BR3 s. 0414-0419.pdf

(138 KB) Pobierz

BROMAT. CHEM. TOKSYKOL. – XLII, 2009, 3, str. 414–419

Jacek Nowak, Michał Paluszkiewicz, Małgorzata Lasik

WPŁYW pH ZACIERU I BRZECZKI

NA PRZEBIEG PROCESU TECHNOLOGICZNEGO

I WYBRANE WYRÓŻNIKI JAKOŚCIOWE PIWA

Zakład Fermentacji i Biosyntezy Instytutu Technologii Żywności Pochodzenia Roślinnego

Wydziału Nauk o Żywności i Żywieniu Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

Kierownik: prof. dr hab. Z. Czarnecki

Oceniono wpływ sposobu zakwaszania zacieru i brzeczki podczas produkcji

piwa jasnego typu pilzneńskiego tradycyjną technologią w małym browarze na

tempo scukrzania zacieru, barwę brzeczki i piwa, pienistość piwa oraz ocenę

sensoryczną uzyskanych piw.

Hasła kluczowe: piwo, pH, zacier, brzeczka, zakwaszanie, jakość piwa.

Key words: beer, pH, mash, wort, acidiﬁ cation, beer quality.

W pracy oceniano wpływ wartości pH zacieru i brzeczki na proces produkcji

i jakość piwa w oparciu o klasyczny proces produkcji w małym browarze. Oprócz

poszukiwania właściwego sposobu zakwaszania w czasie zacierania i gotowania

brzeczki oceniono wpływ zastosowanego do obniżenia pH rodzaju kwasu w warun-

kach przemysłowych.

Najważniejszym, obok temperatury, parametrem procesu wytwarzania brzeczki

piwnej jest pH, przebieg zacierania i ﬁ ltracji jest bowiem zależny od aktywności

enzymów słodowych przy określonym pH. Oprócz skuteczności procesu hydroli-

zy również ekstrahowanie składników łuski słodowej, wynik gotowania brzeczki

z chmielem, wytrącanie związków białkowych, stopień izomeryzacji substancji go-

ryczkowych chmielu, obniżenie pH fermentującej brzeczki i tworzenie się osadów

zależą od pH w fazie zacierania (1, 2). Kwasowość zacieru wpływa również na

wydajność ekstraktu i zawartość polifenoli (2, 3).

Wartość pH zacieru otrzymanego wyłącznie z wody i rozdrobnionego słodu waha

się w granicach od 5,6 do 6,2 (4). Takie pH nie jest korzystne dla uzyskania inten-

sywnego procesu hydrolizy w czasie zacierania (5). pH powyżej 5,6 hamuje aktyw-

ność enzymów proteolitycznych co powoduje uzyskanie niewystarczającego roz-

kładu hydrolitycznego białek (1). Zahamowaniu ulegają fosfatazy a także glukanazy

działają w tych warunkach słabiej, brzeczka ma wyższą lepkość, co w konsekwencji

prowadzi do spowolnienia ﬁ ltracji brzeczki (5).

Wielu autorów (2, 4, 6–11) zaleca obniżenie pH zacieru do wartości 5,2–5,3. Ob-

niżenie kwasowości uzyskuje się poprzez dodanie kwasów mineralnych, jeśli jest

to prawnie dozwolone, kwasu mlekowego lub poprzez biologiczne zakwaszanie, tj.

poprzez hodowlę bakterii kwasu mlekowego.

Nr 3

415

Wpływ pH zacieru i brzeczki na jakość piwa

Zacieranie z dodatkiem kwasu nie tylko wspomaga pracę enzymów, lecz również

ma wpływ na niektóre wyróżniki jakościowe piwa. Przy zacieraniu z dodatkiem

kwasu otrzymujemy jaśniejszą barwę piwa (1, 4, 7, 12).

Dodatek kwasów wpływa również korzystnie na pienistość piwa dzięki wytworzeniu

ze skrobi dekstryn granicznych, jednak zbyt długie zacieranie powoduje zmniejszenie

stabilności piany, ponieważ maleje ilość wysokocząsteczkowych związków azotowych

odpowiedzialnych za pełny smak piwa, stabilność piany oraz wiązanie CO 2 (13).

MATERIAŁ I METODY

Do produkcji piwa jasnego typu pilzneńskiego o zawartości ekstraktu 12,1°Blg

w brzeczce podstawowej użyto słodu jasnego ze słodowni GlobalMalt Polska

Sp. z o.o., wodę, cukier oraz drożdże dolnej fermentacji z rodzaju Saccharomyces

cerevisiae . Zacier i brzeczkę zakwaszano 80% kwasem mlekowym spożywczym

(Akwawit Leszno) lub kwasem solnym spożywczym (Cheman S.A., Warszawa). Do

chmielenia użyto chmiel prasowany aromatyczny „Lubelski” i chmiel goryczkowy

odmiany „Marynka”(Chmiel Polski S.A., Lublin).

Proces produkcji prowadzono stosując śrutowanie słodu na sucho (śrutownik

dwuwalcowy), zacieranie infuzyjne (przerwy: 52°C – 45 min., 66°C – 40 min.

i 72°C – ok. 40 min). Po ﬁ ltracji w kadzi ﬁ ltracyjnej cylindrycznej w temp. 80°C

(dwie wody), gotowanie prowadzono przez 60 min w kotle warzelnym. Po oddzie-

leniu osadu gorącego w kadzi osadowej (55 min), schładzano brzeczkę w płytowym

wymienniku ciepła do temp. 8,5°C i proces fermentacji prowadzono przez 7 dni,

a leżakowanie (0–1°C) przez 4 tygodnie. Proces ﬁ ltracji przez ziemię okrzemkową

prowadzono z zastosowaniem ﬁ ltru ramowego po czym piwo rozlewano do butelek

o pojemności 0,5 dm 3 .

Ocenę organoleptyczną piwa prowadził 12-osobowy przeszkolony zespół składa-

jący się zarówno z kobiet, jak i mężczyzn z wykorzystaniem skali 100 punktowej.

Poszczególne cechy punktowane były w skali od 2 do 5 punktów i mnożone przez

współczynniki ważkości; pienistość, klarowność, barwa i nasycenie × 2, goryczka

× 4 i smak i zapach × 8.

W ramach oceny ﬁ zykochemicznej piwa wykonano:

– ocenę pienistości piwa (14),

– ocenę barwy za pomocą kolorymetru Heilge z wzorcami szklanymi EBC (14),

– stężenie jonów wodorowych oznaczono za pomocą pehametru Elmetron CP-401,

– scukrzenie zacieru kontrolowano za pomocą próby jodowej.

WYNIKI I ICH OMÓWIENIE

Celem doświadczenia przeprowadzonego w skali przemysłowej było stwierdze-

nie zależności pomiędzy pH zacieru a czasem scukrzania. Do regulacji pH zacieru

zastosowano dodatek kwasu solnego w ilości od 0 do 3,5 dm 3 , a kontrolując czas

scukrzenia wykonywano próbę jodową. Stwierdzono liniową zależność czasu scuk-

rzania od jego pH w zakresie od pH = 5,5 do pH = 6,15 (ryc. 1). Wysoki współ-

czynnik korelacji (R 2 = 0,99) wskazuje na wysoce istotny związek między analizo-

416

Nr 3

J. Nowak i inni

wanymi zmiennymi. Z zależności wynika, że wzrost pH zacieru o 0,1 powodował

wydłużenie czasu scukrzania o ok. 6,6 min.

Ryc. 1. Zależność

czasu scukrzania

zacieru od jego

pH.

Fig. 1. The inﬂ u-

ence of pH of the

mash on the dura-

tion of sacchariﬁ -

cation

Wydajność ekstraktu zależy w znacznej mierze od pH. Wskazują na to badania

Narziss’a (2), który stwierdził, że przy pH 5,85 wydajność ekstraktu wynosiła 81,3

%, przy pH 5,6 – 81,7%, a przy pH 5,35 – 82,1%.

W podobny sposób określono wpływ zakwaszania zacieru na zmianę barwy

brzeczki (po ﬁ ltracji, skala EBC). Najjaśniejszą brzeczkę uzyskano z zacieru za-

kwaszonego poprzez dodatek 3,5 dm 3 kwasu solnego do zacieru (pH = 5,5), podczas

gdy brzeczka wyprodukowana z zacieru niezakwaszonego (pH = 6,15) odznaczała

się najwyższą barwą (15,0 w skali EBC). Analiza zależności między analizowanymi

parametrami pozwoliła stwierdzić, że obniżenie pH o 0,1 spowodowało obniżenie

barwy brzeczki o 0,5 w skali EBC (ryc. 2).

Ryc. 2. Zależność

barwy brzeczki od

pH zacieru

Fig. 2. The inﬂ uence

of the mash pH on

the color of wort

1247189048.051.png

1247189048.062.png

1247189048.073.png

1247189048.080.png

1247189048.001.png

1247189048.002.png

1247189048.003.png

1247189048.004.png

1247189048.005.png

1247189048.006.png

1247189048.007.png

1247189048.008.png

1247189048.009.png

1247189048.010.png

1247189048.011.png

1247189048.012.png

1247189048.013.png

1247189048.014.png

1247189048.015.png

1247189048.016.png

1247189048.017.png

1247189048.018.png

1247189048.019.png

1247189048.020.png

1247189048.021.png

1247189048.022.png

1247189048.023.png

1247189048.024.png

1247189048.025.png

1247189048.026.png

1247189048.027.png

1247189048.028.png

1247189048.029.png

1247189048.030.png

1247189048.031.png

1247189048.032.png

1247189048.033.png

1247189048.034.png

1247189048.035.png

1247189048.036.png

1247189048.037.png

1247189048.038.png

1247189048.039.png

1247189048.040.png

1247189048.041.png

1247189048.042.png

1247189048.043.png

1247189048.044.png

1247189048.045.png

1247189048.046.png

1247189048.047.png

1247189048.048.png

1247189048.049.png

1247189048.050.png

1247189048.052.png

Nr 3

417

Wpływ pH zacieru i brzeczki na jakość piwa

Oceniono również w warunkach technologicznych małego browaru wytwarza-

jącego piwo pełne jasne typu pilzneńskiego zależność barwy piwa od pH brzeczki.

Kwasowość brzeczki regulowano poprzez dodatek kwasu spożywczego w ilości

2,0; 1,0 i 0,6 dm 3 do brzeczki pod koniec procesu gotowania. Stosowano brzeczkę

o wyjściowym pH (po ﬁ ltracji) 5,6. Stwierdzono wyraźną zależność barwy piwa

od pH brzeczki po gotowaniu wyrażającą się zależnością liniową w analizowanym

przedziale wartości (ryc. 3).

Ryc. 3. Zależność

barwy piwa od pH

brzeczki.

Fig. 3. The depen-

dence of the wort

pH on beer color.

Celem następnego doświadczenia była ocena wpływu zakwaszania zacieru

i brzeczki na uzyskanie dobrej i stabilnej piany w piwie. W próbie 1P zakwaszano

zacier i brzeczkę, w próbach 2Pi 3P zakwaszano tylko zacier, natomiast w próbie 4P

brzeczkę zakwaszano tylko w procesie gotowania z chmielem. Najlepszą pienistoś-

cią odznaczało się piwo, w którym zakwaszano zarówno zacier, jak i brzeczkę (tab.

I). Również zakwaszanie tylko zacieru pozwoliło na otrzymanie piwa o wystarcza-

jąco dobrej pienistości, natomiast w otrzymane w procesie 4P (zakwaszanie tylko

brzeczki) piwo charakteryzowało się złą pienistością (wskaźnik o wartości 0,83).

Tabela I. Kształtowanie się wskaźnika pienistości piw w zależności od sposobu zakwaszenia zacieru i brzeczki.

Table I. The influence of the course of mash and wort acidification on the foam quality of the beers

Dodatek kwa-

su podczas

gotowania

brzeczki (l)

Dodatek kwa-

su podczas

zacierania (l)

Oznaczenie

próby

Pienistość

piwa

pH zacieru

pH brzeczki

1P

3,5

5,52

1,0

5,21

0,43

2P

3,5

5,48

–

5,42

0,55

3P

2,0

5,63

–

5,55

0,65

4P

–

6,05

1,0

5,79

0,83

W celu porównania jakości sensorycznej piwa wyprodukowanego z zastosowa-

niem różnych wariantów zakwaszania kwasem solnym i kwasem mlekowym wy-

produkowano cztery piwa o symbolach P1–P4.

1247189048.053.png

1247189048.054.png

1247189048.055.png

1247189048.056.png

1247189048.057.png

1247189048.058.png

1247189048.059.png

1247189048.060.png

1247189048.061.png

1247189048.063.png

1247189048.064.png

1247189048.065.png

1247189048.066.png

1247189048.067.png

1247189048.068.png

1247189048.069.png

1247189048.070.png

1247189048.071.png

1247189048.072.png

1247189048.074.png

1247189048.075.png

1247189048.076.png

1247189048.077.png

1247189048.078.png

418

Nr 3

J. Nowak i inni

Próba podstawowa (P1) była zakwaszana kwasem solnym w ilości 3,5 dm 3 na

warkę (1150 kg słodu), a brzeczkę dodatkowo zakwaszano kwasem solnym w ilości

1,0 dm 3 na około 15 min przed końcem gotowania (końcowe pH brzeczki 5,21).

Kwas solny zastąpiono kwasem mlekowym w ilości 3,0 dm 3 dodatku do zacie-

rania i 1,3 dm 3 dodatku do brzeczki (P2) (pH brzeczki 5,25), w doświadczeniu P3

użyto zamiast 1,0 dm 3 , dodatku 2,0 dm 3 kwasu solnego do gotowania (pH brzeczki

5,03), a w doświadczeniu P4 nie dodawano kwasu w czasie gotowania (pH=5,57).

Tabela II. Wyniki ocena sensorycznej piw otrzymanych w procesie technologicznym w którym zastosowano róż-

ny sposób zakwaszania zacieru i brzeczki (wartości średnie określone przez panel degustacyjny)

Table II. Sensory evaluation of beers produced with different scheme of acidification of mash and wort (mean

values of the panel)

Rodzaj piwa

Badany parametr

1P

2P

3P

4P

Pienistość

4,3

4,4

4,6

4,2

Klarowność

4,3

4,4

4,2

4,2

Barwa

4,4

4,5

3,1

4,1

Nasycenie CO 2

4,4

4,4

4,2

4,2

Smak i zapach

4,3

4,4

3,1

3,2

Goryczka

4,4

4,5

3,8

2,6

Ogólna ocena piwa

87a

89a

72b

69b

Wartości średnie w wierszu oznaczone różnymi literami wykazują statystycznie istotne różnice (p>0,05)

Ocena organoleptyczna wyprodukowanych piw wykazała, że najlepsze oceny uzy-

skały piwa P1 i P2, przy czym ocena tych piw nie różniła się statystycznie (tab. II).

Najgorzej oceniono piwo, w którym nie zakwaszano brzeczki w kotle warzelnym.

Szczególnie nisko została oceniona goryczka tego piwa co potwierdza informacje,

że zbyt wysokie pH brzeczki w czasie gotowania wpływa niekorzystnie na goryczkę

piwa. Przy wyższych pH alfa kwasy oraz inne substancje goryczkowe występują głów-

nie w formie molekularnej, tzn. soli humulonów – humulatów, które mają zdolność

tworzenia intensywnej, twardej i pozostającej goryczki. W mniejszym stopniu wystę-

pują one w formie koloidalnej tzn. wysokocząsteczkowych molekuł, które powodują

powstawanie łagodnej i przyjemnej goryczki (przy pH 5,2). Natomiast nie stwierdzono

wyraźnego pogorszenia pienistości przez zastosowane warianty zakwaszania.

WNIOSKI

1. Obniżenie pH zacieru od wartości 6,2 do 5,5 spowodowało skrócenie czasu

scukrzania z 60 do 15 min.

2. Obniżenie kwasowości zacieru skutkuje obniżeniem barwy brzeczki o 0,5 jed-

nostki EBC na każde 0,1 wartości pH.

3. Stwierdzono, że w warunkach procesu technologicznego prowadzonego dla piwa

jasnego pilzneńskiego w małym browarze barwa piwa jest ściśle związana z barwą

wyprodukowanej brzeczki, a więc ilością kwasu użytego do zakwaszania brzeczki.

1247189048.079.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

12_Szwed.pdf (212 KB)
196_205_16_Wawszczak.pdf (272 KB)
BAT - browary.pdf (793 KB)
BR3 s. 0414-0419.pdf (138 KB)
drobnoustroje_w_przemysle_browarniczym.pdf (364 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin