Vliv podmínek rmutování na výtěžek extraktu při výrobě piva

Prezentace na téma: "Vliv podmínek rmutování na výtěžek extraktu při výrobě piva"— Transkript prezentace:

1 Vliv podmínek rmutování na výtěžek extraktu při výrobě piva
Tomáš Gregor Ústav technologie potravin Vliv podmínek rmutování na výtěžek extraktu při výrobě piva

2 Osnova přednášky Odborná část Úvod do problematiky Jaké pivo vlastně chceme? Hmotová bilance při výrobě piva Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu II. Koncepce rozvoje pedagogiky a VaV v oboru Technologie potravin

3 Úvod do problematiky - extrakt
Co je to extrakt? souhrn látek zrna (ječného sladu) přímo rozpustných ve vodě a látek převedených do roztoku enzymatickou hydrolýzou za podmínek metody (rmutování) → sladina tvoří ho především štěpné produkty škrobu, v menší míře pak N-látky, polyfenoly a další obsah obvykle kolem % u ječmene lze stanovit pouze přibližně výpočtem podle Bishopa E = 83,6 - (0,85 x B) + (0,15 x G) E – extrakt, B – obsah bílkovin, G – HTZ

4 Úvod do problematiky - slad
Výroba sladu suroviny pro výrobu sladu sladovnický ječmen (pšenice) technologie sladování máčení, klíčení a hvozdění odkličkování a čištění sladu diastatická mohutnost obsah enzymů v zrnu jednotky Windische a Kolbacha (200 – 500)

5 Úvod do problematiky - slad
Rozbor ječného sladu - poskytne sladovna nebo vlastní.

6 Úvod do problematiky – co je pivo?
Pivo je kvašený alkoholický nápoj hořké chuti, vyráběný v pivovaru z obilného sladu, vody a chmele pomocí pivovarských kvasinek. Suroviny pro výrobu piva – voda, slad, chmel, kvasinky. Jak si lze suroviny představit? - voda – tělo piva - slad – duše piva - chmel – koření piva - kvasinky – všechno spojí v celek – v koloidní systém piva   Koloidní systém piva – stovky látek (organické i anorganické) o různé molekulové hmotnosti (od jednotek po tisíce g.mol-1). Složité chování jako celku, závisí od něj pěnivost, stabilita, říz, kvalita pěny, trvanlivost, chuť, lahodnost a celkový dojem z piva. Vybrané látky v pivu: voda 18 g.mol-1 sodík 23 g.mol-1 CO2 44 g.mol-1 ethanol 46 g.mol-1 maltóza 190 g.mol-1 dextriny 800 g.mol-1 peptidy g.mol-1 bílkoviny g.mol-1

7 Úvod do problematiky - pivo
Výroba piva vystírka rmutování scezování (sladina) chmelovar víření spílání (mladina) kvašení (cukry ethanol + CO2) dokvašování (pivo)

8 Jaké pivo vlastně chceme?
Pivní styly – piva: spodně kvašená Pils, Lager… svrchně kvašená Ale, Porter, Weizen… spontánně kvašená Lambic hybridy Rauched, ovocná… Zdroj: pivni.info Výčepní pivo – 10,0 %hm. EPM (EPM – extrakt původní mladiny)

9 Hmotová bilance při výrobě piva
slad, voda a chmel rmutování, chmelovar výčepní pivo 10 %hm. EPM: 10 g extraktu ve 100 g mladiny složení EPM: bílkoviny polypeptidy (100 AK) oligopeptidy (10 AK) volné aminokyseliny (1 AK) škrob je dokonale rozštěpen dextriny ( glu) oligosacharidy (3-10 glu) jednoduché cukry (malt, glu, fru) ostatní polyfenoly, minerální látky… asimilace kvasinkami: volné AK a jednoduché cukry proteázy amylázy

10 Hmotová bilance při výrobě piva
Máme výčepní pivo 10 %hm. EPM. Víme, že v 10° pivu je asi 4 %obj. alkoholu. Pracujeme ale celou dobu s hmotnostními %. Ethanol má hustotu 0,789 g.ml-1, tzn. 4 x 0,789 = 3,2 g = 3,2 %hm. Stejné množství vzniká i CO2, tzn. 3,2 %hm. Z původních 10 g extraktu nám zbývají 3,6 g, to jsou látky, které kvasinky nechaly nezměněné, říká se jim skutečný (zbytkový) extrakt.

11 Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu
Fáze rmutování: 35-38 °C vystírka, kyselinotvorná teplota, pokles pH, 5-15 min 45-52 °C proteolýza, rozklad bílkovin, proteázy, 5-30 min 60-62 °C nižší cukrotvorná teplota, rozklad škrobu, b-amyláza, 0-60 min 70-72 °C vyšší cukrotvorná teplota, rozklad škrobu, a-amyláza, 5-60 min °C odrmutovací teplota, snížení viskozity, konec přeměn, 1-15 min

12 Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu
35-39 °C vystírka, kyselinotvorná teplota, pokles pH, 5-15 min enzymy fosfatázy a fytázy (EC a ) štěpení nukleových kyselin a organických fosfátů vznik dihydrogenfosforečnanů pokles pH na hodnoty 4,5-5,5 příprava rmutu na další fáze aktivní až do 62 °C inaktivace nad 70 °C H2PO4-

13 Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu
45-52 °C proteolýza, rozklad bílkovin, proteázy, 5-30 min enzymy endopeptidázy, exopeptidázy, karboxypeptidázy, dipeptidázy (EC ) optimální doba působení snížení viskozity pěnivost plnost chuti di- a tri- peptid CH2NH2COOH makropeptid polypeptid oligopeptid výživa kvasinek

14 Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu
60-62 °C nižší cukrotvorná teplota, rozklad škrobu, b-amyláza, 0-60 min enzym b-amyláza (EC ) štěpí amylózu a amylopektin za vzniku maltózy a dále až glukózy, optimum pH 5,5 a teplota °C optimální doba působení škrob maltóza glukóza

15 Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu
70-72 °C vyšší cukrotvorná teplota, rozklad škrobu, a-amyláza, 5-60 min enzym a-amyláza (EC ) štěpí amylózu na maltotriózu, maltózu a glukózu, amylopektin na dextriny, další snížení viskozity optimální pH 5,7 a teplota 72 °C optimální doba působení + maltóza glukóza + škrob dextriny

16 Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu

17 Možnosti ovlivnění výtěžku extraktu
Závěry co požadujeme uzpůsobení časových prodlev lze plně řídit výtěžek extraktu i jeho složení důležitá vystírací prodleva zpětná vazba pomocí analýzy HPLC

18 5 DO (udělej) Ing. Josef Prokeš, Ph.D. †
DOmoč DOtáhni DOvař DOpij DOjdi

19 Rozvoj oboru technologie potravin
Koncepce - počátek nutnost oslovit studenty propagace ústavu, fakulty, univerzity návštěva středních škol a gymnázií (jejich absolventi) kontakt s PR Mendelu populární články na vybrané téma exkurze, denní tisk, televize, rozhlas

20 Rozvoj oboru technologie potravin

21 Rozvoj oboru technologie potravin

22 Rozvoj oboru technologie potravin
Koncepce - vývoj práce se studenty a jejich výchova: bakalář → diplomant → doktorand → (docent → profesor) zájmové kroužky pro základní školy a domy mládeže spoluúčast na chemických olympiádách SOČ - výchova budoucích studentů a kádrů zahraniční studenti - stáže a praxe (Erasmus, Erasmus-practice, Socrates) člověk by měl být vidět a oslovit okolí

23 Rozvoj oboru technologie potravin

24 Rozvoj oboru technologie potravin
Koncepce - udržitelnost stálý kontakt s absolventy (diplomanti) spolupráce s praxí (závěrečné práce, praxe) poradenství experimentální výroba a vývoj receptur (VHČ) pracovní místa pro absolventy pořádání kurzů (68 sládků)

25 Rozvoj oboru technologie potravin

26 Rozvoj oboru technologie potravin
Spolupracující firmy

27 Rozvoj oboru technologie potravin: V-V-V
Koncepce - výuka garance, přednášky a cvičení tematické zaměření bakalářských diplomových a disertačních prací věda a výzkum - směry: sladovnictví a pivovarství biotechnologie tuky využití a zpracování odpadů a druhotných surovin

28 Rozvoj oboru technologie potravin: V-V-V
Koncepce - věda a výzkum granty a projekty Newsletter VaV publikace výsledků ve vědeckých časopisech (IF), metodiky, užitné vzory mezinárodní vědecká spolupráce investiční celky (přístroje) předváděcí akce, zapůjčení přístrojů - 1M 0570 Výzkumné centrum pro studium obsahových látek ječmene a chmele ( ) - TAČR TE Centrum pro inovativní využití a posílení konkurenceschopnosti českých pivovarnických surovin a výrobků. - Užitný vzor číslo CZ U1 (2015) Bezlepkové rýžové těstoviny s přídavkem vlákniny a barviva z přírodních surovin Šottníková, V., Hřivna, L., Gregor, T., - TAČR TJ Využití méně obvyklých surovin v malých pivovarech za účelem zvýšení konkurenceschopnosti

29 Rozvoj oboru technologie potravin: V-V-V
Další aktivity pavilon M - návrh, realizace, údržba, servis pavilon N – údržba, servis výroba vlastních výrobků - účast na regionálních soutěžích účast na kurzech

30 Závěr Děkuji za pozornost