Click here to load reader

Fermentatia Berii (2)

  • View
    634

  • Download
    6

Embed Size (px)

Text of Fermentatia Berii (2)

FERMENTAIA BERII

INTRODUCEREFermentarea mustului de bere are loc n dou etape:

fermentare primar sau principal; fermentare secundar (maturarea). Fermentarea primar se desfoar n patru etape: faza iniial care dureaz o zi i se caracterizeaz prin multiplicarea drojdiilor, iar mustul faza de creste joase care dureaz una-dou zile, spuma se dezlipete i ncepe s ia o faza de creste nalt, ncepe cu ziua a patra i dureaz 2-3 zile. Se caracterizeaz prin Faza de scdere dureaz 2-4 zile i const n scderea spumei i transformarea acestuia Fermentarea secundar (maturarea) principalele transformri care au loc sunt:

din lin dup 12-16 ore se acoper cu un srat de spum; form unghiular; activitatea maxim a drojdiei. ntr-o pelicul de culoare brum murdar.

fermenteaz resturile de extract fermentescibil pe care o conine berea tnr; saturare cu CO2 la temperaturi sczute i sub presiune; limpezirea prin realimentarea drojdiilor i altor substane care alctuiesc tulburarea; maturarea propriu-zis prin care se nelege finisarea i nrobinarea gustului i a aromei Faze de fermentare secundar:

berii. n prima faz, fermentarea se realizeaz n vase deschise timp de 24 de ore; n a doua faz, fermentarea are loc n vasele nchise.

CAP.I. FERMENTAIA MUSTULUI DE BERE

1.1. CONSIDERAII GENERALE PRIVIND FERMENTAIA MUSTULUPrin fermentaia mustului se urmarete transformarea zaharurilor fermentescibile n alcool etilic i CO2, dar, n acelai timp se formeaz i produi secundari cum ar fi alcoolii din fuzel, acizi, esteri, cetone i produi cu sulf. Pentru a realiza fermentaia mustului de bere cu o anumit compoziie chimic este necesar ca unele substane din must s difuzeze n celula de drojdie strbtnd astfel peretele celular, ct i plasmalema. Zaharurile sunt metabolizate n secven, glucoz i fructoza fiind rapid consumate, maltoza este consumat mai lent (la fermentaia primar) i n final este consumat maltotrioza (la fermentaia secundar). De remarcat c zaharoza este hidrolizat din peretele celular. n interiorul celulei att maltoza ct i maltotrioza sunt hidrolizate enzimatic la glucoz. Expresia simplificat a fermentaiei alcoolice este dat de ecuaia Gay Lussac: Glocoza 2CO2+ 2CH3CH2OH + Energie Energia eliberat nu este folosit n totalitate de ctre drojdie, ea fiind n mare parte folosit sub form de cldur. Ecuaia nu ia n considerare faptul c drojdia se dezvolt i produce ali metabolii. Dac nu se ia n considerare dezvoltarea drojdiei, atunci expresia mai real a ecuaiei fermentaiei alcoolice n industria berii este urmatoarea:Maltoz(100g) + Aminoacizi(0,5g) Drojdie 5g(s.u.) + Alcool etilic(48,8g)+CO2(46,8g) + 50kcal(209kJ)

Aceast ecuaie difer foarte mult de cea care rezult la producia drojdiei de panificaie n condiii aerobe i unde substratul este zaharoza:Zaharoz(100g) + Amoniac(5g) + Oxigen(51g)Drojdie + CO2 (73g) + Energie(812kJ).

1.2 FACTORII CARE INFLUENEAZ FERMENTAIA

Fermentaia este un proces complex i este influenat de trei mari categori de factori:

-compoziia chimic a mustului; -drojdia utilizat: -tipul i varietatea utilizat; -condiia drojdiei la utilizare -distribuia drojdiei n must; -temperatura mustului la adugarea n drojdie; -condiii de procesare(fermentaia): durata i temperatura de fermentare,

agitarea i curenii ce se formeaz la fermentare. 1.2.1 Compoziia chimic a mustului Mustul fiert ca mediu de fermentare este bogat n nutrieni, deoarece conine un spectru larg de zaharuri asimiabile, de aminoacizii, substane minerale, vitamine etc. Pentru cretere drojdiile au nevoie de zaharuri, aminoacizi, sruri minerele i vitamine i n plus, necesit acizi grai nesaturai i steroli, precum i oxigen. Componentul Fructoz Glucoz Zaharoz Maltoz Maltotritoz Zaharuri [g/l] 2,1 9,1 2,3 52,4 12,8 23,9

nefermentescibile Azot total (ca azot) 0,8 Azot aminoazotic 0,30 Aminoacizi totali 1, 65 Compui fenolici 0,25 izoacizi 0,030 Ioni de calciu 0,065 Compoziia mustului va influena att viteza de fermentaie, gradul de fermentaie, ct i cantitatea de biomas produs i n final calitatea berii. Temperaturile de plmadire mai sczute conduc la musturi mai fermentescicile, cu o mai bun atenuare. Berea tnr obinut are gust de trub, culoare mai nchis i nuiri de spumare mai reduse. In cantitai mai mari, particolele din trubul la rece ingreuneaz filtrabilatea berii. Unii cercettorii recomand un nivel de 70-100mg/l la fermentarea tradiional i 40mg/l la fermentarea rapid. Ph-ul mustului este favorabil dezvoltrii drojdiilor(5.2-5.7),

iar scderea n timpul fermentaiei pn la valori de 4.35 - 4.65. Scderea ph-lui poate fi influenat artificial prin creterea cantitaii de drojdie i a nivelului de aerare prin agitarea mustului.

1.2.2 DROJDIA UTILIZATDrojdia utilizat este aleas n funcie de comportarea ei biochimic i fizic care determin mersul fermentaiei. Trebuie aleas acea drojdie care produce o bere cu arom dorit(gust i miros), cu o stabilitate a aromei, cu o anumit stralucire ntr-un timp acceptabil i anumit echipament n care se realizeaz fermentarea i far pierderi mari de bere n timpul procesrii.

Condiia drojdiei n momentul adaugrii n must va depinde de modul de obinere a culturii i de pstrarea acesteia pn la folosire. Drojdia de bere aparine grupei ascosporogene, familia Saccharomycetaceae, genul Saccharomyces. Acest gen se distinge prin urmatoarele caractere:

Inmulirea celulelor se face prin nmugurire; Formeaz uneori pseudomiceliu; Sporii sunt de obicei rotunzi sau ovali;Fermenteaz intotdeauna alcoolic i nu asimileaz azotaii.

Din punct de vedere al fermentrii exist:

Drojdii de fermentatie inferioar - Saccharomyces carlsbergensis- care fermenteaz la temperaturi sczute mergnd pn la 00C i care se depun pe fundul vasului la sfaritul fermentaiei;

Drojdii de fermentaii superioare Saccharomyces cerevisiae- care fermenteaz la temperaturi ridicate, iar la sfaritul temperaturii se ridic la suprafaa lichidului.

Drojdia de bere poate avea dimensiuni i forme diferite este monomolecular, de obicei are forma rotund sau oval cu dimensiuni ntre 5-10 microni. Drojdia de bere presat conine aproximativ 75% apa, iar substana uscat a celulei conine 90-95% substan organic i 5-10% substane anorganice. Compuii principali ai celulei sunt: glicogenul, trehaloza, substane azotate, gumele, lipide, etc.

1.2.2.1Verificarea si selecionarea celor mai bune tulpini de drojdii pentru a fi introduse n producie Pentru obinerea unei bune fermentri a mustului de mal hameiat, este necesar s se foloseasc o cultur de drojdie viguroas. Numai o asemenea cultur poate provoca o fermentare rapid i energic, mpiedicnd astfel eventualele contaminri cu alte microorganisme.

Obinerea culturilor de drojdie ntr-o fabric de bere se realizeaz intotdeauna pornind de la o cultur pur. Folosirea culturilor pure de drojdie prezinta o serie de avantaje dintre care amintim:

se nbuntete calitatea berii; scad posibilitile de degradare a berii, de apariie a tulburilor, de modificare a gustului, mirosului; fermentarea decurge uniform, obtinndu-se o bere cu o compoziie i propieti gustative mai uniforme.

De o importan deosebit sunt caracteristicile tulpinii de drojdie de la care se pornete cultura pur. Se poate spune cu certitudine, la nivelul cunotinelor actuale, c tulpina de drojdie cu care lucreaz o fabric poate imprima un anumit gust specific sortimentului de bere produs. De aceea , microbiologul de bere trebuie sa fie narmat cu suficiente cunotine nu numai de microbiologie, dar i de tehnologie i procese biochimice specifice industriei malului i berii. Astfel pregtit cu aceste cunotine, el poate conduce cu o mai mare siguran intregul proces de izolare, adaptare, nmulire, fermentare si refermentare a tulpinii de drojdie pe care o introduce n producie. Obinerea berii este unul din cele mai vechi procese biotehnologice care folosesc drojdiile pentru a transforma glucidele fermentescibile n alcool etilic i dioxid de carbon. Drojdia de bere, Saccharomyces carlsbergensis, utilizat ca starter al fermentatiei, poate proveni din culturi pure de laborator sau prin recuperarea celulelor dezvoltate la o sarj precedent de fermentare. Alegerea unei anumite tulpini de drojdie pentru obinerea berii, n condiii specific de aprovizionare cu materii prime, dotrii i tehnologiei folosite, se realizeaz lund n considerare principalele caractere specific ale drojdiei de bere:

gradul final de fermentare i viteza de fermentare; capacitatea de asimilare a substanelor ce particip n metabolism; randamentul de multiplicare; capacitatea de floculare i sedimentare; spectrul i cantitatea de produse secundare ale fermentaiei cu implicaii n gustul i aroma berii; rezistena fa de degenerare, contaminare, s. a.

Realizarea acestei alegeri este mult mai dificil dect a celorlate materii prime pentru bere. Incercarile de a caracteriza drojdiile care se comercializeaz au artat c cele mai multe dintre ele sunt alctuite din specii diferite care adeseori posed proprietati de floculare. In practica industrial apar mutatii nedorite ce mpiedic flocularea. Principalii factori care influeneaz performanele fermentative ale drojdiilor i calitatea berii sunt:

compoziia mustului de bere; condiiile de aerare ale culturii de drojdie; temperatura de fermentare; dimensiunile i geometria vasului de fermentare.

Daca pentru maturarea berii i obinerea berii far alcool, sistemele de utilizare a drojdiilor imobilizate sunt introduse n practic, fiind avantajoase din punct de vedere economic, folosirea drojdiilor n fermentarea primar este nc n studiul de cercetare. Stabilitatea microbiologic a sistemului de drojdii imobilizate este dependent de concentraia, activitatea i puritatea drojdiilor. Prin fierberea mustului inainte de fermentare se evit contaminarea. Dintre contaminanii periculoi sunt bacteriile care pot avea o rat mare de cretere la temperaturi sczute i care se ataeaz pe suprafata purttorilor de