Осветлители для напитков: типы и механизмы действия.

Введение

Осветляющие вещества с широким спектром применения

Осветлители – это вещества, которые обычно добавляются в конце или ближе к концу процесса производства вина, пива и различных безалкогольных напитков. Они используются для удаления органических соединений с целью улучшения прозрачности или корректировки вкуса и аромата. Удаляемыми соединениями могут быть сульфиды, белки, полифенолы, бензеноиды или ионы меди. Если осветлители не образуют устойчивый осадок в конечной емкости, отработанные осветлители обычно удаляются из напитка вместе с целевыми соединениями, которые они захватывают. К осветлителям относятся яичный белок, кровь, молоко, желатин (изингласс) и ирландский мох. Некоторые производители все еще используют их, но также были разработаны и получили более широкое распространение более современные вещества, такие как бентонит, желатин, казеин, каррагинан, альгинат, диатомовая земля, пектиназа, пектолиаза, PVPP, кизельзоль (коллоидный диоксид кремния), сульфат меди, сухой альбумин (яичный белок), гидратированные дрожжи и активированный уголь.

Действия

Действия осветлителей могут быть широко классифицированы как электростатические, адсорбционные, ионные или ферментативные. Электростатические типы составляют подавляющее большинство, включая все, кроме активированного угля, винных дрожжей, PVPP, сульфата меди, пектиназы и пектолазы. Их задача – избирательно удалять белки, танины (полифенолы) и красящие вещества (меланоидины). Они должны применяться как метод обработки партии, в отличие от проточных методов, таких как фильтрация. Каждая частица осветлителя имеет электрический заряд, который притягивается к частицам с противоположным зарядом коллоидной дисперсии, которую он разрушает. В результате два вещества связываются в стабильный комплекс, их суммарный заряд становится нейтральным. Затем происходит агломерация полутвердого вещества, которое можно отделить от напитка в виде плавающего или осевшего осадка. Единственными используемыми адсорбционными осветлителями являются активированный уголь и специализированные винные дрожжи. Хотя активированный уголь может использоваться в проточных фильтрах, его также часто применяют как ингредиент для обработки партии, который впоследствии необходимо отделить и удалить из напитка. Он способен полностью или частично удалять бензоидные соединения и все классы полифенолов неспецифическим образом, обесцвечивая и дезодорируя соки и вина. Традиционно осветление с помощью дрожжей включает добавление гидратированных дрожжей, используемых в качестве адсорбентов. Клеточные стенки дрожжей, содержащие около 30% белка, обладают химическим сродством к винным соединениям, таким как полифенолы или металлы. Действительно, осветление дрожжами – эффективный способ удаления избыточных ионов меди (более 0,5 мг/л), когда сульфат меди используется для связывания определенных летучих соединений серы (VSC). Ионными осветлителями являются сульфат меди и PVPP. При растворении в водных напитках ионы меди сульфата могут химически связывать нежелательные сульфиды. Образующиеся комплексы необходимо удалять другими осветлителями. Механизм действия PVPP, по-видимому, заключается в образовании водородных связей между его карбонильными группами и фенольными водородами полифенолов. Он притягивает полифенолы с низкой молекулярной массой, а не конденсированные танины и лейкантоцианины, которые удаляются желатином. Ферментативные осветлители – пектиновые ферменты и пектиназа. Они способствуют разрушению крупной молекулы полисахарида под названием пектин, который в противном случае вызывает помутнение в фруктовых винах и соках. Они входят в число немногих осветлителей, которые добавляют до начала ферментации соков.

Finings’ actions may be broadly categorized as either electrostatic, adsorbent, ionic, or enzymatic. The electrostatic types comprise the vast majority; including all but activated carbon, fining yeast, PVPP, copper sulfate, pectinase and pectolase. Their purpose is to selectively remove proteins, tannins (polyphenolics) and coloring particles (melanoidins). They must be used as a batch technique, as opposed to flow through processing methods such as filters. Their particles each have an electric charge which is attracted to the oppositely charged particles of the colloidal dispersion that they are breaking. The result is that the two substances become bound as a stable complex; their net charge becoming neutral. Thus the agglomeration of a semi solid follows, which may be separated from the beverage either as a floating or settled mass. The only adsorbent types of finings in use are activated carbon and specialized fining yeasts. Although activated carbon may be implemented as a flow through filter, it is also commonly utilized as a batch ingredient, which later must be separated and discarded from the beverage. It can completely/partially remove benzenoid compounds and all classes of polyphenols non specifically, decolorizing and deodorizing juices and wines. Traditionally, yeast fining has involved the addition of hydrated yeasts used as adsorption agents. Consisting of approximately 30% protein, yeast cell walls have a chemical affinity with wine compounds, such as those that may be polyphenolic or metallic. Indeed, yeast fining is a practical means of removing excess copper ions (greater than 0.5 mg/L) when copper sulfate is used to bind selected volatile sulfur compounds (VSCs). The ionic finings are copper sulfate and PVPP. When dissolved in aqueous beverages, copper sulfate's copper ions can chemically bind undesirable sulfides. The resulting complexes must be removed by other finings. The action of PVPP appears to be through the formation of hydrogen bonds between its carbonyl groups and the phenolic hydrogens of the polyphenols. It attracts the low molecular weight polyphenols rather than the condensed tannins and leucanthocyanins that are removed by gelatin. The enzymatic finings are pectic and pectinase. They aid in destroying the large polysaccharide molecule named pectin, which otherwise causes haze in fruit wines and juices. They are among the few finings that are added before juices are fermented.

Питательные проблемы

К сожалению, некоторые осветляющие вещества удаляют полезные антиоксидантные флавоноиды. Кверцетин удаляется из красных вин с помощью осветляющих веществ, таких как желатин, казеин и ПВПП, для снижения терпкости. Если используются другие методы осветления, кверцетин остается в вине. Аналогично, флавоноиды катехина удаляются ПВПП и другими осветляющими веществами, нацеленными на полифенольные соединения.

Проблемы вегетарианства

Поскольку некоторые осветлители являются продуктами животного происхождения, а другие – нет, потребителям бывает сложно определить, является ли конкретное вино или пиво веганским, вегетарианским или не подходит ни для одной из этих категорий, если производитель или продавец не указывает это на этикетке. Сайт Barnivore поддерживает международную базу данных вин и пива, классифицируя каждое из них как "подходящее для веганов" или "не подходящее для веганов".