ПРИМЕНЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ В ПИВОВАРЕНИИ

Доронина А.С.¹, Прохасько Л.С.²

¹Студент;² кандидат технических наук, доцент; ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет)

ПРИМЕНЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ В ПИВОВАРЕНИИ

Аннотация

Проведен обзор использования наночастиц металлов в производстве пива.

Ключевые слова: наночастицы серебра, проращивание ячменя, пиво, наночастицы металлов.

Doroninа A.S.¹ , Prokhasko L.S.²

¹Student; ²Dotsent, Candidate of Technical Sciences; National research The South Ural state university

IMPACT NANOPARTICLES OF MELATS IN THE BREWING

Abstract

The literature review in brewing.

Keywords: silver nanoparticles, germination of barley, beer wort, fermentation, mashing, steep water.

Пивоварение - производство, хорошие результаты которого влияют на протекание целого ряда биологических и биохимических процессов [5,12,14].

Неправильная подготовка сырья и нарушение технологических процессов производства оказывают отрицательное влияние на потребительские свойства, безопасность и хранимоспособность пива [3,4].

В соответствии с этим в последние годы проводится большая исследовательская работа по разработке прогрессивных технологий получения слабо- и безалкогольной продукции улучшенной пищевой ценности [6-11, 13].

По этой причине, не маловажным является обзор новых технологий производства пива и использования различных наночастиц, используемых в производственном масштабе, на его потребительские и технологические свойства.

При использовании наночастиц серебра при приготовлении пива установлено, что его присутствие в технологических средах приводит к ухудшению результатов основных стадий пивоварения таких как проращивания ячменя, затирания и сбраживания пивного сусла. Наносеребро отрицательно влияет не только на биообъекты и микроорганизмы, а также на ферменты [1].

Прорастание ячменя проходит только в определённых условиях: достаточной влажности, благоприятной температуре и доступе воздуха. Для начала прорастания необходима сравнительно низкая влажность зерна (около 35-40 %), обеспечиваемая по-разному. Для достижения желаемого обмена веществ за отведенное время проращивания необходима влажность 42-48 % и даже 50 %, устанавливающаяся лишь после начала прорастания. Поддержание этой влажности в течение всего времени проращивания имеет большое значение для развития процессов жизнедеятельности [12,14].

При исследовании влияния наночастиц серебра на прорастание ячменя и качество свежепроросшего солода, было выявлено, что присутствие в питательной среде или сусле наночастиц серебра подавляет развитие дрожжевой популяции в той большей степени, чем более высока концентрация этого наноматериала. Присутствие наносеребра не только приводит к снижению степени прорастания пивоваренного ячменя, но также ухудшает характеристики вытяжки, полученной из свежепроросшего солода, взаимодействовавшего с наночастицами на стадии замачивания. Наночастицы серебра оказывают ингибирующее действие также и на ферменты солода. В технологической воде присутствие наносеребра может привести к снижению эффективности действия технологически важных гидролитических ферментов на стадии затирания пивоваренного производства. [1,2]

Наиболее существенным оказывается отрицательное воздействие наночастиц серебра на амилолитические ферменты ячменного солода. В пивоваренном производстве это сказывается нежелательно, из-за того что, при сохранении остальных показателей на приемлемом уровне недостаточная активность амилаз может привести к пониженной степени гидролиза крахмала зернового сырья, снижению концентрации сбраживаемых сахаров в начальном сусле, меньшей концентрации этанола в готовом пиве и нежелательному изменению органолептических характеристик готового напитка [1,2].

При увеличении концентрации наночастиц серебра наиболее негативный эффект проявляется в повышении вязкости сусла и в продолжительности фильтрования, что может привести к экономическим потерям на производствах [1,2].

Однако в настоящее время в промышленном масштабе применяются наночастицы не только серебра, но и других металлов и неметаллов, которые по-своему оказывают воздействие в процессе пивоварения. Например, цинк, как правило, в составе солей или комплексных препаратов, рекомендуется к использованию для активации популяций пивных дрожжей, а концентрация меди может повышаться в технологических средах пивоварения, так как емкостное оборудование изготавливают из этого же металла. [1,2]

Так, при исследовании влияния наночастиц цинка и меди на результаты брожения пивоваренного производства были сделаны следующие выводы:

- повышение концентрации наночастиц меди в начальном сусле приводит к замедлению развития дрожжевой популяции - приросту титра по окончании сбраживания. Медь или ионы этого металла отрицательно влияют на дрожжевые клетки, причем это влияние прямо пропорционально их концентрации; следовательно, наночастицы меди оказывают аналогичное воздействие, как и частицы серебра;

- возрастание концентрации наноцинка приводит к увеличению общего титра дрожжевых клеток. Низкие концентрации цинка, в том числе в наноформе, могут оказывать активирующее воздействие на развитие пивных дрожжей, но повышение концентрации этого металла в начальном сусле приводит к ингибированию, хоть и не очень значительному, дрожжевой популяции [1].

Таким образом, при анализе публикаций, посвященным проблемам применения наночастиц металлов в пивоваренном производстве, можно сделать вывод, что их использование оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на технологический процесс производства и поэтому важным направлением в данных исследованиях следует считать изучение воздействия концентрации частиц нанометаллов на технологические и потребительские свойства пива.