MleczarstwoMleko po udoju musi być schładzane do 3-5°C a) Produkcja mleka w Polsce:- produkcja ( w mln l ) w 2007 r sięga 11376 ( jest stabilna w latach 2002-2007);- zużycie w gospodarstwach - 2500 mln l - tendencja spadkowa;- sprzedaż - 8876 mln lb) Produkcja przetworów mlecznych;Produkt:- mleko płynne ( mln l) - tendencja spadkowa;- sery podpuszczkowe 9 tys ton) - wzrosło od 2002-2007;- sery twarogowe - wzrasta;- sery topione;- masło ( tys ton) - spada;- napoje mleczne ( tys ton) - wzrost;c) Skład chemiczny mleka:- tłuszcz 3,6g/w 100 g mleka;- białko 3,25 g;- laktoza 4,7 g;- wapń 0,12g;- cytrynian 0,12g;- witamina A 30-50 μg;- karoten 20 μg;- witamina D 0,03 μg;- witamina E 80-90 μg;- witamina C 1 mg;- tiamina (B1) 40 μg;- ryboflawina (B2) 160-180 μg;- kwas nikotynowy 80 μg;- kwas pandenowy 310-350 μg;- kwas foliowy 5-6 μg;- witamina B6 40-60 μg;- biotyna 2 μg;- witamina B12 0,3 μg;d) Produkcja mleka spożywczego: Odbiór surowca ( od rolnika)

-> Magazynowanie mleka-> Oczyszczanie (na wirówkach - usuwane są zanieczyszczenia stałe)-> Standaryzacja zawartości tłuszczu-> Pasteryzacja(systemy pasteryzacji mleka: a)Pasteryzacja niska długotrwała ( LTLH, Long Temperature Long Hololing ) 63-65° C, przetrzymanie 20-40 min b)Pasteryzacja krótkotrwała ( HTST, Hgh Temperature Shart Time71-74 ° C przetrzymywanie 15 sek c)Pasteryzacja momentalna 85-90 °C przetrzymanie 1-4 sek d)Pasteryzacja wysoka 80° C przetrzymanie 15-20 sekund ) -> Chłodzenie-> Homogenizacja-> Magazynowanie ( DO 10 ° C)-> Rozlew do opakowań handlowych-> Magazynowanie gotowego produktu ( w chłodniach)(magazynowanie pasteryzowane 3-5° C)Magazynowanie sterylizowane 10-12° C).Sterylizacja mleka - UHT (Ultra High Temperature ) 135- 150° C, natychmiastowa.Schemat propagacji zakwasów mleczarskich

Gęstość bakterii w szczepionce tradycyjnej - ok. 10⁹ komórek / ml. Gęstość bakterii w szczepionce zagęszczonej - ok. 10^{10 -} 10¹² komórek / g. Szczepionka tradycyjna ->zakwas macierzysty ->matecznik ->mleko przerobowe. Szczepionka zagęszczona ->matecznik ->mleko przerobowe } metoda najnowocześniejsza.(bezpośrednie sczepienie) Szczepionki mleczarskie i ich przeznaczenie

produkt	Stosowane bakterie
Masło, śmietana, niektóre napoje fermentowane, sery dojrzewające miękkie i półtwarde ( z oczkowaniem)	Lactococcus lactis ssp. lactis, Lc lactissp. Ceremoris, Leuconosta mesenteroides ssp. cremoris
Sery dojrzewające twarde typu holenderskiego	Lactococcus lactis ssp. Lactis, Lc. Lactis ssp. Cremoris, Leuconostoc mesenteroides ssp. Cremoris, ln. Mesenteroides ssp. dextrarucum
Sery dojrzewające twarde typu szwajcarskiego	j.w Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulganicus, Lb. Delbrueckii ssp. Lactis, Lb. Hereticus, B. propionowe
Jogurt naturalny	Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbneckii ssp. bulgoricus
Kefir	Grzybki kefirowe, szczepionka kefirowa
Produkty probiotyczne	Szczepy probiotyczne Lacktobacillus, Bifidobacterium, najcześciej z dodatkiem: Streptococcus thermophilus Lactobacillus delbrucki ssp. Bulgarcis

Podstawowe funkcje szczepionek w produkcji mlecznych wyrobów fermentowych ( zależnie od rodzaju produktu):Wytwarzanie kwasu mlekowego i innych metabolitów ( głównie di acetylu, aldehydu octowego) nadających produktom odpowiednie ( specyficzne cechy organoleptyczne);-Koagulacja białek i mleka;-Przyspieszenie syntezy skrzepu mleka podczas proukcji serów,;-Tworzenie gazów - CO₂ , H₂ ( oczkowanie serów );-Przemiany proteolityczne ( dojrzewanie serów);-Hamowanie rozwoju mikroorganizmów niepożądanych, co warunkuje trwałośc i bezpieczeństwo zdrowotne produktów,;-Obniżenie zawartości laktozy ( łagodzi skutki nietolerancji laktozowej);-Przemiany innych składników mleka, zwiększenie wartości odżywczej.Obecność żywych bakterii mlekowych, szczególnie z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium, nadaje produktom fermentowanym cechy dietetyczne, a przy stosowaniu specyficznych szczepów nawet terapeutyczne ( probiotyczne)

Schemat produkcji masła:Wirowanie mleka- śmietanka.30-35 % tłuszczu - meb. Perod.38-45% tłuszczu - meb ciagła->Pasteryzacja ( 95°C, 35 s ); odgazowanie ( 95°C, 60 kPa)->Chłodzenie ( 7° C, zima, 17°C lato)->Dodatek zakwasu (2%), dodatek barwnika->Chłodzenie ( 8°C- lato, 12° C zima)->Dojrzewanie fizyczne i biologiczne->Zmaślanie ( zima 3 mm)->Wygniatanie wstępne->Płukanie ( 3- krotnie)->Wygniatanie całościowe ( kropelki wody - 4 mm)->Formowanie i pakowanie->Magazynowanie ( temp 3°C, wilgotność względna 80%)->Dystrybucja.Dojrzewanie śmietanki:Dojrzewanie fizyczne przetrzymanie śmietanki przez określony czas w stanie schłodzenia. Celem tego zabiegu jest utworzenie tzw. ziarna masła, czyli zestalenie części tłuszczu mlecznego.W śmietance w tempo pokojowej tłuszcz mleka jest w stanie ciekłym ( kuleczki tłuszczu) i nie podlega zmaśleniu.Kolejność zabiegów dojrzewania fizycznych i biologicznych jest uzależniona od właściwości tłuszczu mleka w okresie letnim i zimowym. Latem śmietanka zawiera dużą ilość kwasów mono i polienowych, czyli kwasów nienasyconych tłuszczowych ( wysoka liczba jodowa, w zimie odwrotnie.Parametry chłodzenia musza być tak dobrane, aby pewna część tłuszczu pozostała w stanie ciekłym. Jej funkcja jest zlepianie w grona i ziarenka skrystalizowanego tłuszczu masła. Przyjmuje się że ok. 30-50% tłuszczu mlecznego powinno ulec krystalizacji.-Dojrzewanie biologiczne- ma na celu nadanie masłu korzystnych cech organoleptycznych poprzez wytworzenie na …? biologicznych związków smaku i aromatu masła. Przede wszystkim orzeźwiającego, lekko kwaśnego smaku oraz orzechowego aromatu pochodzącego głównie od diacetylu.. Klasyczny system dojrzewania śmietanki tzw. metoda szwedzka.a)Zima 8° C 2 h / 19°C 3h / 16°C 14-16 h. b)Lato 19°C2 h / 16°C 3 h / 8° C 16-20 h .c) Zakwasy maślarskie

BD- automatyzująca

D-?

-Zamaślanie śmietanki / śmietany Na godzinę przed rozpoczęciem doprowadza sie temp śmietany do 7-10°C (latem) lub do 10-14°C (zimą)

-Zamaślanie jest procesem przekształcenia śmietanki słodkiej lub śmietany ukwaszonej w masło. Proces ten określa się jako przemianą fazową emulsji typu olej - woda. Niezbędne do tego jest uszkodzenie mechaniczne płynnych kuleczek tłuszczu i zlepienie wykrystalizowanego tłuszczu w większe grudki. Po uzyskaniu odpowiedniej wielkości grudek9 2-4 mm) proces zamaślania uznaje się jako skończony.

-Proces zamaślania przeprowadza się w różnego typu i wielkości ( 3-12m³ ) masielnicach, wykonanych ze stali kwasoodpornej. Kształt - dwustożkowy

-Proces zamaślania trwa od 45-60 minut

-Stopień wypełnienia mas

Płukanie masła ma na celu usunięcie maślanki międzyziarnowej i obniżenie zawartości składników nietłuszczowych w masle, głównie białka i laktozy.

-Jakość wody powinna odpowiadać wymaganiom wody dobrej do picia po względem składników chemicznych oraz jakości mikrobiologicznej.

-Stosuje się 3- krotnie płukanie masła

-Pierwsze płukanie przeprowadza się bezpośrednio po suszeniu masła dodając ok. 10% wody w stosunku do objętości zmaślonej śmietany . w celu uniknięcie zlepienia się ziaren masła woda powinna mieć temperaturę równą temperaturze procesu.

-W trcie drugiego i trzeciego płukania dodaje się ilość wody równa ilości spuszczonej maślanki i obniża się jej temperaturę o 1 - 2 ° C w stosunku do temperatury masła.

Wygniatanie masła przeprowadza się bezpośrednio po zakończeniu ociekania spuszczonej wody i ma na celu: -Połączenie ziaren w jednolita bryłę

-Nadanie masłu odpowiednia twardość

-Usuniecie nadmiaru wody i doprowadzenie do właściwej dyspersji fazy wodnej tj. uzyskanie kropelek wody o średnicy 5-7 μm

-Podniesienie trwałości masła w wyniku ograniczenia możliwości rozwoju drobnoustrojów (usunięcie laktozy i białe) Wymagania jakościowe masła: -Zawartość tłuszczu > 80% -Zawartość wody < 16% - Zawartość śmietany <2% -NaCl poziom nie limitowany - Kultury bakterii mlekowych nie limitowany Wygląd, barwa, rozmieszczenie wody -Barwa jednolita -Prawidłowe wygniecenie - Powierzchnia gładka, sucha - Konsystencja - jednolita, zwarta, smarowna, lekko twarda, lekko mazistaSmak i zapach - czysty, lekko kwaśny, mlekowy Sery dojrzewające - tworzone z białek mleka na drodze koagulacji kwasowej (sery kwasowe); lub białko wytrącone enzymem (koagulującym na słodko) Rodzaje dojrzewające: Ementaler, Groger Edam, Oscypek, Brie, Gouda, Rogiefort

Produkcja serów dojrzewających:

Przygotowanie mleka do przerobu

Pasteryzacja 72-74°C , 15 s lub 82-84°C 3-5 s, normalizacja zawartości tłuszczu.

ochłodzenie mleka do 29-33°C-> Zaprawianie mleka-> Tworzenie się skrzepu mleka-> Krojenie i rozdrabnianie skrzepu-> Osuszanie ziarna-> Dogrzewanie ziarna-> Dosuszanie ziarna-> Formowanie serów-> Prasowanie serów-> Solenie serów-> Dojrzewanie pielęgnacja serów-> Przygotowanie serów do dystrybucji

Dodatki stosowane w technologii serowarskiej:Farba serwarska- w Polsce dopuszcza się stosowanie barwników naturalnych czy karotenoidów ( z kwiatów szafronu) stosuje się głównie zimą, kiedy barwa mleka jest bardzo jasna.; -CaCl₂- ma na celu poprawę zdolności krzepniecia mleka pod wpływem podpuszczki. Proces pasteryzacji wytraca część jonów wapnia co powoduje zbyt małą ilość dla uzyskania odpowiedniego zwięzłego skrzepu. Dodaje się od 100-200 g CaCl₂ / 1000l mleka.;-KNO₃ hamuje rozwój bakterii z rodzaju Clostridium. Odpowiednia jakość mikrobiologiczna mleka ogranicza celowośc stosowania saletry.;-Preparat koagulacyjny białka mleka.;- Zakwasy.Funkcja zakwasów w produkcji serów a)Wytwarzanie kwasu mlekowego.;-Ułatwia tworzenie skrzepu pod wpływem podpuszczki;-Zwiększa kurczenie się skrzepu i ułatwia wydzielanie serwatki ( zjawisko synerezy);-Hamuje rozwój niepożądanych mikroorganizmów. b)Wytwarzanie gazu CO₂ i substancji aromatycznych.;- Tworzenie oczek sera;-Aromat serów. c)Nadanie odpowiedniego kierunku przemian proteolitycznych i lipolitycznych - dojrzewanie sera.;-Koagulacja białek mleka.

Preparaty koagulacyjne: Podpuszczka- preparat enzymatyczny otrzymany z trawieńców młodych zwierząt (mieszanina chymozyny (EC.3.4.23.3) i renniny EC3.423.15.; -Zmienniki podpuszczki - koagulacje pleśniowe ( Fromase, Meito).-Chymozyna otrzymana na drodze biotechnologicznej przez GMO, do których wprowadzany gen cielęcej chymozyny (Chymogen, Chymax, Maxiren).Temperatura zaprawiania mleka podpuszczka 28-35°C (sery miękkie 28-30°C, sery twarde 30-35°C). Wymagany jest dodatek takiej ilości preparatu, aby uzyskać skrzep od 30-40min ( sery twarde i półtwarde) do 60-90 min (sery miękkie)

Stosuje się kocioł i wannę serwitorska- długość przekracza wysokość.Krajanie i rozdrabnianie:Krajacze ręczne lub mechaniczne, o różnej konstrukcji (noże, kratownice, struny). Początek krojenia powinien odbywać się powoli i przyspiesza się w miarę wzrostu zwięzłości skrzepu. Krojenie powinno trwać od 5-10 minut. Wielkość ziaren jest ustalona dla danego typu sera. W produkcji serów twardych i półtwardych stopień rozdrobnienia jest większy niż w produkcji serów miękkich.Wielkość ziaren dla różnych typów serów: szwajcarskie 3-5 mm,holenderskie 4-6 mm,tylżycki 5-8 mm,sery miękkie 10-20 mm.Osuszanie ziarna: Po zakończeniu krojenia otrzymuje się zawiesinę ziarna serowego zanurzonego w wydzielonej serwatce ( tzw. gęstwa serowa). Po pokrojeniu gęstwa serowa powinna być utrzymana w ciągłym ruchu, aby zapobiec opadaniu ziarna na dno kotła lub wanny.Mieszanie ziarna w temp. zaprawiania mleka tj. 30-32°C nazywane jest osuszaniem ziarna.W tym czasie następuje dalsze intensywne wydzielanie serwatki z wnętrza ziarna i dalsze jego kurczenie się. Proces ten jest przyspieszony przy wyższej kwasowości mleka. Nadmierne przekwaszenie ogranicza się przez odczepienie od 20-40% serwatki i dodatnie wody o temperaturze 32-35°C (najczęściej połowę objętości odczepionej serwatki).

Dogrzewanie ziarna (dalsze odwadnianie)Tempo wzrostu temp. nie powinno być większe niż:1°C/2 min w serach holenderskich;1°C/1 min w serach szwajcarskich.Zbyt duże tempo wzrostu temp. może prowadzić do powstania na powierzchni ziarna tzw. skórki, utrudnia dalszy proces wydzielania serwatki z ziarna. Ostateczna temp. do jakieś dogrzewa się gęstwę serową jest zróżnicowana zależnie od sera:sery szwajcarskie do 52-56°C,sery holenderskie 38-40° C,sery tulżyckiego 35-39°C.Podczas ciągłego procesu dogrzania ziarno musi być bardzo intensywnie mierzone, aby nie dopuścić do jego zbrylenia.

Dosuszanie ziarna. Trwa od 10-20 min. Polega na intensywnym mieszaniu gęstwy do momentu osiągnięcia odpowiedniego stopnia odwodnienia i tzw. zlepności.Formowanie serów.Polega na połączeniu ziarna serowego w jednolita bryłę o kształcie charakterystycznym dla danego rodzaju sera. Formowanie może odbywać się:-metoda ze wstępnym prasowaniem w wannie.Po ostudzeniu ziarna na dnie wanny, usuwa się część serwatki i przy pomocy siłownika następuje prasowanie pod lustrem serwatki, stosując nacisk 1N/1kg. Czas wstępnego prasowania trwa od 15-30 minut- metoda nalewową.Stosuje się w produkcji serów samo prasujących się tzw. nalewowych, np. tylżycki, brie, camembert. Gęstwa serowa jest spuszczona do form na stołach lub nóżkach ociekowych. Czas ociekania wynosi od kilku do kilkudziesięciu godzin. Temperatura procesu ok. 20°C. Prasowanie serów:Odbywa się przy użyciu pras pneumatycznych, hydraulicznych lub mechanicznych. Początkowo nacisk wynosi 50N/1 kg sera i zwiększa się stopniowo do końcowej wartości:

Ok. 150 N (ser Gauda), ok. 200 N ( ser ademski), ok. 300 N (ser elementda) na 1 kg sera.

Czas prasowania sera zależy od jego wielkości i trwa:-2-6 godz. ( ser typu gouda, edam), - 12-20 godz. (sery duze, silnie dosuszone np. edamski, groyer). Prasowanie prowadzi się w temp. 20°C.

• Winiarstwo

*Produkcja wina owocowego i gronowego:Wino- napój alkoholowy powstały w wyniku fermentacji owoców. Def. Polska - Napój otrzymany przez fermentację alkoholową winogronwinorośli właściwej( Vitis Virifera) lub ich soków, zawierający objętościowo od 9- 18% alkoholu etylowego, z ewentualnym dodatkiem zageszczonego, przeznaczonego do celów spozywczych, dla win półsłodkich i słodkich.Podział win owocowych:a)w zależności od barwy:białe,czerwone,różowe. b)w zależności od zawartości cukru i alkoholu:wytrawne( cukry redukujące po inwersji 0- 10 g/l),półwytrawne( cukry redukujące 10- 30 g/ l),półsłodkie( cukry redukujące 30-60 g/l),słodkie( cukry redukujące ↑ 60 g/l),Bardzo słodkie ( ↑ 100 g/l).Wino owocowe- wina zawierające objętościowo 9- 18 % alkoholu, otrzymanego przez fermentacje alkoholową owoców ziarnkowych, pestkowych i jagodowych ( w tym winogron innych odmian niż winorośli właściwej Vitis Vinifera) lub ich soków, również zagęszczonych z ewentualnym dodatkiem cukru, wody.Klasyfikacja owoców:ziarnkowe - jabłko cenny surowiec najczęściej w Polsce), gruszki,jagodowe- aronie, porzeczki, truskawki, agrest, maliny, jagody.,Pestkowe- śliwki, wiśnie( cenny surowiec, drogie).Rodzaje win:Wina gronowe,Wina owocowe,Miody pitne, wina miodowo- owocowe i miody owocowe,Wina ziołowe( gronowe i owocowe) np. Vermut,Szampany i wina musujące- CO₂ powstaje natomiast w wyniku fermentacji cukru,Wino saturowane- mechanicznie nasycone CO_2,wina gronowe mszalne,wina lecznicze; napoje winopodobne( 9-15% alkoholu), winopochodne( 4.5-15% ) i typu wina - napój winopodobny- otrzymany przez fermentację alkoholową nastawów sporzywczych z określonych ilości świeżych owoców.Miód pitny- otrzymany przez fermentację alkoholową brzeczki miodowej z ewentualnym dodatkiem chmielu i przypraw korzeniowych.Podział miodów:a)w zależności od przygotowania brzeczki ( ilość miodu pszczelego do ilości wody):dwojniak( 1+1),trojniak( 1+2),czworniak( 1+3) najbardziej popularny, najkrótsze leżakowanie,półtorak( 1+ 0.5) najsłodszy, długo leżakuje i najwartościowszy* Surowce win gronowych:- winogrona( Vitis Viritero)

Skład soku gronowego:węglowodany

13-25%,kwasy organiczne 0,5- 1,5 % ( kwas winowy , kwas jabłkowy),związki azotowe 0,15 -0,85%),sole mineralne 0,3-0,5 %,garbniki,blonnik,tluszcze,drożdże Saccharomyces cerevisiae.* Surowce win gronowych:owoce,drożdże,cukier,woda technologiczna,karmel,alkohol etylowy.

* Otrzymywanie moszczówmycie owoców- woda o temp. Ok. 15º C, w przeciwprądzie;-przebieranie owoców- ......ścianą komórkową, wypływ soku, pozostawienie - aby uwolnić, wyekstrahować barwniki,-maceracja miazgi( ewentualnie enzymatyczna obróbka miazgi- kilkanaście godzin, enzymy pektynolityczne, celulozy, amylozy, proteazy, hemicelulozy.).-fermentacja miazgi.-gorąca maceracja 50-60º C, 2-4 h lub 80-85º C, 1-2 minuty → uzyskanie więcej soku, w krótszym czasie wydajność ↑;-tłoczenie( 1- 1,5 h; procesy warstwowe, koszowe, taśmowe);-klarowanie soku( w wirówkach przez wychlodzenie i filtracje lub przez sendymentacje);-konserwacja moszczu( przy przechowywaniu).Przygotowanie matki drożdżowej:

Skos → 100 ml moszcz pasteryzowany

2 dni → 1 l

4 dni → 10 l w laboratorium, drożdże są namnożone na moszczu pasteryzowany

6 dni → 50 l

8 dni → 500 l moszcz dobrej jakości

10 dni → 2000l

12 dni → 10000 l drożdże suszone- skracają przygotowanie matki,

14 dni → skala przemysłowa wówczas rozpuszczamy namnożenie od 1000l Przygotowanie nastawu;-odsiarkowanie( dla moszczów konserwowanych SO₂);-korekta kwasowości moszczów owocowych;-dosładzanie moszcu wocowego- dodatkowo cukier aby otrzymać oczekiwaną ilość enzymu);-wzbogacanie moszczu w pożywkę dla drożdży - w formie wodorofosforanu amonu lub siarczanu amonu( gdy jest ubogi w azot).Dosładzanie moszczu:

Sacharoza 88% wydajności teoretycznej Etanol

1,7 g -> 1 cm³

17 g -> 1% obj/ dm³

Fermentacje wina. Fazy fermentacji: tlenowa ( namnażanie), beztlenowa( fermentacja właściwa). Zbiorniki fermentacyjne( z chłodzeniem): -ze stali węglowej( zwykłej) z powłokami antykorozyjnymi;-ze stali kwasoodpornej; -betonowe z powłokami ochronnymi.Fazy fermentacji:1.Zafermentowanie- duża ilość O₂ moszczu, intensywne namnażanie drożdży.2.fermentacja główna 1-5 tyg.3.dofermentowanie - niewielkie ilośći cukru są zamieniane na etanol.4.cicha fermentacja( wina gronowe) - przekształcenie kwasu mlekowego w kwas jabłkowy. C₆H₁₂O₆ → 2CO₂ + 2 C₂H₅OH + Q .Wydajność praktyczna: 78-96% wydajności teoretycznej.Optymalna temperatura rozmnażania drożdży i fermentacji winiarskiej 22- 26˚ C ( nie powinna przekraczać 28˚ C). * Leżakowanie wina: pozostawienie wina w spoczynku dla:- samoczynnej sedymentacji( substancji koloidalnych, kamienia winnego) i fizykochemicznej stabilizacji; - redukcja kwasowości w winach gronowych( konwersja kwasu jabłkowego do kwasu mlekowego);-- wytworzenie się bukietu i sharmonizowanego smaku( estry,aldechydy). Warunki leżakowania( w zależności od typu wina) :Temperatura - 5- 12˚ C ( wina słodkie do 18˚ C). Czas- od kilku miesięcy do kilku lat. Krajowe wina owocowe : popularne 3 miesiące, markowe 6 miesięcy. *Zbiorniki leżakowe-ze stali nierdzewnej z powłokami antykorozyjnymi; - z tworzyw sztucznych*Zabiegi pielęgnacyjne - dopełnianie zbiorników;-dosiarkowywanie;obciągi( lewarowanie młodego wina znad osadu)- drożdże ulegają autolizie).

Browarnictwo Piwo- napój otrzymywany w wyniku fermentacji alkoholowej brzeczki piwnej pod wpływem drożdży piwowarskich górnej (fermentacja na ściankach; w pianie) bądź dolnej (fermentacja na dnie zbiornika) fermentacji.Brzeczka- wodny roztwór składników wyekstrahowanych z surowców: słodu browarowego z ewentualnym dodatkiem, surowców niesłodowanych oraz chmielu i jego przetworów. Słód browarny- skiełkowane ziarno, najczęściej jęczmienia, w którym w wyniku procesu słodowania została wytworzona odpowiednia ilość enzymów, głownie amylolitycznych oraz dokonane zostało rozluźnienie struktury wewnętrznej ziarna, umożliwiające uzyskanie max ilości.Surowce niesłodowane- jęczmień, ryż, pszenica, odtłuszczona kukurydza, cukier (sacharoza) i syrop skrobiowy.

Produkcja piwa Produkcja słodu -> otrzymywanie piwa ze słodu. Podstawowe surowce piwowarskie:Słód browarny,Chmiel lub jego przetwory (jako dodatek),Drożdże piwowarskie,Woda. Podział piwa:Jasne (barwa do 25j EBC),Ciemne (barwa powyżej 25 j EBC). Piwo bezalkoholowe - piwo o zawartości alkoholu etylowego do 1,2 % obj. W zależności od metody fermentacji:Dolnej fermentacji,Górnej fermentacji. Produkcja słodu:Jęczmień browarny. Jęczmień dwurzędowy jasny:- niska zawartość białka,- wysoka ekstraktywność,- korzystny kształt ziarna, Kryteria oceny jęczmienia:1.Cechy organoleptyczne,2.Cechy fizyczne i fizjologiczne:- wyrównanie ziarna,- żywotność ziarna,- energia kiełkowania,3.Cechy chemii:-zawartość białka,- ekstraktywność,-wilgotność (powyżej 15%),Słodowanie.Etapy słodowania:Przygotowanie ziarna do produkcji- czyszczenie i sortowanie, odważnie, zasypywanie, przemywanie;-Moczenie,;-Kiełkowanie,;-Suszenie,;-Oddzielanie korzonków, Cel słodowania:Wytworzenie w ziarnach max ilości enzymów. - Uzyskanie odpowiedniego rozluźnienia struktury wewnętrznej ziarna,Moczenie:
Celem jest doprowadzenie do ziarna jęczmienia odpowiedniej ilości wody, która spowoduje rozwój białka liścieniowego i korzonkowego oraz zapoczątkuje wzmożoną aktywność enzymów i przemiany biochemiczne. Moczenie ziarna prowadzi się do momentu uzyskania 43- 46% wody w ziarnie. Szybkość wchłaniania wody zależy od:Czasu moczenia,Temp. Wody,Grubości ziaren,Zawartości białka,Stopnia uszkodzenia ziaren- ziarna uszkodzone chłoną wodę szybciej,Zawartości tlenu- im więcej tym szybciej ulega namoczeniu sposób wchłaniania wody przez ziarno: Kiełkowanie: Celem jest wytworzenie odpowiedniej ilości enzymów oraz rozluźnienie struktury bielma.Etapy:Tworzenie enzymów (ok. 4 dni, warunki tlenowe, niska temp. <16 ^oC),; -Rozluźnienie błon kom. I struktury bielma przez enzymy- częściowy rozkład skrobi, białek (ok. 2-3 dni, odpowiednia wilgotność, temp. < 20 ^oC),Przemiany cytolityczne ( endo 1,4-β- glukanaza, endo 1,3-β- glukanaza  rozkład ściany białka).Przemiany proteolityczne (endopeptydazy, egzopeptydazy).Przemiany amylolityczne (α- amylaza, β-amylaza, fosfataza).Przemiana tłuszczów (lipazy).Hydroliza fityny (fitazy).

α- amylaza- w jęczmieniu brak aktywności, biosyntezowana de novo
β-amylaza- w jęczmieniu w formie nieaktywnej.

Warunki kiełkowania ziaren:Odpowiednia temp. 12- 18 ^OC,Stopnień namoczenia (43- 44%- słód jasny; 46%- słód monachijski),Obecność tlenu,Suszenie: Cel:zmniejszenie zawartości wody do ok. 4% (utrwalenie słodu),przerwanie kiełkowania i oddychania,wstrzymanie przemian enzymatycznych (lecz zachowanie wysokiej aktywności enzymatycznej),wytworzenie związków zapachowo- smakowych i barwnych.Fazy:1.Suszenie wstępne (więdniecie). Do zawartości wody < 10% ( woda higroskopijna), temp. < 45-50 ^OC, rozwój korzonka, oddychanie, rozluźnienie enzymatyczne.2.Prażenie ( dosuszanie). Do zawartości wody < 4% ( woda konstytucyjna) ,
max temp. <80-85 ^OC, zanik f-cji życiowych zarodka i przemian enzymatycznych, część enzymów (β- amylaza, egzopeptydazy, β- glukanazy) ulegają w dużym stopniu inaktywacji; tworzenie związków zapachowo- smakowych i barwnych.Rodzaje słodów ( do produkcji piw ciemnych):Pilzneński,Monachijski- do produkcji piw ciemnych,Karmelowy- zmiana barwy brzeczki i piwa,Barwiący - do piwa ciemnego. (SCHEMAT)

Otrzymywanie brzeczki nastawnej (warzenie brzeczki):Zaciera- mieszanina rozdrobnionego słodu i wody, z ewentualnym dodatkiem surowców niesłodowanych. 1) Rozdrabnianie- wstępna obróbka słodu: - Oczyszczanie słodu ( usuwanie małych kamieni, usuwanie materiałów metalowych, odpylanie) - Odważanie ilości zasypu? - śrutowanie -proces mechanicznego rozdrabniania. Cel: rozdrabnianie słodu by umożliwić działanie enzymów.2) Zacieranie - przygotowanie wodnego r-ru składników słodu poprzez mieszanie śruty z wodą i podgrzewanie do temperatur optymalnych dla działania enzymów.Cel: wyekstrahowanie max ilości ekstraktu ze słodu i hydroliza nierozpuszczalnych składników ziarna, głównie skrobi i części białek ale także β- glukaniu, kwasów tłuszczowych i in.Związki nierozpuszczalne związki rozpuszczalne Ekstrakt- wszystkie substancje przechodzące do roztworu (rozpuszczalne) tj cukry, dekstryny, sole mineralne, białka itp.Enzymy słodu :Skrobia-α-amylaza- β- amylaza;- dekstranaza graniczna , - β- glukan- solubulaza- β- glukaniu. -- β- glukanaza, - β- glikozydaza. Białka - endopeptydazy; - egzopeptydazy. Lipidy- lipazy. Aktywność enzymów zależy od:Temperatury,pH,Czasu działania,Gęstości zacieru,Rozluźnienia i rozdrobnienia słodu. W brzeczce stosunek dekstryn do maltozy = 1:3. Optymalna temperatura dla działania α- amylazy to 72-75°C. Optymalna temperatura dla działania β- amylazy to 60-65°C.Optymalna temperatura dla działania Endo -β- glukanazy to 45-50°C.Optymalna temperatura dla działania Egzopeptydazy to 40°C.Optymalna temperatura dla działania Endopeptydaz to 50-65°C.Metody zacierania:W zależności od sposobu podnoszenia temp:-metoda infuzyjna- całość jest podgrzewana, nie jest gotowana żadna część zacieru ( trwa 1,5- 2h),- metoda dekokcyjna - część zacieru gotuje się. Mieszając zacier gotowany z pozostałą częścą podnosi się temp. Przerwy:45-50°C- przerwa i białkowa i β- glukanowa ( rozkład składników ścian komórkowych i białek ). 62-65°C - przerwa wytwarzania maltozy ( tw. ekstraktu fermentacyjnego ). 70-75°C - przerwa scukrzająca (tworzenie dekstryn). 78°C - temp. Zakończenia zacierania. Metoda dekokcyjna: jednowarowa, dwuwarowa, trójwarowa.3) filtracja zacieru Etapy:spływ brzeczki przedniej- brzeczki spływającej z wysłodzin ( nalew główny),-wymywanie wysłodzin- ługowanie.. 4) gotowanie brzeczki z chmielem. Cel:- utrwalenie (sterylizacja) brzeczki,- zagęszczanie brzeczki,- zniszczenie enzymów,- wytrącenie osadów białko-garbnikowych,- rozpuszczenie składników chmielu i izomeryzacja o-kwasów,- usuwanie lotnych składników brzeczki niekorzystnych dla smaku i aromatu.

Chmiel goryczkowy i aromatyczny-szyszki. 5) Oddzielanie osadów. Kadź osadowa:Wiórki i dekantery, by zmniejszyć straty brzeczki. Gorące osady, tzw. grube. 6) Chłodzenie brzeczki. Płytowe wymienniki ciepła. 7) Napowietrzanie brzeczki. 8) Fermentacja piwa. Cel: przemiana cukru na alkohol etylowy.C₆H₁₂O₆  2C₂H₅OH + 2 CO_2. Produkty uboczne:kwasy (zmiana pH z 5,6 do 4,2-4,6),aldehydy,estry,alkohole wyższe.9) Dojrzewanie i/lub leżakowanie.Cel: uszlachetnienie aromatu i Samku piwa( ulatnianie się niepożądanych aromatów, dzięki usuwaniu nadmiaru tw. CO₂).

-dojrzewanie bukietu piwa ( zmiana stężenie aldehydu octowego, diketonów i związków siarki, przebieg jedynie w obecności drożdży (4-6mln/cm³)). klarowanie piwa( adsorpcja nielotnych związków na powierzchni komórek drożdży, wytrącanie kompleksów białkowo-garbnikowych)

Pierwsza próbka wyprodukowana była przez Chińczyków z ryżu.XIV w - w Polsce gorzelnictwo było rozwinięte.XVI w - sposoby uprawy i wykorzystywania gruntów przywieźli do Polski Arabowie.Wódka z topinamburu (zawiera 22% iluliny, fruktoszanów)1928 r. - 1400 gorzelni w Polsce po wojnie podobna liczna.1999 r. - 1000 gorzelni.Aktualnie jest ich 250.

Dyrektywa Unijna - przemysł spirytusowy dzielimy na dwa sektory:gorzelnictwoprzetwórstwo spirytusu.1929 r. - komponowaliśmy odnowiony etanol z benzenami.1938 r. - zrezygnowaliśmy z tych mieszanek.

Źródła biopaliw i możliwości ich zastosowania Udział alternatywnych paliw:2005r- 2%;2010r- 6% biopaliwo.Udział energii pierwotnie ( węgiel, ropa naftowa itd.) będzie malał. Gaz ziemny z 18 w 1980r. wzrośnie do 28 w 2020r.Energia odnawialna wzrośnie z 9 do 10%.Energia jądrowa wzrośnie z 3 do 9%.W Polsce mamy ok. 900 gorzelni o różnej wydajności. Co roku ich ubywa. W tej chwili jest ich ok. 100. są one nastawione na przerób ziaren.Surowce gorzelnicze:Skrobiowe:Zyto, Pszenica,Kukurydza,Jęczmień, Owies, Proso, Ziemniaki,Ryż,Maniok. Nieskrobiowe:Burak cukrowy,Burak pastewny,Trzcina cukrowa,Owoce,Topinambur ,Serwatka,Sorgo cukrowe. Niekonwencjonalne:Odpady rolnicze,Odpady leśne,Odpady taternicze,Odpady komunalne,Wytłoki.Są to odpady ligninocelulozowe.SPC - białko jednokomórkowca. Zawartość skrobi w surowcach:Żyto - 54-60% s.s,Pszenica - 56-60% s.s,Kukurydza - 58-62% s.s, Jęczmień - 52-55% s.s, Owies - 35-52% s.s, Gryka - 50-55% s.s, Ziemniaki - 14-18% s.s,Ryż - 65-70% s.s.

Gorzelnictwo:- rolnicze,- przemysłowe.Ok. 60 mln l 100% etanolu produkowany był w przetwórstwach przemysłowych (z melasu). 2 mln ton cukru rocznie ( teraz mamy limit do 1,4 mln ton). W końcu lat 70 SCP (dodatek do pasz) zastąpiono mięso - kostną w skutek czego powstała choroba wściekłych krów.SCP - białko drożdży paszowych ( bezpieczne). Produkowane z odpadów cukrowniczych, poprodukcyjnych.Ziemniak jest trudniejszy do przetworzenia niż burak cukrowy.Metody przetworzenia surowców pochodzenia rolniczego: wszystkie surowce skrobiowe wymagają wstępnej hydrolizy (alfa-amylaza i glukoamylaza). Współczesne gorzelnie nie produkują słodu. Enzymy są pochodzenia mikrobiologicznego. W buraku poza sacharozą jest trochę rafinozy (ślady) - trisacharyd.Sposoby przetworzenia surowców skrobiowych.Schemat ideowy produkcji spirytusu z ziarna zbóż w gorzelni tradycyjnej:kocioł gorzelniczy,rozdzielacz gazy,silos zbożowy, skrzynia zasypowa, parnik, zaciernia, pompa wielofunkcyjna (młynek Bohma), kadki drożdżowe, kadzie fermentacyjne, kolumna odpędowa, zbiornik spirytusu, zbiornik wywaru.

Biopaliwo: I generacji: bioetanol, bioetanol w postaci eteru ETBE II generacji: bioetanol z lignocelulozy Technologie upłynniania (uwalniania) skrobi 1.Bezciśnieniowa BUS 2.Ciśnieniowo - termiczna ( pod wpływem ciśnienia rozbijają się ziarna, a pod wpływem temperatury upłynnia się) - 145-150°C; 0,4 MPa - tradycyjna metoda (najpierw termiczna do 100°C) odbywa się w parnikach -2/3 stanowi część stożkowa, 1/3 to część cylindryczna; parnik tlenowy występuje zanim ????? to już skrobię upłynniono, rozdrobiono Metoda bezciśnieniowa jest bardzo ekonomiczna bo nie takiego zużycia energii (brak parnika), ale ziarna lub surowiec muszą być rozdrobnione aby wydobyć skrobię. BUS - surowiec - zboże, ziemniaki - poddaje się parowaniu przy wysokiej temperaturze, aby uwolnić skrobię i ułatwić jej enzymatyczny rozkład. Zalety: -Oszczędność energii - zacier nie musi być podgrzewany do wysokiej temperatury -Mniejsze nakłady inwestycyjne - nie potrzeba instalować - Mniejsza wydajność - tworzenie się produktów reakcji Miliarda są wyeliminowane ze względu na wysoką temperaturę rozkładu cukrów Sposób postępowania: zamieć surowiec Kancerogenne substancje powstające to akroleina fermentacja: Rodzaje:1.periodyczna - na ogół 3- dobowa 2.ciągła - przy przerobie melasy w dużych gorzelniach; bardziej ekonomiczna, lepsze wykorzystanie urządzeń 3.metoda ekstrakcyjna (biostu) - oddestylowanie się części metanolu w czasie fermentacji co umożliwia dobrą fermentacje substratu przez drożdże, otrzymujemy bardziej skoncentrowany odpad po fermentacji (czyli mniejszą jego ilość) Proces fermentacji periodycznej dominuje w Polsce. 3 etapy (okresy) fermentacji periodycznej:1. zafermentowanie - trwa do 20 godzin - biomasa drożdży się powiększa i na 1000 litrów wnosimy 100g drożdży suszonych 2. fermentacja główna - trwa do 20 - 40 godzin na początku procesu mamy ok. 4% etanolu 3. dofermentowanie - 7-11% alkoholu trwa ok. 30 godzin. Cały proces fermentacji trwa ok. 70-75 godzin. Ze 180g cukru powstaje 448 l CO₂. na wytworzenie każdego litru alkoholu towarzyszy wytworzenie 410 l CO₂ na każdy litr. Wywary wykorzystywane są przez rolników - słomę się z nimi miesza na pasze.

Rodzaje drożdży piekarskich :1.prasowane o zawartości 30% s.s 2.suszone o zawartości 92% - otrzymywane w innej technologii

Surowce zawierające wszystkie ????? do biosyntezy:- melasa buraczanowa w produkcji cukru (w niej ważne witaminy z gr B) -sole mineralne -woda amoniakalna -siarczan magnezowy i potasowy - woda zdatna do picia - jałowe powietrze - środki do grzania piany (syntetyczne)

Przygotowanie melasy w postaci brzeczki melasowej (podstawowy surowiec)-rozcieńczamy melasę 1:1 -uzupełniamy sole magnezów i siarczanów -ukwaszamy do pH ok. 4 kwasem siarkowym -sterylizacja (pH wyższe) Melasa to podstawowy surowiec, natomiast dodatkowym składnikiem jest zawartość witaminy H (biotyna) - poprawia skórę (np. wątróbka cielęca) Wyróżniamy dwa rodzaje technologii produkcji: 1.w brzeczkach rozcieńczonych (1-20 końcowe stężenie melasy (M₅₀) jest rozcieńczone 20 razy albo 1-10)2.brzeczki stężone (nawet 1-5%) Stopień rozcieńczenia melasy możliwe jest dopiero na końcu hodowli:- hodowla drożdży w systemie powietrzno - dopływowym - intensywne napowietrzanie Możemy zwiększyć ilość biomasy 1:1 - dozujemy brzeczkę i w ten sposób mamy dużą wydajność. Duże ilości wnoszone w godzinie „0” - fermentacja alkoholowa niezbyt duże stężenie stubstratu - glukozy) Nadmiar substratu wywołuje fermentacje alkoholową (etanolową) Na początku wnosimy do kadzi cała ilość wody. Końcowe rozcieńczenie  po zakończeniu hodowli (znamy objętość hodowli) Przygotowanie czystej kultury  przygotowanie  przygotowanie melasymagazynowanie. mleczko drożdżowe trafia na schłodzone filtry próżniowe: - - odciek po hodowli do utylizacji -druga wirówka -po trzeciej wirówce mleczko trafia do zbiorników. Do mleczka można dodawać NaCl  większa sucha substancja drożdży = cytoryzyna) - po schłodzeniu na filtry próżniowe (8m² powierzchni)- zasysanie wody -zeskrobianie biomasy - formowanie i pakowanie -przechowywanie w chłodni 2- 6 st C Temperatura hodowli 28-32^oC dla drożdży piekarskich ( prasowanie). Brzeczka melasowa:
1) rozcieńczamy roztwór melasy buraczanej w wodzie ( 1:1)2. zakwaszanie kw. siarkowym do pH= 3,5 3) sterylizacja ( gotowanie) za pomocą pary technologicznej, po 30 min gotowania usuwają się prawie wszystkie drobnoustroje( następuje zabicie szczepu bakterii mlekowych) 4) etap klarowania ( 12-16 h)- odciągamy płyn znad osadu --> ciecz znad osadu to brzeczka melasowa do hodowli drożdży. Technologia drożdży przeznaczonych na suszenie: -Występują zmiany w temperaturze - drożdże generacji handlowych w ciągu 15h . Mamy dwa okresy hodowli, w temp ~ 38^o C. Ten zabieg polega na wyhamowaniu syntezy białka ( w procesie szoku termicznego), cukier jest gromadzony w postaci 2-óch węglowodanów:1. Trehaloza 15 - > 30% s.s 2.Trehaloza + glikogen ok. 40% s.s Drożdże przeznaczone do suszenia poddajemy cytolizie ( dodajemy NaCl do mleczka na 100 l - 1,5 kg skrobi)

---