View
97
Download
1
Category
Preview:
DESCRIPTION
Produkcja piwa. Etapy produkcji. Fermentacja Dojrzewanie Filtracja. Przemiany fermentacji i dojrzewania. Drożdże. Drożdżom należy zapewnić:. Aminokwasy Fosforany Kwasy tłuszczowe Cukry Sole mineralne i mikroelementy Tlen, w fazie początkowej. Przemiana materii u drożdży. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Produkcja piwa
Etapy produkcji
FermentacjaDojrzewanieFiltracja
Przemiany fermentacji i dojrzewania
Drożdże
Drożdżom należy zapewnić:
AminokwasyFosforanyKwasy tłuszczoweCukrySole mineralne i mikroelementyTlen, w fazie początkowej
Przemiana materii u drożdży
Przemiany kluczowe dla jakości piwa:
Odfermentowanie cukrów i przemiany węglowodanówPrzemiany ciał białkowychPrzemiany tłuszczówPrzemiany związków mineralnych
Odfermentowanie cukrów
Energia potrzebna jest do:Budowy nowych komórekPobierania i przyswajania substancji z otoczeniaRozkładu i wydalania Przemieszczania substancji wewnątrz komórki
Odfermentowanie cukrów
Cykl beztlenowej glikolizy
Odfermentowanie cukrów
1. Fosforylacja glukozy
2. Izomeryzacja do 6-fosforanu fruktozy
heksokinaza
Izomeraza fosforanu glukozy
ATP – adenozynotrifosforan
ATP i ADP
Zasada purynowa (adenina)
Ryboza
NAD+ (A) i NADH (B)
Odfermentowanie cukrów
3. Kolejna fosorylacja (1,5 – difosforan glukozy
4. Rozpad do 3-fosforanu gliceraldehydu i fosforanu dihydroksyacetonu
fosfofruktokinaza
aldolaza fruktozo-1,6-bisfosforanu
Odfermentowanie cukrów
5. Przekształcenie fosforanu dihydroksyacetonu w 3-fosforan gliceraldehydu
6. Przekształcenie aldehydu 3-fosfoglicerynowego w 1,3-bisfosfoglicerynian z użyciem fosforanu nieorganicznego i NAD+.
izomeraza triozofosforanowa
dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego
Odfermentowanie cukrów
7. Przeniesienie grupy fosforanowej z 1,3-BPG do ADP i utworzenie ATP
8. Przekształcenie 3-fosfoglicerynianu w 2-fosfoglicerynian
kinaza fosfoglicerynianowa
fosfogliceromutaza
Odfermentowanie cukrów
9. Odwodnienie 2-fosfoglicerynianu i powstanie fosfoenolopirogronianu (PEP)
10. Przeniesienie grupy fosforanowej z PEP na ADP i powstanie ATP oraz pirogronianu
enolaza
kinaza pirogronianowa.
Odfermentowanie cukrów
11. Dekarboksylacja nieoksydacyjna kwasu pirogronowego
12. Przeniesienie atomów wodoru z NADH w obecności jonów Zn
Dekarboksylaza pirogronianowa
Dehydrogenaza alkoholowa.
+ CO2
NADH+H+ NAD+
CH3CH2OH
Energia przemianATP ADP: 30,5kJ/molSumaryczna reakcja przemiany glukozy
Drożdże wykorzystują 2 przemiany ADP w ATP, czyli 2x30,5=61kJ/molReszta: 230-61=169kJ/mol wydziela się jako ciepło!!! (4500-4700kJ/hl piwa)
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + G=-230kJ
Przemiany ciał białkowych
Są źródłem alkoholi wyższych w piwie
Deaminacja
Dekarboksylacja
Redukcja
Przemiany lipidów
Lipidy służą do budowy nowych komórek (błona komórkowa)Intensywność przemian zależy od napowietrzenia brzeczki
Przemiany węglowodanów
Kolejność pobierania: od prostych po maltotriozęOkoło 98% ulega fermentacji (2%na oddychanie), Około 0,25% maltozy jest magazynowane - glikogen
Przemiany substancji mineralnych
Fosfor – budowa ATP i fosfolipidówBuforowanie treści komórkiNiedobór zakłóca fermentację przez spowolnienie namnażania
Przemiany substancji mineralnych
Siarka (z siarczanów i tioaminokwasów)
nadmiar wydzielany w postaci SO2
Redukuje się je przez:Mocne napowietrzenie brzeczki nastawnejKilkukrotne dodanie drożdży w fazie wysokich krążkówUżycie drożdży bogatych w glikogen
Przemiany substancji mineralnych
Inne Potas – reakcje z ATP, pompa jonowa (H+ na K+)Sód aktywuje wiele enzymówMagnez – reakcje z fosforemWapń – opóźnia degenerację, ułatwia kłaczkowanieŻelazo i mangan – ważne przy oddychaniu i pączkowaniuCynk – synteza białek i poprawna fermentacjaAzotany – są redukowane do trujących azotynów
Uboczne produkty fermentacji
Odpowiedzialne za bukiet młodego piwa
DwuacetylAldehydyZwiązki siarki
Tworzące bukiet piwa gotowegoWyższe alkoholeEstry
Dwuacetyl (dwuketony)
Nadają nieczysty słodkawy smakAromat przypominający masłoDrożdże wytwarzają prekursory (acetomleczany)
Ilość zależy od szczepu, ilości drożdży i natlenienia
Prekursory w brzeczce przechodzą w dwuketony (oksydowana dekarboksylacja) (sprzyja niskie pH, wysoka temp., dopływ tlenu)Redukcja – w komórkach drożdży (dwuacetylacetoina butandiol)
Aktywne drożdże, szczep, wyższa temp., Maksymalny dopuszczalny poziom w piwie gotowym: 0,1mg/l
Aldehydy
Aldehyd octowy – zielone jabłko (etap 11)Duża ilość jest skutkiem:
Intensywnej fermentacjiPodwyższonej temp. Fermentacji głównej zwiększonej ilości drożdżyFermentacja główna pod ciśnieniemSłabe natlenienie
Alkohole wyższe (fuzle)
Powstają zaminokwasów hydroksy- i keto-kwasówz cukrów poprzez octan.
Sprzyja im m.in.Wysoka temp. fermentacji głównejNiska zawartość azotu -aminowegoIntensywne napowietrzenie brzeczki nastawnejWysoki ekstrakt początkowy
Estry
Najważniejsze: Octan etyluOctan izoamyluOctan izobutyluOctan beta-fenyluKapronian etyluKaprylan etylu
Estry
Typowa zawartość:Piwa dolnej fermentacji do 60mg/dm3Piwa górnej fermentacji do 80mg/dm3
Estry
Tworzeniu estrów sprzyja:Zwiększony ekstrakt początkowy (>13%)Zwiększone odfermentowanieSłabe napowietrzenie brzeczki nastawnej.Wyższe temperatura fermentacjiRuch piwa podczas fermentacji
Alkohole i estry
Ogólnie na zawartość estrów wpływa głównie jakość brzeczki nastawnejNa zawartość alkoholi wyższych sposób prowadzenia fermentacji i dojrzewania
Fenole
Kwas ferulikowy
4-winylogwaiakol
Związki siarki
H2S
Merkaptany Aromat skunksowy (3-metylo-2-buten-1-tiolu)
DMS
Kwasy organiczne
Z deaminacji aminokwasówWpływają na smak
Kwas masłowyKwas izowalerianowyI inne...
Inne procesy i przemiany fermentacji
Przemiany białekBiałka z drożdży żywychBiałka z autolizy
Zmiany pHObniżenieWzrost (podczas autolizy)
Zmiana potencjału redoks (spadek!)Zmiana barwy (spadek o około 3EBC)Wytrącanie ciał garbnikowych i goryczkowych (straty od 25-30% do 50%)
Inne procesy i przemiany fermentacji
Nasycenie CO2Klarowanie
Recommended