Содержание алкоголя в зависимости от сорта пива колеблется от 2,8 до 7% по массе. В некоторых зарубежных сортах пива, полученных сбраживанием сусла 7%-ной концентрации содержание алкоголя находится в пределах 1,8-2,2% по массе.
Содержание этилового спирта (этанола) оказывает решающее влияние на качество пива и зависит у каждого вида (концентрация начального сусла) пива от степени сбраживания. Спирт является важным вкусовым компонентом, повышающим полноту вкуса. Одновременно он повышает также биологическую стойкость пива тем, что тормозит развитие некоторых видов бактерий.
Темное пиво менее сброжено и поэтому имеет более низкое содержание спирта.
Кроме этилового спирта и углекислого газа пиво содержит небольшое количество летучих высших спиртов, альдегидов, органических кислот, эфиров и некоторых других веществ. Кроме того, пиво содержит воздух, который из-за содержания кислорода является компонентом вредным и нежелательным. В качестве побочного продукта брожения пиво всегда содержит глицерин, который не летуч, и поэтому считается составной частью экстракта. Количество глицерина в пиве составляет 0,2-0,3%.
Содержание углекислого газа колеблется обычно от 0,35 до 0, 40, самое большое до 0,45 мас. %. Пиво с более высоким содержанием углекислого газа является перешпунтованным.
Углекислый газ является характерным и с точки зрения качества очень важным компонентом пива. Пиво, правильно насыщенное углекислым газом, имеет свежий вкус и является освежающим напитком.
Тот факт, что углекислый газ выделяется из пива довольно медленно и мелкими пузырьками, объясняется в классической литературе его частичной адсорбцией на коллоидных веществах.
Предполагается, что чем лучше углекислый газ в пиве «связан», тем медленнее он освобождается и тем меньших размеров образуются пузырьки. 98-99% всего углекислого газа присутствует в пиве в виде свободного углекислого газа (СО2), физически растворенного, а оставшиеся 1-2% в виде угольной кислоты (Н2СО3).
Из остальных летучих веществ пива количественно преобладают высшие спирты.
Высшие спирты принимают участие во вкусе и запахе пива. На образование высших спиртов влияет ряд технологических факторов: используемый солод должен быть хорошо растворен, сусло, особенно если оно предназначено для быстрого брожения, должно содержать достаточно низкомолекулярных азотистых веществ, иначе образуется излишнее количество высших спиртов. Образование высших спиртов повышает чрезмерное аэрирование сусла перед предварительным брожением или после него. При переработке заменителей солода в сусле изменяется отношение сахаров к белкам и тем самым могут создаться условия для повышенного образования высших спиртов. В этом направлении особое влияние играет добавка сахарозы.
Высшие спирты образуются при брожении дезаминированием аминокислот. Это летучие вещества с определенным запахом и вкусом, которые заметны и в сильно разбавленных растворах. В пиве с этой точки зрения они проявляются только после этерификации, которая происходит при продолжительной выдержке пива.
Из альдегидов, как компонент пива, является ацетальдегид, содержание которого колеблется около 5 мг/л.
Ацетальдегид образуется наиболее интенсивно в начале главного брожения.
К особым компонентам пива можно отнести диацетил. Он образуется в пиве, с одной стороны, при главном брожении как побочный продукт спиртового брожения.
Отрицательное влияние на вкус приписывают главным образом диацетилу и ацетоину.
Из летучих органических кислот была обнаружена уксусная кислота (около 130 мг/л) и муравьиная - около 20 мг/л.
Наконец, пиво содержит небольшое количество сернистых соединений. Это прежде всего от 2 до 16 мг/л двуокиси серы. Сернистые соединения с точки зрения вкусового значения тоже находятся в центре внимания. Речь идет главным образом о сероводороде, двуокиси серы и меркаптанах, которым приписывается отрицательное влияние на вкус пива в связи наблюдающимся иногда хлебным привкусом или привкусом зеленого пива и дрожжей. Для снижения влияния этих соединений на вкус пива рекомендуется хотя бы часть сусла аэрировать горячим и тщательно устранять грубые и тонкие взвеси из сусла.
К летучим компонентам пива относятся также сложные эфиры. Сложные эфиры образуются преимущественно из спиртов и кислот. Кроме фруктового запаха пива высокому содержанию эфиров предписывают более грубое впечатление, остающееся после питья пива.
Экстрактивные вещества.
Значительная часть экстрактивных веществ пива находится в коллоидном состоянии, обусловливая полноту вкуса. Количество и устойчивость пены, образуемой углекислотой, зависит от состава экстракта и главным образом от содержания в нем поверхностно-активных веществ - белков, альбумоз, хмелевых смол и кислот, высших спиртов, сложных эфиров, гуммиобразных соединений.
Экстрактивность пива в зависимости от концентрации начального сусла и степени сбраживания колеблется от 3 до 10%. В процессе брожения и дображивания экстракт расходуется на образование спирта и углекислоты, на питание дрожжей, теряется в деке и осадках, которые остаются в бродильном чане, лагерном танке и на фильтре. Таким образом, экстракт пива представляет собой остаток несброженных веществ плюс некоторое количество органических веществ, перешедших в пиво из дрожжей во время главного брожения и дображивания.
В зависимости от вида пива (экстрактивность исходного сусла) и степени сбраживания готовое пиво содержит от 2,5 до 5% экстрактивных веществ, среди которых преобладают сахариды (80-85%). Следующими компонентами являются в порядке замещения азотистые вещества (от 6 до 9%), глицерин (5-7%), минеральные вещества (3-4%), горькие вещества, дубильные вещества и красители (2-3%), органические (нелетучие) кислоты (0,7-1%) и незначительное количество витаминов.
Среди сахаридов в пиве преобладают декстрины (от 60 до 75%), следующими компонентами являются моносахариды, простейшие олигосахариды (от 20 до 30%) и пентозаны (6-8%).
Декстрины, содержащиеся в пиве, являются продуктами неполного гидролиза солодового крахмала, катализированные альфа-амилазой солода.
В пиве содержится пивной экстракт как сбраживаемый, так и несбраживаемый. Содержание сбраживаемых сахаров зависит от ведения главного брожения и дображивания. Пиво, сброженное до степени конечного сбраживания, содержит мало мальтозы и мальтотриозы, иногда даже следы глюкозы, фруктозы и галактозы. Наряду с тремя сбраживаемыми сахарами в пиве содержатся несбраживаемые сахара. Кроме того, из углеводов в пиве находятся гуммиобразные вещества, пентозаны и продукты карамелизации углеводов. Пентозаны, содержащиеся в пивном экстракте (6-8%), происходят из солода, в котором они образуются путем ферментативного гидролиза гемицеллюлоз при соложении.
Значительную часть экстракта (около 8-10%) представляют азотистые вещества: белки, альбумозы, пептоны, амиды, аминокислоты, аммиачные соли. Количество азотистых веществ уменьшается в пиве при переработке солода, полученного из бедных азотом ячменей, при применении несоложенного ячменя, сахара, при применении осадителей (например, танина).
Поэтому содержание азотистых веществ в экстракте очень колеблется. Они распределяются по отдельным группам примерно следующим образом (в %): настоящих белков 20-30, альбумоз и пептонов 40-50 и конечных продуктов расщепления (полипептидов, аминокислот, аммиачного азота) 20-30. Некоторое количество азота (примерно 10%) входит в состав меланоидинов, холина и других веществ. Азотистые вещества влияют на вкус и пенность пива и на его небиологическую стойкость. Азотистые вещества в пиве - это гидратированные коллоиды. При старении, денатурировании и образовании адсорбционных соединений нарушается их равновесие и коллоидные частицы увеличиваются.
Степень дисперсии коллоидных частиц и их состав изменяют вкусовые свойства готового продукта. Важнейшей группой коллоидных веществ во всех степенях дисперсности являются высокомолекулярные белки - альбумины и глобулины.
Интенсивное действие на вкус производят протеозы , пептоны, пептиды и прочие белковые соединения; чем они ближе к аминокислотам, тем меньше влияют на коллоидный фактор вкуса пива.
Белки средней степени дисперсности, как поверхностно-активные вещества, способны к адсорбции и создают гетерогенность вкуса пива.
Низшие продукты распада белковых веществ - простые пептиды и аминокислоты - образуют меланоидины, влияющие на вкус готового пива.
С помощью бумажной хромотографии удалось обнаружить в пиве более 20 аминокислот: Пролин (около 200 мг/л), альфа-аминомасляная кислота, бета-аланин, фенилаланин, тирозин и валин, аргинин и триптофан.
Аминокислоты, образуя с сахарами красящие и ароматические вещества, придают пиву различные оттенки вкуса.
Минеральные вещества.
Минеральных веществ в пиве содержится от 3 до 4% из экстракта, Их содержание зависит от состава сырья. Наряду с солодом оказывает влияние и производственная вода. Около 1/3 приходится на соли натрия и калия, соли фосфорной кислоты составляют также 1/3 и силикаты около 1/10. Следы дают от 0,1 до 5 мг/л алюминия, бария, хрома, меди, железа, марганца, молибдена, свинца, олова, стронция, титания, ванадия и цинка. В состав пивной золы входят KCl, NaCl, P2O5, SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO. Зола пива представлена солями натрия и калия (приблизительно 30%), солями фосфорной кислоты (приблизительно 30%), кремневой кислоты (около10%), небольшим количеством Ca, Mg, Al, Fe.