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:
Odważanie i zasypywanie jęczmienia technicznego do kadzi zamaczalnikowych napełnionych wodą.
Przemywanie jęczmienia bieżącą wodą doprowadzoną od dołu kadzi zamaczalnikowych. Z górnej części kadzi odpływa woda wraz ze spławkami i zanieczyszczeniami ziarna.
Moczenie jęczmienia przez ok. 3 dni, aż do uzyskania wymaganego stopnia namoczenia. Technika moczenia przewiduje okresowe przetrzymywanie jęczmienia pod wodą, przetrzymywanie bez wody, zraszanie i napowietrzanie. Wszystkie te zabiegi mają na celu zwiększenie szybkości wchłaniania wody przez ziarna jęczmienia, a więc uzyskanie efektu moczenia w najkrótszym czasie. Ponadto bardzo istotne jest stworzenie optymalnych warunków dla rozwoju zarodków ziarn jęczmienia.
Kiełkowanie jęczmienia trwające ok. 7 dni. Podczas kiełkowania reguluje się temperaturę ziarna i dostęp powietrza. Miarą zakończenia tego etapu jest odpowiedni rozwój fizjologiczny ziarna. W klasycznych słodowniach kiełkowanie jęczmienia przeprowadza się na klepiskach (posadzkach), gdzie większość czynności wykonuje się ręcznie. Nowoczesne zmechanizowane słodownie są wyposażone w urządzenia do automatycznego przewracania ziarna i urządzenia klimatyzacyjne do przetłaczania powietrza o odpowiedniej temperaturze i wilgotności.
Suszenie mokrego słodu w ciągu 18 h-48 godzin, w zależności od gatunku słodu i rodzaju stosowanych urządzeń. Czynność tę przeprowadza się w suszarniach słodu o odpowiedniej konstrukcji, gdzie następuje przetłaczanie nagrzanego powietrza przez warstwę mokrego słodu. Suszenie odbywa się w taki sposób, aby maksymalnie zachować aktywność enzymów powstałych podczas kiełkowania, dokonać odpowiednich przemian chemicznych w ziarnie i usunąć taką ilość wody, aby zabezpieczyć słód przed zepsuciem w czasie magazynowania.
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:
Jęczmień techniczny - jęczmień browarny oczyszczony i posortowany
według długości i grubości ziarn (jednolity).
Zamoczka - partia jęczmienia technicznego przeznaczona do jednorazowego zasypu do zamaczalnika.
Spławki - produkt odpadowy przy moczeniu ziarna. Są to ziarna lekkie i inne zanieczyszczenia, głównie organiczne.
Stopień namoczenia - zawartość wody w moczonym ziarnie (%).
Kiełkowanie (słodowanie) - proces fizjologiczny rozwoju kiełka liścienio-wego i korzonkowego zarodka ziarna.
Grzęda słodowa - partia namoczonego ziarna przeznaczona do słodowania.
Pękawka - grzęda słodowa w fazie pękania, tj. ukazywania się czapeczki korzonka zarodkowego.
Słód mokry - grzęda słodowa po zakończeniu kiełkowania, przeznaczo
na do suszenia.
Kiełki słodowe - wysuszone korzonki, oddzielone od słodu.
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 :
rozdrabnianie surowców skrobiowych (słodu i surowców niesłodowa-nych) w specjalnych młynach,
zacieranie słodu i surowców niesłodowanych w kadziach i kotłach zaciernych,
filtracja zacieru w kadzi filtracyjnej lub prasie filtracyjnej,
gotowanie brzeczki z chmielem w kotle warzelnym,
oddzielanie zawiesin z brzeczki gorącej (osadów, części chmielu) w kadzi osadowej,
chłodzenie brzeczki do temperatury nastawnej w płytowych wymiennikach ciepła,
napowietrzanie brzeczki nastawnej sterylnym powietrzem.
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:
zadawanie drożdży zarodowych do brzeczki nastawnej,
bieżąca kontrola temperatury i stopnia odfermentowania piwa,
regulacja temperatury,
zbieranie drożdży po skończonej fermentacji,
odbiór dwutlenku węgla wydzielającego się podczas fermentacji.
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:
Zacier - mieszanina rozdrobnionego słodu i wody z ewentualnym dodatkiem surowców niesłodowanych.
Zacieranie - zabieg technologiczny polegający na termicznej obróbce zacieru, tj. stosowaniu różnych temperatur i czasu w celu stworzenia odpowiednich warunków do działania enzymów słodu.
Warka - jeden pełny cykl produkcji brzeczki nastawnej.
Temperatura nastawna - temperatura brzeczki nastawnej.
Brzeczka nastawna - brzeczka schłodzona, napowietrzona, przygotowana do zadania drożdżami. Zawartość ekstraktu w brzeczce nastawnej określa gatunek piwa. Jest to tzw. ekstrakt brzeczki podstawowej.
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:
produkty rozkładu skrobi - dekstryny małocząsteczkowe 60-70,
cukry redukujące w przeliczeniu na maltozę 9-11,
produkty rozkładu białka 6-8,
produkty rozkładu hemiceluloz 5-7,
sole mineralne 3-4.
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.
O
- 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
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
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.
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).
Wysłodziny, inaczej młóto, to oddzielone w wyniku filtracji zacieru,
nierozpuszczalne części słodu, składające się głównie z łuski, resztek nieskleikowanej skrobi i białek.
Brzeczka to wodny wyciąg ze słodu (po procesie filtracji zacieru) i chmielu (po procesie gotowania z chmielem), zawierający składniki lotne (aromatyczne) oraz ekstrakt, którego głównym składnikiem jest maltoza.
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 |