров (ВЭЖХ).
8.2. Испытуемые микроорганизмы и анализы
Было исследовано потребление изомальтулозы следующими культурами дрожжей:
• Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 (пивные дрожжи);
• Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 (пивные дрожжи, хороший потребитель изомальтулозы);
• Schizosaccharomyces pombe (хороший потребитель изомальтулозы);
• Saccharomyces diastaticus (агент, вредящий пиву, способен перебраживать).
Кроме того, было исследовано потребление изомальтулозы известными культурами бактерий, вредящих пиву. Для этого были выбраны "идеальные условия" - анаэробные условия, 28°C, 21 день инкубации:
• Pediococcus damnosus (DSM: 20331);
• Megasphera cerevisiae (дикий вид);
• Pectinatus frisingensis (DSM: 20465);
• Lactobacillus brevis (DSM: 20054).
Термин "дикий вид" означает, что в данном случае речь идет о штамме, выделенном из контаминированного пива и не имеющего номера DSM (DSM: Deutsche Sammlung von Mikroorganismen (Немецкая коллекция микроорганизмов и клеточных культур)).
Дополнительно для испытаний были выбраны другие лактобактерии вследствие их значимости как агентов, вредящих пиву, и в качестве пробиотической культуры в пищевой промышленности:
• L. fructivorans (DSM: 20203);
• L. fructivorans (дикий вид);
• L. corniformis (DSM: 20001);
• L. lindneri (DSM: 20690);
• L. lindneri (DSM: 20961);
• L. casei (DSM: 2001);
• L. curvatus (дикий вид);
• L. brevis (DSM: 6235);
• L. brevis (дикий вид);
• L. acidophilus (DSM: 20242);
• L. amylovorus (DSM: 20552);
• L. delbrückii (DSM: 20047);
• L. fermentum (DSM: 20049);
• L. gasseri (DSM: 20077);
• L. johnsonii (DSM: 20553);
• L. plantarum (DSM: 12028);
• L. reuteri (DSM: 20015);
• L. rhamnosus (DSM: 20023);
• L. salivarius (DSM: 20492).
Так как относительно лактобактерий из литературных источников известно, что такой вид бактерий не может синтезировать все аминокислоты, то параллельно с необработанной средой осуществляли эксперименты, в которых среда дополнительно содержала 2% пептонного раствора. Так как из литературных источников также известно деление лактобактерий на хмеленетолерантные и хмелетолерантные, то ставили также третью серию опытов, в которых среда содержала 20 мг/л изогумулона.
Концентрация изомальтулозы, определенная методом ВЭЖХ, составила 42,3 г/л. Данное значение принимали в качестве исходного значения при сравнении с приведенными далее значениями остаточного содержания после инкубации. Модельную среду не изменяли и инкубировали в присутствии избирательно действующих факторов, типичных для пива.
8.3. Результаты
8.3.1. Дрожжи
Через 14 дней инкубации со штаммом Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 были получены результаты, показанные на фигуре 9.
На фиг.9A показано содержание изомальтулозы в неинкубированном модельном растворе и через 14 дней инкубации (анаэробные условия, 26°C) со штаммом Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 (измерено методом ВЭЖХ).
Можно видеть, что найденные значения соответствуют исходному значению с точностью 5%. Это означает, что метаболизация изомальтулозы не происходила. Наиболее низкое значение было определено в растворе без влияния избирательно действующих факторов, однако даже и в данном случае нельзя говорить об уменьшении только вследствие метаболизации. По результатам данной серии опытов можно сказать, что штамм Saccharomyces carlsbergensis MJJ 11 не мог сбраживать изомальтулозу в течение времени наблюдения независимо от наличия избирательного влияния.
На следующей фигуре представлены результаты соответствующей серии опытов с дрожжами Saccharomyces cerevisiae MJJ 2. Из предыдущих серий опытов известно, что данные дрожжи способны использовать изомальтулозу.
На фиг.9B показано содержание изомальтулозы в неинкубированном модельном растворе и через 14 дней инкубации (анаэробные условия, 26°C) со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 (измерено методом ВЭЖХ).
Через четырнадцать дней инкубации было определено уменьшение в смеси без влияния избирательно действующих факторов. Однако также и в данном случае такое уменьшение имеет место только в незначительной степени, и ни в одной из модифицированных смесей похожее уменьшение не было обнаружено.
На фиг.9C показано содержание изомальтулозы в неинкубированном модельном растворе и через 14 дней инкубации (аэробные условия, 26°C) со штаммом Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 (измерено методом ВЭЖХ).
Как и ожидалось, штамм Saccharomyces cerevisiae MJJ 2 в аэробных условиях показывает заметно лучшие способности использовать изомальтулозу. В немодифицированной смеси через 14 дней было метаболизировано приблизительно 75% изомальтулозы. Кроме того, в аэробной атмосфере даже при pH 4 было установлено небольшое расщепление изомальтулозы, однако при дальнейшем снижении значения pH потребление изомальтулозы не обнаруживается.
Уже одно отсутствие кислорода сильно затрудняет данным дрожжам использование изомальтулозы в качестве субстрата. Наличие спирта и горьких веществ хмеля, а также снижение значения pH меньше 4 полностью останавливает метаболизацию изомальтулозы.
Такие же испытания были проведены со штаммом Schizosaccharomyces pombe. На фиг.9D показано содержание сахара в неинкубированном модельном растворе и через 14 дней инкубации (анаэробные условия, 26°C) со штаммом Saccharomyces pombe (измерено методом ВЭЖХ).
Ясно видно, что данные дрожжи во всех опытных условиях могут использовать присутствующую изомальтулозу в качестве субстрата. Только в смеси с наиболее низким установленным значением pH еще обнаруживается измеримая остаточная концентрация изомальтулозы, так что при дальнейшем снижении значения pH потребление изомальтулозы при необходимости могло бы подавляться, однако значения pH меньше 3 могут быть только в очень немногих напитках, но даже в них значения pH незначительно меньше данного значения. Избирательно действующие факторы, типичные для пива, в том числе и в случае их комбинирования, как, например, в смеси, содержащей 5% спирта и горькие вещества хмеля, не могут предотвратить потребление изомальтулозы.
Было установлено, что штамм Schizosaccharomyces pombe может эффективно использовать изомальтулозу. Найденные значения для глюкозы и фруктозы как элементарных сахаров подсказывают, что данные дрожжи расщепляют изомальтулозу внеклеточным образом прежде, чем ассимилируют простой сахар.
После реализации серии опытов с дрожжами Saccharomyces diastaticus, известных в качестве агентов, вредящих напиткам, обнаружилась другая картина. На фиг.9E показано содержание изомальтулозы в неинкубированном модельном растворе и через 14 дней инкубации (анаэробные условия, 26°C) со штаммом Saccharomyces diastaticus (измерено методом ВЭЖХ).
Ни в одной из испытуемых смесей не было обнаружено уменьшение концентрации изомальтулозы. В данном случае значения также находились в интервале отклонений до 5%, поэтому можно сделать заключение, что штамм Saccharomyces diastaticus не может сбраживать изомальтулозу.
8.3.2. Бактерии
На фиг.10 представлены результаты опытов по инкубации с четырьмя известными бактериями, вредящими пиву.
На фиг.10A показано содержание изомальтулозы в неинкубированном модельном растворе и через 21 день инкубации (анаэробные условия, 28°C) с выбранными бактериями, вредящими пиву (измерено методом ВЭЖХ).
Ни в одной из смесей не было обнаружено потребление изомальтулозы в пределах точности измерений. Ни одна из культур испытанных в данном случае бактерий не может расти на основе изомальтулозы.
Принимая во внимание значение группы лактобактерий, не только как вредящих пиву, а также в качестве микроорганизмов, присутствующих в микрофлоре кишечника и на зубах млекопитающих, и заменимость в качестве пробиотической культуры в пищевой промышленности дополнительно была проверена группа различных лактобактерий на способность использовать изомальтулозу.
На фиг.10B показано содержание изомальтулозы через 21 день инкубации (анаэробные условия, 28°C) с различными лактобактериями (измерено с применением DNS).
После длительной инкубации в течение трех недель отклонения концентраций изомальтулозы находятся в пределах 5%. Наиболее низкие значения определены для бактерий L. lindnerii 20961, L. brevis 6235 и L. rhamnosus 20023. Значения находятся в пределах 5%-ного интервала отклонений, и кроме того, рост клеточной массы не был замечен визуально. Таким образом, на основе данных измерений нельзя сказать, что испытанные микроорганизмы могут использовать изомальтулозу.
Так как из литературных источников известно, что лактобактерии не могут синтезировать все аминокислоты, то была проведена другая серия опытов, в которой к модельному раствору прибавляли 2% пептонного раствора. Таким образом исключается случай, когда возможный рост не обнаруживается только вследствие отсутствия источников азота.
На фиг.10C показано содержание изомальтулозы через 21 день инкубации (анаэробные условия, 28°C) с различными лактобактериями с дополнительной добавкой пептонного раствора (измерено с применением DNS).
В данном случае также не определено ни одно значение уменьшения, отклоняющееся больше чем на 5% по сравнению с исходным значением. Однако поражает то обстоятельство, что в данном случае многие значения находятся очень близко к данному предельному значению. Кроме того, следует отметить, что для микроорганизмов, для которых в серии измерений без пептонного раствора были определены наиболее низкие значения, также были определены очень низкие значения.
Для микроорганизмов, таких как Lactobacillus lindnerii 20961, нельзя с абсолютной надежностью исключить, что после соответствующей адаптации не станет возможным потребление изомальтулозы. Однако следует принять во внимание, что в данном случае в течение трех недель в почти идеальных условиях инкубации концентрации изомальтулозы уменьшились все же только в незначительной степени. По данным соображениям, а также принимая во внимание возможную точность измерений (отдельные значения превышают исходную концентрацию), на основании представленных в данном случае результатов измерений возможно рассматривать потребление изомальтулозы как неподтвержденное.
Соответственно и в серии опытов, в которых в раствор были прибавлены в качестве ингибитора горькие вещества хмеля, оказалось, что также и в данном случае найденные значения после инкубации составляют не меньше 95% от исходного значения. Таким образом, потребление изомальтулозы в течение времени наблюдения также не было подтверждено.
1. Способ производства микробиологически стабилизированного пива или пивных коктейлей, включающий этапы, на которых: а) смешивают пивоваренную воду, хмель и источник углеводов с получением сусла, b) варят сусло, с) сбраживают сусло с использованием микроорганизмов, отличающийся тем, что добавляют изомальтулозу или смесь, содержащую изомальтулозу, в качестве дополнительной или единственной добавки после фильтрации или в качестве дополнительной или единственной добавки непосредственно перед розливом или перед отправкой на хранение.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют источник углеводов, содержащий соложеное зерно и/или несоложеный зерновой материал.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изомальтулозу или смесь, содержащую изомальтулозу, добавляют в виде сиропа, в растворе и/или в виде кристаллического твердого вещества.
4. Применение изомальтулозы в качестве агента, стабилизирующего содержание микроорганизмов, для микробиологически чистого производства пива или пивных коктейлей.
5. Применение изомальтулозы для производства микробиологически стабилизированного пива или пивных коктейлей.
