Величина рН оказывает влияние на скорость ферментативных реакций как во время затирания солода, так и во время брожения сусла. Опосредованно, через ионизацию компонентов пива, рН влияет на органолептические свойства напитка.

5.1.1.1.Влияние величины рН на процесс затирания и охмеление сусла

Повышению массовой доли сухих веществ в сусле при затирании благоприятствует величина рН 5,3-5,8, в то время как для увеличения содержания α-аминного азота, напротив, величину рН затора следует понижать до 4,7-5,2 (табл. 5.4). Поэтому для интенсификации как амилолитических, так и протеолитических ферментов следует поддерживать величину рН в пределах 5,2-5,4. С другой стороны, эффективность использования горьких веществ хмеля возрастает с повышением рН затора, так как при этом увеличивается изомеризация альфа-кислот. В то же время повышение рН сусла в процессе затирания зернопродуктов и про­мывании дробины вызывает целый ряд негативных явлений, а именно:

♦    увеличение длительности осахаривания;

♦    замедление скорости фильтрования;

♦    повышение цветности сусла;

♦    повышение мутности сусла;

♦    менее интенсивное образование бруха при ки­пячении сусла;

♦    снижение выхода экстракта;

♦    появление резкого вкуса и грубой фенольной горечи.

Таблица 5.4

Оптимальные значения величины рН для ферментов солода

5.1.1.2. Влияние величины рН на метаболизм дрожжей

Величина рН оказывает влияние на интенсивность обменных процессов в клетках дрожжей, что отражается на коэффициенте прироста биомассы, скорости роста клеток и синтезе вторичных метаболитов. Так, в кислой среде образуется в основном этиловых спирт, в то время как в щелочной – интенсифицируется синтез глицерина и уксусной кислоты. Величина рН влияет на диссоциацию кислот и оснований, а сле­довательно, оказывает влияние на перенос питательных веществ внутрь клетки, а так­же на степень токсичности ингибиторов роста. Например, оптимальным значением рН для метаболизма сахарозы является 4,6, для мальтозы – 4,8. Между тем недиссоциированные вещества, например, органические кислоты, спирты, обладают более высо­кой растворимостью в липидах, входящих в состав клеточной стенки дрожжей, чем ионизированные формы и поэтому снижение рН способствует большему проникнове­нию кислот в клетку. Именно поэтому увеличение летучих кислот и других органи­ческих соединений, которые накапливаются во время брожения, отрицательно ска­зывается на интенсивности размножения дрожжей. Кроме того, величина рН может воздействовать на конформацию (пространственную структуру) молекул ферментов и тем самым изменить как первичный, так и вторичный метаболизм дрожжей.

5.1.1.3. Влияние величины рН на органолептику пива

Влияние рН на вкус водного раствора весьма незначительно. Только растворы, име­ющие рН выше 8, вызывают ощущение вязкости и щелочного вкуса; кислый привкус появляется при рН ниже 3, причем эти ощущения связаны со слизистой рта (10 класс терминологии вкусов ЕВС – см. приложение 1). Основное влияние рН заключается в изменении скорости диссоциации веществ, которое воздействует на вкусовые луко­вицы языка.

5.1.1.4. Взаимосвязь величины рН и кислотности сусла

Кислотность сусла и величина рН взаимосвязаны между собой. Снижение кислотности сусла вызывает те же негативные процессы, которые происходят при повышении вели­чины рН. Снижению кислотности сусла (повышению величины рН), способствуют би­карбонаты и карбонаты воды - Са(НСО3)2, Mg(НСО3)2, NaНСO3, КНСO3, К2СO3. Эти соли образованы сильными основаниями и слабой угольной кислотой (Н2С03), поэтому в водном растворе они обладают щелочными свойствами. Так, 0,1 н раствор NaНС03 имеет рН 7,6, а 0,1н раствор Na2СО3 - 8,5.

5.1.1.5. Щелочность воды

В пивоварении минеральные соли, входящие в состав воды, делят на химически ак­тивные и химически неактивные. Химически активными солями являются все соли кальция и магния, а также карбонат натрия.

Углекислые соли кальция, магния и натрия понижают кислотность затора и сусла, в то время как кальциевые и магниевые соли серной, соляной и азотной кислот повы­шают кислотность сусла. При значительном содержании солей, повышающих кислот­ность сусла, вредное действие углекислых солей может быть не только уменьшено, но и полностью компенсировано. Поэтому важно учитывать не общее количество карбона­тов, обусловливающих щелочность воды, а то их количество, которое остается в сво­бодном состоянии после частичной компенсации ионами кальция и магния. При этом учитывают, что для компенсации повышения рН, вызванного одним эквивалентом НСО3-, необходимо 3,5 эквивалента Са2+, а также то, что ионы Mg2+ снижают величи­ну рН в 2 раза меньше, чем Са2+. Следовательно, различают показатели: общая щелоч­ность, указывающая концентрацию карбонатов и бикарбонатов и остаточную щелоч­ность, которая будет определять кислотность сусла.

Остаточную щелочность определяют по формуле (в которой А, В, а, bвыражены в мг/экв./л):

.        а + 0,5b

А = В - --------------,

                  3,5

где А – остаточная щелочность; В – общая щелочность; а – кальциевая щелочность; b– магниевая щелочность.

Для производства светлых сортов пива типа Pilsnerболее подходит вода, имею­щая остаточную щелочность не более 0,54 мг-экв./л (или 1,5 °d). При повышении этой величины до 3,57 мг-экв./л наблюдается увеличение рН сусла на 0,3 по сравнению с дистиллированной водой.