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
Producenci słodu Słodownia Strzegom (Polska) Słodownia Weyermann (Niemcy)
Schemat produkcji słodu
Przyjmowanie jęczmienia
Czyszczenie jęczmienia - wialnia
Czyszczenie jęczmienia oddzielacz magnetyczny, odkamieniacz
Czyszczenie jęczmienia - Tryjer
Sortowanie jęczmienia maszyna sortująca
Oddychanie ziarna W temperaturze 20 o C Ilość wydzielanego CO 2 [mg] w zależności od wilgotności ziarna:
Suszenie jęczmienia
Moczenie ziarna
Moczenie ziarna zamaczalnik płaskodenny
Kiełkowanie ziarna wzrost kiełków
Kiełkowanie ziarna tworzenie enzymów
Kiełkowanie ziarna tworzenie enzymów, amylazy
Kiełkowanie ziarna przemiany biochemiczne w bielmie
Kiełkowanie ziarna przemiany biochemiczne hemiceluloz Ocena stopnia rozluźnienia słodu
Kiełkowanie ziarna przemiany biochemiczne, skrobia, DMS
Metody kiełkowania słodownia klepiskowa
Metody kiełkowania słodowani skrzyniowa
Metody kiełkowania słodowania bębnowa
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)
Suszenie słodu ograniczenie ilości melanoidów w słodzie
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
Suszenie słodu inaktywacja enzymów
Suszenie słodu fazy suszenia Faza więdnięcia (suszenia wstępnego) Spadek zawartości wilgoci do ok. 10% Temperatura nie przekracza 45-50 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
Suszenie słodu suszarnie
Suszenie słodu suszarnie
Odkiełkowanie słodu Skład kiełków:
Magazynowanie słodu
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
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