![]() |
|
|
|
TEHNOLOGIJA IZRADE PIVA
Prema starim iskopinama i zapisima arheolozi su utvrdili da su stari Vavilonci prozivodili pivo u domaćinstvu jos 7000 godina prije Kr. Imali su 16 sorti piva, a za varenje su koristili ječmeni šečer i pšenicu. Odavde se prenijela proizvodnja piva u stari Egipat, Perziju, Grčku i dr. zemlje. Egipćani su znali raditi pivo već 2000 godina pr. Kr, a Grci su, primajući civilizaciju od njih, naučili i vještinu proizvodnje piva, za njima Rimljani, pa stari Germani i onda ostale europske zemlje. U tim vremenima pivo je pravljeno iz šečera, ali bez hmelja, tako da je dobijeni proizvod bio vrlo kisel. Tada su u pivo dodavali različite trave - pelin, lupin glog, safran i dr. Primjena hmelja predstavlja važno otkriče i čini osnovu suvremene tehnologije piva. Hmelj se prvi put počeo koristiti u Novogorodskoj Rusiji. Usavršavanje parnog stroja vrlo se povoljno odrazilo na razvitak pivarstva. Najvažniji tehnički pronalazak predstavlja pronalazak stroja za hlađenje. Zahvaljujuci najvažnijim naučno-tehničkim dostignućima u 19. stoljeću stvorene su osnove za pretvaranje usitnjenih poduzeća u velike tvornice piva.
Osnovne karakteristike proizvodnje piva Pod pivom se podrazumijeva slabo alkoholno piće, koje se proizvodi u procesu alkoholnog vrenja iz slada, hmelja, vode i pivskog kvasca. Voda je glavni dio svih napitaka. Ona služi kao rastvarač. Slad daje pivu sastojke ekstrata od kojeg zavisi punoća okusa i koncentracija osnovnog ekstrata piva. Hmelj konzervira pivo i daje mu ugodan miris i gorak ukus, dok pivski kvasac izaziva alkoholno vrenje u kome šečer prelazi u alkohol i ugljični dioksid. Proizvodnja piva se dijeli na tehnologiju slada i tehnologiju piva. Tehnologiju slada obuhvaća: čiščenje i sortiranje ječma, močenje ječma, klijanje ječma, sušenje zelenog slada, oslobađanje slada od klice i poliranje. Tehnologija piva obuhvaća: Proizvodnja
sladovine
Proizvodnja sladovine Proizvodnja sladovine prikazuje proces proizvodnje sladovine u klasičnoj pivovari koji se može podijeliti na slijedeće faze: Drobljenje
slada Drobljenje slada predstavlja mehaničku pripremu slada za ekstrakciju. Glavni zadatak drobljenja slada je olakšavanje i ubrzavanje fizičkih i biokemijskih procesa rastvaranja sadržaja zrna u toku ukomljavanja radi maksimalno mogućeg prevođenja eksraktivnih materija u vodeni rastvor, tj. sladovine. Slad mora biti čist, sortiran i sa jednoličnom veličinom zrna, što je sve od posebnog značaja za postizanje dobrog sastava prekrupe. Na prinos ekstrakta utječe i stupanj usitnjavanja slada. Kod drobljenja slada i boljeg usitnjavanja endosperma postavlja se zadatak da se pljevice ne oštete mnogo. Pri normalno prekrupljenom sladu, odnosi pojedinih sastojaka izrazeni u postotcima trebaju biti slijedeći: pljevica
15-18%
Bit procesa ukomljavanja leži u prevođenju nerastvorenih materija slada i nesladovane žitarice u rastvoreni oblik putem enzimske hidrolize. U sladu ima malo sastojaka koji se rastvaraju u vodi (10-15%) od ukupne težine suhe materije. Sastojci slada rastopljivi u vodi su: šečeri, dio bjelančevina i proizvoda njihove razgradnje, te male količine pentozana, pentoza, heksozana i heksoza, pektina, taninskih i gorkih kiselina. Sve ove supstance brzo prelaze u rastvor, a najznačajniji dio zrna slada, koga čini škrob, nije rastopljiv. Pored škroba ima još jedan dio bjelančevina u sladu koji je u nerastvorljivom obliku. Da bi mogli prijeći u rastvor, glavni sastojci zrna: škrob i bjelančevine moraju se dalje razgraditi putem enzimske hidrolize. Ova enzimska razgradnja odvija se pod utjecajem amilolitickih i proteolitickih enzima. Amilaza rastvara škrob na maltozu, glukozu, maltotriozu i više dekstreine. Proteaza prevodi složene bjelančevinske supstance do aminokiselina. Fitaza razgrađuje fitin na inozit i fosfate, a lipaza razgrađuje masti. Razgradnja škroba Do enzimske hidrolize škroba dolazi uslijed djelovanja aminolitičkih enzima. Škrob se sastoji od amiloze i amilopektina. U početku ukomljavanja molekule škroba se brzo razgrađuju uz hidrolizu, što karakterizira promjenu jodne reakcije. Jedna od najkarakterističnijih reakcija škroba je intenzivno modra boja sa jodom. Ona ukazuje na prisustvo škroba. Utjecajem alfa i beta amilaze u prisustvu vode škrob se rastvara na maltozu i dekstrin. Kod tog raspadanja škroba nastaje obično 80% maltoze i 20% dekstrina. Postotak nije stalan već se mijenja pod utjecajem temperature. Sve u svemu djelovanje enzima traje dok se između dekstrina i maltoze ne postigne određena ravnoteža. Enzimska hidroliza škroba odigrava se istovremeno alfa i beta amilaze. Postepenom razgradnjom molekula maltoze od molekula škroba nastaje amilodekstrin, koji sa rastvorom joda daje ljubičastu boju. U daljoj fazi razgradnje enzima iz amilodekstrina odcjepljivanjem maltoze nastaje eritrodekstrin, koji sa jodom daje crvenu boju. Daljim djelovanjem iz eritrodekstrina se razdvaja maltoza pa nastaje ahrodekstrin, koji sa jodom ne izaziva promjenu boje. Konačno nastaje maltoza i maltodekstrin koji sa jodom ne reagira, pa ne dolazi do promjene boje. Pošto ovakva razgradnja škroba dovodi do šečera, proces se zove ošečerenje. Razgradnja bjelančevina U toku procesa ukomljavanja složenije molekule bjelančevina se pod utjecajem enzima proteaza raspadaju. Proizvodi razgradnje bjelančevina (polipeptidi i aminokiseline) neophodni su za ishranu kvasca. Sa druge strane, srednje-molekularne bjelančevine (peptoni i djelomično polipeptidi) uslovljavaju punoću okusa i stabilnost pjene piva. Bjelančevine velikih molekula su često uzrok pojave zamučenja, zbog čega se teži njihovoj razgradnji. Filtracija sladovine Pošto su u toku procesa ukomljavanja i kuhanja sve rastvorene materije prešle u sladovinu, nužno je da se ona odvoji od nerastvorenih dijelova trebera. Postupak filtracije se vrši u dvije faze: prva faza je nabubrenje prve sladovine, koja ima veću koncentraciju osnovnog ekstrakta, i druga faza - ispiranje ekstrakta iz trebera koja se vrši putem ekstrakcije sa toplom vodom. Sastav pivskog trebera Sve one materije, koje prilikom ukomljavanja slada i kuhanja ne prelaze u rastvor, čine nerastvorni dio koji se izdvaja u pivski treber. U njemu se u prvom redu nalaze pljevice zrna, nerastvorenih bjelančevina aleuronskog sloja zrna, nešto zaostalog škroba sto se nije razgradio u toku kuhanja, i mala količina nerastvornog ekstrakta koji pri ispiranju nije prešao u sladovinu. Kuhanje sladovine sa hmeljom Kod kuhanja sladovine sa hmeljom prelaze gorke i aromatske materije u sladovinu, a bjelančevine se izdvajaju u krupne pahuljice koje se postepeno talože i sladovina bistri. U toku procesa kuhanja dogadjaju se slijedece fiziološko-kemijske promjene: razgradnja
i rastvaranje hmelja i njegovih prerađevina, ekstrakta u jednostavnije
spojeve
Dodavanje hmelja Količina hmelja koja se dodaje u sladovinu varira od 200-500g po hektolitru piva. To zavisi od više faktora: zahtjevima
i ukusu potrošača
Odvajanje sladovine od hmeljnog tropa Nakon završenog kuhanja hmeljne sladovine ona se prepumpava preko cjedila za hmelj u taložnjak. Na dnu hmeljnog cjedila nalaze se sita gdje ostaje hmeljni trop i dio kojagulisnih bjelančevina, a bistra sladovina izlazi kroz sita i odlazi do taložnjaka. Hmeljni trop koji ostaje u cjedilu sadrži dosta upijene sladovine koja se ispira sa toplom vodom, pa se na 1kg dodatog hmelja nalazi 6-7 litara sladovine. Hlađenje i bistrenje sladovine Zadatak procesa hlađenja je snižavanje temperature koja odgovara potrebama početnog stadija vrenja i zasičivanje kisikom iz zraka u cilju postizanja vrenja. Osim toga treba se izdvojiti talog kako bi se dobila bistra sladovina kao jedna od osnovnih predpostavki za pivo visoke kvalitete. U sladovini koja dolazi na hlađenje nalaze se bjelančevine koje čine fini talog. Sniženjem temperature one se talože kao i druge materije. Za vrijeme hlađenja sladovina se mora zasititi kisikom iz zraka i osloboditi grubog taloga. U vezi ovog zahtjeva sladovina se hladi u dvije faze, pa dobijamo dvije vrste taloga - vrući i hladni talog. Vrući talog Vrući talog koagulira u vidu krupnih pahuljica prilikom taloženja sladovine. Sastav vrućeg taloga je slijedeći: 50-60%
bjelančevina
Hladni talog Ovaj talog počinje se izdvajati na temperaturi ispod 60° C. Hladni talog čini: 60-70%
bjelančevina
Oksidacija sladovine U toku procesa bistrenja sladovina veže kisik fizički i kemijski, što djeluje na povećanje boje. Kod viših temperatura dolazi do kemijskog vezivanja kisika, a kod nižih kisik se rastvara sve dok rastvor ne postane zasičen. Šečera u sladovini ima daleko više nego drugih ekstraktivnih materija, zbog čega se u toku hlađenja kisik uglavnom veže sa šečerom.
Glavno i naknadno vrenje Alkoholno vrenje Osnovu tehnologije dobijanja piva sačinjava alkoholno vrenje. Proces vrenja je životna pojava disanja kvasca, kada dolazi do razgradnje šečera u alkohol i ugljičnu kiselinu (Pasterova vitalna teorija vrenja). C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 Poslije Pastera pojavila se i nova teorija prema kojoj treba alkoholno vrenje promatrati posljedicom djelovanja enzima, a kvasac je neophodan kao nosilac enzima vrenja. Enzim koji se nalazi u kvascu dobio je ime cimaza. Uzročnici vrenja Uzročnici svih vrsta vrenja su mikroorganizmi koji proizvode enzime kao specifične izazivače kemijskih promjena. Sve te mikroorganizme možemo podijeliti u tri glavne grupe, i to: kvasci
brzini
razmnožavanja
Brzina i trajanje vrenja se vidi po manifestacijama sladovine tijekom vrenja, tj. kada nestane pjena sa povrine posude, a to je dokaz da je glavno vrenje završeno. Bistrenje piva je u dobroj mjeri zavisno od fizioloških osobina kvasca. Dok se u jednim posudama vidi brzo bistrenje i lijepi sjaj piva, u drugim posudama i poslije dužeg vremena pivo je opalescentno. Brzina taloženja kvasca je važan faktor pri izboru kvasca. Boja taloga je često u ovisnosti od sladovine, jer, ako ova ima bjelančevine koje koaguliraju, stvara se kašasta masa prljavo-sivog taloga. Sposobnost za prevrenje piva izražena je stupnjem prevrenja šečcera u sladovini. Različite sorte kvasca u istoj sladovini daju različit stupanj prevrenja. Okus piva je u izvjesnoj mjeri ovisan i o sorti kvasca, pa je potrebno probom piva utvrditi eventualne razlike.
Karakteristike vrenja Na sladovini prilikom vrenja dolazi do vidnih promjena. Te promjene se mogu podijeliti na slijedeće faze: niska
bijela pjena
Za naknadno vrenje karakteristična je lagana fermentacija šečera, pri kojoj se odigravaju isti procesi kao kod glavnog vrenja, ali oni teku sporije. Brzina biokemijskih reakcija procesa se smanjuje uslijed nižih temperatura i manjeg broja ćelija kvasca po jedinici zapremina piva, jer se glavni dio kvasca uklanja po završetku glavnog vrenja. U toku naknadnog vrenja oksido-redukcioni potencijal piva opada, tom prilikom dolazi do oksidacije nestabilnih materija, uslijed čega se pojavljuje fino oksidaciono zamučnje, koje se samo djelimično odstranjuje filtracijom, a ostatak se otklanja prirodnim taloženjem. Ovo bistrenje piva predstavlja drugu fazu vrenja i sastoji se u tome što ćelije kvasca apsorbiraju bjelančevine zamučenja i druge suspendirane materije koje padaju na dno. U toku naknadnog vrenja kojaguliraju se bjelančevine, taninske materije i hmeljne smole. U toku zrenja mijenja se okus mladog piva, dolazi do smanjenja gorčine što se objašnjava procesom koagulacije i razgradnje hmeljnih smola.
Bistrenje i istakanje piva. Gotovo pivo Filtracija piva Poznato je da tijekom procesa glavnog vrenja i zrenja dolazi do određenih fizičko-kemijskih i organo-leptičkih promjena u sastavu i osobinama piva. Pivo se bistri, ćelije kvasca i druge suspendirane materije belančevinsko-taninskog kompleksa se talože, a oslobođeni ugljični dioksid se veže za pivo, tako da poprima svoj konačan sastav, okus i druge osobine. Filtrirano pivo treba biti kristalno bistro, sa potrebnom trajnosti, okusom i ostalim karakteristikama. Radi toga, filtracija ima veliki značaj kao posljednja faza proizvodnog procesa, jer tek filtrirano pivo ima sve one karakteristike koje traže potrosaci. Danas se u svijetu u cilju postizanja bistrenja piva primjenjuju dva osnovna postupka, i to: separacija
piva
Bistrenje piva na separatoru odvija se na bazi centrifugalne sile. Poznato je da sladovina i pivo sadrže izvjesne ćestice različite specifične težine koje se talože uslijed gravitacijske sile. Pivo dolazi pod pritiskom u bubanj u kojem su smješteni rotirajući tanjuri. Tanjuri su smješteni na šuplje vreteno koje služi za ulaz piva. Po bubnju pivo prolazi između tanjura i osnovice bubnja u prostor za taloženje. Krupne čestice se izdvajaju usljed centrifugalne sile ka periferiji, pa se na taj način vrši stvaranje taloga. Ovaj talog se u određenim vremenskim intervalima izbacuje. Pošto su separatori hermetički zatvoreni održava se konstantan pritisak i ne dolazi do gubitka piva i smanjenja koncentracije ugljičnog dioksida. Filtracija piva Osnovna prednost filtracije piva je mogučnost oštrije filtracije i postizanje veće bistrine. Kvaliteta filtracije gotovog piva zavisi od pravilnog izbora i doziranja kisel-gura koji odgovara zahtjevima za postizanje određenog stupnja bistrine piva. U večini slučajeva čestice zamučenja koje treba odstraniti iz piva su male pa je potrebno stvoriti odgovarajući porozni sloj koji će ove čestice zadržati prilikom filtracije. Na taj način se iz tekuće faze izdvajaju ćestice tako da se dobija bistra tekučina. Za filtriranje se obično koriste filtracioni ulošci koji su izrađeni u vidu ploča iz kombinacije celuloze i pamuka. Na filtracijskim ulošcima se formira prvo jedan naplavni sloj grubog kisel-gura, a zatim se nanosi kisel-gur finije granulacije koji formira filterski sloj koji zadržava čestice i na taj način omogućava da kroz filtracijske slojeve prolazi potpuno čist filtrat, oslobođen svih taložnih materija i ćelija kvasca. Karakteristike kisel-gura Kisel-gur kao sredstvo za filtriranje, proizvodi se od slojeva diatomeja (alge kremenjasice). Kad je pravilno pripremljen najbolje odgovara zahtjevima koji se postavljaju idealnom sredstvu za filtriranje: svojim oblikovanim česticama stvara vrlo prepustljivu filter-pogaču koja omogučava najbolje filtracijsko djelovanje. U kemijskom sastavu kisel-gur je najvećim dijelom sastavljen od silicijskih dioksida i aluminijskih oksida. Filtracija je posljednja faza u proizvodnom procesu, koji prethodi punjenju piva u bačve, boce i limenke pa je nužno da joj se posveti posebna pažnja. Kako sa stanovništa bistrine i drugih tehnoloških zahtjeva za kvalitetno pivo, tako i sa stanovišta ekonomičnosti izvođenja ove tehnološke operacije. Punjenje piva Filtrirano pivo dolazi u spremnike pod pritiskom u kojima se treba zadržati 8-12h prije punjenja. Zadržavanje piva u spremnicima ima svrhu da se pivo ohladi na temperaturi 1-2° kako bi se spriječilo pjenušanje u procesu otakanja piva. Pivo se puni pod izobarometarskim pritiskom. Pod ovim pojmom se podrazumijeva konstantni protu-pritisak ugljičnog dioksida kojim se omogučuje normalno punjenje piva i koji spriječava gubitak ugljik-dioksida i oksidaciju piva. Kemijski sastav i osobine piva Glavni sastojci gotovih piva su voda, alkohol, ugljen-dioksid i ekstrakt (neprevreli dio ekstrakta). Ovisno od sorte piva sadržaj alkohola se kreće od 2-6%. Pored etil alkohola u pivu se nalaze male količine viših alkohola. U pivu normalno ima 0,30-0,40% ugljičnog dioksida. Prisustvo ugljičnog dioksida djeluje povoljno na okus, daje svježinu, a predstavlja i važnu komponentu za pjenušavost piva. Sposobnost držanja pjene zavisi o količini i kemijskom sastavu ekstrakta. Od piva se traži da se pri punjenju u času pjeni tako da se ova gusta i čvrsta pjena zadrži na površini najmanje 3 minute. Mjehurići ugljičnog dioksida koji se dižu od dna ka površini pomažu održavanju pjene. Ekstrakt piva pretežno čine ugljični hidrati i manja količina proteina, aminokiselina, glicerina i sastavnih dijelova hmelja. Od sastava ekstrakta zavisi punoća okusa piva. Kemijski sastav ekstrakta ne zavisi samo od vrste slada, nego i načina proizvodnje sladovine i vođenju fermentacije, odnosno stupnju konačnog prevrenja na kraju fermentacije.
Napomena: ovaj tekst je skinut sa http://www.igraona.hr/mucho/
Ove stranice su napravljene kao amaterski rad u slobodno vrijeme. Svaki prijedlog ili sugestija je dobrodošao.
|