Σταθερότητα μπίρας

Ως σταθερότητα της μπίρας ορίζεται ο βαθμός που η μπίρα έχει την ίδια γεύση και εμφάνιση στο τέλος της λήξης ζωής της όπως με την πρώτη μέρα που συσκευάστηκε. Ποιά είναι όμως εκείνα τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την σταθερότητα της μπίρας;

- Γεύση, άρωμα, γευστική υφή, διοξείδιο του άνθρακα

- Αφρός

- Χρώμα

- Διαύγεια

Υπάρχουν 4 κατηγορίες σταθερότητας

1. Μικροβιακή σταθερότητα αφορά την απουσία κάθε είδους βακτηρίου που μπορεί να αλλοιώσει τα χαρακτηριστικά της μπίρας

2. Μη μικροβιακή σταθερότητα Αφορά την αντοχή της μπίρας στον σχηματισμό θολωμάτων (haze formation) που δεν οφείλεται σε μικροβιολογικούς παράγοντες

3. Σταθερότητα γεύσης (flavor stability) αφορά την ικανότητα της μπίρας να διατηρεί την φρεσκάδα της γεύσης και της οσμής έναντι των σχηματισμών καρβονυλίων

4. Σταθερότητα αφρού (foam stability) αφορά την ικανότητα της μπίρας να διατηρεί τον αφρό όσο περισσότερο γίνεται

Στο παρόν άρθρο θα προσπαθήσουμε να αναπτύξουμε την μη μικροβιακή σταθερότητα (αλλιώς αναφέρεται και ως κολλοειδής σταθερότητα - colloidal stability)

ΜΗ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗ ΣΤΑΘΕΡΌΤΗΤΑ (ΚΟΛΛΟΕΙΔΉΣ ΣΤΑΘΕΡΟΤΗΤΑ)

Το μη μικροβιακό θόλωμα οφείλεται σε σωματίδια NMP (Non Microbiological Particles) και μπορεί να είναι :

- σύμπλοκα πρωτεϊνών-πολυφαινολών

- υδατάνθρακες (άμυλο & β γλυκάνες)

- οξαλικά

- Άλλοι παράγοντες όπως μέσα φίλτρανσης κλπ

θα επικεντρωθούμε στην πρώτη περίπτωση και πιο γνωστή, το μη μικροβιακό θόλωμα λόγω συμπλόκων πολυφαινολών - πρωτεϊνών. Για να μπορέσουμε να αναλύσουμε το φαινόμενο καλύτερα θα πρέπει να εξετάσουμε με περισσότερη λεπτομέρεια τον μηχανισμό συσσωμάτωσης και τις ενώσεις που λαμβάνουν μέρος στον σχηματισμό κολλοειδών συσσωματωμάτων.

Ως γνωστό, η μπίρα περιέχει πολυφαινόλες και χαμηλής μοριακής μάζας πρωτεϊνες. Αυτές οι δύο ενώσεις έχουν την τάση να ενώνονται με ασθενούς δεσμούς όπως δεσμούς υδρογόνου και να δημιουργούν σύμπλοκα. Αυτά τα σύμπλοκα στη συνέχεια συσσωματώνονται δημιουργώντας ορατά θολώματα (haze formation). Αν και για τις φιλτραρισμένες μπίρες π.χ. lagers, το μεγαλύτερο μέρος των πρωτεϊνών και πολυφαινολών έχουν απομακρυνθεί με την βοήθεια της διαδικασίας της φίλτρανσης, παρόλα αυτά η διαυγασμένη μπίρα περιέχει σημαντικές ποσότητες από αυτές τις ενώσεις που υπό κάποιες συνθήκες που θα εξετάσουμε παρακάτω μπορούν να δημιουργήσουν θολώματα.

Τί είναι οι πολυφαινόλες;

Οι πολυφαινόλες είναι μια μεγάλη κατηγορία οργανικών ενώσεων που απαντώνται στη φύση (κυρίως στα φρούτα, δημητριακά και φυτά) και περιέχουν περισσότερες από μια ομάδα φαινόλες (οι φαινόλες είναι ενώσεις που περιέχουν έναν βενζολικό δακτύλιο συνδεδεμένο με μια ομάδα ΟΗ). Οι πολυφαινόλες είναι φυσικά αντιοξειδωτικά που βοηθούν πολύ στην υγεία των ανθρώπων.

Επιδημιολογικές μελέτες υποδηλώνουν σθεναρά ότι η μακροχρόνια κατανάλωση δίαιτας πλούσιες σε φυτικές πολυφαινόλες προσφέρουν προστασία από την ανάπτυξη καρκίνων, καρδιαγγειακών παθήσεων, διαβήτη, οστεοπόρωσης και νευροεκφυλιστικών ασθενειών [1].

Πάνω από 8000 διαφορετικές πολυφαινόλες έχουν εντοπιστεί στα διάφορα φυτά. Αν και σύμφωνα με την παγκόσμια βιβλιογραφία δεν υπάρχει ακριβής προσδιορισμός ποιες ακριβώς ενώσεις ανήκουν στην ομάδα των πολυφαινολών και έχουν δοθεί κατά καιρούς διάφοροι ορισμοί (WBSSH, Quideau κλπ), εντούτοις μπορούμε να πούμε ότι οι πολυφαινόλες διακρίνονται σε :

o Φαινολκαρβονικά οξέα

1. γαλλικό οξύ

2. καφεϊκό οξύ

3. π-κουμαρικό οξύ

4. σαλικυλικό οξύ

o Φλαβονοειδή

αποτελούν την κύρια κατηγορία πολυφαινολών και διακρίνονται σε υποκατηγορίες)

1. Φλαβονόλες (κατεχίνη, επικατεχίνη κλπ)

2. Φλαβανόλες

3. Φλαβονόνες

4. φλαβόνες

5. ισοφλαβόνες

6. Ανθοκυανίνες

o Μη φλαβονοειδή

1. Λιγνάνες (λιναρόσπορος, σουσάμι)

2. Στιλβένια (ρεσβερατρόλη στο κόκκινο κρασί)

o Ταννίνες

1. Ψευδοταννίνες

2. Υδρολυομένες ταννίνες

3. Συμπυκνωμένες ταννίνες

Στην μπίρα, η κύρια πηγή πολυφαινολών προέρχεται από την βύνη (κατά 70%) και τον λυκίσκο (κατά 30%).

Οι κυριότερες πολυφαινόλες της μπίρας είναι οι :

1. κατεχίνες

2. Χαλκόνες

3. ταννίνες (προανθοκυανιδίνη)

4. τα διμερή φλαβονοειδή προδελφινιδίνη Β3 (ένωση γαλλοκατεχίνης-κατεχίνης)  προκυανιδίνη Β3 (ένωση κατεχίνης-κατεχίνης).

Μέθοδος προσδιορισμού πολυφαινολών στην μπίρα

Για την μέτρηση πολυφαινολών στην μπίρα χρησιμοποιείται φασματοφωτόμετρο ορατού/υπεριώδους που χρησιμοποιεί μήκος κύματος 600nm σε κυψελίδα χαλαζία και μήκος διαδρομής 10mm.

Η αρχή της μεθόδου μέτρησης των πολυφαινολών στηρίζεται στην αντίδραση των πολυφαινολικών ενώσεων με τα ιόντα Fe σε αλκαλικό διάλυμα όποτε και δημιουργείται ένα καφέ χρώμα λόγω της δημιουργίας συμπλόκων. Όταν πραγματοποιηθεί η μέτρηση απορρόφησης στα 600nm τότε υπολογίζεται η συγκέντρωση των πολυφαινολών με βάση τον τύπο :

Πολυφαινόλες (mg/l) = 820 x A600

Το επίπεδο της συγκέντρωσης πολυφαινολών στην μπίρα κυμαίνεται κάτω από 200 mg/l.

Θολερότητα ή Θολότητα

Η θολερότητα ή θολότητα είναι μια σημαντική παράμετρος που χρησιμοποιούν οι ζυθοποιοί για να προσδιορίσουν τον βαθμό διαύγασης της μπίρας και να αξιολογήσουν το επίπεδο επιτυχίας των διεργασιών που εκτελούν αλλά και να κατηγοριοποιήσουν την διαύγεια μπίρας. Αν θα μπορούσαμε να δώσουμε έναν ορισμό θα λέγαμε ότι θολερότητα είναι η μείωση της διαφάνειας ενός υγρού που προκαλείται από την παρουσία αδιάλυτων στερεών.

Η θολότητα εκφράζεται πάντα σε σχέση με ένα καλά προσδιορισμένο πρότυπο. Επομένως πρέπει να ορισθεί τί θεωρούμε ως πρότυπο (αυτό δηλαδή που έχει θολερότητα 0) και με βάσει αυτό μετράται η τιμή της θολερότητας. Η πιο συνηθισμένη μονάδα μέτρησης της θολερότητας στον κλάδο της ζυθοποιίας είναι το EBC (European Brewery Convention). Βέβαια χρησιμοποιούνται και άλλες μονάδες μέτρησης της θολερότητας όπως :

• SRM (Standard Reference Method)

• NTU (Nephelometric Turbidity Unit)

• ASBC (Association Society of Brewing Chemists)

• FNU (Formazin Nephelometric Unit) κλπ

Οι συντελεστές μετατροπής είναι

• 1 EBC = 0.25 NTU = 0.25 FNU

• 1 EBC = 0.014 ASBC

• 1 EBC = 1.97SRM

Τα θολερόμετρα χρησιμοποιούν την μέθοδο οπτικής ανάλυσης και μετράνε τον βαθμό σκέδασης του φωτός όταν αυτό διέρχεται μέσα από την μπίρα. Το φως εκπέμπεται από μια πηγή φωτός, διέρχεται μέσα από το μέσο (π.χ. μπίρα) και ο βαθμός της έντασης ανιχνεύεται από διάφορους φωτοανιχνευτές οι οποίοι είναι τοποθετημένοι σε διάφορες γωνίες. Ο βαθμός σκέδασης είναι ανάλογος με το μέγεθος των σωματιδίων που υπάρχουν στην μπίρα.

Ανάλογα την μέθοδο που χρησιμοποιείται, το μήκος κύματος του φωτός που εκπέμπει η πηγή ποικίλει. Γενικά για την μπίρα χρησιμοποιείται μήκος κύματος στα 650nm με κόκκινη δέσμη φωτός. Πολλά όργανα έχουν αναπτυχθεί για την μέτρηση της θολερότητας βασισμένα σε διάφορες απαιτήσεις όπως π.χ. σύμφωνα με τις διαδικασίες κατά ΜΕΒΑΚ.

Συνήθως χρησιμοποιούνται δύο γωνίες για την ανίχνευση των σωματιδίων:

• Η σκέδαση του φωτός στις 90° για την ανίχνευση μικρών σωματιδίων <1μm π.χ πρωτεϊνες

• Η σκέδαση του φωτός στις 25ο για την ανίχνευση μεγάλων σωματιδίων >1μm π.χ. κύτταρα μαγιάς και γη διατόμων

Θολερόμετρο VOS Rota 2.0 του οίκου Haffmans

Ανάλυση σκέδασης πηγή wiki.anton-paar.com

Μηχανισμός καθίζησης στερεών

Όπως αναφέραμε ήδη, οι πολυφαινόλες συσσωματώνονται με τις πρωτεϊνες σε διάφορα στάδια της ζυθοποίησης.

1. Κατά τη διαδικασία του βρασμού δημιουργούνται συσσωματώματα μεταξύ πολυφαινολών και πρωτεϊνών και το ίζημα που δημιουργείται ονομάζεται hot break

2. όταν το γλεύκος ψύχεται δημιουργείται το cold break

3. στο τέλος της ζύμωσης δημιουργείται chill haze και Permanent haze το οποίο αφαιρείται κατά το φιλτράρισμα.

Το βασικό θέμα όμως των ζυθοποιών είναι η σταθερότητα της μπίρας στην τελική συσκευασμένη μπίρα ώστε να αποφευχθεί οποιοδήποτε θόλωμα.

Nόμος Stokes

Όπως περιγράφεται στον Νόμο του Stokes, όταν μια σφαίρα πυκνότητας r1 πέσει κατακόρυφα μέσα σε ένα υγρό πυκνότητας r2 τότε αναπτύσσεται πάνω σε αυτό τριβή η οποία είναι ανάλογη του συντελεστή ιξώδους του υγρού, ανάλογη της ακτίνας r της σφαίρας και ανάλογη της ταχύτητας v της πτώσης,

Ο νόμος του Stokes περιγράφετα από τον παρακάτω τύπο

v=2(r1-r2) r2 g /9h

όπου

v = βαθμός καθίζησης του σωματιδίου

r 1 = πυνκότητα σωματιδίου

r 2 = πυκνότητα υγρού (μπίρας ή γλεύκους)

r = ακτίνα σφαίρας

g = επιτάχυνση της βαρύτητας

h = το ιξώδες του υγρού.

Επομένως αν η μπίρα ή το γλεύκος αφεθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, τότε θα γίνει καθίζηση και θα καθαρίσει από μόνο του. Σε αυτό το φαινόμενο στηρίζεται και η διαδικασία lagering. Πως θα πετύχουμε όμως μεγαλύτερο βαθμό διαύγασης; αυξάνοντας το g χρησιμοποιώντας φυγοκέντρηση ή αυξάνοντας την ακτίνα των σωματιδίων προσθέτοντας διαυγαστικά

Από το παραπάνω διάγραμμα, παρατηρούμε μια μεγάλη αύξηση της συγκέντρωσης των πολυφαινολών κατά την διάρκεια των last runnings που ακολουθεί την διαδικασία διήθησης. Αυτό συμβαίνει γιατί στην προπάθειά του ο ζυθοποιός να πάρει όσο το δυνατό περισσότερα σάκχαρα και να μην παραμείνουν στα βυνοϋπολείμματα, κινδυνεύει να αυξήσει πολύ την περιεκτικότητα του γλεύκους σε πολυφαινόλες που βρίσκονται κυρίως στον φλοιό του κόκκου της βύνης. Για τον λόγο αυτό πρέπει ο ζυθοποιός να αποφεύγει να παίρνει last runnings με Plato<1.5o.

Chill Haze και Permanent Haze

Υπάρχουν δύο είδη θολωμάτων που εμφανίζονται στην μπίρα λόγω των συμπλόκων πρωτεϊνών-πολυφαινολών :

Το ψυχρό θόλωμα (Chill haze) εμφανίζεται όταν η μπίρα είναι παγωμένη αλλά εξαφανίζεται όταν η θερμοκρασία της μπίρας αυξηθεί

το μόνιμο θόλωμα (permanent haze) παραμένει και δεν εξαφανίζεται.

Το chill haze δημιουργείται όταν η μπίρα είναι παγωμένη (κάτω από τους 0°C) και διαλύεται ξανά στους 20°C. Δημιουργείται από χαμηλού μοριακού βάρους πολυφαινόλες οι οποίες ενώνονται με ασθενείς δεσμούς με τις πρωτεϊνες όπως δεσμοί υδρογόνου. Το μέγεθος των σωματιδίων κυμαίνεται από 0,1 έως 1,0 μm και θεωρείται ο πρόδρομος για το permanent haze. Οι μπίρες που ωριμάζουν και φιλτράρονται σε θερμοκρασία κάτω από 0οC δεν δημιουργούν chill haze στο ξεκίνημα αλλά με την πάροδο του χρόνου και μετά από αρκετό χρονικό διάστημα στο ράφι, οι μπίρα αρχίζει να γίνεται ευαίσθητη στις χαμηλές θερμοκρασίες.

Μόνιμο θόλωμα (permanent haze)

Το μόνιμο θόλωμα προέρχεται από το chill haze και παραμένει συνεχώς χωρίς να εξαφανίζεται σε οποιαδήποτε θερμοκρασία διότι δημιουργούνται πιο ισχυροί δεσμοί (ιοντικοί) οι οποίοι δεν είναι εφικτό να διασπασθούν σε αντίθεση με τους ασθενείς δεσμούς υδρογόνου που εμφανίζονται κατά το chill haze.

Εικόνα 3. Συγκέντρωση Πολυφαινολών και Φλαβανοειδών κατά την ζυθοποίηση πηγή : Beer Stabilization Technology

Ενωση πρωτεϊνης - πολυφαινόλης

Εικόνα 4
Δεσμοί Η και Ιοντικοί δεσμοί μεταξύ πολυφαινολών-πρωτεϊνών για την δημιουργία συμπλόκων που ευθύνονται για τα θολώματα , πηγή : VLB

Ένωση πρωτεϊνών-πολυφαινολών

Ο μηχανισμός που ενώνονται οι πολυφαινόλες με τις πρωτεϊνες είναι ένα πεδίο έρευνας για τους επιστήμονες και έχουν αναπτυχθεί αρκετά μοντέλα. Στο παρόν άρθρο θα εξετάσουμε μερικά από αυτά. Ένα μοντέλο είναι αυτό που ανέπτυξαν οι Siebert & Lynn κατά το οποίο οι πολυφαινόλες έχουν δύο ενεργά άκρα τα οποία μπορούν να συνδεθούν με το μέρος του πολυπεπτιδίου της πρωτεΐνης που είναι πλούσιο στο αμινοξύ προλίνη όπως παρουσιάζεται και σχηματικά στην εικόνα 4. Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι η προλίνη είναι το μοναδικό αμινοξύ στο γλεύκος το οποίο η μαγιά δεν μπορεί να το καταναλώσει διότι δεν έχει διαπερατότητα για να επιτρέψει την μεταφορά στο κύτταρο.

​Ένα άλλο μοντέλο το οποίο περιγράφει πως σχηματίζεται το θόλωμα, αναπτύχθηκε από τον Ο'Rourke και τους συναδέλφους του ο οποίος πρότεινε ότι ο οδηγός για τον σχηματισμό θολώματος ήταν η οξείδωση των ολιγομερών φλαβανολών (φλαβανοειδή) κατά την αποθήκευση της μπίρας (εικόνα 5).

Εικόνα 5 Μοντέλο που αναπτύχθηκε από Siebert and Lynn

Εικόνα 6 Μοντέλο σχηματισμού θολώματος στην μπίρα από O’Rourke και τους συναδέλφους του

Το κινητικό μοντέλο αυτού του οξειδωτικού πολυμερισμού αναπτύχθηκε από τον Μ. Rehmanji ο οποίος κατάφερε να συσχετίσει τον βαθμό του θολώματος με την μετατροπή των φλαβανολών σε ταννίνες.

Καθώς πολυμερίζεται το μονομερές κατεχίνη με το διμερές προδελφινιδίνη, το πολυμερές που δημιουργείται έχει την ικανότητα να ενώνει μεγάλο αριθμό πρωτεϊνών δημιουργώντας με αυτόν τον τρόπο ένα μεγαλύτερο κολλοειδές σωματίδιο το οποίο είναι ορατό μόνο στο chill haze καθώς ενώνονται με ασθενείς δεσμούς υδρογόνου

Όταν τα ταννοειδή που δημιουργούνται πολυμερίζονται και αυτά με πιο ισχυρούς δεσμούς, τότε δημιουργείται το μόνιμο θόλωμα (permanent haze). Τα ταννοειδή θεωρούνται ένα ενδιάμεσο στάδιο κατά την οξείδωση των φλαβανολών σε ταννίνες (true tannins).

Με πιο απλά λόγια δηλαδή ο O’Rourke και οι συνάδελφοί του έδειξαν ότι απλές φλαβανόλες όπως οι κατεχίνες δεν είναι σε θέση να δημιουργήσουν θόλωμα αλλά αν αυτές οξειδωθούν μπορούν να παράγουν θόλωμα αφού είναι ικανές να ενώνονται με τις πρωτεϊνες καταδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο πόσο σημαντικό ρόλο παίζει το οξυγόνο στην κολλοειδή σταθερότητα, όπως αυτό φαίνεται και στο παρακάτω διάγραμμα. Πιο πρόσφατα, ο Mitchell και οι συνάδελφοί του ταυτοποίησαν 20 ενώσεις στην μπίρα όπως προανθοκυανιδίνη, μονομερή, διμερή και τριμερή αλλά όχι πολυμερή με μεγαλύτερο βαθμό πολυμερισμού. Πολλοί ερευνητές πιστεύουν πως η οξείδωση των διμερών πολυφαινολών είναι ο παράγοντας-κλειδί για την ανάπτυξη του chill haze στην μπίρα.

Κατηγορίες θολωμάτων

Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται μια εκτίμηση της διαύγειας της μπίρας

Εικόνα 7. Όσο πολυμερίζονται οι μικρού ΜΒ πολυφαινόλες, τόσο αυξάνεται ο βαθμός του θολώματος. Οι μπίρες που έχουν μεγάλη lag phase χαρακτηρίζονται και ως καλά σταθεροποιημένες μπίρες

Πίνακας 1: Αξιολόγηση της διαύγειας της μπίρας. πηγή : VLB (Deniz Bilge)

Mέθοδοι αύξησης κολλοειδούς σταθερότητας

Η προσέγγιση που επιδρά στην αύξηση της κολλοειδούς σταθερότητας και επομένως στην μείωση του ρίσκου εμφάνισης θολωμάτων στην μπίρα αφορά στον τρόπο ελέγχου και διαχείρισης της συγκέντρωσης των πρωτεϊνών και πολυφαινολών από την επιλογή της α' ύλης μέχρι και το τελικό προϊόν.

χρήση βύνης

Είναι σημαντικό να επιλέγουμε βύνες με χαμηλό ποσοστό πρωτεϊνών (<10,5-11%) αλλά φυσικά όχι πολύ χαμηλό γιατί θα αντιμετωπίσουμε άλλα προβλήματα όπως π.χ. σταθερότητα αφρού. Επίσης βύνη με μικρή περιεκτικότητα σε προανθοκυανιδίνη ενδείκνυται για να ελέγχουμε καλύτερα το επίπεδο των πολυφαινολών

Ζυθοποίηση

Κατά την ζυθοποίηση υπάρχουν αρκετά σημεία που επιδρούν θετικά ή αρνητικά στην μείωση ή αύξηση αντίστοιχα των επιπέδων πολυφαινολών και πρωτεϊνών όπως π.χ. θερμοκρασία ανάμιξης και σακχαροποίησης, pH, κοκκομετρικό προφίλ αλεσμένης βύνης (πολύ λεπτό άλεσμα αυξάνει το ρίσκο δημιουργίας θολώματος), ένταση βρασμού (απαιτείται έντονος βρασμός για την επαρκή κροκίδωση πρωτεϊνών-πολυφαινολών), ξεπλύματα κατά την διήθηση (αποφυγή λήψης πολύ αραιού γλεύκους <1,5οP), επαρκής απομάκρυνση hot break και cold break.

Ζύμωση - Ωρίμανση

Πολλά σημεία-κλειδιά περιλαμβάνονται και σε αυτά τα στάδια που επιδρούν με τον δικό τους τρόπο στον έλεγχο των πρωτεϊνών και πολυφαινολών όπως για παράδειγμα η έναρξη ζύμωσης, ο περιορισμός της λήψης οξυγόνου, η γρήγορη απομάκρυνση της μαγιάς, η θερμοκρασία και ο χρόνος ωρίμανσης (<-1οC για minimum 7 μέρες).

Φίλτρανση μπίρας

Η θερμοκρασία φίλτρανσης πρέπει να είναι <-1οC για να επιτευχθεί καλύτερη απομάκρυνση των συμπλόκων πρωτεϊνών-πολυφαινολών γιατί σε μεγαλύτερη θερμοκρασία υπάρχει η τάση να διαχωρίζονται.

Χρήση μέσων σταθεροποίησης

Για να επιτευχθεί μεγαλύτερη σταθεροποίηση της μπίρας και να αυξηθεί επομένως διάρκεια ζωής, χρησιμοποιούνται κάποια μέσα που βελτιώνουν την συσσωμάτωση πρωτεϊνών-πολυφαινολών ώστε να απομακρυνθεί μεγαλύτερο ποσοστό ενώ άλλα μέσα δεσμεύουν ξεχωριστά πρωτεϊνες και πολυφαινόλες μειώνοντας επομένως την συγκέντρωση τους

ΜΕΣΑ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗΣ

Τα μέσα σταθεροποίησης που χρησιμοποιούνται για την μπίρα στηρίζονται στις παρακάτω διεργασίες :

1. προσρόφηση (Adsorption)

2. Καθίζηση (precipitation)

3. Ενζυματική υδρόλυση

Μερικά μέσα σταθεροποίησης είναι :

• PVPP

• Silica gel

• Μπετονίτης

• Isinglass

• Ταννικό οξύ

• Πρωτεολυτικά ένζυμα όπως παπαϊνη

• Ένζυμα ειδικά για την προλίνη

• Χρήση φυγοκεντρητών - διαχωριστών

Όλα τα προαναφερόμενα έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους σε ποιότητα, οργανοληπτικά χαρακτηριστικά, κόστος, εξοπλισμό, διαδικασίες κλπ Η κάθε ζυθοποιία καλείται να επιλέξει τον δικό της τρόπο σταθεροποίησης που προσαρμόζεται καλύτερα στην παραγωγική της διαδικασία, τα κοστολόγια της και το επίπεδο ποιότητας της μπίρας που θέλει να παρέχει.

Παρακάτω θα εξετάσουμε μερικές από τις παραπάνω περιπτώσεις.

PVPP

Για την δέσμευση των πολυφαινολών, το κυριότερο και πιο ευρέως διαδεδομένο μέσο είναι το PVPP (ΠΟΛΥ-ΒΙΝΥΛ-ΠΟΛΥ-ΠΥΡPOΛΙΔΟΝH).

To PVPP είναι αδιάλυτο και επομένως δεν αφήνει υπολείμματα στην μπίρα, απομακρύνεται δε εξ ολοκλήρου με την φίλτρανση. Το PVPP δημιουργεί δεσμούς Η μεταξύ της καρβυνολομάδας (>C=O) του PVPP και του υδρογόνου της υδροξυλομάδας των πολυφαινολών σε υδατικό περιβάλλον.

Κάποια σημεία που χρήζει να επισημανθούν:

1. Συμπεριφέρεται όπως μια πρωτεϊνη που περιέχει προλίνη.

2. Απομακρύνεται κατά τη φίλτρανση.

3. Έχει όμως υψηλό κόστος και για το λόγο αυτό έχει δημιουργηθεί και το PVPP που μπορεί να αναγεννηθεί, απαιτεί όμως επιπλέον επεξεργασία.

4. Συνηθισμένη δόση κυμαίνεται από 10-60g/HL παίζει ρόλο ο χρόνος ενυδάτωσης και ο χρόνος επαφής με την μπίρα πριν φιλτραριστεί.

5. Λόγω του γεγονότος ότι απομακρύνεται κατά την φίλτρανση, δεν υπάρχει απαίτηση να επισημανθεί στην ετικέτα

6. Είναι εύκολο στη χρήση και φιλικό προς το περιβάλλον.

7. Επιτυγχάνεται η μέγιστη διάρκεια ζωής της μπίρας Δεν επιδρά αρνητικά στον αφρό, στο χρώμα ή στην ποιότητα της μπίρας

Στον παρακάτω πίνακα δίνονται μετρήσεις πολυφαινολών για διαφορετική δοσολογία PVPP.

Silica Gel

Το Silica gel χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση των πρωτεϊνών στην μπίρα με την διεργασία της απορρόφησης.

Συνήθως χρησιμοποιούνται 3 τύποι silica :

o Hydrogels με περιοεκτικότητα νερού <60%

o Xerogels με περιεκτικότητα νερού 5%

o ένυδρα xerogels με περιεκτικότητα 35%

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα στάδια της παραγωγικής διαδικασίας όπως :

1. κατά την μεταφορά της μπίρας από την δεξαμενή ζύμωσης στην δεξαμενή ωρίμανσης

2. κατά τη μεταφορά στο buffer πριν την φίλτρανση ή την φυγοκέντρηση

3. κατά την φίλτρανση μαζί με την γη διατόμων

Διαχωριστές - Φυγοκεντρητές

Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί αρκετά η διαδικασία απομάκρυνσης μαγιάς και αδιάλυτων στερεών με την χρήση διαχωριστών. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η γρήγορη και αποτελεσματική απομάκρυνση αυτών των αδιάλυτων στερεών χωρίς να επιδρά αρνητικά στην γεύση και το άρωμα της μπίρας.

Υπάρχουν διαχωριστές όπως της SPX οι οποίοι επιτυγχάνουν λήψη οξυγόνου μικρότερη από 10ppb, υψηλή απόδοση διαχωρισμού μειώνοντας τις απώλειες της μπίρας λόγω της γρήγορης και με ακρίβεια απόρριψης. Ταυτόχρονα, οι διαχωριστές αυτοί μπορεί να είναι εξοπλισμένοι με θολερόμετρο ώστε να ελέγχεται πλήρως η θολότητα της μπίρας κατά την εξαγωγή της και δυνατότητα επανακυκλοφορίας αν αυτή υπερβαίνει τα όρια που έχουν τεθεί από τον ζυθοποιό. Είναι κατασκευασμένοι με τέτοιο τρόπο ώστε να πληρούν τα υψηλά κριτήρια υγιεινής με την χρήση CIP μέσω μπεκ ψεκασμού

Η χημική δομή του PVPP

Πίνακας με την δοσολογία PVPP και την επίπτωση στην μπίρα

Διαχωριστής της SPX