Фонтанирование пива (гашинг-эффект)

Гашинг-эффект проявляется спонтанным избыточным пенообразованием при открывании бутылки с пивом, обусловленным не повышенным содержанием CO₂, а его выделением на микроскопически мелких ядрах конденсации (гидрофобных твердых частицах). Эти частицы могут иметь белковую природу, образовываться кристаллами, а также ионами тяжелых металлов. В зависимости от причин следует различать «первичный гашинг-эффект», обусловленный сырьем в широком смысле, и «вторичный гашинг-эффект», в основе которого лежат технико-технологические условия производства.

Главной причиной первичного гашинг-эффекта является солод, изготовленный из инфицированного ячменя или пшеницы. Присутствующие в них микроорганизмы из-за инфицирования в фазе созревания зерновой культуры плесневым грибом провоцируют образование в сердцевине зерна веществ, индуцирующих гашинг-эффект. Инфицирование замочной воды или солодорастильного ящика кондиоспорами хотя и не дает ту же степень инфицирования, однако благодаря оптимальным для микроорганизмов условиям по влажности, температуре и времени также способствует образованию веществ, приводящих к гашинг-эффекту. Первоначально с гашинг-эффектом пытались бороться путем подсчета в навеске ячменя «красных» зерен. К важнейшим микроорганизмам, вызывающим гашинг-эффект, согласно ускоренным тестам, относят (по мере их значимости) Fusarium graminearum, F. cul-morum, F. avenaceum, F. crockwellense, Alternaria alternata, Microdochium nivale и Rhizopus stolonifer. Эти плесневые грибы распространяют свои споры в эндосперме зерен хлебных злаков и расщепляют белки и гемицеллюлозу клеточных стенок с усилением протеолитической и цитолитической активности ферментов. Поверхность зерна окрашивается в красно-фиолетовый цвет, гипертрофируется мицелий и выделяются токсины. При солодоращении сдержать возможность усиления гашинг-эффекта удается лишь благодаря сокращению срока проращивания и снижению влажности проращиваемого материала, но определяющим при этом является все же инфицирование сырья. Склонность к проявлению гашинг-эффекта снижается при хранении солода около года. Веществами, индуцирующими гашинг-эффект, являются растворимые в воде ПАВы, изоэлектрическая точка которых находится в диапазоне от 1,9 до 3,5. Поскольку молекулярная масса таких веществ составляет менее 10000, благодаря мембранному фильтрованию через фильтр с размером пор менее 0,1 мкм можно существенно снизить склонность пива к чрезмерному фонтанированию.

Инфицированию зёрен в поле (например, озимой пшеницы) способствуют некоторые ее предшественники, например высаживаемая ранее на тех же площадях кукуруза, а также запашка соломы.

Зерна, лопнувшие на стебле или поврежденные при прорастании, подвержены усиленному росту плесневых грибов только в случае у ж е имевшегося инфицирования ими.

Технологические мероприятия (например, более глубокое расщепление белка при затирании или интенсивное кипячение сусла) приводят к улучшению только при низкой склонности к проявлению гашинг-эффекта - сильное инфицирование зерна корректировке не поддается. То же относится и к стабилизации пива силикагелем (100-200 г/гл) или бентонитом. Перепастеризация пива также позволяет отсрочить гашинг-эффект на 4-6 нед., не оказывает длительного действия. Смешивание нормального пива и пива со склонностью к чрезмерному фонтанированию следует проводить крайне осторожно (то же относится и к солоду).

Рассмотренный в предыдущем разделе гашинг-эффект, вызываемый кристаллами оксалата кальция, устраняется путем регулирования содержания кальция в заторе, сусле и в пиве.

Вторичный гашинг-эффект также вызывается разными факторами, в частности изменением степени дисперсности коллоидов пива, повышением температуры и значения pH при дображивании, но прежде всего - остановками дображивания. В этом случае путем перекачивания, охлаждения и смешивания пива с пивом в стадии низких завитков (5-7 %), а также последующего хранения в течение 2-3 нед. можно добиться снижения гашинг-эффекта. Возможно также смешивание с нормальным пивом.

Ядра кристаллизации могут образовываться благодаря присутствию в бутылках следов металлов, вызванных неполным смывом фольги или металлизированных этикеток, остатков кизельгура и других инородных тел, а также следов тяжелых металлов вследствие повреждений футеровки танков, содержания железа в кизельгуре или бентоните. Вызывать фонтанирование пива может и изоэкстракт при условии его ненадлежащего хранения, особенно если он использовался лишь для внесения хмелепродуктов. В этом случае помогает дополнительное использование базового экстракта, побочного продукта при изготовлении изо-α-экстракта или внесение не менее 50 % хмеля в форме порошка или гранул. Гашинг-эффект может быть следствием микроскопических шероховатостей на внутренней поверхности бутылок, неудовлетворительного удаление щелочи, присутствия следов железа в горячей воде, используемой на участке между установкой розлива и укупорочной машиной, и, наконец, наличия в компаундной массе прокладки кронен-пробки некачественного мягчителя.

Проблема установления причин и устранения гашиг-эффекта представляет трудности из-за того, что он проявляется лишь спустя какое-то время после розлива, зачастую затрагивает не все бутылки и по-разному реагирует на условия пастеризации и соударения бутылок при транспортировке. Аналитических методов для выявления значимых для фонтанирования факторов в целях определения эффективности предпринимаемых мер не существует. К профилактическим мероприятиям можно отнести проверку солода на его контаминацию микроорганизмами, вызывающими гашинг-эффект, контроль ячменя, пшеницы или изготовленного из них солода на предрасположенность к гашинг-эффекту с помощью ускоренных методов испытаний, а также отказ от использования пораженных вредителями партий зерна. Мероприятия по улучшению характеристик собственно пива дают достаточно скромный эффект (см. об этом выше).

Фильтруемость пива

Хорошая фильтруемость пива является предпосылкой безукоризненного его осветления при обычной производительности фильтра (в час или в течение срока его эксплуатации) и приемлемом (низком) расходе фильтрующих материалов. Нарушения процесса фильтрования проявляются двояко:

· фильтр не обеспечивает предусмотренной производительности, вследствие чего не выполняется суточное или сменное задание по фильтрованию,

· фильтрат после осветления получается неприемлемого качества по содержанию дрожжей или микроорганизмов.

В первом случае имеет место слишком быстрое повышение давления, вследствие чего или падает часовая производительность фильтра, или преждевременно достигается предельное давление фильтра при постоянной его производительности в гектолитрах. За время, предусмотренное на фильтрование, требуется провести вывод из эксплуатации, отмучивание, промывку и повторный запуск фильтра. Так как на это уходит много времени, зачастую стерилизацией фильтра пренебрегают, из-за чего наряду с неудовлетворительными количественными показателями фильтрования повышается и риск инфицирования. Увеличивается и расход кизельгура, так как предварительная намывка фильтра производится лишь частично, а очень высокое текущее дозирование обусловливает более длительные простои.

Во втором случае при неудовлетворительном осветлении давление в фильтре повышается нормально или даже непропорционально медленно, но фильтрат не достигает желаемой прозрачности (вместо обычных значений мутности 0,5-0,7 ед. EBC мутность характеризуется значениями более 2 ед. ЕВС), что приводит к сильной перегрузке последующего фильтр-пресса. При фильтровании только через намывной слой кизельгура это вызывает необходимость повторного фильтрования. Причины указанных явлений могут быть разными (см. ниже).