67
ELENA MUDURA TEHNOLOGII FERMENTATIVE TEHNOLOGIA MALTULUI SI BERII SUPORT CURS ANUL III TPPA si BIA

Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

  • Upload
    giusssy

  • View
    56

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Citation preview

Page 1: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

ELENA MUDURA

TEHNOLOGII FERMENTATIVE

TEHNOLOGIA MALTULUI SI BERII

SUPORT CURS ANUL III TPPA si BIA

Page 2: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

INTRODUCERE

1. SCURT ISTORIC

Berea este o băutura slab alcoolică, nedistilată, obţinută prin fermentaţia unui must de malţ,

hamei şi apă. Cercetările efectuate au condus la concluzia că aceasta este cea mai veche băutură

fabricată de om. Primele date concrete despre bere datează de acum 4000 de ani. Se presupune că

Mesopotamia este ţara în care această licoare a fost produsă pentru prima dată. Descoperirea ei a

fost absolut întâmplătoare: o recoltă de orz destinată fabricării pânii, devastată de ploaie, a

germinat. Expus la soare, orzul germinat a fost contaminat cu levurile prezente în mod natural în

aer. Astfel s-a produs berea. Reţete de fabricare a berii, scrise hieroglific şi sub forma de

pictograme, au fost lăsate de către sumerieni şi egipteni. Aceste civilizaţii o venerau pe Ninkasi,

zeiţa sumeriană a berii. In vremea aceea însă, sumerienii nu aveau acces la această licoare aurie,

considerată divină, ea fiind destinată doar zeiţei fertilităţii. Egiptenii au preluat aceste reţete,

producând o băutură aproape identică. Chinezii fabricau şi ei "t'ien tsiou" o bere parţial fermentată,

slab alcoolizata şi "tsiou", o bere conţinând mai mult alcool.

Grecii considerau berea o băutură sacră, asociind-o cu divinitatea. In Evul Mediu, nemţii,

austriecii, belgienii şi francezii încep să producă şi ei această licoare aurie. Ceea ce aduc ei nou este

aromatizarea berii cu ajutorul hameiului. In secolul X, se semnalează o expansiune a berăriilor, în

concordanţă cu creşterea populaţiei din mediul urban şi apare meseria de berar. La acel moment,

berăriile se organizează în corporaţii, meseria de berar fiind una dintre cele mai respectate meserii.

Pentru fabricarea unei beri de calitate a fost adoptată

legea privind puritatea berii, care se aplică încă şi în zilele

noastre. Legea Germană a Purităţii Berii(Reinheitsgebot) a fost

adoptată în anul 1516, în oraşul Ingolstaldt din Ducatul Bavarez,

fiind aplicată de către berarii din această regiune multe secole la

rând. Ea a fost adoptată progresiv şi în alte regiuni şi după reunificarea din secolul XIX s-a extins

asupra întregii Germanii. Aria de acoperire a legii era şi este foarte restrânsă, ea fiind consimţită

doar de Germania, neavând aplicabilitate în alte ţări ale Europei.

Utilizarea hameiului în tehnologia berii începe în secolul al XV-lea şi înlocuieşte treptat

celelalte plante care se foloseau pentru aromatizarea berii, precum genţiana, coriandrul, lavanda.

La nivelul procesului de fabricare al berii, abia la mijlocul sec XIX se realizează o evoluţie

radicală a tehnicii de fabricare. Această evoluţie se datorează dezvoltarii sticlăriei, a aparatelor de

Page 3: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

filtrare a berii, de îmbuteliat, a descoperirii frigului artificial. In aceeaşi perioadă, cercetările

ştiinţifice asupra microorganismelor au permis o mai bună înţelegere a procesului de fermentaţie

alcoolică. Ameliorarea condiţiilor sanitare din berării au condus la producerea unei băuturi mai

sănătoase şi mai limpezi.

In momentul de faţă, berea este cea mai populară băutură alcoolică, neexistând ţară şi regiune

care să nu deţină o fabrică producătoare de bere, cu specific propriu.

Datorită compoziţiei sale chimice deosebit de complexe, berea este considerată ca fiind un

aliment care conţine: glucide, proteine, vitamine B1, B3, B6, B12, PP, E, acid folic, acid nicotinic,

potasiu, magneziu. Consumată în cantităţi moderate, berea are numeroase efecte benefice asupra

organismului, ea înlocuind microelementele pierdute prin transpiraţie, previne afecţiunile renale,

infarctul miocardic, întăreşte structura părului, favorizează digestia, creşte pofta de mâncare şi

reglează tensiunea arterială.

2. SORTIMENTE DE BERE ŞI STATISTICI PRIVIND CONSUMUL ACESTEIA

Nu există cu adevărat o clasificare a berii fabricate în întreaga lume. Tipul de bere poate fi

definit de materiile prime utilizate la fabricare, de modul în care este condus procesul tehnologic, de

tipul de fermentaţie utilizat (superioară sau inferioară), cum este condiţionat întregul produs, dacă

este răcit, filtrat, carbonatat precum şi modul de ambalare. Berea brună, din grâu şi berea tare care

sunt produse prin modalităţi convenţionale, de cele mai multe ori nu sunt transparente. O bere mai

poate fi de asemenea deosebită prin concentraţia alcoolică, gradul de atenuare, extractul primitiv,

culoare, aciditate, aromă şi savoare, prin corpolenţă sa, prin spuma caracteristică şi prin efectele ei

psihologice.

Felul în care un consumator percepe berea poate fi influenţat de mai mulţi factori, incluzând

felul în care aceasta este servită, temperatura berii, culoarea, limpezimea, savoarea, aroma şi

caracterul, mediul ambiant, dacă este sau nu consumată cu mâncare sau dacă s-a consumat înainte

de-a mânca.

În aceeaşi grupă, clasă sau marcă, berile individuale pot fi diferite. În America de Nord majoritatea

berilor sunt blonde şi sunt servite foarte reci (aproape de 0oC). În Europa, mai ales în Germania

majoritatea berilor sunt produse dintr-un decoct cu malţ, având o fermentaţie inferioară şi lungi

perioade de stocare la rece (maturare). Majoritatea tipurilor de bere sunt de genul blonde, gălbui de

tipul PILSEN, sau galben-aurii de tipul vienez, sau închise la culoare precum cele din zona Munich.

Alte tipuri de bere include Marzeu, Oktoberfest, berea din grâu, din secară sau berea fumurie. În

Marea Britanie berile sunt produse prin fermentaţie superioară şi sunt beri tip Ale. Berea

englezească este obţinută printr-un sistem tradiţional de plămădire.

Page 4: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Conform standardului român SR 4230+A1/1997, berile fabricate în România se clasifică

astfel : Bere blondă

Bere brună

Bere specialitate

Berea blondă este :

Slab alcoolică Uşoară Obişnuită Superioară tip Pils

Această bere se consumă în special vara, datorită faptului că are un conţinut alcoolic mai

redus şi înlocuieşte foarte bine microelementele din organism pierdute prin transpiraţie.

Berea brună este : Obişnuită Superioară Porter

Aceasta bere se consumă în special în sezonul rece, datorită conţinutului ridicat în alcool.

Berile speciale sunt :

Hipocalorice sau Light Fără alcool Cu conţinut redus de alcool Nutritive Caramel

Ultimele statistici efectuate cu privire la consumul de bere arată că acesta este în continuă

creştere. Berea este unul dintre puţinele produse al căror consum a crescut după 1989 cu peste 12

procente. Potrivit Institutului Naţional de Statistică, dacă în 1996 consumul mediu anual de bere pe

cap de locuitor în România a fost de 35 l, în anul 2009, acesta aproape s-a triplat, ajungând la peste

100 de litri. La nivelul ţărilor mari consumatoare de bere, Cehia se află pe primul loc, cu un consum

mediu anual de 160 l bere pe cap de locuitor, în timp ce Ungaria este ţara cu cel mai mic consum de

bere pe cap de locuitor.

Page 5: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

CAPITOLUL 1

MATERII PRIME ŞI MATERIALE FOLOSITE PENTRU FABRICAREA BERII

Tradiţional, materiile prime pentru fabricarea berii sunt: apa, malţul, hameiul şi drojdia de

bere. Multe fabrici de bere utilizează însă şi alte surse de glucide nemalţificate, diferiţi adjuvanţi şi

aditivi de proces.

1.1 APA

Apa este una din materiile prime de bază pentru fabricarea berii, produs în compoziţia

căruia intră în medie în proporţie de 90% şi ale cărei calităţi le influenţează. Cele mai renumite şi

mai tipice beri fabricate în lume îşi datorează caracteristicile îndeosebi calităţii apei cu care sunt

obţinute. Astfel, berea de Pilsen este obţinută cu o apă cu duritate foarte mică, berile brune de

Műnhen, Dublin sau Londra se obţin cu ape ce au un conţinut ridicat în bicarbonaţi de calciu şi

puţini sulfaţi, berea de Dortmund, puternic aromată, este obţinută cu o apă cu duritate mare

conţinând îndeosebi sulfaţi şi cloruri, în timp ce berile amare de Burton se obţin utilizând la

fabricaţie ape cu conţinut mare de sulfat de calciu. Tehnicile actuale oferă posibilitatea tratării şi

corectării caracteristicilor apei ce stă la dispoziţia fabricilor de bere pentru a le putea aduce la

parametrii impuşi de obţinerea unui anumit tip de bere.

Apa conţine în medie 500 mg/l săruri, în mare parte disociate. Sărurile şi ionii din apă, din

punct de vedere al fabricaţiei berii, se împart în inactivi (NaCl, KCl, Na2SO4 şi K2SO4) şi activi,

care sunt acele săruri sau ioni care interacţionează cu sărurile aduse de malţ şi influenţează în acest

mod pH-ul plămezii şi al mustului de bere.

Totalitatea sărurilor de calciu şi de magneziu din apă formează duritatea totală, exprimată în

grade de duritate: 1º duritate germană = 10 mg CaO/l apă. După duritatea totală, apele pot fi

caracterizate după modul prezentat în tabelul 1.

Tabelul 1

Clasificarea apelor după duritatea totală Caracterul apei Duritatea (°D)

Apă foarte moale 0-4

Apă moale 4,1-8

Apă moderat dură 8,1-12

Apă relativ dură 12,1-18

Apă dură 18,1-30

Apă foarte dură Peste 30

Page 6: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Duritatea totală este formată din duritatea temporară sau de carbonaţi (dată de conţinutul în

carbonaţi şi bicarbonaţi) şi din duritatea permanentă sau de sulfaţi (dată de sărurile de calciu şi

magneziu ale acizilor tari). Sărurile şi ionii care dau cele două componente ale durităţii se împart în

ioni şi săruri care, în plămadă, contribuie la creşterea pH-ului (bicarbonaţii de calciu şi magneziu şi

carbonaţii şi bicarbonaţii alcalini) şi ioni şi săruri care contribuie la scăderea pH-ului (ionii de

calciu şi magneziu şi sărurile de calciu şi magneziu cu acizii minerali tari: sulfuric, clorhidric,

azotic).

Cele mai importante procese biochimice şi fizico-chimice care au loc în timpul obţinerii

berii sunt influenţate de modificări ale pH-ului, majoritatea acestor procese necesitând un pH mai

scăzut. De valoarea pH-ului depinde activitatea enzimelor la brasaj, extragerea substanţelor

polifenolice din malţ, solubilizarea substanţelor amare din hamei, formarea tulburelii la fierbere etc.

Prin influenţa pe care o au ionii şi sărurile din apă asupra însuşirilor senzoriale ale berii, apa

contribuie în mare măsură la definirea tipului de bere. În tabelul 2 sunt prezentate principalele tipuri

de bere din lume şi caracteristile apelor utilizate la obţinerea lor.

Tabel 2

Compoziţia apelor de brasaj folosite la obţinerea unor beri reprezentative

Indicatorul

Pilsen Műnchen Dortmund Viena

mmol/L °D mmol/L °D mmol/L °D mmol/L °D

Duritatea totală 0,28 1,6 2,63 14,8 7,35 41,3 6,87 38,6

Duritatea

temporară

0,23 1,3 2,53 14,2 2,99 16,8 5,50 30,9

Duritatea

permanentă

0,05 0,3 0,10 0,6 4,36 24,5 1,37 7,7

Duritatea de Ca 0,18 1,0 1,89 10,6 6,53 36,7 4,06 22,8

Duritatea de

Mg

0,10 0,6 0,75 4,2 0,82 4,6 2,81 15,8

Alcalinitatea

remanentă

0,16 0,9 1,89 10,6 1,01 5,7 3,93 22,1

Pentru a caracteriza mai bine apa utilizată la fabricarea berii s-a introdus noţiunea de

alcalinitate remanentă sau necompensată, care reprezintă acea parte a alcalinităţii totale a unei ape

care nu este compensată de acţiunea ionilor de calciu şi magneziu din apa respectivă. Se calculează

cu formula:

Page 7: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Alcalinitatea remanentă = (alcalinitatea totală – duritatea de la calciu +0,5 • duritatea de

la magneziu)/3,5

Pentru obţinerea berilor de culoare deschisă, de tip Pilsen, este necesar ca alcalinitatea

remanentă a apei utilizate să nu depăşească 5°D, corespunzătoare unui raport dintre duritatea

temporară şi cea permanentă de circa 1:3,5. Pentru apele cu alcalinitate mai mare este necesară

corectarea lor. Corectarea durităţii apei se face cu scopul de a aduce caracteristicile apei dintr-o

sursă la caracteristicile specifice obţinerii unui anumit tip de bere. Corectarea constă în:

decarbonatarea apei (prin fierbere, cu ajutorul laptelui de var, cu schimbători de ioni),

demineralizarea apei (cu schimbători de ioni, electroosmoză, osmoză inversă) sau prin modificarea

naturii sărurilor din apă (tratarea cu acizi). Cele mai utilizate metode sunt cele de decarbonatare cu

schimbători cationici sau lapte de var.

Purificarea microbiologică se face prin clorinare, ozonizare, tratare cu radiaţii UV, filtrare

sterilizantă, etc. Cea mai simplă metodă este clorinarea, dar cantitatea de clor rezidual trebuie să fie

foarte scăzută, deoarece la concentraţii de 1 g/l clorul dă reacţii cu fenolii din apă formând

clorfenoli, substanţe care la concentraţii de peste 0,015 g/l dau un gust de ’’medicament’’ berii la a

cărei fabricaţie s-a utilizat apa.

1.2 MALŢUL

Malţul este fabricat din diferite varietăţi de orz prin procedee speciale de malţificare.

Malţificarea modifică structura fizică, chimică şi biochimică a orzului, deci malţul este un produs

friabil, care conţine o sursa de enzime capabile să degradeze amidonul, proteinele şi alţi compuşi

macromoleculari. Aceşti compuşi solubili sunt extraşi cu apă caldă în timpul procesului de brasaj şi

obţinem mustul de bere. Malţul este cea mai importantă materie prima în fabricarea berii.

1.2.1 Malţurile speciale

Malţurile speciale, sunt în general cele cu o aromă şi gust deosebite, obţinute prin uscarea

malţului la temperaturi ridicate. Ele sunt utilizate în cantităţi mici pentru îmbunătăţirea aromei şi

culorii în berile speciale. În unele cazuri se poate folosi şi orz prăjit, care este o alternativă mai

ieftină.

1.3 ÎNLOCUITORII DE MALŢ

Cu toate că multe sortimente de bere se obţin numai din malţ, cele mai multe mărci produse

în întreaga lume, se obţin prin folosirea şi a altor materii prime care furnizează glucide

Page 8: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

fermentescibile, suplimentare faţă de cele furnizate de malţ. Aceste materii prime se numesc

înlocuitori de malţ.

Înlocuitorii malţului se folosesc într-o proporţie care reprezentă 10-50% din totalul

cantităţii de malţ folosită în procesul de obţinere a berii. Utilizarea lor este avantajoasă din punct de

vedere economic, deoarece produc un extract mult mai ieftin decât cel obţinut în cazul malţului,

mai puţin avantajos în ceea ce priveşte calitatea berii finite. Înlocuitorii malţului se folosesc pentru

corectarea fermentescibilităţii mustului, pentru îmbunătăţirea stabilităţii spumei, pentru modificarea

culorii berii sau pentru ajustarea aromei produsului finit.

Înlocuitorii malţului se clasifică după mai multe criterii:

după locul în care se adaugă în procesul tehnologic de fabricare a berii;

după necesitatea prelucrării prin fierbere;

după originea şi gradul lor de prelucrare necesar pentru utilizarea în industria berii.

În industria berii se utilizează următorii înlocuitori ai malţului:

înlocuitori care se adaugă în cazanul de plămădire;

înlocuitori adăugaţi în cazanul de fierbere a mustului;

înlocuitori care se adaugă înainte de fermentaţia secundară;

înlocuitori care pot fi adăugaţi în berea finită, pentru a conferi produsului finit gust

dulce şi diverse arome.

1.3.1 Înlocuitorii malţului care se adaugă în cazanul de plămădire

Aceste materii prime se numesc nemalţificate şi sunt reprezentaţi de:

cereale brute, orz, grâu, secară, porumb, etc.;

cereale prăjite sau torefiate;

fulgi din cereale: de porumb, orez, orz, grâu sau ovăz;

fracţiuni rafinate obţinute din boabe de cereale după măcinare, grişuri de

porumb, sorg, brizura de orez, etc.;

cereale sub formă de făină;

amidon de cartofi sau tapioca.

Avantajele folosirii înlocuitorilor de malţ care nu necesită plămădire sunt:

Reduc volumul echipamentului de plămădire şi operaţiile necesare (încălzire, răcire);

Reduc consumul de apă şi costurile legate de evacuarea apelor uzate;

Obţinerea musturilor concentrate este mai uşoară şi cu randament ridicat.

Cerealele brute. Conţinutul ridicat în lipide al unor cereale reprezintă un inconvenient

pentru obţinerea unor beri de calitate. Din acest motiv se foloseşte foarte rar ovăzul, în timp ce

porumbul, sorgul sau orezul se preferă a se utiliza sub formă degerminată sau decojită.

Page 9: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

În funcţie de tipul de cereală se stabileşte modul cum se face prelucrarea acesteia. La

încălzirea la o anumită temperatură, dependentă de tipul de cereală, granulele de amidon îşi

modifică structura moleculelor de amiloză şi amilopectină, rezultând o structură mult mai

dezorganizată. Modificarea structurii amidonului se numeşte gelifiere. Gelifierea amidonului este

necesară pentru favorizarea acţiunii enzimelor amilolitice, care determină lichefierea amidonului.

Temperatura de gelifiere a amidonului pentru diferite cerealele nemalţificate este :

Grâu 52-64 o C

Orz 60-80 o C

Orez 80-85 o C

Porumb 62-74 o C

Sorg 69- 75 o C

Fiecare tip de amidon are o temperatura de gelifiere proprie. Este important de reţinut că,

amidonul de orz, grâu şi malţ gelifica la / sub temperatura normală de zaharificare a malţului, de

aproximativ 62-63 oC. Orezul, sorgul şi porumbul au o temperatură de gelifiere superioară

amidonului din malţ şi de aceea trebuie fierte separat( prin decocţie) înainte de a fi adăugate în

plămada de malţ.

Porumbul este folosit de mult timp ca înlocuitor parţial al malţului, el prezentând în

comparaţie cu alte cereale avantajul că se produce în cantitate mare şi are un conţinut mai ridicat în

amidon. Se poate utiliza la plămădire-zaharificare sub formă de făină, grişuri, amidon din porumb

cât şi alte deşeuri care rezultă de la obţinerea mălaiului. Prin adaos de porumb în procent de

maximum 30% se obţin beri cu o bună plinătate şi un gust dulceag.

Orezul se foloseşte ca înlocuitor al malţului în proporţie de până la 40%. Se foloseşte

brizura de orez, deşeul care rămâne de la decorticarea orezului, în proporţie de 15-20%. Se

caracterizează printr-un conţinut mai mare de amidon şi unul redus de proteine şi lipide şi se adaugă

direct în cazanul de plămădire, obţinându-se beri de culoare mai deschisă, cu spumă îmbunătăţită,

dar cu o plinătate redusă.

Orzul se utilizează în proporţie de până la 15-20% sub formă de orz măcinat, fulgi din orz

descojit sau nedescojit, sirop de orz, direct în cazanul de plămădire. Se foloseşte orzul cu energie

scăzută de germinare, care nu poate fi malţificat. Prin folosirea unor procente mai mari de înlocuire

a malţului cu orz apar dificultăţi la filtrarea plămezii, la fermentare, la limpezire şi filtrarea berii

finite, deoarece β-glucanii rămân nesolubilizaţi. Pentru a se evita aceste neajunsuri se utilizează

preparate enzimatice care degradează substanţele insolubile ce provin din orz.

Grâul se foloseşte sub formă de grâu malţificat la obţinerea berii din grâu în proporţie de

50-60%. Nu se utilizează grâul cu conţinut ridicat de proteine şi se poate adăuga direct la plămădire.

Page 10: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Sorgul se foloseşte sub formă măcinată sau sub formă de grişuri şi se recomandă o

prelucrare separată a acestuia în cazanul de cereale nemalţificate, deoarece amidonul de sorg are

temperatura de gelatinizare mai ridicată decât cea a malţului. Se utilizează ca nemalţificat de foarte

mulţi ani în SUA, Mexic şi Africa. Boabele de sorg conţin cantităţi mari de polifenoli şi este

necesară decorticarea pentru îndepărtarea acestor compuşi. Boabele decorticate (sorg perlat), care

reprezintă 47% din cantitatea iniţială, sunt măcinate pentru obţinerea de grişuri şi făină, ambele

utilizate la fabricarea berii.

Cereale tratate termic. Din această categorie fac parte boabele de orz prăjite sau torefiate

care prezintă avantajul unei uşoare prelucrări prin măcinare, dar prezintă inconvenientul obţinerii

unor extracte mai mici decât cele obţinute în cazul cerealelor brute. Prăjirea boabelor se realizează

fie prin metode directe în instalaţii cilindrice rotative, fie prin metode indirecte, folosind aer

fierbinte, evitându-se astfel carbonizarea boabelor. Boabele prăjite se utilizează în diferite procente

la fabricarea berilor brune sau speciale, conferindu-le o aromă şi culoare caracteristică.

Fulgii de cereale utilizaţi în industria berii se obţin din boabe de orz, grâu sau ovăz, fie din

grişuri de porumb, mai rar, din grişuri de orez. Dintre avantajele utilizării fulgilor de cereale la

fabricarea berii sunt:

manipulare uşoară şi adăugare direct în cazanul de plămădire alături de malţul măcinat;

conţinut scăzut în azot solubil al mustului obţinut prin adaos de fulgi de cereale;

contribuţie redusă asupra aromei produsului finit.

Cereale sub formă de făină: se folosesc făinuri din toate tipurile de cereale. Prin utilizarea

făinii de grâu se reduce nivelul de azot solubil al mustului de bere, berea rezultată prezintă o

stabilitate coloidală avansată, respectiv o conservabilitate mai mare.

1.3.2. Înlocuitorii malţului care se adaugă în cazanul de fierbere

Aceste materii prime pot fi materiale sub formă solidă sau sub formă de siropuri şi sunt

reprezentate de:

zaharoză;

zahăr invertit;

hidrolizate de amidon;

extracte de malţ;

siropuri de cereale.

Aceste materiale se folosesc ca surse de glucide fermentescibile, în primul rând, dar şi ca

sursă de azot solubil sau micronutrienţi pentru drojdie, în cazul unora dintre ele.

Page 11: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Pentru mărirea producţiei de bere cât şi pentru creşterea conţinutului mustului în glucide

fermentescibile se adaugă în cazanul de fierbere zahăr, glucoză sau zahăr invertit, cu 15-20 minute

înainte de terminarea fierberii mustului de bere cu hamei.

Zaharoza: se poate folosi zahăr rafinat care conţine 99,9% zaharoză sau sirop de zaharoză

cu 66% extract. Pentru unele tipuri de bere, zahărul se adaugă şi înainte de filtrarea berii pentru

realizarea extractului primitiv dorit sau pentru a obţine însuşirile specifice dorite ale berii, cum este

cazul berii caramel.

Glucoza obţinută prin hidroliza amidonului din cereale sau cartofi se poate adauga şi ea în

timpul fierberii mustului cu hamei, obţinându-se beri cu un conţinut mai ridicat în alcool.

Zahărul invertit obţinut prin hidroliza zaharozei cu acizi diluaţi se foloseşte pentru îndulcire

şi aromă. Se pot folosi şi amestecuri de glucide fermentescibile, formate din zaharoză şi zahăr

invertit şi uneori hidrolizate de amidon. Un astfel de amestec care se comercializează sub formă de

sirop este format din 55% zahăr invertit şi 45% zaharoză.

Zahărul şi glucoza se mai utilizează la obţinerea caramelului necesar pentru obţinerea berilor

brune speciale, conferindu-le gust specific şi o culoare închisă.

Extractele de malţ se obţin prin concentrarea mustului de bere, prin evaporare la presiune

redusă, sub forma unui sirop şi se utilizează prin adăugare direct în cazanul de fierbere fiind o sursă

suplimentară de extract pentru mustul de bere.

Deoarece extractele de malţ sunt scumpe, în prezent se obţin produse sub formă de sirop

prin prelucrarea boabelor de cereale cu ajutorul enzimelor. Aceste siropuri se utilizează ca

înlocuitori ai mustului de malţ şi se caracterizează printr-un conţinut redus în azot şi zinc, ceea ce

poate limita procesul de fermentaţie.

Siropurile de cereale se utilizează ca adaosuri în cazanul de fierbere în scopul creşterii

capacităţii de producţie în fabricile de bere în condiţiile folosirii aceluiaşi echipament sau pentru

producerea de musturi cu conţinut ridicat în extract, denumite musturi concentrate (eng. high

gravity brewing) sau în cazul berăriilor mici care nu pot prelucra cerealele. Ele au avantajul că,

conţin compuşi cu azot, vitamine şi alţi nutrienţi, inclusiv AGN (acizi graşi nesaturaţi), necesari

pentru metabolismul drojdiei de bere.

Siropurile folosite la fabricarea berii, sunt obţinute din porumb, orz sau grâu prin hidroliză

enzimatica sau chimică, urmată de concentrare. În ultima perioadă au început să fie folosite şi

siropurile cu conţinut ridicat de fructoză, obţinute prin cataliza enzimatică a glucozei.

Folosirea acestor siropuri în cantităţi mari, pot determina fermentarea necorespunzătoare a

mustului şi obţinerea de beri cu rest de fructoză în extractul final.

Pentru obţinerea berilor cu conţinut scăzut de alcool şi a berilor hipocalorice se utilizează

siropuri de maltodextrine. Utilizarea unui procent ridicat de siropuri cu glucoză determină formarea

Page 12: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

unei cantităţi mari de esteri, se inhibă utilizarea maltozei de către drojdie, conducând la o

fermentaţie incompletă şi la dificultăţi în îndepărtarea diacetilului.

În consecinţă, este necesar să se folosească siropuri cu o compoziţie cât mai apropiată de cea

a mustului de bere. În tabelul următor sunt prezentate principalele siropuri folosite în industria berii

şi compoziţia lor în glucide.

Zaharul şi siropurile au avantajul că sunt produse curate, necontaminate cu micotoxine, pesticide, nitrozamine sau metale toxice.

Tabel 3

Compoziţia în glucide a principalelor siropuri folosite în industria berii

Glucide Must

din malţ

Sirop din orz

Sirop de glucoză

Sirop de maltoză

1

Sirop de maltoză

2

Sirop de maltoză

3

Sirop de malto-dextrine

Fructoză 1 1 Glucoză 10 12 94 2 20-25 3 urme Zaharoză 5 4 Maltoză 45 48 3,5 55 50-55 71 1,5 Maltotrioză 14 12 urme 16 10 16 3,5 Oligoglucide 25 23 2,5 27 resturi 10 95

1.3.3. Înlocuitorii malţului care se adaugă înainte de fermentaţia secundară şi berea

finită

Înlocuitorii malţului care se adaugă înainte de fermentaţia secundară sau berea finită sunt

reprezentaţi de:

sirop de dextroză;

zaharoză;

zahăr invertit;

izosirop;

caramel.

1.4 HAMEIUL ŞI PRODUSELE DIN HAMEI

Hameiul (Humulus lupulus L.) este cunoscut astăzi ca una din cele mai însemnate plante

tehnice, prin faptul că inflorescenţele femele (conurile) reprezintă o materie primă indispensabilă în

industria berii. Conurile imprimă însuşirile cunoscute ale acestei băuturi: spuma, gustul şi aroma

specifică, culoarea şi limpezimea, asigurând şi conservabilitatea ei. Aceste însuşiri sunt conferite în

Page 13: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

principal de lupulina produsă de conuri, care conţine substanţe amare (acizi amari şi răşini), uleiuri

volatile şi taninuri (cantităţi mari de tanin se află şi în rahis), etc. Nici o altă substanţă chimică

(naturală sau sintetică) nu a putut înlocui lupulina din conurile de hamei, pentru a realiza însuşirile

fizico - chimice şi gustative ale berii (Tofană, M., 2008).

Hameiul este o plantă care creşte în anumite areale pedo-climatice bine delimitate pe glob.

Compoziţia chimică a hameiului, pentru acelaşi soi este influenţată de caracteristicile solului, de

caracteristicile climatice ale anului de cultură, de tratamentele fitosanitare aplicate.

Comitetul European pentru cultura hameiului clasifică hameiul din producţia mondială,

după însuşirile brasicole, în patru grupe:

grupa A hamei aromatic, foarte fin, cuprinde soiurile: Saaz, Spalt, Tettnang, Strisselspalt;

grupa B hamei aromatic, cu soiurile: Hallertau, Hüll, Perle, Hersbruck, Golding, Fuggle,

Cascade, Aroma, etc.;

grupa C hamei comun, cu soiurile: Sighişorean, Record, Orion, Kent, etc.;

grupa D hamei cu valoare amară ridicată, de exemplu soiurile Northern Brewer, Brewers

Gold, Cluster, Bullion, Pride of Ringwood.

Inflorescenţa femelă, denumită con, conţine aşadar glande de lupulină, care au un rol

specific în metabolomica plantei prin biosinteza principiilor amare şi caracteristici biochimice

relativ stabile pentru fiecare tip de genotip (Menary şi Doe, 1983; Burkhard, 1986, De Keukeleire şi

al., 2003). Majoritatea glandelor de lupulină se formează la baza bracteolelor; sunt foarte uşor

detasabile şi conţinutul lor aderă la bractee, axis şi seminţe. Câteva glande de lupulină se regăsesc şi

pe partea interioară a frunzelor de hamei, dar insuficiente pentru a le face utile pentru industria

berii. Caracteristica cea mai importantă după care este evaluat hameiul din punct de vedere

comercial este conţinut de acizi amari, în special continutul de α-acizi. Acest conţinut variază între

2% (varietatea Saazer, Cehia) şi 18% ( varietatea Columbus, SUA).

Fig.1 Grăunciori de lupulină sub bractee (a) şi cu ajutorul microscopului

electronic(b)

Page 14: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Glandele de lupulină conţine aproximativ 57% α-acizi şi 75 % (α + β acizi). Raportul între

conţinutul de răşini/numărul glandelor de lupulină este constant; varietăţile cu concentraţii ridicate

(eng. high –alpha) conţin mult mai multe glande de lupulină decât varietăţile cu concentraţii

scăzute. Se estimează că prin hibridizare se pot obţine varietăţi de hamei cu un conţinut de lupulină

de aproximativ 32% din masa conului, ceea ce corespunde unei concentraţii de (α+β) de

aproximativ 23%. Noile tehnici de inginerie genetică au fost aplicate şi în culturile de hamei pentru

îmbunătăţirea randamentelor de compuşi activi. Astfel au fost create experimental soiuri

transgenice care biosintetizează cantităţi importante de rasveratrol (un antioxidant şi fitoalexin

important, sintetizat de un număr redus de plante) (Weber şi al. 2007) şi calcone prenilate,

importante din punct de vedere farmaceutic şi medical (Mataušek, 2007).

Fig.2 Structura chimică a α şi β acizilor din hamei

Din floarea de hamei se obţin diferite produse, cum sunt peleţii de hamei, extractele de

hamei sau uleiurile volatile, utilizate în special în industria berii. Datorită liberalizării comerţului

internaţional, majoritatea cultivatorilor de hamei procesează florile de hamei pentru a asigura

conservabilitatea principiilor active, reducerea volumelor de transport, dar şi pentru standardizarea

compoziţiei chimice în vederea dozării mai uşoare şi asigurării consistenţei calităţii berii finite.

Compoziţia chimică a produselor de hamei depinde aşadar de soi, de tehnologia de prelucrare

adoptată şi de performanţele echipamentelor de prelucrare.

Page 15: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Tabel 4

Compoziţia chimică a conurilor de hamei (% din s.u.) (după Knorr şi Kremkow, 1972)

Compusul Compoziţia (%) Importanţa relativă (în brasaj) Acizi α 2-12 XXX Acizi β 1-10 XX Ulei volatil 0,5-1,5 XX Polifenoli 2-5 XX Uleiuri şi acizi graşi urme până la 25 X Răşini şi steride urme Proteine aprox. 15 Celuloză 40-50 Apă 8-12 Clorofilă - Pectine aprox. 2 Săruri aprox. 10

In ultimii ani, cercetările referitoare la efectele benefice asupra sănătăţii umane, datorate

compuşilor active din hamei au cunoscut progrese remarcabile. Cele mai recente cercetări

farmacologice demonstrează capacităţile bioactive ale acizilor amari şi prenilflavonoidelor din

compoziţia chimică a hameiului. Aceştia sunt consideraţi agenţi activi de protecţie a organismului,

împotriva numeroaselor afecţiuni generate de stilul de viaţă şi de alimentaţie al omului modern

(cancer, afecţiuni metabolice, osteoporoză). Xantohumolul, izoxantohumolul şi 8-prenilnaringenina

sunt compuşi prenilaţi prezenţi numai în planta de hamei şi singura cale de expunere a organismului

uman la acţiunea benefică a acestor compuşi este berea.

Xantohumolul şi izoxantohumolul au fost intens studiaţi în ultima perioadă pentru efectul

lor anticancerigen demonstrat prin studii in vivo şi pentru efectele antioxidante, antimicrobiene,

antivirale, antimutagene demonstrate prin numeroase studii in vitro. 8-prenilnaringenina este

considerată astăzi cel mai puternic fitoestrogen identificat.

Fig. 3 Principalele prenilflavonoide din hamei (Humulus lupulus L.) ( după Gerhausser, 2005)

Page 16: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Ample studii referitoare la caracteristicile şi compoziţia hameiului au fost realizate în

România, în cadrul Centrului de Cercetare Cultura Hameiului şi Plantelor Medicinale, din cadrul

USAMV Cluj-Napoca (Salontai, 2002; Tofană, 2000, 2002, 2008; Muste, 2008), precum şi aplicaţii

fitoterapeutice ale compuşilor din hamei (Socaciu,C., 2008; Mudura, E., 2009).

1.4.1 Produse din hamei

Produsele din hamei au apărut ca o soluţie pentru înlăturarea unor dezavantaje ale utilizării

conurilor de hamei ca atare (dificultăţi la depozitare şi transport; instabilitatea conţinutului în

substanţe cu valoare tehnologică, hameiul fiind sensibil la oxidări; neomogenitatea hameiului în

conuri care face mai dificilă dozarea hameiului).

Peleţii şi pulberile normale, denumite adesea “tip 90”, se obţin prin: destrămarea baloţilor cu

conuri de hamei uscat la 7-9% umiditate, îndepărtarea impurităţilor dure (metale, pietre etc.),

răcirea la –350C şi măcinarea în particule de 1-5mm. În cazul producerii pudrelor, hameiul măcinat

se dozează în ambalaje impermeabile la aer, sub vid şi cu impregnarea de gaz inert (CO2 sau azot).

În cazul producerii pelleţilor, hameiul măcinat este granulat într-un granulator şi transformat în mici

cilindri-peleţi. Peleţii se ambalează sub vid în atmosferă de gaz inert. În pelleţii “tip 90”, raportul

între substanţele amare, uleiurile eterice şi polifenoli este acelaşi ca şi în conurile de hamei.

Pelleţii şi pulberile concentrate ( îmbogăţite) conţin 45-75% din greutatea hameiului iniţial,

îndeosebi granule de lupulină. Cele mai cunoscute produse sunt cele “tip 45”. Pentru obţinerea lor

din masa de conuri uscate sunt îndepărtate impurităţile dure, conurile sunt măcinate blând, la

temperatura de –350C, în particule de 0,15mm. Hameiul măcinat este cernut pentru a se îndepărta

particulele mai grosiere provenite din ax şi bractee. Pulberea îmbogăţită în granule de lupulină este

ambalată sub vid (se obţin pulberi îmbogăţite) sau se supune granulării şi formării peleţilor

îmbogăţiţi. Peleţii sunt ambalaţi într-un ambalaj cu patru straturi şi cu o barieră de aluminiu pentru

a fi impermeabil la oxigen.

Peleţii izomerizaţi sunt produse ce conţin substanţe amare izomerizate. Se utilizează în

scopul creşterii randamentului de izomerizare a -acizilor amari la fabricarea berii, deci la creşterea

gradului de utilizare a unui hamei. Peleţii izomerizaţi se obţin din pelleţi “tip 90”. Se preferă

utilizarea unui hamei bogat în -acizi amari, ce se transformă în pulbere în care se amestecă 1-3%

Page 17: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

oxid de magneziu, care catalizează izomerizarea, apoi pulberea se granulează. Pelleţii obţinuţi se

ambalează şi se menţin în camere la temperatura de 500C până are loc izomerizarea a 95-98% din

-acizii amari din hamei. Utilizarea pelleţilor izomerizaţi în locul pelleţilor “tip 90”, din aceeaşi

varietate de hamei, creşte gradul de utilizare a hameiului cu circa 60%. Folosirea pelleţilor

izomerizaţi scade timpul de fierbere a mustului, micşorează costul hameiului şi al energiei termice.

Peleţii izomerizaţi sunt denumiţi pelleţi “stabilizaţi”, deoarece potenţialul amar al hameiului

este protejat faţă de deteriorări în timpul depozitării. Pelleţii izomerizaţi sunt utilizaţi îndeosebi

pentru hameierea târzie a mustului în vederea asigurării aromei.

Fig. 4 Schema de prelucrare a hameiului

Page 18: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Extracte din hamei

Răşinile din hamei şi uleiurile eterice au caracter hidrofob şi pot fi extrase cu solvenţi

organici. Cu ajutorul solvenţilor sunt extrase substanţele amare, în principal -acizii amari, fără a fi

transformaţi. În trecut s-au utilizat solvenţi organici de tipul: metanol, hexan, clorura de metilen,

tricloretilena etc. Aceste metode au dezavantajul că în extract se regăsesc cantităţi mici de solvent

care sunt toxice.

Astăzi, extractele de hamei se obţin utilizând pentru extracţie alcoolul etilic şi CO2-ul critic şi

supercritic.

Extractele de hamei în etanol se obţin astfel: hameiul în conuri se amestecă într-un şnec cu

alcool etilic de 900C, amestecul fiind pompat într-o moara de măcinare umedă şi apoi într-un

extractor. Soluţia alcoolică ce părăseşte extractorul, miscela, care conţine toate substanţele utile din

hamei este concentrată într-un concentrator cu mai multe trepte de concentrare, rezultând extractul

concentrat brut. Într-o coloană specială, alcoolul etilic este eliminat complet cu ajutorul aburului;

coloana lucrează la un vid de 120 mbar, ceea ce asigură o temperatură de evaporare de 600C.

În aceste condiţii, în extract rămâne cea mai mare parte din uleiurile eterice şi -acizii amari.

Extractul etanolic are următoarea compoziţie, în % masice:

Tabel 5

Compoziţia extractul etanolic, în % masice

Compoziţia extractului etanolic Concentraţia

Răşini totale 91%

-Acizi 42%

Izo -acizi 1%

Răşini tari 11% din răşini totale

Uleiuri eterice 4%

Taninuri urme

Nitraţi 100 mg/100g

Cupru 200 mg/kg

Extractele din hamei cu CO2 se bazează pe proprietăţile de solvent ale CO2-ului, când acesta

este adus în condiţiile de lichid sau fluid supercritic. Extractele cu CO2 sunt cele mai folosite în

industria berii. Dioxidul de carbon capătă proprietăţi de solvent în cazul în care, prin comprimare,

este adus la o densitate de 0,9-1,0 kg/dm3, asemănătoare lichidelor. Punctul critic pentru CO2 este la

73,8 bar şi 310C. Punctul triplu pentru CO2 este la 5,19 bar şi –56,660C. Între cele două puncte,

Page 19: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

CO2-ul este lichid; la condiţii de presiune şi temperatură mai ridicate decât ale punctului critic CO2,

denumit supercritic, este un fluid (amestec lichid-gaz).

- Extractele cu CO2 lichid (subcritic) se obţin în instalaţii speciale ce au în alcătuirea lor un

extractor, o instalaţie pentru comprimarea CO2-ului, schimbătoare de căldură pentru evaporarea

CO2-ului şi reîntoarcerea lui în circuit. Extracţia este mai intensă când se utilizează hameiul sub

formă de pelleţi. Temperatura de extracţie variază la diferite procedee între 7-200C. Solubilitatea

maximă a -acizilor amari este la +70C. Presiunile utilizate variază între 45 bar şi 60-70 bar, în

funcţie de temperatură. Necesarul de CO2 lichid este de 20 kg dioxid de carbon lichid / kg hamei.

CO2 –ul lichid realizează o extracţie foarte selectivă, extractele fiind lipsite de răşini şi taninuri.

. Extractele cu CO2 supercritic se obţin la regimuri de presiune de 150-300 bar şi la

temperaturi variind între 32-1000C. Extractul obţinut la 150 bar şi la 35-400C este asemănător cu cel

obţinut din CO2 lichid. CO2-ul supercritic are capacitate de dizolvare mai mare decât CO2-ul lichid,

ceea ce face ca timpul de extracţie să fie mult mai scurt. Extracţia cu CO2 supercritic este mai puţin

selectivă, extractele conţinând mai multe răşini tari, taninuri, apă sau ceruri.

Cu CO2 supercritic se pot obţine, prin extracţie fracţionată la diferite presiuni, produse bogate

într-un anumit component. Astfel, la presiuni de 120 bar sunt solubile îndeosebi uleiurile eterice şi

se poate separa o fracţiune bogată în acestea şi cu foarte puţine răşini, utilizată în cantităţi mici, la

sfârşitul fierberii cu hamei, pentru intensificarea aromei de hamei. La presiuni mai mari se obţine o

fracţiune bogată în şi -acizi, utilizată la fieberea mustului cu hamei, iar la presiuni peste 150 bar

se poate obţine o fracţiune foarte bogată în -acizi, utilizată la obţinerea extractelor izomerizate cu

hamei. Extractele cu CO2 sunt foarte sărace în nitraţi, metale grele şi sunt lipsite de pesticide.

1.5 DROJDIA DE BERE

Drojdiile sunt microorganisme unicelulare care se înmulţesc prin înmugurire (mai rar prin

diviziune) care realizează fermentaţia alcoolică. Drojdiile transformă în procesul de metabolism

zaharurile fermentescibile din must în alcool, dioxid de carbon şi o categorie însemnată de compuşi

de aromă şi de gust.

Pentru producerea berii, companiile de bere folosesc diferite suşe selectate pentru producerea

diferitelor sortimente de bere. Aceste suşe sunt depozitate în bănci internaţionale de drojdie dintre

care cele mai importante sunt Natural Yeast Culture Collection (Anglia) şi Weihenstephan în

Germania. Berăriile mici, cu buget limitat, nu îşi permit cumpărarea drojdiilor din aceste bănci şi

utilizează drojdiile aflate în faza de fermentare primară prin izolarea celulelor viguroase şi folosirea

lor pentru obţinerea unei noi culturi pure sau prin stocarea lor la 0-50C timp de 6-9 luni.

Page 20: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

În industria berii se folosesc drojdiile din ordinul Endomycetales, familia Endomycetaceae,

genul Sacharomyces.

1.5.1 Caracteristicile drojdiei de bere

Pentru a fi compatibilă fermentării mustului de bere, drojdiile trebuie să aibă următoarele

caracteristici:

a) morfologice: celulele de drojdie au forma elipsoidală cu lungimea de 10μm şi lăţimea de

7μm. Drojdiile din genul Sacharomyces cerevisiae pot fi observate la microscop sub formă de

lanţuri de celule şi mai rar sub formă de celule izolate. Sacharomyces uvarum se observă la

microscop sub formă de celule singulare sau perechi.

b). fiziologice. Caracteristicile fiziologice sunt determinate de modul cum fermentează

rafinoza, astfel S. uvarum fermentează integral rafinoza în timp ce drojdiile de fermentaţie

superioară fermentează 2/3 din rafinoză. O altă caracteristică este metabolismul drojdiei; cele de

fermentaţie inferioară au un metabolism anaerob iar cele de fermentaţie superioară au un

metabolism preponderent respirator.

c). tehnologice. Din punct de vedere tehnologic, drojdia de bere poate fi:

1. Drojdie de fermentaţie superioară Sacharomyces cerevisiae, care în general fermentează

la temperaturi de 15-180C; în timpul fermentării se ridică la suprafaţa mustului şi se foloseşte la

obţinerea berilor tip ALE;

2. Drojdie de fermentaţie inferioară Sacharomyces carlsbengensis (uvarum), care

fermentează la temperaturi joase 6-120C, iar în timpul fermentării sedimentează. Cu ajutorul ei se

obţin beri de tip LAGER.

d). capacitatea de floculare

Una din importantele proprietăţi ale drojdiei este capacitatea sa de floculare sau aglutinare.

Prin floculare se înţelege acumularea celulelor de drojdie în flocoane mari, care imediat ce capătă o

anumită greutate se depun pe fundul vasului de fermentare. În condiţii normale de fermentare,

drojdia floculează de obicei prea devreme, celulele nu vor mai produce fermentarea mustului, iar

dacă nu floculează la sfârşitul fermentaţiei, berea rămâne tulbure, produce greutăţi la filtrare şi

gustul său va fi necorespunzător.

În ceea ce priveşte fenomenul de floculare, se disting 4 categorii de drojdii şi anume:

drojdii foarte pulverulente, caz în care aglomeratele se produc până la circa 10 celule şi de

obicei se menţin în suspensie în bere;

drojdii pulverulente, caz în care aglomeratele merg până la 1000 celule şi se formează în a

doua treime a fermentării;

Page 21: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

drojdii floculante, caz în care aglomeratele conţin mai multe mii de celule şi se formează în

a doua jumătate a fermentaţiei;

drojdii foarte floculante, caz în care flocularea se produce chiar de la începutul fermentaţiei,

celulele rămânând lipite una de alta în timpul cât se multiplică.

Drojdiile din prima şi ultima categorie sunt inutilizabile. În practică au importanţă cele din

categoria a doua şi a treia.

Printre factorii care influenţează flocularea drojdiei se menţionează:

sarcina electrică a celulei;

slăbirea activităţii de înmulţire;

slăbirea activităţii de fermentare;

prezenţa sărurilor în mediu, care pot influenţa valoarea pH-ului;

acţiunea produselor de metabolism;

prezenţa bacteriilor;

vârsta celulei;

cationii bi şi trivalenţi;

unii constituenţi ai materiilor prime folosite, etc.

Celula de drojdie este un coloid încărcat cu electricitate şi ea poate să piardă această sarcină

sau să-şi schimbe semnul. Celula de drojdie este încărcată pozitiv la introducerea ei în mediu, după

câteva ore de la începutul înmuguririi ea este încărcată negativ, iar la sfârşitul fermentării, la pH

4,4-4,7, celulele se încarcă din nou pozitiv. La pH de 4,4, punctul izoelectric, se produce flocularea

drojdiilor şi a proteinelor cu moleculă mare din mustul de malţ.

Cationii bi şi trivalenţi produc flocularea drojdiei în soluţie apoasă. Ionul de calciu are

influenţă netă asupra floculării. S-a constatat de asemenea că anumite varietăţi de orz produc

flocularea mai puternică a drojdiei. Cercetările au arătat că în cojile de malţ există anumite

substanţe care produc flocularea drojdiei.

La fabricarea berii în multe ţări se folosesc două tulpini de drojdie:

una floculantă, care sedimentează repede, dând o bere limpede;

una pulverulentă, se care depune mai greu.

Cele mai folosite însă la fermentarea berii sunt drojdiile floculante. Drojdiile

pulverulente se folosesc de obicei nu singure, ci în asociaţie cu cele floculante.

Drojdia de bere, Saccharomyces carlsbergensis, utilizată ca starter al fermentaţiei, poate

proveni din culturi pure de laborator sau prin recuperarea celulelor dezvoltate la o şarjă precedentă

de fermentare. Alegerea unei anumite tulpini de drojdie pentru obţinerea berii, în condiţii specifice

de aprovizionare cu materii prime, dotării şi tehnologiei folosite, se realizează luând în considerare

principalele caractere specifice ale drojdiei de bere:

Page 22: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

gradul final de fermentare şi viteza de fermentare;

capacitatea de asimilare a substanţelor ce participă în metabolism;

randamentul de multiplicare;

capacitatea de floculare şi sedimentare;

spectrul şi cantitatea de produse secundare ale fermentaţiei cu implicaţii în gustul

şi aroma berii;

rezistenţă faţă de degenerare, contaminare, etc.

Realizarea acestei alegeri este mult mai dificilă decât a celorlalte materii prime pentru bere.

Încercările de a caracteriza drojdiile care se comercializează au arătat că cele mai multe dintre ele

sunt alcătuite din specii diferite care adeseori posedă proprietăţi de floculare. În practica industrială

apar mutaţii nedorite ce împiedică flocularea.

Principalii factori care influenţează performanţele fermentative ale drojdiilor şi calitatea

berii sunt:

compoziţia mustului de bere;

condiţiile de aerare ale culturii de drojdie;

temperatura de fermentare;

dimensiunile şi geometria vasului de fermentare.

Tehnologiile moderne de fermentare a berii presupun utilizarea fermentatoarelor cu drojdii

imobilizate, care prezintă avantajul de a creşte şi optimiza productivitatea, reducerea costurile şi de

control al întregul proces prin automatizare. Dacă pentru maturarea berii şi obţinerea berii fără

alcool, sistemele de utilizare a drojdiilor imobilizate sunt introduse în practică, fiind avantajoase din

punct de vedere economic, folosirea drojdiilor în fermentarea primară este încă în stadiul de

cercetare. Stabilitatea microbiologică a sistemului de drojdii imobilizate este dependentă de

concentraţia, activitatea şi puritatea drojdiilor. Prin fierberea mustului înainte de fermentare se evită

contaminarea. Dintre contaminanţii periculoşi sunt bacteriile care pot avea o rată mare de creştere la

temperaturi scăzute şi care se ataşează pe suprafaţa purtătorilor de drojdii imobilizate. Pentru a

sesiza contaminarea se recomandă detectarea diacetilului, a compuşilor fenolici sau a acidităţii în

efluent, ca şi metode directe microbiologice.

.

1.6 ADJUVANŢI ŞI ADITIVI DE PROCES

Unele substanţe utilizate în procesul de fabricaţie a berii, deşi adăugate mustului sau berii,

sunt consumate, transformate sau îndepărtate total din produsul finit. Aceste substanţe se numesc

Page 23: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

adjuvanţi de proces. Substanţele care adăugate mustului sau berii, nu sunt complet îndepărtate se

numesc aditivi.

Clasificarea exactă în ingrediente pentru fabricarea berii şi substanţe care intră doar în contact

cu berea este importantă din motive de legislaţie şi fiscalitate. Clasificările, dar şi substanţele

acceptate a fi utilizate ca ingrediente, diferă de la ţară la ţară, din timp în timp, normele privind

substanţele şi dozele permise adaptându-se cerinţelor de siguranţă alimentară impuse de legislaţia

europeană.

Preparatele enzimatice

Preparatele enzimatice exogene de origine microbiană se folosesc în procesul tehnologic de

fabricarea berii în diferite faze tehnologice şi anume:

la operaţia de plămădire-zaharificare, în cazul utilizării unui procent ridicat de cereale

nemalţificate se folosesc preparate enzimatice pentru lichefiere care conţin enzime amilolitice(α şi

β amilază, dextrinază limită), β-glucanază, peptidaze, celulaze care hidrolizează substanţele

macromoleculare, insolubile prezente în plămezi, în substanţe cu moleculă mai mică, solubile;

la fermentarea primară a mustului de bere se utilizează preparate enzimatice amilolitice în

scopul hidrolizei urmelor de amidon din must, pentru creşterea gradului de fermentare şi pentru

îmbunătăţirea filtrabilităţii berii;

la fermentarea secundară şi la maturarea berii se utilizează preparatele enzimatice pentru:

îndepărtarea proteinelor care produc în berea finită trubul coloidal; papaina, se

adaugă în tancul de fermentare secundară, în timpul maturării berii când pH-ul este mic,

favorabil activităţii enzimei, cu 10-14 zile înainte de filtrare, doza utilizată este de 2-

10g/hl;

îndepărtarea compuşilor fenolici prin folosirea de polifenoloxidază;

îndepărtarea oxigenului. Oxigenul dizolvat în bere poate să modifice caracteristicile

senzoriale ale acesteia, prin reacţii de oxidare. Pentru îndepărtarea acestuia se poate utiliza

preparatul enzimatic glucoxidază-catalază de origine fungică;

accelerarea maturării berii prin reducerea diacetilului şi a acetoinei prin folosirea de

α-acetolactat decarboxilază sau diacetilreductază, timpul de fabricare al berii se scurtează

cu 5-6 zile.

Dintre preparatele enzimatice exogene se utilizează la fermentaţia primară amintim:

Fungamyl 800L 0,3-1ml/hl must, pentru un grad de fermentare de 80-85%;

Fumgamyl 800L 1-5ml/hl must, pentru un grad de fermentare de 85-90%, se adaugă în

linul de fermentare;

Page 24: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

AMG-300L (amiloglucozidaza), 5ml/hl must, se obţine un grad de fermentare foarte

mare, iar berile au un grad redus de hidraţi de carbon;

Promozym 200L 32ml/hl must, se obţine un grad de fermentare de până la 90%, enzima

produce deramificarea dextrinelor şi amilopectinei, prin scindarea legăturilor α-1,6;

Ambazyme 200L (amiloglucozidaza), se foloseşte în proporţie de 3-9g/hl must;

Amylozime 200L, care se foloseşte în proporţie de 1-2g/hl must.

Preparatele enzimatice utilizate, după ce au acţionat, trebuie să fie inactivate, ceea ce

impune pasteurizarea berii finite. Acest lucru se impune deoarece AMG şi Fumgamyl au şi o

activitate proteolitică nestandardizată, care conduce la deprecierea berii. Pentru inactivarea

enzimelor respective trebuie realizate următoarele valori de pasteurizare:

AMG 1200 UP, echivalent 5 minute de încălzire la 76oC;

Promozym 80 UP şi Fumgamyl 10 UP, echivalent a 60 de minute la 60oC.

Preparatele enzimatice amilolitice de origine fungică sunt caracterizate prin temperaturi de

inactivare mai scăzute decât cele de origine bacteriană şi sunt preferate sub aspectul inactivării lor

într-un regim blând de pasteurizare a berii.

Având în vedere rezistenţa termică destul de ridicată a AMG şi a Promozym-ului, se

recomandă ca aceste enzime să fie folosite la plămădire şi mai puţin la fermentare primară. În cazul

în care berea nu se pasteurizează, este necesar ca şi Fungamyl-ul să fie utilizat tot la plămădire.

Pentru îmbunătăţirea filtrabilităţii berii se utilizează Finizym 200 L, în proporţie de 0,4ml/hl bere.

Se mai poate mări filtrabilitatea mustului şi prin folosire la plămădire a următoarelor preparate

enzimatice: Cereflo 200L, Ultraflo L, Viscozym 120L. Se recomandă folosirea preparatului

enzimatic β-Glucanase 200L în proporţie de 250-500ml/hl malţ, acesta poate fi adăugat şi la

fermentarea primară/secundară, în proporţie de 0,5-1ml/hl must sau bere.

Nutrienţii pentru drojdie, îmbogăţesc compoziţia chimică a mustului de bere, în scopul

asigurării factorilor de nutriţie corespunzători pentru drojdie şi fermentarea corespunzătoare a berii.

Agenţii de limpezire(clarificare), se utilizează în cazanul de fiert must cu hamei, pentru

limpezirea avansată a mustului fierbinte sau la condiţionarea finală a berii (kieselgurul, perlitele);

Agenţii de stabilizare, se folosesc pentru prevenirea tulburărilor coloidale proteine/polifenoli.

Pentru eliminarea substanţelor polifenolice se utilizează PVPP (polivinilpolipirolidona), care este

insolubilă în bere. Pentru absorbţia şi eliminarea proteinelor se utilizează gelurile de siliciu

(hidrogeluri sau xerogeluri), care, de asemenea, sunt insolubile în bere.

Page 25: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Caramelul, se utilizează pentru modificarea culorii şi aromei berii finite.

Uleiurile de hamei (distilate de uleiuri esenţiale din hamei). Se utilizează pentru îmbunătăţirea

aromei specifice de hamei.

Substanţele de stabilizare şi conservare, dintre care cel mai important este dioxidul de sulf

(concentraţie de 10-50 ppm) care are rol antioxidant şi antimicrobian.

Dioxidul de carbon se utilizează în faza finală de condiţionare a berii, pentru corectarea

conţinutului final de dioxid de carbon al berii, pentru carbonatarea apei folosită în faza de diluţie a

musturilor concentrate sau pentru presurizarea tancurilor de depozitare a berii filtrate.

Stabilizatorii pentru spumă sunt folosiţi pentru prevenirea căderii spumei în cazul contaminării

secundare, nedorite, cu uleiuri sau grăsimi.

Antioxidanţii de tipul acidului ascorbic (vitamina C), dioxidului de sulf se folosesc pentru

prevenirea oxidării berii,apariţia turbiditaţii şi a aromelor neplăcute.

Azotul se foloseşte în cazul berilor cu conţinut redus de bioxid de carbon, înlocuind dioxidul de

carbon din dozatoarele de bere. Azotul formează o spuma densă, asemănătoare berilor tradiţionale.

Page 26: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

CAPITOLUL 2

TEHNOLOGIA DE OBŢINERE A MALŢULUI

2.1 ORZUL PENTRU BERE

Orzul sau orzoaica este principala materie primă folosită pentru fabricarea malţului. A fost

cultivat din cele mai vechi timpuri, cu circa 7000 de ani î.d.H., pentru prima dată în Orientul

Apropiat. În ţara noastră orzul a fost cultivat încă din neolitic, de la începuturile practicării

agriculturii.

În prezent orzul este, după grâu, porumb şi orez, cea de a patra cereală cultivată pe plan

mondial, producţia de orz reprezentând 10% din totalul producţiei de cereale. Orzul constituie

principala materie primă pentru fabricarea berii, deoarece:

orzul este o plantă foarte răspândită, care nu este folosită în alimentaţia umană, puţin

pretenţioasă la condiţiile de cultivare;

boabele de orz au un înveliş păios, aderent, care protejează germenele în timpul

procesului de malţificare;

în timpul procesului tehnologic de obţinere a mustului, malţul din orz oferă cel

mai bogat echipament enzimatic şi substrat pentru acţiunea enzimelor;

pe parcursul filtrării mustului, învelişurile păioase ale boabelor formează stratul filtrant care

asigură separarea corespunzătoare a mustului de malţ din plămada zaharificată;

berea fabricată din malţ din orz este considerată a fi cea mai autentică, cu toate că s-a

verificat experimental şi la nivel industrial că şi alte cereale (grâul, secara, maniocul) pot conduce

la obţinerea malţului;

orzul nu conţine substanţe dăunătoare pentru gustul berii.

În România, majoritatea soiurilor de orz pentru bere aparţin grupei Hordeum distichum,

varietăţile nutans şi erectum, care se numesc orzoaică de primăvară, cultivându-se numai

primăvara. Soiurile cu şase rânduri de boabe pe spic, Hordeum hexastichum, varietatea pallidum,

sunt cunoscute ca orz de toamnă şi se cultivă numai toamna. Datorită faptului că pe spic sunt şase

rânduri de boabe, acestea sunt mai puţin dezvoltate, cu învelişul păios mai gros şi dau un randament

în extract inferior soiurilor de primăvară.

Page 27: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Bobul de orz are forma elipsoidală, cu lungimea cuprinsă între 8-12 mm şi grosimea de 2-

4,5 mm. Dacă se priveşte la microscop în secţiune longitudinală, se deosebesc următoarele elemente

principale:

germenele – conţine toate elementele viitoarei plante, respectiv rădăcina, tulpina, spicul, dar

într-o formă rudimentară.

endospermul – se compune din două straturi de ţesut: un strat superior aleuronic, care

conţine granule de proteine fixate într-o masă protoplasmatică bogată în grăsimi. Sub acest strat se

găseşte un ţesut bogat în amidon, care are forma unei plase, în secţiunile căreia se găsesc secţiunile

de amidon;

învelişul – se compune din două părţi, o parte exterioară sau tegumentul format din trei

rânduri de celule de diferite forme şi o parte interioară care înveleşte germenul.

Fig.5 Secţiune longitudinală prin bobul de orz

Compoziţia chimică a orzului destinat fabricării berii:

Amidonul este localizat în endosperm şi reprezintă componentul chimic cel mai important

calitativ şi cantitativ. În timpul depozitării, amidonul este folosit de embrion ca substanţă nutritivă,

iar la fabricarea berii, constituie principala sursă de extract a mustului de bere. Amidonul din orz se

prezintă sub forma unor grăuncioare de forma unui disc, cu diametrul de 20-30 de microni.

Proporţia totală de amidon variază în limite mari, depinzând de climat, sol, modul de cultură şi

recolta anului respectiv. Gradul de maturare şi substanţele minerale ale orzului au de asemenea

influenţă asupra conţinutului de amidon.

Page 28: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Fig. 6 Structura amilozei din granula de amidon

Fig. 7 Structura amilopectinei din granula de amidon

Proteinele pot varia cantitativ în funcţie de soiul de orz, de condiţiile pedoclimatice,

tehnologiile de cultură. Din cantitatea totală de proteine, numai 1/3 trec în bere, având influenţă

asupra calităţii berii, influenţând culoarea, plinătatea gustului, însuşirile de spumare, caracteristicile

Page 29: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

spumei, aroma berii şi stabilitatea ei coloidală. Conţinutul în proteine scade în timpul fabricării

malţului şi a berii, datorită hidrolizei enzimatice sau a coagulării.

Lipidele sunt prezente în orz în ţesutul aleuronic şi în embrion. În proporţie de 95% se

găsesc sub formă de trigliceride şi în cantităţi mici fosfolipide. Sunt insolubile în apă, rămân

nemodificate la malţificare şi brasaj şi se elimină cu borhotul de malţ.

Substanţele minerale prezintă importanţă pentru fiziologia bobului la germinare, pentru

nutriţia drojdiei la fermentare precum şi pentru asigurarea condiţiilor optime de pH al enzimelor

care intervin la brasaj, deoarece cele mai multe din ele formează sisteme tampon în must şi bere.

Substanţele polifenolice sunt localizate în învelişul bobului şi mai puţin în endosperm. Ele

influenţează culoarea, gustul şi stabilitatea coloidală a berii.

Celuloza şi hemicelulozele sunt substanţe de structură a învelişului bobului de orz,

conţinutul lor variază cu gradul de coacere şi condiţiile climatice anuale.

Orzul conţine cantităţi importante de vitamine, în special din grupa B.

În bobul de orz matur sunt prezente un număr relativ mare de enzime, care îi sunt necesare

întreţinerii activităţii vitale.

2.2 APRECIEREA ORZULUI DESTINAT FABRICĂRII MALŢULUI

Alegerea orzului destinat malţificării este necesară deoarece calitatea orzului determină

calitatea malţului şi a berii, dar şi randamentele de fabricaţie.

Aprecierea se realizează după aspectul exterior, după proprietăţile fizice, chimice şi

caracteristicile sanitare.

2.2.1 Aspectul exterior se examinează:

mirosul trebuie să fie plăcut, fără miros de mucegai, asemănător paielor

proaspete;

culoarea trebuie să fie galben pai, cu strălucire caracteristică;

fineţea paleelor învelişurile subţiri cu riduri fine, constituie indiciul unui soi de

orz bun pentru bere, cu o cantitate mare de extract.

2.2.2. Aprecierea fizico-chimică ai orzului urmăreşte indicatori de calitate precum:

greutatea hectolitrică variază între 63 şi 75 kg, este influenţată de forma boabelor, de

umiditate şi de temperatură. Determinarea se bazează pe faptul că amidonul are cea mai

mare greutate dintre componentele bobului de orz;

umiditatea este factorul care influenţează randamentul în extract, are volori cuprinse între

12 şi 14%;

masa a 1000 de boabe acest indicator este proporţională cu cantitatea de extract, min.42;

Page 30: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

energia de germinare este procentul de boabe care germinează, în condiţii normale, după 3

zile, iar determinarea se face la cel puţin 45 zile de la recoltare, min 98%;

capacitatea de germinare trebuie să fie de minimum 95%, este unul dintre indicatorii cei

mai importanţi ai orzului, deoarece numai boabele care germinează vor fi utilizate la

fabricarea berii;

uniformitatea boabelor se recomandă ca boabele orzului cu dimensiuni peste 2,5 mm,

pentru bere, să aibă o uniformitate de minimum 80%;

farinozitatea trebuie să fie de minimum 80%;

conţinutul de proteine trebuie să fie între 9-11,5%;

conţinutul în extract atinge valori de 80%, în cazul orzoaicei de primăvară, iar pentru orz

numai 75%, componentul principal al extractului este amidonul;

sensibilitatea la apă a orzului depinde de cantitatea de apă absorbită;

conţinutul de corpuri străine trebuie să fie de maximum 4%.

Se consideră corpuri străine:

corpuri inerte minerale (praf, pământ, nisip, pietriş);

corpuri inerte organice (paie, frunze, larve);

seminţe de alte plante de cultură;

seminţe de buruieni;

spărturi mai mici decât jumătatea bobului şi boabe la care lipseşte embrionul;

boabe golaşe, la care lipseşte mai mult de un sfert de înveliş în zona embrionului.

Factorii care influenţează calităţile tehnologice ale orzului pentru fabricarea malţului sunt:

soiul de orz;

condiţiile pedoclimatice;

solul;

agrotehnica şi tehnologia utilizată;

rezistenţa la frig, boli şi ploi.

Principalele corelaţii care s-ar putea stabili între aceşti factori şi indicii de calitate ai malţului,

respectiv ai berii ca produs finit sunt:

Anul de cultură al orzului, care influenţează:

randamentul în extract al malţului;

diferenţa de extract între măcinişul fin şi grosier;

masa a 1000 boabe;

culoarea mustului şi berii;

capacitatea de spumare a berii;

stabilitatea berii.

Page 31: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Solul influenţează:

conţinutul în azot al malţului;

sortimentul (cal. I + cal.a II-a);

randamentul în extract al malţului;

activitatea α-amilazică.

Acţiunea combinată a anului şi solului influenţează:

producţia la hectar;

sortimentul (cal. I + cal.a II-a);

conţinutul în azot al malţului.

Soiul de orz destinat industriei berii trebuie să îndeplinească următoarele condiţii:

să fie omogen şi de puritate varietală superioară;

să prezinte o compoziţie chimică superioară calitativ orzului furajer;

boabele să fie de dimensiuni cât mai mari şi cu capacitate de germinare de min. 95%;

să prezinte însuşiri de malţificare superioare, respectiv o dezagregare mecanică rapidă, care

să se realizeze cu pierderi minime şi fără tehnologii auxiliare;

să asigure un randament ridicat în extract.

Cele mai renumite soiuri cultivate în prezent sunt: în Germania, Alexis, Krona, Lenka,

Hami, Wisa, Bistrana, Salome, etc., în Franţa, Volga, Triumph, Nomad, Beka, Aurora, etc., în

Cehia şi Slovacia, Rubin, Orbit, Perun, Galant, Krystal, Hanna, în Anglia, Blenheim, Chariot,

Proctor, Pioneer, etc., în România Adi, Andra, Aura, Bonus, Dana, Ditta, Dvoran, Farmec, Miraj,

Precoce, Prima, Rapid, Productiv, Victoria, Trumpf, Turdeana, etc.

2.3 . Recoltarea şi depozitarea orzului

Maturizarea bobului de orz este influenţată de condiţiile meteorologice din anul recoltării.

Astfel, cu cât există o durată mai lungă cu temperatura mai ridicată înainte de recoltare, cu atât şi

durata de maturare a bobului, după recoltare, este mai mică. Desigur că, şi modul de recoltare

influenţează calitatea orzului. Studiile comparative ale diferitelor moduri de recoltare (combină,

secerătoare, coasă) au arătat că cele mai bune rezultate se obţin atunci când treieratul are loc după o

depozitare în stoguri a orzului, timp în care se atinge maturitatea fiziologică a bobului.

Recoltarea se realizează mai devreme decât la grâu, într-un timp scurt, de maximum 3-5

zile, pentru a se evita pierderile datorate rezistenţei mai scăzute la scuturare. O importanţă deosebită

o reprezintă atât umiditatea orzului la recoltare, care nu trebuie să depăşească 15%, cât şi modul

cum se realizează condiţionarea şi depozitarea orzului, pentru evitarea degradărilor calitative, până

la ieşirea lui din repausul de germinare şi trecerea lui în procesul de malţificare.

Page 32: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Orzul este cereala utilizată ca materie primă sub formă de malţ la fabricarea berii, iar de

calitatea orzului depinde calitatea berii.

Prima etapă a procesului de malţificare este selecţia orzului corespunzător. In concluzie, cele mai

importante proprietăţi sunt:

orzul trebuie să germineze, altfel nu poate fi malţificat. De preferinţă toate boabele de orz

trebuie să germineze cu aceeaşi viteză;

orzul trebuie să conducă la un malţ care să furnizeze o mare cantitate de extract la plămădire.

Boabele mici, subţiri au o cantitate mare de coajă şi vor furniza puţin extract. Conţinutul

ridicat de proteină sau de β-glucani face greu atacabile granulele de amidon şi determină

pierderi de extract;

orzul destinat malţificării trebuie să-şi îmbogăţească echipamentul enzimatic;

orzul nu trebuie să conţină produşi de contaminare (pesticide, produşi de metabolism ai

fungilor) care pot determina toxicitatea produsului final (berea) şi caracteristicile de calitate.

2.4 TEHNOLOGIA OBŢINERII MALŢULUI

2.4.1 Scopul malţificării

Prin malţ se înţelege un orz înmuiat, germinat şi apoi, uscat. Produsul încolţit rezultat se

numeşte malţ verde, iar după uscarea lui în uscătoare speciale, poartă denumirea de malţ.

Malţul este materia primă pentru industria berii, dar se poate folosi şi pentru industria spirtului

sub formă de lapte de slad, necesar pentru zaharificarea plămezilor sau pentru obţinerea băuturilor

distilate.

2.4.2 Schema tehnologică de fabricare a malţului Scopul principal al fabricării malţului este acela de a obţine enzimele necesare pentru

degradarea compuşilor macromoleculari din endospermul bobului de orz, format în special din

amidon, proteine, β-glucani în compuşi simplii, cu masă moleculară mică care constituie nutrinenţii

pentru drojdia de bere.

Una din operaţiile importante ale procesului de malţificare este germinarea cerealelor care

prin dezvoltarea embrionului pe baza substanţelor de rezervă dă naştere unei plăntuţe. În prima

etapă are loc activarea enzimelor necesare hidrolizei produselor de rezervă, şi anume enzimele

citolitice, amilolitice, proteolitice şi fosfatazele.

Page 33: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Producerea malţului cuprinde cinci operaţii importante, şi anume: precurăţirea,

depozitarea, curăţirea, sortarea orzului; înmuierea; germinarea; uscarea; condiţionarea malţului

după uscare.

Fig. 8 Schema tehnologică de obţinere a malţului din orz

2.4.3. Condiţionarea orzului

Orzul necesar procesului de malţificare este supus operaţiei de condiţionare înainte de

malţificare. Condiţionarea orzului presupune:

Page 34: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

precurăţirea

curăţirea

sortarea pe calităţi

Orzul este precurăţit înainte de depozitare prin cernere, operaţie care reţine corpurile străine

mai mari decât boabele de orz (pământ, bucaţi de lemn, paie). Corpurile metalice sunt îndepărtate

cu ajutorul magneţilor, iar particulele mult mai uşore sunt separate pneumatic.

Figura 9. Separator tip “Classifier” (Bühler)

În timpul depozitării orzul este ventilat, adică este mutat dintr-o celula în alta, astfel încât să

se menţină rece şi uscat. La fiecare transvazare prin frecarea mecanică a boabelor de orz între ele,

starea de curăţenie se înrăutăţeşte şi este necesară curăţirea de praf de fiecare dată.

După această curăţire iniţială, orzul este separat de seminţele de dimensiuni diferite,

rotunde. Acestea sunt îndepărtate folosind maşini speciale, numite trioare, prevăzute cu un cilindru

rotativ orizontal cu pereţi interiori alveolari, în care se potrivesc boabele de impurităţi (neghină,

măzăriche, boabe sparte). Seminţele mai mari şi mai lungi, precum boabele de orz, nu se potrivesc

în aceste alveole şi sunt antrenate spre capătul cilindrului de unde sunt eliminate. Seminţele mai

mici şi cele sparte sunt ridicate datorită mişcării de rotaţie a cilindrului la înălţimi mai mari şi pot fi

colectate la capătul cilindrului prin amplasarea corespunzătoare a tăvilor colectoare.

Îndepărtarea boabelor sparte este importantă deoarece acestea nu vor germina şi pot să

mucegăiască în timpul depozitării.

Page 35: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Figura 10. Trior orz

Orzul curăţit, separat de boabele sparte şi de alte seminţe este apoi sortat după dimensiune

cu ajutorul sitelor, proces numit clasare. Sortarea orzului este necesară pentru ca procesele de

înmuiere şi germinare să decurgă uniform şi produsul obţinut să fie omogen.

Sortarea se realizează cu ajutorul unor instalaţii de tip cilindru sortator sau cu site plane, de

tip plansifter.

Cilindrul sortator are diametrul de aproximativ 0.6 m şi o lungime variabilă, în funcţie de

numărul fracţiunilor colectate, de 2 până la 3 m. Cilindrul este format din mai multe secţiuni

perforate, cu dimensiuni determinate ale fantelor prin care va trece numai orzul de o anumită

mărime.

Sortarea orzului se face pe patru categorii:

boabe cu d > 2.8 mm

boabe cu d = 2.5-2.8 mm

boabe cu d = 2.2-2.5 mm

boabe cu d < 2.2 mm

din care numai primele două vor fi folosite pentru malţificare; restul vor fi vândute ca hrană

pentru animale.

Page 36: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Fig. 11 Schema sortatorului de orz

Sitele cilindrice seamănă cu trioarele de mică capacitate, având în locul cilindrului cu

alveole un tambur perforat cu ochiurile de 2,2 şi apoi de 2,5 mm, dispuse în două zone succesive.

Sub tambur se găsesc două jgheaburi alăturate, care se termină cu două transportoare elicoidale,

fiecare închis parţial în vederea eliminării fracţiunii de orz colectat. Boabele mari părăsesc maşina

la capătul tamburului slab înclinat, netrecând prin sită.

2.4.4. Înmuierea orzului

Pentru a induce germinarea, orzul se înmoaie în apa, proces numit înmuierea orzului.

1- vas de înmuiere

2- conductă centrală

3- alimentare aer comprimat

4- evacuare orz înmuiat

5- preaplin evacuare orz

plutitor

6- alimentare apă proaspătă

7- evacuare apă uzată

Figura 12 Vas cilindroconic de înmuiere

Page 37: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Înmuierea are drept scop mărirea umidităţii orzului de la 12-14% până la 42-48%,

asigurarea cu oxigen necesar pentru declanşarea metabolismului embrionului şi curăţirea umedă. Ea

are loc în cuve, denumite şi linuri de înmuiere.

Cuvele sunt construite din tablă de oţel având secţiunea circulară şi fundul conic sau

piramidal. Atunci când procesul durează 24 h se preferă montarea de baterii de câte 2 sau 3 cuve,

amplasate alăturat la acelaşi nivel, ori suprapuse pe mai multe nivele. Uneori ele sunt prevăzute cu

buncăre de alimentare cu orz amplasate deasupra lor.

Pentru asigurarea alimentării cu apă şi aer, cuvele sunt prevăzute cu dispozitive şi conducte

corespunzătoare, care permit de cele mai multe ori şi efectuarea de operaţiuni de amestecare şi

transvazare. Pentru eliminarea impurităţilor uşoare ce plutesc la suprafaţă se folosesc preaplinuri şi

grătare.

Deoarece prin procesul de respiraţie se degajă dioxid de carbon ce trebuie eliminat,

instalaţiile moderne dispun de dispozitive de aspiraţie sau de suflare de aer care realizează în acelaşi

timp o aerare şi răcire.

Unele cuve au o conductă verticală centrală ce pătrunde până aproape de fund şi serveşte

pentru reciorcularea orzului prin barbotare de aer. Acesta antrenează orzul până ce ajunge la o

morişcă de tip Seigner care asigură o împrăştiere uniformă.

În ţara noastră se utilizează baterii fără cuvă de alimentare. Orzul este adus cu un transportor

elicoidal care alimentaează prima cuvă de înmuiere. Cu ajutorul unei pompe orzul înmuiat este

recirculat şi introdus în cuva următoare.

La calculul capacităţii instalaţiilor de înmuiere a orzului se ţine cont de faptul că prin acest

proces creşte volumul produsului cu 45% şi că se poate realiza un coeficient de umplere de 90%.

Pentru o tonă de orz se ia în considerare un volum brut de 2,2-2,4 m3.

Capacităţile unitare şi numărul total al cuvelor se stabilesc în funcţie de cele ale utilajelor de

germinare. Se evită construirea de cuve cu capacităţi de peste 30 tone orz, care ar conduce la

înălţimi ale părţii cilindrice de peste 4 m şi nu ar putea asigura o aerare uniformă. Încăperea în care

se găsesc cuvele de înmuiere trebuie astfel amenajată încât să nu fie expusă unor fluctuaţii mari de

temperatură, care trebuie să fie de circa 12˚C. Conductele de alimentare cu apă şi de evacuare a

apelor uzate se dimensionează astfel ca să permită un schimb rapid de apă, durata de umplere şi de

golire neavând voie să depăşească 1 h.

Page 38: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Fig.a Fig.b

Fig 13 Partea cilindrică şi duşul de deasupra linului de înmuiere(a) partea conică a linului de înmuiere(b)

Malţificarea urmăreşte acumularea unui echipament enzimatic, realizat prin activarea şi

înmulţirea celor preexistente şi producerea de noi enzime, precum şi realizarea unor modificări

fizice şi chimice a bobului de orz.

Prin condiţii de germinare se înţelege asigurarea cantităţii suficiente de apă, pentru

atingerea unui anumit grad de umiditate a orzului, asigurarea oxigenului necesar respiraţiei

embrionului, precum şi asigurarea temperaturii adecvate desfăşurării procesului. Aceşti trei factori

sunt indispensabili germinării. Totuşi factorul primordial constă în asigurarea umidităţii

corespunzatoare a bobului, ea fiind factorul declanşator al germinaţiei.

Prin absorbţia apei boabele îşi măresc volumul astfel încât, în decurs de câteva zile

învelişul se întinde, devine netede şi bobul este din nou activ, ceea ce se manifestă prin

metabolismul accentuat ca urmare a asigurării condiţiilor necesare dezvoltării embrionului.

Embrionul creşte şi de dezvoltă dând naştere radicelelor şi plumulei. Creşterea embrionului se

realizează prin asimilarea nutrienţilor necesari aparatul germinativ, nutrienţi care sunt substanţe cu

masă moleculară mică, provenite prin hidroliză enzimatică a substantelor de rezervă acumulate în

endosperm. În cazul germinării orzului în natură, se consumă integral substanţele de rezervă din

endosperm, dar la fabricarea malţului acest consum nu trebuie să depăşească 10-12%, raportat la

substanţa uscată.

Deoarece oxigenul este prezent în apa de înmuiere, glucidele sunt metabolizate prin

respiraţie şi nu prin fermentaţie. În cazul în care embrionul nu poate respira se produce sufocarea

lui prin acumulare de CO2.

Reacţia de metabolism a glucidelor este:

Glucoză + 6O2 = 6CO2 +6H2O +674 kcal

Page 39: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Din analiza reacţiei de mai sus rezulta că, în timpul procesului de înmuiere se degaja o mare

cantitate de căldură, se consumă cantităţi mari de oxigen şi rezultă o cantitate mare de CO2 care

trebuie eliminată.

2.4.4.1 Transformările care au loc la înmuiere

Pentru declanşarea germinării, orzul trebuie să aibă o umiditate ridicată de 40-48%. La un

anumit conţinut de umiditate, orzul începe să respire intens, iar dacă în această fază nu este asigurat

oxigenul necesar, embrionul se sufocă. Pentru a menţine vitalitatea bobului în special la umidităţi

de peste 38-40% se recurge la aerarea artificială. În acelaşi timp trebuie evacuat bioxidul de carbon

rezultat în procesul de respiraţie pentru a nu inhiba procesul de germinare.

Odată cu declanşarea germinării se disting următoarele aspecte mai importante:

absorbţia apei de către endosperm;

dezvoltarea şi activarea embrionului;

apariţia radicelelor şi a plumulei.

La începutul germinării embrionul trăieşte numai din substanţele nutritive simple

preexistente, iar după consumarea acestora, pe măsura înaintării germinaţiei, embrionul apelează la

substanţele de rezervă macromoleculare din bob. Procesul de înmuiere trebuie astfel condus ca

acesta să ţină seama de sensibilitatea orzului faţă de apă. Prin acumularea apei în cursul procesului

de înmuiere se declanşează germinaţia. La umiditatea de 30% funcţiile vitale se accentuează, iar la

o umiditate de 38% orzul germinează rapid şi uniform. Totuşi pentru obţinerea unei concentraţii

mari de enzime şi pentru solubilizarea părţii făinoase a bobului într-un timp relativ scurt, orzul

trebuie să aibă umiditate de 44-48%.

Apa pătrunde în principal la baza bobului şi în cantităţi mai mici prin părţile laterale, prin

partea superioară a bobului sau prin crăpăturile tegumentului. Absorbţia apei se produce cu

intensitatea cea mai mare în primele 4-8 ore ale procesului de înmuiere, apoi ea scade treptat până

la punctul de saturaţie.

Fig 14. Graficul absorbţiei apei în funcţie de durata de înmuiere a orzului

Page 40: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Capacitatea de absorbţie a apei depinde de mărimea şi structura bobului. Boabele mari

necesită timp mai îndelungat decât cele mici, fapt pentru care orzul trebuie sortat înaintea

prelucrării. Umiditatea iniţială a orzului nu influenţează capacitatea de absobţie a orzului. Structura

orzului depinde de soi, de condiţiile pedoclimatice şi de tehnologiile de cultură aplicate. Orzul

bogat în substanţe proteice şi sticlos, necesită timp mai îndelungat pentru atingerea aceluiaşi grad

de înmuiere. Temperatura normală a apei de înmuiere variază între 12-14°C.

Absorbţia apei este mai rapidă dacă înmuierea se realizează alternativ cu şi fără apă, prin

expunerea la aer a orzului înmuiat, iar eficienţa absobţiei va creşte şi mai mult prin lungirea

perioadelor de înmuiere fără apă.

Secvenţele tipice sunt:

(10 h apă)(7h aer)(15h apă)(11h aer)

(6h apă)(6h aer)(11h apă)(6h aer)(8h apă)(6h aer)

Ambele regimuri durează 43 de ore, dar primul presupune numai două perioade de înmuiere,

în timp ce al doilea presupune trei perioade de înmuiere. Tratamentul potrivit se alege în funcţie de

orzul ce trebuie malţificat şi de proprietăţile malţului ce trebuie obţinut. Pauzele de oxigen mai

lungi sunt necesare în cazul orzului sensibil la apă. În timpul pauzelor de oxigen, orzul rămâne

totuşi acoperit cu un film subţire de apă prin care difuzează oxigenul. Pentru intensificarea

procesului se poate barbota oxigen şi în apa de înmuiere, iar CO2 rezultat se aspiră în timpul pauzei

de oxigen.

Pentru reducerea cantităţilor de apă folosite la înmuiere, tehnicile moderne folosesc

pulverizarea apei pe suprafaţa orzului. Orzul nu este menţinut sub apă, iar pe măsură ce apa este

absorbită de boabe este înlocuită prin pulverizare.

În procesul de înmuiere, concomitent cu îmbibarea orzului cu apă, au loc şi alte fenomene,

care constau în principal în dizolvarea unor substanţe componente ale învelişului şi anume

polifenolii, substanţe amare şi proteine, substanţe care datorită naturii lor acide se dizolvă în soluţie

alcalină.

Apa folosită la înmuiere nu trebuie tratată aşa cum se procedează cu apa folosită la

fabricarea berii. Cu toate acestea, apa trebuie să fie potabilă deoarece malţul este un produs

alimentar. De asemenea, nu trebuie să conţină substanţe organice care ar putea conferi malţului un

gust şi un miros neplăcut şi trebuie să fie rece (maxim 15oC). De obicei se foloseşte apă de izvor

sau apă de la reţeaua urbană. Se pot adăuga substanţe alcaline, precum varul, pentru a îmbunătăţi

culoarea malţului, dar în general nu se folosesc adjuvanţi pentru apa de înmuiere.

Page 41: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

2.4.4.2 Tehnica înmuierii orzului

Orzul se introduce cu ajutorul unui distribuitor, în vasul de înmuiere. După ce vasul de

umple cu apă, orzul plutitor şi impurităţile se îndepărtează la partea superioară a vasului de

înmuiere printr-un preaplin. Cantitatea de orz plutitor variază între 0,1-1%. După 12-24 de ore se

schimbă apa în funcţie de starea de curăţire a orzului, de temperatura apei şi de diagrama de

înmuiere aplicată. Între două schimbări de apă, se lasă orzul înmuiat fără apă, pentru asigurarea unei

aerări mai eficiente, deoarece în cazul menţinerii orzului în aceeaşi apă, acesta ar consuma oxigenul

dizolvat într-un timp relativ scurt. Perioadele de înmuiere fără apă, reprezintă 50-80% din timpul

total de înmuiere.

Sensibilitatea bobului de orz faţă de apă indică de fapt şi comportarea embrionului faţă de

absorbţia apei. Dacă aceasta este mare, germinaţia se declanşează cu întârziere, creşterea

embrionului este lentă şi în final se opreşte. Sensibilitatea mare a orzului faţă de apă poate fi

atenuată prin prelungirea perioadei de înmuiere fără apă, eventual prin utilizarea apei oxigenate.

La finalul înmuierii, embrionul trebuie să fie suficient de crescut astfel încât să poată penetra

coaja şi să devină vizibil asemeni unei regiuni albe pe fondul brun al cojii. În acest stadiu se spune

că orzul a germinat. În etapa următoare, embrionul creşte atât de repede, încât necesită mai mult

oxigen decât este disponibil prin difuzia din apă.

Prin urmare, orzul este transferat în altă instalaţie şi întins în straturi mai subţiri în vederea

germinării. Transferul se numeşte turnare (eng. casting), iar orzul poate fi turnat umed sau uscat, în

funcţie de modul de transfer: cu apă sau fără apă.

2.4.5. Germinarea orzului

Germinarea orzului destinat fabricării berii se realizează având în vedere urmatoarele

obiective :

a) formarea echipamentului enzimatic necesar obţinerii unui must de bere corespunzător, din

malţ cu sau fără adaos de cereale nemalţificate;

b) modificarea structurii orzului astfel încât să fie zdrobit mai uşor la măcinare. Modificarea

structurii interne a endospermului, denumită citoliză, face malţul mai friabil decât orzul.

2.4.5.1 Biochimismul malţificarii

Cantitatea enzimelor active în bobul de orz este redusă. Formarea şi acumularea lor în

timpul germinării se datorează dezvoltării embrionului.

Page 42: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

In timpul procesului de germinare o nouă plantă se dezvoltă din bobul de orz. Pentru

dezvoltarea noii plante, bobul are nevoie de o mare cantitate de energie şi materiale de construcţie

pe care le obţine prin respiraţie şi alte procese metabolice. La începutul procesului de malţificare,

endospermul conţine compuşi macromoleculari care trebuie degradaţi în compuşi simpli (glucide,

aminoacizi, acizi graşi), care cu ajutorul apei sunt transportaţi la embrion. Degradarea se realizează

cu ajutorul enzimelor, care sunt sintetizate sub influenţa fitohormonilor (derivaţi ai acidul giberelic)

produşi de embrion, în stratul aleuronic al bobului de orz.

Fig. 15 Biochimismul malţificării

Procesul de germinare este influenţat hotărâtor de activitatea enzimelor hidrolazice din care

fac parte:

enzimele de degradare a amidonului: α şi β amilazele, dextrinaza limită

enzimele de degradare a hemicelulozelor (enzime citolitice): β-glucanazele

enzimele de degradare a proteinelor: proteinaze

enzimele de degradare a acizilor fosforici : fosfataze

Primele enzime sintetizate sunt hemicelulazele, apoi α-amilaza, proteinazele şi β-amilaza.

Cu excepţia α-amilazei care nu este prezentă în orz, toate celelalte enzime se află în cantităţi mici şi

în orzul negerminat.

Pereţii celulelor endospermului sunt formaţi din hemiceluloze şi proteine. Pentru a permite

enzimelor amilazice acţiunea asupra amidonului, acest perete trebuie parţial degradat, de către

hemicelulaze.

Biosinteza enzimelor hemicelulazelor

Hemicelulazele realizează permeabilizarea pereţilor celulari, fără să realizeze o dezintegrare

totala a acestora, influenţând astfel direct gradul de solubilizare al malţului. Activitatea este

stimulată de umiditatea orzului, de temperatură şi de durata germinării.

Page 43: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Hemicelulazele sunt primele enzime care sunt biosintetizate şi care acţionează la nivelul

endospermului. Ele descompun parţial pereţii hemicelulozici ai celulelor din endosperm, pentru a

permite acţiunea celorlalte enzime.

Fig. 16 Degradarea parţială a pereţilor celulari din endospermul bobului de orz

Cele mai importante enzime hemicelulazice sunt: β-glucanazele (endo-β-glucanaze, exo-β-

glucanaze, β-oligozaharaze) şi pentozanazele (endoxilanaza, exoxilanaza, arabinozidaza). Dacă

exoenzimele prezintă o activitate în bobul negerminat, endoenzimele se formează în cursul

germinării.

Endo-β-glucanazele descompun hemicelulozele insolubile în β-glucani cu masă moleculară medie

şi vâscozitate ridicată. Exo-β-glucanazele transformă în continuare β-glucanii în celobioză, care, la

rândul ei este hidrolizată sub acţiunea celobiazei la glucoză.

Acţiunea β-glucanazelor este mult mai intensă decât a pentozanazelor, astfel încât

hemicelulozele transformate sunt reprezentate de circa 80% glucani şi numai 20% pentozani.

Page 44: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Fig. 17 Schema degradării hemicelulozelor

Cel mai important component al hemicelulozelor sunt β-glucanii. β-glucanii cu masă

moleculară mare sunt responsabili de formarea unor geluri în etapele urmatoare ale procesului de

obţinere a berii, care cauzează greutăţi de filtrare sau turbiditate în berea finită. Din acest motiv, la

malţificare este foarte importantă degradarea β-glucanilor cu masă moleculară mare în β-glucani cu

masă moleculară mică, solubili.

Procesul de solubilizare a pereţilor celulari sub acţiunea acestor enzime (citoliza) se poate

controla cu ajutorul următorilor indicatori ai malţului rezultat: farinozitatea boabelor, diferenţa de

randament între măcinişul fin şi cel dur şi vâscozitatea mustului de laborator.

Biosinteza enzimelor proteolitice

Enzimele proteolitice care se formează şi care acţionează în timpul germinării orzului pot fi

împărţite în două grupe: endopeptidaze şi exopeptidaze.

Endopeptidazele atacă proteinele în interiorul lanţului polipeptidic, formând în special

fracţiuni proteice macromoleculare şi cantităţi mici de aminoacizi. În schimb exopeptidazele atacă

lanţul polipeptidic din exterior spre interior cu formarea unei cantităţi mai mari de aminoacizi.

Hemicelulaze

β-glucani Pentozani

β-glucanidextrine Arabinoxilani

Celobioza Xilandextrine

Glucoza Xilobioza

Xiloza

Arabinoza

Pentozanaze 20 %

Endo-β glucanaze 80% +

Page 45: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Fracţiunile proteinelor solubilizate se prezintă sub formă de azot macromolecular (20%),

azot cu moleculă medie (20%) şi azot cu moleculă mică (60%).

Azotul macromolecular influenţează favorabil spuma şi are a acţiune nefavorabilă asupra

stabilităţii coloidale a berii. Azotul cu moleculă mică (aminoacizii) este foarte important pentru

multiplicarea drojdiei, influienţând mersul fermentaţiei principale a berii.

Activitatea proteolitica creşte în timpul germinării de cinci ori, dezagregarea principală fiind

semnalată la proteinele de rezervă de sub stratul aleuronic. Paralel are loc şi o sinteză de proteine,

existând un echilibru între cele două fenomene.

Solubilizarea proteică se exprimă prin cifra Kolbach (azot solubil faţă de azot total sau

cantitatea de proteină transformată în compuşi solubili), creşte cu umiditatea orzului şi durata de

germinare, precum şi cu cantitatea de CO2 acumulată în malţul verde şi scade la mărirea temperaturi

de germinare. O solubilizare bună corespunde unei cifre Kolbach de peste 40.

Fig.18 Structura endospermului modificat din bobul de orz: 1-celule cu amidon din

endosperm (granule mari şi mici); 2-celule cu amidon din endosperm; 3-degradarea parţială a

pereţilor celulelor; 4-stratul aleuronic (celule de proteine)

Biosinteza enzimelor amilazice

Dezagregarea amidonului se face de către enzimele amilazice participante la procesul de

germinare. Cele mai importante sunt: α-amilaza, β-amilaza, dextrinaza limita şi alfaglucozidaza

care acţionând conjugat, convertesc amidonul la glucide simple. Amilazele îşi desfăşoară

activitatea la germinare numai în limite restrânse, pentru a evita pierderile de amidon.

Page 46: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

α-amilaza nu este prezentă în bobul de orz, ea este sintetizată în decursul procesului de

germinare, spre deosebire de β -amilază care se găseşte în forma legată în orz. Biosinteza enzimelor

amilazice creşte cu umiditatea orzului, cu durata de germinare şi scade cu temperatura.

Fig.19 Modelul structural al amilopectinei

Biosinteza enzimelor fosfatazice

Fosfataza eliberează acidul fosforic din esterii organici ai acestuia în decursul procesului de

germinare. Ionii fosfat influenţează capacitatea tampon a mustului de bere şi constituie factor de

nutriţie al drojdiei de bere.

2.4.5.2 Transformări fiziologice în bobul de orz

În decursul procesului de germinare are loc solubilizarea membranei în partea inferioara a

bobului, iar radicelele străpung baza acesteia şi ies în exteriorul bobului. Dezvoltarea acrospirelor şi

modificarea endospermului bobului de malţ sunt considerate procese aproximativ paralele.

Energia necesară pentru biosinteza ţesuturile noi şi pentru formarea enzimelor este asigurată

de metabolismul hidraţilor de carbon şi ale lipidelor în procesul de respiraţie. În lipsa oxigenului,

enzimele de respiraţie nu pot desfăşura o activitate normală.

Germinaţia este un fenomen fiziologic în urma căruia se dezvoltă radicelele şi plumula pe

seama substantelor de rezervă din bob. Pentru desfăşurarea funcţiilor vitale, bobul de orz are nevoie

de o umiditate minimă de 30%, însă pentru a se realiza transformările dorite în bob, într-un timp

limitat, nivelul de umiditate trebuie să atingă 44-48%. Pe parcursul germinării umiditatea trebuie

menţinută pentru a nu stânjeni activitatea enzimatică.

În ceea ce priveşte temperatura, limitele optime sunt cuprinse între 15-18°C. Temperaturile

mai joase încetinesc desfăşurarea activităţii normale a embrionului.

La începutul germinării, ca urmare a dezvoltării, radicelele străpung baza bobului formând

3-5 rădăcinuţe. Plumula străpunge testa, dar nu şi tegumentul exterior şi se dezvoltă între ele, în

partea posterioară a bobului. Dacă nu se intervine în procesul tehnologic, plumula iese prin vârful

bobului formând aşa numiţii „husari”. La fabricarea malţului, prin conducerea procesului

Page 47: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

tehnologic se urmăreşte evitarea formării husarilor, la malţul blond nefiind admişi, iar la malţul

brun prezenţa lor se admite până la 5-10%.

Fig. 20 Germinarea bobului de orz cu formarea acrospirei şi rădăcinuţelor

Malţul trebuie să fie solubilizat în totalitate, deoarece în părţile insolubile, enzimele nu pot

pătrunde şi nu pot avea loc transformările necesare. Substanţele ce nu au fost solubilizate în timpul

malţificării nu mai pot fi dezagregate ulterior decât în măsură mai redusă şi creează dificultăţi în

procesul tehnologic la fabricarea berii.

În general, germinaţia lungă la temperaturi scăzute produce malţuri mai bogate în enzime.

Figura 21. Germinarea bobului de orz

Page 48: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Independent de tehnica de germinare folosită se are în vedere dezvoltarea uniformă a

radicelelor, care ajung la dimensiuni aproximativ egale cu ale bobului, cât şi a plumulei. Lungimea

plumulei şi forma ei dau un indiciu asupra uniformităţii procesului de germinare.

Analiza lungimii plumulei este un indicator al uniformităţii procesului de germinare. În

această metodă, boabele de malţ sunt împărţite pe categorii în funcţie de lungimea plumulei şi sunt

numărate.

Germinarea poate fi realizată la rece, cu temperaturi crescătoare de la 12 la 16oC sau la cald,

cu temperaturi descrescătoare de la 18 la 12oC, durata procesului fiind de 6-11 zile, în funcţie de

tehnica aplicată şi de caracteristicile orzului.

Există substanţe biostimulatoare de germinare cum sunt acidul giberelic. Prin introducerea

în doze de 0.01-0.025 mg/kg acesta activează sinteza de enzime şi în special solubilizarea citolitică

şi proteolitică, scurtând durata procesului.

2.4.5.3 Conducerea procesului de germinaţie

După ce orzul a atins gradul prevăzut de înmuiere, se supune procesului de germinare.

Acesta se realizează pe arii de germinare, în casete sau în tobe de germinare.

Orzul supus germinării se prelucrează cu respectarea unor parametrii bine determinaţi,

pentru a se obţine un malţ de calitate cu pierderi tehnologice minime. Parametrii care se urmăresc şi

se dirijează în cursul germinării sunt: temperatura, umiditatea şi aerarea.

În tehnologia clasică, germinarea are loc pe arie, prin întinderea orzului în strat subţire,

lopătare şi stropire repetată cu apă. Productivitatea redusă, spaţiile mari de producţie, dificultăţi de

reglare şi control al parametrilor, dependenţa de parametrii aerului exterior, au condus la

abandonarea acestui procedeu.

Pe ariile de germinare, trebuie asigurată o temperatură uniformă (12-14°C), cât mai

independentă de temperatura exterioară. Reglarea parametrilor principali ai germinării

(temperatură, umiditate, aerare) se realizează prin adaptarea grosimii corespunzătoare a straturilor

de malţ verde, prin lopătarea periodică a grămezilor şi prin aerarea încăperilor.

Malţificarea pe arie nu necesită aerare forţată pentru evacuarea CO2 deoarece în straturile

subţiri de malţ verde nu se acumulează mai mult de 1-2% CO2. Numai la începutul germinării se

produce o cantitate de CO2, care însă se îndepărtează prin lopătări repetate.

Page 49: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

În prezent predomină instalaţiile de germinare de tip pneumatic. Acestea permit realizarea

procesului în strat gros şi modificarea temperaturii şi a umidităţii prin ventilare cu aer condiţionat

corespunzător. Instalaţiile se construiesc sub forma unor casete sau tobe.

1-caseta de germinare 2-suportul patului de germinaţie 3-orz germinat 4-secţiune de ½ zile 5-întorcător 6-secţiune curaţată

7-pâlnie alimentare 8-şnec evacuare malţ germinat

9-ventilator 10-conducte aer condiţionat

Figura 22. Instalaţie de germinare tip Wanderhaufen

Cele mai moderne instalaţii de germinaţie sunt cele în care patul de germinaţie este mutat în

fiecare zi, în diferite zone ale casetei de germinare pentru a asigura condiţiile optime fazei

respective, precum instalaţia Wanderhaufen. Acest procedeu de germinare este derivat din

germinarea cu casete de germinare, având un întorcător special, care în afară de amestecarea

grămezii realizează şi transportul acesteia de-a lungul aleei de germinare.

Aleea de germinare are forma unei casete cu lungimea mare de 60 m, care este împărţită în

compartimente (7-9 compartimente), separate între ele de sitele de germinare, prin care se introduce

aer condiţionat. Fiecare dintre aceste compartimente este împărţit şi el în două subcompartimente

reprezentând ½ zi de germinare.

Procedeul de germinare decurge în modul următor: din linul de înmuiere, orzul înmuiat trece

în primul compartiment al liniei de germinare, unde se efectuează o înmuiere uscată, în prima zi de

germinare. Cantitatea de orz încărcată pe o suprafaţă corespunzătoare unei zile de germinare se

numeşte grămadă.

Page 50: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Deplasarea grămezii pe alee se face cu ajutorul întocătorului, care este prevăzut cu şnecuri

sau cupe. Cel mai utilizat este întorcătorul cu şnec deoarece acesta reduce zona de amestecare a

malţului aparţinând la 2 grămezi diferite, obţinându-se un malţ cu o mai bună solubilizare.

Întorcătorul realizează şi deplasarea acesteia pe o jumătate de câmp în sens invers faţă de sensul său

de deplasare. La a doua trecere a întorcătorului are loc o nouă deplasare şi corespunde cu o zi de

germinare. La capătul aleei se elimină primul câmp de germinare, în care se poate pune o nouă

cantitate de orz înmuiat la germinat. Grămada aflată în ultima zi de germinare (malţul verde) se

trece într-un buncăr de unde este preluat de un transportor cu şnec şi este dus în uscător.

O instalaţie de germinare cu grămezi mobile este prevăzută cu mai multe alei de germinare,

prevăzute cu întorcătoare. Fiecare alee de germinare are o linie de înmuiere a orzului, care este

compusă din două sau trei linuri de înmuiere.

Aerarea grămezii se face cu aer condiţionat, fiecărei zi de germinare corespunzându-i o

instalaţie de aer condiţionat, care parcurge grămada transversal sau longitudinal. Aerul proaspăt se

amestecă cu aerul recirculat din sala de germinare, după care este trimis de un ventilator la bateria

de temperare şi la camera de umectare. De aici aerul condiţionat este trimis prin canale, pe partea

inferioară a sitelor pe care se găseşte grămada de malţ. Fiecare alee de germinare este alimentată cu

aer prin două canale laterale, în acest fel obţinând temperatura dorită pentru fiecare grămadă de

germinare (zi de germinare) în parte.

Atingerea obiectivelor procesului de germinare, respectiv citoliza, formarea echipamentului

enzimatic, degradarea proteinelor şi formarea aminoacizilor este dependentă de trei factori:

temperatura de germinare, durata germinării şi gradul de înmuiere. Corelaţia între parametrii de

proces şi caracteristicile malţului obţinut sunt prezentate în tabelul 6.

Tabelul 6

Corelaţia între parametrii de proces şi caracteristicile malţului

Parametrii de germinare Temperatura de

germinare oC

Umiditatea orzului

%

Durata de germinare,

zile

Parametrii malţ 13 15 17 40 43 46 5 6 7

Unităţi α-amilaza, DU 68 69 62 58 63 92 50 56 63

Unităţi β-amilază,WK 251 263 230 322 366 361 347 355 366

Diferenţă măciniş fin şi dur% 1.6 1.4 1.0 5.1 2.9 1.1 2.0 1.5 1.2

Vâscozitate must,cP 1.55 1.52 1.55 1.69 1.60 1.52 1.59 1.54 1.48

Indicele Kolbach,% 44.9 43.9 41.9 39.5 43.9 46.1 38.8 39.8 40.9

Azot aminic,mg/100g 150 132 120 110 130 170 128 135 145

Page 51: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Produsul rezultat la germinare se numeşte malţ verde. Pentru eliminarea gustului şi

mirosului de verde, precum şi pentru conferirea aromei şi culorii specifice de malţ, este necesară

uscarea.

2.4.5 Uscarea malţului

În cadrul tehnologiei de malţificare a orzului destinat fabricării berii, uscarea malţului

verde constituie o operaţie indispensabilă prin multitudinea de scopuri pe care le urmăreşte:

reducerea umidităţii malţului verde la valori care să asigure conservabilitatea;

oprirea sau dirijarea transformărilor biochimice şi chimice care au loc la

germinare şi stabilizarea unei compoziţii a malţului;

îndepărtarea mirosului şi a gustului „de verde” şi formarea unei anumite arome şi

culorii caracteristice tipului de malţ.

În afară de acestea în urma uscării malţului este posibilă îndepărtarea radicelelor, care

prezintă un gust amar şi care intensifică absorbţia apei în malţului uscat.

Din punct de vedere tehnologic se deosebesc două faze de uscare a malţului:

veştejirea (preuscarea) – care constă în îndepărtarea apei din malţul verde până la o

umiditate de 10% în cazul malţului blond;

uscarea propriu-zisă – care constă în eliminarea apei din malţ la temperaturi de 80-

85 °C, în cazul malţului blond.

2.4.5.1 Transformări fizice şi chimice care au loc la uscare

În timpul uscării malţului au loc modificări fizice şi chimice care contribuie în mod

hotărâtor la definitivarea tipului de malţ fabricat.

Transformări fizice – se referă la modificarea umidităţii, a volumului şi a masei malţului.

Scăderea umidităţii de la 40-45% la 1-4% trebuie să se realizeze astfel încât malţul verde

să nu-şi piardă prea mult din volum, păstrându-se în bob acele mici canale formate în timpul

germinării ca urmare a procesului de solubilizare. Astfel volumul bobului de malţ uscat trebuie să

rămână cu 16-23% mai mare în comparaţie cu cel al bobului orzului iniţial.

Micşorarea volumului bobului (zbârcirea) apare în faza de uscare propriu-zisă şi este cu

atât mai pronunţată cu cât malţul ajunge mai umed la temperaturi ridicate, cu cât umiditatea este

Page 52: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

eliminată mai rapid şi cu cât temperatura finală de uscare este mai ridicată. Malţurile mai slab

solubilizate îşi pierd mai mult din volumul iniţial în comparaţie cu cele bine solubilizate.

Transformări chimice – datorită activităţii enzimelor şi a unor procese chimice în timpul

uscării malţului se modifică conţinutul de zaharuri, fracţiuni proteice, fosfaţi, etc.

Astfel hidroliza amidonului se intensifică odată cu creşterea temperaturii şi la umidităţi

mai ridicate în malţ. La temperaturi mai scăzute de uscare se formează ca produse finale glucoză,

fructoză şi zaharoză, iar la temperaturi mai ridicate predomină formarea maltozei şi dextrinelor.

Datorită prelucrării la temperaturi ridicate a malţurilor cu umiditate ridicată se favorizează

apariţia sticlozităţii cauzată de gelatinizarea amdidonului.

În timpul uscării malţului are loc creşterea acidităţii ca urmare a acţiunii fosfatazelor care

pun în libertate fosfaţii anorganici din substanţele organice. Cu cât temperatura de uscare este mai

ridicată, cu atât creşte cantitatea de melanoidine formate şi implicit aciditatea malţului,

melanoidinele având o reacţie acidă.

2.4.5.2. Conducerea procesului de uscare

În timpul uscării este eliminată umiditatea malţului verde pâna la un conţinut de apă mai

mic de 5%. Uscarea are loc în două faze:

în prima fază are loc reducerea umidităţii de la 40-48% la 19% (punctul critic), utilizând

temperaturi ale aerului de uscare de până la 50 oC.

în faza a doua, umiditatea scade până la 3-5% pentru malţul blond şi 1-3% pentru malţul

brun. Temperaturile în ultima fază de uscare ajung până la 80-85 oC pentru malţul blond şi

100-105oC pentru malţul brun.

Ca urmare a acestui fapt, bobul de orz devine prea uscat pentru a putea fi atacat de enzime şi

poate fi depozitat pe perioade lungi de timp.

Uscarea stopează modificările care au apărut la germinare, deşi, în prima etapă, când orzul

este încă umed, creşterea temperaturii accelerează aceste modificări.

Uscarea se realizează în instalaţii numite uscătoare de malţ, prin trecerea aerului cald prin

patul de malţ verde de la bază spre vârf. Temperatura iniţială nu trebuie să fie foarte ridicată, atunci

când umiditatea este mare, deoarece ar putea produce inactivarea enzimelor şi gelatinizarea

amidonului cu formare de malţ sticlos.

Uscarea are loc, în majoritatea cazurilor în instalaţii cu un singur grătar basculant. Acesta

permite încărcarea complet mecanizată, în strat cu grosimea de aproximativ 1m şi uscarea uniformă

cu aer cald. Procesul de veştejire durează 6-10 ore, folosindu-se un amestec de aer proaspăt şi

recirculat în raport de 1:4, umiditatea malţului scăzând treptat. Faza de uscare finală durează până

Page 53: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

10 ore, reducându-se umiditatea malţului pe măsura creşterii temperaturii în trepte la 70, 75, 80 oC

şi în final la 82-85oC. In faza finală a procesului de uscare se foloseşte din ce în ce mai mult aer

recirculat. În cazul malţului brun temperatura finală ajunge la 100-105oC, durata totală de uscare

fiind practic aceeaşi de 18-20 ore.

Fig. 23 Uscător de malţ

Folosirea unui curent rapid de aer cu temperatura sub 50oC la începutul uscării, permite

evaporarea apei din straturile mai joase şi o transportă către straturile superioare, fără a le creşte

umiditatea acestora din urmă. Numai o mică parte din activitatea enzimatica se pierde în această

etapă, deoarece evaporarea apei răceşte boabele. Straturile inferioare devin mai uscate în timp ce

straturile superioare sunt puţin modificate.

Pe măsură ce uscarea înaintează limita dintre malţul mai puţin uscat şi cel uscat avansează

prin stratul de boabe. Temperatura aerului de intrare poate fi crescută treptat, deoarece aerul se

răceşte prin încălzirea boabelor înainte de a ajunge în straturile umede. Temperatura de ieşire a

aerului este cu aproximativ 30oC mai joasă decât temperatura de intrare, până în momentul în care

stratul superior ajunge la un conţinut de 19% umiditate când temperatura creşte brusc ating pragul

critic. În acest stadiu, toată apa de pe suprafaţa boabelor s-a evaporat, iar coaja şi rădăcinile s-au

încreţit. Apa de pe suprafaţa boabelor trebuie să difuzeze în exterior pentru a putea fi evaporată.

Temperatura aerului este crescută la aproximativ 70 oC, iar viteza de circulaţie a aerului scade.

Când umiditatea a ajuns la aproximativ 10% cea mai mare parte din apa rămasă este strâns

legată de moleculele de amidon şi de β-glucani prin legături de hidrogen şi sunt necesare

temperaturi mai ridicate pentru eliminarea ei. Viteza de circulaţie a aerului poate fi încă scăzută şi o

Page 54: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

mare parte recirculată. În această fază se realizează transformările biochimice dorite, se formează

aroma şi gustul caracteristic pentru sortimentele de malţ speciale.

În timpul primei faze a uscării, când evaporarea este intensă substanţele volatile din malţul

verde sunt îndepărtate (aromele de iarba şi de malţ verde).

Cea mai importantă caracteristică a malţificării se referă la asigurarea unei activităţi

enzimatice suficiente şi uniforme a şarjei de malţ. În unele uscătoare malţul nu este întors şi drept

urmare, straturile inferioare sunt diferite de cele superioare. Diferenţa poate fi minimizată, dacă la

finalul uscării, malţul trebuie omogenizat. Unele malţării folosesc întorcătoare sau transferă malţul

într-un alt uscător după prima fază a procesului.

În faza finală de uscare are loc inactivarea enzimelor termolabile. Cu toate acestea

activitatea enzimatică esenţială pentru plămădire nu este afectată. Înactivarea enzimelor apare ca

urmare a denaturării termice a structurii lor proteice. Şi alte proteine neenzimatice sunt denaturate,

cantitatea de azot coagulabil din must fiind dependentă de procentul de proteine denaturate la

malţificare şi care nu mai sunt solubile în must.

Malţurile uscate intensiv (temperaturi mai ridicate, durate mai mari) dau un azot coagulabil

mai mic şi sunt mai puţin susceptibile de producerea turbiditaţii în bere.

2.4.6 Tratamentul malţului după uscare

Înainte de a fi depozitat malţul proaspăt uscat este supus operaţiilor de răcire, curăţirea de

radicele şi polisarea.

Răcirea malţului – malţul fierbinte rezultat la uscare trebuie supus mai întâi unei răciri

până la temperatura de 20°C pentru a se evita inactivarea enzimelor şi închiderea culorii, care

contribuie la înrăutăţirea însuşirilor gustative ale berii obţinute.

La uscătoarele de mare productivitate răcirea se poate face prin trecerea unui curent de aer

neîncălzit timp de circa 30 de minute prin stratul de malţ uscat de pe grătar.

Pentru răcirea malţului se folosesc de asemenea, silozuri speciale pentru răcire, prevăzute

cu posibilităţi de aerare.

Curăţirea malţului de radicele – curăţirea de radicele, denumită impropriu şi degerminare,

trebuie să se facă imediat după uscare, când radicelele sunt friabile. O parte de radicele se

îndepărtează deja în timpul uscării în uscătoarele clasice cu mai multe grătare datorită amestecării

stratului de malţ, radicele căzând prin grătarul uscătorului. Restul de radicele 2-3% se îndepărtează

în cea de-a doua etapă cu ajutorul maşinii de curăţat radicele, din care rezultă radicele cu pleavă

care împreună cu deşeurile de la polisare formează aşa numiţii colţi de malţ. Datorită conţinutului

lor ridicat în proteine colţii de malţ reprezintă un furaj preţios.

Page 55: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Polisarea (lustruirea) – după curăţirea de radicele malţul uscat mai conţine totuşi o serie

de impurităţi ca: particule de praf, resturi de radicele şi tegumente, care sunt îndepărtate cu ajutorul

maşinilor de polisat sau lustruit. Cantitatea de deşeuri rezultată în timpul polisării (praf şi alte

impurităţi) variază între 0,1-1,5%. Ele conţin deobicei grişuri de malţ, care sunt separate cu ajutorul

unei maşini speciale de recuperat grişuri.

Maturarea malţului – înainte de utilizarea sa la fabricarea berii malţul uscat este supus

depozitării în vederea maturării. Prin prelucrarea malţului proaspăt uscat se obţin musturi tulburi,

apar dificultăţi în filtrarea plămezii şi la fermentare, fiind influenţate în final negativ limpiditatea,

gustul şi capacitatea de spumare a berii. Printr-o depozitare corespunzătoare are loc o absorbţie

lentă de apă, coloizii de natură proteică sau gumoasă recăpătându-şi apa de hidratare, iar activitatea

enzimatică creşte uşor. Durata de depozitare a malţului în vederea maturării este de minim 4

săptămâni.

22..44..77 MMaallţţuurrii ssppeecciiaallee şşii mmaallţţuurrii pprrăăjjiittee

Malţurile speciale sunt cele care se folosesc într-un anumit raport la brasaj pentru a îmbunătăţi

culoarea, gustul, aroma, plinătatea, spumarea şi aciditatea berii. Se pot fabrica malţuri de gust, cum

ar fi malţul caramel, malţuri pentru o culoare închisă, malţuri pentru aromă puternică şi malţuri care

au un conţinut ridicat în substanţe reducătoare. Se folosesc următoarele tipuri de malţuri speciale:

Malţ caramel; Malţ de culoare; Malţ acid; Malţ melanoidinic; Malţ ,,ascuţit’’; Viena malt;

Stout malt; Munich malt; Amber malt; Chocolate malt; Black malt; Roast Barley.

Deoarece aceste malţuri au enzimele inactivate, nu pot zaharifica şi se folosesc în amestecuri

de cel mult 20%, cu malţul blond sau brun. Ele imprimă gusturi deosebite. Cel mai utilizat dintre

malţurile speciale este malţul caramel.

2.4.7.1 Malţul caramel

Se foloseşte în proporţie de 3-5% sau 10% pentru a accentua

plinătatea şi aroma de malţ a berii brune. El se fabrică din malţ verde sau

din malţ uscat, bine solubilizat, care se înmoaie în prealabil în apă până la

o umiditate de 42-44%, după care se încălzeşte lent în uscătoare rotative,

timp de 4 ore sub amestecare continuă. În primele două ore se ridică

Page 56: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

temperatura până la 68-700C şi se menţine timp de 30-40 minute pentru zaharificare. Apoi, se ridică

temperatura până la 160-1800C şi se menţine 60-90 minute, astfel încât zahărul rămas să se

caramelizeze.

În etapa de 68-700C, are loc formarea unor cantităţi mari de substanţe azotoase solubile care

măresc aciditatea malţului, iar la 160-1800C se formează substanţele caramel tipice. Are loc

inactivarea enzimelor şi denaturarea proteinelor. Astfel, malţul caramel va conţine o serie de

reductaze, va avea un aspect lucios şi o aromă plăcută. Culoarea lui va avea nuanţe diferite în

funcţie de intensitatea prăjirii:

pentru malţul caramel de culoare deschisă, între 50-70 unităţi EBC de culoare;

pentru malţul caramel de culoare închisă, între 100-120 unităţi EBC de culoare.

În cazul folosirii malţului verde, se poate utiliza un uscător cu două grătare, în care aşează un

strat de malţ verde de un metru şi care se protejează pentru a împiedica orice aerisire. Pentru a se

obţine o zaharificare bogată a malţului, acesta se încălzeşte şi se ţine timp de 30-40 minute la

temperatura de zaharificare de 65-750C. Apoi, malţul se deversează pe grătarul inferior şi se ridică

temperatura la 1500C, unde se păstrează timp de 1-2 ore în funcţie de gradul de caramelizare dorit.

Malţul caramel se poate fabrica şi din malţ uscat, care se supune unei operaţii de înmuiere

timp de 8-12 ore, folosind bazine de înmuiere, astfel încât să se asigure un conţinut de 50 %

umiditate.

Malţul caramel e lucios şi de culoare cafenie. Compoziţia medie a malţului caramel este:

umiditate 5-10 %;

extract total 75-76 %;

extract solubil în apă 50-60%;

zahăr reducător 30-50 %.

Gustul malţului caramel trebuie să fie dulce şi puternic aromat; în secţiune, trebuie să fie

sticlos şi lucios, nu trebuie să conţină boabe carbonizate.

Malţul caramel se foloseşte în proporţie de cel mult 15%, faţă de malţul blond, pentru

obţinerea unei beri de culoare închisă, cu o aromă şi un gust puternic. Malţul caramel scade gradul

de fermentare.

În timpul fierberii, malţul caramel se amestecă şi se macină în acelaşi timp cu malţul blond.

2.4.7.2 Malţ caramel deschis. Se foloseşte pentru a se obţine bere blondă cu un gust mai

plin, se fabrică identic cu malţul caramel de culoare închisă. Acest malţ se usucă imediat după

pauza de zaharificare, fără a mai fi ţinut la temperaturi ridicate.

2.4.7.3 Malţul de culoare (torefiat) se foloseşte în proporţie de 1-4% la brasaj în vederea

intensificării culorii brune, dacă s-a folosit un malţ brun care nu permite atingerea culorii dorite.

Page 57: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Acest malţ se prepară din malţ verde sau din malţ uscat reînmuiat care se usucă în uscătoare

tip tambur. Se încarcă pe trei sferturi cu malţ şi se amestecă continuu. Se menţine la temperatura de

68-700C timp de o jumătate de oră pentru a permite zaharificarea, tamburul rotindu-se de 15-20 ori

pe minut. Temperatura se ridică treptat de la 1000C, la 1510C şi apoi până la 2250C, într-un interval

de 40 minute şi se face controlul permanent al probelor în vederea obţinerii unui gust plăcut.

Pierderile în greutate din timpul fabricării malţului sunt de 15%.

În timpul încălzirii se formează intens melanoidine, umiditatea scade la 1-2%, amidonul este

depolimerizat şi proteinele se denaturează, descompunându-se în substanţe cu masa moleculară mai

mică. La sfârşitul procesului se formează produse tipice de culoare, cu un gust amar. Pentru

îndepărtarea substanţelor amare şi a celor cu aromă neplacută, care sunt volatile, se face o stropire

cu apă spre sfârşitul prăjirii sau se efectuează torefierea sub vid. Puterea de colorare este de 1300-

1600 unităţi EBC, conţinutul în extract este de 60-65 %, iar pierderile prin torefiere sunt între 10-

12%.

Se foloseşte în proporţie de 1-3% în amestec cu malţul blond. Imprimă un gust plăcut şi

asigură berii o culoare brună. Prin folosirea unei cantităţi mai mari de malţ torefiat se produce

schimbarea caracterului berii, imprimând acesteia un gust neplăcut de cafea prăjită.

2.4.7.4 Malţul melanoidinic se evidenţiază printr-un conţinut ridicat de melanoidine. La

obţinerea acestuia se foloseşte orz bogat în proteină, care se înmoaie până la o umiditate de 49-50%

şi germinează la 18-220C, timp de 5 zile. Se urmăreşte formarea unor cantităţi mari de melanoidine

prin transformarea amidonului şi a proteinelor. După germinare, malţul verde se lasă în grămezi

timp de 24 h, perioadă în care temperatura ajunge la 500C şi se favorizează procesele enzimatice cu

formare de acizi şi esteri. Se efectuează o uscare atentă în uscătoare obişnuite până la temperatura

de 100-1100C.

In mod similar se prepară şi malţul ,,opărit’’.

2.4.7.5 Malţul acid este adăugat la brasaj în proporţie de 3-5% faţă de măciniş, pentru

scăderea pH-ul şi îmbunatăţirea activităţii enzimatice. Efectul de acidulare se datorează acidului

lactic, care se acumulează prin înmuierea malţului la temperaturi ridicate de 45-480C, timp de 24

ore, deoarece în acest interval se dezvoltă bacteriile lactice pe suprafaţa bobului. După acidulare,

putem să păstrăm o parte din malţ pentru o nouă însămânţare cu bacterii lactice. Restul de malţ se

usucă la temperatura de 110-1300C, pentru a inactiva bacteriile lactice. Malţul acid conţine 2-4%

acid lactic, iar extractul are un pH de 3,8.

2.4.7.6 Malţul ,,ascuţit’’ se foloseşte în proporţie de 10-15% faţă de măciniş pentru

compensarea unui malţ suprasolubilizat, sau pentru a corecta spumarea. Se obţine prin uscarea unui

malţ verde în prima fază de germinare sau la finele înmuierii, după ce a apărut colţul. Este de fapt

un malţ cu o solubilizare redusă.

Page 58: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

2.4.7.7 Viena malt se foloseşte pentru berea de tip lager închisă la

culoare, dar de o nuanţă roşiatică. Acest malţ reprezintă 10-15% din măciniş,

restul fiind malţ lager. Culoarea o primeşte în urma uscării la temperaturi

ridicate. Pentru că formează doar o parte din măciniş, puterea diastatica nu e

importantă.

Caracteristicile acestui tip de malţ sunt: umiditatea max.4,5, extractul min. 79%, culoarea 7-100,

proteine max. 1,7%, raportul proteine solubile/total proteine 40-46%, puterea diastatica min. 1500

L.

2.4.7.8 Stout malt se foloseşte la obţinerea de beri tari (negre).

Culoarea malţului este slabă, deschisă, dar se intensifică în timpul prăjirii.

Înmuierea, germinarea şi uscarea sunt controlate astfel încât să se asigure

necesarul de echipament enzimatic pentru conversia malţului prăjit.

Caracteristici: umiditate max. 4%, extract min. 80%, culoarea 4-60,

proteine max. 1,75%, raportul S/T 42-46%, puterea diastatica min. 200 0L.

2.4.7.9 Munich malt se foloseşte la obţinerea berilor închise la culoare, de o nuanţă brună,

maronie. Acest malţ reprezintă doar o parte din măcinişul folosit la plămădire, restul fiind Pale

Lager malt.

La finalul uscării, temperatura ajunge la 105-1200C formându-se culoarea şi aroma

caracteristică acestui tip de malţ.

Acest malţ se caracterizează prin: umiditate max. 6%, extract min. 79%, culoare 10-150, proteine

max. 1,7%, raportul S/T 40-44%

2.4.7.10 Amber malt are un luciu caracteristic, aromă de biscuite şi se

poate folosi şi la obţinerea bitterului. Malţul se prelucrează prin prăjire,

temperaturile crescând progresiv până la 150-1600C. Deoarece nu există

etape de zaharificare, reacţiile neenzimatice de îmbrunare urmează un model

diferit, produşii de reacţie fiind compuşi cu azot responsabili de amăreala

berii. Caracteristici: IOB 90-130, EBC 100-140, ASBC 50-70.

2.4.7.11 Chocolate malt are IOB 900-1100, EBC 1100-1300, ASBC

450-500 şi se utilizează la fabricarea tăriilor dulci şi a berii. Culoarea şi

aroma acestui malţ sunt foarte intense, motiv pentru care se acordă

importanţă deosebită utilizării. Chocolate malt se prelucrează similar cu

Amber malt dar la sfirşitul prăjirii se folosesc temperaturi mai ridicate.

Aroma se datorează pirolului şi pirazinelor.

Page 59: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

2.4.7.12 Black malt se caracterizează prin IOB min. 1000, EBC

min.1300, ASBC 500-600. Fiind un malţ foarte închis la culoare se foloseşte

pentru obţinerea de bere foarte închisă. Aroma după cum ne putem aştepta

este mult mai intensă decât la Chocolate malt, motiv pentru care se foloseşte

cu prudenţă.

Prăjirea este similară cu a Chocolate malţ doar că temperatura finală este de 2000C. La fel,

deoarece nu există etape de zaharificare, aroma se datorează pirazinelor şi pirolului.

2.4.7.13 Roast Barley are următoarele caracteristici: IOB min. 1100,

EBC min. 1300, ASBC 500-600. Acest produs se foloseşte la obţinerea

tăriilor, tării amare, berii negre sau pentru colorarea berilor Pilsen.

Ca diferenţă, temperatura de prăjire e mică dar la final vom avea 2200C

sau chiar mai mult, ceea ce face ca reacţia exotermă să continue şi după

oprirea sursei de căldură. Reacţia este oprită prin răcirea cu apă a cerealelor. Datorită temperaturii

finale, coloraţia apare foarte rapid şi trebuie evitată carbonizarea.

Datorită procesului de prăjire foarte lent şi creşterii bruşte a temperaturii în final, balanţa

pirazinelor şi pirolului e diferită, existând mai multe pirazine în produs. Aceasta conduce la mai

multă aromă amară. Pentru a colora berile Lager, Roast Barley se foloseşte în cantităţi foarte mici,

în mod sigur nu mai mult de 2-3kg/t de măciniş.

Tabel 7

Caracterizarea culorii diferitelor tipuri de malţ

Tipul Culoare ASBC Umiditate

Caramalt 15 13-17 7,5%

Caramalt 33 30-37 6%

Cristal 55 50-60 5%

Crystal 65 60-70 5%

Crystal 75 70-80 4,5%

Crystal 100 95-115 4%

Crystal 150 135-165 3,5%

Amber malt 50-70 3,5%

Chocolate malt 450-500 3%

Black malt 500-600 3%

Roast Barley 500-600 3%

Page 60: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Tabelul 8

Caracteristicile unor tipuri de malţ

Tipul de malţ

Caracteristici

Malţ

blond

lager

Malţ

Pilsen

lager

Malţ

Viena

lager

Malţ

Brun

lager

Malţ

Diasta-

zic

Malţ

din

grâu

Extract (măciniş grosier) g/100g s.u. 79,1 78,9 79,3 77,5 77,3 83,2

Diferenţa extract măciniş, % 1,6 1,8 1,6 2,0 1,5 1,5

Umiditate, % 4,4 4,6 4,5 33,8 7,6 5,7

Durata de conversie, min 10 10 10 20 5 15

Culoare, unităţi EBC 3,4 3,0 7,1 17 2,6 4,1

Proteine totale, g/100g s.u. 11 11,4 11 11,5 12,1 13,3

Proteine solubile, mg/100g s.u. 734 716 78,3 714 811 808

Raportul modificării proteinelor, % 41,9 39,4 44,4 39,0 42,1 8,1

pH, EBC 5,76 5,74 5,63 5,54 5,82 5,94

Vâscozitate, cP 1,57 1,6 1,57 1,61 1,54 1,80

Consistenţa (Brabender) 347 358 371 365 510 694

Puterea diastatică, WK/100g s.u. 289 307 215 145 433 317

-Amilaza (ASBC), DU/100gs.u. 44 46 40 30,5 64 47

Page 61: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

2.4.8 EVALUAREA MALŢULUI

Malţul destinat fabricării berii este evaluat prin analize specifice descrise de diferite

organisme internaţionale. Metodele de analiză diferă de la ţară la ţară şi sunt funcţie de varietăţile

de orz, procesele tehnologice de malţificare şi de cerinţele şi specificaţiile fiecărei fabrici de bere.

La nivel internaţional standardele şi metodele următoarelor organisme sunt recunoscute şi

transpuse la nivel de standarde naţionale: European Brewery Convention(EBC), The American

Society of Brewing Chemnists (ASBC), The Middle European Brewing Analysis Commision

(MEBAK) sau Institut of Brewing (IOB).

Evaluarea malţului cuprinde:

Evaluarea senzorială

Evaluarea fizică şi fiziologică

Evaluarea chimică şi fizico-chimică

2.4.8.1 Evaluarea senzorială

Evaluarea senzorială a malţului presupune evaluarea culorii, mirosului, gustului şi aromei,

evaluarea conţinutului de impurităţi.

Evaluarea senzoriala a malţului indică, în primul rând condiţiile sanitare pe care acesta

trebuie să le îndeplinească. Prelucrarea unui orz cu defecte senzoriale va conduce la o bere de slabă

calitate şi care poate constitui un pericol pentru sănătatea consumatorului.

Caracteristicile senzoriale ale malţului sunt:

Aspectul, mărimea şi uniformitatea boabelor

Culoarea

Puritatea

Mirosul

Gustul

Rezistenţa la spargere între dinţi

2.4.8.2 Evaluarea fizică şi fiziologică

Evaluarea fizică şi fiziologică a malţului presupune identificarea următorilor parametrii:

Umiditatea malţului

Conţinutul de umiditate al malţului se determină utilizând procedeul standard în care malţul

este uscat la o temperatură definită, pentru o perioadă determinată de timp. În prezent există şi

Page 62: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

metode rapide de determinare a umidităţii (umidometre Weiss, Supermatic) care reduc timpul

necesar efectuării acestei analize.

Umiditatea malţului variază în limitele:

3-3.5% pentru malţul blond

1-4.5% pentru malţul închis la culoare

Valoarea comercială acceptată este 5%.

Masa a 1000 de boabe

Acest parametru este important pentru stabilirea unei corelaţii între masa a 1000 de boabe şi

conţinutul în extract al malţului. În analiza malţului este importantă identificarea masei absolute a

1000 de boabe, adică masa acestora, exprimată în grame, raportată la substanţa uscată, calculată în

funcţie de conţinutul de umiditate al seminţelor în momentul analizei.

Masa a 1000 de boabe de malţ este:

28 până la 35 g exprimată ca atare

25 până la 35 g exprimată in substanţă uscată

Masa hectolitrică

Masa hectolitrică (în unele publicaţii greutatea hectolitrica) este masa, exprimată în kg, a

unui volum determinat de malţ. Masa hectolitrică permite asocierea cu gradul de modificare suferit

de malţ în timpul procesului de malţificare.

Malţul are o greutate hectolitrica de 48-55 kg/hl.

Duritatea malţului

Malţul insuficient modificat, considerat prea sticlos sau prea dur, poate cauza dificultăţi la

filtrare, limpezirea mustului şi filtrarea berii. Duritatea se determina cu ajutorul unui friabilimetru.

Duritatea malţului se exprimă ca:

friabilitate, exprimată în procente

sau

boabe sticloase, exprimate în procente

Caracterizarea modificărilor malţului se face în funcţie de valorile obţinute astfel:

Friabilitate

peste 81% foarte bine

78- 81% bine

75-78% satisfăcător

Page 63: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

sub 75% nesatisfăcător

Sticlozitate

sub 1% foarte bine

între 1-2% bine

între 2-3 % satisfăcător

peste 3% nesatisfăcător

Lungimea plumulei

Analiza lungimii plumulei este un indicator al uniformităţii procesului de germinare.Î n

aceasta metodă, boabele de malţ sunt împărţite pe categorii în funcţie de lungimea plumulei şi sunt

numărate.

Se identifică următoarele categorii:

0-1/4, inclusiv din lungimea bobului de malţ –Clasa 1

1/4-1/2, inclusiv din lungimea bobului de malţ –Clasa 2

1/2-3/4, inclusiv din lungimea bobului de malţ –Clasa 3

3/4-1/1, inclusiv din lungimea bobului de malţ –Clasa 4

>1/1, din lungimea bobului de malţ (husari) –Clasa 5

Această analiză este importantă pentru alegerea tipului de diagramă folosită la plămădirea

malţului şi dacă este necesară adăugarea de enzime exogene pentru suplinirea procentului de boabe

negerminate. Conform literaturii de specialitate pentru malţ, este important procentul de boabe cu

lungimea plumulei cuprinsa între ½ si ¾ care trebuie sa fie între 70 si 80 %.

Densitatea malţului

Greutatea specifica a malţului este un indicator al gradului de modificare al endospermului.

O densitate scăzută indică o friabilitate ridicată a bobului de malţ. Relaţia dintre cei doi parametrii

este următoarea:

Densitatea/ Friabilitatea

Sub 1.10 foarte bună

1.10-1.13 bună

1.14-1.18 satisfăcătoare

mai mult de 1.18 nesatisfăcătoare

2.4.8.3 Evaluarea chimică şi fizico-chimică a malţului

Page 64: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Obţinerea mustului Congres

Evaluarea malţului şi determinarea comportamentului acestuia în timpul procesului de

plămădire, fermentare şi filtrare se face utilizând o metoda standardizată de plămădire, numită

plămada Congress. Această metodă determină extractul fermentescibil al mustului obţinut din

malţul supus analizei şi se presupune că un malţ bine modificat nu este influenţat de tipul de

măciniş.

Metoda Congress este condusă ca o analiză dublă astfel:

50 g de malţ este măcinat grosier, astfel încât cantitatea de făină să nu depăşească 25%

(analiză de măciniş grosier)

50 g de malţ este măcinat fin, astfel încât cantitatea de făină să fie de aproximativ 90%

(analiză de măciniş fin)

În concordanta cu metoda de analiză EBC se recomandă folosirea unei morii Bűhler care

este standardizată pentru acest scop.

Fiecare probă de câte 50 g cu măciniş grosier şi fin este plămădită în 200 ml apă distilată la

45 oC, prin agitare continuă şi constantă. Se menţine la această temperatură timp de 30 de minute.

În continuare, temperatura este ridicată la 70 oC în 25 de minute (gradient de temperatură 1 oC/min),

se adaugă 100 ml apă distilată cu temperatura de 70 oC şi temperatura se menţine pentru o oră cu

agitare continuă.În acest timp malţul zaharifică.

Plămada este apoi răcita în 10-15 min la temperatura camerei şi conţinutul vasului de

plămădire este trecut cantitativ într-un alt vas, cu ajutorul apei distilate şi completat pâna la 450 ml.

Întregul conţinut este apoi filtrat grosier cu ajutorul hârtei de filtru, printr-o pâlnie. Primii 100 ml

filtraţi se reîntorc în pâlnia de filtrare şi filtrarea se consideră terminată când turta de filtrare este

uscată.

Mustul obţinut, se numeşte must Congress şi este imediat analizat.

Extractului mustului

Determinarea extractului mustului se poate face cu un zaharometru (metodă destul de

imprecisă), cu ajutorul picnometrului, refractometrului sau cu zaharometre de înaltă precizie.

Conţinutul de extract se determina din tabelele Plato si este raportat ca un procent exprimat „ca

atare“ sau în „substanţă uscată“.

Valorile normale pentru extractele obţinute din musturile Congress sunt:

pentru malţul blond 79-82 %, exprimat în substanţă uscată

pentru malţul închis la culoare 75-78 %, exprimat în substanţă uscată.

Un malţ este considerat corespunzător, cu cât extractul său este mai ridicat.

Page 65: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Notă: Densitatea specifică: Plato,Balling,Brix

Acestea sunt cele trei metode uzuale de exprimare a densităţii mustului de bere sau berii.

Densitatea specifică a mustului sau berii este raportul între densitatea mustului (berii) şi a apei

distilate la 20oC. Cu cât extractul este mai mare cu atât densitatea specifică este mai mare. Scala

Balling sau Plato sunt relativ aceleaşi (Plato este mai precisă) şi exprimă procentul masic de

zaharoză în apă, care are aceeaşi densitate specifică ca şi cea măsurată în probă.

Se poate aproxima că o densitate de:

1.004 este echivalent cu 1o P sau 1oBalling

1.040 este echivalent cu 10 oP sau 10 o Balling.

Cu alte cuvinte, fiecare grad Plato sau Balling corespunde unei densităţi specifice de 0.004.

Pentru convertirea densităţii specifice la grade Plato sau Balling, se divide numărul de după

zecimala cu 4. De exemplu 1.044 este 11oP sau Balling. Scala Brix este identică cu scala Plato, dar

se foloseşte în alte industrii: vinului, zahărului şi produselor zaharoase.

Diferenţei între extractul măcinişului fin şi grosier

Această analiză determină gradul de modificare al malţului. În cazul unui malţ bine

modificat această diferenţă este minimă, deoarece dimensiunea măcinişului are o influenţă mică

asupra procesului de degradare enzimatică în timpul plămădirii.

Diferenţa măciniş fin-grosier = % extract măciniş fin (exprimat în s.u) - % extract măciniş

grosier (exprimat în s.u.).

Valorile obţinute pot caracteriza malţul astfel:

Valoarea % s.u - Caracterizarea

Sub 1.5 % foarte bun

1.6-2.2 % bun

2.3-2.7% satisfăcător

2.8-3.2 % deficitar

peste 3.2 % nesatisfăcător

Timpului de zaharificare

Timpul de zaharificare este perioada de timp, după ce plămada Congress a ajuns la 70 oC,

necesară pentru a da o reacţie cu iodul normală, adică o culoare pură de galben.

Rezultatul se exprima astfel:

mai puţin de 10 minute-zaharificare foarte bună

Page 66: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

între 10-15 minute - zaharificare bună

între 15-20 minute –zaharificare satisfăcătoare

Timpului de filtrare

Timpul de filtrare este considerat normal dacă filtrarea mustului Congress este terminată în

mai puţin de 60 minute. Dacă este mai lungă, putem spune că filtrarea mustului este înceată şi pot

apare probleme la filtrarea plămezilor şi chiar la filtrarea berii.

Metoda de determinare a timpului de filtrare este însă influenţată de tipul de hârtie de filtru

utilizată şi este un parametru relativ în evaluarea malţului. Timpul de filtrare este un indicator al

citolizei malţului.

pH-ului mustului

Măsurarea pH-lui se face după 30 de minute de la începutul filtrării, utilizând un electrod de

sticla.Valoarea pH-lui mustului Congress este între 5.6-5.9

Culoarea mustului

Culoarea mustului de laborator permite aproximarea culorii berii finite. Ea ne oferă de

asemenea informaţii despre tipul de malţ folosit. Determinarea culorii mustului se poate face:

Prin comparaţie cu un disc comparator

Prin comparaţie cu o scară etalon, formată din soluţii de concentraţie cunoscută de iod

Cu analizor automat de bere

Valorile normale sunt:

Malţ blond: până la 4 EBC

Malţ mediu colorat: 5-8 EBC

Malţ brun: 9.5-16 EBC

Vâscozitatea mustului

Analiza vâscozităţii mustului Congress ne oferă informaţii referitoare la comportarea mustului

în timpul filtrării plămezilor şi cantitatea de extract obţinută.

Mustul Congress are o vâscozitate de 1.51 până la 1.63 cP.

Azotului solubil (indicele Kolbach)

Conţinutul de azot solubil arată ce procent din conţinutul total de azot al malţului s-a

solubilizat în timpul plămădirii Congress. Acest indicator, procentul de azot solubil, este o măsură a

degradării proteolitice a malţului, dar nu întotdeauna este şi un indicator al citolizei malţului.

Page 67: Tehnologia Maltului-III Tppa Si Bia

Indicele Kolbach reprezintă raportul între conţinutul de azot solubil şi conţinutul total de

azot al mustului.

Valorile obţinute se pot interpreta astfel:

Sub 35 malţ submodificat

35-41 malţ bine modifica

peste 41 foarte bine modificat

Indicelui Hartong

Determinarea indicelui Hartong se face prin plămădirea în 4 vase de laborator prevăzute cu

agitator a 50 g de măciniş fin în 200 ml apă distilată, timp de o oră.

Prima probă se menţine la 20 oC şi obţinem valoarea VZ 20 oC

A doua probă se menţine la 45 oC şi obţinem valoarea VZ 45 oC

A treia probă se menţine la 65 oC şi obţinem valoarea VZ 65 oC

A patra probă se menţine la 80 oC şi obţinem valoarea VZ 80 oC

După plămădirea timp de o oră, se determină extractul ca şi la proba Congress şi se exprimă

procentul obţinut între extractul fiecarei probe şi extractul mustului Congress.

Rezultatele obţinute ne oferă informaţii despre activitatea enzimatică a malţului,

modificarea endospermului şi degradarea proteolitică. De o deosebită importantă este VZ 45.

Acesta este corelat cu conţinutul de aminoacizi ai mustului şi se poate face o estimare referitoare la

conţinutul de nutrienţi disponibili pentru metabolismul drojdiei de bere.

Pentru malţul blond: VZ 45 = 33-39