Полифенолы (ПФ) – вторая важная составная часть холодной обратимой и постоян­ной мути. Эти вещества имеют «-» заряд. Из-за своей способности дубить они полу­чили название дубильные вещества или таннины (от фр. tanner – дубить кожу).

В группе ПФ, которые являются предшественниками веществ, вызывающих по­мутнения, были выявлены флавоноиды, например, катехины (катехин, галлокатехин) и лейкоантоцианидины (лейкоцианидин, лейкодельфинидин). Эти вещества легко окисляются и полимеризуются. Они являются родоначальниками дубильных веществ конденсированного ряда.

Продуктами их конденсации являются проантоцианидины, имеющие две гидроксильные группы в среднем кольце) – процианидин ВЗ (состоящий из двух молекул катехина) и продельфинидин, состоящий из молекулы катехина и галлокатехина). причем последний обладает большей адсорбционной емкостью. Также обнаружены тримеры катехина и галлокатехина (рис. 11.1).

Простые молекулы, в частности катехин (рис. 11.1), не имеют достаточной дубиль­ной силы и незначительно влияют на стойкость пива. Благодаря своим восстанавливаю­щим свойствам они совместно с меланоидинами являются основными носителями редуктонов и тем самым защищают пиво от значительного окисления. При величине рН 4,8-8,0 происходит аутоксидация катехина, которая сопровождается образованием флобафена с красной окраской.

Вследствие полимеризации и окисления молекулярная масса ПФ повышается до такой степени, при которой дубильное воздействие на полипептиды приводит к обра­зованию адсорбционных соединений – коллоидов помутнения.

Рис. 11.1

Таблица 11.2

Изменение содержания ПФ по стадиям технологического процесса

Изменения в полифенольной фракции в ходе технологического процесса (табл. 11.2) обусловлены взаимодействием ПФ с пептидами и протеинами, которое осу­ществляется за счет образования водород­ного мостика между водородом фенольных гидроксильных групп и кислородом пептидных групп. Кроме того, происходят конденсация, полимеризация и сополимеризация полифенолов.

Пептиды – полимеры аминокислот, соединенных пептидными связями в цепи. Раз­личают дипептиды, трипептиды и т. д.

Протеины – простые белки, представляющие собой полипептидные цепи, соеди­ненные между собой пептидными связями.

Полифенольная фракция мути состоит из высококонденсированных (ВКПФ) и полимеризованных ПФ из ячменя и хмеля, обладающих дубильными свойствами.

Образование необратимой мути связано с взаимодействием ВКПФ и белков в при­сутствии углеводов, кислорода воздуха и металлов катализаторов, среди которых осо­бое значение имеют железо, цинк и медь, причем считают, что именно железо и цинк катализируют процесс образования белково-дубильных комплексов, в то время как медь катализирует образование перекисей в присутствии кислорода воздуха. Концен­трация этих металлов не должна превышать 0,2 мг/л.

Белки и ПФ могут ассоциировать, т. е. создавать белково-дубильные комплексы в результате образования:

♦    слабых водородных мостиков с помощью гидроксильных групп;

♦    более прочных гидрофобных связей, за которые ответственен пролин-аминокислота, входящая в состав белков, полипептидов и пептидов;

♦    ионной связи, например, через аминогруппу лизина.

Как видно, коллоидные соединения образуют полипептиды, содержащие амино­кислоту пролил (пирролидин-2-карбоновая кислота). Поливинилполипирролидон (ПВПП), который используют для адсорбции ПФ, содержит именно такие пирролидоновые кольца, как и пролин. Это приводит к тому, что молекула ПВПП напоминает по своей структуре молекулу белка и может участвовать в образовании комплексов, по­добных белково-дубильным. В связи с тем, что связывание ПФ с ПВПП происходит намного быстрее, чем ПФ пива с белками, коллоидные структуры, содержащиеся в пиве, переходят в растворимое состояние.

Содержание ПФ в пиве связано с качеством используемого сырья. Так, ячмень, в зависимости от сорта, содержит до 50 мг/кг катехина и до 350 мг/кг проантоцианидинов. После соложения содержание проантоцианидинов увеличивается, а катехина уменьшается. При затирании содержание мономерных и димерных ПФ возрастает с увеличением длительности процесса и в сумме достигает 60-100 мг/л, после кипячения процианидинов остается около 10 мг/л, а катехин превращается в эпикатехин. В процес­се брожения и дображивания содержание димеров продолжает снижаться.

Хмель содержит ПФ значительно больше, чем ячмень. Кроме того, наряду с катехином в нем присутствует эпикатехин, который отличается от катехина пространственным расположением активных гидроксильных групп в молекуле. ПФ хмеля отличают­ся от ПФ солода лучшей растворимостью в воде, большей реакционной способностью, в результате чего они легко окисляются. По сравнению с ПФ ячменя, у них лучшие дегидратационные (дубильные) свойства, что способствует образованию бруха при кипячении сусла с хмелем. Значительная часть дубильных веществ хмеля относятся к группе флавоноидов.