piwo, zimar


ZARYS PRODUKCJI PIWA

Piwo jest napojem otrzymywanym w wyniku fermentacji alkoholowej brzeczki piwnej, przy użyciu drożdży piwowarskich.

Brzeczka piwna jest wodnym roztworem składników wyekstrahowanych z odpowiednich surowców, tj. ze słodu browarnego, z dodatkiem lub bez dodatku surowców niesłodowanych, oraz z chmielu lub jego przetworów.

Słód browarny jest produktem przerobu ziarna jęczmienia browar­nego w procesie słodowania. Proces ten polega na moczeniu jęczmienia, kiełkowaniu, a następnie wysuszeniu.

Surowcami niesłodowanymi są: jęczmień, ryż, pszenica, odtłuszczona kukurydza, cukier (sacharoza), syrop skrobiowy.

Słód browarny, chmiel lub jego przetwory i drożdże piwowarskie oraz woda są podstawowymi surowcami do produkcji piwa.

Zastąpienie części słodu browarnego cukrem (sacharozą), surowcami niesłodowanymi oraz dodatek dopuszczonych do stosowania środków pomocniczych do produkcji piwa jest w Polsce i w większości krajów świata dozwolone.

W Niemczech, ze względu na tradycje i pewną politykę ekonomiczną, obowiązuje tzw. nakaz czystości produkcji (Reinheitsgebot) polegający na zakazie stosowania do produkcji piwa innych surowców niż surowce podstawowe.

Proporcje ilościowe stosowanych do produkcji piwa surowców i środków pomocniczych zależą od typu, rodzaju oraz gatunku piwa i są specyfiką każdego browaru.

Produkcja słodu i piwa odbywa się w sposób periodyczny. Procesy ciągłe nie znalazły jeszcze praktycznego zastosowania na skalę przemysłową.

ZARYS TECHNOLOGII SŁODU

Do produkcji słodu używa się jęczmienia browarnego odpowiedniej odmiany, o wy­maganej dojrzałości fizjologicznej i technicznej ziarn oraz o właściwych parametrach jakościowych określonych Polską Normą (PN). Przed użyciem do produkcji jęczmień powinien być oczyszczony i posortowany według wielkości ziarn.

Przygotowany jęczmień poddaje się procesowi słodowania, w którym następują zjawiska fizjologiczne i fizykochemiczne towarzyszące kiełkowaniu ziarn, a mianowicie:

- wytworzenie w ziarnach maksymalnej ilości enzymów,

- uzyskanie odpowiedniego rozluźnienia struktury wewnętrznej ziarn.

Enzymy są to naturalne biokatalizatory biorące udział w rozkładzie złożonych, nierozpuszczalnych związków zawartych w ziarnie (skrobi, białek i innych) na związki prostsze, rozpuszczalne w wodzie.

Technologia słodu obejmuje następujące etapy:

W 1998 r. w Polsce czynnych było 20 słodowni, w tym 11 klepiskowych i 9 mechanicznych. Udział słodu wyprodukowanego w słodowniach mechani­cznych przekracza 90%. Słodownie klepiskowe są sukcesywnie likwidowane. Pojęcia i określenia stosowane w słodowni:

ZARYS TECHNOLOGII PIWA

Rozróżnia się 6 etapów produkcji piwa.

Etap I. Otrzymywanie brzeczki nastawnej, inaczej warzenie brzeczki

Proces ten przeprowadza się w podstawowym dziale browaru, tj. w warzelni. Składa się on z następujących czynności :

W zależności od stosowanej metody zacierania czas jednej warki waha się od w granicach 4 - 7 godzin.

Etap II. Przygotowanie drożdży zarodowych

Czystą kulturę drożdży, o wymaganych cechach technologicznych, rozmnaża się najpierw w laboratorium mikrobiologicznym, a następnie na skalę techniczną w specjalnych urządzeniach, tzw. propagatorach. Po wykorzystaniu tych drożdży do fermentacji określonej partii piwa, są one ponownie wykorzy­stywane do fermentacji następnych partii. W praktyce te same drożdże wykorzystuje się od kilku do kilkunastu razy. Zależy to głównie od ich żywotności i czystości mikrobiologicznej.

Etap III. Fermentacja piwa

Fermentację piwa prowadzi się w zbiornikach otwartych i zamkniętych (system klasyczny) lub w nowoczesnych zamkniętych zbiornikach cylindrycznych z dnem stożkowym, wykonanych ze stali specjalnej (tankofermentory). Proces fermentacji obejmuje następujące czynności:

Czas fermentacji waha się w granicach od 5 do kilkunastu dni i zależy od zawartości ekstraktu w brzeczce nastawnej, temperatury fermentacji i założonego stopnia odfermentowania.


Etap IV. Dojrzewanie piwa

Dojrzewanie piwa przeprowadza się w zbiornikach zamkniętych (tankach i unitankach) pod zwiększonym ciśnieniem dwutlenku węgla, z zastosowaniem kondycjonowania i leżakowania lub tylko leżakowania. Kondycjonowanie polega głównie na operacjach termicznych (wymrażanie do temp. minus 1,5-2°C), a leżakowanie na przetrzymywaniu piwa w temp. 0-2°C. W zależ­ności od stosowanej metody i rodzaju piwa czas dojrzewania może się wahać w granicach od 14 do 35 dni.

Etap V. Filtracja piwa

Piwo filtruje się w celu uzyskania wysokiej klarowności, poprawy stabilności koloidalnej, usunięcia drożdży i częściowo bakterii. Do filtracji stosuje się różnorodne środki i urządzenia. W tym etapie produkcji mogą być prze­prowadzane dodatkowe zabiegi technologiczne, jak wymrażanie, nasycanie piwa dwutlenkiem węgla. Po filtracji piwo jest przesyłane do tanków pośredniczących i przetrzymywane do czasu rozlewu w temperaturze bliskiej 0°C.

Etap VI. Rozlew piwa

Jest to ostatni etap produkcji polegający na napełnieniu piwem naczyń handlowych i ewentualnej pasteryzacji. Piwo może być rozlewane do butelek szklanych lub plastikowych, puszek, beczek drewnianych i metalowych oraz cystern.

Pojęcia i określenia stosowane przy produkcji piwa:

WŁAŚCIWOŚCI ODŻYWCZE

Piwo jest napojem orzeźwiającym, dobrze gaszącym pragnienie, a ponadto ma odpowiednią wartość odżywczą i dietetyczną. Działanie orzeźwiające przypisuje się niskiej zawartości alkoholu etylowego, obecności dwutlenku węgla (słabego kwasu węglowego), niektórym produktom ubocznym fermentacji oraz aromatycznym i smakowym składnikom chmielu. Podczas pocenia się organizm traci wodę i sole mineralne. Piwo dobrze gasi pragnienie, gdyż uzupełnia utratę tych składników. Sterylny proces produkcji sprawia, że piwo zyskuje walory napoju higienicznego.

Składnikiem odżywczym piwa jest pozostały po fermentacji ekstrakt. Zawartość ekstraktu zależy od gatunku piwa i waha się przeciętnie w granicach od 3 do 8%. Przykładowy skład ekstraktu, w %, jest następujący:

Przy ocenie wartości odżywczej piwa zwraca się uwagę na jego wartość energetyczną. Na przykład l dm3 piwa pełnego (o zawartości ekstraktu w brzeczce podstawowej 12% wag.), zawierającego 4,5% ekstraktu i 4% alkoholu etylowego ma wartość energetyczną 1967 kJ (469 kcal). Do wylicze­nia przyjęto wartość energetyczną 100 g ekstraktu 16,74 kJ (4 kcal), a 100 g alkoholu etylowego 29,7 k J (7,1 kcal). Dla porównania wartość energetyczna l dm3 soku owocowego wynosi ok. 1950 kJ (460 kcal), a mleka pełnotłustego ok. 2755 kJ (650 kcal).

Właściwości żywieniowe piwa wynikają z dobrej przyswajalności składników ekstraktu występujących częściowo w postaci koloidów. Składniki te spełniają rolę emulgatorów zwiększających powierzchnię trawionego po­karmu. Ułatwia to działanie enzymów trawiennych i przenikanie skład­ników pokarmu do krwi. Do korzystnych właściwości należy zaliczyć obecność w piwie witamin rozpuszczalnych w wodzie, pochodzących z jęcz­mienia i drożdży, oraz niezbędnych dla organizmu mikroelementów. Spośród witamin przewagę stanowią witaminy z grupy B syntetyzowane głównie przez drożdże. Na przykład ilość witaminy B2 zawarta w l litrze piwa pokrywa 1/3 jej dziennego zapotrzebowania u człowieka. Ponadto w piwie występują witaminy: PP, kwas foliowy, witamina H, amid kwasu nikotynowego i inne.

Dietetycy zalecają spożywanie piwa w umiarkowanych ilościach rekonwalescentom, sportowcom, a piwo ciemne bezalkoholowe również matkom karmiącym w celu zwiększenia ilości pokarmu. W medycynie piwo jest zalecane przy niektórych schorzeniach nerek (działanie moczopędne), wątroby, serca, niedomaganiach gastrycznych, a także jako środek anty stresowy. Stwierdzono, że niektóre składniki chmielu mają również właciwości antyseptyczne i uspokajające.


Skład chemiczny jęczmienia browarnego

Wyszczególnienie

Zawartość, %

Woda

13-18

Skrobia

54-64

Hemiceluloza

8-12

Celuloza

3,5- 7

Glukoza i fruktoza

0,3-0,4

Sacharoza

1,8

Kwasy tłuszczowe

2- 3

Związki mineralne

2- 3

Związki białkowe

9-13

kryteria oceny jęczmienia

Jakość jęczmienia browarnego określają cechy organoleptyczne, fizyczne, fizjologiczne i chemiczne podane w normie. Jęczmień browarny to jęczmień o oznaczonej klasie przydatności browarnej. Przydatność browarną jęczmienia określa się trzema wyróżnikami jakości o charakterze fizycznym i fizjologicznym, tj. wyrównaniem, zawartością białka, energią kiełkowania lub żywotnością ziarna.

Cechy organoleptyczne. Jęczmień browarny powinien składać się z ziarn dobrze wykształconych, o symetrycznej budowie, stosunkowo krótkich i gru­bych. Niski stosunek długości do szerokości ziarn warunkuje dobre i szybkie rozluźnienie podczas kiełkowania. Barwa łuski powinna być jasna, złocista, bez ciemnych plam. Zapach stęchły, fermentacyjny lub inny obcy jest niedopu­szczalny.

Cechy fizyczne i fizjologiczne. Wyrównanie ziarna, to stosunek masy ziarn jęczmienia, pozostających na sitach o szerokości otworów 2,8 mm i 2,5 mm, do masy przesiewanego jęczmienia, wyrażony w procentach. Im niższy jest stopień wyrównania ziarna jęczmienia, tym mniej otrzymuje się jęczmienia przydatnego do produkcji słodu. Zanieczyszczenia ogółem to suma zanieczyszczeń użytecznych i nieużytecznych, wyrażona w procentach. Do niedawna cenionym wskaźnikiem była masa jednego hektolitra ziarna, inaczej gęstość w stanie zsypnym. Za właściwą wartość tego wskaźnika przyjmuje się 68-74 kg/hl. Masa 1000 ziarn wynosi zwykle powyżej 35 g.

Stan fizjologiczny ziarna jęczmienia określa energia kiełkowania po trzech i pięciu dobach (zdolność kiełkowania) oraz żywotność ziarna. Energia kiełkowania jest to liczba ziarn jęczmienia, wykiełkowanych po trzech dobach E1 lub po pięciu dobach E2, wyrażona w procentach. Przykładowo, po 3 dobach wykiełkowało 480 ziarn z 500 pobranych, a po 5 dobach nie skiełkowanych było 10 ziarn, to energia kiełkowania £\ = 96%; E2 = 98%. Jęczmień bezpośrednio po zbiorach wykazuje niską energię kiełkowania. Podczas magazynowania we właściwych warunkach jęczmień dojrzewa fizjo­logicznie w ciągu 6-^8 tygodni, w wyniku czego energia kiełkowania osiąga


maksymalną wartość. Jęczmień magazynowany nieprawidłowo wykazuje różnicę między energią kiełkowania po 3 i 5 dobach większą niż 5%. Energia kiełkowania po 3 dobach jest wskaźnikiem potencjału witalnego ziarna, a po 5 dobach jest miernikiem jego żywotności. Żywotność ziarna to liczba ziarn jęczmienia wyrażona w procentach, których zarodek barwi się pod wpływem odczynnika chemicznego (kwaśnego selenianu sodu lub chlorku 2, 3, 5-trifeny-lotetrazolu), wskazując na ich zdolność do kiełkowania.

Cechy chemiczne. Wilgotność ziarna waha się w dość szerokich grani­cach, tj. 12h-18%. Jęczmień oceniany jako suchy zawiera do 15% wody, średnio suchy 15-h 16% a mokry 17 h-18%. Jęczmień wilgotny ma skłonność do pleśnienia, tworzenia nieprzyjemnego zapachu, silnego oddychania i prze­mian fermentacyjnych obniżających energię kiełkowania. Wilgotny jęczmień wymaga zwiększonych nakładów na pielęgnację podczas magazynowania. Zawartość białka w ziarnie jęczmienia wynosi 9-13%. Jęczmień oceniany jako dobry dla celów technologicznych powinien zawierać 9,5-h 11,5% białka. Ekstraktywność jęczmienia - to liczba określająca w procentach ilość ekstraktu, który uzyska się ze słodu wyprodukowanego z danego jęcz­mienia w optymalnych warunkach technologicznych. Przykładowo ekstrak-tywność jęczmienia powietrzno suchego o wilgotności 15% wynosi 68%. Wobec tego z 50 g tego jęczmienia uzyska się 34 g ekstraktu. W przeliczeniu na suchą masę ekstraktywność wynosi: (68-100): (100 — 15) = 80%.

Do związków bezazotowych należą węglowodany, substancje garbnikowe, związki goryczkowe i tłuszcze. Podstawowym składnikiem węglowodanów jest skrobia, której zawartość ma decydujący wpływ na ekstraktywność jęczmienia. Istotną rolę odgrywa jS-glukan, z którego są zbudowane m.in. ścianki komórek bielma utrudniające dostęp i działanie enzymów hydrolizujących skrobię. Garbniki wpływają niekorzystnie na barwę brzeczki, a związki goryczkowe na smak piwa. Podczas procesu moczenia jęczmienia związki te są częściowo ługowane z łuski. Część tłuszczów podczas kiełkowania ulega rozkładowi, w wyniku czego powstaje gliceryna i kwasy tłuszczowe. W czasie suszenia słodu enzymy rozkładające tłuszcze ulegają inaktywacji i znajdujący się w sło­dzie tłuszcz pozostaje w wysłodzinach.


SKŁAD CHEMICZNY ORAZ ZNACZENIE TECHNOLOGICZNE składników chmielu

Najważniejszym dla piwa składnikiem chmielu są -kwasy, które najlepiej rozpuszczają się w brzeczce, po uprzednim przekształceniu się podczas gotowania w formę zizomeryzowaną. Kwasy i oraz inne wchodzą w skład żywic chmielowych. Izo--kwasy są głównymi składnikami, od których zależy goryczkowy smak piwa, a ponadto wpływają dodatnio na trwałość piany.


0x01 graphic

0x01 graphic

O

0x01 graphic

- kwasy Schemat izomeryzcji -kwasów

izo--kwasy


Kwasy są bardzo trudno rozpuszczalne w brzeczce i dlatego ich stopień wykorzystania jest niewielki.

Kwasy γ, zwane żywicami twardymi, są praktycznie nierozpuszczalne w brzeczce i piwie. Na podstawie ich zawartości można ocenić stopień zestarzenia się chmielu. Powstają one w wyniku utleniania i -kwasów goryczkowych. Zawartość żywic twardych, w ogólnej masie żywic, wynosi poniżej 15%. Schemat klasyfikacji żywic chmielowych przedstawiono poniżej.

ŻYWICE CHMIELOWE

0x01 graphic

Innym ważny składnikiem chmielu są polifenole, zwane inaczej garbnikami, łatwo rozpuszczające się w wodzie. Wykazują właściwości redukujące oraz zdolność wytrącania białek. Są substancjami koloidalnymi. Cząsteczki prostych polifenoli nie mają tzw. zdolności garbnikowej i nie wpływają na trwałość, a w związku z ich właściwościami redukującymi wpływają korzystnie na jakość piwa. Dopiero duże cząsteczki powstałe na skutek polimeryzacji i utlenienia, składające się z katechin i antocyjanogenów (7- 9 cząsteczek), wykazują zdolność do łączenia się z białkami i wytrącania powstających kompleksów. Według niektórych specjalistów większy wpływ na stabilność koloidalną mają właśnie polifenole, a nie substancje azotowe. Połączenia białek z nieutlenialnymi polifenolami są rozpuszczalne na gorąco i strącają się dopiero po ochłodzeniu, tworząc zmętnienie w piwie. Polifenole starego chmielu wywołują przyciemnienie barwy i nieprzyjemną goryczkę w piwie.

Istotnym składnikiem jest też olejek chmielowy stanowiący mieszaninę olejków eterycznych, które ulatniają się prawie całkowicie podczas gotowania brzeczki z chmielem. Najwięcej występuje w olejku humulenu i myrcenu. Myrcen niekorzystnie wpływa na smak oraz zapach piwa i łatwo ulega utlenieniu. Utleniona postać myrcenu, obecna w starym chmielu, szczególnie niekorzystnie wpływa na smak piwa. Stosunek humulenu do myrcenu powi­nien być większy od jedności. Wszystkie olejki chmielu w wyniku utleniania podczas magazynowania ulegają niekorzystnym przemianom.

Ze względu na składniki użyteczne chmielu przyjęto w praktyce podział odmian na aromatyczne i goryczkowe.

Chmiel aromatyczny zawiera ok. 5% a-kwasów i cechuje się przyjemnym, szlachetnym aromatem.

Chmiel wysokogoryczkowy zawiera większą ilość olejków eterycznych, a szczególnie myrcenu, stąd odznacza się mniej przyjemnym aromatem. Zawie­ra prawie dwukrotnie więcej a-kwasów i daje większe plony niż chmiel aromatyczny. Skład chemiczny chmielu przedstawiono poniżej.

Skład chemiczny chmielu wg Esslingera w % w s.m

Woda 10-12

Żywice ogółem 14-25, w tym: -kwasy 4,5-15

frakcja 7-10

Żywice twarde 3 — 3,5

Olejki chmielowe 0,6-2,8

Polifenole (garbniki) 4,5-16

Węglowodany 4,5 - 10

Białka 13-24

Kwasy tłuszczowe 0,06-0,22

Substancje mineralne 8-12

Lipidy i wosk do 3,4


KLASYFIKACJA ENZYMÓW występujących W JĘCZMIENIU I W SŁODZIE

Enzymy (czynne białka) - to biokatalizatory, które przyśpieszają lub opóźniają reakcje. Enzymy działają tylko na określony substrat i katalizują tylko określoną reakcję. W środowisku wodnym, przy temp. 100°C, ulegają inaktywacji i tym m.in. różnią się od katalizatorów chemicznych. Optymalne warunki działania enzymów zapewniają przebieg reakcji z maksymalną szybkością 0x01 graphic


Na działalność enzymów istotny wpływ wywierają temperatura i pH środowiska. Warunki, w którym następuje maksymalna szybkość reakcji enzymatycznej, określa się optymalną temperaturą i optymalnym pH działania enzymów. W miarę oddalania się od wartości optymalnej (poniżej i powyżej) szybkość reakcji enzymatycznej maleje. Optymalna temperatura dla większości enzymów słodu wynosi 50-72°C. Optymalne pH procesu zacierania słodu 5,2-5,4.

ZNACZENIE ORAZ WARUNKI DZIAŁANIA ENZYMÓW SŁODU

Ziarno jęczmienia zawiera zmagazynowane przez roślinę składniki odżywcze, głównie skrobię, białka i tłuszcze, w formie nierozpuszczalnej w wodzie. Składniki te znajdują się w komórkach bielma i warstwy aleuronowej, gdzie są chronione przez ścianki komórkowe, będące półprzepuszczalnymi błonami. Głównym składnikiem błon komórkowych jest hemiceluloza.

Rolą enzymów na etapie słodowania jest rozluźnienie błon komórkowych oraz częściowy rozkład skrobi, białek i innych związków niezbędnych dla rozwoju zarodka.

Przykłady czynników wykluczających możliwość uzyskania dobrego słodu przedstawiono na rysunku.

0x01 graphic


Poszczególne etapy produkcji brzeczki

Śruta słodowa to rozdrobniony słód.

Zacieranie to proces technologiczny, polegający na przeprowadzeniu złożonych składników słodu (głównie skrobi i białka), nierozpuszczalnych w wodzie, w składniki proste, rozpuszczalne w wodzie, zwane ekstraktem, pod wpływem działania enzymów.

• Zacier scukrzony to zacier, w którym cukier złożony, jakim jest skrobia, uległ hydrolizie do cukrów fermentujących (glukoza, maltoza, maltotrioza) oraz krótkich dekstryn (poniżej 6 cząsteczek glukozy).

0x01 graphic

0x01 graphic


C6H12O6 -» 2C2H5OH + 2CO2 + 92,18 kJ

glukoza -> alkohol etylowy + dwutlenek węgla + ciepło

Tabela Vl-1

Główne produkty uboczne fermentacji alkoholowej i wielkości stanowiące próg wyczuwalności przy ocenie organoleptycznej

Próg wyczuwalności i (wartość niebezpieczna) mg/dm3

Merkaptan etylu 5( 35)

Siarczek dwumetylu 35 (35)

Siarczek dwuetylu 30 (35)

Dwuacetyl 0,20 (0,10)

Aldehyd octowy 25 (12)

Octan izoamylowy 4 (3)

Octan -fenyloetylowy 5

Kwas kapronowy 5

Kwas kaprylowy (15)

Kwas kaprynowy (5)

Izobutanom 160 (10)

Alkohole amylowe 110



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zimne piwo pps
160 powodów dlaczego piwo jest lepsze od kobiety
fermenty PIWO spr 3
PRZEPIS NA PIWO DOMOWE
Piwo z sokiem pomidorowym
25 DOBRYCH RAD DLA KTÓRYCH PIWO JEST LEPSZE OD KOBIETY
maka, zimar
Dlaczego piwo jest lepsze od]
procedura piwo, ogólnie
Piwo, Nauka, Używki
przepis na piwo kremowe
cw 3 piwo
piwo wytyczne
Marka, zimar
Zarządzanie systemami i przedsiębiorstwami- WYKŁAD ZARZĄDZANIE PROCESAMI 08.03.2010., zimar
Badania marketingowe piwo (13 stron)
Piwo grzane z czerwonym winem
piwo www prezentacje org
Piwo jak probiotyk

więcej podobnych podstron