Biotechnologia w produkcji piwa

Biotechnologia w produkcji
piwa
Wykłady
Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej
dr Sławomir Wierzba
Literatura
Wolfgang Kunze - Technologia Piwa i
Słodu, Piwochmiel, 1999 r.
Treść wykładów
1.
Surowce do produkcji piwa: jęczmień; chmiel; woda; drożdże
2.
Produkcja słodu: czyszczenie, sortowanie, suszenie, kiełkowanie i magazynowanie
jęczmienia
3.
Wytwarzanie brzeczki: śrutowanie, zacieranie; filtracja zacieru; gotowanie brzeczki;
wydajność warzelni; chłodzenie i klarowanie brzeczki
4.
Produkcja piwa: hodowla czystych kultur drożdży; przemiany zachodzące podczas
fermentacji i dojrzewania; klasyczna fermentacja; fermentacja i dojrzewanie piwa w
tankach; filtracja piwa; trwałość biologiczna piwa; karbonizacja piwa; specjalne metody
wytwarzania piwa
5.
Rozlew piwa: butelki jednorazowe; butelki PET; puszki; beczki; kegi
6.
Piwo jako produkt gotowy: podstawowe składniki piwa; smak i pienistość; różne gatunki
piwa i ich charakterystyka; badanie jakość piwa
7.
Produkcja piwa w minibrowarach: browary restauracyjne; minibrowary; domowa produkcja
piwa
8.
Utylizacja odpadów i ścieków z procesu produkcji piwa
Słód
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Producenci słodu
Słodownia Strzegom (Polska)
Słodownia Weyermann (Niemcy)
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Schemat produkcji słodu
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Przyjmowanie jęczmienia
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Czyszczenie jęczmienia - wialnia
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Czyszczenie jęczmienia – oddzielacz magnetyczny, odkamieniacz
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Czyszczenie jęczmienia - Tryjer
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Sortowanie jęczmienia – maszyna sortująca
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Oddychanie ziarna
W temperaturze 20 oC Ilość wydzielanego CO2 [mg]
w zależności od wilgotności ziarna:
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie jęczmienia
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Moczenie ziarna
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Moczenie ziarna – zamaczalnik płaskodenny
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Kiełkowanie ziarna – wzrost kiełków
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Kiełkowanie ziarna – tworzenie enzymów
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Kiełkowanie ziarna – tworzenie enzymów, amylazy
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Kiełkowanie ziarna – przemiany biochemiczne w bielmie
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Kiełkowanie ziarna – przemiany biochemiczne hemiceluloz
Ocena stopnia rozluźnienia słodu
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Kiełkowanie ziarna – przemiany biochemiczne, skrobia, DMS
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Metody kiełkowania – słodownia klepiskowa
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Metody kiełkowania – słodowani skrzyniowa
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Metody kiełkowania – słodowania bębnowa
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie słodu – zmiany zachodzące w procesie suszenia
Zmiany zachodzące w procesie suszenia:
1. Obniżenie zawartości wody w mokrym słodzie ( z ok. 40% do poniżej 5%)
2.
Przerwanie procesu kiełkowania, rozluźnienia ziarna i dalszego wzrostu aktywności
enzymatycznej (część enzymów, zwłaszcza: amylazy, endopeptydazy i glukanazy, ulega mniejszej
lub większej inaktywacji - nawet do 60%)
3.
Tworzenie substancji barwnych u aromatycznych (lub unikanie ich tworzenia)
aminokwasy + cukry redukujące
temperatura
Melanoidy = (związki Millarda)
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie słodu – ograniczenie ilości melanoidów w słodzie
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie słodu – DMS
Tworzenie DMS może odbywać się na trzy sposoby:
1. Prekursor DMS – S-metylometionina (DMS-P) pod wpływem temp. ulega rozłożeniu do DMS
2. Wolny DMS reaguje z tlenem tworząc DMS-O, który mogą przekształcać bakterie ponownie do DMS
3. W reakcji Millarda aminokwasy siarkowe zostają przekształcone do DMS
Na ilość DMS w słodzie wpływają:
1. Odmiany jęczmienia
2. Stopień namaczania ziarna
3. Intensywne rozluźnienie białkowe
4. Czas i temperatura kiełkowania
5. Temperatura podsuszania i dosuszania
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie słodu – inaktywacja enzymów
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie słodu – fazy suszenia
Faza więdnięcia (suszenia wstępnego)
• Spadek zawartości wilgoci do ok. 10%
• Temperatura nie przekracza 45-50 oC
Faza podgrzewania
• Słód jest podgrzewany do temperatury końcowej dosuszania
• Spadek zawartości wilgoci do 5%
Fazę dosuszania
• Słód jest suszony w stałej temperaturze przez 3-5 godzin
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie słodu – suszarnie
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Suszenie słodu – suszarnie
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Odkiełkowanie słodu
Skład kiełków:
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Magazynowanie słodu
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Wskaźniki jakości słodu
1. Wilgotność <5%
2. Kruchość
3. Szklistość ziarna <2%
4. Barwa brzeczki: dla piw jasnych <7
5. Stopień rozluźnienia białkowego: liczba Kolbacha >41
6. Ekstraktywność: 76-82%
7. Siła diastyczna: jasne>240 WK; ciemne 150-180 WK
8. Czas scukrzania: jasne 10-15 minut; ciemne 30-35 minut
9. Zawartość białka: 9-11%
10. Zawartość azotu rozpuszczonego: 0,55-0,75%
11. Lepkość brzeczki
12. pH brzeczki: 5,6-6,0
13. Barwa brzeczki po gotowaniu: dla piw jasnych <5,1
14. Zawartość azotu formolowego: 150-220 mg/100 g słodu
15. Zawartość azotu aminowego: 120-160 mg/100 g słodu
16. Zawartość prekursorów DMS-P: <5mg/kg słodu
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]
Rodzaje słodów (wybrane)
Monachijski: 12-28 EBC
Pilzneński: 2-5 EBC
Barwiący: 1400-1600 EBC
Wiedeński: 5,6-6 EBC
Czekoladowy: 900-1100 EBC
Melanoidowy: 60-80 EBC
Karmelowy: Karapils: 3-5 EBC
Zakwaszający: 3-7 EBC
Karmelowy: Jasny: 25-30 EBC
Pszeniczny jasny: 3-5 EBC
Karmelowy: Ciemny: 80-150 EBC
[Wolfgang Kunze - Piwochmiel, 1999 r.]