Biotechnologia w produkcji piwa. Wykłady Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej dr Sławomir Wierzba

Transkrypt

1 Biotechnologia w produkcji piwa Wykłady Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej dr Sławomir Wierzba

2 Literatura Wolfgang Kunze - Technologia Piwa i Słodu, Piwochmiel, 1999 r.

3 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

4 Słód

5 Producenci słodu Słodownia Strzegom (Polska) Słodownia Weyermann (Niemcy)

6 Schemat produkcji słodu

7 Przyjmowanie jęczmienia

8 Czyszczenie jęczmienia - wialnia

9 Czyszczenie jęczmienia oddzielacz magnetyczny, odkamieniacz

10 Czyszczenie jęczmienia - Tryjer

11 Sortowanie jęczmienia maszyna sortująca

12 Oddychanie ziarna W temperaturze 20 o C Ilość wydzielanego CO 2 [mg] w zależności od wilgotności ziarna:

13 Suszenie jęczmienia

14 Moczenie ziarna

15 Moczenie ziarna zamaczalnik płaskodenny

16 Kiełkowanie ziarna wzrost kiełków

17 Kiełkowanie ziarna tworzenie enzymów

18 Kiełkowanie ziarna tworzenie enzymów, amylazy

19 Kiełkowanie ziarna przemiany biochemiczne w bielmie

20 Kiełkowanie ziarna przemiany biochemiczne hemiceluloz Ocena stopnia rozluźnienia słodu

21 Kiełkowanie ziarna przemiany biochemiczne, skrobia, DMS

22 Metody kiełkowania słodownia klepiskowa

23 Metody kiełkowania słodowani skrzyniowa

24 Metody kiełkowania słodowania bębnowa

25 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)

26 Suszenie słodu ograniczenie ilości melanoidów w słodzie

27 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

28 Suszenie słodu inaktywacja enzymów

29 Suszenie słodu fazy suszenia Faza więdnięcia (suszenia wstępnego) Spadek zawartości wilgoci do ok. 10% Temperatura nie przekracza o C 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

30 Suszenie słodu suszarnie

31 Suszenie słodu suszarnie

32 Odkiełkowanie słodu Skład kiełków:

33 Magazynowanie słodu

34 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 WK 8. Czas scukrzania: jasne minut; ciemne 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: mg/100 g słodu 15. Zawartość azotu aminowego: mg/100 g słodu 16. Zawartość prekursorów DMS-P: <5mg/kg słodu

35 Rodzaje słodów (wybrane) Monachijski: EBC Pilzneński: 2-5 EBC Barwiący: EBC Wiedeński: 5,6-6 EBC Czekoladowy: EBC Melanoidowy: EBC Karmelowy: Karapils: 3-5 EBC Zakwaszający: 3-7 EBC Karmelowy: Jasny: EBC Pszeniczny jasny: 3-5 EBC Karmelowy: Ciemny: EBC