Technologie Przemysłów Fermentacyjnych

Ć

W. 3

Browarnictwo - teoria

Kierunek

Technologia Żywności

Rok III

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

www.wtz.ar.krakow.pl/ktfimt

1

HISTORIA
Pierwsze napoje alkoholowe pojawiły się około III tysiąclecia przed naszą erą w starożytnej
Mezopotamii, zapewne jako dzieło przypadku, tworząc pierwowzór znanego dzisiaj piwa. Badania
archeologiczne wskazują, że już tysiące lat przed naszą erą znane były surowce, z których można
przyrządzać napoje fermentowane.

Jęczmień i pszenica były najwcześniej uprawianymi roślinami użytkowymi w ówczesnym Egipcie i
Mezopotamii, około 7 tys. lat p.n.e. W starożytnym Egipcie z ziarna jęczmienia świadomie wytwarzano
już słód i warzono piwo. Umiejętność przyrządzania piwnych napojów alkoholowych posiadali również
Babilończycy, Fenicjanie, Grecy i Rzymianie. Babilońskie prawo, w celu zapewnienia wysokiej jakości
wytwarzanego piwa stanowiło, że każdy piwowar, który wytworzył piwo nie spełniające najwyższych
standardów, będzie utopiony w jego własnym wyrobie.

WSPÓŁCZESNOŚĆ
Piwo jest to napój uzyskany na drodze fermentacji alkoholowej brzeczki, przygotowanej ze słodu i
chmielu przy użyciu drożdży. Istnieją również gatunki piwa wytwarzane ze słodu z dodatkiem różnego
rodzaju surowców niesłodowych (jęczmień, kukurydza, ryż).
Kraje największych piwoszy to:
1. Czechy
2. Niemcy
3. Dania
4. Irlandia
5. Austria
Z 20-tu przodujących krajów 15 to kraje europejskie. USA znajduje się na miejscu 12.

GŁOWNE STYLE PIWA

Ale – w dzisiejszych czasach jest to określenie licznej grupy piw górnej fermentacji. Jest to jeden z
dwóch głównych typów piwa, drugi to „lager”. Z tych dwóch rodzajów, „ale” to piwo przeważnie
bardziej goryczkowe, mocniejsze i cięższe. Krajem, w którym piwa typu „ale” są produkowane
najczęściej to Anglia.

Bitter – szczególny rodzaj piwa „ale”, szczególnie popularny w Anglii i Walii, przeważnie wytrawne w
smaku, mocno chmielone, o zaw. alkoholu 3-5%.

Ice Beer – piwo lodowe. Innowacja lat 90-tych, polegająca na zamrożeniu piwa w czasie dojrzewania,
w celu wytworzenia czystego napoju, z którego dzięki usunięciu kryształków lodu, podnosi się
zawartość alkoholu.

Lager – jeden z dwóch najpopularniejszych rodzajów piwa. Słowo „lager”, pochodzi z języka
niemieckiego, w którym oznacza: przechowywać, leżakować. W Anglii oznacza każde złociste piwo
dolnej fermentacji, natomiast w innych krajach, słowo to oznacza po prostu „piwo”.

Pilsner – mówiąc ściśle, pilsner to złociste, chmielone, aromatyczne piwo wyprodukowane w czeskim
mieście Pilzno, gdzie po raz pierwszy wyprodukowano ten klasyczny trunek w 1842 roku. Oryginalny
Pilsner Urquell produkowany jest tam do dziś. Większość piw typu „lager”, to lepsza lub gorsza
imitacja oryginalnego Pilsnera.

Porter – jego początki owiane są legendą, która mówi, że w 1722 roku Ralph Harwood znudzony
przyrządzaniem popularnego drinka, złożonego z trzech składników: mocnego, brązowego i starego
„ale”, postanowił wyprodukować piwo, które łączyłoby w sobie wszystkie cechy powyższych. Pierwszy
porter był brązowym piwem „ale”, w celu przedłużenia jego trwałości o wiele mocniej chmielonym niż
inne piwa, następnie dojrzewającym wiele miesięcy w celu zwiększenia mocy. Najbardziej znany
porter to Guinness.

http://beer.trash.net/

- na tej stronie można znaleźć informacje o prawie 1500 rodzajach piw ze 100

krajów.

http://tuoppi.oulu.fi/kbs/beer/kbsbeer.htm

- KBS Beer Bottle Collection

PODZIAŁ PIW
W zależności od rodzaju użytych drożdży rozróżnia się piwa dolnej i górnej fermentacji.

Technologie Przemysłów Fermentacyjnych

Ć

W. 3

Browarnictwo - teoria

Kierunek

Technologia Żywności

Rok III

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

www.wtz.ar.krakow.pl/ktfimt

2

Podział piw w zależności od

zawartości ekstraktu w brzeczce podstawowej:

Lekkie do 10°Blg,

Pełne 10,1–15°Blg,

Mocne 15,1–22°Blg.

Według

zabarwienia piwa dzielimy na:

jasne (pilzneńskie)

ciemne:

— karmelowe (słodzone),
— słodowe,
— porter.

Przy klasycznej produkcji piwo zawiera alkohol w ilości ok. 1/3 zawartości ekstraktu brzeczki
podstawowej (np. z brzeczki o ekstrakcie podstawowym 12% — otrzymamy piwo zawierające 4% obj.
alkoholu). Odnosi się to do piw produkowanych tylko ze słodu. Jeśli występują jakieś różnice w
zawartości alkoholu oznacza to, że dodano np. cukru, enzymów (głębsza hydroliza skrobi), albo że
produkcję prowadzono metodą inną niż klasyczną.
Alkohol w piwie możemy oznaczyć bezpośrednio metodą refraktometryczną (refraktometr
zanurzeniowy Zeissa) oraz metodą destylacyjną (dla piw ciemnych i jako metoda odwoławcza dla
pozostałych).

OPAKOWANIE
Piwa rozlewane są izobarycznie do butelek szklanych 0,66 oraz 0,5 i 0,33 l, a także 0,25 l ze szkła
brązowego. Światło słoneczne przyspiesza starzenie się koloidów (szkło o brązowej barwie
zatrzymuje promieniowanie o długości fali λ =470 nm). Od niedawna stosuje się również opakowania
typu PET, o większej objętości (1-1,5l).
Etykieta na butelce powinna zawierać następujące dane:

nazwę browaru,

nazwę handlową ,

na bazie jakiej brzeczki było warzone piwo — czyli ekstrakt brzeczki podstawowej (°Blg),

zawartość alkoholu w procentach wagowych (% wag.) lub objętościowych (%obj.),

dane adresowe producenta,

termin przydatności do spożycia.

Kontretykieta zawiera:

ewentualne nagrody,

dodatki stosowane do piwa (np. antyutleniacz E 300 — wit. C),

informacja o objętości płynu (np. ± 4%).

Piwo niepasteryzowane powinno być przechowywane w temperaturze 8–12°C, a pasteryzowane
może być przechowywane nawet do 16°C. Butelki muszą być ustawione pionowo, aby powierzchnia
kontaktu piwa z fazą gazową w opakowaniu (możliwa minimalna obecność tlenu) była jak najmniejsza.

KONSUMPCJA
Temperatura konsumpcji piwa wynosi 8–12°C i stanowi ona punkt rosy. Piwo nalewa się do szklanki w
objętości 4/5, a 1/5 naczynia stanowić powinna piana. Pod szklanki, w których serwowane jest piwo
podaje się tekturowy krążek, który pełni rolę ochronną (przed spływającą z naczynia rosą), a także
marketingową.
Rysunek 1. Naczynia, w których podaje się piwo. Na rysunku zaznaczono stosunek
poziomu cieczy do piany — po napełnieniu naczynia

Technologie Przemysłów Fermentacyjnych

Ć

W. 3

Browarnictwo - teoria

Kierunek

Technologia Żywności

Rok III

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

www.wtz.ar.krakow.pl/ktfimt

3

WARTOŚĆ ODŻYWCZA
Brzeczka zawiera większość związków rozpuszczalnych znajdujących się w słodzie i składniki
wytworzone podczas zacierania, w wyniku hydrolizy enzymatycznej. Skład chemiczny ekstraktu
brzeczki jest następujący (zależy głównie od asortymentu piwa):

•maltoza, glukoza, fruktoza 60–69%
•sacharoza 5–8%,
•pentozany 2–4%,
•dekstryny 18–26%,
•związki azotowe 4–6%,
•popiół ok. 2%.

Odfermentowane piwo zawiera ok. 2,5–5,0% składników ekstraktu, z których:

•80–85% to cukrowce,
•6–9% substancje azotowe,
•5–7% glicerol,
•3–4% substancje mineralne.

Woda
Woda stanowi w piwie 91-92% i jest podstawowym jego składnikiem. Zapotrzebowanie dorosłego
człowieka na wodę wynosi 2-3 litry dziennie. W piwie woda jest połączona z rozpuszczalnymi
składnikami oraz dwutlenkiem węgla, a niska temperatura konsumpcji piwa przyczynia się do tego, że
doskonale gasi ono pragnienie. Oprócz tego piwo jest napojem izotonicznym, tzn. jego ciśnienie
osmotyczne jest podobne do ciśnienia osmotycznego krwi.

Alkohol
Etanol w ilości około 5% objętościowych jest jednym z najważniejszych składników piwa. W
organizmie jest wchłaniany bezpośrednio i natychmiast przetwarzany na energię (można to zobaczyć i
usłyszeć u niektórych konsumentów ☺). Im wolniej piwo jest spożywane, tym niższy będzie
maksymalny poziom alkoholu we krwi. W normalnych warunkach organizm spala 7–8 g alkoholu na
godzinę.
Alkohol w piwie nie występuje jedynie jako czysty etanol. Towarzyszą mu również alkohole wyższe,
które powstają w czasie fermentacji, w wyniku przemiany materii u drożdży. Alkohole wyższe, zwane
również olejami fuzlowymi, w większych ilościach powodują bóle głowy, opóźnienie reakcji i objawy
zatrucia. W piwach mocniejszych i fermentowanych przy wyższej temperaturze (np. piwa górnej
fermentacji) jest ich więcej, podczas gdy piwa lekkie zawierają mniej olejów fuzlowych. Przeciętnie w
piwie zawartość wyższych alkoholi wynosi:

•

n-propanol

ok. 9 mg/l

•

izobutanom

ok. 9 mg/l

•

alkohole arylowe

ok. 60 mg/l

•

dwufenyloetanol

ok. 19 mg/l

Energia
Uwzględniając zawartość węglowodanów, alkoholu i białek — 1 litr piwa typu pilzneńskiego zawiera
400–500 kcal, (1g alkoholu dostarcza 7,1 kcal energii, ½ kaloryczności piwa pochodzi od etanolu).

Białko
W 1 litrze ilość białka jest równoważna 1/8 litra mleka, 60 g chleba lub 25 g mięsa. Wartość
fizjologiczna jest jednak inna ze względu na różny skład aminokwasowy.
W Anglii do piwa spożywa się ser, chleb razowy ze smalcem mocno solony, a w Niemczech białą
kiełbasę z pietruszką lub innymi zielonymi dodatkami.

Związki mineralne
Wpływają także na jakość odżywczą piwa, pochodzą głównie ze słodu i wody.
Najważniejsze to:

-

potas (500-600 mg/l piwa), przy dziennym zapotrzebowaniu 250mg, działa profilaktycznie
przeciw chorobom serca;

-

fosforany (300-400 mg/l), ważny składnik kości, uczestniczy w przemianach
energetycznych;

-

magnez (100-110 mg/l), obniża poziom cholesterolu, wspiera pracę serca;

Oprócz nich występują też sód, wapń (30-40 mg/L).

Znaczenie fizjologiczne
Piwo jest cenione przez konsumentów gdyż gasi pragnienie, wzmaga apetyt, poprawia trawienie,
działa moczopędnie (dzięki składnikom chmielu i solom potasowym) – zalecane przez urologów w
celu przepłukiwania nerek i usuwania kamieni. Jest też źródłem witamin z grupy B (B1 i B2), a także
PP.

Technologie Przemysłów Fermentacyjnych

Ć

W. 3

Browarnictwo - teoria

Kierunek

Technologia Żywności

Rok III

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

www.wtz.ar.krakow.pl/ktfimt

4

Pomocnicze środki filtracyjne

Są to sproszkowane substancje, które dzięki swej formie o kształtowi umożliwiają filtrację.

W browarze jako pomocnicze środki filtracyjne używa się: ziemi okrzemkowej (do filtracji piwa) i perlit
(do filtracji brzeczki).
Ziemia okrzemkowa to krzemionkowe pancerze jednokomórkowych glonów, okrzemek (Diatomeae),
które przed milionami lat występowały w takich ilościach, że ich skorupki z czasem pokryły dno morza
bardzo grubą wartość. Eksploatacja odbywa się w kopalniach odkrywkowych przy pomocy wydajnych
koparek. Przygotowanie ziemi odbywa się w trzech różnych wariantach:

-

rozkruszenie i wysuszenia w 400°C – zachowana zostaje
naturalna forma okrzemek i ich porowatość; uzyskana w
ten sposób ziemia filtruje najostrzej;

-

ziemia kalcynowana – filtruje szybciej. Po wysuszeniu
podgrzewa się ziemię do 800°C – dzięki czemu jej
cząsteczki stapiają się powierzchniami – tworząc większe
cząstki – zachowana tu zostaje wewnętrzna porowata
struktura;

-

ziemia kalcynowana z topnikiem – filtruje najszybciej –

uzyskiwana przez dodanie do surowej ziemi okrzemkowej
topnika (np. chlorku lub węglanu sodu, który obniża
temperaturę topnienia dwutlenku krzemu w chodzącego w
skład okrzemek); Ziemię wyrzarza się w 800-900°C, w
wyniku czego, przez spiekanie tworzą się jeszcze większe
konglomeraty.

Generalnie szybkość filtracji zależy od stopnia rozdrobnienia
ziemi. Im ziemia jest drobniejsza, tym lepiej klaruje, ale tym
mniejsza jest szybkość filtracji. Grube ziemie natomiast filtruja
szybciej, ale nie tak dokładnie.

Rys. Ziemia okrzemkowa (powiększenie ok. 1000x)

Słownictwo:
alkohole fuzlowe

– fusel alcohols

alkohole wyższe

– higher alcohols

browarnictwo

– brewing

goryczka

– bitterness

piana, stabilność

– foam, foam stability

piwo
(bezalkoholowe, lekkie, pełne, mocne, jasne,
ciemne, młode)

-

beer (alcohol free, light,
full, strong, light, dark,
green)

- stężenie ekstraktu brzeczki

– wort gravity, wort
extract