Учебное пособие: Химия отрасли

Главнейшими показателями качества пива как напитка являются прозрачность, цвет, вкус, аромат, хмелевая горечь, пенообразование. Все эти свойства пива определяются в процессе дегустации.

К физико–химическим показателям пива относят массовую долю сухих веществ в начальном сусле, массовую долю спирта и действительного экстракта, кислотность, цветность, массовую долю двуокиси углерода (для бутылочного пива), стойкость пива, время дображивания.

Лабораторная работа № 5

Определение горьких веществ в пиве

Вкус пива относят к органолептическим показателям. Горький вкус пива вызван в основном горькими веществами хмеля, а также дубильными веществами как хмеля, так и оболочки солода и несоложенных злаков. Горькие вещества хмеля представлены мягкими и твердыми смолами. Мягкие смолы – это α–кислота (гумулон), β–кислота (лупулон), мягкие α– и β–смолы, γ–кислота (гумулион), σ–кислота (гулупон), а также β–фракция (сумма β–кислот и мягких смол). Твердые смолы разделяют на γ– и σ–смолы.

Среди горьких веществ наибольшая доля приходится на α–кислоту. При сушке и хранении хмеля она окисляется и полимеризуется с образованием мягкой α–смолы, а при более глубоком окислении – твердой смолы. При кипячении сусла α–кислота превращается в изо–α–кислоту, обладающую большей горечью и растворимостью в воде.

В составе β–кислот преобладает лупулон, который при кипячении сусла остается в хмелевой дробине. При окислении превращается в β–смолы, растворимые в сусле и пиве.

α-кислоты	изо–α-кислота
R : изобутил (гумулон); изопропил (когумулон); втор–бутил (адгумулон)

Растворимость мягких смол в сусле выше, чем кислот, из которых они образованы.

Твердые смолы, образующиеся при окислении кислот, обладают незначительной горечью, только σ–твердая смола имеет грубую горечь и хорошо растворима в сусле и пиве.

В процессе получения пива часть горьких веществ теряется из–за их адсорбции на дрожжах и при всплытии на пузырьках СО₂ . Лишь 20–40 % исходных горьких веществ присутствует в пиве.

Растворителем горьких веществ в пиве также, как и в сусле, служит хлороформ, причем надо отметить, что из всего комплекса горьких веществ α-горькая кислота (гумулон) при рН пива обладает наибольшей растворимостью и во много раз превосходит в этом отношении β-горькую кислоту (лупулон).

Оборудование: колбы на 75, 100 и 1000 см³ , делительные воронки на 100 и 1000 см³ , центрифуга, пипетка, бумажный фильтр, эксикатор, сушильный шкаф.

Реактивы : раствор серной кислоты, хлороформ, безводный сернокислый натрий.

Ход анализа : Пиво предварительно освобождают от главной массы углекислоты взбалтыванием и фильтрованием. Для чего пиво в количестве 250-400 см³ наливают в колбу емкостью около 1 дм³ и при комнатной температуре взбалтывают его, закрыв горло сосуда ладонью и приоткрывая сосуд, время от времени, пока прекратиться ощущение давления изнутри. Непрозрачное пиво следует отфильтровать.

400 см³ (V ) пива помещают в колбу со стеклянной притертой пробкой емкостью 750 – 1000 см³ , подкисляют их 5 см³ разведенной серной кислоты и добавляют 50 см³ хлороформа. Колбу устанавливают в «трясучку» и содержимое подвергают энергичному встряхиванию в течение 30 минут, после чего переливают его в делительную воронку емкостью 500—750 см³ и дают в течение нескольких часов отслоиться водной части от хлороформенной. Образовавшуюся хлороформенную эмульсию для разрушения подвергают центрифугированию в течение 10 – 15 минут при 2000 – 3000 об/мин. Водную часть в центрифужных пробирках тщательно декантируют, а прозрачный хлороформенный экстракт, отстоявшейся на дне пробирок, отсасывают пипеткой, просовывая копчик ее через слой светло-серой массы, скопившейся над хлороформом, и собирают его в делительную воронку на 80 – 100 см³ .

После 5–10-минутного отстаивания хлороформенный слой собирают в колбочку емкостью 100 – 150 см³ с притертой стеклянной пробкой. В колбочку предварительно помещают около 15 г безводного сернокислого натра для сушки хлороформенного экстракта. Содержимое колбочки в течение 5 – 10 минут перемешивают, после чего хлороформенный экстракт фильтруют через небольшой бумажный фильтр.

30 см³ (V ₁ ) фильтрата отбирают пипеткой в предварительно взвешенную круглодонную колбочку емкостью около 75 см³ . Хлороформ отгоняют под вакуумом на кипящей водяной бане до полного его удаления. Колбочку с остатком выдерживают 1 час в эксикаторе (лучше в вакуум-эксикаторе с водоотнимающим веществом) и взвешивают. Допускается отгонка хлороформа без вакуума на водяной бане при 65–70 °С, а остаток в круглодонной колбе можно подвергать сушке в сушильном шкафу при 70 °С в течение 1 часа. Содержание горьких веществ (Х) в граммах в 1 дм³ пива находится по формуле:

где: m– вес остатка в колбе после отгонки хлороформа, в г;

V – объем пива, взятого для анализа, в см³ ;

V₁ – объем фильтрата для анализа, в см³

Нормально в пиве содержится около 0,03-0,09 г горьких веществ в 1 дм³ .

Контрольные вопросы:

1. Чем обусловлен горьких вкус пива?

2. Горькие вещества хмеля и их превращения в процессе получения пива;

3. Перечислите свойства α–кислот;

4. Сущность метода определения содержания α–кислот.

Лабораторная работа № 6

Определение спирта, действительного экстракта и

расчет сухих веществ в начальном сусле

Содержание массовой доли спирта и действительного экстракта находят дистилляционным или рефрактометрическим методами. Дистилляционный метод основан на отгонке спирта из навески пива и определении относительной плотности дистиллята и остатка пива после отгонки.

Оборудование: весы аналитические с наибольшим пределом взвешивания 200 г; баня водяная; шкаф сушильный; пикнометр, установка для атмосферной перегонки.

Реактивы : калия бихромат; кислота серная; спирт этиловый ректификованный; хромовая смесь: 1,2 г бихромата калия растворяют в 100 см³ серной кислоты.