О пиве глазами химика. Часть 3

в 23:53, , рубрики: Биотехнологии, брожение, Здоровье гика, пиво, химия, Читальный зал

О пиве глазами химика. Часть 3 - 1

Привет, %username%.

Пока ты копаешься в своём девайсе, мы продолжаем тему о пиве, которую уже частично раскрыли тут, чуть более — тут, но всё ещё не останавливаемся на достигнутом!

Я бесконечно рад, что всё-таки решил растянуть это на цикл статей, потому что по комментариям понял, что многие вопросы, казавшиеся незначительными в самом начале, должны быть раскрыты — и напиши я одну статью, вышло бы или неполно, или слишком долго и нудно.

А так — у нас уже третья часть и, надеюсь, не менее интересная. И я пишу её сознательно пораньше в воскресенье, чтобы не портить начало рабочей недели. Её я испорчу уже следующими частями :)

Поехали.

Начну я с обещанной истории Гиннесса и Дня Святого Патрика.

Главный ирландский праздник давно и прочно ассоциируется с зеленым цветом, парадами, пьяными рыжими леприконами и пивом Guinness. Но это-то и странно — ведь какое отношение Святой Патрик да и вообще принятие христианства в Ирландии имеет отношение к Артуру Гиннессу и его заводу, который появился значительно позже?

А на самом деле никакого — более того: до 60-х годов прошлого века на День Святого Патрика закрывались все пабы, потому продавать какой-либо алкоголь, в том числе и пиво, было запрещено, что и правильно, всё-таки праздник в первую очередь религиозный. Но поскольку ирландцы — такие ирландцы, то 17 марта параллельно с принятием Ирландией христианства люди заодно почитают и ирландскую культуру.

Собственно, именно за «культурность» праздника и схватились производители «Гиннесса». Предприимчивые ирландские пивовары, располагая солидными бюджетами, не просто активно продвигали свою продукцию во время праздника, но и лоббировали его проведение в разных странах. Ты не знал, %username%, но в Малайзии очень даже почётно празднуют День Святого Патрика именно благодаря местному подразделению компании. В Канаде же, где праздник и без того имеет огромную популярность, представители пивоварни вообще активно топили за то, чтобы сделать его национальным праздником.

В общем, надо отдать компании должное: она сделала все, чтобы при слове «Ирландия» люди по всему миру первым делом вспоминали знаменитый стаут и абсолютно искренне считали его главным пивом праздника. По статистике, продажи «Гиннесса» в День Святого Патрика увеличиваются примерно в 10 раз. Учись здравому маркетингу, %username%!

Про Гиннесс мы ещё вспомним не раз, а пока продолжим об ингредиентах пива. у нас осталось совсем немного — и все необязательные.

Хмель.

Итак, начнём с того, что хмель (лат. Húmulus) — род цветковых растений семейства Коноплёвые. Да-да, шишки хмеля — это родственники тех самых шишек, о наличии которых у тебя и на твоём балконе очень интересуются некоторые серьёзные дяди и тёти. Но сразу разочаруем один из мифов: хмель, вопреки значению слова «захмелеть» и наличию сомнительных родственников в семействе, никак не влияет на крепость пива, однако обладает мягким седативным действием, уступающим по силе валериане. Валокордин, Валоседан, Ново-Пассит, Корвалдин, Седавит, Уролесан — препараты, содержащие хмель или его компоненты. Будем откровенны: «хмелит» в основном спирт, а не хмель, который в лучшем случае расслабляет и успокаивает.

В «шишечках» хмеля содержится 8-пренилнарингенин — вещество, относящееся к классу фитоэстрогенов (фито — растение, эстроген — женский половой гормон), что придаёт хмелю эстрогенную активность. В опытах на кастрированных мышах и инфантильных крысах было установлено, что 70% экстракт хмеля в дозе 10—30 мг вызывает эструс или проэструс. Ежедневное введение животным экстракта хмеля на протяжении 12 дней увеличивало массу рога матки в 4,1 раза. Добавление 8-изопренилнарингенина в питьевую воду мышам с удаленными яичниками обусловило эстрогенную стимуляцию влагалищного эпителия. Однако эффект достигался в концентрации не менее 100 мкг/мл, которая в 500 раз превышает содержание 8-изопренилнарингенина в пиве.

О влиянии фитоэстрогенов хмеля в пиве на человеческий организм существует масса якобы сенсаций: там у женщин, участвующих в уборке хмеля нарушался цикл, там у мужчины катастрофически падало достоинство — однако сенсации не учитывают, что содержащийся в хмеле фитоэстроген примерно в 5000 раз слабее эстрогена животного. Поэтому, чтобы отрастить себе красивую упругую грудь, придется ежедневно употреблять примерно по 5-10 тонн пива. Так что забудь всё про страшные слова «эструс» и «проэструс», прекрати примерять себе рога и искать влагалищный эпителий — а лучше налей ещё кружечку.

Хмель — необязательный ингредиент пива. Раньше вместо него при производстве использовали специальные травы, при этом цель была всё та же: сбалансировать сладость от солода горечью трав. Пиво можно сварить без хмеля, но в этом случае оно получится несбалансированным и невкусным.

Хмель влияет на заметные характеристики пива: на аромат, на вкус в целом и, в частности, на степень горечи. Горечь — ключевой показатель, ниже мы разберём его детальнее. Добавление хмеля на ранних стадиях производства пива приведет к увеличению горечи и заметному изменению вкуса, а на поздних повлияет в основном на аромат — цитрусовый, маракуйевый, цветочный, манговый, травяной, землистый и другие ароматы пива появляются благодаря хмелю, а не благодаря симпатичным добавкам, начинающимся с буквы «Е» и цифрами после. Но не обольщайся, %username%: одним из благородных ароматов пива является смесь запаха кошачьей мочи и черной смородины — такой эффект дает большая концентрация хмеля сорта Simcoe, а вот запах свежесваренного кофе, которым возможно тебя привлекали в соседней пивнушке — напротив, аромат неблагородный и считается недопустимым для пива. Появляется он из-за окисления хмеля, когда пиво подвергается воздействию солнечного света — об этом опять чуть позже.

Подобно солоду, при производстве сорта пива может использоваться несколько разных сортов хмеля, добавляемых на разных стадиях. Таким образом можно достичь очень интересных вкусовых и ароматических свойств напитка, а потому в мире культивируется огромное количество разных сортов пивоваренного хмеля, и новые сорта появляются каждый год. Однако наиболее используемыми являются буквально несколько десятков сортов, при этом самые знаменитые относятся к Чехии и США. Один из самых известных и узнаваемых хмелей — Saaz, он же Жатецкий. Он используется в производстве огромного количества сортов лагеров, дает тонкую горечь и узнаваемый землисто-пряный аромат с нотками трав. Если вы пили классические чешские сорта или, скажем, лагер Stella Artois — то знакомы с тем, о чём я говорю.

Часто в производстве используется прессованный хмель в виде гранул (есть мнение, что это стало одной из причин появления мифа про порошковое пиво): так он дольше хранится и сохраняет свои свойства, а качество пива при этом ну никак не пострадает.

В Бельгии листья и молодые побеги хмеля используются для салатов, добавляются в супы и соусы. В Румынии молодые побеги употребляют как спаржу. С давних времён хмель применяют в хлебобулочном производстве при выпечке хлеба и различных кондитерских изделий. Хмель также применяется в производстве не только пива, но и медовых вин: улучшает его органолептические показатели, способствует естественному осветлению медового вина и предохраняет его от скисания.

Но основное, чем ценен хмель в пивоварении — это альфа-кислотами. Так назвали достаточно сложные соединения типа гумулона.

Вот красавец-гумулон

О пиве глазами химика. Часть 3 - 2

В зависимости от сорта хмеля, условий его выращивания, возраста при уборке и процесса сушки, концентрация гумулона может быть разной, например:

  • Cascade 4.5-8%
  • Centennial 9-11.5%
  • Chinook 12-14%
  • East Kent Goldings 4.5-7%
  • Hallertauer Hersbrucker 2.5-5%
  • Mt. Hood 3.5-8%
  • Saaz 2-5%
  • Styrian Goldings 4.5-7%
  • Willamette 4-7%

Надо кстати сказать, что кроме гумулона есть ещё когумулон, адгумулон, постгумулон и прегумулон. Кроме того есть ещё и бета-кислоты: лупулон, колупулон и адлупулон. Они транслируют в пиве чуть более грубоватую горечь, чем альфа-кислоты. Но, поскольку они не так хорошо растворяются, их вклад значительно меньше, а потому альфа-самцыкислоты побеждают.

При нагревании альфа-кислоты претерпевают изомеризацию, так из гумулона образуется изогумулон:
О пиве глазами химика. Часть 3 - 3
Именно изогумулон принят стандартом горечи в палате мер и весов таинственная аббревиатура IBU, означающая международные единицы горечи — International Bitterness Units, по сути указывает, какой концентрации изогумулона в воде в мг/л соответствует горечь конкретного пива. Считается, что предел распознавания горечи для человека — примерно 120 IBU. Все, что больше этого значения, будет восприниматься одинаково. Это стоит иметь ввиду, встречая в продаже пиво с очень высокими показателями горечи, кроме того нет смысла пить пиво с низким IBU после высокого значения — вкусовые рецепторы будут «забиваться», и ты просто не оценишь вкус.

Кстати, бета-кислоты не изомеризуются, как это делают альфа-кислоты. Вместо этого они медленно окисляются. Поскольку этот процесс занимает больше времени, чем дольше пиво ферментируется и выдерживается, тем мощнее эффект и ощутимей горечь.

Изогумулон — всего лишь один из представителей изо-альфа-кислот, но все они обладают ещё одним несомненно важным эффектом: они оказывают бактериостатический эффект на многие грамположительные бактерии. В первую очередь это подавляет размножение бактерий, ответственных за молочнокислое брожение — то есть защищает пиво от прокисания. С другой стороны, изо-альфа-кислоты не действуют на грамотрицательные бактерии, а потому пивовар обязан следить за гигиеной и стерильностью, если хочет получить пиво на выходе, а не вонючее и кислое пойло.

Принимая во внимание эти факторы, становится понятно, почему в средние века пиво предпочиталось вместо воды: запах и вкус напитка был прекрасным свидетельством его загрязнения бактериями, что отнюдь не скажешь о самой воде.

Изо-альфа-кислоты, впрочем, как и другие вещества, входящие в хмель, чрезвычайно важны для пены: если солод обуславливал образование пены, то хмель влияет на её стойкость. Это, кстати, особенно хорошо заметно на примере простых легких лагеров с небольшой плотностью: налив в бокал какой-нибудь Miller, плотной стойкой пенной шапки не получить.

Однако именно изо-альфа-кислоты и приводят к тому, что называют «skunky beer» — дословно: «скунсовое пиво». При наличии света и кислорода, эти вещества распадаются в результате реакции, катализируемой рибофлавином, с образованием свободных радикалов в результате гомолитического расщепления экзоциклической углерод-углеродной связи. Расщепленный ацильный боковой радикал затем снова разлагается, генерируя 1,1-диметилаллильный радикал. Этот радикал может реагировать с серосодержащими аминокислотами, такими как цистеин, с образованием 3-метилбут-2-ен-1-тиола — и этот продукт и обуславливает запах скунса. Впрочем, в очень низких концентрациях запах чувствуется как у свежеобжаренного кофе.

В любом случае, распад изо-альфа-кислот — крайне нежелательный процесс, и чем больше в пиве хмеля, тем быстрее оно будет деградировать, теряя аромат и горечь. Поэтому охмеленные сорта пива не стоит долго хранить: пиво может потерять половину ароматических свойств уже через несколько месяцев после производства. Тем более глупо хранить его открытым. Справедливости ради надо сказать, что такая деградация свойственна не только IPA, но и вообще любому стилю пива, для которого характерна заметная хмельная составляющая: это и всевозможные вариации Pale Ale (APA, NEIPA, биттеры и т.д.), и пилснеры (основная часть чешского пива), и даже хеллесы (немецкие лагеры вроде «Шпатен», «Лёвенброй», «Вайенштефанер» и подобные). Все это пиво имеет смысл пить как можно более свежим и не забывать его в холодильнике или тем более на полке в шкафу на многие месяцы. Даже будучи открытым до истечения указанного срока годности оно, скорее всего, окажется уже не таким вкусным.

Чтобы устранить возможный распад, при производстве пива особое внимание уделяется возможности УФ-излучению достичь пива, а также концентрации кислорода в воде. На некоторых пивоварнях добиваются концентрации кислорода на уровне десятков мкг/л и даже ниже — чтобы ты понимал, %username%, мы говорим об уровнях, допустимых в охлаждающих контурах ядерных реакторов.

Кстати, на сегодняшний день известно о 250 типах эфирных масел, присутствующих в хмеле. В высокой концентрации в растении содержатся мирцен, гумулен и кариофиллен. Второй из них вносит самый ощутимый вклад во вкус и аромат пенного напитка. Заокеанские сорта хмеля содержат больше мирцена, чем европейские. Он добавляет больше цитрусовых и хвойных нот. Кариофиллен вносит нотку пряностей, придает пиву более острый вкус. В смеси с уже упомянутыми сложными эфирами, получаемыми при брожении может получиться такой сложной парфюм, что Рив Гош с Л'Этуалем отдыхают.

Газ.

Да-да, %username%, газ тоже может быть рассмотрен как компонент пива.

Первый газ в нашем списке — углекислый — один из продуктов жизнедеятельности дрожжей. При этом количество углекислоты в готовящемся пиве зависит по большому счету от желания пивовара/технолога, но оно почти всегда отличается в зависимости от того, в какую тару в итоге разлито пиво. И это ключевой момент.

В общем случае можно сказать следующее: газ нужен всегда — с одной стороны он вытесняет из раствора вредный кислород, а с другой — обуславливает образование пены при открывании пива.

Часто пиво, которое продается в банке или бутылке, насыщается газом самостоятельно в процессе разных стадий брожения или продолжает это делать уже на полке в случаях с так называемым живым пивом, дображивающим в бутылке. В иных случаях производитель может принудительно газировать пиво углекислотой до нужного уровня — это быстро и удобно. Часто это делается в случае, если пиво предназначается для дальнейшего розлива из крана в баре или магазине. При этом, конечно же, произведенный дрожжами газ никак не отличается от добавленного из баллона. Но конечно ты можешь верить в «биоуглекислый газ» и платить втридорого в полном соответствии с теорией пользы от накачивания колёс азотом. Удачи.

Так вот, упакованное в специальные бочки (кеги) пиво, покинувшее завод, имеет нужную степень газации (карбонизации). При этом на месте розлива, то есть в баре или магазине-разливайке, эту степень придется поддерживать. Для этого к системе розлива подключен баллон с газом (углекислота или азотная смесь): его задача — не только выталкивать пиво из кега, но и поддерживать газацию на должном уровне.

Собственно, в зависимости от того, какое давление выставлено в системе налива, в пиво поступает разный объем газа, из-за чего оно может давать разные ощущения во время употребления. И это одна из причин, по которой один и тот же сорт в розлив может по-разному восприниматься в разных местах и отличаться от своих бутылочных и баночных версий.

Кроме углекислого газа особого внимания заслуживает азот. Как выяснилось 60 лет назад, разница свойств углекислого газа и азота многое меняет.

Вспомните только что налитый в бокал разливной Guinness Draught. Плотная кремовая шапка, под ней — ниспадающие пузырьки, формирующие тот самый «лавинный эффект», а само пиво — будто слегка сливочное, едва газированное, с мягкой текстурой — все это следствие применения в разливном Гиннессе именно азота.

Собственно, использовать этот газ при наливе пива впервые стал именно производитель ныне известного на весь мир ирландского стаута, однако произошло это не от хорошей жизни. Знаменитая пивоварня с трудом выдерживала конкуренцию в первой половине XX века с набиравшими в то время популярность разливными сортами, особенно лагерами, и не могла с этим ничего поделать: «Гиннесс» тогда или продавался теплым в бутылках, или в лучшем случае наливался с помощью углекислоты, которая ухудшала вкус пива и заметно замедляла процесс налива. Народ же требовал холодненького да побыстрее. Нужно было что-то делать.

Проблему решил сотрудник ирландской пивоварни Майкл Эш: будучи математиком по образованию, он был поставлен руководством во главе команды, которая должна была разработать технологию увеличения срока годности бутылочного «Гиннесса». Эш мало того, что обратил внимание на лучшую эффективность удаления воздуха при использовании азота вместо углекислого газа, он и его команда разработали систему, которая позволяла быстро наливать стаут прямо из бочки при помощи смеси разных газов, среди которых был и азот. В итоге в 1958 году новая система была запатентована и постепенно вошла в обиход, подняв продажи «Гиннесса» на четверть. Кстати, практически одновременно запатентовали и добавление в баночное пиво пластмассового шарика со сжатым азотом, который лопается при открывании банки и «вспенивает» пиво.

Сейчас на планете существуют сотни сортов, подаваемые в розлив именно при помощи азота, а точнее с помощью смеси азота и углекислоты: преимущественно в соотношении около 80% к 20% соответственно. В основном в розлив на азоте можно встретить английские и ирландские эли и, в частности, стауты, но иногда можно отыскать и более нетипичные для азотного розлива сорта, например, лагер.

Однако надо сказать, что с этим естественно существуют и некоторые спекуляции — я сейчас говорю про всевозможные «Nitro IPA»: Guinness Nitro IPA, Vermont Nitro IPA и прочие. Дело в том, что IPA (India Pale Ale) — это стиль пива, в котором главную роль играет хмельная составляющая. Эли в стиле IPA не обязаны быть дико горькими (этот тренд уже прошел), но специфическая хмельная горечь в таком пиве быть должна. Именно за сильное охмеление любители пива и ценят IPA и его разновидности.

Капсулы в банках с Nitro IPA содержат азот (вернее, смесь азота и углекислоты)ю. Азот придает пиву определенные характеристики: плотную кремовую пенную шапку, приятную текстуру и питкость. Азотное пиво прекрасно пьется, оно кажется легким и понятным.

Но помимо этого, азот обладает еще одной особенностью, довольно коварной: он прячет за собой некоторые вкусовые нюансы пива. В частности, он маскирует горечь. И если классическому неплотному стауту «Гиннесс» или простому и понятному элю «Килкенни» азот лишь помогает стать лучше, то для охмеленного пива он становится главным врагом. Азот забирает у IPA то немногое, чем это пиво должно выделяться среди других.

По этой причине любая «ИПА» на азоте не даст того главного, что она должна была дать — приятной, суховатой хмельной горечи. Вернее, она попытается, но ей помешает вырвавшийся из капсулы газ: он сделает пиво легким, приятным и питким, а также покажет красивые, бегущие каскадом по стенкам бокала пузырьки, но лишит вас того, ради чего на банку были нанесены те самые заветные три буквы.

Короче говоря, «Нитро Ипы» — это продукт желания маркетологов скрестить бульдога с носорогом с соответствующим итогом.

Кстати, раз уж коснулись темы пены — то добавлю ещё немного. Пена значительно влияет на восприятие вкуса и аромата пива. Соприкасаясь с вкусовыми рецепторами, именно она дает нам ощущение мягкости напитка, а ее отсутствие или, напротив, излишек может заметно изменить вкусовые ощущения. Налейте в бокал пшеничное немецкое, дайте пене отстояться (придется подождать) и попробуйте. Теперь налейте в другой бокал новую порцию так, чтобы образовалась пенная шапка, и сделайте глоток: поверьте, разницу вы точно почувствуете.

Интересно, что на количество пены влияет даже форма бокала. В частности, сужение внизу классического бокала для пшеничного пива и существует именно для того, чтобы при каждом наклоне бокала снова формировалась пена, которая данному стилю пива необходима по стандарту. Температура тоже играет не последнюю роль: скажем, если разливное пиво хранится при слишком высокой температуре, при наливе оно будет сильно пениться. То же характерно даже для теплого бутылочного или баночного пива: думаю, из любителей пива нет кого-то, кто не обливался пеной хотя бы раз при открытии бутылки в жаркий денёк.

Кстати, если заедать пиво жирной пищей, пены будет заметно меньше: при каждом контакте остающийся на губах жир мешает белкам формировать пену и разрушает ее.

Так что в следующий раз, стараясь налить пиво с минимумом пены, помните: скорее всего, вы прямо сейчас добровольно лишаете себя лишнего удовольствия от напитка.

Кстати, уважение к пене — хороший показатель уровня знаний и умений бармена. В правильном пивном баре никогда не нальют пиво без пенной шапки, если она там должна быть. А быть она там должна в подавляющем большинстве случаев, за редкими исключениями: когда пиво плохо пенится по своей природе (например, так называемые касковые эли или американский легкий лагер).

Так что не спеши винить бармена в том, что он пытался обмануть тебя, принеся бокал с пенной шапкой — скорее всего обманываешь себя ты сам.
О пиве глазами химика. Часть 3 - 4

Ну что, наверное на сегодня хватит, а в следующей части мы поговорим о последнем ингредиенте пива — различных добавках, разберёмся, а действительно ли они лишние, что об этом думают немцы и бельгийцы, в также ГОСТ 31711-2012, ГОСТ 55292-2012 и российское правительство вообще — а также прикинем, кому это нужно. Информации будет немало, а ещё больше — осталось за скобками, так что скорее всего часть будет не последняя.

Автор: Gray Jack the Fixxxer

Источник

* - обязательные к заполнению поля