Tehnogia Fabricarii Berii

  • View
    85

  • Download
    12

Embed Size (px)

Text of Tehnogia Fabricarii Berii

INTRODUCEREIndustria fermentativ ocup un loc important n cadrul industriei alimentare. Ea se bazeaz n principal pe activitatea fermentativ a drojdiilor, care transform glucidele fermentescibile din materii prime de origine vegetal i chiar animal n alte substane care constituie produsele finite. Prin procese fermentative se pot obine o gam larg de produse. Procesul tehnologic de fabricare a berii, alcoolului, drojdiei, fabricarea vinului se bazeaz pe urmtoarea schem tehnologic general: Materie prim Drojdii selecionate Multiplicare n laborator Multiplicare n staie de culturi pure Plmad de drojdie

Pregtirea pentru fermentaie

Plmad (must)

Fermentare (Multiplicare)

Plmad fermentat

Prelucrarea plmezii fermentate

Produs finit Fig.1. Schema tehnologic general de obinere a produselor pe cale fermentativ Materiile prime utilizate sunt diferite substraturi bogate n glucide fermentescibile, medii naturale ce conin i alte substane necesare pentru un metabolism activ: malul ce conine diglucidul maltoz se folosete la fabricarea berii; materii prime amidonoase folosite la fabricarea alcoolului, ce conin poliglucidul amidon, hidrolizat n prealabil pe cale chimic sau enzimatic pn la formarea de glucide fermentescibile. Aceast zaharificare prealabil este obligatorie, deoarece drojdiile de fermentare nu pot produce hidroliza enzimatic a poliglucidelor; melasa, reziduu de la fabricarea zahrului din sfecl de zahr sau trestie de zahr folosit la fabricarea alcoolului i a drojdiei de panificaie sau a drojdiei furajere, ce conine diglucidul zaharoz; strugurii folosii la fabricarea vinului, .a.

1

Diglucidele ntlnite n mediile naturale sunt hidrolizate, de ctre enzimele drojdiilor, n glucide simple, direct fermentescibile, astfel: maltaz Maltoza ---------2 glucoz invertaza Zaharoza ----------- glucoz + fructoz celobiaza Celobioza ---------- 2 glucoz lactaza Lactoza --------- glucoz + galactoz Materiile prime sunt supuse mai nti, n funcie de compoziia lor chimic, unor operaii de pregtire n vederea fermentrii n urma crora se obine o plmad sau un must limpede, ce conine glucide fermentescibile i alte substane nutritive necesare activitii drojdiei. Fermentarea se realizeaz cu ajutorul unei culturi pure de drojdie, care se multiplic mai nti n laborator i apoi n staia de culturi pure n condiii sterile n vederea obinerii unor plmezi de drojdie n cantitatea necesar pentru nsmnarea plmezii principale. n funcie de condiiile de dezvoltare, drojdiile pot produce fermentaie alcoolic sau pot produce acumulare de biomas. Astfel, prin fermentare n condiii anaerobe, sub aciunea complexului zimazic al celulei de drojdiei n stare activ, glucidele fermentescibile sunt metabolizate prin reacii de oxidoreducere, n produi principali alcool etilic i CO2 , produi secundari alcooli superiori, acizi, aldehide i o cantitate mic de energie, conform reaciei globale: C6H12O6 ----- 2CH3-CH2-OH + 2CO2 + 117kj Agenii tipici ai fermentaiei alcoolice sunt drojdiile din genul Saccharomyces care, prin fermentarea glucidelor, pot s produc mai mult de 8% vol. alcool etilic. Enzimele sunt implicate n metabolismul energetic al celulei de drojdie, prin care se obine energia necesar diferitelor activiti biologice. Punctul de plecare al proceselor productoare de energie este reprezentat de glucoz, al crui metabolism are loc, de regul, pe calea unor reacii catalizate de enzime corespunztoare procesului de glicoliz (calea Embden-Meyerhof-Parnas). Calea enzimatic a fermentaiei alcoolice a fost elucidat pe parcursul multor ani de cercetare. S-a demonstrat c enzimele de fermentaie pot funciona i dup eliberare din structuri celulare. Harden i Young au descoperit c, pentru ca fermentaia alcoolic s aib loc, este nevoie de dou fraciuni de extract de drojdie: o fraciune termolabil numit zimaz, coninnd probabil enzimele necesare procesului i o fraciune termostabil, cozimaza, necesar activitii zimazei. Fraciunea termostabil a fost ulterior descris ca avnd dou componente eseniale, coenzima de oxidoreducere nicotinamidadenin- dinucleotidul sau NAD i un amestec de adenin nucleotidele ADP i ATP (Lehninger, A.L., 1987). Sub aciunea complexului zimazic al celulei de drojdie n stare activ, n condiii anaerobe are loc fermentaia alcoolic, prin care se transform D-glucoza, Dfructoza, D-manoza i dup hidroliz enzimatic la nivelul membranei, zaharoza, maltoza i 1/3 din rafinoz, n alcool etilic, dioxid de carbon i o cantitate mic de energie. Mecanismul fermentaiei alcoolice produse de drojdii cuprind 5 etape principale, catalizate de enzimele complexului zimazic: formarea esterilor fosforici, form sub care glucidele fermentescibile sunt transportate prin membrana celular i metabolizate; scindarea esterului fructofuranozo 1-6 difosfat, n prezena aldolazei, n dou trioze: aldehida fosfogliceric i fosfodioxiacetona, aflate n echilibru tautomer; 2

metabolizarea triozelor cu formare de acid piruvic, component de baz format n cadrul metabolismului microbian; decarboxilarea acidului piruvic, cu eliberarea dioxidului de carbon ca produs principal i formarea acetaldehidei; formarea alcoolului etilic ca urmare a faptului c aldehida acetic devine acceptor de hidrogen. n componena complexului zimazic al drojdiei au fost identificate 12 enzime: 1. GLUCOKINAZA - devine activ n celul cnd n mediu se acumuleaz glucoz. Este o hexokinaz, necesit prezena Mg2+ sau a Mn2+ i catalizeaz fosforilarea prin intermediul ATP. Enzima fosforileaz numai glucoza i nu are aciune asupra altor hexoze. 2. FOSFOGLUCOIZOMERAZA - este o oxidoreductaz intramolecular i catalizeaz transformarea revesibil a glucozo-6-fosfatului n fructozo-6-fosfat. 3. FOSFOFRUCTOKINAZA - este o enzim de degradare, activitatea ei poate fi inhibat prin represie catabolic, ca urmare a acumulrii esterului 1-6 difosfat. 4. ALDOLAZA - este alctuit din 4 subuniti, avnd o greutate molecular mare. Activitatea ei este stimulat de pH-ul neutru, uor alcalin. Dac pH-ul la nceputul fermentaiei este prea acid, ea se mparte n 4 subuniti i se reduce activitatea sa. Are grupri active fixe -SH i este stimulat de prezena ionilor de Zn, Ca, Fe, K. Are masa molecular de aproximativ 65000. 5. FOSFOTRIOZOIZOMERAZA catalizeaz intertransformarea produilor intermediari ai glicolizei, 3-fosfogliceroaldehida i fosfodioxiacetona. 6. GLICEROFOSFATDEHIDROGENAZA este alctuit din 4 subuniti, formate din lanuri lungi de aminoacizi, de aproximativ 330 resturi, este activat de ioni de Mg. A fost izolat sub form cristalin (masa molecular 140000) din muchiul de iepure sau drojdie. Catalizeaz transformarea reversibil a -glicerofosfatului n dioxiacetofosfat. 7. FOSFATGLICEROKINAZA catalizeaz reacia de transfer a gruprii fosfat de la acid 1,3 -difosfatgliceric la acid 3 fosfogliceric. 8. FOSFATGLICEROMUTAZA asigur conversia acidului 3-fosfogliceric n acid 2fosfogliceric. 9. ENOLAZA a fost obinut n form cristalin din mai multe surse (masa molecular 85000). Ea necesit n mod absolut un cation bivalent (Mg2+ sau Mn2+) care alctuiete mpreun cu enzima un complex nainte ca substratul s fie legat. Enzima este puternic inhibat de fluorur, n special n prezena fosfatului. 10. PIRUVATKINAZA catalizeaz reacia de transfer a fosforului de la acidul fosfoenolpiruvic la ADP cu formare de ATP. A fost obinut n form cristalin (masa molecular 250000). Reacia este puternic exergonic i este ireversibil n condiii intracelulare. 11. PIRUVATDECARBOXILAZA catalizeaz reacia de decarboxilare a acidului piruvic n aldehid acetic. Necesit TPP i ioni de Mg. 12.ALCOOLDEHIDROGENAZA catalizeaz reacia reversibil de transformare a aldehidei acetice n alcool etilic. Bilanul masic al fermentaiei alcoolice este urmtorul: 180 g glucoz = 2 x 46 g alcool etilic + 2 x 44 g dioxid de carbon Randamentul teoretic este de 51,1% (92/180 x 100). Randamentul practic este de 0,640,67 din randamentul teoretic, deoarece nu toat cantitatea de zahr este transformat n alcool. O parte din cantitatea de zahr este transformat n produse secundare, n produi de biosintez intracelulari (biomas), iar o alt cantitate este transformat prin respiraie n produi finali.

3

n condiii de aerare drojdiile asimileaz glucidele producnd oxidare pn la produi finali prin respiraie, procurndu-i astfel o cantitate mai mare de energie folosit n procese de biosintez ale compuilor celulari: 6O2 C6H12O6 ----- 6CO2 + 6H2O + 2840 kj Ca urmare a cantitii mai mari de energie, este intensificat creterea i nmulirea celulelor, deoarece toate procesele de biosintez sunt procese endogene, consumatoare de energie. n funcie de condiiile de dezvoltare, drojdiile din genul Saccharomyces i pot schimba metabolismul su de la o cale fermentativ la una oxidativ, ambele sisteme producnd energie celulei, dar n cantiti diferite. Metabolizarea moleculei de glucoz n condiii aerobe, la CO2 i H2O furnizeaz celulei de drojdie cantitatea maxim de energie. n lipsa oxigenului, producerea de energie este mic, astfel nct n condiii anaerobe fermentaia glucidelor duce n primul rnd la formarea etanolului. Aceast comportare metabolic pregnant difereniat, n funcie de prezena oxigenului este folosit n industrie, unde se creeaz, dup caz, condiii de anaerobioz atunci cnd produsul dorit este alcoolul sau condiii de aerobioz, atunci cnd se urmrete creterea biomasei celulare. n condiii de aerobioz proporia substratului asimilat este mult mai mare dect cea realizat n condiii de anaerobioz. Producia de celule crescute aerob poate fi de 10 ori mai mare dect cea obinut n condiii de anaerobioz pentru aceeai cantitate de glucoz utilizat. S-a stabilit c de la inoculul iniial la propagarea final acesta a crescut cu un factor de 109 n 57 zile. nc din timpul lui Pasteur s-a stabilit c oxigenul accelereaz mult multiplicarea drojdiilor. Contactul celulelor cu oxigenul le ntineresc, stimuleaz multiplicarea lor, ntreinnd activitatea lor vital. Pasteur a demonstrat primul c o drojdie fermentativ cnd este inut n condiii aerobe i micoreaz activitatea fermentativ i parte din glucoz este transformat prin respiraie n CO2 si H2O. Capacitatea oxigenului de a interfera cu procesele anaerobe, inhibnd prin prezena sa procesul de fermentaie i determinnd o sporire simultan a respiraiei, este cunoscut sub numele de efect Pasteur. Principalele etape ale ciclului acizilor tricarboxilici sunt: formarea acidului citric, prin condensarea acetil~ CoA cu acidul oxalil-acetic; izomerizarea acidului citric la acid izocitric; oxidarea acidului izocitric n acid oxalilsuccinic i decarboxilarea acestuia n acid -cetoglutaric; decarboxilarea oxidativ a acidului -cetoglutaric, cu formare de succinil ~ CoA; formarea acidului succinic i sintetizarea ATP; oxidarea acidului succinic la acid fumaric; hidratarea acidului fumaric la acid malic; oxidarea acidului malic cu formare de acid oxalilacetic (Segal, R., 1998). La finalul procesului de fermentare se obine o plmad fermentat care este supus n continuare unor operaii de prelucrare n vederea obinerii produsului finit: bere, alcool rafinat, vin, drojdie de panificaie sau drojdie furajer. Dei tehnologiile de fabricare utilizate pentru obinerea produselor enumerate au la baz procese fermentative, ele se deosebesc n unele cazuri fundamental, pentru nelegerea crora sunt necesare cunotine de microbiologie i biochimie. Particularitile schemei tehnologice generale de obinere a produselor pe cale fermentativ fac obiectul prezentului curs ce va cuprinde: I. Tehnologii i utilaj n industria berii; II. Tehnologii i utilaj n industria alcoolului i a drojdiei; III. Tehnologii i utilaj n industria vinului i a buturilor alcoolice distilate.

4

1. TEHNOLOGIA BERII DEFINIIE, SCURT ISTORIC. ASPECTE ACTUALE ALE INDUSTRIEI BERII. BEREA ALIMENT I MEDICAMENT.1.1. TEHNOLOGIA BERII DEFINIIE, SCURT ISTORIC. ASPECTE ACTUALE ALE INDUSTRIEI BERII

Berea Btrna Doamn a buturilor, triete o a doua tineree prin noua abordare european care este atribuit acestei vechi licori sub genericul berea ca aliment i medicament. Berea este o butur slab alcoolic, nedistilat, obinut prin fermentare, cu ajutorul drojdiei, a unui must fabricat din mal, ap i hamei, malul putnd fi nlocuit parial cu cereale nemalificate (porumb, brizur de orez, orz)i, eventual, enzime. Etimologia cuvntului bere se pare c are la origini ca surs latinescul bibere a bea. Calitile organoleptice/gustative ale berii confer acestui produs o larg adresabilitate la mai multe categorii de consumatori, este un produs de mas, se consum indiferent de momentul zilei, indiferent de starea sufleteasc. Dup nsuirile senzoriale i fizico-chimice, berea se clasific n urmtoarele categorii: bere blond; berea brun; bere specialitate. Pe plan mondial se produc n prezent peste 3000 tipuri de bere, numai n Germania i Belgia producndu-se n jur de 1000 tipuri. Procesul tehnologic este un secret al fiecrei fabrici, care nu poate fi divulgat: numai astfel se menine specificitatea sortimentului de bere produs. La fel de veche ca i pinea, ea nsi denumit pine lichid, berea ne-a nsoit de-a lungul transformrii noastre n persoane civilizate. Pentru ca berea s fie butura minunat pe care o tim astzi a fost nevoie de un drum lung. ntregul proces de fabricare a berii este o adevrat art, pe care omul a creat-o din cele mai vechi timpuri i a perfecionat-o continuu de generaii de berari. De aceast licoare magic se leag o ntreag cultur i o istorie bogat. Producerea berii s-a transmis de la sumerieni la babilonieni, cu 6000 de ani .d.H., care foloseau circa 40% din recolta anual de cereale pentru obinerea a circa 20 sortimente de bere. De la babilonieni aceast tehnologie s-a transmis la egipteni, greci i apoi la popoarele germanice din Europa. Primul document scris a fost gsit n Egipt i dateaz din timpul primei dinastii cu aproximativ 3000 de ani .d.H. Berea servea egiptenilor ca aliment de baz, mijloc de vindecare, precum i n cadrul ceremoniilor religioase. n aceste cazuri se adugau n bere i diverse parfumuri. Considerat ca un element al vieii civilizate, berea era butura curent i n Mesopotamia. n antichitate i chiar n Evul Mediu, la banchete, berea se bea direct din butoiul n care se gsea proaspt preparat. Mrturii ale unor importante personaliti istorice stau ca argumente importante n favoarea berii: Plutarh, Hildegard von Bingen (o nalt competen din Evul Mediu care a demonstrat nc de atunci, calitile trofice i terapeutice ale berii), Erasmus von Rotterdam, Goethe, Wilhelm Busch (strlucit poet i grafician n opera crui se reflect i rolul pozitiv al berii n viaa oamenilor). Istoria berii este asociat i de cercetrile lui Louis Pasteur n domeniul proceselor fermentaiei i de controversele n acest domeniu al chimiei biologice, dintre Pasteur, Liebig i Whler. Dr. Schur definete berea i ca o btur a temperanei, disociat de pericolul alcoolismului i generatoare a unei benefice euforii, citnd n aceast ordine de idei 5

un aforism al marelui om politic britanic, mare personalitate a secolului XX, Winston Churchill: mi obinuiesc corpul cu berea, pentru ca sufletul s aib dorin de a sllui n el. Europa de vest are de asemenea o tradiie milenar n producerea berii i cteva repere merit a fi menionate: literatura islandez veche menioneaz urmtoarea pova: Nu te lipi de pahar, bea berea cu msur; tatl marelui William- John Shakespeare era pe la 1556 degusttor de bere, iar dramaturgul afirm n piesa sa Poveste de iarn- o halb de bere e o butur regal; laureatul premiului Nobel din 1929 Thomas Mann scria: Eu ca orice om beau la masa de sear un pahar de bere blond ceea ce mi ofer linite, deconectare i odihn Belgienii au un sfnt al berii, sfntul Arnoud. Se povestete, c n secolul al XI-lea, n Belgia bntuia ciuma i pentru a scpa de aceasta Arnoud, un clugr benedictin i-a sftuit pe oameni s bea bere n locul apei. i cum sfatul su a fost luat n seam, epidemia de cium s-a sfrit. Apa era probabil unul din purttorii de germeni, n timp ce berea supus proceselor de fierbere i fermentare era curat i, n consecin o butur sntoas. Religia s-a mbogit astfel cu un sfnt, iar oameni cu o serie de tradiii i de srbtori legate de acesta, ziua sfntului Arnoud a devenit n Belgia ziua berii. Respectul pe care cea mai mare parte a rilor l acord vinului, belgienii l acord berii. Nici o ar din lume nu are attea sortimente de bere, att de bogate i att de fine. mbinarea esteticului cu valoarea organoleptic i trofico-medical a berii a dus la o adevrat explozie de grafic i cromatic a ambalajelor i etichetelor cri de vizit ale identitii mrcilor i sortimentelor de bere. O contribuie benefic a istoriei berii se realizeaz n cadrul muzeelor berii, numeroase n lumea contemporan. n prezent, n Europa cel mai mare productor de bere rmne Germania, urmat de Anglia. n America, S.U.A. produc aproximativ jumtate din producia de bere a acestui continent, urmate de Brazilia i Mexic. n Africa, pe primul loc n producia de bere se situeaz detaat Republica Sud-African, urmat de Nigeria. Pe plan mondial se produc n prezent produse tip beer cooler, reconfortante i hrnitoare, obinute din bere cu suc de fructe, suc de legume, extracte aromatice naturale. n Frana se obin, de exemplu, buturi pe baz de bere, la care se adaug ap impregnat cu CO2, extracte de fructe, cum ar fi kiwi, lmi, portocale, pere, zmeur, avnd un coninut redus de zahr i fr adaos de conservani. n Canada se adaug chiar suc de roii pentru a face berea Calgary Red - Eye. Britanicii pun suc de lmi verzi n berile blonde, mexicanii mai adaug diverse fructe proaspete n berile uoare. Exist beri fabricate dup metode similare ampaniei. Pentru obinerea acestui sortiment, berarii adaug drojdie n sticle n vederea unei fermentaii suplimentare (Belgia berea geuze). n Romnia, berea nu este o butur naional, tradiia este ns veche. Un document din Transilvania din 1366 l menioneaz pe Jakob Berarul din Cluj. n Moldova, la 1401, domnitorul Alexandru cel Bun a stabilit ntr-un cod de legi comerciale c strinii nu au dreptul s produc bere. O moar de mal, ce a fost donat mnstirii Moldovia, este menionat ntr-un document din 31.10.1402. Paul von Alep povestete despre o petrecere de la curtea domnitorului Vasile Lupu unde s-a but bere rece. Conform cronicilor, la 1522 domnitorul Radu de la Afumai a adus bere n ara Romneasc din Braov.

6

Dup toate aceste informaii, berea pare s fi fost mai mult o butur de lux pentru nobili i oameni nstrii. Cu totul alta a fost situaia n Banat, unde, din cauza ocupaiei habsburgice, colonitii i-au adus din ara natal obiceiurile i necesitile. Ei au contribuit la construirea celor dou fabrici de bere Timioara (1718) i Ciclova (1728) i o fabric de bere n Bucureti (1821). Dup 1881, cnd Romnia a fost proclamat regat, Regele Carol I, care aparinea dinastiei de Hohenzollern, a adus berari bavarezi n ar i a sprijinit importul de mal. Chiar dac numrul fabricilor de bere era mare, producia de bere nu a depit un milion hl/an. La naionalizare, n Romnia erau 13 fabrici de bere, iar pn n 1960 industria berii s-a dezvoltat prin mrirea capacitilor de producie existente. Cu toate acestea, o glum din anii aceia spunea c berea nu poate fi gsit cu uurin dect n lunile cu R, i nicidecum n mai, iunie, iulie, august. Abia anii 60 ai secolului la XX lea au constituit un salt n industria berii. Anul 1989, cu 50 litri/cap de locuitor i o producie de 11513 mii hl, a constituit punctul culminant al produciei romneti de bere. nainte de anul 1990, n Romnia a existat un program de dezvoltare a industriei berii, care prevedea construirea de fabrici de bere n toate judeele rii. n afar de cteva judee precum Slaj, Vrancea, Vaslui i Botoani, n toate celelalte judee exista cel puin o fabric de bere cu capacitatea cuprins ntre 50000 i 750000 hl. Dup anul 1990, producia a stagnat, datorit n primul rnd scderii puterii de cumprare a populaiei, dei pe piaa i n industria productoare de bere din Romnia, i-au fcut apariia companii strine recunoscute n domeniu, iar numrul societilor productoare de bere a crescut de la 38 n 1990, la peste 300, multe din acestea cu o capacitate mic de 5000-10000 hl/an. Cu toate eforturile depuse de investitori, circa 80% din aceste microfabrici au dat faliment datorit urmtoarelor cauze: - lipsa unor tehnologii adecvate pentru acest tip de instalaii; - dotarea cu utilaje neperformante, construite arbitrar, fr o idee tehnologic precis; - lipsa de specialiti; - lipsa controlului de calitate i microbiologic pe fluxul tehnologic; - prelucrarea unor materii prime de calitate inferioar; - concurena fabricilor tradiionale n producia de bere; - lipsa unui sistem de management- marketing adecvat. n Romnia, piaa berii i-a nceput redresarea n anul 1998, cnd a fost inundat de valuri de bere de calitate: zeci de sortimente, zeci de mrci, diferite tipuri de bere i o seam de berari de talie mondial i disput interesul consumatorilor romni. Cine reuete s se diferenieze, ctig. Productorii de bere sunt preocupai pe de o parte de a mbunti calitatea produselor ce constituie producia curent, iar pe de alt parte de a lansa produse noi care s satisfac preferinele unui cerc mai larg de consumatori. Industria berii a dat pn acum cele mai multe i cele mai mari tranzacii de achiziii i fuziuni din Romnia i este de ateptat ca tendina de consolidare s continue. n Moldova nc nu au investit marii productori de bere, deoarece ei au considerat c Moldova este piaa vinului i berea se consum ntr-o msur mai mic. Fiecare productor de bere are un anume stil de a produce, un anume fel de a conduce afacerea sau chiar un anume mod de a promova produsul. Indiferent de toate acestea, n prezent exist o certitudine: berea i-a cptat un loc n inimile i pe mesele romnilor. Consumul anual de bere n Romnia este de aproximativ 12 milioane de hectolitri. n prezent, consumatorul are prilejul s aleag tipul de bere pe 7

care-l dorete, n funcie de calitatea acesteia, ceea ce conduce la o stimulare a productorilor de bere n diversificarea sortimental i n meninerea calitii berii la cele mai nalte exigene. n prezent, cei mai importani productori de bere din ara noastr sunt: BRAU UNION Romnia S.A. nfiinat n ianuarie 1998, face parte din concernul BBAG Austria, este cel mai mare productor de bere din Romnia, deinnd o cot de pia de 36%. BRAU UNION dispune de apte fabrici de producie, situate n Arad, Constana, Craiova, Reghin, Bucureti, Miercurea Ciuc i Haeg. Cele mai mari investiii s-au fcut la Miercurea Ciuc, care a ajuns cea mai mare din ar, cu o capacitate de 1,5 milioane de hectolitri n 2000. Principalele mrci de bere produse i distribuite la nivel naional sunt: Kaiser, Ciuc Premium, Ciuc Black, Silva, Golden Brau, Schlossgold i Gambrinus. South African Breweries International (SAB) a intrat pe piaa berii n Romnia n 1996 i deine fabricile de bere din Piteti, Cluj, Buzu i Timioara. Principalele mrci de bere produse sunt: Ursus, Timioreana, Club XXI, Keller. Compania de Distribuie Naional S.A. nfiinat n decembrie 1994, face parte din concernul INTERBREW, cel mai mare productor de bere din Belgia, al patrulea ca mrime n Europa. Dup 8 ani de activitate n Romnia, concernul Interbrew ocup locul 3 n ierarhia productorilor de bere, deinnd o cot de pia de 14% i cu o producie anual de peste 1800000 hl. Deine pachetul majoritar la fabricile de bere din Blaj i Baia Mare i 50% din aciunile fabricii de bere Interbrew Efes Brewery S.A. de la Ploieti. Mrci de bere produse sunt: Bergenbier, Hopfen Knig, Noroc, Stella Artois, Efes i Caraiman. United Romanian Breweries Bereprod S.R.L. cunoscut i sub numele de Tuborg Romnia este parte a grupului Carlsberg Danemarca. Fabrica Tuborg Romnia a fost construit n 13 luni. A fost dat n folosin n anul 1997. Ponderea pe piaa romneasc este de 5,5%, produce Tuborg i Skol. Aurora S.A. Braov este cel mai mare productor cu capital integral romnesc. Mrcile pe care le comercializeaz sunt Aurora i Ciuca. Compania ciprioto - american NICOREN deine fabricile Bere- Lichior Mrgineni S.A. Bacu i Edelberg S.A. Trgu-Jiu. Mrci produse: Edelberg i Mrgineni. Tabelul 1 Vnzrile de bere i cota de pia deinut de principalii productori de bere n perioada ianuarie august 2001 Cota de Nr. Vnzri Mrci Productori pia crt. [hl bere] [%] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Brau Union SAB Interbrew Tuborg Aurora Braov Fulger Bucureti Bere Lichior Mrgineni Bermas Suceava Zimbru Iai Martens GalaiCiuc, Gambrinus, Golden Brau, Haegana, Harghita, Kaiser, Schlossgold, Silva Timioreana, Club XXI, Keller, Ursus, Pilsner Urquell Bergenbier, Caraiman, Efes, Hopfen Knig, Noroc, Stella Artois Carlsberg, Skol, Tuborg Aurora, Ciuca Fulbier Edelberg, Mrgineni Bucovina Blitz, Zimbru Driver, Damburger, MaDonna

2998502 1291047 1123367 454190 414141 402270 279526 250853 214370 213312

34,6 13,7 13,0 5,2 4,8 4,6 3,2 2,9 2,5 2,5

8

1.2. BEREA ALIMENT I MEDICAMENT Berea este un aliment datorit coninutului su n glucide i n substane proteice. Cantitativ principalele componente ale berii sunt apa, extractul i alcoolul etilic, alturi de care, o mare varietate de compui chimici contribuie la nsuirile senzoriale i la valoarea nutritiv a berii. Glucidele i aminoacizii sunt factori eseniali pentru obinerea energiei i sinteza de noi proteine umane. Lipsa glucidelor conduce la scderea timpului de reacie, a capacitii de concentrare i la scderea forei musculare. Berea ofer ntre 280570 kcal/l n funcie i de coninutul su n alcool. Prin coninutul ridicat n ap (91%92%) i prin coninutul n elemente minerale, berea satisface senzaia de sete i acoper pierderile n oligoelemente care au loc prin transpiraie. Datorit substanelor amare din bere se produce n mod reflex o cretere a cantitii de suc gastric, element strict necesar pentru o bun digestie. Aceast stimulare a apetitului, obinut i prin stimularea secreiei de gastrin, un hormon ce determin de asemenea stimularea sucului gastric, permite o mai bun digestie i a altor glucide ngerate concomitent cu berea. Acest lucru face ca berea s fie recomandat n acest scop btrnilor i covalescenilor. Ansamblul componenilor i n special dioxidul de carbon, confer un efect rcoritor i de stimulare a digestiei. Prin evaporarea unei cantiti de dioxid de carbon antrenate prin bulele ce se degaj n cavitatea bucal i traiectul intestinal se mrete efectul rcoritor caracteristic buturilor carbogazoase i se stimuleaz secreia de suc gastric. S-a constatat c, glucidele coninute n bere ntrzie absorbia alcoolului, astfel c alcoolul din bere se absoarbe mai lent dect o simpl soluie alcoolic. Pe de alt parte, absorbia este ntrziat i din cauza volumului mare de lichid i a concentraiei alcoolice mici ceea ce face ca alcoolul s ajung mai greu pe suprafaa de absorbie. Astfel, prin consumarea rapid a 1,5 litri bere nu determin dup o or o concentraie n snge mai mare de 0,60 alcool la litru de snge, dup care urmeaz o pant rapid descendent, datorit att metabolizrii, dar i aciunii diuretice, nct dup aproximativ 4 ore i jumtate, valorile alcoolemiei revin aproape de zero. Trebuie ns menionat variabilitatea mare n funcie de sex - femeile realizeaz o absorbie mai rapid -, ras- rasa galben tolereaz foarte slab alcoolul - i n funcie de particularitile biochimice individuale. Referitor la calitile nutritive ale berii, se poate afirma c datorit compoziiei sale chimice, se constituie ca un supliment preios n alimentaia uman. Astfel un litru de bere ofer 27% din dieta necesar zilnic de aminoacizi, ca metionina i lizina, 29% din aminoacidul valin i 46% din fenilalanin, acetia fcnd parte din cei 20 aminoacizi denumii eseniali, deoarece constituie materia prim pentru crmizile vieii, proteinele. Se adaug substanele minerale i n special fosfaii, alturi de componeni ai complexului de vitamine B, care laolalt mresc capacitatea de suportare de ctre organism a alcoolului nglobat. Berea este i o butur igienic. Datorit pH - ului sczut, coninutului n alcool i substanelor amare din hamei, n bere nu se pot dezvolta i prin ea nu se pot transmite microbi patogeni. Consumatorul obinuit cu berea nu are contiina clar a efectului nutritiv benefic al unui consum moderat de bere, el o consum n special pentru efectul rcoritor i euforizant al acesteia, nu este interesat de compoziia chimic a berii, pentru el fiind valabil proverbul latin De gustibus non est disputandum sau i mai simplu este bun ceea ce mi place. Berea este folosit i pentru a prepara diverse alimente. Exist colecii de reete n care se utilizeaz berea ca principal ingredient.

9

Prin coninutul su de ap, vitamine, aminoacizi, flavonoide i minerale, berea se dovedete util (sau promite a fi) n numeroase condiii patologice: boli digestive: inapeten, hipoaciditate; boli renale: diureza provocat de bere favorizeaz eliminarea nisipului urinar prevenind formarea calculilor renali; boli cardiovasculare: consumul moderat de bere este pozitiv corelat cu prevenirea bolii ischemice coronariene, n special la persoanele de peste 40 de ani, brbai. Rezultate asemntoare au fost comunicate i n cazul hemoragiilor cerebrale, boli arteriale periferice. Contribuie la formarea globulelor roii datorit fierului coninut; sistemul nervos central, berea avnd un afect calmant spre deosebire de alte buturi alcoolice. De altfel, substanele amare din hamei-materia prim specific fabricrii berii- exercit un slab efect de obosire, ele fiind utilizate i n reeta producerii unor tranchilizante; compuii fenolici din bere, n special antocianii, cu mas molecular mic au rol bacteriostatic, efect cardioprotector i contracareaz crampele stomacale, contribuie la absorbia fierului i magneziului de ctre organism, au activitate antioxidant i putere reductoare; previne apariia alergiilor i intoxicaiilor de natur alimentar. Motivul este capacitatea de ndeprtare a substanelor chimice de adaos ce intr n compoziia alimentelor, n principal datorit alcoolului i substanelor din hamei; cancerul- acest flagel mondial pare a avea n bere un duman. Cercetri efectuate n Japonia ofer date cu privire la contracararea efectelor cancerigene ale unor compui ce se gsesc n hran n urma prelucrrii termice. Aceti compui au proprietatea de a determina transformarea celulelor normale n celule canceroase. Cercettorii au examinat eficiena a 24 diferite sortimente de bere din toat lumea de a contracara efectele unor amine heterociclice prezente n hrana obinut prin procesarea termic. S-a ajuns la concluzia c hameiul conine de fapt principiile active anticancerigene i c acestea sunt flavonoidele, substane ce s-au dovedit toxice fa de celula canceroas i indiferente fa de celula normal. S-a constatat ns, c cele mai bune efecte anticanceroase le-a avut berea neagr i cele mai slabe berea slab alcoolic, ceea ce arat c efectul este mai complex i nu se poate rezuma la aciunea singular a flavonoidelor. Antioxidanii derivai din mal i hamei au dovedit c au un potenial protector mpotriva dezvoltrii unor forme de tumori canceroase. Cercetrile vor continua n aceast direcie terapeutic a berii; dermatologia - beneficiaz de pe urma berii n special prin utilizarea drojdiei de bere n numeroase afeciuni. De altfel, n cosmetic, mtile cu drojdie de bere sunt bine cunoscute n tratamentul unor tulburri ale tegumentului, au aciune antiinflamatorie i de protecie a vaselor mici de snge. Dintre contraindicaiile consumului de bere putem aminti: persoanele care sufer de gut, gastrite hiperacide, ulcer; persoanele ce desfoar activiti care impun atenie i reacii psihice prompteconducerea auto, .a. Din numeroasele date existente n literatura de specialitate, se desprinde concluzia c, un consum moderat de bere este benefic pentru sntate i c aceast butur natural, oferit la parametrii cerui prin lege, are att caliti de aliment PINE LICHID -, de butur rcoritoare i, n anumite cazuri, de adjuvant al medicaiei. De aceea se consider ca o necesitate de ordin moral, medical, social, ca berea s fie recunoscut ca un produs cu larg adresabilitate, care nu trebuie situat alturi de buturi alcoolice tari, adesea contrafcute, fiind aa cum s-a artat prin argumentele prezentate o butur-aliment i n acelai timp, o butur-medicament. 10

2. MATERII PRIME FOLOSITE LA FABRICAREA BERIIPrincipalele materii prime folosite la fabricarea berii sunt: orzul (orzoaica) materie prim pentru fabricarea malului; nlocuitori ai malului; hameiul materie prim specific pentru fabricarea berii; apa; drojdia de bere; preparatele enzimatice, .a. Prof. dr. Anton Piendl din Mnchen, ntr-o expunere privind importana calitii materiilor prime utilizate la fabricarea berii arta c malul este sufletul berii, hameiul condimentul, drojdia este spiritul i apa corpul berii. 2.1. ORZUL (ORZOAICA) MATERIE PRIM PENTRU FABRICAREA MALULUI

Orzul-orzoaica este principala materie prim folosit pentru fabricarea malului. A fost cultivat din cele mai vechi timpuri, cu circa 7000 de ani .d.H., pentru prima dat n Orientul Apropiat. Orzoaica este menionat pentru prima oar abia n jurul anilor 4000 .d.H. n Europa, ca o form rar de orz, cultivat de greci i romani. n ara noastr orzul a fost cultivat nc din neolitic, de la nceputurile practicrii agriculturii. n prezent orzul-orzoaica este, dup gru, porumb i orez, cea de a patra cereal cultivat pe plan mondial, producia de orz-orzoaic reprezentnd circa 10% din totalul produciei de cereale. Orzul-orzoaica constituie principala materie prim pentru fabricarea berii, deoarece: boabele de orz-orzoaic au un nveli pios, aderent, care protejeaz germenele n timpul procesului de malificare; pe parcursul filtrrii mustului, nveliurile pioase ale boabelor formeaz stratul filtrant care asigur separarea corespunztoare a mustului de mal din plmada zaharificat; n timpul procesului tehnologic de obinere a mustului, malul din orz-orzoaic ofer cel mai bogat echipament enzimatic i substrat pentru aciunea enzimelor; berea fabricat din mal din orz-orzoaic este considerat a fi cea mai autentic, cu toate c s-a verificat experimental i la nivel industrial c i alte cereale (grul, secara, maniocul) pot conduce la obinerea malului; orzul-orzoaica este o plant foarte rspndit, care nu este folosit n alimentaia uman, puin pretenioas la condiiile de cultivare; orzul-orzoaica nu conine substane duntoare pentru gustul berii. Din punct de vedere botanic, orzul face parte din familia gramineelor i cuprinde urmtoarele grupe: soiuri cu dou rnduri de boabe pe spic (Hordeum distichum); soiuri cu ase rnduri de boabe pe spic (Hordeum hexastichum). n Romnia, majoritatea soiurilor de orz pentru bere aparin grupei Hordeum distichum, varietile nutans i erectum, care se mai numesc i orzoaic de primvar, cultivndu-se numai primvara. Soiurile cu ase rnduri de boabe pe spic, Hordeum hexastichum, varietatea pallidum, sunt cunoscute ca orz de toamn i se cultiv numai toamna. Datorit faptului c pe spic sunt ase rnduri de boabe, acestea sunt mai puin dezvoltate, cu nveliul pios mai gros i dau un randament n extract inferior soiurilor de primvar. Compoziia chimic a orzului destinat fabricrii berii este prezentat n tabelul 2. 11

Tabelul 2 Compoziia chimic medie a orzului destinat fabricrii malului pentru bere Componente Coninut, n [%] ap 1216 amidon 5465 proteine 914 lipide 23 substane minerale 23 substane polifenolice 0,10,3 celuloz 45 hemiceluloze 810 Amidonul este localizat n endosperm i reprezint componentul chimic cel mai important calitativ i cantitativ. Coninutul de amidon depinde de soiul de orz, condiiile pedoclimatice i tehnologiile de cultur utilizate. n timpul depozitrii, amidonul este folosit de embrion ca substan nutritiv. La fabricarea berii, constituie principala surs de extract a mustului de bere. Proteinele pot varia cantitativ foarte mult n funcie de soiul de orz, de condiiile pedoclimatice, tehnologiile de cultur. Din cantitatea total de proteine, numai 1/3 trec n bere, avnd influen asupra calitii berii, influennd culoarea, plintatea gustului, nsuirile de spumare, caracteristicile spumei, aroma berii i stabilitatea ei coloidal. Coninutul n proteine scade n timpul fabricrii malului i a berii, datorit hidrolizei enzimatice sau a coagulrii. Lipidele sunt prezente n orz n esutul aleuronic i n embrion. n proporie de 95% se gsesc sub form de trigliceride i n cantiti mici fosfolipide. Sunt insolubile n ap, rmn nemodificate la malificare i brasaj i se elimin cu borhotul de mal. Substanele minerale prezint importan pentru fiziologia bobului la germinare, pentru nutriia drojdiei la fermentare precum i pentru asigurarea condiiilor optime de pH a enzimelor ce intervin la brasaj, deoarece cele mai multe din ele formeaz sisteme tampon n must i bere. Substanele polifenolice sunt localizate n special n nveliul bobului i mai puin n endosperm. Dei sunt n cantitate mic, ele influeneaz att culoarea, gustul ct i stabilitatea coloidal a berii. Celuloza i hemicelulozele sunt substane de structur a nveliului bobului de orz, coninutul lor variaz cu gradul de coacere i cu condiiile climatice de cultur. Orzul conine cantiti importante de vitamine, n special din grupa B. Coninutul de vitamine, este prezentat n tabelul 3 (Stoicescu, A., 1999). n bobul de orz matur sunt prezente un numr relativ mare de enzime, care i sunt necesare ntreinerii activitii vitale. Aprecierea orzului destinat fabricrii malului este necesar deoarece calitatea orzului determin, n mare msur, calitatea malului i a berii precum i randamentele de fabricaie; se realizeaz att dup aspectul exterior, ct i dup proprietile fizice i chimice (Stroia, I., 1998). Aspectul exterior este foarte important n aprecierea orzului. Se examineaz: mirosul trebuie s fie plcut, fr miros de mucegai, asemntor paielor proaspete. Mirosul de mucegai denot c orzul a fost depozitat necorespunztor i pericolul ca germenele s fie afectat este foarte mare, fapt care influeneaz negativ capacitatea de germinare a bobului respectiv; culoarea trebuie s fie galben pai, cu strlucire caracteristic. Boabele de culoare nchis, spre brun i mat, indic faptul c orzul a fost recoltat la o umiditate ridicat; 12

fineea paleelor nveliurile subiri cu riduri fine, constituie indiciul unui soi de orz bun pentru bere, cu o cantitate mare de extract. nveliurile groase indic un orz de calitate inferioar. Tabelul 3 Coninutul mediu n vitamine a bobului de orz Vitamine Valoare [mg/kg orz] vitamina B1 5,72 vitamina B2 1,32 vitamina B6 3,52 acid pantotenic 6,60 colina 9,90 acid folic 0,59 biotina 0,13 vitamina PP 59,40 vitamina E 36,52 caroten 0,44

Principalii indicatori de calitate care se urmresc la aprecierea fizico-chimic a orzului sunt urmtorii: greutatea hectolitric, care variaz ntre 63 i 75 kg, este influenat de forma boabelor, de umiditatea acestora, de temperatura n momentul determinrii. Determinarea se bazeaz pe faptul c amidonul are cea mai mare greutate dintre componentele bobului de orz. Deci, cu ct greutatea hectolitric este mai mare, cu att soiul respectiv are un coninut mai mare de amidon; umiditatea este un factor care influeneaz randamentul n extract. Un orz cu umiditatea mai mare de 16% se ncinge i treptat i pierde capacitatea de germinare; masa a 1000 de boabe. Mrimea acestui indicator este proporional cu cantitatea de extract. Corelaia care exist ntre cei doi indicatori se prezint astfel: E = A 0,85 P + 0,15 G, n care: E coninutul n extract, % s.u.; A factor care variaz n funcie de soi; P coninutul n proteine, %s.u.; G masa a 1000 de boabe; energia de germinare procentul de boabe care germineaz, n condiii normale, dup 3 zile. Determinarea energiei de germinare se face la cel puin 45 zile de la recoltare, deoarece orzul proaspt recoltat se afl n aa numita pauz de germinare; capacitatea de germinare este unul dintre indicatorii cei mai importani ai orzului, deoarece numai boabele care germineaz vor fi utilizate la fabricarea berii. Capacitatea de germinare trebuie s fie de minimum 95%; sortimentul (uniformitatea). Cu ct bobul este mai mare, cu att raportul ntre cantitatea de endosperm i coninutul de coaj este mai mare, iar coninutul de proteine este mai mic. Se recomand ca orzul pentru bere s aib o uniformitate de minimum 80% (boabe cu dimensiuni peste 2,5 mm); farinozitatea, se determin prin examinarea aspectului seciunii bobului de orz obinut cu farinotomul sau cu diafanoscopul i trebuie s fie de minimum 80%; coninutul de proteine trebuie s fie ct mai sczut, ntre 911,5%. O cantitate mai mare creeaz dificulti pe parcursul procesului tehnologic i conduce la obinerea unei beri cu o stabilitate coloidal mai redus; coninutul n extract poate atinge valori de 80% n cazul orzoaicei de primvar, iar pentru orz numai 75%. Extractul reprezint substana util din bob i este 13

indicatorul care influeneaz n mod direct consumul specific. Componentul principal al extractului este amidonul; sensibilitatea la ap a orzului se determin ca diferen ntre energia de germinare stabilit la germinarea a 100 boabe de orz nmuiate cu 4 ml ap i cea la care nmuierea se face cu 8 ml ap i este corelat cu insuficiena n alimentarea cu oxigen a embrionului; condiioneaz germinarea i depinde de cantitatea de ap absorbit; coninutul de corpuri strine trebuie s fie ct mai mic, maximum 4%. Se consider corpuri strine: corpuri inerte minerale (praf, pmnt, nisip, pietri); corpuri inerte organice (paie, frunze, larve); semine de alte plante de cultur ; semine de buruieni; sprturi mai mici dect jumtatea bobului i boabe la care lipsete embrionul; boabe golae, la care lipsete mai mult de un sfert de nveli n zona embrionului. Criteriile analitice recomandate de European Brewing Convention (EBC) privind calitatea orzului pentru bere, precum i valorile orientative sunt prezentate n tabelul 4. Tabelul 4 Criteriile analitice recomandate de EBC pentru orz Criteriul recomandat Valoare Puritatea soiului [%] 9395 Umiditatea [%] 1215 Coninut n proteine [%] 911 Masa a 1000 boabe [g] 3745 Capacitatea de germinare, min. [%] 95 Energia de germinare, min. [%] 85 Sortimentul (cal.I + cal. a II-a), min. [%] 90 Boabe sparte i boabe strine, max. [%] 4 Factorii care influeneaz calitile tehnologice ale orzului pentru fabricarea malului sunt: soiul de orz; condiiile pedoclimatice; solul; agrotehnica i tehnologia utilizat; rezistena la frig, boli i ploi. Principalele corelaii care s-ar putea stabili ntre aceti factori i indicii de calitate ai malului, respectiv ai berii produs finit sunt: anul de cultur al orzului influeneaz: o randamentul n extract al malului; o diferena de extract ntre mciniul fin i grosier; o masa a 1000 boabe; o culoarea mustului i berii; o capacitatea de spumare a berii; o stabilitatea berii. solul influeneaz: o coninutul n azot al malului; o sortimentul (cal. I + cal.a II-a); 14

o randamentul n extract al malului; o activitatea -amilazic. aciunea combinat a anului i solului influeneaz: o producia la hectar; o sortimentul (cal. I + cal.a II-a); o coninutul n azot al malului. Soiul de orz. Din punctul de vedere al productorului de mal, un soi de orz destinat industriei berii trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: s fie omogen i de puritate varietal superioar; s prezinte o compoziie chimic superioar calitativ orzului furajer; boabele s fie de dimensiuni ct mai mari i cu capacitate de germinare de min. 95%; s prezinte nsuiri de malificare superioare, respectiv o dezagregare mecanic rapid, care s se realizeze cu pierderi minime i fr tehnologii auxiliare; s asigure un randament ridicat n extract. n privina aprecierii orzului, cultivatorii de orz i productorii de mal, de cele mai multe ori ns nu sunt de comun acord. Calitatea soiurilor de toamn este inferioar fa de cea a soiurilor de primvar, dar soiurile de toamn sunt cultivate pe scar mai larg i sunt preferate soiurilor de primvar, datorit produciilor mai ridicate cu 1020 %, comparativ cu soiurile de primvar. Pe plan mondial se fac n permanen cercetri n vederea gsirii unor soiuri care, pe lng faptul c trebuie s dea producii mari, s prezinte i caliti tehnologice pentru malificare, respectiv pentru folosirea lor n industria berii. Prin tehnici de inginerie genetic s-au creat soiuri noi de orz cu caliti tehnologice mbuntite, care conduc la maluri cu activitate enzimatic ridicat, cu capacitate mare de solubilizare. De exemplu, n Frana, selecia unor soiuri bune de orz pentru mal se realizeaz pe baza unei liste anuale alctuit de Asociaia Productorilor de Mal (din cele cinci antreprize constituite n industria francez de mal, patru aparin direct sau indirect celor cinci mari productori ai lumii, care produc 25% din producia mondial de mal) n vederea unei bune omogeniti, a unei capaciti de germinare superioare, unei bune snti sub aspect biologic a produsului i a unui coninut proteic optim. Legturile strnse pe care productorii de mal le au cu cultivatorii de orz permit acestora s exercite o influen asupra produciei de orz, precum i asupra calitii acesteia. Cele mai renumite soiuri cultivate n prezent sunt: n Germania Alexis, Krona, Lenka, Hami, Wisa, Bistrana, Salome, .a.; n Frana Volga, Triumph, Nomad, Beka, Aurora, .a.; n Cehia i Slovacia Rubin, Orbit, Perun, Galant, Krystal, Hanna; n Anglia Blenheim, Chariot, Proctor, Pioneer, .a. Dintre soiurile de orz cultivate n Romnia cele mai cunoscute sunt: Adi, Andra, Aura, Bonus, Dana, Ditta, Dvoran, Farmec, Miraj, Precoce, Prima, Rapid, Productiv, Victoria, Trumpf, Turdeana, .a. Identificarea soiului de orz reprezint un criteriu modern de evaluare a calitii orzului pentru fabricarea malului. Metodele de identificare se refer la: -examenul botanic al orzului; -electroforeza fraciunilor B i C ale hordeinei. Dei metoda a doua de identificare permite evaluarea omogenitii unui lot de orz, totui nu se realizeaz o difereniere a tuturor soiurilor prezente. Numai examenul botanic poate realiza acest lucru, completnd metoda prin electroforez, mpreun contribuind, dup anul 1980, la ameliorarea puritii soiurilor de orz destinate fabricrii malului pentru bere. Clima. Orzul este o cereal puin pretenioas la condiiile de clim, fiind planta cu cea mai ntins arie de cultur, de la cercul polar n nord, pn la ecuator, 15

n sud. n Europa orzul atinge altitudinea de 1900 m n Alpi, iar n Asia 4700 m n Tibet. Orzul de toamn suport temperaturi de -15 0C -300C (dac este acoperit cu un strat protector de zpad). Orzoaica de primvar este mai pretenioas, necesitnd un climat continental, echilibrat; este sensibil la temperaturi sub 100C. n primele 34 sptmni dup rsrire, orzoaica de primvar prefer temperaturi ntre 5150C, iar n faza de formare a bobului, pn la maturare, temperatura optim este cea care oscileaz n jurul valorii de 180C, cu limite ntre 12240C. Umiditatea influeneaz ntr-un grad ridicat evoluia culturilor de orz i orzoaic n diferite faze de vegetaie. n ara noastr pentru orzul i orzoaica de toamn zona foarte favorabil de cultur cuprinde: cmpia din vestul rii, sudul Olteniei i Munteniei, unde n timpul toamnei condiiile sunt propice rsririi, iernile sunt blnde, iar primvara nu se nregistreaz oscilaii mari de temperatur; zona favorabil este constituit din partea estic a cmpiei de vest, partea nordic a cmpiei de sud, Brganul, Dobrogea, silvostepa Moldovei i cea a Transilvaniei. Pentru orzoaica de primvar zona foarte favorabil de cultur cuprinde: ara Brsei, depresiunile Sfntu Gheorghe i Trgu Secuiesc, Lunca Someului i Podiul Sucevei; zona favorabil include vile Criurilor, Arieului, Mureului, Oltului, Cmpia Timiului, unele poriuni din Podiul Someului, Valea Siretului i dealurile subcarpatice din Moldova (Salontai, Al., et al.,1996). Solul. Cerinele fa de sol ale orzului sunt mai mari, comparativ cu cele ale grului i, ca i n cazul climei, soiurile de orzoaic sunt mai pretenioase dect cele impuse de orz. Motivele acestui comportament se explic prin perioada de vegetaie relativ scurt, timp n care se asimileaz substanele nutritive din sol; volumul rdcinii orzului este mai redus dect cel al grului, orzul prefer soluri fertile. Orzoaica prefer soluri cu textur mijlocie, din tipurile brune de pdure, brun-podzol i cernoziomurile degradate. Nu sunt recomandate solurile nisipoase sau cele cu exces de umiditate. Principalele cerine fa de sol sunt: adncimea i permeabilitatea; capacitatea de reinere a apei; aerisirea corespunztoare; concentraie mare n humus i calciu; concentraie mare n substane uor asimilabile; soluri uor acide pn la alcaline (pentru orz pH-ul optim al solului este 6,57,5; pentru orzoaic pH-ul optim al solului este 5,07,5). Tehnologia de cultivare. Tehnologia aplicat culturii orzului destinat fabricrii malului pentru bere este diferit de cea destinat cultivrii orzului furaj. Durata de vegetaie, de la semnat la recoltare, este de 270280 de zile pentru orzul i orzoaica de toamn i de 100120 de zile pentru orzoaica de primvar (Salontai, Al., et al.,1996). Rotaia culturii. Monocultura de orz favorizeaz nmulirea n sol a microorganismelor, bolilor i duntorilor specifici cerealelor, precum i gradul de atac al acestora, determinnd efectul de declin(Debruck, 1977). Orzoaica de primvar se recomand s se cultive dup cartofi, sfecl de zahr, porumb i floarea soarelui, dup ce resturile vegetale au fost bine mrunite i ncorporate n sol. Pentru orzul i orzoaica de toamn sunt considerate bune premergtoare ndeosebi plantele din alte familii botanice, care elibereaz devreme terenul, cum ar fi: leguminoasele (mazrea, fasolea, soia), rapia, inul, floarea soarelui, cartoful. Fertilizarea solului. Stabilirea dozei optime de ngrminte se determin numai n funcie de planta premergtoare, starea de fertilitate a solului, gradul de umiditate, ngrmintele administrate n anii precedeni, producia ce se dorete a 16

se obine; datorit sistemului radicular mai puin dezvoltat i cu o capacitate mai mic de valorificare a substanelor nutritive mai puin solubile n sol, la care se adaug i perioada de vegetaie relativ scurt, aplicarea ngrmintelor influeneaz pozitiv calitatea produciei. O importan major o reprezint i raportul ntre diferitele ngrminte, respectiv ntre azot, fosfor i potasiu. Cercetrile efectuate n ultimii ani, au artat c pentru orzoaic se pot da urmtoarele ngrminte la hectar: azot 40 kg; fosfor - 90120 kg; potasiu - 120150 kg. Avnd n vedere c azotul influeneaz coninutul n substane proteice al boabelor de orz, fertilizarea cu acest element chimic poate fi n favoarea sau n detrimentul calitii orzului destinat fabricrii malului pentru bere. ngrmintele cu fosfor influeneaz maturarea plantei i formarea boabelor mari, bogate n amidon, iar n cazul orzului de toamn contribuie la creterea rezistenei la frig, asigurnd n acelai timp i o bun rezisten la cdere i boli. ngrmintele cu potasiu au o importan deosebit pentru cultivarea orzului, prin rolul potasiului n transportul hidrailor de carbon i acumularea lipidelor, n creterea rezistenei la boli, la cdere, la secet i frig, influennd n mare msur calitatea recoltei (Salontai, Al., et al.,1996). Epoca de semnat influeneaz direct principalii indicatori de calitate ai orzului, ntrzierea momentului avnd drept consecine: scderea dimensiunii boabelor; scderea uniformitii boabelor; creterea coninutului de substane proteice; scderea procentului de boabe ntregi i pline. Recoltarea i depozitarea. Maturizarea bobului de orz este, n mare msur, influenat i de condiiile meteorologice din anul recoltrii. Astfel, cu ct exist o durat mai lung cu temperatura mai ridicat nainte de recoltare, cu att i durata de maturare a bobului, dup recoltare, este mai mic. Desigur c, i modul de recoltare influeneaz calitatea orzului. Studiile comparative ale diferitelor moduri de recoltare (combin, secertoare, coas) au artat c cele mai bune rezultate se obin atunci cnd treieratul are loc dup o depozitare n stoguri a orzului, timp n care se atinge maturitatea fiziologic a bobului. Recoltarea se realizeaz mai devreme dect la gru, ntr-un timp scurt, de maximum 35 zile, pentru a se evita pierderile datorate rezistenei mai sczute la scuturare comparativ cu grul (Salontai, Al., et al., 1996). O importan deosebit o reprezint att umiditatea orzului la recoltare, care nu trebuie s depeasc 15%, ct i modul cum se realizeaz condiionarea i depozitarea orzului, pentru evitarea degradrilor calitative, pn la ieirea lui din repausul de germinare i trecerea lui n procesul de malificare. Rezistena la frig, boli i ploi. Cele trei tipuri de rezisten sunt caracteristice de soi i pot fi mbuntite prin ameliorare. n marea parte a zonelor de cultur acioneaz numai unul sau mai muli factori nefavorabili, cum sunt: temperaturile sczute; oscilaiile mari de temperatur; seceta din timpul iernii; crusta de ghea; desrdcinarea i asfixierea plantelor. Rezistena la precipitaii depinde de soi, mai rezistente fiind soiurile cu paiul scurt i dur. O rezisten slab la ploi poate conduce la scderea recoltei (culcarea la sol), contribuind la ncetinirea i perturbarea procesului de maturare. n concluzie, orzul este cereala tradiional utilizat ca materie prim sub form de mal la fabricarea berii. Prin datele prezentate, am artat c, de calitatea orzului depinde n cea mai mare msur calitatea berii. 17

2.2. NLOCUITORII MALULUI nlocuitorii malului se folosesc ntr-o proporie variabil, ce poate reprezenta 1050% din totalul cantitii de mal folosit n procesul de obinere a berii. Utilizarea lor este avantajoas din punct de vedere economic, deoarece produc un extract mult mai ieftin dect cel obinut n cazul malului i mai puin n ceea ce privete calitatea berii finite. nlocuitorii malului se folosesc pentru corectarea fermentescibilitii mustului, pentru mbuntirea stabilitii spumei, pentru modificarea culorii berii sau pentru ajustarea aromei produsului finit. nlocuitorii malului se pot clasifica dup mai multe criterii, de exemplu: dup locul n care se adaug n procesul tehnologic de fabricare a berii; dup necesitatea prelucrrii prin fierbere; dup originea i gradul lor de prelucrare necesar pentru utilizarea n industria berii. n prezent, n industria berii se utilizeaz urmtoarele categorii de nlocuitori ai malului: nlocuitori care se adaug n cazanul de plmdire; nlocuitori adugai n cazanul de fierbere a mustului; nlocuitori care se adaug nainte de fermentaia secundar; nlocuitori care pot fi adugai n berea finit, pentru a conferi produsului finit gust dulce i diverse arome. nlocuitorii malului care se adaug n cazanul de plmdire poart denumirea i de nemalificate, sunt reprezentai de: cereale brute (orz, gru, secar, porumb, .a.); cereale prjite sau torefiate; fulgi din cereale (de porumb, orez, orz, gru sau ovz); fraciuni rafinate obinute din boabe de cereale dup mcinare (de exemplu griuri de porumb, sorg, brizura de orez, .a.); cereale sub form de fin; amidon de cartofi sau tapioca. nlocuitorii malului care se adaug n cazanul de fierbere pot fi materiale sub form solid sau sub form de siropuri i sunt reprezentate de: zaharoz; zahr invertit; hidrolizate de amidon; extracte de mal; siropuri de cereale. Aceste materiale se adaug ca surse de glucide, n primul rnd, dar, n cazul unora dintre ele i ca surs de azot solubil sau micronutrieni pentru drojdie. nlocuitorii malului care se adaug nainte de fermentaia secundar sau care se adaug n berea finit sunt reprezentai de: siropuri de dextroz; zaharoz; zahr invertit; izosiropuri; caramel. Cerealele brute. Principalele cereale nemalificate care se pot folosi ca nlocuitori ai malului n industria berii sunt prezentate n tabelul 5. Coninutul ridicat n lipide al unor cereale reprezint un inconvenient pentru obinerea unor beri de calitate. Din acest motiv, n prezent, se folosete foarte rar

18

ovzul, n timp ce porumbul, sorgul sau orezul se prefer a se utiliza sub form degerminat sau descojit. Tabelul 5 Compoziia chimic a principalelor cereale nemalificate utilizate n industria berii (% n raport cu s.u.) Alte substane Denumire Glucide Lipide Proteine Celuloz Cenu neazotoase Orz 71 2,5 11,8 5,7 4,0 3,1 Gru 76 2,0 14,5 2,9 2,8 2,2 Secar 74 2,0 13,5 2,4 5,8 2,4 Ovz 61 6,1 13,4 12,4 2,4 3,5 Porumb 70 5,8 11,6 4,2 7,6 1,2 Sorg 70,7 3,0 10,9 2,3 2,1 Orez 81 0,5 9,0 2,3 0,4 Porumbul este folosit de mult timp ca nlocuitor parial al malului, el prezentnd n comparaie cu alte cereale avantajul c se produce n cantitate mare i are un coninut mai ridicat n amidon. Se poate utiliza la plmdire-zaharificare sub form de fin, griuri, amidon din porumb ct i alte deeuri care rezult de la obinerea mlaiului. Prin adaos de porumb n procent de maximum 30% se obin beri cu o bun plintate i un gust dulceag. Orezul se folosete ca nlocuitor al malului n special n rile mari productoare de orez n proporie de pn la 40%. La noi n ar se folosete brizura de orez, deeu care rmne de la decorticarea orezului, n proporie de 1520%. Se caracterizeaz printr-un coninut mai mare de amidon i unul redus de proteine i lipide i se adaug direct n cazanul de plmdire, obinndu-se beri de culoare mai deschis, cu spum mbuntit, dar cu o plintate redus. Orzul se poate utiliza n proporie de pn la 1520% sub form de orz mcinat, fulgi din orz descojit sau nedescojit, sirop de orz, direct n cazanul de plmdire. Se folosete de obicei, orzul cu energie sczut de germinare, care nu poate fi malificat. Prin folosirea unor procente mai mari de nlocuire a malului cu orz apar dificulti la filtrarea plmezii, la fermentare, la limpezire i filtrarea berii finite, deoarece -glucanii rmn nesolubilizai. Pentru a se evita aceste neajunsuri se utilizeaz preparate enzimatice care degradeaz substanele insolubile ce provin din orz. Grul se folosete rar ca cereal nemalificat, dar se folosete sub form de gru malificat la obinerea berii din gru n proporie de 5060%. Nu se utilizeaz grul cu coninut ridicat de proteine i se poate aduga direct la plmdire. Sorgul se poate folosi sub form mcinat sau sub form de griuri i se recomand o prelucrare separat a acestuia n cazanul de cereale nemalificate, deoarece amidonul de sorg are temperatura de gelatinizare mai ridicat dect cea a malului. Modul n care se utilizeaz aceste cereale la plmdire depinde de temperatura de gelatinizare a amidonului. Cerealele ale cror amidon prezint o temperatur de gelatinizare superioar temperaturii de gelatinizare a amidonului din mal sunt supuse mai nti fierberii. n cazul cerealelor a cror temperatur de gelatinizare este egal sau mai mic cu cea a amidonului de mal, acestea se pot folosi la brasaj direct n amestec cu malul. Cereale tratate termic. Din aceast categorie fac parte boabele de orz prjite sau torefiate ce prezint avantajul unei uoare prelucrri prin mcinare, dar prezint inconvenientul obinerii unor extracte mai mici dect cele obinute n cazul cerealelor brute. Prjirea boabelor se realizeaz fie prin metode directe n instalaii cilindrice 19

rotative, fie prin metode indirecte, folosind aer fierbinte, evitndu-se astfel carbonizarea boabelor. Boabele prjite se utilizeaz n diferite procente la fabricarea berilor brune sau speciale, conferindu-le o arom i culoare caracteristic. Fulgii de cereale. Fulgii de cereale utilizai n industria berii se obin din boabe de orz, gru sau ovz, fie din griuri de porumb, mai rar, din griuri de orez. Dintre avantajele utilizrii fulgilor de cereale la fabricarea berii sunt: manipulare uoar i adugare direct n cazanul de plmdire alturi de malul mcinat; coninut sczut n azot solubil al mustului obinut prin adaos de fulgi de cereale; contribuie redus asupra aromei produsului finit. Cereale sub form de fin. Se pot folosi, n general finuri din toate tipurile de cereale. De exemplu, prin utilizarea finii de gru se reduce nivelul de azot solubil al mustului de bere, berea rezultat prezint o stabilitate coloidal avansat, respectiv o conservabilitate mai mare. Zahrul. Pentru mrirea produciei de bere ct i pentru creterea coninutului mustului n glucide fermentescibile se adaug uneori n cazanul de fierbere zahr, glucoz sau zahr invertit, cu 1520 minute nainte de terminarea fierberii mustului cu hamei. Pentru unele tipuri de bere, zahrul se adaug i nainte de filtrarea berii pentru realizarea extractului primitiv dorit sau pentru a obine nsuirile specifice dorite ale berii (de exemplu, berea caramel). Se poate folosi zahr rafinat ce conine peste 99,9% zaharoz sau sirop de zaharoz cu 66% extract, care se dizolv uor n timpul fierberii mustului. Glucoza obinut prin hidroliza cu acizi a amidonului din cereale sau cartofi se adaug i ea n timpul fierberii mustului cu hamei, obinndu-se beri cu un coninut mai ridicat n alcool. Zahrul invertit obinut prin hidroliza zaharozei cu acizi diluai se folosete n special pentru ndulcire i arom. Se pot folosi i amestecuri de glucide fermentescibile (primings) formate din zaharoz i zahr invertit i uneori hidrolizate de amidon. De exemplu, un astfel de amestec care se comercializeaz sub form de sirop este format din 55% zahr invertit i 45% zaharoz. Zahrul i glucoza se mai utilizeaz la obinerea caramelului necesar pentru obinerea berilor brune speciale, conferindu-le gust specific i o culoare nchis. Extractele de mal i siropurile de cereale. Extractele de mal se obin prin concentrarea mustului de bere prin evaporare la presiune redus sub forma unui sirop i se utilizeaz prin adugare direct n cazanul de fierbere fiind o surs suplimentar de extract pentru mustul de bere. Deoarece extractele de mal sunt n general scumpe, n prezent se obin produse sub form de sirop prin prelucrarea boabelor de cereale cu ajutorul enzimelor. Aceste siropuri se utilizeaz ca nlocuitori ai mustului de mal i se caracterizeaz printr-un coninut redus n azot i zinc, ceea ce poate limita procesul de fermentaie. Siropurile de cereale se utilizeaz ca adaosuri n cazanul de fierbere n scopul creterii capacitii de producie n fabricile de bere n condiiile folosirii aceluiai echipament sau pentru producerea de musturi cu coninut ridicat n extract. 2.3. HAMEIUL MATERIE PRIM SPECIFIC N INDUSTRIA BERII Hameiul este o materie prim specific foarte important pentru fabricarea berii, rolul su situndu-se imediat dup mal, reprezint condimentul care se adaug berii. Pe plan mondial ntreaga producie de bere se realizeaz cu hamei sau cu produse derivate din hamei. Pn n prezent nu a fost gsit nici o substan chimic sintetic care ar putea s nlocuiasc cu succes lupulina din conurile de

20

hamei, deci hameiul se bucur de privilegiul de a fi unica materie prim specific utilizat la fabricarea berii. Hameiul se folosete n industria berii deoarece acesta: confer gust amar i arom specific berii; mbuntete spuma i stabilitatea coloidal a berii; prezint aciune antiseptic, fiind un conservant natural al berii. Pe lng fabricarea berii, hameiul se mai utilizeaz n industria farmaceutic pentru hopein un alcaloid narcotic prezent n conurile de hamei folosit n compoziia unor medicamente cu aciune somnifer. Sub form de decoct, hameiul este folosit mpotriva cderii prului, iar uleiurile eterice au proprieti bactericide, ndeosebi tuberculostatice. Ceaiul din conuri de hamei se folosete n remediile fitoterapeutice mpotriva calculilor renali pe baz de urai. Xanthohumulonul este un antioxidant din hamei cu rol n combaterea colesterolului, bolilor de inim, de cancer, precum i boala Alzheimer conform rezultatelor recente a unor cercettori americani. Hameiul este utilizat i ca adaos n diferite preparate culinare, cum ar fi la prepararea crnailor, salatelor i chiar n pine. De exemplu lstarii tineri, tiai i amestecai cu oet, ulei, piper i sare reprezint ingredientele unei specialiti care se gsete pe piaa Germaniei. Planta de hamei i are originea n planta slbatic din Europa i Asia de Vest. S-a cultivat din cele mai vechi timpuri la prepararea buturilor i ca ingredient n supe sau salate, primele popoare care au utilizat hameiul au fost babilonienii i egiptenii cu 45 mii de ani .d.H. Hameiul este o plant peren cu durata de via de 3050 de ani, fiind productive numai plantaiile de 2025 de ani. Hameiul este o plant care necesit anumite condiii de cultur, un sol fertil, temperaturi i zile nsorite vara, o anumit umiditate a solului. n prezent hameiul se cultiv n aproximativ 30 de ri. Cel mai mare productor sunt S.U.A., urmate de Germania, China, Cehia i Anglia. Cea mai mare regiune de cultur a hameiului din ntreaga lume este regiunea Hallertau din Germania (de exemplu, n 1994 existau 3300 cultivatori de hamei i 160 usctorii de hamei, suprafaa de cultur a fost de 17360 ha din suprafaa total a Germaniei pe care s-a realizat din recolta mondial de hamei). Suprafaa mondial cultivat cu hamei n 1992 de 91782 ha a sczut n 1998 la 60111 ha cu o producie de hamei de 94610 mii tone, iar n 1999, aceasta a fost de 57000 ha cu o producia de 95451 mii tone. n ara noastr zona favorabil de cultur o reprezint podiul Transilvaniei (n judeele Alba, Braov, Cluj, Hunedoara, Mure, Sibiu), iar dintre soiurile care s-au adaptat cel mai bine i prezint nsuiri tehnologice ridicate sunt soiurile englezeti Northern Brewer i Brewers Gold, soiul belgian Record i soiul Hller Bitter importat din Germania. n ultimul timp, suprafeele cultivate cu hamei n ara noastr s-au redus extrem de mult. Pe o parte din suprafee au rmas butai de hamei care ns se slbticesc n cmp. Planta de hamei aparine din punct de vedere botanic familiei Cannabisaceae, genul Humulus, specia Humulus lupus. Este o plant dioic, cu florile feminine i masculine pe tulpini diferite. La fabricarea berii se folosete, din planta de hamei, numai inflorescena femel, conul de hamei, care conine, ca substane specifice, substanele amare i uleiurile eterice. Formarea conurilor de hamei se declaneaz la 58 zile dup nflorire, la sfritul lunii iunie i nceputul lunii iulie sub form de inflorescene compuse din 2060 flori care se dezvolt la baza frunzelor, ciclul de formare a conurilor fiind de 2030 de zile. Cultivarea plantelor de hamei masculine este interzis de legislaie, iar plantele de hamei n stare slbatic au fost distruse. Pe msura creterii lor, conurile iau forma caracteristic soiului.

21

Conurile de hamei se culeg la maturitate tehnologic i n decursul a maxim zece zile dup atingerea maturitii tehnice, cnd conurile prezint o form compact cu bracteele strnse lng ax i culoarea galben-verzuie, iar la strngerea ntre degete revin la forma iniial, bracteele devin elastice i lipicioase, lupulina trecnd de la culoarea argintie la culoarea galben-aurie. Conurile de hamei trebuie s fie bine nchise, nevtmate, de mrime medie, corespunztoare soiului de hamei, iar pedunculul s fie fin i scurt. Aroma hameiului trebuie s fie plcut, fin i suficient de intens, existnd diferene din acest punct de vedere ntre diferitele soiuri. Hameiul nu este lsat s ajung la maturitate fiziologic, cnd conurile se deschid i capt o culoare roie, glbuie sau brun roiatic, lupulina devine portocalie sau brun-roiatic, iar aroma este mult mai slab. n Romnia hameiul ajunge la maturitate tehnologic ncepnd din a doua decad a lunii august n cazul soiurilor timpurii i se termin n prima decad a lunii septembrie la soiurile tardive. Prezena fructelor n conuri depreciaz calitatea acestora, prin scderea coninutului n lupulin i fineea aromei. Recoltarea hameiului se poate face manual sau mecanizat. Dup recoltare, deoarece conine 7580% ap, hameiul se usuc artificial n usctoare cu aer cald, pn la umiditatea de 1012%, temperatura maxim de uscare este 550C, la temperaturi mai ridicate sunt distruse substanele amare i de arom. Uscarea se consider terminat cnd codiele i axul conului se rup la ndoire. Dup uscare, hameiul se sorteaz pe caliti i se ambaleaz n diferite tipuri de ambalaje dup o presare prealabil: baluri, baloturi, n cilindri din tabl zincat sau n lzi. Coninutul n substane utile ale hameiului depind nu numai de soi ci i de pregtirea dup recoltare precum i de condiiile de depozitare a hameiului. Depozitarea hameiului dup uscare se realizeaz n ncperi special amenajate, bine izolate, prevzute cu sistem de rcire ce permit meninerea unei temperaturi de 020C i iluminate artificial, deoarece lumina natural degradeaz substanele utile din hamei. n decursul depozitrii timp de un an, la temperaturi de 040C au loc pierderi de acizi amari cuprinse ntre 8 i 45% i de uleiuri eterice de 1524%. La depozitarea necorespunztoare a hameiului acesta poate suferi modificri nedorite ale compoziiei chimice, substanele amare i uleiurile eterice pot suferi oxidri cu transformarea n substane nedorite care influeneaz negativ valoarea tehnologic a hameiului. Prin prelungirea timpului de depozitare n condiii necorespunztoare a hameiului apare un miros neplcut, persistent datorat formrii de acizi volatili prin scindarea oxidativ a resturilor acil din acizii amari (Berzescu, P.,et al., 1986). Cultura hameiului este privit ca o activitate rentabil. Exist un numr mare de soiuri de hamei de cultur, rspndite n special n Europa, Statele Unite ale Americii i Australia. Soiurile de hamei poart de obicei denumirea regiunii de cultivare. Specialitii din domeniu au efectuat diferite clasificri a numrului mare de soiuri de hamei, una dintre acestea este cea care clasific soiurile dup urmtoarele criterii (Salontai, Al., et al., 1996): culoarea lstarilor tineri i a coardelor: o soiuri cu lstari i coarde roii; o soiuri cu lstari i coarde verzi; o soiuri cu lstari i coarde de culoare violet; o soiuri cu lstari i coarde de culori intermediare; perioada de vegetaie: o soiuri timpurii, cu perioada de vegetaie de 100120 zile, mai srace n substane amare, dar mai aromate; 22

o soiuri semitimpurii, cu perioada de vegetaie de 121130 zile; o soiuri semitardive, cu perioada de vegetaie de 131140 de zile; o soiuri tardive, cu perioada de vegetaie de 140150 zile sau chiar mai mult , bogate n substane amare i arom mai slab. nsuirile tehnologice: o soiuri pentru arom, se cultiv n Europa, ntr-o serie de regiuni tradiionale, precum Hallertau, Tettnag, Hersbruk, Jura i Spalt n Germania, Saaz n Cehia, precum i Backa i Sabinja n Iugoslavia. La acestea se adaug unele soiuri americane Fuggle, Willamette i Cascade; o soiuri predominant amare: Goldbrauer, Nordbrauer, Record, Orion n Europa, la care se adaug Cluster, Gaqlena, Eroica, Nugget i Olimpic n America; o soiuri cu nsuiri mixte, de exemplu, soiul Chinook. Comitetul European pentru cultura hameiului clasific hameiul din producia mondial, dup nsuirile brasicole, n patru grupe (Stroia, I., et al., 1998): grupa A hamei aromatic, foarte fin, cuprinde soiurile: Saaz, Spalt, Tettnang, Strisselspalt, etc.; grupa B hamei aromatic, cu soiurile: Hallertau, Hersbruck, Hll, Perle, Golding, Fuggle, Cascade, Aroma, etc.; grupa C hamei comun, cu soiurile: Sighiorean, Record, Orion, Kent, etc.; grupa D hamei cu valoare amar ridicat, de exemplu soiurile Northern Brewer, Brewers Gold, Cluster, Bullion, Pride of Ringwood. Principalii indicatori de calitate ale acestor grupe de hamei sunt prezentate n tabelul 6. Tabelul 6 Indicii de calitate ai hameiului destinat fabricrii berii Coninutul n: Valoarea amar Grupa de hamei Acizi amari universal [%/s.u.] [%/s.u.] Grupa A 3,8 4,5 Grupa B 5,5 6,0 Grupa C 5,1 6,2 Grupa D 9,7 10,3 Specialitii recomand ca ntr-o plantaie de hamei s se cultive 34 soiuri cu perioad de vegetaie diferit, pentru ealonarea recoltrii pe o perioad mai ndelungat n concordan cu momentul maturitii optime a conurilor. Locul de cultur este hotrtor pentru acelai soi de hamei. Dezvoltrile din domeniul biologiei moleculare i al biotehnologiei permit cultivarea de hameiuri i cu proprieti agricole i calitative mbuntite. n ultimii ani, cultivatorii de hamei i specialitii din industria berii, i-au ndreptat atenia asupra unor aspecte de cercetare n domeniul plantei de hamei, care marcheaz industria berii de la materia prim la produsul finit. Viitorul hameiului va fi caracterizat de aplicarea unor metode de ameliorare a soiurilor actuale, de obinere a unor noi varieti de hamei, de ameliorare a procedeelor fitotehnice aplicate culturilor de hamei, gsirea unor condiii ecologice de cultivare propice hameiului, de selecionare a unor soiuri cu nalt rezisten fa de bolile criptogamice i duntori, selecionarea de soiuri performante din punctul de vedere al randamentului n acizi alfa amari. n domeniul cercetrilor se vor avea n vedere urmtoarele aspecte: 23

creterea produciei specifice; mbuntirea caracteristicilor de cultur; micorarea coninutului de azot, prin eliminarea sau reducerea de ngrminte chimice (ageni fitopatologici, nitrai); evitarea contaminrii plantei de hamei cu metale grele ce pot proveni din agenii de stropire, utilizai pentru protecia plantei de hamei; luarea n considerare a criteriilor ecologice n determinarea zonrii geografice a culturilor de hamei; introducerea unor biotehnologii moderne i unor metode eficace ale analizei genomului n selecii pentru sporirea productivitii culturilor de hamei; asigurarea unor bune condiii fitosanitare; aplicarea de strategii eficiente legate de producia de hamei corelate cu comerul de hamei i producia de bere; obinerea unui hamei de calitate superioar prin: o selecionarea i promovarea unor varieti de hamei purttoare ale unor caliti aromatice de remarcabil finee; o obinerea i promovarea unor soiuri cu grad ridicat de rezisten fa de boli i duntori. Genetica urmeaz s joace un rol primordial n cultura hameiului mileniului trei, n sensul crerii de noi soiuri de mare productivitate, dar i cu nsuiri organoleptice superioare, cum ar fi de pild soiuri cu un coninut ridicat de acizi alfa aromatici (Gusic, V., 2000). Compoziia chimic a conurilor de hamei este prezentat n tabelul 7. Tabelul 7 Compoziia chimic medie a hameiului Valoare [%] Componente ca atare % / s.u Ap 1012 Rini totale 1221 1423 Uleiuri eterice 0,52,5 0,62,8 Glucide 49 4,510 Proteine 11,520 1322 Celuloz 1017 1119 Polifenoli 414 4,516 Substane minerale 711 812 Lipide max.3 max.3,4 Compuii chimici cei mai valoroi sunt rinile amare care, dup solubilitatea n diferii solveni i dup capacitatea de a forma sruri cu acetatul de plumb sunt reprezentate de mai multe componente prezentate n figura 2 (Stoicescu, A., 1999). Solubilitatea acizilor -amari n must depinde de pH-ul i temperatura de fierbere a mustului. Ei sunt compuii chimici cei mai importani la fabricarea berii i se prezint sub forma a cinci omologi. Dup Narziss, acizii alfa amari reprezint 412% din compoziia chimic a conurilor de hamei. Substanele amare au nsuiri bacteoriostatice, inhibnd dezvoltarea anumitor microorganisme n must i bere. Valoarea amar a unui hamei proaspt se poate calcula cu formula lui Wllmer: valoarea amar = -acizi amari + 24

acizi amari 9

Pentru caracterizarea hameiurilor vechi, Kolbach a stabilit urmtoarea formul: valoarea amar = 100 Va 0,4 b , n care: 100 2,2 b

Va - valoarea amar dup Wlmer; b - proporia de rini tari din rinile totale. n prezent, hameiurile se caracterizeaz prin valoarea amar universal (UBW) determinat dup metoda Pheninger i Schur. Dup aceast metod, valoarea universal este urmtoarea:

E 279 115 [mg/g], n care: m E279 extincia extractului cloroformic la lungimea de und de 279 nm; m masa probei de hamei, n grame. Pe baza cromatografiei de nalt performan i a metodelor EBC de analiz a substanelor amare s-a demonstrat c valoarea amar este foarte diferit la diverse tipuri de bere. n acest domeniu lipsesc nc experiene care s stabileasc o legtur ntre distribuia substanelor amare i nsuirile senzoriale.valoarea amar universal = HameiExtracie cu metanol i eter dietilic, la rece

Rini totaleExtracie cu hexan

Rini tari, insolubile n hexan (~1%)

Rini moi, solubile n hexan (~16%)

Substane precipitabile cu acetat de plumb: - -acizi amari (~7%):-humulon -cohumulon -adhumulon -posthumulon -prehumulon

Substane care nu precipit cu acetat de plumb: - -acizi amari (~5%):-lupulon -colupulon -adlupulon

- hulupone - acizi humici - rini moi necaracterizate

Fig.2. Componentele rinilor totale din hamei

25

Uleiurile eseniale dau hameiului i berii aroma caracteristic. Sunt constituite din circa 200 compui chimici care se grupeaz n hidrocarburi terpenoide (7075%) i compui cu oxigen (2530%). Dup Kunze, aceste substane se clasific astfel: Hidrocarburi terpenoide: o Monoterpene: mircen, max. 60% din total; o diterpene: dimircen; o sesquiterpene: -cariofilen, max.15% din total; humulen (040%); o ali compui fr oxigen; Compui cu oxigen: o mono, di i sesquiterpene oxigenate; o ali compui cu oxigen; o terpene cu oxigen i sulf, ali compui; Compui cu sulf fr oxigen. Celelalte substane din compoziia chimic a hameiului, dei se afl n cantiti relativ mari, nu prezint valoare tehnologic deosebit, iar influena lor asupra compoziiei mustului i a berii este nensemnat i datorit cantitii mici de hamei utilizat la fierberea mustului de bere. Odat cntrit i obiectiv certificat, hameiul este furnizat de ctre cultivatori ctre punctele de depozitare la rece, unde este descrcat pentru a se lua mostre i pentru a fi analizat n ceea ce privete calitatea, umiditatea i coninutul de acizi alfa. Aprecierea hameiului pentru fabricarea berii se realizeaz senzorial i prin analize fizico-chimice, astfel: aspectul exterior: o aspectul conurilor se prefer un hamei cu conul nchis, de mrime mijlocie i cu axul fin; codia conului trebuie s fie de maximum 1 cm; o culoarea conurilor depinde de soi i de starea de maturitate variaz de la galben la verde, fr pete roietice sau brune cu urme de mbolnvire; o aroma hameiului este caracteristic soiului de hamei. Mirosul trebuie s fie fin, delicat, curat; o granulele de lupulin s fie galbene, lucioase, cu aspect cleios; o prezena eventualelor boli sau duntori. analiza chimic: o umiditatea hameiului; o valoarea amar a hameiului; o coninutul n substane tanante i uleiuri eterice; o valoarea antiseptic a hameiului. Pentru analiza senzorial a conurilor de hamei se poate utiliza metoda standard (European Hop Producers Commision), metod care stabilete prin puncte calitatea hameiului prin urmtoarele nsuiri: puritatea probei 15 gradul de uscare 15 culoarea i luciul 115 forma conului 115 lupulina 130 aroma 130 duntori, semine ale altor plante de cultur - (115) 26

tratamente necorespunztoare - (115) Dup stabilirea numrului de puncte, hameiul supus analizei poate fi: de calitate inferioar, < 60 puncte; de calitate medie, 6066 puncte; de calitate bun, 6773 puncte; de calitate foarte bun, 7479 puncte; hamei premium, >80 puncte (Stoicescu, A., 1999). Folosirea hameiului sub form de conuri prezint n practic unele dezavantaje, cum ar fi: dificulti n depozitare i transport; deprecierea substanelor utile din conurile de hamei n timpul depozitrii; randament sczut de extracie a substanelor amare; neomogenitatea substanelor utile prezente n conurile de hamei ngreunndu-se dozarea hameiului n procesul tehnologic. Din aceste considerente, s-a trecut la obinerea produselor de hamei. Dup anul 1960, producerea, comercializarea i utilizarea produselor din hamei a cptat o larg rspndire. De exemplu, n anul 1992, producia de bere pe plan mondial s-a obinut utiliznd: 20% conuri de hamei, 30% extracte de hamei, 40% pellei i 10% produse izomerizate. n prezent se obin diverse tipuri de produse din hamei, ce pot fi clasificate astfel: pudre din hamei; pellei; concentrate de lupulin; extracte de hamei: o normale; o izomerizate; preparate mixte: pudre cu extracte de hamei; produse de arom din hamei: o emulsiile din ulei de hamei; o extractele uleioase. Cele mai utilizate sunt: Pelleii i pulberile normale, care se obin prin mcinarea n particule de 15 mm a conurilor de hamei. Pelleii se obin prin granularea pulberilor sub form de mici cilindri, care se ambaleaz sub vid n atmosfer de gaz inert. Pulberile se ambaleaz n ambalaje impermeabile la aer, sub vid i cu impregnarea de gaz inert, CO2 sau azot. Pelleii i pulberile concentrate conin 4575% din greutatea hameiului iniial, ndeosebi granule de lupulin. Se obin prin mcinarea conurilor de hamei, la temperatura de 350C, n particule de circa 0,15 mm. Pulberea mbogit n granule de lupulin este ambalat sub vid sau se supune granulrii i formrii pelleilor mbogii. Pelleii sunt ambalai ntr-un ambalaj cu patru straturi i cu o barier de aluminiu pentru a fi ferii de oxidare. Pelleii izomerizai sunt produse ce conin substane amare izomerizate. Ca materie prim se utilizeaz un hamei bogat n -acizi amari, ce se transform n pulbere, apoi se adaug 13% oxid de magneziu, care catalizeaz izomerizarea, apoi pulberea se granuleaz. Pelleii obinui se ambaleaz i se menin n camere cu temperatura de 500C pn are loc izomerizarea a 9598% din -acizii amari. Utilizarea pelleilor izomerizai la fabricarea berii prezint urmtoarele avantaje: crete gradul de utilizare a hameiului cu circa 60%; scade timpul de fierbere a mustului; economie de hamei i de energie; se reduc pierderile prin deteriorare n timpul depozitrii. 27

Extracte de hamei. Se obin prin extracia cu solveni organici a rinilor de hamei i a uleiurilor eterice care au un caracter hidrofob. De obicei, pentru extracie se utilizeaz alcoolul etilic i dioxidul de carbon. Extractele izomerizate de hamei sunt n prezent foarte rspndite, n urmtoarele tipuri: Extracte rinoase izomerizate se utilizeaz sub form de soluie 25% n ap distilat sau demineralizat, pentru a evita formarea de sruri insolubile de Ca i Mg care dau tulbureal. Extracte izomerizate postfermentare se pot utiliza sub form de soluie apoas adugat n berea matur nainte de filtrare, contribuind la mbuntirea berii n substane amare; de aceea, prin adugarea acestora trebuie s se asigure numai 2060% din unitile de amreal din berea finit. Extracte de hamei reduse se utilizeaz la sortimentele de bere stabile la lumin, chiar n cazul ambalrii n sticle incolore, precum i pentru mbuntirea spumei i aderenei. Aceste extracte se pot aduga n orice stadiu al procesului tehnologic. Gradul de utilizare a substanelor amare, din diferite produse de hamei este reprezentat grafic n figura 3.

izoextracte extracte rinoase izom erizate pellei izomerizai extracte cu CO2 pellei standard conuri de ham ei

90 50 53 36 35 31

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Gradul de utilizare a substanelor amare, [% ]

Fig.3. Gradul de utilizare a substanelor amare din principalele produse de hamei Specialitii berari sunt confruntai n prezent de achiziionarea hameiului inndu-se cont de urmtoarele aspecte: coninutul de acizi alfa; fineea aromei; coninutul de substane strine, cu influen negativ asupra calitii berii; relaiile determinate de pre. n funcie de tipul de bere ce se dorete a se obine, dotarea tehnic n domeniul tehnologic precum i posibilitile economice, constituie criterii ce limiteaz aceti factori n adoptarea de decizii care influeneaz sortimentele de hamei sau produsul de hamei ce poate fi utilizat.

28

Modul n care se face adugarea hameiului are influen hotrtoare asupra gustului berii. Dozarea hameiului la fierberea mustului se face n funcie de coninutul n acizi amari. Doza de hamei utilizat la fabricarea berii a avut o evoluie descendent datorit oscilaiei preferinelor consumatorilor pentru sortimentele de bere cu diferite grade de hameiere (fig. 4) (Banu, C., et al., 2000). Hameiul se poate aduga ca atare sau mcinat la fierberea mustului de bere n cantiti de 110344 g/hl bere, n funcie de tip i sortiment. Adugarea hameiului se face n dou, trei, sau mai multe poriuni, primele servind pentru amreal, iar ultimele, n special pentru arom, folosindu-se de obicei mai multe sortimente de hamei. Cercetrile din domeniul cultivrii hameiului, pe de o parte, i cele din domeniul utilizrii acestuia n industria berii, pe de alt parte, vor conduce la soluionarea problemelor cu care se confrunt n prezent specialitii berari din ntreaga lume.

115 Doza de hamei [g/hl bere] 110111 109 107 103 100

105 100 95 90 1990 1991

108

97

1992

1993

1994

1995

1996

Fig.4. Evoluia dozei de hamei folosit la fabricarea berii pe plan mondial 2.4. APA Apa este o materie prim important pentru industria berii, de compoziia creia depinde n mare msur calitatea produsului finit, cantitativ reprezentnd 8090% din compoziia acestuia. Principalele domenii de utilizare ale apei, n industria berii, sunt: materie prim propriu-zis; splarea utilajelor, ambalajelor i ncperilor tehnologice; producerea aburului; agent de rcire. Apa utilizat ca materie prim trebuie s ndeplineasc anumite cerine, reglementate prin standarde de calitate. Cele mai renumite i mai tipice beri fabricate n lume i datoreaz caracteristicile ndeosebi calitilor apelor cu care sunt obinute. Fabricile de bere i pot procura apa necesar n procesul tehnologic din diverse surse. Astfel, se poate utiliza apa de suprafa, mai srac n sruri, dar de regul expus n mai mare msur polurii, costul apei din aceste surse se mrete cu costul tratamentului de depoluare. Fabricile de bere pot utiliza i apa subteran 29

extras din puuri proprii, care are un grad de poluare mai sczut, o stabilitate mai mare a debitului asigurat, o temperatur uniform, puritate microbiologic ridicat. Se poate utiliza i apa din reeaua urban care ndeplinete condiiile unei ape potabile. Alegerea sursei de ap de ctre o fabric de bere ia n considerare calitatea apei i costurile impuse de transportul apei i de tratamentul necesar. n tabelul 8 se prezint indicatorii de calitate ai apei folosite pentru producerea unor sortimente de bere i necesarul de ap pentru producerea malului i berii (Banu, C, et al., 1998). 2.4.1. Compoziia chimic a apei Cantitatea de sruri dizolvate n ap este n medie de 500 mg/l, putnd s ajung uneori chiar la 2000 mg/l. Srurile coninute n ap sunt disociate n cea mai mare msur n cationi i anioni care se afl n echilibru. Totalitatea srurilor de calciu i magneziu din ap formeaz duritatea total care se exprim n grade de duritate, de obicei n grade germane de duritate. Un grad german de duritate este egal cu 10 mg CaO/l de ap. Se mai utilizeaz gradul francez de duritate care este egal cu 10 mg CaCO3/l i gradul englez de duritate egal cu 10 mg CaCO3/0,7 l de ap. Tabelul 8 Indicatorii de calitate i necesarul de ap pentru producerea malului i berii Indicatorii de calitate Reziduu fix Oxid de calciu Oxid de magneziu Cloruri Sulfai Nitrai Amoniu Duritate total Duritate temporar Oxigen (O2) Compui ai fierului Uniti de msur mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 0 germ.0

Sortimente de bere Pilsen 51,2 11,2 3,3 5 3,2 1,2 0,9 Munchen 284,2 106 30 2 7,5 10,6 10,2 Dortmund 1110 367 38 107 240,8 urme 0 30 12,2 2 0,20,5 Viena 947,8 227,5 112,7 39 180,3 28 22 Dublin 312 100 3,7 15,8 44,9 14,9 12,2

germ. mg/l mg/l

Necesarul de ap Etapa procesului tehnologic Consum de ap, litri ap/litru bere nmuierea orzului 78 Obinerea mustului incluznd splarea utilajelor 22,5 Rcirea mustului 23 Splarea tancurilor de fermentare i a butoaielor 35 Instalaii de rcire 1015 Producerea aburului 2025 TOTAL 4560 n funcie de duritatea total , apele se pot ncadra n: domeniul 1 de duritate, ape moi cu pn la 70d; 30

domeniul 2 de duritate, ape cu duritate medie, cu 7140d; domeniul 3 de duritate, ape dure, cu 1421,30d; domeniul 4 de duritate, ape foarte dure cu peste 21,30d. Pentru caracterizarea unei ape folosite la fabricarea berii trebuie s se mai cunoasc i duritatea temporar, care reprezint duritatea dat de bicarbonaii i carbonaii de calciu i magneziu. Diferena dintre duritatea total i cea temporar este duritatea permanent, dat de srurile de calciu i magneziu cu ionii sulfat, clor, azotic, etc. n funcie de duritatea apei s-au obinut principalele tipuri renumite de bere. De exemplu, pentru berile blonde de tip Pilsen se folosesc ape foarte moi, pentru berile brune de tip Mnchen, ape cu un coninut mai ridicat n bicarbonai, iar pentru berile de tip Dortmund, ape foarte dure la care predomin duritatea permanent. Apele folosite n fabricile de bere din ara noastr prezint duriti cuprinse ntre 1,5 i 220 germane, predominnd de regul duritatea temporar. Compoziia apei influeneaz pH-ul plmezii, mustului i al berii. Ionii i srurile din ap, la plmdire, pot s manifeste dou tendine i anume: de cretere a aciditii. La scderea pH-ului contribuie ionii de Ca2+ i Mg2+ i srurile de calciu i magneziu cu acizii minerali tari (sulfuric, clorhidric, azotic); de scdere a aciditii. La creterea pH-ului contribuie bicarbonaii de calciu i magneziu i carbonaii i bicarbonaii alcalini. Alcalinitatea total a unei ape este dat de concentraia n bicarbonai. Alcalinitatea remanent reprezint acea parte a alcalinitii totale care nu este compensat prin aciunea ionilor de calciu i magneziu. Dup Kolbach, o ap de brasaj este cel mai bine caracterizat de alcalinitatea remanent: Duritatea de calciu + 0,5 Duritatea de magneziu 3,5 0 Apa cu alcaliniti remanente sub 5 se poate utiliza la fabricarea berilor blonde de tip Pilsen fr tratare, n timp ce la fabricarea berilor brune se pot utiliza ape cu alcalinitate remanent mai mare fr a avea dificulti la brasaj. Alcalinitatea remanent = 2.4.2. Tratarea apei utilizate la fabricarea malului i berii Tratarea apei depinde de msura n care aceasta rspunde cerinelor specifice de calitate i const n: corectarea duritii apei, care se poate realiza prin urmtoarele metode: o fierberea apei la presiune normal sau sub presiune cu precipitarea carbonatului de calciu; o decarbonatarea cu lapte de var; o decarbonatarea sau demineralizarea prin folosirea schimbtorilor de ioni; o demineralizarea prin electroosmoz; o demineralizarea prin electrodializ; o metode speciale de compensare a alcalinitii apei. compensarea alcalinitii; corectarea pH-ului. Cele mai utilizate metode sunt cele de decarbonatare a apei cu schimbtori cationici sau lapte de var. Decarbonatarea apei prin fierbere. Procesele chimice ce au loc la fierberea apei pot fi sintetizate prin reaciile:

31

Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O Dup fierbere, duritatea apei este de aproximativ 0,80(14 mg CaCO3/l). Eficiena tratamentului prin fierbere depinde de condiiile n care are loc aceasta, prin creterea duratei de fierbere mbuntindu-se sedimentarea carbonailor. Pentru mbuntirea decarbonatrii se poate aduga sulfat sau clorur de calciu, care favorizeaz eliminarea carbonatului de magneziu: MgCO3 + CaSO4 MgSO4 + CaCO3 Procesul este scump, necesit un cazan pentru fierbere,