Curs Malt-bere IPA 2012

CUPRINS 1. Introducere in tehnologia maltului si berii. 1.1 Materii prime si auxiliare utilizate în industria berii 1.1.1 Categorii de bere 1.1.2 Apa materie prima la fabricarea berii 1.1.3 Hameiul si produsele din hamei 2. Tehnologia malţul pentru bere 2.1 Rolul malţului la fabricarea berii 2.2 Principalele caracteristici de calitate ale malţului 2.3. Factorii ce determină calitatea malţului 2.3.1 Orzul - materie primă 2.3.2 Aprecierea caracteristicilor fiziologice ale cerealelor - testele de germinare 2.3.3 Conditiile de cultura si climatice 2.3.4 Cultura orzului pentru bere 2.3.5 Tehnologia de malţificare 2.3.6 Utilajele şi echipamentele de malţificare 2.4 Uscarea malţului 2.5 Radicelele 2.6 Sisteme de macinare 3. Procesului tehnologic de plămădire-zaharificare 4. Fierberea cu hamei 5. Separarea trubului la cald 6. Răcirea mustului 7. Separarea trubului la rece (limpezirea la rece a mustului) 8. Fermentarea şi maturarea berii 8.1 Fermentarea primară a mustului de malţ 8.2 Fermentarea secundară şi maturarea berii 8.3 Factorii care influenteaza formarea diacetilului atunci cand fermentarea primara se realizeaza in reactoare cilindro – conice 8.4 Recoltarea şi refolosirea drojdiei 8.5 Stabilitatea berii 9. Conditionarea berii 10. Imbutelierea berii 10.1 Imbutelierea berii la sticle 10.2 Imbutelierea berii în cutii metalice şi în butelii de material plastic 10.3 Imbutelierea berii la butoi 11. Pasteurizarea berii 12. Berea produs finit 13. Siguranţa alimentară in industria berii Bibliografie

2

1. Introducere in tehnologia maltului si berii. 1.1 Materii prime si auxiliare utilizate în industria berii Berea reprezinta o bautura obţinută prin fermentarea cu ajutorul drojdiei a unor musturi obţinute din malţ, cu sau fără cereale nemalţificate sau alte surse furnizoare de zaharuri. 1.1.1 Categorii de bere După însuşirile senzoriale şi fizico-chimice, berea se clasifică în următoarele categorii: - bere blondă; - bere brună. Fiecare categorie de bere se clasifică, la rândul ei, în tipurile prezentate în tabelul urmator. Categorie de bere

Bere blondă

Bere brună

Tip de bere Bere blondă Bere blondă superioară Pils Bere fără alcool Bere slab alcoolică Bere uşoară Bere dietetică Bere specialităţi Bere nutritivă Bere arămie Bere Bock Blondă Bere blondă din grâu Alte specialităţi Bere brună Bere brună superioară Bere neagră Bere Bock brună Bere caramel Bere specialităţi Bere brună din grâu Bere Porter Alte specialităţi

În cadrul fiecărui tip de bere se pot fabrica diferite sortimente de bere cu respectarea condiţiilor minime de calitate. Orice alt tip de bere poate fi fabricat pe baza unor standarde profesionale sau de firmă elaborate şi aprobate în conformitate cu reglementările legale în vigoare. Berea poate fi produsă şi comercializată pasteurizat sau nepasteurizat filtrată sau nefiltrată.

3

Exista si alte clasificari ale berii, in functie de drojdia utilizata pentru fermentare. Astfel, putem sa mentionam urmatoarele categorii: 1. beri de fermentatie superioara - beri de grâu (Weizenbiere) - bere alba (Weissbier) - Altbier - Kölsch - Ale - Stout - Porter - beri belgiene (ex. Trapist, Lambic, Duvel, white beer etc.) 2. beri de fermentatie inferioara - beri Pils - beri lager - beri export - beri negre - bere Bock - beri fara alcool - beri slab alcoolice - beri dietetice - beri nutritive - beri uşoare (light) In plus, se mai pot considera si din ce in ce mai actuala categorie de beer mix drinks, care se poate obtine având la bază practic orice tip de bere. Principalele materii prime utilizate la fabricarea berii sunt apa, maltul, hameiul si produsele din hamei, drojdia de bere. 1.1.2 Apa materie prima la fabricarea berii Apa de plamadire poate fi asemanatoare sau aceeasi cu apa potabila. Recomandari privind compozitia apei folosite in industria berii, sunt prezentate in tabelul de mai jos: Caracterisitici (mg/litru) -reziduu sec -alcalinitate (CaCO3) -cloruri -sulfatati -nitrati -alcalinitate remanenta -calciu (la plamadire-zaharificare, spalare borhot -calciu (fierberea mustului) -calciu (in bere)

Valoare maxima 500 50 250-300 500 30 -

Valoare optima 0-25 50-200 0 40-70

-

80-100 60-80

4

In cazul in care mineralizarea apei este prea mare sau complet dezechilibrata,este recomandata demineralizarea partiala sau aplicarea unor tratamente adecvate. Pe parcursul fabricarii berii exista puncte tehnologice sensibile deoarece apa intra in contact cu mustul,drojdia si berea. Este recomandat ca: - apa de spalare a borhotului sa aiba alcalinitatea mai mica de 50 mg/litru si un pH de 6,5 pentru a se evita extractia unor substante nedorite; - apa de spalare si diluare a drojdiei trebuie sa fie sterila si sa nu aibe gust strain; - apa de diluitie a berii(in cazul tehnologiei cu musturi concentrate) trebuie sa aiba urmatoarele caracteristici:  continut de oxigen dizolvat-max.0,05 mg/litru;  continut de CO2-putin mai mic decat al berii ce urmeaza a se dilua;  mineralizarea-echivalenta cu cea a berii;  fara defecte de gust;  fara incarcatura microbiana. Apa de Pilsen este saraca in componente minerale si se preteaza in mod special pentru berile de fermentare inferioara (extract initial 11,5-12% su), puternic hameiate. Apa de Munchen,saraca in cloruri si sulfati,contine insa bicarbonati si calciu. Malturile prelucrate la Munchen sunt mai acide comparativ cu cele blonde. Berile brune de Munchen nu sunt puternic hameiate. Berile de Dortmund sunt, de asemenea, mai putin hameiate comparativ cu cele Pielsen, datorita continutului mare de sulfati din apa folosita. Apa de Burton,foarte bogata in sulfati,este folosita pentru berea Pale Ales (berea blonda englezeasca), foarte hameiata si de fermentatie superioara. Operatia de corectare a continutului de sulfatati in apa pentru bere se poate realiza prin adaugarea de sulfat de calciu in apa de plamadire, operatie cunoscuta sub denumirea de ,,burtonizare”. 1.1.3 Hameiul si produsele din hamei Categoriile de produsele folosite sunt urmatoarele:  hamei nepresat  hamei presat  hamei pulbere, peleţi de hamei şi lupulină  extract de hamei izomerizat  extract de hamei Peste 25% din productia mondiala de hamei este in prezent transformata in pulbere si apoi in comprimate inainte de utilizare. Se impune ca pudrele si comprimatele de hamei ambalate sa fie stabilizate cand sunt depozitate la temperatura ambianta. Aceste preparatre pierd cantitati substantiale de acizi alfa atunci cand sunt depozitate la temperatura ambianta timp de 18 luni. Depozitarea la rece a comprimatelor se dovedeste a fi un mijloc de reducere a modificarilor la nivelul acizilor amari. De asemenea, prin depozitarea prelungita

5

a pulberilor si comprimatelor de hamei la temperatura ambianta conduce la pierderi importante in uleiuri volatile, deoarece anumiti compusi ai uleiurilor volatile din hamei polimerizeaza si produsii rezultati nu mai sunt volatili in vapori de apa. Pierderile de uleiuri volatile in acest caz pot fi de 13-30% din continutul lor initial. Pentru fabricarea berii cei mai importanti componenti ai hameiului sunt: o continutul de rasini totale; o continutul de substante tanante; o continutul de uleiuri eterice. Hameiul folosit la fabricarea berii contine urmatoarele cantitati din aceste componente: o rasini totale : 12 – 22%; o substante tanante : 4 – 8 %; o uleiuri eterice : 0,5 – 2 %; Valoarea hameiului in fabricarea berii provine in primul rind din continutul lui in substante amare. Aceste substante amare, in numar de circa 900 imprima berii gustul placut sau bgustul neplacut, amar. In hameiul proaspat, neuscat, exista in primul rand acizi alfa si beta, care la efectul oxidant al aerului se tgransforma in rasini moi alfa si beta. Sub actiunea oxidarii puternice, a temperaturii si umiditatii se produc rasini tari; In hameiul normal se gasesc urmatoarele cinci substante amare: o acid alfa (humulon); o acid beta (lupulon); o rasini moi alfa; o rasini moi beta; o rasini tari; Acizii amari alfa sunt utili pentru amareala, acizii amari beta sunt placuti pentru amareala. Acizii alfa si beta se mai gasesc sub forma de izomeri, care raportat la continutul de rasini totale au urmatoarele valori: o 4 – 12% humulon si omologul sau; o 4 – 6% lupulon si omologul sau; o 3 – 4% rasini moi; o 1,5 – 2% rasini tari; Solubilitatea acizilor alfa este strns legata cu valorile de pH, adica, cu c\resterea pH – ului creste si solubilitatea acizilor alfa.PH-ul mustului de bere este relativ mic, de aceea acizii alfa se dizolva mai putin (la pH 5,2 - 84 mg/litru; la pH 5,9 - 480 mg / litru). In timpul fermentarii acizii alfa se transforma in izohumuloni care se dizolva usor in bere. Gradul transformarii depinde si de pH (la un pH mai bazic se formeaza mai mult izohumulon) si de durata fierberii cu hamei. Pentru gustul amar in bere raspunzatori sunt in primul rand izohumulonii, iar apoi, in ordine izocohumulonii si izoadhumulonii. Se poate afirma ca:  izoacizii alfa sunt de doua ori mai amari decast izohumulonii alfa corespunzatori (din cauza gruparii carbonil pe care o contin);

6

 cohumulonii au un rol important la fabricarea berii;  acizii alfa mai au si rolul de formare a componentilor aromatici eterici (de ex. gustul de lumina);  hameiuri conuri contine in general mai multi acizi beta decat acizi alfa;  acizii alfa contin un grup hidrofil si un grup fidrofob, iar acizii beta contin doua grupe hidrofobe si de aceea in bere se dizolva mai bine. Gsstul lor este foarte amar;  acizii alfa si beta sunt agenti activi de suprafata si au efect asupra stabilitatii spumei la bere. Pe parcursul fierberii mustului de malt se produc izoalfa acizi cis si trans in proportie diferita (in cantitate mai mare trans izoacizi alfa). Produsele de oxidare ale acizilor alfa sunt acizii gama. Acizii beta se dizolva greu in mustul de malt, in bere fiind opractic insolubili. Gsustul este mai putin amar decat in cazul acizilor alfa. Produsele de oxidare ale acizilor beta sunt acizii delta (acid huluponic). Rasinile moi se dizolva bine in mustul de malt si bere, iar gustul lor este foarte amar. Pe parcursul fierberii rasinile moi se dizolva doar, fara a se produce transformari chimice. In cursul depozitarii substantele utile din hamei sufera diferite schimbari, ceea ce genereaza scaderea continutului de substante utile. In cursul depozitarii hameiului scade cantitatea de acizi alfa si de rasini moi, iar continutul de rasini tari creste. In hameiul proaspat poate exista 1 ... 3% uleiuri eterice, iar in timpul depozitarii se pierd circa 20% din acestea. In fabricile de bere castica din ce in ce mai mult teren preparatele din hamei, care, alaturi de conurile de hamei sunt:  hamei prelucrat in mod mecanic: o hamei macinat; o pulbere de hamei granulata; o pulbere de hamei saturata;  hamei prelucrat mecanic si chimic: o preparate combinate;  hamei prelucrat chimic: o extract de hamei; o extract de hamei izomerizat; o produse tip humulon;  substante sintetice.

7

Hamei prelucrat in mod mecanic Hamei macinat – pulbere de hamei Hamei ↓ Curatare ↓ Uscare ↓ Macinare ↓ Pulbere de hamei

    

umiditate = 5 – 6% granulozitate = 0,6 – 1,0 mm granulozitate optima = 2 mm se poate ambala in cutie sau in folie; se asigura o viteza corespunzatoare de depunere.

Pulbere de hamei granulata Pulbere de hamei ↓ Presare, granulare ↓ Ambalare ↓ Tratare gaz inert ↓ Inchidere ambalaj

 greutate specifica 1,3 g/cm3;  se cufunda imediat in must;  acizii alfa se izomerizeaza imediat.

Pulbere de hamei saturata Hamei

↓ Curatare ↓ Uscare ↓ Macinare (-35oC) ↓ Separare → Frunze, ax ↓ Lupulina ↓ Omogenizare ↓ Pulbere de hamei saturata ↓ Granulare

- granulozitate: 0,4 – 0,6 mm; - produsul se obtine cu amestecarea partilor de granbulatie diferita;

8

Extract de hamei izomerizat Hamei ↓ Extractie rasini moi ↓ Izomerizare ↓ Extractie – acizi beta + 5% acizi alfa ↓ Solutie de izohumulon (5% acid humulinic) Hexan →↓ ← Acizi Extractie ↓ → → Acizi alfa Solutie acizi alfa ↓ Distilare ↓ →→ Hexan Izoextract Valoarea amara a berii o berile Pils au in medie un continut de valoare amara de 33,5 BE/ litru (32,4 mg/litru); o berile Bock au in medie un continut de valoare amara de 27,4 BE/ litru (25,4 mg/litru); o berile Export au in medie un continut de valoare amara de 25,8 BE/ litru (23,5 mg/litru) Proprietăţi organoleptice ale hameiului Nr. crt.

1.

2.

3.

Proprietăţi organolepetice

Superioară Foarte îngrijită, fără pachete din peste 3 conuri, fără lăstari şi frunze

Calitatea hameiului Calitatea I Îngrijită, cu puţine pachete din peste 3 conuri, fără lăstari şi frunze

+1 … +5

+4 … +5 Normală, fără lipirea sau sfărâmarea conurilor la strângere în palmă

+3 … +4 Normală, fără lipirea sau sfărâmarea conurilor la strângere în palmă

+2 … +3 Uscare prea avansată cu sfărâmarea conurilor în palmă

+1 … +5

+4 … +5 Verde-gălbuie, uniformă, specifică soiului, cu luciu mătăsos

+3 … +4 Verde-gălbuie, specifică soiului, cu luciu mai redus

+2 … +3 Verde-gălbuie, cu nuanţe de brun, aspect mat

+1 … +15

+13 … +15

+11 … +13

+9 … +11

Punctaj

Recoltarea (culesul)

Umiditatea

Culoarea şi luciul conurilor

Calitatea a II-a Neîngrijită, cu multe pachete din peste 3 conuri, cu lăstari şi frunze

9

4.

5.

6.

7.

8.

Conuri mature, uniforme, închise şi întregi în procent de peste 90%

Conuri mature, uniforme, închise şi întregi în procent de peste 85%

Conuri mature, mai puţin uniforme, şi închise întregi în procent de peste 75%

+1 … +15

+13 … +15 Conţinut foarte bogat, culoare galbenă aurie, cu luciu şi aspect lipicios

+11 … +13 Conţinut bogat, culoare galbenă mai închis, luciu mai redus, aspect mai uscat

+9 … +11 Conţinut scăzut, culoare roşu-gălbuie, fără luciu, aspect uscat

+1 … +30

+26 … +30 Foarte pură, foarte fină, specifică soiului, fără mirosuri străine

+22 … +26 Fină şi pură, specifică soiului, fără mirosuri străine

+28 … +22 Mai puţin fină şi pură cu uşoare mirosuri străine

+1 … +30

+26 … +30 Neatacat de boli şi dăunători, fără seminţe

+22 … +26 Neatacat de boli şi dăunători, fără seminţe

+18 … +22 Atacat puţin de boli şi dăunători, puţine seminţe

0 … -15

0 … -3 Fără impurităţi, fără lupulină, brună sau arsă, fără încingere sau scuturare a conurilor

-3 … -5 Fără impurităţi, fără lupulină, brună sau arsă, fără încingere

-5 … -7 Conţinut redus de impurităţi, fără lupulină, brună sau arsă, fără încingere

0 … -15

0 … -3

-3 … -5

-5 … -7

80

62

44

Aspectul (structura conurilor)

Lupulina (conţinut şi aspect)

Aroma

Atac de boli şi dăunători, conţinut în seminţe

Tratamente necorespunzătoare

Număr total de puncte, min.

Proprietăţile organoleptice cuprinse în tabel se pot determina numai la conurile de hamei. Numărul total de puncte (min.) s-a obţinut ca diferenţă dintre numărul minim de puncte pozitive şi numărul maxim de puncte negative. Proprietăţi fizice şi chimice Condiţii de admisibilitate pentru cele 3 calităţi de hamei sunt prezentate în tabelul urmator. Proprietăţile fizice şi chimice cuprinse în tabel se pot determina la orice tip de hamei. Proprietăţi fizice şi chimice Umiditate: % max. % min. Valoare conductometrică amari), % din s.u. hamei amar

Calitatea hameiului Superioară Calitatea I Calitatea a II-a 12 10

12 10

12 10

peste 10

6 … 10

sub 6

(-acizi

10

-

-

hamei cu dublă utilizare (amar/aromă) hamei de aromă Valoarea amară universală (UBW), % din s.u.: hamei amar hamei cu dublă utilizare (amar/aromă) hamei de aromă

peste 7 peste 5

5…6 3…5

sub 5 sub 3

peste 12 peste 8 peste 6

8 … 12 6…8 4…6

sub 8 sub 6 sub 4

Pentru încadrarea hameiului într-una din cele trei calităţi proba trebuie să întrunească punctajul total minim pentru proprietăţile organoleptice din primul tabel, precum şi nivelul indicatorilor fizici şi chimici din tabelul prezentat. În cazul în care există neconcordanţă la încadrarea hameiului în calitatea superioară şi calitatea I, hameiul se trece la calitatea I. De asemenea, în cazul în care există neconcordanţă la încadrarea hameiului în calitatea I şi a II-a, hameiul se trece la calitatea a II-a. 2. Tehnologia malţul pentru bere 2.1 Rolul malţului la fabricarea berii Conform unei vechi zicale germane, malţul este “sufletul berii”şi constituie materia primă de bază folosită la fabricarea berii. Berea tradiţională se obţine în general folosind malţ din orz, însa în anumite regiuni ale globului berea se produce numai din malţ din grâu, sorg sau manioc. Principalele scopuri ale malţificării sunt:  acumularea enzimelor;  hidroliza parţială a substanţelor macromoleculare din bob. Berea, în actualul înteles al cuvântului, se produce din orz. Băutura obţinută prin reconstituirea artificială a mustului, pornind de la ingredientele recunoscute, urmată apoi de fermentarea alcoolică, a diferit evident de ceea ce reprezenta până atunci berea. Atunci când la obţinerea berii se folosesc si alte materii prime în afara malţului de orz (precum sunt de exemplu cerealele nemalţificate şi alte materii prime amilazice sau zaharoase), este necesar ca malţul din orz să reprezinte cel putin 50% din totalul materiilor prime formatoare de extract. Motivele pentru care orzul constituie principala materie primă pentru fabricarea malţului pentru bere sunt următoarele:  orz este o plantă foarte raspândită şi puţin pretenţioasă din punctul de vedere al climei şi solului;  boabele de orz au un învelis păios, aderent, care protejează germenele pe parcursul procesului tehnologic de malţificare;

11

 pe parcursul 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. Problemele ce apar pe parcursul procesului tehnologic de fabricare a berii în fazele sale esenţiale, se datoresc în primul rând calităţii defectuoase a malţului prelucrat. Malţul de bună calitate permite desfăşurarea rapidă şi uniformă a ansamblului de operaţii ale procesului tehnologic de obţinere a berii, pentru a oferi consumatorului o bere cu gust plăcut, cu stabilitate senzorială şi coloidală optimă. La fabricarea berii se folosesc următoarele tipuri de malţ:  malţ blond ;  malţ brun ;  malţuri speciale . Malţul blond este malţul de bază folosit la fabricarea berii. Malţul brun şi malţurile speciale sunt utilizate ca adaos alături de malţul blond pentru a conferi specificitate berii brune sau berilor speciale. Tehnologia de fabricare a malţurilor speciale este diferită de tehnologia clasică de înmuiere, germinare şi uscare. Dintre malţurile speciale din orz pentru bere, cele mai cunoscute sunt următoarele :  malţul caramel - este utilizat pentru a accentua plinătatea, aroma de malţ, şi culoarea berii. Datorită conţinutului ridicat de compuşi reducători, malţtul caramel îmbunătaţeşte stabilitatea berii. Malţul caramel se adaugă în proporţie de 10 - 15% din cantitatea de malţ utilizată la fabricarea berii brune;  malţurile culoare - sunt utilizate în proporţie de 1 - 4% din cantitatea totală de malţ utilizată în procesul tehnologic pentru obţinerea unor sortimente de bere brună de culoare foarte închisă;  malţul torefiat - este un malţ de culoare foarte închisă, folosit la obţinerea berii speciale. Conţine cantităţi mari de substanţe reducătoare, contribuind la creşterea stabilităţii berii. Doza optimă este de 1 - 4% din cantitatea de malţ folosită pentru obţinerea berii brune speciale;  malţul melanoidinic - se utilizează în scopul intensificării culorii şi aromei berii, procentul recomandat fiind de 10% din cantitatea de malţ utilizată ;  malţul acid - este utilizat în scopul reducerii valorilor de pH ale apei de plămădire şi pentru neutralizarea durităţii temporare a apei. Malţul acid se utilizează în proporţie de 2 - 10% din cantitatea de malţ folosită în procesul tehnologic;  malţurile “ascuţite“ - sunt folosite în scopul îmbunătăţirii stabilităţii spumei, adaosul recomandat fiind de 10 - 20% din cantitatea totală de malţ utilizată în procesul tehnologic de obţinere a unor sortimente de bere.

12

2.2 Principalele caracteristici de calitate ale malţului EBC nu cuprinde decât metodele de analiză, nu şi valori recomandate pentru parametrii analitici ai malţului. Conform legislaţiei din Romania, condiţiile de calitate pentru malţ sunt următoarele (SR 13486/2003 – Malţ pentru bere. Specificaţii). Proprietăţile organoleptice specifice fiecărei categorii de malţ Categoria de malţ Malţ blond

Malţ brun

Malţ caramel

Malţ torefiat

Aspect şi culoare

Miros şi gust

Boabe de mărime si formă uniformă, lucioase, cu aspect făinos în secţiune, de culoare galben - deschis, fără boabe brune. Boabe de mărime şi formă uniformă, cu aspect făinos în secţiune, de culoare preponderent galben-brun deschis, răzleţ boabe mai închise la culoare. Boabe cu aspect lucios, de culoare galben - brun în secţiune, fără boabe arse.

Plăcut, dulceag, cu aromă caracteristică, uşoară de malţ.

Boabe cu aspect făinos în secţiune, de culoarea brun - închis, fără boabe arse.

Plăcut, cu aroma caracteristică, mai intensă, de malţ. Cu aromă caracteristică foarte intensă, de malţ, cu nuanţe de prăjit, fără nuanţe de ars sau amar. Cu aroma de prăjit, fără nuanţe de ars şi amar.

Criteriile analitice recomandate de literatura de specialitate şi MEBAK sunt prezentate în tabelul urmator:

13

Nr. crt.

Indicatorii de calitate

U.M.

% % g kg g/cm3

Valoarea recomandată De Clerck, Kunze min. 93 min. 85 28 - 36 48 - 62 1,10 malţ foarte bun 1,10 - 1,13 malţbun 1,14 - 1,18 malţ satisfăcător > 1,18 malţ nesatisfăcător 30-35 pentru malţul bine dezagregat

1 2 3 4 5

Puritatea soiului Sortiment ( cal.I+II ) Masa a 1000 boabe Masa hectolitrică Masa specifică

6

Boabe plutitoare

%

7 8 9 10

Friabilitate Boabe sticloase Capacitate de germinare Lungimea plumulei

% % % %

11

Umiditate

%

min.70 max. 5 6-10 min. 85% din categoriile 3 si 4 – germinare normală 75 – 84% - germinare suficient de uniformă < 75% - germinare suficient neuniformă max. 4,5

12

Proteina totală

% su

max. 12

13 14 15

Azot solubil Azot formol Azot aminic liber

% su din malţ mg/100 g su din malţ mg/100 g su din malţ

0,55 - 0,75 180 - 220 min. 150

MEBAK min.85 28 – 44 48 - 62 -

30-35 pentru malţul blond bine dezagregat 25-30 pentru malţul brun min. 80 max.2,5 6-10 0,7 - 0,8

3 – 5 pentru malţul blond 1 – 4 pentru malţul brun 10 – 11 (cu pana la 0,5% mai puţin ca în orzul din care provine) 0,55 - 0,75 180 - 200 120 - 160

14

16 17

18

Cifra Kolbach Fracţiunea Lundin A B C 0 Hartong la 45 (IP 450)

23

Activitate  amilazică Activitate β-glucanazică Activitate diastatică Randament în extract must convenţional Culoare must convenţional

24 25

Culoare must după fierbere Vâscozitate must convenţional

26 27 28 29

19 20 21 22

30

% % % % %

35 - 45 25 15 60

UD Unităţi (1/η . min-1 . g-1) o WK % su

40 - 70

200 - 300

Unităţi EBC

79-83 (funcţie de soi) 2,5 - 4,5

Unit. EBC mPa . sec.

5-6 1,5 - 1,6

pH must convenţional Durata de zaharificare

minute, max.

5,6 - 6,0

Durata de filtrare Diferenţa de extract dintre măcinişul fin şi grosier Grad final de fermentare

minute, max. %, max.

60 (filtrare normală) 2

%

-

35 - 45 25 15 60 36 – 41 pentru orzul cu 2 rânduri de boabe pe spic 30 - 50 6 – 14 pentru malţul blond 79 – 82 pentru malţul blond 75 – 78 pentru malţul brun max.4 pentru malţul blond 5 – 8 pentru malţul mediu colorat 10 – 20 pentru malţul brun 4-6 1,5 - 1,6 pentru must Congres (8,6% extract primitiv) 1,7 – 2,2 pentru must de concentraţie 11 – 14% (exprimat ca must 12 % extract primitiv) 5,6 - 6,0 15 pentru malţul blond 35 pentru malţul brun 60 (filtrare normală) 2 77 – 83 pentru malţul blond (de regula > 83) 63 - 78 pentru malţul

15

Proprietăţile fizico - chimice specifice fiecărei categorii de malţ Malţ blond Indicatorul Umiditate, %, max. Extract, % su, min. Diferenţa de extract dintre măcinişul fin şi grosier, %, max. Durata de zaharificare, minute, max. Durata de filtrare, minute, max. pH must, max. Culoare must, EBC Culoare la fierbere, EBC, max. Vâscozitate must (8,6%, mPa x s) max. Proteină totală, %su, max. Azot solubil, mg/100g su, min. Azot alfa aminic liber, mg/100g su, min Cifra Kolbach, %, min. Hartong IP 45ºC, %, min. Farinozitate, %, min. Friabilitate, %, min. Sortiment (boabe mai mari de 2,5 mm), %, min. Sticlozitate, %, max. Corpuri străine, %, max.

Malţ brun

Malţ special Malţ Malţ cara- torefiat mel 4 4 60 53

calitatea I 5 80

calitatea a II-a 5 74

2,5

3,5

3,5

-

-

15

25

35

-

-

40

60

-

-

-

6 max. 3,5

6 max. 4,5

6 1,5

8 1,6

6 10 20 -

50 120 -

1300 1600 -

11,5 650

12,5 600

13 600

-

-

150

120

120

-

-

35 36 95 85

30 32 85 80

35 36 80 80

-

80 -

90

85

85

-

-

2 1,0

4 2,5

4 2,5

2,5

2,5

4 70

Sortimentul de malţ caramel se fabrică şi ca malţ caramel blond, folosit ca malţ special pentru berea blondă, cu precizarea ca indicatorul culoarea mustului are valoarea de maximum 70 unităţi EBC. Prin corpuri străine se înţelege conţinutul în: alte seminţe, praf, impurităţi minerale şi vegetale. In cele ce urmează prezentăm semnificaţia principalilor parametri de calitate ai unui orz pentru bere:

16

Puritatea soiului - o necesitate de bază la fabricarea malţului este recoltarea, depozitarea si prelucrarea soiurilor pure de orz. Este recomandat ca cel putin 93% din malţul prelucrat la fabricarea berii să provină din acelaşi soi de orz; Sortimentul (calitatea I + II-a) - este un indicator al uniformităţii bobului de orz. Se recomanda ca malţul de calitatea I + II - a, având dimensiunea bobului mai mare de 2,5 mm, să reprezinte minim 85 % din cantitatea de malţ prelucrată ; Masa a 1000 boabe - este un indicator prin care se poate estima dezagregarea malţului, precum şi respiraţia bobului de orz în timpul procesului de germinare. Masa a 1000 boabe este cu atât mai mică cu cât respiraţia bobului a fost mai mare în timpul germinarii. Ea scade proporţional cu gradul de dezagregare a malţului ; Masa hectolitrică - este un indicator de calitate mai puţin concludent decât masa a 1000 boabe, pentru ca bobul de orz în timpul procesului de malţificare pierde mai mult în greutate decât în volum; Masa specifică - cu cât un malţ este mai bine dezagregat , cu atât densitatea acestuia va fi mai mică; Friabilitatea şi sticlozitatea - sunt două mărimi invers proporţionale . Un malţ este cu atât mai bine dezagregat cu cât prezintă o friabilitate mai mare si un conţinut mai redus de boabe sticloase. Sticlozitatea provine de la germinare atunci când endospermul bobului de orz nu a fost atacat de enzime, dar poate apărea şi la uscarea malţului verde ca sticlozitate proteică sau gumoasă. Malţul cu o friabilitate mai mare se macină mai uşor, iar la zaharificare produce o cantitate mai mare de extract. Malţul cu o sticlozitate mai mare poate cauza dificultăţi la filtrarea şi limpezirea mustului, la fermentarea şi filtrarea berii. Friabilitatea este influenţată hotărâtor de anul de cultură şi de soiul de orz; Boabe plutitoare - sunt acele boabe cu greutatea specifică cea mai mică şi plutesc la suprafaţa apei. Acestea sunt cel mai bine dezagregate. Pentru malţul bine dezagregat, procentul de boabe plutitoare reprezintă 30 - 35 % din totalul boabelor analizate; Lungimea plumulei - pentru malţul blond lungimea radicelei trebuie să fie de 3/4 din lungimea bobului de orz. Pe parcursul germinării se controlează permanent uniformitatea lungimii radicelelor, fapt ce conduce la o germinare uniformă care influenţează pozitiv calitatea malţului obţinut. Lungimea plumulei oferă informaţii asupra conducerii procesului de germinare; Umiditatea - în cazul malţului blond umiditatea trebuie să fie de max. 4,5 %, deoarece valori mai mari decât aceste limite pot conduce la diminuarea calităţii, pierderea aromei, obţinerea unei beri cu stabilitate scăzută. De asemenea, un malţ mai umed se macină mai greu; Continutul de proteină totală - este cu 0,3 - 0,5 % mai mic comparativ cu orzul din care a provenit. Azotul total nu se pierde în timpul procesului de malţificare, ci numai se modifică greutatea moleculară a compuşilor cu azot ; Azotul solubil - valoarea acestui indicator are o mare importanţă, deoarece numai formele de azot solubil trec în mustul de malţ în timpul operaţiilor de plămădire - zaharificare. Azotul solubil are valoarea de 580 - 680 mg/ 100 g s.u. din malţ , reprezentand 0,55 - 0,75 % din substanţa uscată a bobului;

17

Cifra Kolbach - exprimă gradul de solubilizare al proteinelor din malţ şi reprezintă procentul de azot solubil din azot total . În cazul malţului blond cifra Kolbach are valori cuprinse intre 35 - 45 % ; Cifra Hartong - reprezintă un indice global de apreciere a gradului de solubilizare a malţului. Se determină prin metoda cu patru plămezi la următoarele temperaturi: 20oC, 45oC, 65oC si 80oC. Valorile optime pentru extractele obţinute la aceste temperaturi sunt următoarele :  la 20oC …………………. 24 % ;  la 45oC…………………..36 % ;  la 65oC …………………..98,7 % ;  la 80oC …………………..93,7 % . In cazul malţului blond solubilizat normal , cifra Hartong are valoarea 5. Valori mai mici caracterizează un malţ incomplet solubilizat, iar valori mai mari caracterizează un malţ suprasolubilizat. Fracţiunile Lundin - caracterizează substanţele azotate din malţ (must de malţ), în funcţie de masa lor moleculară. Sunt cunoscute trei fracţiuni Lundin :  Fracţiunea A - substanţe azotate cu masa moleculară mare ;  Fracţiunea B - substanţe azotate cu masa moleculară medie ;  Fracţiunea C - substanţe azotate cu masa moleculară mică . Activitatea diastatică - reprezintă activitatea beta-amilazică din malţ şi alături de activitatea alfa-amilazică constituie un caracter analitic al malţului, în directa relaţie cu calitatea berii. Activitatea diastatică este unul dintre cei mai importanţi indicatori de calitate ai malţului, ştiind că un malţ cu un echipament enzimatic optim poate conduce la obţinerea unei beri de calitate superioară, în ciuda unei slabe dezagregări mecanice. Aceasta se datoreşte faptului că majoritatea enzimelor sunt deja formate în malţ înainte de a se produce dezagregarea mecanică ; Culoarea mustului - este un indicator care depinde de soiul de orz, zona de cultură si condiţiile pedoclimatice, procesul de germinare şi uscare al malţului. Pentru obţinerea unei beri blonde se recomandă folosirea unui malţ de culoare cât mai deschisă care se poate obţine prin :  limitarea solubilizării proteice la germinare ;  evitarea acumulării dioxidului de carbon în timpul germinării ;  îndepărtarea cât mai repede a apei în prima etapă de uscare a malţului ;  uscarea la temperaturi mai scăzute ; Vâscozitatea mustului - este un indicator care caracterizează gradul de dezagregare a malţului. Cu cât malţul este mai bine dezagregat, cu atât mustul realizat are o vâscozitate mai mică ; pH - ul mustului - valoarea normală a pH-ului mustului este de 5,6 - 6,0. pH - ul are influenţă directă asupra activităţii enzimatice, a vâscozităţii, a randamentului în extract şi a valorii cifrei Kolbach; Randamentul în extract - prin aplicarea unor diagrame de plămadire zaharificare în conformitate cu procedeul analitic cunoscut sub denumirea Congres, se stabileşte cantitatea de must cu concentraţie determinată care se

18

poate obţine dintr-o anumită cantitate de malţ, respectiv randamentul în extract. În acelaşi timp se pot obţine datele necesare privind :  compoziţia mustului de malţ;  durata de zaharificare ;  viteza de filtrare a mustului de malţ ;  aspectul plămezii ;  mirosul mustului de malţ . Durata de zaharificare - se determină numai pentru măcinatura fină şi are următoarele valori :  pentru malţul blond - max. 15 minute ;  pentru malţul brun - max. 35 minute . Viteza de filtrare a mustului - se apreciază ca normală dacă nu depăşeşte 60 de minute ; Mirosul plămezii - trebuie să fie corespunzător tipului de malţ analizat ; Aspectul mustului - mustul se apreciază vizual ca fiind limpede, opalescent sau tulbure. In tabelul urmator prezentăm, prin comparaţie, indicatorii de calitate ai orzului şi ai malţului respectiv, obţinut din acesta: Component AmAmidon, % su Zaharoză, % su Substanţe reducătoare, % su Alte zaharuri, % su Gume solubile, % su Celuloză, % su Hemiceluloză, % su Lipide, % su Proteine (N x 6,25 ), din care: - albumină, % su - globulină, % su - hordeină, % su - glutelină, % su Aminoacizi & peptide, % su Acizi nucleici, % su Substanţe minerale, % su

Orz 63 - 65 1-2 0,l - 0,2 1,0 1,0 - 1,5 4-5 8 - 10 2-3 8 - 11 0,5 3-4 3-4 3-4 0,5 0,2 - 0,3 2,0

Malt blond 56 - 60 3-5 34 2,0 2-4 5 6-8 2-3 8 - 11 2,0 2,0 2,5 3-4 1-2 0,2 - 0,3 2,2

2.3. Factorii ce determină calitatea malţului 2.3.1 Orzul - materie primă Orzul este principala măterie primă folosită pentru fabricarea berii. Din punct de vedere botanic, orzul face parte din familia gramineelor şi cuprinde următoarele grupe:  soiuri cu două rânduri de boabe pe spic (Hordeum Distichum);  soiuri cu şase rânduri de boabe pe spic (Hordeum Hexastichum) .

19

Cele mai competitive soiuri de orz folosite pentru bere aparţin grupei Hordeum Distichum, care se mai numeşte si orzoaica de primăvară. Cu toate eforturilor întreprinse de agricultori şi de producătorii de malţ şi de bere, calitatea tehnologică pentru fabricarea berii a soiurilor de toamnă nu este comparabilă cu cea a soiurilor de primăvară. Soiurile cu şase rânduri de boabe pe spic sunt cunoscute sub denumirea de orz de toamnă. 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. Soiurile de orz de toamnă sunt în general furajere, având un conţinut de azot (proteină) ridicat. Orzul de toamnă poate fi utilizat la fabricarea berii de fermentaţie superioară cu extract mare. Soiurile cu patru rânduri de boabe pe spic, cunoscute sub denumirea de orzoaică de toamnă, sunt de fapt soiuri cu şase rânduri, însa două sunt comprimate, astfel că spicul are aparent patru rânduri de boabe. Datorită faptului că boabele produse de soiurile cu patru rânduri sunt neuniforme, aceste soiuri produc dificultăţi la fabricarea berii. Pe plan european nu se folosesc noţiunile de orz şi orzoaică, ci noţiunea de orz de bere, care are 2 rânduri de boabe pe spic şi care se însămânţează totdeauna primăvara şi orz furajer, care are mai multe rânduri de boabe pe spic şi se însămânţează totdeauna toamna. De aceea, în lucrare, ţinând cont de cazul specific României, ne vom referi la orzul pentru bere. În subsidiar, pentru a putea face faţă situaţiei actuale din ţară, propunem ca acest orz să fie clasificat în orz pentru bere calitatea I (care este orzoaica de primăvară cu 2 rânduri de boabe pe spic) şi orz de bere calitatea a II-a (care este reprezentat de soiurile cu mai multe rânduri de boabe pe spic, însămânţate toamna). Astfel, orzul pentru bere este orzul cu 2 rânduri de boabe pe spic, care se însămânţează totdeauna primăvara şi care corespunde din punct de vedere calitativ ar trebui să corespundă condiţiilor pentru orzul de calitatea I. În condiţiile specifice României, unde ponderea culturii este în Câmpia de Sud a ţării şi este reprezentată de soiuri cu mai multe rânduri de boabe pe spic, sar putea introduce denumirea de orz pentru bere de calitatea a II-a orzul ce are mai multe rânduri de boabe pe spic şi care se însămânţează totdeauna toamna. Propunem eliminarea denumirii de orzoaică şi definiţia integrala de orz pentru bere, clasificat în cele două calităţi, în funcţie de numărul de rânduri de boabe pe spic, perioada de însămânţare şi care să corespundă condiţiilor de calitate din prezentele norme. Primele referiri la orz datează din jurul anilor 7000 î.e.n. şi provin din Orientul Apropiat. Izvoarele istorice sumeriene si egiptene relatează ca în perioada respectivă orzul cu 6 rânduri de boabe pe spic era cea mai răspândită planta în cultura, făcându-se de asemenea referiri şi la bere. Orzul cu două rânduri de boabe pe spic, cunoscut sub denumirea de orzoaică, este menţionat pentru prima oara în jurul anilor 4.000 i.e.n. în Europa, ca o formă rară de orz, cultivată de greci şi romani.

20

Orzul cu 6 rânduri de boabe pe spic a pătruns ân Europa în epoca neolitică odată cu popoarele migratoare şi s-a extins cu rapiditate până la limita de nord a continentului. În epoca feudală în vestul Europei se cultivau cantităţi însemnate de orz destinate obţinerii berii, băutura foarte răspândită în acea epocă. După cea de-a doua călătorie a lui Cristofor Columb (1494), orzul pătrunde şi pe continentul american . În ţara noastră orzul a pătruns în epoca neolitică, fiind cultivat ca cereală de primăvară. În Dacia Romană cultura orzului se intensifică, varietatea formelor şi populaţiilor locale de orz diversificându-se. Provincia devine astfel unul din grânarele Imperiului Roman. La ora actuală orzul este, după grâu, porumb şi orez, cea de-a patra cereală cultivată pe plan mondial, producţia acestuia reprezentând circa 10 % din totalul producţiei de cereale. Calitatea soiurilor de toamnă este inferioară celei a soiurilor de primăvară, însă soiurile de toamnă sunt cultivate pe scară mai largă şi sunt preferate celor de primăvară datorită producţiilor mai ridicate cu 10 - 20 %. În Europa cultivarea soiurilor de orz pentru bere, având calităţi de malţificare superioare, sa dezvoltat cu precădere pentru soiurile de primăvară cu două rânduri de boabe pe spic. S-a impus, de asemenea, necesitatea prelucrării soiurilor pure şi nu a amestecurilor de soiuri, lipsa uniformităţii în calitatea orzului producând dificultăţi în procesul tehnologic de fabricare a berii şi în obţinerea unei calităţi constante a acesteia. Principalele criterii care trebuie îndeplinite de soiurile de orz destinate fabricării malţului si a berii sunt următoarele :  rezistenţa la boli şi la precipitaţii ;  conţinutul de proteine ;  conţinutul în extract (în special amidon);  durata repaosului de germinare ;  capacitatea de germinare ;  producţia la hectar ;  mărimea boabelor ;  activitatea enzimatică ;  capacitatea de solubilizare ;  comportamentul la micromalţificare ;  procentul de boabe pregerminate ;  contaminarea microbiologică ;  randamentul de prelucrare ;  comportamentul la filtrarea plămezii ;  contţnutul în azot aminic liber. Compoziţia chimică generală a orzului destinat fabricării berii este următoarea :  umiditate – 12 - 16%;  amidon 54 - 65% su;  proteină 9 - 14% su;

21

      

grasimi 2 - 3% su; cenusă 2 - 3% su; celuloză 4 - 5% su; hemiceluloză – 8 - 10% su; coajă – 7 - 13% su; masa hectolitrică 68 - 75 kg; extract – min. 78% su. Amidonul este localizat în endosperm şi constituie principala componentă extractului. Conţinutul de amidon este în funcţie de soiul analizat, de condiţiile pedoclimatice şi de tehnologiile de cultură. În ceea ce priveşte conţinutul total de proteină, soiurile de orzoaică sunt caracterizate printr-un conţinut mai mic în comparaţie cu soiurile de orz. Proteinele reprezintă 9 - 14 % su, dar limita de variaţie poate fi mult mai mare, funcţie de soiul de orz, de condiţiile pedoclimatice, tehnologiile de cultură. Raportul hordeină / glutelină este un indiciu asupra apartenenţei la un soi de orz şi anume :  pentru orzoaică - hordeină / glutelină < 1 ;  pentru orz - hordeină / glutelină > 1 . Orzul este şi o sursă de vitamine, în special din grupa B. Conţinutul (mg / kg de boabe) de vitamine, este următorul :  vitamina PP (niacina) 59,40 ;  vitamina E 36,52 ;  colina 9,90 ;  acidul pantotenic 6,60 ;  vitamina B1 (tiamina ) 5,72 ;  vitamina B6 (piridoxina ) 3,52 ;  vitamina B2 (riboflavina ) 1,32 ;  acidul folic 0,59 ;  caroten 0,44 .  biotina 0,13 ; Criteriile analitice recomandate pentru orzul destinat malţificarii de literatura de specialitate (De Clerck, Kunze) si MEBAK sunt următoarele: Nr. crt.

Indicatorii de calitate

1

Umiditate

2

Masa a 1000 boabe

3

Masa hectolitrică

U.M.

Valoarea optimă recomandată

%, max.

De Clerck, Kunze 14

MEBAK 14

grame

35 – 45

kg

65 – 75

37 – 40 orz uşor 41 – 44 de greutate medie > 45 orz greu 68 – 75

22 4

Proteină

% s.u.

9 – 11 – valori normale 8 – 16 – valori limită

5

%, min.

95

6

Capacitate de germinare (metoda prin colorare cu săruri de tetrazoliu) Energie germinativă

%, min.

90

7

Sortiment (cal. I+aIIa)

%

8 9

Boabe încolţite Extract

min. 80 > 85 – orz de calitate medie > 90 – orz foarte bun > 95 – orz excelent 72 – 82

%, max. % s.u.

10 – 11 – valori normale 8,5 – 14 – valori limită 10,5 – 11,5 – valori medii 96

95 (la trei zile de germinare) > 85 – orz de calitate medie > 90 – orz foarte bun > 95 – orz excelent 3 75 - 82

În conformitate cu legislaţia din România (SR 13477: 2003 Orz pentru malţ), condiţiile de calitate pentru orzul destinat fabricării malţului sunt următoarele: Proprietăţi organoleptice Proprietăţi organoleptice Aspect bobului şi al învelişului Miros Culoare şi strălucire

Condiţii de admisibilitate Boabe mari, pline, rotunjite Înveliş subţire, cu încreţituri fine Specific, plăcut, proaspăt, caracteristic de paie Culoare galben deschis, de culoarea paiului, fără pete sau vârfuri negre, cu suprafaţa bobului uniform strălucitoare

Metode de analiză STAS 6253-80 STAS 6253-80 STAS 6253-80

Proprietăţi fizice, chimice şi fiziologice Proprietăţi fizice, chimice şi fiziologice Masa a 1000 boabe, g, min. Corpuri străine, %, max. Umiditate, %, max. Boabe mai mari de 2,5 mm, %, min. Energie germinativă, %, min. Viabilitate, %, min. Conţinut în proteină, % s.u., max.

Condiţii de admisibilitate 42 3 14 85 95 98 11,5

Metode de analiză SR 6123-1:1999 STAS 1069-77 SR 6124-1:1999 SR …:2003 SR 1634:1999 1) SR 12511:1999 STAS 6283/4-84

23

Puritate soi, %, min. Infestare

93 absent

SR 7713:1999 SR 6280:1995 SR ISO 6639-4:1996 1) În cazul orzului pentru malţ energia germinativă se va citi după 72 ore. Pentru orzul pentru bere nu se impun criterii microbiologice, dar pot fi menţionate următoarele caracteristici, care ţin cont de specificul orzului ca cereală destinată consumului uman: Caracteristici Fusarium graminearum Fusariu culmorum

Condiţii de admisibilitate Absent Absent

Principalii indicatori de calitate ai orzului pot fi interpretaţi astfel: - umiditatea - este un factor care influenţează randamentul în extract. Un soi de orz cu umiditate mai mare de l6 % se încinge şi treptat îşi pierde capacitatea de germinare; - proteina - o anumita cantitate de proteină în bobul de orz crează dificultăţi pe parcursul procesului tehnologic şi conduce la obţinerea unei beri cu o stabilitate coloidală mai redusă; - masa a 1000 boabe - mărimea acestui indicator este proporţională cu cantitatea de extract. Corelaţia care există între cei doi indicatori se prezintă astfel : E = A - 0,85 P + 0,15 G în care : E - conţinutul în extract, % su ; A - factor care variază în funcţie de soi ; P - conţinutul de proteină, % su G - masa a 1000 boabe, g. - masa hectolitrică - este influenţata de forma boabelor, de umiditatea acestora, de temperatura în momentul determinării . Determinarea se bazează pe faptul că amidonul are cea mai mare greutate dintre componentele bobului de orz. Deci, cu cât greutatea hectolitrică este mai mare, cu atât soiul respectiv are un conţinut mai mare de amidon; - capacitatea de germinare - este unul dintre indicatorii cei mai importanţi ai orzului, deoarece numai boabele care germinează vor fi utilizate la fabricarea berii. Numai aceste boabe vor asigura echipamentul enzimatic necesar dezagregării pereţilor celulari ai endospermului; - boabele pregerminate - pregerminarea orzului este provocată de o vreme caldă şi umedă înainte de recoltare; - sortimentul (uniformitatea) - între diametrul bobului şi conţinutul sau în extract, respectiv în amidon, există o relaţie directă de proporţionalitate. Cu cât bobul este mai mare, cu atât raportul între cantitatea de endosperm şi conţinutul de coajă este mai mare, iar conţinutul de proteină este mai mic; - coaja - este o caracteristică de soi, soiurile de orz deosebindu-se între ele prin

24

grosimea cojii , deci prin conţinutul de extract, deoarece între conţinutul de coajă şi conţinutul de extract este o relaţie de inversă proporţionalitate; - extractul - conţinutul în extract în cazul orzului de primăvară poate atinge valori de 80 %, iar pentru orz numai 75 %. Extractul reprezintă practic substanţa utilă din bob şi este indicatorul care influenţeaza în mod direct consumul specific, componentul principal al extractului fiind amidonul; - sensibilitatea la apă - reprezintă sensibilitatea boabelor de orz faţă de apă în exces la înmuiere. Sensibilitatea la apă este corelată cu o insuficienţă în alimentarea cu oxigen a embrionului, condiţionează germinarea şi depinde de cantitatea de apă absorbită. 2.3.2 Aprecierea caracteristicilor fiziologice ale cerealelor - testele de germinare Viabilitatea (capacitatea de germinare) reprezintă procentul de boabe al căror embrion este viabil, indiferent dacă perioada de repaos de germinare a fost sau nu depăşită. Aceasta este definiţia aplicată viabilităţii, asa cum apare în literatura de specialitate pentru industria berii. Conform definiţiei din SR 1634:1999 - Seminţe pentru însămânţare. Determinarea germinaţiei, prin determinarea viabilităţii se stabileşte numărul de seminţe, exprimat în procente din sămânţă pură, cu embrioni viabili, adică capabili să producă germeni normali în condiţii optime de laborator, după ieşirea din repaus germinativ şi eliberaţi de boli prin dezinfectarea seminţei. Trebuie făcută precizarea că agronomii utilizează în general pentru viabilitate (capacitate de germinare) termenul de germinaţie, de unde şi denumirea standardului 1634. Parametrul viabilitate (capacitate de germinare) are următorii echivalenţi în limbile franceză, engleză şi germană: - capacité germinative; - germinative capacity; - Keimfähigkeit. Orzul destinat fabricării malţului pentru bere nu se procesează imediat după recoltare, ci se depozitează în vederea ieşirii din repaosul de germinare. Repaosul de germinare durează 6 – 8 săptămâni, în funcţie de condiţiile meteorologice din perioada de recoltare. Repaosul de germinare implică repaosul de germinare propriu-zis şi sensibilitatea la apă. Pe parcursul repaosului de germinare propriu-zis nu este posibilă germinarea boabelor de cereale. Sensibilitatea la apă se referă la rezistenţa puternică a boabelor de cereale de a prelua apa în exces. Sensibilitatea la apă se reduce după o anumită perioadă de timp şi numai atunci când orzul ajunge la valoarea maximă a energiei de germinare. În cazul orzului (cerealelor) destinat fabricării malţului pentru bere, s-a stabilit şi parametrul energie de germinare (energie germinative / germinative energy / Keimenergie) reprezintă procentul de boabe de care la momentul efectuării testului germinează în condiţii normale de malţificare. Testul arată

25

dacă boabele încep să germineze după 3 zile, respectiv 5 zile. O valoare mare a energiei de germinare indică o stare de sănătate bună a orzului şi că malţificarea se va derula în condiţii corespunzătoare. Energia de germinare după 5 zile (denumită şi putere de germinare) trebuie să aibă următoarele valori: - Eg ≥ 95% - caracterizează un orz pentru bere de calitate medie; - Eg ≥ 98% - caracterizează un orz pentru bere de calitate bună; - Eg ≥ 98% - caracterizează un orz pentru bere de calitate excelenta. Energia de germinare la 3 zile trebuie să aibă o valoare cât mai apropiată de cea la 5 zile. Viabilitatea, determinată prin metode rapide, comparativ cu energia de germinare, poate fi stabilită şi în primele 6 săptămâni de la recoltare. De sensibilitatea la apă trebuie să se ţină cont la malţificare, în timpul înmuierii. Dacă sensibilitatea la apă este mare, timpul de înmuiere trebuie redus. Sensibilitatea la apă este determinată de diferenţa dintre energia de germinare stabilită folosind cantităţi diferite de apă (4 ml, respectiv 8 ml de apă). Caracterizarea orzului în funcţie de sensibilitatea la apă este următoarea: - 10% orzul nu este foarte sensibil la apă; - 11 - 25% orzul este uşor sensibil la apă; - 26 - 45% orzul este sensibil la apă; - > 45% orzul este foarte sensibil la apă. Energia de germinare trebuie determinată numai după ce orzul a depăşit perioada repaosului de germinare. Recomandarea tehnologică este ca atunci când se face aprecierea orzului din punctul de vedere al capacităţii de germinare să se facă ambele teste de germinaţie – viabilitatea şi energia de germinare. Dacă viabilitatea este mai mică de 95%, orzul nu se pretează la malţificare. Dacă însă numai energia de germinare este mică, orzul poate fi malţificat, dar trebuie să se aştepte depăşirea repaosului de germinare şi să se asigure condiţii de depozitare corespunzătoare. Dacă energia de germinare înregistrează valori de 95% după 3 zile, uniformitatea germinării este foarte bună. Dacă se atinge minimul de 90% după 3 zile şi de 95% după 5 zile, orzul poate fi totuşi considerat satisfăcător. Conform SR 13477: 2003, la elaborarea căruia s-a ţinut cont de recomandările EBC (Conventia Europeana de Bere) şi MEBAK (Comisia Tehnica a Europei Centrale, pentru Analiza Berii), parametrii orzului destinat malţificării sunt următorii: Proprietăţi fiziologice Energie germinativă, %, min. Viabilitate, %, min.

Condiţii de admisibilitate 95 98

26

Pentru determinarea viabilităţii se folosesc metode de apreciere rapidă, şi anume metoda cu apa oxigenată (metoda Thunaeus) sau metoda prin colorare cu săruri de tetrazoliu. Conform definiţiilor din SR 1634:1999 - Seminţe pentru însămânţare. Determinarea germinaţiei, seminţe viabile reprezintă seminţe capabile să producă germeni normali şi ai căror embrioni manifestă reacţii caracteristice ţesuturilor vii, la tratarea cu anumiţi reactivi. Seminţele neviabile reprezintă seminţe cu diferite deficienţe, care împiedică dezvoltarea lor în germeni normali. Seminţe moarte reprezintă seminţe fără ţesuturi vii. Cea mai aplicată metodă de determinare a viabilităţii este metoda cu săruri de tetrazoliu. Metoda se bazează pe principiul că procesele de reducere care au loc numai în ţesuturile vii sunt puse în evidenţă cu soluţie incoloră de clorură sau bromură de tetrazoliu, ca indicator. Seminţele se îmbibă cu soluţia indicatoare şi, în urma hidrogenării acesteia, în celulele vii se formează o substanţa roşie, stabilă şi nedifuzabilă, trifenilformazanul. Aceasta face posibilă distingerea porţiunilor vii, colorate în roşu ale seminţelor, de porţiunile moarte, necolorate ale acestora. Pe lânga boabele complet colorate (viabile) sau complet necolorate (neviabile sau moarte), pot exista şi seminţe parţial colorate care prezintă în diversele lor zone, ţesuturi necrotice în proporţii variate. Poziţia şi întinderea suprafeţelor necrotice din embrioni determină clasificarea respectivelor seminţe ca viabile sau neviabile. Toate determinările de viabilitate se fac pe sămânţa pură, netratată, separată la analiza de puritate, conform STAS 7713-81. Dacă boabele de cereale este tratată cu insecto – fungicide, acestea se spală înainte de analiză. Sământa pură se omogenizează şi se numară la întâmplare 400 seminţe, în repetiţii de cîte 100 seminţe. Pentru porumb şi leguminoase cu bobul mai mare se admit 200 seminţe, în repetiţii de cate 50 seminţe. Metoda cu săruri de tetrazoliu se poate aplica în două variante: - metoda rapidă; - metoda lentă. Aşa cum am menţionat, atât pentru cerealele destinate însămânţării, cât şi pentru cele destinate malţificării, este esenţial ca boabele să germineze complet şi uniform. Cea mai cunoscută şi aplicată metodă de apreciere a viabilităţii cerealelor este cea prin colorare cu săruri de tetrazoliu. Pentru început, boabele se înmoaie în apa pentru a usura înlăturarea învelişurilor, secţionarea sau îinţeparea şi pentru a reduce vătămările în pregătirea în vederea colorării. Înmuierea în apă se face prin scufundarea boabelor în apă. Dacă durata înmuierii este mai mare de 24h, apa trebuie schimbată. Înmuierea treptată pe hârtie sau între hârtii umede se foloseşte pentru speciile ale căror boabe sunt predispuse la fracturi când sunt puse direct în apă sau pentru boabe vechi şi uscate. La unele specii, după înmuierea treptată, pentru o îmbibaţie deplină, este necesară şi îinmuierea în apă. După înmuiere, boabele se înţeapă sau se secţionează astfel:

27

 înteparea boabelor uscate sau a boabelor tari se face în părţile neesenţiale cu acul sau cu scalpelul bine ascuţit, pentru a nu leza embrionul;  secţionarea longitudinală se face prin mijlocul axului embrionar cu o lamă bine ascuţită, pentru a se obţine o secţiune netedă;  secţionarea transversală se face deasupra embrionului, punându-se în soluţie, pentru colorare, partea bobului cu embrion. Pentru colorare, boabele se scufunda complet în soluţia indicatoare şi se ţin la întuneric, la temperatura de 30oC. Pentru grăbirea colorării, temperatura poate să crească la 40oC, iar pentru încetinire poate să scadă la 200C. Trebuie evitată supracolorarea, care împiedică aprecierea defectelor de colorare ale unor ţesuturi, datorate vătămării de ger sau temperatura ridicată. Boabele viabile au embrionul complet colorat. Dacă embrionul este colorat numai parţial, acesta trebuie să arate că structurile esenţiale, adică meristemul şi toate structurile recunoscute ca necesare pentru dezvoltare germenului normal, sunt viabile. In unele cazuri, necrozele superficiale pot fi tolerate chiar la structurile esenţiale ale embrionului. Boabele neviabile sunt complet necolorate sau prezintă o colorare necaracteristică şi/sau structuri esenţiale flasce. În cazul celor mai uzuale cereale (grâu, orz, secară, orez, ovăz), determinarea viabilităţii prin metoda cu săruri de tetrazoliu se realizează astfel: Înmuierea se face în repetiţii, timp de 16 - 20h, la temperatura camerei, în plicuri absorbante îmbibate cu apă, sau 3 - 4h în apă, la 30º C. După înmuiere, boabele se secţionează de-a lungul şanţului ventral. Pentru analiză se reţine numai o parte din cariopsă. La ovăz, după înmuiere, se îndepărtează glumele şi se secţionează longitudinal sau transversal în apropierea embrionului. Boabele secţionate se cufundă în soluţie de tetrazoliu de 0,5%, în care se ţin 1 - 2h, la temperatura de 30oC şi la întuneric. După realizarea coloraţiei specifice roşu - zmeuriu intens se înlătură soluţia şi boabele se spală cu apă. Aprecierea embrionului se efectuează în stare umedă, după spălare. În cazul orzului pentru bere metoda colorimetrică folosind săruri de tetrazoliu se poate aplica în două variante: metoda lentă şi metoda rapidă. Metoda rapidă permite aprecierea viabilităţii boabelor de orz în circa 5-6 minute din momentul introducerii în soluţia de colorare. O altă metodă aplicată în cazul orzului pentru bere este metoda Thunaeus, care nu este o metodă colorimetrică. Metoda foloseşte apa oxigenată şi este mai laborioasă, presupunând şi un timp mai îndelungat de lucru. Principiul metodei constă în aceea că boabele de orz sunt înmuiate în soluţie de apă oxigenată şi boabele care nu au dezvoltat atât radicela, cât şi acrospira după 3 zile, sunt separate şi numărate. Dacă viabilitatea este mai mică de 95%, pentru boabele care nu au îndeplinit condiţiile menţionate, sunt îndepărtate coaja şi ţesuturile care acoperă embrionul, astfel încât germenele să fie expus înainte să fie incubat în condiţii aerobe şi la umiditate relativă crescută. Boabele care au dezvoltat fie radicela, fie acrospira, sunt numărate la finalul perioadei de incubare. Viabilitatea se obţine prin diferenţa dintre numărul total

28

de boabe care au fost supuse analizei şi suma celor două categorii de boabe care nu au dezvoltat fie radicela, fie acrospira, în condiţiile mai sus menţionate. Deşi metoda colorimetrică prezintă avantaje considerabile, principalul avantaj fiind timpul scurt în care se poate face aprecierea rezultatelor, poate exista şi un dezavantaj. Acesta constă în faptul că pot fi introduse erori în sensul obţinerii de valori mai mari pentru procentul de boabe viabile. Eroarea provine din faptul că există posibilitatea ca boabele de orz să fi fost condiţionate prin încălzire înainte de a fi supuse analizei. 2.3.3 Conditiile de cultura si climatice Condiţiile de cultură influenţează în mod hotărâtor calitatea orzului pentru bere. Astfel: - clima - orzul este puţin pretenţios din punct de vedere al climei, fiind planta cu cea mai întinsă arie de cultură. Soiurile de orzoaică de primăvară sunt mai pretenţioase faţă de factorii de climă şi necesită un climat echilibrat, continental; - solul - cerinţele faţă de sol ale orzului sunt mai mari comparativ cu cele ale grâului. Ca şi în cazul climei, soiurile de orzoaică sunt mai pretenţioase decât cele de orz. Principalele cerinţe faţă de sol ale orzului sunt următoarele: adâncimea şi permeabilitatea, capacitatea de reţinere a apei, aerisire corespunzătoare, concentraţie mare în humus şi calciu, concentraţie mare în substanţe nutritive uşor asimilabile, soluri uşor acide până la uşor alcaline, cu un pH în domeniul 6,5 - 7,5; - recolta şi calitatea orzului - depind în primul rând de factorii de climă din perioada de răsărire şi primele faze de creştere. Climatul cel mai favorabil pentru orzoaica de primăvară este următorul: - temperatura medie a lunii aprilie - max. 8oC, iar precipitaţiile max. 30 l / m2 ; - până la faza de înflorire, temperatura şi precipitaţiile trebuie să crescă treptat, fără a depăşi limitele de 17-18oC şi respectiv 60-70 l / m2. Aceasta este perioada când nevoia de apă a orzului este maximă; - în intervalul dintre înflorire şi coacere - orzul sunt sensibile la secetă şi la precipitaţii excesive; - epoca de semanat - influenţează direct principalii indicatori de calitate ai orzului. Intârzierea momentului la care trebuie să se faca însămânţarea poate avea următoarele consecinţe: - scăderea dimensiunii boabelor ; - scăderea uniformităţii boabelor; - creşterea conţinutului de substanţe proteice ; - scăderea procentului de boabe întregi şi pline. Se recomandă ca semănatul să se facă într-o perioadă cât mai scurtă de timp, astfel încât coacerea să fie cât mai uniformă posibil. - rotaţia culturii - orzoaica de primăvară se recomandă să se cultive după porumb, cartofi, sfeclă de zahăr şi floarea soarelui, mărunţirea şi încorporarea în sol a resturilor vegetale. S-a constatat că monocultura de orz favorizează înmulţirea în sol a microorganismelor şi insectelor;

29

- rezistenţa la frig, ploi şi boli - cele trei tipuri de rezistenţă sunt caracteristici de soi şi pot fi îmbunătăţite prin ameliorare. Rezistenţa generală la iernare este un fenomen foarte rar întâlnit la cultivarea orzului. La soiurile de toamnă, cu rezistenţa scăzută la ger, se pot înregistra pierderi mari, care uneori pot atinge valori care compromit recolta. Rezistenţa la precipitaţii este o problemă de soi, mai rezistente fiind soiurile cu paiul scurt şi dur. O rezistenţă slabă la ploi poate conduce la scăderea recoltei (culcarea la sol), contribuind la încetinirea şi perturbarea procesului de maturare; - îngrăşămintele - stabilirea dozei de îngrăşăminte se face numai funcţie de planta premergătoare, starea de fertilitate a solului, gradul de umiditate, îngrăşămintele administrate în anii precedenţi, producţia ce se doreşte a se obţine. Datorită sistemului radicular mai slab dezvoltat şi care are o capacitate mai mică de valorificare a substanţelor nutritive mai putin solubile în sol, la care se adaugă şi perioada de vegetaţie relativ scurtă, în care orzoaica de primăvară trebuie să asimileze o cantitate mare de biomasă, aplicarea îngrăşămintelor influenţează în mod pozitiv calitatea producţiei. Dozele optime de îngrăşăminte sunt următoarele:  fosfor: 60 - 100 kg P2 O5 / ha;  azot: 0 - 70 kg N / ha - orzoaică de primăvară; 0 - 80 kg N / ha - soiuri de toamnă. In ceea ce priveşte provenienţa, aceasta are o importanţă deosebită, ce se oglindeşte în caracteristicile de calitate ale orzului recoltat. Zonele de cultură ale orzului pentru bere, clasificate în funcţie de aspectele climatice, sunt următoarele:  zone nordice, cum ar fi Canada şi Peninsula Scandinava, caracterizate prin primăveri târzii, veri călduroase sşi ierni reci ;  zonele cu primăveri timpurii, veri calde şi umede, ierni nu prea aspre, cum ar fi Belgia, Olanda, Anglia şi zonele din America de Nord ;  zonele cu primăveri timpurii, veri calde şi secetoase, ierni blânde, aşa cum sunt zone din Africa de Nord, Asia Mica şi Spania. Temperaturile uneori foarte mari din timpul verii, caracteristice ultimilor trei zone de cultură, pot provoca o maturare anormală a orzului, împiedicând acumularea amidonului în bob. In zonele temperate umede, randamentele la hectar sunt bune dacă temperaturile din timpul verii sunt favorabile. In acest sens ar putea să apară inconvenientul că producţiile mai mari să fie în contradicţie cu însuşirile calitative ale soiurilor de orz. Punând în balanţă toti factorii analizaţi, s-a ajuns la concluzia că cel mai favorabil climat pentru cultivarea orzului este cel de tip continental, nu exagerat de cald, caracteristic Europei Centrale. Inregistrarea soiurilor din speciile de culturi de câmp se face pe baza testului de distinctivitate, uniformitate şi stabilitate (DUS) şi a testului de valoare agronomică şi de utilizare (VAU).

30

Un soi este acceptat pentru înregistrare numai dacă este distinct, stabil şi suficient de uniform şi are valoare agronomică şi de utilizare satisfăcătoare. Valoarea agronomică şi de utilizare a unui soi trebuie considerată satisfăcătoare dacă, prin comparaţie cu alte soiuri înscrise în Catalogul oficial, calităţile lui, luate ca un întreg, oferă, cel puţin în privinţa producţiei, în orice zonă luată în considerare, o îmbunătăţire clară, fie pentru cultivare, fie pentru modul de folosinţă a recoltei sau a produselor derivate din ea. Oriunde caracteristicile superioare sunt prezente, caracteristicile individuale inferioare pot să nu fie luate in considerare. 2.3.4 Cultura orzului pentru bere a) Cultura orzului in Europa Majoritatea ţărilor din Europa, cu excepţia Elvetiei, Maltei şi Luxemburgului, cultivă orz pentru bere pe suprafeţe ce depăşesc 100.000 ha. In trecut, cultura orzului în Europa se baza aproape exclusiv pe formele de primăvară. Incepând din anii 1970, au fost introduse pe scară largă soiurile de toamnă, cu multipe consecinţe negative pentru industria malţului şi a berii. Pentru perioada următoare se prevede o creştere continuă a producţiei medii şi globale la cultura orzului, datorită introducerii în cultură a unor soiuri din ce în ce mai valoroase, adaptate condiţiilor locale, precum şi datorită perfecţionării tehnologiilor de cultivare. Pe plan european, Comitetul de Orz şi Malţ al EBC a decis ca rezultatele cercetărilor întreprinse să fie grupate pe patru regiuni, în funcţie de condiţiile geografice şi climatice. In tabelul urmator sunt prezentate sunt prezentate cele 18 ţări membre, grupate pe regiuni: Regiunea Nord Vest Centru Sud

Tari membre Finlanda, Suedia, Danemarca, Estonia Marea Britanie, Olanda, Belgia, Franţa Germania, Austria, Ungaria, Cehia, Slovacia, Croaţia Spania, Portugalia, Italia, Bulgaria

Criteriile EBC de acceptare a soiurilor de orz destinate producerii berii sunt următoarele: - soiurile propuse trebuie să corespundă în totalitate testului DUS, precum şi tuturor testelor realizate la nivel naţional; - soiurile propuse trebuie să fie de cel puţin 2 ani în lista naţională a soiurilor acceptate; - trebuie furnizate datele referitoare la performanţa agronomică, calitatea orzului şi a malţului corespunzător, precum şi caliatea soiului standard, cultivate în aceleaşi condiţii; - soiurile propuse trebuie să manifeste o îmbunătăţire oarecare, în comparaţie cu soiul standard folosit;

31

- soiul propus se preconizează ca având un potenţial important de a se preta la fabricarea berii; - performanţa generală a soiului propus trebuie să fie documentată. Trebuie furnizate şi informaţiile cu privire la suprafeţele de cultivare / multiplicare a soiului propus. In programul de testare realizat de EBC, soiurile de orz se testează pentru 2 ani faţă de 2 soiuri de orz pentru malţ standard pentru fiecare regiune sau faţă de 2 soiuri standard identice pentru toate cele 4 regiuni. Soiurile de toamnă studiate au fost aceleaşi pentru toate regiunile, iar cele de primăvară au fost diferite. Numărul maxim de soiuri testate pentru o regiune a fost de 16, incluzând şi soiurile standard. Soiurile care nu s-au comportat corespunzător în primul an de testare trebuie eliminate. La final, toate soiurile trebuie reexaminate înainte de a fi introduse în cel de-al doilea an de testare. Alături de soiurile de orz deja consacrate pentru fabricarea berii, numeroase soiuri noi se află în studiu, urmând ca funcţie de rezultatele obţinute să fie acceptate ca soiuri pentru bere. Pentru anul de cultura 2006 Soiuri standard - Orz de primăvară Regiunea Nord: Soiuri standard – Prestige, Scarlett Soiuri standard locale: Danemarca – Prestige Suedia – Astoria, Prestige Regiunea Vest: Soiuri standard locale: Marea Britanie – Optic Olanda – Prestige Belgia – Barke Franta – Sebastian Regiunea Centru: Soiuri standard locale: Germania – Barke, Scarlett Ungaria – Jubilant Cehia – Nordus Austria – Bodega Regiunea Sud: Soiuri standard locale: Spania – Prestige, Scarlett Rezultatele pentru anii de cultura 2007 si 2008 sunt prezentate centralizat, deoarece inca nu sunt disponibile rapoartele in extenso ale EBC pentru fiecare an in parte.

32

Soiurile standard pentru recoltele de orz pentru bere ale anilor 2007 si 20808 au fost urmatoarele: - pentru soiurile de primavara – Scarlett si Prestige; - pentru soiurile de toamna – Esterel si Regina. Principalul scop al testelor efectuate de EBC cu privire la estimarea calitatii orzului pentru bere este acela de a furniza o privire de ansamblu asupra acestor soiuri. Multe dintre ele nu sunt selectionate in mod expres pentru o anumita regiune de cultura, asa ca pentru producatorii de malt si bere devine de mare interes studiul comparativ intre regiuni in ceea ce priveste randamentul si calitatile de maltificare si cele de producere a berii. Studiul analitic comparativ ofera posibilitatea de a prevedea cum reactioneaza un anumit soi la diferitele conditii climatice in diverse regiuni din Europa. Aceasta deoarece calitatea variaza in functie de regiune si de anul de cultura si, astfel, acest sistem devine singurul de acest fel la nivel european, capabil sa ofere informatii detaliate cu privire la pretabilitatea unui soi de orz pentru fabricarea berii. In cadrul studiilor anuale efectuate de EBC cu privire la calitatea orzului pentru bere, s-a introdus notiunea de Indice de Calitate (Quality Index – QI), care reprezinta o estimare a calitatii generale a maltului obtinut din orzul respectiv. QI tine cont de 5 parametri ai maltului si anume: extractul, cifra Kolbach, puterea diastatica, atenuarea finala si viscozitatea. IQ reprezinta suma dintre diferentele intre rezultatele pentru soiurile testate si soiurile de referinta, fiecare parametru fiindu-i atribuit un coeficient de importanta specific – 40% pentru extract si 15% pentru restul parametrilor. In tabelul urmator sunt prezentate noi soiuri de orz pentru bere aflate în programul de cercetare al EBC pentru anii 2006 - 2008, în funcţie de regiunea de cultură.

33

Recolta

Regiunea Nord

2006

20072008

P Isabella Scandium Westminster Isota Poet Bolina Quench Imidis Publican PF 1902370 Henley Mauritia Xanadu Fairytale Nymfe Marthe Umbrella Lanfeust

Vest

Centru

T Flagon (2) Jonathan (2) Dorothea (6) Seduction (2) Arturio (6) Cervoise (6) Maestria (6) Chopine (6)

P Appaloosa Belgrano Massilia Kuburas Quench Publican Prague Taphouse Shakira Bellini Macaw

T Flagon (2) Jonathan (2) Dorothea (6) Seduction (2) Arturio (6) Cervoise (6) Maestria (6) Chopine (6)

P Mautitia Beatrix Power Antigone Westminster Christina Marthe Publican Quench Henley Belgrano Massilia Sophie

T Flagon (2) Jonathan (2) Dorothea (6) Seduction (2) Arturio (6) Cervoise (6) Maestria (6) Chopine (6)

Cassata (2) Azurel (6) Malwinta (2) Nickela (2)

Maltasia Vivaldi Kangoo Sweeney Jolika Belgravia

Cassata (2) Azurel (6) Malwinta (2) Nickela (2)

Lisanne Maltasia Primadonna Macaw

Cassata (2) Azurel (6) Malwinta (2) Nickela (2)

T - soi de toamnă ; P - soi de primăvară Pentru soiurile de toamnă, cifra din paranteză indică numărul de boabe pe spic.

Sud P Christina Marnie Xanadu Maaren Henley Mauritia Isotta Beatrix Carvilla Bolina Belgrano Poet Belana (Tocada) Marthe Publican Quench Shakira

T Flagon (2) Jonathan (2) Dorothea (6) Seduction (2) Arturio (6) Cervoise (6) Maestria (6) Chopine (6)

Cassata (2) Azurel (6) Malwinta (2) Nickela (2)

34

b) Cultura orzului pentru bere in tara noastra In ceea ce priveste cultura orzului pentru bere în România, producţia de orz pentru bere, începând cu anul 1938 şi până in 2000, este următoarea: Anul de cultură 1938 1960 1970 1980 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Producţia realizată, mii to 501,00 405,90 513,50 2348,70 1763,10 2220 2401,50 3202,30 3436,30 2679,60 2950,70 1678 1552,80 1350 880 7506,10 10119,40 10966,70 12095,90

Dinamica producţiei în perioada 2001 – 2009 este următoarea: Specificatia Suprafaţă Producţie medie Producţie totală

UM

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

mii ha kg/ha

528,8

578,8

329,6

424,5

484,6

331,6

363,8

394,3

532,1

2988

2005

1641

3312

2227

2331

1460

3067

2153

772,9

531,4

1209,4 1145,7

mii to 1580,0 1160,4 540,8

1406,0 1079,1

In conformitate cu Catalogul oficial al soiurilor de plante de cultură din România pentru anul 2009, soiurile de orz cultivate în ţara noastră la nivelul anului 2009 sunt prezentate în tabelul urmator:

35

Soiul

Tipul soiului

Număr de rânduri de boabe pe spic Adonis P 2 Amillis T 2 Annabell P 2 Andreea T 2 Aspen P 2 Auriga P 2 Barke P 2 Beatrix P 2 Carero T 2 Cecilia P 2 Danuta P 2 Kelibia T 2 Marthe P 2 Scarlett P 2 Sunbeam T 2 Sunrise T 2 Thuringia P 2 Ursa P 2 Xanadu P 2 Dana T 6 Amical (ant. Adi) T 6 KH Tas T 6 Nelly T 6 T - soi de toamnă; P - soi de primăvară

Anul înregistrării 2005 1999 2002 1994 2005 2005 2001 2007 2006 2000 2002 1995 2008 2001 2006 2006 2000 2005 2006 1993 1993 2006 2005

Anul radierii / reînscrierii

Radiat 2008 Reînscris 2008

Reînscris 2006

Radiat 2008 Reînscris 2008

Tot în Catalogul oficial al soiurilor de plante de cultură din România pentru anul 2009, a fost publicată Lista soiurilor care au primit derogare de comercializare pe teritoriul României până în anul 2009: Soiul

Tipul soiului

Andreea Bogdana (ant. Avant) Capriana Daciana Haşdale (ant. Aura) Jubileu Kristal Laura

T P P P P T T T

Număr de rânduri de boabe pe spic 2 2 2 2 2 2 2 2

Anul înregistrării 1994 2001 2002 1999 1992 2003 1998 1992

Anul radierii / reînscrierii

Radiat 2008

36

Maria NS 525 NS 529 Romaniţa Stindard Amical (ant. Adi) Dana Madalin Andrei Compact Liliana Orizont Regal Univers NS 313

P T T T T T T T T T T T T T T

2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

1998 2006 2006 2004 2003 1993 1993 1994 1998 1998 2003 1996 2000 2004 2006

Soiurile înscrise în Suplimentul nr. 1 al Catalogului oficial al soiurilor de plante de cultură din România 2009 sunt următoarele: Soiul

Tipul soiului

Babette Carrero

T T

Număr de rânduri de boabe pe spic 2 2

Anul înregistrării

Danuta

P

2

2002

Malwinta Marnie Sunbeam

T P T

2 2 2

2009 2009 2006

Shakira Ursa

P P

2 2

2009 2005

Nelly

T

6

2005

2009 2006

Anul radierii / reînscrierii

Radiat 2009 / comercializare până în 2012 Radiat 2009 / comercializare până în 2012

Radiat 2009 / comercializare până în 2012 Radiat 2009 / comercializare până în 2012 Radiat 2009 / comercializare până în 2012

37

Soiurile înscrise în Suplimentul nr. 2 al Catalogului oficial al soiurilor de plante de cultură din România 2009 sunt următoarele: Soiul

Cardinal Maresal Sistem Univers

Tipul soiului T T P T

Număr de rânduri de boabe pe spic 6 6 6 6

Anul înregistrării

Anul reînscrierii

2003 1996 2000 2004

2009 2009 2009 2009

In plus faţă de soiurile de orz menţionate, care se cultivă pe suprafaţa României, mai pot fi amintite şi următoarele soiuri, care sunt malţificate în fabricile / mălţăriile din ţara noastră (Soufflet, Galaţi, Suceava, Satu Mare):  Soiuri de toamnă – Boreale, Nectaria;  Soiuri de primăvară – Prestige, Cristalia. Din punctul de vedere al zonelor de cultură pentru România, se poate face următoarea clasificare:  zonă foarte favorabilă o orz de toamnă - câmpia de Vest (Câmpia Crişurilor, Câmpia Banatului) - câmpia din Sudul Olteniei şi Sudul Munteniei, Bărăgan, Sudul Dobrogei - N-E Moldovei o orz de primăvară - câmpia din vest, Transilvania, N-E Moldovei (Ţara Bârsei, depresiunile Someşului şi Mureşului, Câmpia Timişului şi Podişul Sucevei)  zonă favorabilă o orz de toamnă - V şi S Moldovei - Câmpia Transilvaniei - Lunca Mureşului, Târnavelor, Someşului  zonă puţin favorabilă o orz de toamnă - Transilvania, zona solurilor podzolite din Câmpia Română. 2.3.5 Tehnologia de malţificare Principalul scop al malţificării orzului pentru bere este acela de a crea, printr-o germinare dirijată, echipamentul enzimatic corespunzător, care contribuie la solubilizarea dorită a malţului. Schema tehnologica bloc de obtinere a maltului este urmatoarea:

38 APĂ

ORZ BRUT

Recepţie calitativă şi cantitativă

Depozitare (maturare)

Condiţionare: - precurăţire - curăţire - sortare pe calităţi

ORZ Calitate I +II

Înmuiere

Germinare

MALŢ VERDE

Uscare

Răcire şi degerminare

MALŢ

AER

39

Există un raport direct proporţional între activitatea enzimatică a unui malţ şi gradul de solubilizare al diferitelor grupe de substanţe din bobul de malţ. Cunoaşterea acestor aspecte contribuie în mod semnificativ la conducerea ulterioară a procesului tehnologic de fabricaţie a malţului şi a berii, respectiv în fazele de obţinere a mustului de malţ şi până la obţinerea berii produs finit. Conducerea la scară industrială a procesului de malţificare are drept obiectiv nu numai obţinerea unui malţ de calitate superioară, ci are în vedere şi aspectul economic, respectiv desfăşurarea procesului într-un timp cât mai scurt şi cu o productivitate cât mai ridicată. Reducerea duratei procesului de malţificare contribuie la scăderea cheltuielilor de manoperă şi implicit de producţie. Productivitatea ridicată este condiţionată, de asemenea, şi de pierderile înregistrate în procesul de malţificare, respectiv pierderile prin radicele şi pierderile prin respiraţie. Intensitatea proceselor biochimice care au loc în bobul de malţ, respectiv intensitatea germinării, sunt influenţate de factori precum sunt:  umiditatea;  temperatura;  durata procesului;  raportul oxigen : dioxid de carbon rezultat din germinare (prin respiraţia germenului de orz). Aceşti factori sunt interdependenţi în foarte mare măsură şi prin cunoaşterea influenţei fiecăruia dintre ei, precum şi luaţi împreună, asupra desfăşurării procesului de malţificare, se poate dirija procesul în sensul obţinerii unui malţ de calitate optimă pentru bere. Bineinţeles, în realizarea acestui obiectiv are o influenţă hotărâtoare şi calitatea orzului supus malţificării. Astfel, de exemplu, creşterea umidităţii orzului în timpul germinării conduce la reducerea duratei de germinare. Acelaşi lucru se poate realiza şi prin aplicarea unor regimuri de temperatură speciale. Ţinând cont de sensibilitatea la apă a loturilor de orz, se poate realiza o mai bună înmuiere, ceea ce conduce la o germinare mai uniformă şi mai rapidă. Pe baza acestor observaţii s-au stabilit diferitele metode de malţificare. Acestea au la bază în principal varierea parametrilor tehnologici la înmuiere şi germinare, factorii esenţiali fiind umiditatea şi temperatura pe parcursul procesului de malţificare. Tehnologiile de malţificare cele mai răspândite sunt următoarele :  procedeul de înmuiere sub apă;  procedeul de înmuiere pneumatică (aer-apă);  procedeul de germinare cu temperaturi crescătoare;  procedeul de germinare cu temperaturi constante;  procedeul de germinare cu temperaturi descrescătoare;  procedeul cu reînmuiere.

40

Procedeul de înmuiere sub apă Acest procedeu poate fi condus fie prin imersarea orzului în apă şi menţinerea în aceste condiţii până la atingerea gradului de înmuiere dorit, fie prin imersare în apă până la un grad de înmuiere inferior celui dorit şi atingerea umidităţii finale prin stropire. Acest tip de înmuiere a orzului la obţinerea malţului cuprinde două categorii de procedee:  procedeul de înmuiere numai sub apă;  procesul de înmuiere prin stropire. Procedeul de germinare pneumatică cu temperaturi crescătoare de germinare Orzul se trece de la înmuiere în casete de germinare, la temperatura de 11 - 12 C. După o perioadă de repaus, necesară scurgerii suplimentului de apă şi absorbţia apei aderente la bob, se poate începe aerarea stratului de boabe. În acest răstimp temperatura în materialul biologic supus germinării creşte la 13 - 14oC. Dacă pe parcursul acestei perioade de timp nu se constată creşterea temperaturii, se recurge la aerări temporare, la intervale de l - 2 ore, în scopul eliminării dioxidului de carbon acumulat. In funcţie de sensibilitatea la apă a orzului, sunt necesare aproximativ 24 ore pentru atingerea unei umidităţi de 43 %. In primele 3 - 4 zile de germinare, temperatura creşte de la 13 - 14oC la 15 - 16oC. Orzul usor sensibil la apă va fi menţinut până în ultima zi de germinare la temperatura de 16 - 17oC, iar cel greu sensibil la apă va fi menţinut la temperaturi mai înalte, respectiv 19 - 20oC. Aerarea malţului verde în germinare se realizează zilnic, folosindu-se aer proaspăt, eventual aer recirculat. Pe parcursul procesului de germinare, datorită aerării, umiditatea malţului va scădea. Pentru atingerea gradului de umiditate dorit la finalul germinării, începând cu ziua 3 - 4 de germinare, malţul verde trebuie umezit. Acest proces se realizează prin stropire cu apă. La aplicarea unei diagrame de germinare cu temperaturi crescătoare, trebuie să se aibă în vedere respectarea următoarelor principii :  umiditatea malţului trebuie să crescă de la valoarea de 42 %, din prima zi de germinare, la 45 - 48 % în zilele de germinare 4 şi 5, iar în ultima zi de germinare gradul de înmuiere să fie de 45 %;  temperatura malţului trebuie să crească de la 12oC în prima zi de germinare, la 16 - 18oC;  diferenţa de temperatură dintre stratul inferior şi cel superior de malţ verde nu trebuie să fie mai mare de 2oC, începând cu ziua a doua de germinare; o

41

 aerul necesar aerării malţului verde în timpul germinării va fi iniţial în doză de 300 mc / t / h , iar în zilele a 4 şi a 5-a de germinare va creşte până la 500 mc/t/h. În ultimele zile de germinare, doza de aer va fi redusă treptat ;  în ceea ce priveşte aerul recirculat, exprimat in % faţă de total aer folosit pentru aerarea malţului verde in timpul germinării, acesta va fi iniţial de 75%, în ziua a doua de germinare va fi de 25 % , iar cu începere din ziua a 4-a de germinare va creşte până la 70 %;  aerul folosit pentru aerare trebuie să aibă la intrare în proces temperatura cu 0,5 - 1,0oC mai mică comparativ cu stratul inferior de malţ verde. Procedeul de germinare pneumatică la temperaturi constante de germinare Principala caracteristică a acestui procedeu este că germinarea se face în straturi de grosime mare, iar grămezile de malţ sunt permanent aerate cu un curent de aer, în prealabil condiţionat (temperat şi saturat cu apă). Procedeul de germinare pneumatică la temperaturi descrescătoare de germinare Este un procedeu de malţificare mai modern, bazat pe faptul că germinarea orzului începe încă din faza de înmuiere. Orzul introdus la germinare are temperatura de 16 - 18oC şi se află deja într-un stadiu de germinare destul de avansat. După umezire şi atingerea umidităţii maxime de 48 %, se realizează scăderea bruscă a temperaturii până la valori de 12 - 13oC, în ziua a 4-a de germinare. Un exemplu concret de diagramă de germinare cu temperaturi descrescătoare este prezentat în tabelul urmator: Parametrul tehnologic o

Temp.stratului inferior, C Temp.stratului superior,oC Temp aerului la intrare,oC Aer proaspat , % Aer recirculat, % Umiditate, % Capacitatea ventilatorului, mc / h . t

1 l6,5 18,0 16,0 80 20 42,5 350

Ziua de 2 3 l6,5 l6,0 18,0 18,0 16,0 15,5 80 80 30 30 42,5 45,0 500 500

germinare 4 5 11,0 11,0 13,0 13,0 10,0 10,5 30 20 70 80 48,0 47,0 400 350

6 11,0 13,0 10,5 20 80 47,5 350

Procedeul de malţificare cu reînmuiere Este un procedeu modern de malţificare şi este bazat pe înmuierea repetată a malţului verde în instalaţiile de germinare. Inmuierea se aplică între două perioade de germinare şi se realizează practic prin introducerea de apă în instalaţia de germinare.

42

După perioada iniţială de înmuiere, până la un grad de înmuiere de 38 40%, orzul este introdus în instalaţia de germinare. După o perioadă de cca. 60 de ore şi la o temperatură de cca. 17oC, orzul va germina rapid şi uniform. In acest moment se aplică reînmuierea, care constă în introducerea în instalaţie de apă la temperatura de 12 - 18oC. După o perioadă de timp de 8 - 24 ore, orzul va atinge un grad de înmuiere de 48 - 52 %. Pe parcursul acestui tratament embrionul se inactivează, dar solubilizarea continuă datorită activităţii enzimatice care se menţine graţie umidităţii înalte a boabelor în germinare. Calitatea malţului este în mare măsură influenţată de gradul de înmuiere al orzului înainte de germinare, precum şi de durata de înmuiere. Viteza de preluare a apei de către bob în faza de înmuiere scade proporţional cu creşterea gradului de înmuiere. Pierderile prin respiraţie se intensifică, iar pierderile totale în timpul malţificării (germinării) cresc proporţional cu creşterea gradului de înmuiere a boabelor de orz. Valoarea optimă a conţinutului de apă din bobul înmuiat este de circa 43 %, valoare la care randamentul în extract al malţului este optim (maxim). Solubilizarea citolitică, apreciată prin diferenţa de extract între măcinişul fin şi cel grosier, precum şi solubilizarea proteică, sunt cu atât mai mari cu cât gradul de înmuiere este mai mare. Activitatea enzimatică creşte în acelaşi sens cu creşterea gradului de înmuiere a bobului de orz. Activitatea alfa-amilazică, care contribuie la obţinerea unui randament în extract ridicat, precum şi un grad de fermentare corespunzător, depind în mod hotărâtor de gradul de înmuiere, observându-se o creştere a activităţii acestei enzime cu creşterea gradului de înmuiere. Alimentarea redusă cu oxigen a materialului supus germinării actionează în sensul reducerii activităţii enzimatice a alfa-amilazei. Beta-amilaza, prezentă în cantitate considerabilă în bobul de orz, suferă modificări foarte mici în timpul înmuierii. Creşterea mai puternică a activităţii beta-amilazei se remarcă în zilele a treia şi a patra de germinare, la o umiditate de circa 43% a boabelor. Activitatea endopeptidazică creşte odată cu durata de înmuiere, fiind sesizabilă încă din prima zi de germinare. Activitatea exo-beta-glucanazei scade cu creşterea gradului de înmuiere. Pe parcursul celor 7 zile de germinare, activitatea acestei enzime creşte cu 70 % comparativ cu cea iniţială. In cazul aplicării procedeului de înmuiere sub apă, la o umiditate de 46 %, numai randamentul în extract, gradul de fermentare şi activitatea exo-betaglucanazei au valori inferioare celor înregistrate pentru un grad de înmuiere de 43%. In cazul aplicării procedeului de înmuiere prin stropire se favorizează: - creşterea gradului de solubilizare proteică a malţului; - creşterea conţinutului de compuşi cu azot cu masă moleculară mică; - per ansamblu, prin aplicarea acestui procedeu, rezultatele obţinute sunt mult mai bune comparativ cu înmuierea într-o singură apă, cu excepţia indicatorului

43

diferenţa de extract între măcinişul fin şi cel grosier (ce caracterizează activitatea citolitică). In ceea ce priveşte activitatea celorlalte enzime, se remarcă următoarele: - activitatea alfa-amilazei la finalul germinării este superioară celei înregistrate la înmuierea numai sub apă, efectul stropirii fiind mult mai eficient cu cât aceasta se realizează mai târziu; - activitatea beta-amilazei nu este cu mult influenţată de aplicarea procedeului de înmuiere prin stropire; - activitatea endopeptidazelor este cu atât mai mare cu cât stropirea se realizează mai către sfârşitul germinării; - activitatea endo şi exo-beta-glucanazei este cu atât mai mare cu cât stropirea este realizată mai spre sfârşitul germinării; - activitatea celobiazică este influenţată negativ de creşterea mai târzie a umidităţii; - creşterea treptată a umidităţii materialului biologic supus germinării, până la gradul de înmuiere de 46 %, a condus la crearea unui aşa-numit “efect de sete”, datorită umidităţii reduse, de 40 %, care se realizează în momentul iniţierii germinării; - tratarea prin stropire a prezentat efecte favorabile în special în cazul atingerii gradului de umiditate dorit după 48 ore, creşterea cea mai puternică fiind înregistrată pentru activitatea enzimatică a alfa-amilazei şi a endo-betaglucanazei; - procedeul dă cele mai bune rezultate în cazul boabelor de orz sensibile la apă. In cazul aplicării procedeului de germinare cu temperaturi crescătoare de germinare, datorită aerării, umiditatea malţului verde are tendinţa de scădere. Pentru a se evita acest efect nedorit, se recomandă stropirea cu apă a boabelor aflate în faza de germinare. In cazul aplicării procedeului de germinare cu temperaturi constante, grămezile de malţ verde vor fi în permanenţă aerate cu un curent de aer în prealabil condiţionat (temperat şi saturat cu apa). Şi în acest caz activitatea enzimatică a malţului verde este superioară celei înregistrate pentru malţul verde obţinut prin procedeul cu înmuiere sub apă. Acest lucru se datoreşte alimentării cu o cantitate suficientă de oxigen. Prin aplicarea procedeului de germinare pneumatică cu temperaturi constante se observă o evoluţie mai bună a activităţii enzimatice a malţului verde comparativ cu malţul obţinut cu înmuierea prin submersie în apă. Acest lucru se datoreşte în primul rând aerării cu o cantitate suficientă de oxigen. Datorită activităţii alfa-amilazice deosebit de ridicate, durata de zaharificare înregistrează valori deosebit de reduse încă din prima zi de germinare. In ceea ce priveşte activitatea enzimatică per ansamblu, se constată următoarele: - activitatea alfa-amilazică înregistrează o creştere încă din prima zi de germinare, fiind aproape de valoarea maximă din a cincea zi de germinare;

44

- creşterea activităţii alfa-amilazice se reflectă în reducerea duratei de zaharificare şi creşterea randamentului în extract; - activitatea beta-amilazei este stagnată sau chiar redusă datorită şocului de temperatură la trecerea de la inmuiere la germinare; - activitatea endopeptidazică creşte datorită temperaturii de înmuiere mai ridicate; - activitatea endo-beta-glucanazică este în corelaţie directă cu diferenţa de extract dintre măcinişul fin şi cel grosier; - activitatea exo-beta-glucanazică înregistrează valori superioare la malţul verde obţinut folosind procedeul de înmuiere pneumatică, comparativ cu procedeul prin submersie. In cazul utilizării procedeului de germinare pneumatică la temperaturi descrescătoare de germinare se constată următoarele: - procedeul permite declanşarea germinării orzului încă din faza de înmuiere; - pierderile la malţificare foarte ridicate comparativ cu alte procedee denotă cel mai intens proces de germinare; - este necesară răcirea artificială a malţului începând cu a patra zi de germinare. In paralel cu răcirea intensivă a malţului verde este necesară reducerea intensităţii aerării, în felul acesta asigurându-se menţinerea umidităţii; - încă din faza de înmuiere se inregistrează valori ridicate pentru randamentul în extract, comparativ cu malţul obţinut prin alte procedee de înmuiere germinare; - solubilizarea proteică inregistrează o evoluţie mai rapidă comparativ cu malţul obţinut prin alte procedee. Acest lucru se datoreşte temperaturii mai mari de germinare şi unei evoluţii mai raţionale a umidităţii malţului verde. In ceea ce priveşte evoluţia activităţii enzimatice a malţului verde se constată următoarele: - scăderea temperaturii nu afectează activitatea alfa-amilazică; - în directă corelaţie cu activitatea alfa-amilazică sunt următorii indicatori de calitate: randamentul în extract, capacitatea diastatică, durata de zaharificare, gradul final de fermentare, indicatori ce înregistrează valori ridicate (optime); - tratamentul cu scăderea temperaturii la germinare este deosebit de favorabil şi asupra activităţii beta-amilazice, aceasta înregistrând valori superioare comparativ cu alte procedee tehnologice; - între activitatea endopeptidazică şi parametrii de solubilizare proteică există o corelaţie directă, aceşti indicatori înregistrând valori maxime; - activitatea amino-peptidazică este afectată în mod clar de regimul umiditate mare - temperatură scăzută; - activitatea endo-beta-glucanazică nu este influenţată de regimul umiditate mare - temperatură scăzută; - acest procedeu de înmuiere pneumatică a condus la obţinerea unor activităţi enzimatice deosebit de ridicate comparativ cu înmuierea sub apă sau prin stropire; - procedeul de înmuiere pneumatică la temperaturi mai mari de 210C a condus la obţinerea unor rezultate mai bune comparativ cu înmuierea la 150C.

45

In cazul procedeului de malţificare cu reînmuiere se pot face următoarele remarci: - germinarea orzului este rapidă şi uniformă; - umiditatea boabelor atinge valori de 48 - 52%; - cu toate că pe parcursul tratamentului embrionul se inactivează, solubilizarea bobului continuă datorită activităţii enzimatice care se menţine datorită umidităţii ridicate a boabelor în germinare; - solubilizarea proteică se desfăşoară normal până în a treia zi de germinare, iar valoarea conţinutului de azot formol creşte foarte mult în ultima zi de germinare, fenomen independent de temperatura finală de germinare; - în ultimele zile de germinare se înregistrează o creştere a gradului de fermentare a mustului, indicator care a înregistrat o stagnare imediat după înmuiere; - malţul obţinut prin procedeul cu reînmuiere are radicele mai slab dezvoltate, însă are un echipament enzimatic relativ bogat, cu mici excepţii ( glucanazele şi peptidazele ). In ceea ce priveşte diagrama de uscare, se remarcă următoarele: - la creşterea continuă a temperaturii în faza de preuscare pe parcursul a 9 - 15 ore, de la 500C la 800C, calitatea malţului nu se modifică în comparaţie cu procedeul tehnologic normal. Se înregistrează, totuşi, o scădere a solubilităţii citolitice, definită prin diferenţa de extract între măcinişul fin şi cel grosier, precum şi de vâscozitatea mustului; - la mustul de malţ obţinut dintr-un astfel de malţ se înregistrează o culoare mai deschisă, comparativ cu procedeul normal; - printr-o scindare mai puternică a substanţelor cu azot şi a polifenolilor, se obţine o pierdere mărită în substanţe amare. La uscarea malţului cu creşterea temperaturii de la 500C la 800C în interval de 12 - 16 - 18 - 24 ore, comparativ cu procedeul normal de uscare, se remarcă următoarele: - diferenţa de calitate între straturile de malţ este minimă; - sunt afectate esenţial numai valorile pentru culoare şi pH-ul mustului; - azotul coagulabil are valori mici în straturile inferioare de malţ; - berea având culoarea cea mai deschisă s-a fabricat din malţul care a suferit uscarea cea mai blândă; - uscarea cea mai puternică şi temperaturile de preuscare cele mai mari au influenţă pozitivă asupra calităţii malţului; - în timpul preuscării (de exemplu la 500C) se produce o creştere puternică a activităţii diferitelor enzime, dintre care se remarcă alfa-amilaza şi endopeptidazele; - produşii de scindare cu masă moleculară mică - zaharurile şi amino - acizii sunt mai puternic influentaţi fie de temperaturi de preuscare mai mici şi umidităţi mai mari, fie de temperaturi de preuscare mai mari şi umidităţi mai mici.

46

2.3.6 Utilajele şi echipamentele de malţificare Utilajele de malţificare actuale folosesc două sisteme de germinare şi anume:  germinarea pneumatică discontinuă;  germinarea pneumatică continuă. Instalaţiile de germinare pneumatică discontinuă se construiesc în forme diferite, dar în principiu au la bază cele două sisteme clasice:  casetele de germinare Saladin;  tobele de germinare Galland. Instalaţiile care utilizează germinarea pneumatică continuă (sau semicontinuă) sunt de mai multe tipuri şi anume: instalaţia cu grămezi mobile (Wanderhaufen), instalaţia Morel, instalaţia Saturn, instalaţia Domalt, instalaţia cu benzi rulante suprapuse, instalaţia Popp, instalaţia Frauenheim, instalaţia Neubert, instalaţia Kling, instalaţia L.S.H.A. Dintre acestea, cea mai răspândită este instalaţia cu grămezi mobile Wanderhaufen. Celelalte instalaţii au mai mult un aspect experimental sau de unicat. Din punct de vedere istoric, sistemele de malţificare folosesc două sisteme de germinare şi anume :  germinarea pe arie;  germinarea pneumatică, care poate fi cu funcţionare continuă sau / şi discontinuă. 2.3.6.1. Germinarea pe arie - este un procedeu foarte vechi, fiind abandonat în prezent. După înmuiere, orzul se întinde pe sol în strat de 10 - 20 cm grosime, parametrii de germinare fiind următorii :  temperatura ……………………………………… 12 - 15 o C;  durata de germinare ……………………………… 7 - 10 zile ;  întoarcerea boabelor …………………………….. de doua ori zilnic . Dezavantajele procedeului :  productivitate scazută ;  funcţionare dependentă de anotimp ;  necesită suprafeţe întinse ;  controlul şi dirijarea parametrilor tehnologici (temperatura, umiditatea) este dificilă. 2.3.6.2. Germinarea pneumatică - principalii factori care au contribuit la impunerea şi ulterior la dezvoltarea sistemelor de malţificare pneumatică sunt următorii:  economia de forţă de muncă ;  economia de spaţiu ;  independenţa faţă de condiţiile atmosferice ;  scăderea pericolului de mucegăire a malţului în timpul germinării. Principalele caracteristici ale sistemelor pneumatice de germinare sunt:

47

 grosimea stratului de malţ în germinare este mult mai mare comparativ cu germinarea pe arie ;  mălţăriile pneumatice cuprind pe de o parte instalaţia propriu - zisă de germinare şi separat instalaţia de condiţionare a aerului ;  folosirea aerului condiţionat, curăţat de praf, răcit sau încalzit şi umidificat ;  întoarcerea malţului verde cu întorcătoare mecanice în cazul casetelor sau prin rotirea tobelor de germinare ;  suprafaţa de germinare este de 4 - 7 ori mai mică decât în cazul germinării pe arie ;  prelungirea campaniei de malţificare până la 300 zile pe an, datorită posibilităţii de răcire a aerului utilizat pentru aerarea malţului în germinare. Instalaţiile de germinare pneumatice se construiesc în forme deosebit de variate, dar în principal au la bază cele două sisteme pneumatice clasice:  casetele de germinare Saladin - constau din doi pereţi uniţi printr-un fund metalic perforat, pe care este aşezat orzul în strat de cca. 1 m grosime. Aerul este insuflat prin intermediul unui ventilator, plasat sub fundul perforat al casetei, dupa o condiţionare prealabilă. Pe cei doi pereţi laterali ai casetei rulează un întorcător care are rolul de a pune alternativ malţul verde în contact cu aerul proaspăt de la baza casetei. In mod normal, întoarcerea malţului se realizează de trei ori pe zi;  tobele de germinare Galland - constau din tamburi perforaţi, în interiorul cărora sunt tuburi perforate pentru insuflarea de aer condiţionat. Intoarcerea malţului se realizează prin rotirea tamburului. Viteza de rotire este de 50 - 60 minute pentru un tur complet. Capacitatea tobelor este de 0,5 - 0,6 t orz / mc. Principalul parametru tehnologic în acest caz este debitul de aer condiţionat insuflat, care trebuie răcit şi umezit. La începutul germinării se insuflă aer proaspăt, care apoi este recirculat. Cantitatea necesară de apă depinde de temperatura aerului şi a orzului în germinare, care trebuie menţinut la următorii parametri:  temperatura ………………………………. 12 - 18 o C;  umiditatea ………………………………… 44 - 48 % . La instalaţiile pneumatice de malţificare se estimează următoarele consumuri specifice de utilităţi:  apă ………………………………………. 0,1 - 2,0 mc / t orz / zi;  aer ………………………………………..300 - 700 mc / t orz / zi pentru instalaţiile cu funcţionare continuă; 1.000 - 1.500 mc / t orz / zi pentru instalaţiile cu funcţionare discontinuă;  capacitate frigorifică ……………………1.600 - 2.500 kcal / t /zi ;  energie electrică ………………………… 5 - 7 kwh / t orz / zi . Insuflarea aerului condiţionat conduce la obţinerea unei temperaturi mai uniforme în stratul de orz supus malţificării, inconvenientul fiind acela că trebuie modificată zilnic intensitatea aerării. In ultimele zile de germinare se

48

procedează la o reducere a intensităţii aerării, în scopul reducerii pierderilor prin respiraţie. Funcţie de modul de întoarcere a malţului, principalele tipuri de instalaţii de germinare cu casete sunt următoarele:  mălţării manuale - instalaţii cu casete prevăzute cu site continue ;  mălţării cu casete mecanizate - instalaţii cu casete individuale. Funcţie de modul cum sunt repartizate camerele de condiţionare a aerului, instalaţiile de germinare cu casete se pot clasifica astfel :  instalaţii de germinare cu casete cu o cameră comună pentru condiţionarea aerului ;  instalaţii de germinare cu camere separate de condiţionare a aerului, pentru fiecare casetă în parte ;  tobe de germinare închise, sistem Galland ;  tobe de germinare deschise, sistem Topf. Avantajele sistemului de germinare cu tobe faţă de cel cu casete sunt următoarele :  întoarcerea malţului se realizează prin rotirea tobei şi conduce la afânarea grămezii mult mai bine decât în cazul casetelor cu întorcătoare elicoidale ;  întoarcerea malţului verde prin rotirea tobelor de germinare conduce la evitarea strivirii boabelor de malţ verde, fapt inevitabil în cazul instalaţiilor cu casete. Fiecare sistem de germinare prezintă atât avantaje, cât şi inconveniente. Procedeele cele mai apreciate sunt cele care asigură următoarele condiţii:  un necesar minim de forţă de muncă;  flexibilitate mare, în sensul adaptării unei diagrame de malţificare funcţie de fiecare soi de orz;  consum de energie scăzut. 2.3.6.2.1. Instalaţia de germinare cu grămezi mobile (Wanderhaufen)  capacitate de producţie maximă - 25 t malţ / 24 h;  consum de energie electrică - 130 kwh / t orz, pentru instalaţii cu tobe de germinare; 30 kwh / t orz pentru instalaţii de germinare cu grămezi mobile ;  consum de aer - 950 mc / t orz pentru instalaţiile cu tobe de germinare; 850 mc / t orz pentru instalaţiile cu casete Saladin şi 750 mc / t orz pentru instalaţiile cu grămezi mobile. Indicatorii de calitate ai malţului obţinut în instalaţii de germinare cu grămezi mobile, comparativ cu instalaţiile cu casete Saladin, sunt prezentaţi în tabelul urmator:

49

Indicatorii malţului Randament în extract, % su Durata de zaharificare, minute Diferenţa de extract între măcinişul fin şi cel grosier, % su Masa hectolitrică, kg Capacitatea amilolitică, oWK Conţinut de proteină, % su Indice de prelucrabilitate la 20oC, % Indice de prelucrabilitate la 45oC, % Indice de prelucrabilitate la 65oC, % Indice de prelucrabilitate la 80oC, % Indicele Kolbach Indicele Hartong

Grămezi mobile 81,0 10 - 15 2,2

Instalaţie Saladin I 81,1 15 - 20 2,9

Instalaţie Saladin II 80,5 15 - 20 4,7

55,l 248 11,2 24,6 36,8 98,8 95,l 40,4 5,7

57,8 242 10,5 23,0 32,2 98,3 93,7 39,2 3,7

57,6 260 9,9 17,4 26,l 37,8 -

Instalaţia de germinare cu grămezi mobile este o instalaţie cu funcţionare continuă, în sensul că la capătul aleii de germinare orzul germinat se introduce la uscare, iar la capătul celălat al aleii de germinare se aduce materialul biologic înmuiat. Aleea de germinare (sau câmpul de germinare) este construită din beton, iar la distanţă de 60 - 65 cm de partea de jos se află o sită metalică pe care se aşează şi se germinează boabele în timpul procesului de germinare şi totodată se face aerarea acestora. Sub sită se găsesc compartimentele de aer care sunt în numar de 7 - 9 (egal cu numărul zilelor de germinare) sau 14 - 18 (dublul zilelor de germinare). Grosimea stratului de orz pe sită este de 80 cm. Stropirea orzului în timpul germinării se face la intervale de 30 - 120 minute, timp de 8 - 10 minute. 2.3.6.2.2. Instalaţia de malţificare sistem Morel Caracteristica principală a acestui sistem de malţificare constă în aceea că orzul, după spălare şi preînmuiere, este încărcat în dispozitivul de germinare care se deplaseaza pe roţi. Inmuierea propriu - zisă se face chiar pe dispozitivul de germinare aşezat pe căruciorul care se deplasează timp de 24 h cu o lungime de cărucior. Sub fiecare cărucior se află o cameră de aerare şi umezire a orzului în timpul procesului de germinare. La sfârsitul perioadei de germinare, cărucioarele se află în faţa uscătoarelor cu o capacitate de 10 t orz. Operaţiile manuale se reduc la 4 ore zilnic. 2.3.6.2.3. Instalaţia cu casete de germinare mobile de formă circulară, tip Saturn Reprezintă de fapt o modificare a sistemului de malţificare semicontinuă orizontală cu casete de germinare mobile în linie dreaptă, după procedeul Morel. Prin intermediul sistemului Saturn se realizează o malţificare în mod discontinuu, cu deosebirea că operaţia de germinare se realizează în sistem

50

continuu. Construcţia instalaţiei de tip Saturn este simplă, valoarea investiţiei şi cea a consumului de energie fiind reduse. Conducerea şi supravegherea procesului de germinare, respectiv manipularea cărucioarelor cu casete de germinare, se efectuează de către un singur om pe schimb. Procesul de germinare se realizează în cărucioare cu casete de germinare. Casetele de germinare se deplasează pe şine într-o sală de formă circulară, împarţită în 7 zone de germinare şi ultima zonă de uscare a malţului verde. Operaţia de deplasare a cărucioarelor cu casete durează 80 - 90 de minute. In acest timp casetele sunt umplute cu orz înmuiat, este alimentat uscătorul, iar ultima casetă este supusă operaţiei de curăţire şi spălare automată. 2.3.6.2.4. Instalaţia de malţificare sistem Domalt Durata de malţificare este de 42 - 166 ore şi este în funcţie de calitatea orzului prelucrat şi de calitatea dorită a mlţului. Astfel, de exemplu, pentru un orz furajer, durata de spălare este de 2,5 ore, germinarea durează 68 - 70 ore, iar durata de uscare este de 8 ore. Principalii indicatori tehnologici ai instalaţiei sunt următorii :  consumul de energie electrică este cu 75 % mai mic comparativ cu cel înregistrat pentru mălţăriile clasice ;  spaţiul necesar amplasării instalaţiei nu necesită condiţii speciale ;  consumul de energie termică este cu 75 % mai mic comparativ cu cel al mălţăriilor clasice;  temperatura de lucru la înmuiere - germinare are valori cuprinse intre 14 16oC, iar la uscare ajunge până la 79,5oC;  întreaga instalaţie este condusă de 4 muncitori şi un inginer, ceea ce reprezintă 1 / 3 din personalul necesar în cazul mălţăriilor clasice. 2.3.6.2.5. Instalaţia de malţificare cu benzi rulante suprapuse Principalele caracteristici ale acestei instalaţii sunt următoarele :  capacitatea de producţie - 7.500 - 10.000 t malţ / an ;  suprafaţa clădirii este de 54 m x 10 m, iar înălţimea este 12 m ;  înălţimea stratului de orz de pe fiecare bandă transportoare este de 18 - 20 cm, iar de pe 1 m2 suprafaţă de uscare se obţin în 24 ore 568 kg malţ ;  necesarul de căldură pentru uscare este estimat la 46.000 kcal / 100 kg malţ uscat ;  pierderile la germinare sunt cu 3 % mai mici decât în cazul instalaţiilor clasice;  malţul obţinut într-o astfel de instalaţie are aspect făinos şi următorii indicatori de calitate:  randament în extract - 81 - 81,6 % su ;  indicator Hartong - 5,2 - 7,6 ;  capacitatea amilolitică - 275 - 318 o WK .  cheltuielile de investiţii sunt cu cca. 40 % mai mici decât în cazul instalaţiilor cu casete Saladin ;

51

 cheltuielile de funcţionare - întreţinere sunt cu cca. 5 % mai mici comparativ cu instalaţiile de malţificare cu casete Saladin, iar productivitatea creşte cu 160% . 2.3.6.2.6. Instalaţia de malţificare sistem Popp Caracteristica specifică a acestei instalaţii este că orzul înmuiat este supus germinării în recipiente cilindrice verticale cu diametrul de 3,5 m şi înălţimea părţii cilindrice de 5,2 m. Capacitatea unui recipient este de 10 tone. Principalii indicatori tehnici şi tehnologici ai instalaţiei sunt următorii :  înălţimea stratului de orz supus germinării este de 200 - 250 cm, cu o încărcare specifică de 1.000 kg / mc ;  capacitatea instalaţiilor este de 10 - 21 tone orz pentru fiecare recipient de germinare ;  randamentul în malţ s.u. / orz s.u. este de 90,2 - 95,9 % ;  randamentul în extract al malţului este de 73,0 - 77,6 % su ;  costul unei instalaţii sistem Popp cu şase recipiente a 21 tone fiecare este aproximativ acelaşi cu al unei instalaţii Saladin neautomatizată de aceeaşi capacitate ;  indicatorii de calitate ai malţului produs într-o instalaţie sistem Popp au valori cuprinse între următoarele limite :  umiditate …………………….. 3,9 - 4,5 % ;  randament în extract …… …..80,0 - 80,7 % su ;  indice Kolbach ……………… 38,1 - 40,6 % ;  durata de zaharificare ………... 5 - 10 minute ;  culoarea mustului …………. …2,5 - 3,0 EBC ;  proteina …………………….. 9,0 - 9,5 % .  instalaţia este deservită de 1 muncitor / 8 ore. Pentru această instalaţie numărul de muncitori este de numai 1, comparativ cu instalaţia care foloseşte casete Saladin şi pentru care sunt necesari 5 muncitori. 2.3.6.2.7. Instalaţia de malţificare sistem Frauenheim Principalele caracteristici ale acestei instalaţii sunt următoarele :  toate mecanismele şi dispozitivele sunt amplasate pe verticală într-o clădire având secţiunea circulară. In clădire sunt amplasate la partea de sus instalaţiile de înmuiere, urmează apoi cele de germinare, iar la baza clădirii sunt amplasate uscătoarele cu grătarele de malţ basculante şi spaţiu pentru colectarea malţului. Fluxul tehnologic se bazează pe principiul gravitaţional, în sensul că orzul se ridică o singură dată la partea cea mai de sus a clădirii, apoi parcurge toate fazele procesului tehnologic prin cădere liberă, fără un transport pe orizontală;  capacitatea instalaţiilor de acet tip este de 10.000 - 20.000 t malţ / an ;  capacitatea de producţie zilnică este de 27,5 - 55 t malţ ;  diametrul exterior al clădirii este de 16 - 22 m. Suprafaţa de bază a clădirii turnului este de 200 - 380 m2;

52

 înălţimea totală a clădirii este de 62 m ;  necesarul zilnic de frig - 300.000 - 600.000 kcal ;  consumul de curent electric pentru agregatele frigorifice este de 225 450 kwh / zi ;  consumul zilnic de apă este de 190 - 380 m3. Unul din inconvenientele acestei instalaţii este că trebuie realizată o clădire de 62 m înălţime, ceea ce impune un teren corespunzător şi o consolidare adecvată pentru susţinerea agregatelor, respectiv a încărcăturii de orz în germinare. 2.3.6.2.8. Instalaţia de malţificare sistem Neubert Şi la acest sistem de germinare fluxul tehnologic se desfasoară pe verticală. Turnul clădirii este construit din oţel izolat la exterior şi este împărţit la interior în trei secţiuni şi anume: înmuiere, germinare şi uscare. Germinarea are loc pe 7 etaje suprapuse, fără planşee intermediare. Curentul de aer condiţionat necesar pentru răcirea şi umezirea malţului este aspirat pe la ultimul etaj (cel de sus) şi traversează stratul de orz de sus în jos, până la cel inferior, corespunzător ultimei zile de germinare. Temperatura în stratul de orz se menţine între valorile de 14 - 20oC. In prezent se construiesc instalaţii de acest tip pentru capacităţi de 3; 6 şi 15 tone orz / zi. Intregul proces de malţificare este automatizat, astfel încât un singur operator pe schimb asigură supravegherea instalaţiei şi poate interveni atunci când este necesar. Inălţimea stratului de orz corespunde unei încărcări de aproximativ 400 kg orz / m2, respectiv 70 - 90 cm. Specificul acestei instalaţii este acela că prin intermediul ei se pot efectua reînmuieri succesive în timpul germinării orzului, ceea ce permite obţinerea unui malţ de bună calitate, cu un consum de apă redus. 2.3.6.2.9. Instalaţia de malţificare sistem Kling Instalaţiile acestui sistem de germinare sunt aşezate tot pe verticală, având un numar de 8 etaje suprapuse, fara plansee intermediare si fiecare etaj poate bascula individual. Aerul necesar germinării şi umezirii boabelor, precum şi pentru menţinerea temperaturii, circulă prin pereţii laterali ai construcţiei. Şi în acest sistem de germinare, aerul circulă tot de sus în jos, în aşa fel încât la etajele inferioare şi în special la ultimul etaj de germinare se poate aplica procedeul de captare al dioxidului de carbon degajat în timpul germinării. 2.3.6.2.10. Instalaţia de malţificare sistem LSHA Această instalaţie cuprinde în fluxul său tehnologic o instalaţie de dezinfectat orzul tip NDMDA cu funcţionare continuă, cinci compartimente de germinare a orzului cu mecanisme de întoarcere şi repartizare a malţului, o instalaţie de climatizare, un uscător continuu cu o cameră de preuscare, o instalaţie de încălzire - aerare şi dispozitivele de conducere şi dirijare a

53

întregului proces tehnologic. Principalele caracteristici ale instalaţiei sunt următoarele :  durata de înmuiere ………………………………. 40 - 70 ore ;  durata de germinare……………………………… 70 - 200 ore ;  durata de uscare ………………………………….. 6 - 20 ore ;  capacitatea de producţie ………………………….. 5 - 40 t malţ / zi . In comparaţie cu instalaţia de malţificare cu casete Saladin, instalaţia tip LSHA prezintă următoarele avantaje mai importante:  mecanizarea şi automatizarea întregului proces tehnologic ;  creşterea productivităţii muncii cu 100 % ;  reducerea cu 30 % a volumului construcţiilor ;  reducerea cu 20 % a consumului de apă. 2.3.6.2.11. Instalaţia de malţificare statică Denumirea de instalaţie malţificare statică este folosită în prezent pentru instalaţia în care pe aceeaşi arie, amplasată într-o singură încăpere închisă, se realizează procesele de înmuiere, germinare sau germinare şi uscare. La ora actuală este cunoscută şi sub denumirea de “unimălţărie” sau mălţărie “System Durst”. Chiar dacă în cazul acestui sistem se reduce mult consumul de energie datorită reducerii numărului de operaţii de transport al materiei prime între diferitele etape ale procesului de malţificare, etape care acum se realizează pe aceeaşi arie, sistemul prezintă şi anumite dezavantaje tehnologice şi economice. Astfel, pentru fiecare procedeu tehnologic izolat, se impune necesitatea existenţei unor condiţii specifice. In cazul unei unităţi statice de înmuiere germinare, este necesar ca spaţiul de sub grătar să fie cât mai restrâns, astfel încât să se poată realiza o înmuiere completă a materialului de germinat. La instalaţiile statice de înmuiere - germinare - uscare este, dimpotrivă, suficientă o înmuiere prin stropire a orzului. In cazul unităţii statice de germinare - uscare, la partea inferioară a instalaţiei sunt amplasate casetele de germinare - uscare, înmuierea fiind realizată preliminar. Etapele tehnologice de germinare - uscare se realizează în casete, acestea putând fi dispuse liniar sau circular. Condiţiile de germinare sunt în esenţă aceleaşi ca în cazul casetelor Saladin clasice. Pentru un transport corespunzător al aerului de uscare, este necesar ca spaţiul de sub grătarul de germinare - uscare să fie voluminos, înălţimile cele mai practicate fiind de 8 metri. Incărcarea specifică pentru o unitate de malţificare statică este de 500 650 kg / mp. O deficienţă a malţăriilor statice o prezintă diferenţele mari de temperatură pentru clădirea în care este amplasată instalaţia de malţificare. Preîntâmpinarea sau remedierea acestui impediment se face prin utilizarea corespunzătoare a rosturilor de separaţie şi dilataţie, printr-o etanşare şi izolare bună.

54

Pentru a compara influenţa pe care o manifestă instalaţia de malţificare asupra calităţii malţului am concentrat indicatorii de calitate ai diferitelor probe de malţ, obţinut prin procedee diferite, în următorul tabel: Indicatorii malţului

Randament, % su Durata de zaharificare, minute Diferenta de extract, % su Masa hectolitrica, kg Capacitatea amilolitica, 0WK Continut de proteina, % su Indice de prelucrabilitate la 200C Indice de prelucrabilitate la 450C Indice de prelucrabilitate la 650C Indice de prelucrabilitate la 800C Indice Kolbach, % Indice Hartong

Instalaţia de malţificare cu sistem de germinare Saladin cu cu benzi Popp grămezi rulante mobile suprapuse 80,5 - 81,1 15 - 20 2,9 - 4,7 57,6 - 57,8 242 - 260 9,9 - 10,5 17,4 - 23,0 26,1 - 32,2 98,3 93,7 37,8 - 39,2 3,7

81,0 10 -15 2,2 55,1 248 11,2 24,6 36,8 98,8 95,1 40,4 5,7

81,0 - 81,6 275 - 318 5,2 - 7,6

80,0 - 80,7 5 - 10 9,0 38,1 - 40,6 -

Instalaţia de malţificare cu grămezi mobile asigură obţinerea unui malţ superior calitativ faţă de cel obţinut prin procedeul de germinare discontinuă (Saladin), materializat prin:  durata de zaharificare îmbunătăţită (cu circa 28 % mai redusă);  diferenţa de extract net îmbunătăţită (cu circa 42 % mai mică);  indicele Kolbach net superior (cu circa 4,9 % mai mare );  indicele Hartong net superior - valoarea de 5,7 se situează în domeniul malţului solubilizat normal spre o uşoară suprasolubilizare, în timp ce valoarea 3,7 se află în domeniul malţului incomplet solubilizat;  pentru malţul realizat în instalaţiile cu funcţionare continuă (instalaţia cu benzi rulante suprapuse şi instalaţia Popp) rezultatele obţinute sunt apropiate de cele înregistrate în cazul malţului din instalaţiile Wanderhaufen, atât în cazul indicelui Hartong, cât şi în cazul indicelui Kolbach (la instalaţia Popp);  valorile înregistrate pentru randamentul în extract al malţului sunt foarte asemănătoare, ceea ce conduce la concluzia că instalaţia de germinare are influenţă mai mică asupra acestui indicator. 2.4 Uscarea malţului Odată ce dezagregarea a atins gradul dorit, încolţirea trebuie oprită prin uscarea malţului verde. Malţul verde conţine 44 - 46% apă, iar malţul uscat imediat după terminarea procesului de uscare are un conţinut de 1,5 - 3% umiditate.

55

Îndepărtarea apei prin evaporare, adică peste 40% din greutatea malţului verde, trebuie făcută prin instalaţia de uscare cu aer cald. Prin procesul de uscare se urmăreşte oprirea solubilizării şi germinării malţului şi obţinerea gustului, aromei şi culorii specifice malţului. Aroma şi gustul sunt rezultatul unor reacţii care au loc la temperaturi ridicate între componentele malţului, în special între produsele de dezagregare. Reacţia principală este combinarea zaharurilor cu aminoacii, având ca rezultat formarea melanoidinelor sau a melaninelor produse aromatizante şi colorante. Temperaturile ridicate ca şi conţinutul de umiditate trebuie bine controlate pentru a se evita distrugerea enzimelor, ştiut fiind că enzimele sunt distruse la temperaturi înalte şi că este nevoie de o cantitate suficientă de enzime la procesul de brasaj. În procesul de uscare există două faze : - faza de uscare iniţială în care degradările enzimatice mai continuă şi care poate fi socotită ca o continuare a procesului de germinare ; - uscarea propriu-zisă a malţului în timpul căreia au loc numai reacţii chimice şi fizico-chimice între componentele malţului. Uscarea malţului se efectuează în două faze : În faza I umiditatea se reduce de la 43-45% la 8-10% pentru malţul blond şi 20-25% pentru malţul brun. Temperatura în această fază este de 40-450C pentru malţul blond şi 500C pentru malţul brun. În faza a II-a are loc uscarea propriu-zisă a malţului. Uscarea malţului blond se face prin ridicarea temperaturii treptat la 80-900C timp de 5 ore. Pentru malţul brun temperatura de uscare este de 1050C timp de 5 ore. Cea mai răspândită metodă de uscare este cea cu ciclu de 24 ore. Opreaţiunea are loc în uscătoare plane sau verticale. Încălzirea poate fi directă cu gaze calde sau indirectă cu abur care circulă printr-un sistem de calorifere, peste care circulă aerul. Este răspândit uscătorul cu două grătare. Consumul de căldură este de 100.000-120.000 kcal pentru 100kg malţ. Pierderi la fabricarea malţului : - pierderile la înmuiere sunt de aproximativ 1 % ; - pierderile prin respiraţie sunt de 6% pentru malţul blond şi 7,5% pentru malţul brun. Aprecierea calitatii maltului dupa indicele de prelucrare HARTONG Hartong a elaborat urmatoarea formula pentru stabilirea indicelui KOLBACH: I.K. = 0,75 + I.P. 450C + 10 in care: - I.K. - indicele KOLBACH - I.P. - indicele de prelucrabilitate la 450C

56

Indicii pentru maltul etalon, propusi de Hartong sunt: - indicele de prelucrabilitate I.P. la 200C 24,0; 0 - indicele de prelucrabilitate I.P. la 45 C 36,0; 0 - indicele de prelucrabilitate I.P. la 65 C 98,7; 0 - indicele de prelucrabilitate I.P. la 80 C 93,7; - indicele de conversiune Hartong - I.H.= 5,0. Indicele Hartong se stabileste cu formula: I.H. = I . H . 

I . P.20 0 C  I . P.65 0 C  I . P.80 0 C  58 ,1 4

Interpretarea rezultatelor Avand indicele de prelucrabilitate la cele patru temperaturi (20, 45, 65, 80 0C), indicele Hartong (I.H.) si indicele KOLBACH (IK), poate fi apreciata calitatea maltului dupa cum urmeaza:  in cazul cand indicele de prelucrabilitate la 200C este inferior fata de etalonul stabilit (24), reiese ca maltul are un continut redus de extract datorita respiratiei intense in timpul germinarii;  daca indicele de prelucrabilitate la 450C este sub 36, se deduce ca maltul are un continut redus de enzime proteolitice si va produce dificultati la hidroliza proteolitica in timpul operatiilor de plamadire-zaharificare;  indicele de prelucrabilitate la 450C scazut sub valoarea 36, caracterizeaza un malt care in faza de malt verde a fost aerat prea mult in timpul germinarii sau demonstreaza ca operatia de germinare a fost condusa la temperaturi prea ridicate;  daca indicele de prelucrabilitate la 20 si 650C este inferior etalonului stabilit, inseamna ca maltul s-a obtinut in urma unei germinari insuficiente;  cand indicele de prelucrabilitate la 200C este superior etalonului - 24, rezulta ca inmuierea a decurs in bune conditii, aerarea gramezilor de orz-orzoaica sa facur in mod corespunzator;  daca indicele de prelucrabilitate la 450C este mai mare de 36 (superior etalonului), inseamna ca maltul are o capacitate enzimatica proteolitica corespunzatoare;  daca indicele de prelucrabilitate la 650C este superior etalonului stabilit, atunci maltul este bine dezagregat si are un continut corespunzator de enzime amilolitice;  cand indicele de prelucrabilitate la 650C este peste 99,5 si de la 800C este superior etalonului, reiese ca maltul a suferit o solubilizare prea avansata;  daca indicele de prelucrabilitate la 800C este superior, iar cel de la 650C este inferior etalonului, rezulta ca procesul de uscare, in ultima faza, nu a fost condus la temperaturi corespunzatoare;  in cazul in care indicatorii de prelucrabilitate la 650C si 800C sunt inferiori etaloanelor stabilite, reiese ca maltul a fost incomplet dezagregat.

57

Aprecierea maltului dupa indicele Hartong se face dupa cum urmeaza:  0  3,5 - maltul nu este bine dezagregat;  4  4,5 - maltul este bine dezagregat, cu o slaba putere enzimatica;  5 - maltul este prelucrat in mod corespunzator si este bun entru fabricarea berii;  5,5  6,5 - maltul este bine dezagregat, bogat in enzime si corespunzator unei beri cu stabilitate coloidala buna;  6,5  10 - maltul are activitate enzimatica mare, fiind suprasolubilizat. 2.5 Radicelele Radicelele reprezintă 3 - 5% din greutatea malţului. Acestea conţin aproximativ 11% din totalul azotului din malţ, ceea ce reprezintă cca. 30% din compuşii azotaţi din malţ, din care cca. 50% sunt solubili în apă. O parte din proteinele solubile în apă, prezente în embrionul bobului de orz, trec în radicele, alături de o parte din gluteline. Compoziţia chimică a radicelelor de malţ este următoarea:  Proteine solubile în săruri - 25 %  Hordeină - 3 %  Azot solubil - 15 - 20 %  Azot formol - 1 %  Substanţe neazotate - 40 %  Grăsimi - 2 %  Celuloză - 15 %  Cenuşă - 6 - 7 % Radicelele constituie un subprodus al industriei malţului şi sunt deosebit de valoroase pentru hrana animalelor, datorită valorii nutritive ridicate. Dintre substanţele prezente în radicele şi care conferă valoare nutritivă acestora, cele mai importante sunt:  colina  betaina  tiamina (Vitamina B1)  riboflavina (Vitamina B2)  vitamina B6  acidul nicotinic  acidul pantotenic  biotina  inozitolul  acidul p - amino - benzoic  acidul folic  vitaminele C, D si E Dintre substanţele enumerate, acidul pantotenic este prezent în cantităţi apreciabile.

58

Caracteristic pentru radicele este prezenţa hordeninei, o amină tipică malţului, care provine din tirozina, în urma germinării orzului. De asemenea, radicelele conţin un amestec de peptide. Hidroliza acestor peptide a demonstrat prezenţa unor cantităţi mari de acid glutamic, acid aspartic şi glicina. 2.6 Sisteme de macinare Macinarea este primul pas in procesul de fabricare a berii, in scopul transformarii substantelor macromoleculare continute in malt. Macinarea este in proces mecanic de maruntire prin care se tinde spre un posibil acces in plamada a extractului din malt, pe de alta parte urmarindu-se ca boabele de malt sa fie decojite, avand in vedere utilizarea cojilor ca material filtrant al mustului de malt. Se are in vedere ca un bob de malt dezagregat corespunzator se macina usor, iar prin particulele fine rezultate din sfaramare, se micsoreaza stratul de filtrare a mustului. Prin maruntirea avansata a cojilor se ajunge la o extractie avansata a substantelor tanante si prin aceasta, la incarcarea berii cu aceste substante, ceea ce se poate pune in evidenta printr-o amareala neplacuta ulterioara si printr-o culoare incisa. Prin umezirea boabelor, acestea devin mai elastice si mai decojibile. Prin aceasta, procesul de filtrare devine mai rapid. Endospermul trebuie sa ramkana uscat, astfel ca la macinare sa se poata sfarama. Cu cat maltul este mai dezagregat, cu atat trebuie maruntit mai bine pentru ca extractul partilor macinate sa fie accesibil intr-o exploatare intensiva enzimatica si astfel sa se pastreze la limita pierderile de randament (la obtinerea mustului de malt). Cu cat macinatura este mai fina, cu atat mai putin poroas este stratul filtrant, cu atat se contracta mai repede si procesul de filtrare dureaza mai mult Tendinta va fi ca, aceste doua criterii antagonica, macinatura fina – randament in extract ridicat si macinatura grosiera – porozitate normala a stratului filtrant in cazanul de filtrare, sa fie puse de acotd, in asa fel incat sa se extraga cat mai mult extract si cat mai repede posibil. Pentru macinare exista diferite procedee care se diferentiaza sub aspect tehnologic:  macinare uscata;  macinare uscata conditionata;  macinare umeda;  macinare conditionata = conditionare moale. Macinarea uscata Acest mod de obtinere a macinisului este cel mai vechi si este rapandit si in ziua de astazi la instalatiile vechi. Din silozul de malt, banda transportoare, separatorul de pietre si metal, instalatia de curatire, cantarire, maltul se marunteste in moara de macinare si de aici macinisul de malt este trecut la faza de plamadire – zaharificare.

59

Sunt necesare perioade scurte de plamadire, deoarece maltul este macinat in prealabil. In timpul intregului procedeu de macinare, care dureaza circa 1 – 2 ore, functioneaza motoare de actionare, ceea ce se face remarcat prin consumul de energie electrica. La capitolul securitatea muncii, trebuie acordata mare atentie curateniei si indepartarii prafului, deoarece pericolul de explozie este foarte mare datorita si creerii de scantei la producerea prafului. Prin separarea conditionata locala a utilajelor din sectia de obtinere a mustului de malt si sala de macinare, supravegherea morii adesea nu este facuta optim. Schimbarile in procesul de macinare privind granulatia macinisului trebuie avute in vedere ca ultima posibilitate, in caz ca apar greutati in procesul de filtrare. Marele avantaj al macinarii uscate este acela ca partea interna a grauntelui ramane uscata si astfel exista o posibilitate de prelucrare optima in vederea unei bune maruntiri mecanice si a partilor nedesfacute. In special continutul de apa al bobului exercita o mare influenta asupra macinarii. Aceasta inseamna, ca deja la abateri mici ale continutului de apa exista conditii de macinare foarte diferite si sunt de asteptat oscilatii mari inprocesul de obtinere a unor granulatii optime a macinisului de malt, ceea ce poate incetini procesul de filtrare. Prin posibilitatea de a controla gradul de macinare a maltului, este posibila o ajustare a granulatiei la diferite calitati de malt, prin reglarea distantelor dintre valturi. Cel mai mare dezavantaj al macinarii uscate consta in aceea ca bobul de malt nedezagregat si neflexibil se marunteste total la trecerea prin moara. Urmare este un grad ridicat de extractie. Acest lucru poate fi prevenit prin separarea boabelor. Pentru realizarea acestei tehnologii este necesara dotarea cu o a doua moara de macinare, fapt care conduce la realizarea unor cheltuieli mari de investitii. Boabele sfaramate incetinesc filtrarea, deoarece stratul de filtrare se aseaza prea repede. Inevitabil se realizeaza o incarcare redusa de max. 160 – 175 kg/m2, ceea ce conduce din nou la costuri ridicate de investitii, deoarece cazanul de filtrare trebuie sa devina mai mare. Aceasta poate cauza si alte costuri mai mari pentru cladiri. Macinarea uscata - conditionata Prin montarea unui snec de conditionare in fata morii, se ofera posibilitatea de a imbunatati macinarea uscata in mase delimitate (separate, invecinate). Inainte de intrarea maltului in moara de macinare, continutul de apa al boabelor se ridica cu 1,5 – 3,0% prin stropire cu apa sau introducere de abur. Prin aceasta, chiar daca apa primita este redusa, bobul devine mai elastic si astfel nu se mai sfarma la macinare. Miezul ramane uscat si poate fi macinat cu aceleasi avantaje ca la macinarea uscata. Incarcarea redusa creste la 170 – 200 kg/ m2.

60

La acest sistem exista problame ca este necesara inca o curatire intensiva a maltului, deoarece snecurile de conditionare sunt foarte sensibile la praful care se lipeste. Impregnarea cu apa a bobului de malt scade o data cu gradul de murdarie a snecului de conditionare. Este necesara a intretinere corespunzatoare. Morile de macinare uscata care prelucreaza maltul conditionat, nu sunt prevazute cu instalatii de umezire, de aceea, datorita unui snec de conditionare prost instalat sau defect se poate ajunge la coroziunea interioara si exterioara a morii. O dozare mai inalta a umiditatii, care poate face bobul mai elastic si sa imbunatateasca activitatea de filtrare, nu este posibila, deoarece introducerea de umiditate in instalatiile care sunt folosite pentru conditionare, este foarte problematica. Macinarea umeda Prin macinarea umeda, toata cantitatea de malt necesara pentru sectia de fierbere inainte de macinare, este transportata intr-un recipient de inmuiere si inmuiata pana cand bobul ajunge la un continut de umiditate de 20 – 30%. In continuare, apa de inmuiere este pompata in cazanul de plamadire si incepe macinarea, impreuna cu procesul de plamadire. Nefavorabil si la acest sistem este faptul ca nu sunt date conditii unitare de macinat, deoarece in timpul total de macinare, care dureaza cca. 30 de minute, procesul de inmuiere progreseaza realizandu-se astfel procese secundare de post-inmuiere. Sunt grade diferite de inmuiere intre inceputul si sfarsitul macinarii, in legatura cu procesele enzimatice necontrolate, in asa fel incat spre sfarsitul macinarii are loc o inmuiere completa a bobului. Bobul suprainmuiat (30 – 40% umiditate) nu mai poate fi maruntit in deajuns si raman parti tari la varfuri. In cazuri extreme, se instampla mai ales la un malt prost dezagregat, ca la trecerea prin valturi, miezul nu mai este macinat, ci pe baza elasticitatii castigate datorita inmuieirii se lipesc unele de altele si dupa trecerea prin moara isi revin la loc astfel ca distrugerea – scopul principal al macinarii, in acest caz, nu a avut loc. In comparatie cu macinarea uscata cu / fara conditionare, macinarea umeda furnizeaza un randament mai slab si musturi cu valori mai ridicate de iod. Chiar si extractia taninurilor este mai intensiva, prin timpul lung de contact al apei de inumiere cu bocul. La boabele necuratate corespunzator, este posibil sa se creeze aglomerari cu ocazia inmuiere, care apoi nu se mai inmoaie. Deasemeni este posibil sa se creeze punti care fac necesara o interventie manuala. De aceea este necesara o desprafuire intensiva. In cazul unor defectiuni mai lungi in timpul inmuierii sau la macinare, in acest caz trebuie aruncat intregul continut al recipientului de inmuiere a maltului, daca a aparut cresterea aciditatii. Ca avantaje ale macinarii umede se pot mentiona:  necesar redus de spatiu si cladiri;  costuri reduse pentru constructii;

61

 supravegherea usoara la macinare si in sala de fierbere;  nu exista pericole de coroziune la moara, deoarece intregul circuit de productie este confectionat din otel crom-nichel si deoarece este necesara numai o pereche de valturi. Inmuierea conditionata de tip Huppmann Milistar Acest sistem de macinare imbina principiile macinarii uscate si a celei umede, fara a prelua de la ele dezavantajele. In recipientul de malt care in acest caz serveste numai ca vas tampon, se depoziteaza cantitatea uscata de malt necesara pentru un lot de productie. Nu mai apar pierderi de timp prin inmuiere si pompare. Boabele de malt sunt apoi inmuiate cu apa calda (50 – 70oC) in vasul de conditionare, care nu contine parti mobile si care nu trebuie intretinut tehnic. Intr-un timp de contact de circa 60 de secunde, continutul de apa al bobului se ridica la circa 18 – 20%, pe cand miezul ramane uscat, datorita contactului scurt cu apa. In timpul macinarii, cojile se pastreaza cat mai intacte datorita flexibilitatii lor ridicate si in acelasi timp se realizeaza o foarte buna distrugere mecanica a miezului boabelor. Datorita inmuierii scurte, se reduce si extractia diferitelor substante solubile din malt, in vasul de conditionare. Regularizarea procesului de inmuiere are loc prin alimentarea in moara si anume in dependenta de alimentare cu curent electric a valturilor de macinat. Schimbarile de friabilitate vor fi compensate imediat prin schimbarea gradului de inmuiere. Aceasta adaptare automata a activitatii de macinare la calitatea maltului, asigura o maruntire absolut simetrica si o recompunere a macinaturii prin care si incarcarea maxima a valturilor ramane neschimbata pe parcursul procesului tehnologic. In felul acesta se elimina varfurile de sarcina in cazul consumului de energie electrica. Deasupra si dedesubtul perechii de valturi se adauga apa care va fi pompata din partea de jos a utilajului. Instalatia este dotata cu o comanda de nivel care asigura functionarea pompei pentru mentinerea unui nivel constant de umplere. Boabele mari, nemacinata, pastrate aproape intregi, formeaza un strat poros de filtrare, in cazanul de filtrare. In cazul macinarii umede se poate realiza o incarcare pana la 260 kg/m3, fara pierderi de timp si calitate. Datorita suprafetei reduse a boabelor si filtrarii rapide cu timpi scurti de contact, se reduce considerabil incarcarea cu tananti a mustului. La aceasta se adauga incarcarea redusa cu oxigen a plamezii si mustului, ceea ce se reflecta in principal in culori mai deschise ale berii. Macinarea optima a endospermului face posibila o foarte buna desagregare enzimatica la plamadire – zaharificare. Astfel se obtine un randament ridicat in extract. Alte avantaje ale macinarii umede sunt:  costurile reduse pentru constructii;

62

 posibilitate optima de urmarire a functionarii morii care trebuie amplasata in sectie de fierbere;  nu exista pericolul de coroziune deoarece moara este fabricata din otel crom – nichel;  capacitatea morii este de pana la 20 t/ora;  timpul de functionare a valturilor este de 4500 – 5000 de ore;  datorita diametrului mare al valturilor, este posibila rifluirea de 10 ori a striatiilor. Compozitia macinisului are o influenta hotaratoare asupra intregului proces de filtrare si se resfrange prin aceasta asupra calitatii berii;  prin aplicarea procedeului de macinare umeda se au in vedere urmatoarele : o se pot prelucra malturi proaspete, fara dificultati; o nu apar dificultati in cazul malturilor incomplet solubilizate; o randamentele in sectia de fierbere sunt optimale; o volumul borhotului creste, iar ca urmare timpul de limpezire este imbunatatit si redus; o extractia din macinis a substantelor amare neplacute este redusa, asa ca bere devine mai fina si mai stralucitoare;  compozitia optima a macinisului este urmatoarea: o tarate : 20 – 30%; o gris mare : 5 – 10%; o gris fin I : 28 – 42%; o gris fin II : 12 – 18%; o faina gris : 4 – 8%; o faina pudra : 8 – 15 %; Măcinarea uscată a malţului se poate efectua în diferite tipuri de mori de malţ cu una, două sau trei perechi de valţuri cu sau fără condiţionare prealabilă a malţului prin umezire. Morile cu o pereche de valţuri permit obţinerea unui măciniş cu circa 30% coji, 50% grişuri şi 20% făină şi se pretează numai la măcinarea malţurilor bine solubilizate. Din această cauză ele sunt mai puţin răspândite. Morile cu două perechi de valţuri realizează o mărunţire mai fină a malţului, iar cojile sunt mai puţin zdrobite, rezultând în final un măciniş cu 25÷28% coji, 54÷60% grişuri şi 12÷16% făină. Şi acest tip de moară este puţin folosit. Morile cu trei perechi de valţuri reprezintă tipul cel mai perfecţionat de moară de măcinare uscată, care permite obţinerea gradului dorit de măcinare chiar şi la prelucrarea malţurilor slab solubilizate

63

Moară cu două perechi de valţuri: 1 – tăvălug de distribuire 2 – dispozitiv de reglare a alimentării 3 – tăvălug de măcinare grosieră 4, 9 – tăvălugi de măcinare fină 5 – sită oscilantă 6 – bielă 7 – coji 8 – grişuri 10 – făină Moară cu trei perechi de valţuri: 1 – valţ de distribuire 2 – pereche de valţuri de prezdrobire 3 – pereche de valţuri pentru coji 4 – pereche de valţuri pentru grişuri 5 – sită oscilantă superioară 6 – sită oscilantă inferioară 8 – grişuri 9 – făină Măcinarea umedă a malţului se realizează în mori speciale (in practica denumite Maişomat, din limba germana) prevăzute deasupra cu un buncăr de înmuiere şi cu numai o pereche de valţuri rifluite la distanţa de 0,35÷0,45 mm. Procesul de măcinare se realizează astfel: • înmuierea cu apă cu temperatura de 30÷500C în buncărul de înmuiere timp de 20÷25 minute, urmată de recircularea apei timp de 10 minute până la atingerea unei umidităţi a malţului de circa 30%. Temperatura apei de înmuiere este cu atât mai ridicată cu cât malţul este mai bine solubilizat; • evacuarea apei de înmuiere cu un extract de circa 0,3÷1% care poate fi trecută în cazanul de plămădire ca apă de plămădire sau aruncată la canal. Această operaţie durează în medie 5 minute; • măcinarea umedă propriu-zisă a malţului timp de 40 minute, perioadă în care se introduce în camera de amestec de sub valţuri, apă de plămădire, raportul dintre malţ şi apă fiind de 1:3 sau chiar mai mult; • curăţirea şi spălarea morii prin şpriţuire de apă şi pomparea apei de spălare în cazanul de plămădire în timp de 5 minute.

64

3. Procesul tehnologic de plămădire-zaharificare Procesul de plămădire-zaharificare este cunoscut si sub denumirea acceptata de brasaj. Brasajul reprezinta complexul de operaţii tehnologice în care se realizează procesul de dezagregare a proteinelor, de transformare a amidonului în maltoză şi dextrină, în prezenţa apei şi sub acţiunea enzimelor formate în timpul procesului de germinare a orzului. Procesul de plamadire – zaharificare este o continuare a solubilizarii enzimatice a boabelor de orz, respectiv de malt, la care un rol hotarator il joaca temperaturile, duratele, concentratia plamezii si pH – ul. Cele doua procese dominante la plamadire – zaharificare, sunt: o degradarea amidonului; o degradarea proteinelor;  degradarea amidonului reprezinta interesul princiapal, deoarece ea furnizeaza partea principala din extractul mustului;  in urma degradarii amidonului, prin raportul dintre extractul fermentescibil si cel nefermentescibil, se fixeaza intr-o masura considerabila tipul de bere ce se va produce;  degradarea amidonului este controlata prin reactia cu iod si prin gradul final de fermentare;  degradarea proteinelror la plamadire este aproape eclipsata cantitativ comparativ de degradarea amidonului, totusi ea joaca, din punct de vedere calitativ, un rol important pentru stabilitatea spumei, plinatatea gustului, stabilitatea nebiologica si nutritia drojdiei;  in timp ce amidonul din malt este o substanta mai uniforma si in acelasi timp mai simpla, substantele proteice continute in malt sunt de natura extraordinar de complicata. Conditiile degradarii proteice sunt, in orice caz, mai neclare decat acelea ale degradarii amidonului. Si reactiile secundare sunt mai putin cercetate. De aceea, nu exista inca nici un control simplu si rapid al degradarii proteinelor; În conducerea practică a procesului de plămădire şi zaharificare se urmăreşte aducerea amestecului de măciniş şi apă de la temperatura de plămădire (de 500C) până la temperatura finală de zaharificare de 760C cu mentinerea diveritelor paliere de temperatura favorabile pentru acţiunea diferitelor grupe de enzime din malţ, care contribuie la solubilizarea şi degradarea componentelor acestuia. Schema tehnologică generală de fabricare a berii se prezinta astfel:

65 HAMEI Recepţie

APĂ

Tratare

Depozitare

CEREALE NEMALŢIFICATE

MALŢ

Recepţie

Recepţie

Depozitare

Depozitare

Măcinare

Măcinare

Plămădire

Plămădire

DROJDIE DE BERE (cultura pura)

Multiplicare în staţia de culturi pure

Zaharificare Filtrare plămadă

Borhot de malţ

Primul must Fierbere cu hamei Separare borhot de hamei

Limpezire la cald

Borhot de hamei

Trub la cald

Răcire Limpezire la rece

Trub la rece

MUST DE BERE Însămânţare Fermentare primară Drojdie uzata Fermentare secundară Filtrare Îmbuteliere BERE FINITA

CO2

66

Brasajul este format în principal din operaţii de plămădire şi zaharificare, desfăşurându-se conform schemei din figura de mai jos: T (0C) 100 Apă

Malţ

76 70 62 La filtrare 50 pH = 6 - 6,2

60

Raport apă: malţ= 4 : 1

60 - 90

25

10 τ (minute)

- plămădirea malţului cu apă are loc la temperatura de 50oC timp de 60 de minute, raportul dintre malţ şi apă fiind de 1 : 4; - încălzirea plămezii de la 50oC la 62oC timp de 12 minute; - pauză pentru zaharificare la 62oC timp de 60 - 90 de minute; - încălzirea plămezii de la 62oC la 70oC timp de 8 minute; - zaharificare finală a plămezii la 70oC timp de 25 minute; - încălzirea plămezii zaharificate până la 76oC; - pauză la 76oC timp de 10 minute pentru reducerea vâscozităţii mustului de malţ; - pomparea la filtrare. Procedeele de plămădire-zaharificare se clasifică în procedee prin infuzie şi procedee prin decocţie. Alegerea variantei de brasaj depinde de de calitatea malţului folosit ca materie prima, de caracteristicile berii care se se doreste a se fabrica, precum si de caracteristicile utilajelor existente. În cadrul procedeelor prin infuzie întreaga masă de plămadă se încălzeşte până la temperatura finală, cu respectarea palierelor respective, fără ca o parte din plămadă să fie evacuata şi fiartă într-un cazan separat. Dintre avantajele procedeului de brasaj prin infuzie se pot enumera: • procesul tehnologic poate fi automatizat; • necesarul de energie este mai scăzut cu 25÷50% decât la decocţie; • se obţin musturi care dau beri de culoare mai deschisă şi gust mai puţin pronunţat. Dezavantajul procedeului prin infuzie este randamentul în extract mai scăzut, mai ales la utilizarea unui malţ slab solubilizat.

67

Solubilizarea componentelor malţului se mai poate realiza şi pe cale fizică, prin fierberea unei porţiuni de plămadă, când amidonul este cleificat şi poate fi astfel atacat de enzime după întoarcerea plămezii fierte în restul de plămadă. Plămezile parţial fierte reprezintă, in plus, şi un mijloc de crestere a temperaturii restului de plămadă. Astfel de procedee poartă denumirea de procedee prin decocţie, iar în funcţie de numărul de plămezi care se fierb deosebim procedee cu una, două sau trei plămezi. Fierberea portiunii din plămada se efectuează în cazanul de zaharificare, care este diferit de cel de plămădire. Fierberea portiunii extrase conduce la:  gelatinizarea şi zaharificarea amidonului nemodificat la malţificare;  extracţie mai mare a substanţelor din macinis;  formarea mai intensă de melanoidine;  degradare mai slabă a proteinelor din decoct;  reducerea cantităţii de enzime active din întreaga plămadă;  un randament mai mare la fierbere. Ca dezavantaje pentru brasajul prin decocţie se pot mentiona:  creşterea necesarului de energie cu 20% pentru fierberea decoctului;  utilizarea a două cazane diferite, pentru plămădire şi zaharificare. În cazul folosirii cerealelor nemalţificate la plămădire-zaharificare se lucrează de asemenea după procedee speciale, aşa-numitele procedee mixte de plămădire-zaharificare, care diferă în funcţie de calitatea malţului şi felul cerealelor nemalţificate utilizate. Plămădirea şi zaharificarea se realizează în cazane speciale de plămădire şi zaharificare de formă rotundă sau paralelipipedică, prevăzute cu manta de încălzire astfel dimensionată încât să asigure încălzirea plămezilor cu cca. 1,50C pe minut. Aceste cazane sunt prevăzute cu un agitator reglabil cu palete, acţionat de un motor electric. Cazanul de plămădire este un recipient metalic cu încălzire indirectă şi prevăzut cu un sistem de agitare. Părţile în contact cu produsul sunt confecţionate din cupru şi mai rar din tablă de oţel. La instalaţia clasică predomină secţiunea rotundă, fundul bombat sau plan, manta de încălzire izolată, capacul cu hotă pentru evacuarea vaporilor. Agitatorul trebuie astfel conceput încât să asigure o amestecare intimă, o mărire a turbulenţei, pentru creşterea coeficientului de transmitere a căldurii prin perete. De asemenea trebuie să se evite vătămarea cojilor ce vor constitui stratul filtrant în cazul utilizării cazanului de filtrare. Forma şi turaţia agitatorului trebuiesc astfel alese încât să realizeze o ridicare a plămezii pe marginea cazanului şi o cădere a acesteia în partea centrală, asigurându-se o turbulenţă ridicată. Se utilizează de obicei agitatoare de tip cu palete, cu turaţia maximă de 40-60 rot/min. Pentru calculul puterii agitatorului se determină regimul de agitare cu relaţia:  nd2 Reag 



68

în care:  -densitatea plămezii (=1090 kg/m3) d –diametrul agitatorului, [m] n –turaţia agitatorului, [rot/min]  -vâscozitatea plămezii, (=0,00285 kgs/m2). Puterea instalată se calculează cu relaţia: N  km Pi  102 m în care: m –randamentul mecanic al transmisiei, (m=0,9) km –coeficient ce ţine seama de surplusul de putere necesar la pornirea motorului (km=1,33) N  E na    n 3  d 5 Conform criteriului Euler: 6  30 E na  Re0ag,18 Cantitatea de apă necesară la plămădire se calculează cu relaţia:   (100  cm ) V cm în care:  - randamentul de extracţie a malţului cm –concentraţia mustului primitiv (iniţial) rezultat la fermentaţie Suprafaţa de încălzire se calculează pentru viteze de încălzire de 1,2o 1,5 C/min. Pierderile de căldură trebuie să fie de maximum 8%. Presiunea aburului de încălzire este de maximum 4 bar. Încălzirea cazanului se face cu manta cu abur sau cu serpentine. La dimensionarea unui cazan de plămădire se iau în considerare următoarele: - coeficientul de umplere a vasului este de 0,8; - la o şarjă de măciniş se foloseşte şi o cantitate de 20% cereale nemalţificate, iar necesarul de apă de plămădire este de 4 hl/100 kg măciniş Rezultă expresia volumului nominal necesar pentru cazanul de plămădire: [hl] V p  [(Vm  Va )  Vnm ]  cu  u În care: Vm –volumul ocupat de malţ, [hl] Va –volumul ocupat de apa necesară plămădirii, [hl] Vnm –volumul plămezii de cereale nemalţificate, [hl] cu –coeficient de umplere, (0,8) u –coeficient suplimentar de umplere, (1-2%) Pentru o şarjă se foloseşte o cantitate de plămadă egală cu suma dintre masa plămezii din orz malţificat şi masa plămezii din cereale nemalţificate: M pl  ( M pl ) m  ( M pl ) nm Pentru determinarea grosimii peretelui vertical al cazanului de plămădire se ţine cont de masa volumică a plămezii (=1090 kg/m3) şi de înălţimea părţii cilindrice (h).

69

Suprafaţa de încălzire trebuie să fie întotdeauna acoperită complet de plămadă deoarece altfel se produc caramelizări sau arderi în locurile neacoperite. Vasele de plămădire-zaharificare se confecţionează din tablă de oţel sau cupru. La stabilirea capacităţii vaselor de plămădire-zaharificare se ia în general în calcul un volum de 3-4 hl pentru 100 kg de măciniş.

Schema constructiva a unui cazan clasic de plămădire 1 – preplămăditor; 2 – hotă; 3 – vizor; 4 – serpentină de încălzire; 5 – oală de condens; 6 – ventile de abur pentru două rânduri de serpentine; 7 – ventil de golire; 8 – ventil de evacuare directă a condensului; 9 – agitator; 10 – motor. Agitatorul trebuie astfel dimensionat încât să asigure o amestecare intimă, o mărire a turbulenţei pentru creşterea coeficientului de transmisie a căldurii prin perete şi să evite o vătămare a cojilor ce vor constitui patul filtrant în cazul utilizării de cazane de filtrare. Forma şi turaţia agitatorului sunt astfel alese încât să realizeze o ridicare a plămezii pe marginea cazanului şi căderea acesteia în

70

partea centrală, asigurându-se obţinerea unei turbulenţe ridicate. Se preferă agitatorul tip elice. Acţionarea agitatorului are loc de jos, realizându-se de cele mai multe ori două viteze. În momentul încărcării se lucrează cu viteza mare de 35÷40 rot./min., iar la sfârşitul procesului, în momentul transvazării, cu 10÷12 rot./min. Încălzirea are loc prin manta cu abur, aplicată pe fund sau cu serpentine. Acestea din urmă se construiesc mai uşor, dar se curăţă mai greu. În mod uzual, serpentinele se amplasează pe unul sau două rânduri inelare. Cazanele clasice de zaharificare nu diferă constructiv de cele de plămădire, dar au capacităţi mai mici sau egale cu acestea. In industria berii “pauza de proteină” sau “palierul de proteină” din cadrul procesului de plămădire-zaharificare se consideră ca absolut necesară din următoarele motive:  pentru modificarea proteinelor din malţ;  pentru formarea de azot aminic liber. Concluziile la care au ajuns specialiştii de-a lungul timpului sunt următoarele:  azotul aminic liber este format în principal, dacă nu chiar în totalitate, la malţificare şi la plămădire-zaharificare are loc numai extracţia progresivă a azotului aminic liber preformat la malţificare;  o cantitate substanţială, reprezentând cel puţin jumătate din azotul aminic liber din must, se formează la plămădire-zaharificare;  posibililitatea producerii simultane a ambelor procese. Conţinutul în azot aminic liber şi conţinutul de proteină rămân practic neschimbate atunci când pentru pauza de proteină se aplică diferite temperaturi, care influenţează diferit activitatea enzimatică: Temperatura în “pauza de proteină”, (oC) 20 50 70

Azot aminic liber (mg / l) 185 190 180

Proteine (mg / l) 1,2 1,2 1,1

Plămădirea - zaharificarea nu poate fi considerată ca o compensare pentru malţificare, deoarece puterea proteolitică a malţului, mult redusă la uscare şi datorită diluării substanţiale cu apa la plămădire, este insuficientă pentru a putea afecta în mod semnificativ proteinele din must şi azotul aminic liber la plămădire-zaharificare. Alături de solubilizarea substanţelor azotate, la plămădire-zaharificare se produce şi o coagulare a acestora. Intensitatea coagulării (care se reflectă printr-o valoare cât mai mică a cantităţii de azot coagulabil), exprimată în mg azot coagulabil la 100 ml must 12 %, este următoarea:  extract la rece - 28

71

 must din infuzie - 12  must din decocţie - 6  must fiert - 2,1 Temperatura plămezii influenţează în mare măsură conţinutul în azot coagulabil din must. Chiar în condiţiile măririi duratei “pauzei de proteină” până la 2 ore, profilul proteinelor pe tot parcursul acesteia nu se modifică. O dată cu creşterea temperaturii, conţinutul de proteine din must scade, acest fapt datorându-se nu procesului de hidroliză, ci fenomenului de precipitare a acestora. Prin analiza precipitatului obţinut s-a constatat că peste 60% reprezintă proteine, iar restul polifenoli şi carbohidraţi. Fenomenul de precipitare proteică se produce în prezenţa polifenolilor la temperaturi ridicate şi este precedată de formarea agregatelor proteice. Domeniul greutăţii moleculare a proteinelor ce se separă din must datorită formării agregatelor proteice se situează între 4.000 şi 150.000 (şi chiar peste această valoare), subunităţile proteice dominante în agregatele formate fiind totuşi cele cu masă moleculară de ordinul 30.000 - 40.000. Azotul corespunzător substanţelor azotate cu masă moleculară mare scade în urma precipitării, iar azotul total are o foarte mică scădere. Principalii factori care influenţează fenomenele de denaturare şi coagulare a substanţelor proteice la plămădire-zaharificare sunt: a) temperatura; b) durata procesului; c) pH-ul plămezii; d) densitatea plămezii; e) tipul diagramei de plămădire-zaharificare (prin infuzie sau decocţie); f) gradul de măcinare. a) Temperatura plămezii afectează în mod semnificativ profilul proteic atât din punct de vedere calitativ, cât şi cantitativ. O temperatură de plămădire scăzuta, de 35oC, contribuie la creşterea în mustul nehameiat faţă de malţ a concentraţiei în azot total cu cca. 2,5 mg / ml (în cazul unui malţ cu un conţinut de 1,52% azot, respectiv 9,5% proteină). In cazul unui malţ cu un conţinut ridicat de azot, se produce o creştere cu peste 7 mg / 100 ml must. Relativ la evoluţia diferitelor fracţiuni azotate, fracţiunile moleculare cu masă mai mare de 2.600 şi 4.600 cresc în valoare absolută, însă procentual scad. Fracţiunile cu masă moleculară mai mare de 12.000 şi 16.000 nu se modifică, iar azotul cu masă moleculară mică creşte cantitativ în cazul ambelor tipuri de malţ. O dată cu creşterea temperaturii de plămădire până la 65oC, se înregistrează scăderea azotului solubil în must cu 10 - 14 mg / 100 ml. Fracţiunile moleculare cu masă moleculară mai mare de 2.600 şi 4.600 scad în valoare absolută, însă cresc substanţial procentual, excepţie făcând malţul cu un conţinut de azot ridicat şi un grad de înmuiere la germinare de 48%. Creşterea fracţiunii moleculare cu masă moleculară mai mare de 12.000 s-a datorat

72

exclusiv degradării fracţiunii azotate cu masă moleculară mai mare de 60.000. Fracţiunea azotată cu masă moleculară mică scade corespunzător. b) Durata procesului de plămădire-zaharificare şi temperatura plămezii se

intercondiţionează reciproc. In tabelul următor sunt prezentate date referitoare la conţinutul în substanţe azotate pentru diferite temperaturi de plămădirezaharificare şi diferite durate ale procesului, exprimate în mg / 100g su malţ. Se observă o creştere a cantităţii de substanţe azotate solubile (chiar şi a celor cu masă moleculară mare) pe masură ce durata procesului de plămădirezaharificare creşte. Acest lucru este practic în contradicţie cu ceea ce se doreşte să se obţină în urma unei “pauze de proteină” de lungă durată şi se poate explica prin aceea că enzimele peptidazice sunt mai puţin rezistente la temperaturi mari decât enzimele proteinazice şi că pH-ul plămezii este mai favorabil acestora din urmă enzime. Pe baza experimentelor s-a constat, de asemenea, că la fel ca şi pentru enzimele amilolitice, durata procesului de plămădire-zaharificare la o temperatură determinată este favorabilă actiunii enzimelor proteolitice, însă efectul prelungit al temperaturii mari are o influenţă negativă asupra procesului. In concluzie, efectul favorabil al duratei este anihilat de efectul negativ al temperaturii. In practică, “pauza de proteină” se continuă cu creşterea temperaturii până la temperatura de zaharificare. La 70oC, proteazele sunt încă active şi se produce încă solubilizarea substanţelor azotate, chiar dacă temperatura optimă de activitate a acestor enzime este de 40-50oC. Dacă “pauza de proteine” nu conduce la rezultatul aşteptat, din punctul de vedere al hidrolizei proteolitice, aceasta este însă favorabilă solubilizării pentozanilor, xilanilor şi amilanilor, contribuind la scăderea vâscozităţii plămezii şi la îmbunătăţirea filtrării mustului. c) pH-ul are o puternică influenţă asupra comportamentului proteinelor, contribuind la solubilizarea şi îndepărtarea acestora din plămadă. pH-ul plămezii variază cu temperatura. pH-ul scade pe măsura creşterii temperaturii plămezii, valoarea maximă atingându-se la temperatura de 70oC. La temperatura de 65,5oC, pH-ul trebuie să fie cu cca.0,35 unităti mai mic decât la 180C, fenomenul datorându-se disocierii mai intense a substanţelor tampon prezente la temperaturi mai mari. Un proces de plămădire-zaharificare prin infuzie decurge în condiţii optime la o valoare de pH de 5,2 - 5,4, pH-ul mustului răcit respectiv fiind de 5,5 - 5,7. Creşterea acidităţtii plămezii conduce la creşterea în must a cantităţii de azot solubil, proteinele fiind degradate în măsură mai mare de enzimele proteolitice. Acest fapt face mai puţin probabilă apariţia în bere a trubului coloidal. Avantajele plămădirii-zaharificării la valori scăzute de pH sunt următoarele:

73

 îmbunătăţirea filtrării şi curgerii mustului;  creşterea randamentului în extract şi a azotului permanent solubil;  o culoare mai deschisă a mustului;  o “ruptură” mai bună la fierbere;  o limpiditate mai bună a berii şi probabilitate mai mică de apariţie a trubului coloidal. d) Referitor la concentraţia plămezii, în plămezile mai concentrate solubilizarea proteinelor este mult mai intensă decât în cele mai diluate. Din totalul proteinelor solubilizate în plămezile concentrate proporţia de proteine precipitate atinge 70%, iar în plămezile diluate precipită numai 50% din totalul proteinelor solubilizate. Scăderea marcantă în concentraţia de proteine din must este funcţie de creşterea temperaturii plămezii. Indepărtarea proteinelor este considerată ca având punctul culminant la temperatura de 70oC, fenomenul fiind mai lent în cazul plămezilor concentrate. Pentru plămezile concentrate producerea unei noi cantităţi de azot aminic liber este mult mai mare decât pentru plămezile diluate. Astfel, pentru o plămadă concentrată (cca. 22g malţ / 100 ml apă, echivalent cu un extract de 32oPlato), chiar în timp de 20 - 30 minute la 45oC, cantitatea de azot aminic liber formată constituie 12% din azotul aminic liber total. Pentru o plămadă mai diluată, de cca. 18g malţ / 100 ml apă (echivalent cu un extract de 20 - 25oPlato), cantitatea de azot aminic liber formată după 30 minute reprezintă numai 5% din azotul aminic liber total. Deci dacă în plămezile mai concentrate, menţinute pentru un timp mai lung la temperatură moderată, se produce o cantitate de azot aminic liber apreciabilă, pentru plămezile mai diluate, în special în care se adaugă componente care nu conţin azot (aşa cum sunt siropurile de glucoză, maltoză sau alt material glucidic), formarea de azot aminic liber este foarte mică. Acest lucru ar putea fi explicat printr-o supravieţuire mai bună a enzimelor în plămezile concentrate. Dacă malţul conţine atât enzime solubile, cât şi enzime insolubile (desmolaze), ambele grupe de enzime contribuind la formarea de azot aminic liber în must, enzimele insolubile au un potenţial mai mare în formarea azotului aminic liber în plămezile zaharificate. In condiţiile plămezilor concentrate, cu o “pauză de proteină” prelungită şi pentru plămezi formate exclusiv din malţ, concentraţia în enzime şi în substrat este suficientă pentru formarea unei noi cantităţi de azot aminic liber. In cazul plămezilor diluate, cu “pauză de proteină” scurtă şi adaosuri la operaţiile de plămădire-zaharificare, formarea de noi cantităţi de azot aminic liber este practic nedetectabilă. e) In ceea ce priveşte tipul diagramei de plămădire-zaharificare - prin infuzie sau decocţie, se pot face următoarele precizări:  în cazul procedeelor prin infuzie, numai 1 / 3 din azotul solubil din must este format la plămădire;

74

 în cazul decocţiei, temperaturile de plămădire joase favorizează proteoliza, ceea ce face ca aproximativ jumătate din azotul solubil din must să se formeze la plămădire, cealaltă jumătate fiind preformată în malţ;  în cazul decocţiei, gradul de proteoliză atins este mai mare şi acest fapt este cu atât mai pregnant la malţul blond, pentru care temperaturile de uscare moderate au permis supravieţuirea în mai mare măsură a proteinazelor ;  eliminarea şi coagularea albuminelor din malţ, prin degradare sau denaturare, se face mai bine în cazul decocţiei. f) Gradul de măcinare este un alt factor care influenţeaza solubilizarea proteinelor şi îndepărtarea acestora din must. Gradul de măcinare concentraţia maximă de proteină la malţificare, g / ml (a) proteine ce rămân în must după plămădire, g / ml (b) proteine îndepărtate la plămădire-zaharificare în raport cu proteinele solubilizate, % ( a - b / a )

foarte fin 1.475

fin

semigrosier

grosier

1.245

970

930

foarte grosier 810

650

625

605

600

590

56

50

38

35

27

Gradul de măcinare influenţeaza în mod mai pregnant cantitatea de proteine solubilizate decât cantitatea de proteine rămase în must în urma procesului de plămădire - zaharificare. In anul 1940 Kolbach a propus introducerea noţiunii de intensitate a plămădirii - zaharificării, ca o măsură a gradului de degradare proteică pe parcursul procesului. Va fi prezentat un mod de calcul şi de verificare a intensităţii procesului de plămădire - zaharificare: Intensitatea procesului =

RPI  100 RPC

în care RPI - randamentul proteic industrial RPC - randamentul proteic pentru brasajul convenţional Randamentul proteic =

AM  100 Am

în care AM - continutul în azot al mustului Am - continutul în azot al malţului

75

1. Cazul mustului industrial azot din must ( AM ) = mg azot din must după fierberea a 100g substanţă uscată din malţ azot din malţ ( Am ) = mg azot din 100g substanţă uscată din malţ AM =

CN  RE CMI  d

în care CN - concentraţia în azot a mustului industrial, mg azot / 100 ml must RE - randamentul în extract al malţului, % su CMI - concentraţia mustului industrial, grade Balling d - greutatea specifică a mustului industrial 2. Cazul mustului convenţional (obţinut folosind acelaşi malţ ca şi pentru mustul industrial ) azot din must = mg azot din mustul convenţional fiert cu hamei, obţinut din 100g substanţă uscată din malţ azot din malţ = mg azot din 100g substanţă uscată din malţ AMC =

cN  RE CMC  d C

în care cN - concentraţia în azot a mustului convenţional fiert cu hamei CMC - concentratia mustului conventional, grade Balling dC - greutatea specifică a mustului convenţional Se consideră că hameierea mustului convenţional se realizează în modul următor: 200ml must convenţional cu 8,6oBalling sunt aduşi la fierbere cu hamei, timp de 2 ore. Dacă hameierea mustului industrial se realizează cu 200g hamei / hl must şi concentraţia mustului este de 11,2oBalling, pentru 100 litri must rece aceasta reprezintă: 200 : 0,96 = 208 g hamei sau 208  200ml = 0,42 g hamei 100

Dacă se ia în consideraţie extractul mustului industrial: 0,42  8,6 = 0,32 g hamei pentru mustul convenţional de 8,6oBalling 11,2

Randamentul proteic al mustului industrial va fi: - azot în 100 ml must industrial = 87,3 mg

76 -

randamentul corespunzător măcinăturii fine de malţ, % su = 80,2 % concentraţia mustului industrial = 11,2oBalling greutatea specifică a mustului industrial = 1,04312 g / ml azot din malţ = 1702 mg AM =

87,3  80,2 = 599 mg 11,2  1,0432

RPI =

599  100 = 35,2 % 1702

Randamentul proteic al mustului conventional: - azot din 100 ml must convenţional hameiat = 60,8 mg - randamentul corespunzător măcinăturii fine de malţ, % su = 80,2 % o - concentraţia mustului convenţional înainte de fierbere = 8,6 Balling - greutatea specifică a mustului convenţional înainte de fierbere = 1,03239 mg / ml - azot din malţ = 1702 mg AMC =

60,8  80,2 = 549 mg 8,6  1,03239

RPC =

549  100 = 32,3 % 1702

Intensitatea procesului =

=

35,2  100 = 109 % 32,3

Intensitatea procesului de plămădire-zaharificare variază funcţie de utilajul folosit, precum şi funcţie de materia primă utilizată. Limitele între care se situează valoarea intensităţii procesului sunt 85 % şi 120 %, valoarea medie fiind de 104 %. Valorile normale între care trebuie să se încadreze intensitatea procesului de plămădire - zaharificare sunt 105 - 115 %. In urma operaţiei de filtrare a plămezii, rezultă mustul de malţ si borhotul, un subprodus. Conform unor date foarte recente, compoziţia borhotului este următoarea:  umiditate – 20%  substanţe azotate totale – 5 – 7%  substanţe azotate digestibile – 3 – 5%  celuloză – 3 – 5%  substanţe grase – 1,5 – 2%  substanţe extractibile neazotate – 9 – 10%  substanţe minerale – 0,7 – 1%

77

Conţinutul în azot al borhotului este ridicat, fiind cuprins între 18 - 22 % din substanţă uscată. Pe parcursul filtrării borhotului se produce o filtrare selectivă în ceea ce priveşte substanţele azotate. Suma azotului din must, a celui din borhot şi din trub este echivalentă cu azotul din malţul corespunzător. Filtrarea plamezii Filtrarea plămezii este operaţia tehnologică care se realizeaza in vederea obţinerii mustului de bere. Pperaţie se realizează cu ajutorul cazanului de filtrare sau a filtrului de plămadă. Procesul de filtrare se realizează în două etape: • scurgerea primului must; • spălarea şi epuizarea borhotului. A. Filtrarea cu ajutorul cazanului de filtrare este cel mai răspândit procedeu de filtrare a plămezii, folosindu-se atât cazane clasice, cât şi cazane sistem HydroAutomatic (utilizate in cazul sistemelor cu măcinare umedă a malţului). Cazanele clasice de filtrare sunt prevăzute cu un fund perforat cu suprafaţă liberă de circa 10% din cea totală, pe care se depune borhotul într-un strat de 30÷40 cm. Fundul perforat este împărţit în mai multe zone (de obicei 10), de la care se colectează separat mustul limpede.

Site cu perforaţii alungite Criteriile principale care determina buna functionare a cazanului de filtrare sunt legate de incarcarea specifica a sitei filtrante. Pentru a obtine timpi redusi de filtrare, conditia principala este o incarcare redusa. Valorile corecte sunt:  120 – 180 kg/ m2 la macinarea uscata;  130 – 190 kg/ m2 la macinarea uscata cu conditionare;  180 – 260 kg/ m2 la macinarea umeda. Daca introducerea plamezii in cazanul de filtrare se face prin partea de jos, se asigura o distribuire egala a plamezii si o formare mai poroasa (permeabila) si mai neteda a stratului de filtrare.

78

La cazanele mai mari mustul circula pe dedesubtul nivelului de lichid, absolut fara oxigen. In continuare sunt prezentate citeva dinbtre principalele avantaje ale cazanelor de fiultrare:  cazanul de filtrare are o constructie simpla si in prezent este fabricat complet din otel crom – nichel;  garanteaza o siguranta optima in functionare;  are costuri de intretinere anuale foarte scazute, care sunt sun 0,1% din costul de achizitie;  se poate produce aproape in orice dimensiune, diametrul cel mai mare fiind in prezent de 14 m, ceea ce corespunde unei capacitati de umplere de 25 – 30 tone / sarja;  este foarte usor de automatizat;  ofera flexibilitate optime in special la schimbarile de umplutura, dar si la schimbarile sistemului de macinare. O supra sau subumplere de 10 – 20% este posibila fara pierderi mari;  cheltuielele de curatare sunt foarte mici, decurg automat si printr-o tehnica foarte simpla;  are randament si functionare optima pe perioade lungi de timp si produce musturi de calitate;  durata totală a filtrării cu ajutorul cazanului de filtrare este de 4 ore, astfel încât se pot realiza maximum 6 fierberi pe zi. Conducerea practică a filtrării plămezii cu ajutorul cazanului de filtrare se realizează astfel: • înainte de introducerea plămezii în cazan se pompează apă fierbinte având temperatura cu 30C mai ridicată decât cea a plămezii zaharificate, de exemplu 780C până ce nivelul apei ajunge la 10 mm faţă de sita perforată, astfel realizandu-se dezaerarea spaţiului de sub sita perforată; • se pompează plămada în cazan, se uniformizează grosimea stratului filtrant cu ajutorul dispozitivului de afânare şi se lasă în repaus 10÷30 minute pentru sedimentare. Cu cât malţul este mai bine solubilizat cu atât durata de sedimentare este mai mică; • se pompează primele porţiuni de must tulbure din nou în cazanul de filtrare şi se începe filtrarea primului must. Când mustul a ajuns la nivelul borhotului se opreşte colectarea şi se face afânarea cu ajutorul dispozitivului de afânare. Se continuă colectarea primului must şi afânarea în acelaşi fel până când nivelul primului must ajunge la circa 40 mm faţă de sita perforată. Durata de scurgere a primului must este de 1÷2 ore; • în scopul scurtării duratei de obţinere a primului must se practică şi sifonarea mustului limpede de deasupra după terminarea sedimentării, până ce nivelul mustului ajunge la circa 20 mm faţă de stratul de borhot. Prin acest procedeu are loc şi o scurtare a duratei de scurgere a apelor de spălare, întrucât stratul de borhot este mai puţin solicitat;

79

Cazan de filtrare a mustului de bere 1 – hotă pentru eliminarea vaporilor; 2 – capac; 3 – fund; 4 – fund intermediar perforat; 5 – izolaţie termică; 6 – conductă de plămadă; 7 – dispozitiv de tăiere cu cuţite; 8 – acţionarea dispozitivului de tăiere; 9 – dispozitiv de ridicare a cuţitelor; 10 – conductă pentru ridicarea dispozitivului de tăiere; 11 – conductă de apă pentru spălarea borhotului; 12 – braţ rotativ; 13 – conducte pentru evacuarea mustului; 14 – baterie de robinete; 15 – preaplin la robinete; 16 – jgheab de evacuare. • după scurgerea primului must se face spălarea borhotului, deoarece particulele de borhot reţin o mare cantitate de extract, atât la suprafaţă cât şi în interiorul lor. Spălarea se realizează cu apă caldă cu temperatura de 750C, care se adaugă în 2÷3 porţiuni, uneori chiar 4. În timpul spălării borhotului se controlează epuizarea în extract, considerându-se spălarea terminată când extractul ultimelor ape de spălare nu depăşeşte 0,6÷0,8%. Durata de spălare a borhotului este de 1 ½ ÷2 ore; • după scurgerea apelor de spălare se face evacuarea borhotului cu ajutorul dispozitivului de afânare. Evacuarea se efectuează într-un şnec dozator şi de aici borhotul este transportat cu aer comprimat la silozul de borhot, aşezat la înălţime pe un schelet de beton sau metalic, astfel încât borhotul să poată fi

80

descărcat direct în autocamioane. Durata de evacuare a borhotului este de circa 15 minute. B. Filtrarea cu ajutorul filtrului de plămadă Principiul filtrării plămezii cu ajutorul filtrului de plămadă este diferit de cel al cazanului de filtrare. In cazul filtrului de plămadă borhotul este dispus vertical într-un strat gros de 60÷80 mm în spaţiul format de ramele filtrului, mărginit lateral de pânze prin care trece mustul, în timp ce borhotul rămâne în acest spaţiu, comparativ cu cazanul de filtrare, la care borhotul este dispus orizontal într-un strat gros de 30÷60 cm şi constituie materialul filtrant. Avantajele acestui procedeu de filtrare sunt următoarele: • creşterea productivităţii prin realizarea unui număr mai mare de fierberi; • independenţa faţă de calitatea malţului şi proporţia de cereale nemalţificate; • obţinerea unui randament al fierberii mai ridicat, în medie cu 0,5% mai scăzut decât randamentul de laborator al malţului. Filtrul de plămadă este de tipul unui filtru-presă cu rame şi plăci. Cantitatea de borhot obţinută variază între 115÷130 kg la 100 kg malţ prelucrat. Pânzele filtrante sunt confecţionate din bumbac sau material sintetic. Conducerea filtrării se realizează astfel: • după montarea filtrului şi strângerea lui hidraulic sau pneumatic se face o încălzire a acestuia prin pompare de apă fierbinte cu temperatura de 80 0C şi menţinerea ei timp de 30 minute; • după scurgerea apei se pompează în filtru plămada din cazanul de plămădire care se menţine sub agitare continuă, astfel încât umplerea filtrului să fie uniformă. În acest scop este necesară şi dezaerarea filtrului. Umplerea filtrului cu plămadă durează 25÷35 minute şi coincide cu filtrarea primului must, în momentul în care se termină pomparea plămezii s-a scurs şi primul must. Dispare astfel durata de sedimentare a plămezii, realizându-se o economie însemnată de timp de 60÷90 minute faţă de cazanul de filtrare; • după terminarea pompării plămezii se spală cazanul de plămădire cu apă fierbinte, pompându-se şi apele de spălare în filtru; • spălarea borhotului se face prin introducerea de apă fierbinte pe la partea inferioară a plăcilor şi durează circa 90 minute. În timpul spălării borhotului se controlează extractul apelor de spălare. Ultimele ape de spălare nu trebuie să conţină un extract mai mare de 0,3÷0,5 %; • după terminarea operaţiei de spălare a borhotului, se desface filtrul, iar borhotul cade într-un jgheab colector de unde este transportat în afara secţiei cu un transportor elicoidal. Această operaţie durează 20 minute. Se face apoi spălarea filtrului cu apă, operaţie care durează 30 minute. Întreg procesul de filtrare durează maximum 4 ore.

81

4. Fierberea cu hamei Scopul principal al fierberii mustului diluat, rezultat din amestecarea primului must cu apele de spălare a borhotului, este următorul:  extracţia şi transformarea substanţelor amare, de aromă şi polifenolice din hamei;  definitivarea compoziţiei chimice a mustului prin inactivarea enzimelor;  sterilizarea mustului;  evaporarea surplusului de apă şi atingerea concentraţiei în extract a mustului specifică sortimentului de bere produs;  formarea de substanţe reducătoare şi de culoare;  eliminarea unor substanţe cu sulf;  coagularea unor substanţe cu azot şi a complexelor proteine-polifenoli şi intensificarea stabilizării naturale a viitoarei beri. Stabilizarea mustului de malt: Fierberea stabilizeaza mustul astfel incat sa fie prevenite schimbarile necontrolate care au loc in timpul proceselor urmatoare. Sterilizarea: Mustul nefiert poate contine numeroase microorganisme, in special bacterii lactice introduse cu maltul, ce trebuie sa fie distruse pentru a mentine controlul la fermentare si deci calitatea produsului finit. Aceste microorganisme sunt distruse in cateva minute la temperaturile de fierbere a mustului, de exemplu la 102 – 103 oC. Inactivarea enzinmelor: Daca enzimelor amilolitice prezente in plamada li s-ar permite sa treca in continuare la fermentare, ar avea loc simultan fermentarea si amiloliza, ceea ce ar conduce la o bere complet fermentata, cu o valoare nutritiva scazuta. Astfel, modul normal de control al zaharului rezidual si a fermentescibilitatii berii, prin controlul compozitiei mustului in fabricilede bere s-ar fi pierdut. Unul sau doua minute de fierbere sunt suficiente pentru a produce inactivarea acestor enzime. Reactiile calciu – fosfat: O alta reactie care ajuta la stabilizarea produsului finit este reactia dintre calciu, prezent in apa de plamadire si fosfatii, proveniti din malt. Aceasta reactie, eliberand acidul sulfuric, coboara valorile de pH alemustului de la 5,5 la 5,2, asigurand astfel un pH coborat in berea finita si marindu-i astfel stabilitatea proteica. Schimbarea pH-ului are ca efect favprozarea precipitarii proteinelor asa cum sunt α si β globulinele care au puncte izoelectrice la 5,0 si respectiv 4,9. Este obisnuita prectica adaugarii de acid sulfuric in must, in faza de fierbere, pentru a atinge reducerea de pH darita. Aceasta tehnica este folosita in particular atunci cand apa folosita la plamadire are un continut ridicat de hidrati de carbon. Reactii de aroma - Reactii de caramelizare si de brunificare In timpul fierberii, culoarea evolueaza progresiv, chiar in absenta aerului. Prezenta aerului mareste inchiderea la culoare a mustului cu 50 % in aceasta faza.

82

Reactiile care conduc la aceasta schimbare de culoare sunt foarte complexe. In mare parte culoarea se datoreaza probabil reactiilor de brunificare clasice dintre componentele carbonilice (zaharuri reducatoare)sigrupele amino cu formare de substante complexe, in particular furfurol aldehide si reductone generale. Aceste reductonereactioneazacu gruparile amino suplimentare pentru a forma aldehide ce poseda ele insele aroma caracteristica. Pot insa reactiona si in mod particular atunci cand ele sufera condensari in prezenta aminoacizilor suplimentari,rezultand melanoidine cu greutate moleculara mare. A fost demonstrat faptul ca actiunea glicinei, alaninei, valinei si leucinei produce un sir de arome de paine, malt si bere. Oxigenul joaca un rol major in aceasta condensare finala care produce culoarea si aroma specifica mustului fiert. Experimentarile efectuate au demonstrat faptul ca in prima etapa se formeaza premelanoidine fara schimbarea de culoare, dar aceasta schimbare de culoare are loc daca exista o patrundere brusca de oxigen. Situatia la fierberea mustului este chiar mai complicata datorita posibilitatii, specifica cazanelor incalzite direct, de caramelizare reala, de exemplu aminoacidul catalizeaza degradarea zaharului fara o incorporare de azot semnificativa. Suplimentar, exista posibilitatea de oxidare a polifenolilor, care produce inchiderea culorii mustului. Separat de aparitia diverselor aldehide, alcooli si acizi organici, in timpul procesului de fierbere, schimbarea principala care poate fi analitic urmarita ca rezultat a procesului de plamadire – zaharificare - fierbere, este reducerea continutului de aminoacizi din mustul de malt cu cca. 50 mg/ litru. - Eliminarea prin evaporare a aromelor nedorite: Este aproape clar ca distilarea joaca un rol vital in indepartarea aromelor nedorite din must si de asemenea in prevenirea formarii lor in uts. Aceasta a fost dovedita prin insuccesul sistemelor de fierbere continua a mustului, care folosesc dispozitive de incalzire inchise. Mustul nefiert insusi contine un sir de substante volatile care deriva din orz si din procesul de maltificare. La fierberea mustului, proteinele sunt denaturate si elibereaza componenti sulfhidrici. In timpul reactiei Maillard aldehidele superioare asa cum sunt propionaldehidele si furfurolul sunt eliberate in must. Este evident ca fara a avea loc distilarea, reactiile pot decurge intre substantele volatile si evolatile asa cum sunt zaharurile reducatoare si reductonele. Se formeaza astfel componenti relativ nevolatili cu aroma nedorita. Pana in prezent, acestui aspect al procesului de fierbere a mustului i s-a acordat o atentie foarte mica, in special atunci cand pragul aromei unor aldehide superioare, de exemplu izobutiraldehida, este de 1 ppm. Retinerea acestor substante in lichid este rezultatul distilarii neadecvate si prin urmare a incorporarii lor in produsele condensarii melanoidinice, care produc arome nevolatile.

83

Reactiile hameiului Odata cu aparitia extractelor de hamei preizomerizate care pot fi aplicate direct in berea finita, fierberea hameiului in must nu mai este esentiala. Izomerizarea: Izomerizarea acizilor α in mustul de malt este un proces relativ lent, care necesita cateva ore pentru a fi complet si apare ca o reactie de ordinul 0, cu o rata a izomerizarii de 8 mg/ litru x h. Deoarece solubilitatea humulonilor este mai slaba decat a izohumulonilor – 50 mg/ litru la 25 oC in comparatie cu peste 200 mg/ litru – exista tendinta pentru acizii α neconvertiti de a ramane in hamei, daca perioada de fierbere nu este suficient de lunga. Rata de izomerizare este mai reduca la pH coborat si deci va scadea in timpul proceselor de fierbere. Extractia substantelor amare din hamei: Se considera ca extractia acizilor α din hamei este o problema. S-a observat faptul ca in timpul a 45 de minute de fierbere, continutul de acizi α al mustului nu scade in ciuda cresterii nivelului izohumulonilor. Aceasta indica un echilibru intre rata estractiei, pe de o parte si ratele izomerizarii, pe de alta parte. Extractia acizilor α este o functie intre diferenta de concentratie in acizi α (din hamei si must) si coeficientul de transfer de masa. Ultimul factor este in functie de turbulernta sistemului, care la randul ei depinde de inaltimea coloanei de must si sistemul de incalzire. Aceasta explica extractia redusa a acizilor α produsa in laborator si in fierbatoarele statiilor pilot. Alte aspecte ale hameierii: Intregul subiect al amarelii mustului cu hamei este desigur extrem de complex, implicand un intreg rand de substante asa cum sunt: humulonii, lupulonii, acizii humulinici, etc. Este evident ca pierderile care au loc in prima parte a fierberii prin oxidarea substantelor amare din hamei, in special a lupulonilor si humulonilor. Aceasta nu reduce totusi proportional amareala, deoarece unele produse ale oxidarii sunt ele insele amare. Reactia proteine – substante amare: Exista o reacrie inevitabila de absorbtie atat a humulonilor cat si a izohumulonilor de catre proteine, care conduce la o pierdere de valoare amara. Trubul contine aproximativ 0,1 % izohumulon si 0,25 % humulon, exprimat ca procent de valoare amara la 100 parti proteina. Pierderea valorii amare a hameiului in timpul fierberii: S-a constat ca in general 25 – 30 % din rasinile de hamei si derivati sunt pierderi in hameiul consumat si 25 – 40 % in trub. Procentul de pierderi din hameiul consumat poate fi recuperat prin extractie alcalina si reintoarcerea in must. Aceste cifre mari include o varietate larga de substante . Distilarea uleiurilor volatile din hamei: Uleiurile din hamei contin o gama larga de substante - in principal hidrocarburi cu greutate moleculara mare – care vor contribui la aromarea ridicata a berii, daca vor ramane in solutie. Intamplator multe dintre aceste substante, asa cum este mircenul, sunt volatile in abur si sunt indepartate din must in timpul procesului de fierbere, intr-un procent ce depinde de compozitia chimica si de gradul de evaporare.

84

Acesti componenti – care sunt in general hidrocarburi de tipul monoterpenelor si sesquiterpenelor – include o varietate larga deesteri, α cetone si alcooli superiori. Hidrocarburile care contribuie probabil la formarea aromei majore a uleiului de hamei sunt : mircenul, α pinenul, γ cimenul, cariofilenul si limonenul. Cele mai semnificative fractiuni sunt hidrocarburile sesquiterpenice care se schimba considerabil de la o varietate de hamei la alta. Este semnificativ faptul ca humulenul care are o aroma placuta, este o hidrocarbura C15 care are presiunea de vapori in jur de 5 bar la 100oC, in timp ce pimenul, mircenul si limonenul sunt hidrocarburi cu C10 cu presiunea de vapori de 100 bar la 100oC. Ca efecte secundare la fierberea mustului de bere se constata o inchidere de culoare a acesteia, formarea de substante reducatoare cu actiune protectoare fata de oxidare si crestera aciditatii mustului. Unul din obiectivele principale ale operaţiei de fierbere a mustului cu hamei este coagularea compuşilor proteici. Taninul este un factor chimic având o deosebită importanţă în derularea procesului de coagulare proteică. Provenind din malţ sau din hamei, taninul se combină cu substanţele azotate, atât cu cele foarte complexe - proteinele, cât şi cu primii produşi de scindare ai acestora – macropeptidele, din care apoi rezultă albumozele şi peptonele. Taninul este o substanţă deshidratantă, având el însuşi proprietăţi coloidale şi fiind încărcat negativ din punct de vedere electric. Se combină de preferinţă cu substanţele azotate având sarcina electrică pozitivă, pe care le deshidratează şi apoi le coagulează. Combinaţiile albumino - tanice sunt solubile la cald şi insolubile la rece. Flobafenele, taninurile oxidate, formează asociaţii insolubile atât la cald, cât şi la rece. Acestea sunt insolubile şi pot să provoace cu uşurinţă tulburarea berii. S-a constatat că proteinele sunt eliminate în cantităţi crescânde prin combinarea cu taninul, însă numai într-o anumită proportie, până la stabilirea unui echilibru. Formarea combinaţiilor albumino - tanice la fierbere este favorizată de valori de pH cât mai mici. Cantitatea de tanin rămasă în soluţie este cu atât mai mare cu cât pH-ul mustului este mai mare, deoarece extracţia din malţ şi din hamei este favorizată de valori mari ale pH-ului. Coagularea proteinelor din must este însă un fenomen independent de prezenţa taninurilor şi se produce chiar dacă se realizează fierberea fără hamei. De asemenea, coagularea se produce chiar şi fără taninul din malţ. Principala influenţă a taninului este aceea că scade solubilitatea substanţelor azotate, fie că acestea sunt proteine propriu - zise, fie molecule parţial degradate - albumoze şi peptone. Un alt fenomen specific ce are loc la fierberea mustului este formarea melanoidinelor. Intensitatea procesului este însă mult mai mică decât la uscarea malţului. Aminoacizii bazici sunt implicaţi în reacţia Maillard şi se observă o scădere a concentraţiei în histidină, lizină şi arginină. Hameiul compensează însă o parte din aceste pierderi. Se formează astfel melanoidine colorate, aldehide şi compuşi cu azot heterociclici.

85

Hameiul adăugat la fierbere conferă mustului un gust amar şi o anumită aromă, ca urmare a solubilizării substanţelor amare şi respectiv a uleiurilor eterice. În afară de aceasta hameiul favorizează precipitarea proteinelor şi asigură o anumită conservabilitate berii finite. Metodele de fierbere a mustului sunt: fierberea conventionala, fierberea la presiune joasa si fierberea la presiune ridicata. Fierberea mustului este operatia care reprezinta principalul consum de energie termica in sala de obtinere a mustului. Unul din obiectivele principale ale operaţiei de fierbere a mustului cu hamei este coagularea compuşilor proteici. Mustul conţine substanţe azotate solubilizate, însă o parte dintre acestea nu sunt permanent solubile. Aceste substanţe pot conduce la apariţia de tulburare în berea finită. De aceea ele trebuie eliminate prin coagulare, care este în fond o primă purificare a mustului. Coagularea se realizează sub forma unor flocoane mai mult sau mai puţin voluminoase, acestea antrenând prin precipitare diverse alte substanţe necoagulabile. In termeni tehnici, această floculare poartă denumirea de “ruptură”. Coagularea se produce în două etape:  iniţial are loc o reacţie chimică denumită denaturare, care se realizează prin deshidratarea proteinelor, iar acestea se menţin în suspensie numai datorită sarcinilor electrice;  urmează coagularea propriu - zisă, care constă in aglomerarea micelelor deshidratate. Principalii factori fizici care influenţează coagularea substanţelor proteice din must sunt următorii: a) pH-ul mustului; b) concentraţia mustului; c) durata fierberii; d) intensitatea fierberii. a) Cel mai important factor care influenţează procesul de coagulare a substanţelor proteice la fierberea mustului de malţ este pH-ul şi aceasta deoarece coagularea proteinelor se produce optim la punctul izoelectric. Cum în must sunt mai multe fracţiuni proteice, având puncte izoelectrice diferite, nu se poate vorbi de un pH optim bine definit. Punctul izoelectric al proteinelor din boabele de orz variază în intervalul 4,9 - 5,7. Se recomandă astfel ca fierberea să se realizeze la un pH cuprins în intervalul 5,2 - 5,4. La valori de pH mai mari de 5, cantitatea de proteine coagulate este aproximativ constantă, însă la valori de pH mai mici este redusă substanţial. Pe parcursul fierberii se inregistrează o scădere a pH - ului mustului. Scăderea de pH la fierberea mustului este de 0,2 unităţi şi este datorată în mare masură ionilor de calciu şi magneziu, alcalinităţii remanente, formării compuşilor Maillard, a reductonelor, adăugării de substanţe amare. b) Concentraţia mustului este un alt factor care influenţează coagularea. Se constată o coagulare cu atât mai puternică cu cât mustul este mai diluat. Acest

86

fapt se poate explica prin aceea că în musturile mai concentrate, cu o vâscozitate mai mare, prezenţa dextrinelor şi albumozelor se consideră ca având un efect de coloizi protectori. c) Durata fierberii influenţează procesul de coagulare. Se observă că cea mai intensă coagulare este după 25 de minute de fierbere. După 30 de minute, s-a adăugat hameiul, care însă nu a favorizat o coagulare deosebit de puternică. După 2 ore de fierbere, mustul mai conţine încă 2,40 mg de azot coagulabil, care rămâne aproximativ acelaşi şi după o fierbere prelungită. S-a observat că dacă se reglează durata fierberii funcţie de aspectul “rupturii”, la prelungirea acesteia mustul devine adesea mai puţin limpede. Dacă durata fierberii este prea mare, “ruptura” se poate rediviza. Durata normală de fierbere pentru obţinerea unei “rupturi” optime este de o oră. Chiar şi după 5 ore de fierbere, mustul mai conţine încă azot coagulabil. d) Intensitatea fierberii reprezintă agitarea şi violenţa mişcărilor care se produc la fierberea mustului. Intensitatea fierberii influenţează coagularea, însă nu şi denaturarea substanţelor azotate. In urma unui experiment în care mustul a fost menţinut timp de câteva ore la 90 -100oC, însă fără să fiarbă, s-a constatat apariţia trubului, însă nu şi a “rupturii”. Formarea bună a “rupturii “ la o fierbere intensă este datorată proprietăţilor tensioactive ale substanţelor proteice. Acestea se concentrează la suprafaţa bulelor de vapori, care au acţiune adsorbantă asupra substanţelor azotate. Prin această concentrare mare, substanţele proteice se aglomerează mai uşor. Fierberea sub presiune îmbunătăţeşte formarea “rupturii” datorită unei coagulari mai puternice, însă nu în măsura dorită. Odată temperatura de fierbere atinsă, aceasta continuă fără a provoca însă o agitaţie mai intensă. Taninul este un factor chimic având o deosebită importanţă în derularea procesului de coagulare proteică. Provenind din malţ sau din hamei, taninul se combină cu substanţele azotate, atât cu cele foarte complexe - proteinele, cât şi cu primii produşi de scindare ai acestora - albumozele şi peptonele. Taninul este o substanţă deshidratantă, având el însuşi proprietăţi coloidale şi fiind încărcat negativ din punct de vedere electric. Se combină de preferinţă cu substanţele azotate având sarcină electrică pozitivă, pe care le deshidratează şi apoi le coagulează. Combinaţiile albumino - taninice sunt solubile la cald şi insolubile la rece. Flobafenele, taninurile oxidate, formează asociaţii insolubile atât la cald, cât şi la rece. Acestea sunt foarte insolubile şi pot să provoace cu uşurinţă tulburarea berii. S-a constatat ca proteinele sunt eliminate în cantităţi crescânde prin combinarea cu taninul, însă numai într-o anumită proporţie, până la stabilirea unui echilibru. Formarea combinaţiilor albumino - tanice la fierbere este favorizată de valori de pH cât mai mici. Cantitatea de tanin rămasă în soluţie este cu atât mai mare cu cât pH-ul mustului este mai mare, deoarece extracţia din malţ şi din hamei este favorizată de valori mari ale pH-ului. Coagularea proteinelor din must este însă un fenomen independent de prezenţa taninurilor şi se produce chiar dacă se realizează fierberea fără hamei. De asemenea, coagularea se produce chiar şi fără taninul din malţ. Principala

87

influenţă a taninului este aceea că scade solubilitatea substanţelor azotate, fie că acestea sunt proteine propriu - zise, fie molecule parţial degradate - albumoze şi peptone. Fracţiunile proteice continuţe în must înaintea fierberii sunt următoarele:  albumina, coagulabilă la fierbere;  globulina, necoagulabilă la fierbere (şi care poate provoca tulburări în bere). Teoretic, ar trebui ca la fierberea mustului, albumina să fie degradată şi eliminată complet, ca de altfel şi  si -globulina (în afară de cazul în care acestea din urmă sunt într-un grad de degradare atât de avansat, încât se găsesc numai sub formă de peptide simple, lucru de altfel puţin probabil. Degradarea albuminei şi globulinei este începută la plămădire-zaharificare şi se continuă la fierbere. Ca urmare a modificărilor datorate degradării moleculelor proteice, solubilitatea în apă a substanţelor respective creşte, chiar dacă există asocierile proteina - tanin. In acelaşi timp scade tendinţa de denaturare a proteinelor, care favorizează eliminarea lor din soluţie. Eliminarea proteinelor din must este însă mult mai mică la fierbere decât la operaţiile de plămădire - zaharificare. Componentele proteice din mustul de malţ ce rezultă în urma fierberii sunt produşi de degradare ai -globulinei care s-au format pe parcursul fierberii şi au mase moleculare de ordinul a 30.000. In urma asocierii cu taninurile au rezultat agregate cu mase moleculare de ordinul a 40.000. Aceste agregate conţin 60 - 65 % din produşii de degradare ai proteinelor şi 35 - 40 % din tanin. Solubilizarea lor descreşte cu creşterea temperaturii, contribuind la formarea trubului la rece, fiind de asemenea foarte succeptibile la oxidare, deoarece conţin gruparea tiol (SH). Considerând suprafaţa mare a bulelor formate în must la fierbere, există clar posibilitatea absorbţiei oxigenului, care poate astfel oxida grupările SH din -globulina, care trece fără să precipite în must şi se regăseşte deci în bere. Un alt fenomen specific ce are loc la fierberea mustului este formarea melanoidinelor. Intensitatea procesului este însă mult mai mică decât la uscarea malţului. Amino - acizii bazici sunt implicaţi în reacţia Maillard şi se observă o scădere a concentraţiei în histidină, lizină şi arginină. Hameiul compensează însă o parte din aceste pierderi. Se formează astfel melanoidine colorate, aldehide şi compuşi cu azot heterociclici. La fierberea mustului se formează cantităţi apreciabile de astfel de compuşi, dar marea lor majoritate este eliminată în urma antrenării în vaporii de apă. Comparând cu cantitatea de compuşi heterociclici continuţi în malţul din care a provenit, se observă că mustul conţine numai 1/10 din aceştia. Fenomenul poate fi explicat prin faptul că pe parcursul fierberii procesul de eliminare a compuşilor heterociclici este mai intens decât cel de formare a acestora. Referitor la trubul la cald, denumit şi trubul grosier, variaţiile în compoziţia lui se datorează următorilor factori:  heterogenitatea compoziţiei materiilor prime;  procedeul de fierbere utilizat;

88

 instalaţiile folosite;  metoda de analiză utilizată. Cantitatea de trub la cald variază între 20 - 80 g / hl, pornind de la 150 400 g / hl trub umed. Mărimea particulelor trubului la cald variază între 30 80 m, iar compoziţia este următoarea:  umiditatea – 73 – 85%  substanţe proteice – 40 – 70%  substanţe amare – 10 – 20%  polifenoli – 5 – 10%  glucide – 4 – 8%  cenuşă – 3 – 5%  substanţe grase – cca. 12% Trubul la cald este considerat ca fiind majoritar un “trub de albumine”. In cazul antrenării în bere, trubul grosier nu înrăutăţeşte gustul, influenţa lui putând fi simtiţă numai la fermentare. Spre deosebire de trubul grosier, trubul fin, denumit şi trubul la rece, are o importanţă deosebită. Acesta se elimină mult mai greu din must şi transmite un gust amar berii, cunoscut sub denumirea de “gust de trub”. Trubul la rece se formează începând de la temperaturi mai mici de 70oC şi continuă să se formeze până la răcirea pentru însămânţare cu drojdie a mustului de malţ. Favorizarea formării trubului fin se poate realiza fie printr-o răcire rapidă, fie prin insuflare în mustul de malţ la răcirea de la 50oC la 25oC a unor gaze (aer sau hidrogen), aceste tratamente contribuind la flocularea în masa a trubului. Trubul la rece conţine sub 1 % din azotul total al mustului de malţ. Pe baza analizării compoziţiei în amino-acizii din structura proteinelor din trubul fin, s-a constatat că în compoziţia lui intră, alături de -globulina, o fracţiune din hordeina din boabele de orz. Trubul la rece reprezintă 5 - 30 g / hl must, 20 - 35% din cantitatea de trub la cald, iar compoziţia lui este următoarea:  umiditatea – 70 – 80%  substanţe proteice – 45 – 75%  polifenoli – 10 – 30%  glucide – 20 – 35%  cenuşă – 2 – 3% Fierberea convenţională Se realizează la presiune atmosferică, pe o durată de 2 ore, în cazanul de fierbere de diferite forme constructive: • cazan cu secţiune circulară; • cazan cu secţiune dreptunghiulară (instalaţii de fierbere Hydro - Automatic sau bloc). Pentru fierberea mustului se folosesc cazane de fierbere construite din tablă de cupru, oţel sau oţel inoxidabil, având capacitatea de 8÷9 hl/100 kg malţ

89

prelucrat. Cuprul prezintă un coeficient de conducţie cu 30% mai mare decât oţelul, însă ionii de cupru au acţiune negativă asupra calităţii şi stabilităţii berii. Pentru a se mări eficienţa fierberii se montează uneori şi serpentine de încălzire în interiorul cazanelor. Folosirea agitatoarelor se recomandă în special la încălzirea mustului, pentru a se evita supraîncălzirile locale şi închiderea la culoare. Pentru recuperarea căldurii vaporilor rezultaţi de la fierbere, se folosesc recuperatoare speciale denumite FADUKO, obţinându-se cu ajutorul lor apă caldă pentru secţia de fierbere. Fierberea sub presiune Prin creşterea temperaturii de fierbere, toate reacţiile fizico-chimice în must se desfăşoară mai rapid. Efectul temperaturii de peste 1000C conduce la creşterea vitezei de coagulare a proteinelor, dar şi la creşterea vitezei reacţiei Maillard. Fierberea la presiune joasă se poate realiza în instalaţii de diferite construcţii, care au închise în construcţie suprafeţe suplimentare de căldură de tipul fierbătorului interior şi al fierbătorului exterior. Fierberea la presiune ridicată se realizează în două tipuri de instalaţii: • instalaţii de fierbere la presiune ridicată cu destindere în mai multe trepte; în această instalaţie mustul este încălzit treptat cu vapori din prima treaptă de destindere şi ulterior, cu abur primar până la temperatura de 120÷1220C. Menţinerea la această temperatură variază între 4 şi 10 minute, după calitatea mustului obţinut. În ultimul vas de detentă se creează un vid de 0,1 bar; • instalaţii de fierbere la presiune ridicată cu destindere în două trepte în care se realizează preîncălzirea treptată a mustului în trei schimbătoare de căldură până la 1400C ( temperatură corespunzătoare presiunii de 6 bar), temperatură la care mustul este ţinut 5 minute. Mustul fiert trece treptat în două vase de depresiune cu scăderea temperaturii la 1200C şi apoi la 1000C. Vaporii rezultaţi din detentă sunt utilizaţi la preîncălzirea mustului. La fierberea mustului cu hamei se tine cont de dorma sub care se adauga hameiul (hamei conuri, pulberi şi extracte de hamei), cantitatea adăugată, divizarea acesteia pe porţiuni şi momentul în care se adaugă. Exemplu concret de diagrama de fierbere cu hamei I 30 minute

II 30 minute

A

III 10’

B 90 minute

90

A – începe fierberea tumultuoasă B – sfârşitul fierberii I – 40 % din cantitatea de hamei II - 30 % din cantitatea de hamei III - 30 % din cantitatea de hamei Hameiul se poate adăuga la fierbere în 1, 2, 3 sau chiar mai multe porţiuni, primele servind pentru amăreală, iar ultimele în special pentru aromă. Cantitatea de hamei adăugată la fierbere se stabileşte având în vedere următoarele: • conţinutul de substanţe amare al hameiului natural sau a produselor din hamei; • conţinutul în substanţe amare al berii finite; • pierderile în substanţe amare şi respectiv randamentele în substanţe amare de la must la berea finită; • rezultatele degustării pe baza cărora să se facă eventual corecţii. Referitor la amăreala berii finite trebuie arătat în primul rând faptul că berile blonde se hameiază mai intens decât cele brune, la care predomină aroma specifică de malţ. La berile blonde de culoare foarte deschisă ca şi la cele cu tărie alcoolică mai mare se foloseşte de asemenea o cantitate mai mare de hamei decât la cele cu extract primitiv mai scăzut. Conţinutul în extract determinat cu ajutorul zaharometrului în procente de masă (grade Plato sau Balling), serveşte ca bază pentru calculul randamentului fierberii. El trebuie să corespundă tipului de bere care urmează să fie produs. Gradul final de fermentare este un indice foarte important pentru aprecierea conţinutului mustului în glucide fermentescibile, servind ca bază în procesul de fermentare. Musturile pentru berea blondă trebuie să aibă un grad final de fermentare de 80 - 83%. Notiunea de „randament la fierbere” corespunde totalitatii substantelor provenite din malt, care au fost transformate si aduse la o forma stabila si care se regasesc in must. Randamentul la fierbere se calculează cu relaţia: Rf =

20 V  E p   20  0,96

m

100 , [%]

in care: V – volumul de must fierbinte, în hl; Ep – extractul mustului fiert, în procente masice;

 2200 -

densitatea mustului la 200C; m – cantitatea de măciniş corespunzator unei pe şarje, în kg; 0,96 – factor de corecţie care ţine seama de contracţia de 4% la răcirea mustului la 200C şi de borhotul de hamei prezent în must.

91

5. Separarea trubului la cald Mustul fiert cu hamei conţine în suspensie borhotul de hamei şi precipitatele formate în timpul fierberii mustului, trubul la cald sau trubul grosier. Borhotul de hamei, atunci când hameiul s-a utilizat sub formă de hamei floare se îndepărtează prin trecerea mustului prin separatorul de conuri de hamei. Dacă la hameiere s-a utilizat hamei măcinat sau pelleti, borhotul se separă concomitent cu separarea trubului la cald. Trubul la cald se poate separa prin sedimentare, centrifugare, filtrare sau separare hidrodinamică (în Whirlpool). Separarea hidrodinamică Whirlpoolul (sau Rotapool) Sarcina Whirlpoolului este sa separe trubul la cald. O buna separare a mustului la cald se realizeaza prin coagularea precipitatului tanino – proteine in timpul procesului de fierbere. In acest mod Whirlpoolul asigura sedimentarea acestui precipitat si evacuarea sa in conditii optime. Whirlpoolul este un vas cilindric închis, aşezat vertical, în care mustul cu trub este alimentat tangenţial. Forţele care acţionează la separarea trubului sunt forţa centrifugă şi forţele de frecare a lichidului de pereţii şi fundul vasului care orientează particulele de trub către centrul fundului vasului unde se acumulează depozitul de trub sub forma unui con, deasupra căruia mustul rămâne limpede. Alimentarea cu must se face tangenţial printr-un racord situat în treimea inferioară a înălţimii vasului, alimentare care imprimă mişcarea de rotaţie lichidului din vas sau printr-un racord situat pe fundul vasului pentru a preveni absorbţia de oxigen în must. Evacuarea mustului se face printr-un racord situat deasupra nivelului maxim al conului de trub. Mustul rămâne în Whirlpool circa 20÷40 minute. Mustul fabricat trebuie sa aiba anumite proprietati pentru a se produce efectul de Whirlpool si pentru a obtine musuturi limpezi. Se poate vorbi de un must cu probleme daca la Whirlpool nu se poate conta pe un rezultat satisfacator, caz in care trebuie cautate cauzele. Poate fi vorba de exemplu de o filtrare insuficienta. De asemenea, mustul poate suferi modificari calitative in cazul unei viteze neadecvate a sistemului de afanare sau in cazul unei dimensionari gresite a pompelor centrifugale. Criterii de dimensionare a Whirlpoolului: Timpul de pompare este definit de raportul diametru – inaltimea cazanului. Acesta trebuie sa se situeze intr-un domeniu de cca. 2,2 raport, care din pacate nu este respectat sau specificat intotdeauna. In cazul optim viteza de intrare trebuie sa fie de cca. 3,5 m / sec. Durata de pompare este de 8 – 15 min., in functie de raportul diametru / inaltime. Forma fundului recipientului este la libera alegere, este insa de preferat o podea neteda cu o inclinara usoara de 2% pentru scurgere. După evacuarea mustului care este trimis la răcire, trubul este evacuat cu o cantitate de apă de 1,5÷2% faţă de volumul mustului fiert, amestecul format din trub şi apă fiind trimis la filtrarea plămezii, după scurgerea primului must.

92

Pierderile de must cu trubul sunt de 0,3÷0,5% faţă de cantitatea de must fiert sau de 3÷3,5 l/100 kg malţ. Separarea centrifugală a trubului la cald se poate face atât cu separatoare centrifugale cu camere inelare, cât şi în separatoare centrifugale cu talere. Separatoarele centrifugale cu camere inelare lucrează la 4000 rot/min, spaţiul de depunere a trubului fiind de 60÷70 l. Funcţionarea este discontinuă, curăţirea lor fiind greoaie. Trubul este eliminat cu 70% umiditate, pierderile de must fiind mici. Separatoarele cu talere funcţionează cu descărcarea automată a trubului, la o turaţie de 6000÷7000 rot/min. Descărcarea trubului poate fi intermitentă sau continuă. Separarea centrifugală a trubului este costisitoare ca investiţie şi consum de energie, dar este rapidă. 6. Răcirea mustului Mustul cald, limpezit, trebuie răcit de la temperatura de 95-98ºC până la temperatura de însămânţare cu drojdie, adică:  5-7ºC -pentru drojdia de fermentaţie inferioară  10-15ºC -pentru procedeele rapide fermentare  12-18ºC -pentru drojdia de fermentaţie superioară Răcirea unei şarje de must trebuie să se facă într-un interval de timp de 50-90 minute. Cele mai utilizate şi mai eficiente utilaje pentru realizarea operaţiei de răcire a mustului sunt schimbătoarele de căldură cu plăci, care pot fi cu două zone de răcire sau cu o singură zonă de răcire. Răcitor cu două zone de răcire În prima zonă se realizează răcirea de la 95-98ºC la 20-25ºC, cu apă de la reţea (având temperatura de 10-15ºC), care se încălzeşte în urma schimbului de căldură cu mustul cald până la temperatura de 85-88ºC, constituind o sursă de apă caldă pentru secţia de fierbere a fabricii. În a doua zonă de răcire, mustul este răcit de la temperatura de 20-25ºC la temperatura de însămânţare cu drojdie. În această zonă răcirea se face cu apă glacială, care are la intrarea în răcitor temperatura de 0,5-2ºC iar la ieşire temperatura de circa 10ºC, fiind recirculată în instalaţia de producere a apei glaciale. Raportul dintre volumul mustului şi volumul apei necesare pentru răcire, în funcţie de zona de răcire, are următoarele valori: - pentru prima zonă de răcire: Vm 1 1  ... Va 1,1 2

- pentru a doua zonă de răcire:

93

Vm 1 1  ... Va 2 3 1

2

95-98ºC

20-25ºC

85-88ºC

20-25 ºC 6-8ºC 1-2ºC 10-15ºC 3

4

Schema de principiu a răcitorului cu două zone 1 –prima zonă de răcire; 2 –a doua zonă de răcire; 3 –rezervor de apă glacială; 4 –pompă pentru apă glacială. Presiunea de introducere a mustului în răcitor este de 2,5-3,5 bar (0,250,35 N/mm2). În figurile urmatoare sunt prezentate un schimbător de căldură cu plăci, cu două zone de răcire, în care se evidenţiază câteva aspecte constructive şi funcţionale ale acestui răcitor si câteva tipuri de plăci dintre cele mai utilizate.

Schimbător de căldură cu plăci cu două zone de răcire

94

1’ –plăci din prima zonă de răcire; 1” –plăci din a doua zonă de răcire; 2 – mecanism cu şurub de strângere a plăcilor; 3 –coloane pentru montarea plăcilor; 4 –intrare must fierbinte; 5 –ieşire must rece; 6 –intrare apă rece (10-15ºC); 7 –ieşire apă încălzită (85-88ºC); 8 –intrare apă glacială (1-2ºC); 9 –ieşire apă (10ºC).

Tipuri de plăci 1 –orificiu de trecere; 2 –garnitură de etanşare; 3 –locaş de fixare în cadru Răcitor cu o singură zonă Realizează răcirea cu apă glacială (având temperatura de 95-98ºC), care se încălzeşte în urma schimbului de căldură cu mustul pe care-l răceşte de la 9598ºC, la 6-8ºC. 1 95-98ºC 85-88ºC

6-8ºC 1-2ºC 10-15ºC 2

3

Schema de principiu a răcitorului cu o singură zonă de răcire 1 –zona de răcire; 2 –rezervor de apă glacială; 3 –pompă pentru apă glacială.

95

7. Separarea trubului la rece (limpezirea la rece a mustului) În procesul de răcire a mustului, sub 60C, acesta începe să se tulbure datorită formării unor precipitate fine care constituie trubul la rece sau trubul fin. Răcirea mustului la temperaturi mai mici de 30C, până la 0C, conduce la creşterea cantităţii de trub la rece. La temperatura de 0C cantitatea de trub la rece are valori de 15-30 g/hl, reprezentând circa 15-35 % din cantitatea de trub la cald. Este necesară îndepărtarea trubului la rece pentru o bună filtrabilitate şi o fermentare corespunzătoare a mustului. Trubul la rece se separă mai greu decât trubul la cald, datorită dimensiunilor mai mici ale particulelor, respectiv de 0,5-1 m. Separarea trubului la rece poate fi făcută prin diferite metode care diferă principial între ele şi care sunt mai mult sau mai puţin eficiente, aşa după cum se arată şi în tabelul următor. Procent de trub îndepărtat faţă de total trub la rece, [%] 45-50 50 75-85 60-65

Metoda de limpezire Sedimentare la rece Centrifugarea mustului rece Filtrare Flotaţie

Limpezirea prin sedimentare se face în linuri sau în tancuri de sedimentare, înălţimea stratului de must fiind de circa 1 m, timpul necesar desfăşurării procesului de limpezire în acest caz fiind de circa 12-16 ore. Forţa de cădere a particulelor de trub la rece este: Fp  V p  ( p  m )  g

[N]

în care: Vp – reprezintă volumul unei particule de trub la rece, [m3]; p – densitatea particulelor de trub la rece, [kg/m3]; m – densitatea mustului, [kg/m3]; g – acceleraţia gravitaţională, [m/s2]. Mustul dispersat se opune căderii particulelor de trub cu o forţă rezistentă: Fm   

w2  m  Ap [N] 2

în care:  – reprezintă coeficientul de rezistenţă a mustului, (  0,45); w – viteza de deplasare a particulelor de trub în must, [m/s]; Ap – aria proiecţiei particulei de trub pe planul perpendicular pe direcţia de deplasare, [m2].

96

Egalând forţa de cădere a particulei cu forţa rezistentă opusă de către must rezultă viteza limită de sedimentare ws: ws 

2  g V p  p  m    Ap m

[m/s]

Durata de sedimentare a unei particule aflate la înălţimea h este: 

h ws

[s]

Limpezirea prin centrifugare este utilizată mai rar datorită eficienţei separării relativ reduse în cadrul acestui procedeu. Limpezirea prin filtrare este cea mai eficientă şi se realizează utilizând filtre cu aluvionare. Consumul de kieselgur (diatomee) este de circa 50-100 g/hl must. Limpezirea prin flotaţie constă în separarea particulelor de trub prin ridicarea acestora într-un strat de spumă cu ajutorul bulelor de aer. Separarea prin flotaţie se realizează într-un tanc special de flotaţie. Aerarea mustului se face fi utilizând un tub Venturi, fie cu bujii ceramice poroase, fie prin utilizarea unui barbotor static. Spaţiul liber din tancul de flotaţie, necesar formării spumei, trebuie să fie de 30-35 % din volumul total al tancului, deci, volumul util al tancului de flotaţie este de circa 65-70 % din volumul total. Se recomandă ca înălţimea maximă a mustului din tancul de flotaţie să nu depăşească valoarea de 4 m. 8. Fermentarea şi maturarea berii Fermentarea este ultima etapă în procesul de obţinere a berii care influenţează în mod hotărâtor calitatea acesteia. Fermentarea mustului se realizează în două etape şi anume:  fermentarea primară, pe parcursul căreia are loc transformarea majoritară a zaharurilor fermentescibile în alcool etilic şi dioxid de carbon, ca urmare a procesului de fermentare alcoolică;  fermentarea secundară, pe parcursul căreia se continuă fermentarea extractului fermentescibil şi se produce saturarea cu dioxid de carbon a berii, precum şi limpezirea ei. Fermentarea mustului de bere reprezintă principala transformare a mustului în care are loc procesul de fermentaţie alcoolică a glucidelor fermentescibile, formându-se alcool etilic şi CO2, şi, în plus, o serie de produşi secundari de fermentaţie, care intervin în determinarea însuşirilor berii, fiind însoţită şi de degajare de căldură, aşa după cum rezultă şi din ecuaţia EmbdenMeyerhof-Parnas, specifică fermentării zaharurilor: C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + Q Viteza de fermentare a zaharurilor este influenţată de caracteristicile tulpinilor de drojdie, de starea fiziologică a culturii de drojdie, de cantitatea de

97

drojdie inoculată, de temperatura de fermentare, de compoziţia şi concentraţia în extract a mustului, de geometria vasului, de presiunea la care se desfăşoară procesul de fermentare, de fenomenele de convecţie în must, etc. Prin transformarea zaharurilor în alcool densitatea mustului scade, dinamica fermentaţiei putând fi urmărită prin măsurarea concentraţiei în extract a mustului cu ajutorul zaharometrului de tip Balling. Profunzimea fermentaţiei se exprimă prin gradul de fermentare, care se calculează: Gf 

e p  et ep

 100

[%]

în care: ep –reprezintă extractul mustului primitiv, [%]; et –extractul produsului fermentat în momentul determinării gradului de fermentare, [%]. Drojdia de bere apartine grupei ascosporogene, familia Saccharomycetaceae, genul Saccharomyces. Acest gen se distinge prin urmatoarele caractere:    

inmultirea celulelor se face prin inmugurire; formeaza cateodata pseudomiceliu; sporii sunt de obicei rotunzi sau ovali; fermenteaza intotdeauna alcoolic si nu asimileaza azotatii. Din punct de vedere al fermentarii exista:  drojdii de fermentatie inferioara (Saccharomyces carlsbergensis) care fermenteaza la temperaturi scazute, mergend chiar pana la 0 – 1 oC si care se depun pe fundul vasului la sfarsitul fermentatiei;  drojdii de fermentatie superioara (Saccharomyces cerevisiae) care fermenteaza la temperaturi ridicate (pot fermenta la temperaturi de chiar 10 o C) , iar la sfarsitul fermentatiei se ridica la suprafata lichidului. Drojdia de bere poate avea dimensiuni si forme diferite: este monocelulara, de obicei are forma rotunda sau ovala cu dimensiuni de 5 – 10 microni. Una din importantele proprietati ale drojdiei este capacitatea sa de floculare (aglutinare). Prin floculare se intelege acumularea celulelor de drojdie in flocoane mari, care imediat ce capata o anumita greutate se depun pe fundul vasului de fermentare. Drojdia de obicei in conditii normale de fermentare, floculeaza prea devreme, celulele nu vor mai produce fermentarea mustului, iar daca nu floculeaza la sfarsitul fermentatiei, berea ramane tulbure, produce greutati la filtrare si gustul sau va fi mai putin corespunzator. Se disting 4 categorii de floculari ale drojdiilor si anume:  drojdii foarte pulverulente unde aglomeratele se produc pana la circa 10 celule si de obicei se mentin in suspensie in bere;  drojdii pulverulente , unde aglomeratele merg pana la 1000 de celule si se formeaza in a doua treime a fermentarii;

98

 drojdii floculante in care aglomeratele contin mai multe mii de celule si se formeaza in a doua jumatate a fermentatiei;  drojdii foarte floculante. In acest caz flocularea se produce chiar de la inceputul fermentatiei, celulele ramanand lipite una de alta in timpul cat se multiplica. Drojdiile din prima si ultima categorie sunt inutilizabile. In practica au importanta cele din categoria a doua si a treia. Printre factorii care influenteaza flocularea drojdiei se mentioneaza:  sarcina electrica a celulei;  slabirea activitatii de inmultire;  slabirea activitatii de fermentare;  prezenta sarurilor in mediu care pot influenta valoarea pH – ului;  actiunea produselor de metabolism;  influenta bacteriilor;  varsta celulei;  cationii bi si trivalenti;  unii constituienti ai materiilor prime folosite. La fabricarea berii in multe tari se folosesc doua tulpini de drojdie:  una floculanta, care sedimenteaza repede, dand o bere limpede;  una pulverulenta, care depune mai greu. Cele mai folosite insa la fermentarea berii sunt drojdiile floculante. Drojdiile pulverulente se folosesc de obicei nu singure ci in asociatie cu cele floculante. Mustul de bere racit si aerat se insamanteaza automat cu o cantitate de drojdie de bere consistenta, raportul fiind de 0,7…1 l drojdie/1 hl de must de bere. Drojdia de bere sub forma de cultura pura este achizitionata in mod normal la inceperea activitatii fabricii de bere, pentru initierea fermentarii, sau ori de cate ori se produc disfunctionalitati la statia de culturi pure a fabricii. Culturile pure de drojdie de bere sunt furnizate numai de institute specializate, calitatea fiind atestată printr-un document eliberat de către furnizor. In caracterizarea morfologica si citologica a drojdiilor trebuie sa aibă in vedere următoarele aspecte : aspectul morfologic, mărimea celulei, raportul lungime/lăţime (grosime), capacitate de a forma spori, caracteristicile coloniilor gigant, viteza de reproducere, diferenţele imunologice cauzate de compoziţia pereţilor celulari ai drojdiilor de fermentaţie superioara si inferioara, diferenţele intre sistemele citocronice, caracteristicile electroforetice, durata unei generaţii. Degradarea drojdiilor este cauzata de o serie de factori printre care amintim: • lipsa unei cantităţi de Zn2+ in must, ceea ce influenţează negativ reproducerea ; • cantitatea excesiva de Fe2+ si Cu2+ din must; • cantităţi exclusive de trub fin in must; • spălarea îndelungata a drojdiilor, mai ales la temperaturi mai ridicate ;

99

• depozitarea îndelungata a drojdiilor, mai ales la temperaturi mai ridicate ; • lipsa ionilor de Ca2+ si a ionilor fosfat; • oxigenarea insuficienta a mustului. Consecinţele degradării drojdiilor sunt următoarele : • întârzierea începerii fermentaţiei; • formarea slaba a spumei si a crestelor; • incetarea premature a fermentaţiei, ceea ce conduce la un nivel ridicat de zaharuri fermentescibile in bere; • slaba aglutinare si sedimentare a drojdiei; • scăderea vitezei de creştere a drojdiilor, deci scăderea cantităţii de biomasa. 8.1 Fermentarea primară a mustului de malţ Procesul de fermentare a mustului începe cu însămânţarea acestuia cu tulpini de drojdie ce trebuie distribuite cât mai uniform în must. Cantitatea de cultură de drojdie necesară pentru inoculare este de 0,5-0,7 l cremă densă de drojdie / 1 hl must. Cultura de drojdie este dozată în circuitul mustului înspre fermentator prin intermediul unei pompe dozatoare sau cu o pară de însămânţare. Cultura de drojdie poate fi introdusă direct în fermentator sau întrun lin în care, mustul de malţ hameiat, rămâne circa 12-24 ore, timp în care se mai depune o parte a trubului la rece, împreună cu celulele moarte de drojdie. Fermentarea mustului prin metode convenţionale, în vederea obţinerii berii de fermentaţie inferioară, poate fi făcută în următoarele variante: - Fermentare la rece, caracterizată de temperaturi de însămânţare cu drojdie cuprinse între 5-6C şi temperaturi maxime de 8-9 C. În acest caz se obţine o bere de calitate foarte bună, cu o bună plinătate a gustului şi cu bune însuşiri de spumare. - Fermentare la cald, caracterizată de temperaturi de însămânţare cu drojdie cuprinse între 7-8C şi temperaturi maxime de 10-12 C. În aceste condiţii scăderea pH-ului mustului este mai rapidă, produsul finit (berea) având o plinătate a gustului şi însuşiri de spumare mai reduse, dar o foarte bună stabilitate coloidală. Durata fermentării primare este de circa 6-10 zile. Durata optimă de fermentare primară pentru berea de 12 % concentraţie în extract a mustului primitiv, de culoare deschisă, este de 7 zile. Durata de fermentare primară poate fi scurtată cu 1-2 zile dacă sunt utilizate tancuri cu convecţie puternică. În timpul desfăşurării procesului de fermentare primară se disting patru faze, respectiv: 1. La 15-20 ore după însămânţare cu drojdie, având loc, mai întâi, o degajare de CO2 la marginea vasului, apoi o acoperire a întregii cantităţi de must cu o spumă albă. În această fază drojdia se dezvoltă intens, iar extractul scade cu 0,1-0,2 % în fiecare zi. 2. Faza caracterizată de o degajare intensă de CO2 şi de formare a unui strat de spumă groasă (faza „crestelor joase”), durând 2-3 zile. Extractul scade cu 0,5-1 % zilnic.

100

3. Faza „crestelor înalte”, caracterizată de un proces de fermentare intens, fiind însoţită şi de o îndepărtare mai accentuată a răşinilor de hamei. Crestele de spumă capătă în această fază o culoare brună cu nuanţă cenuşie-murdară. Această fază durează 3-4 zile iar extractul scade cu 1-1,5 % zilnic. 4. Faza caracterizată de scăderea treptată a spumei, de inoculare a drojdiei şi de limpezire a berii. Această fază durează circa 2 zile, fermentarea primară considerându-se terminată când extractul mustului scade cu 0,1-0,2 % zilnic. La sfârşitul procesului de fermentare primară, berea tânără se acoperă cu un strat de spumă uniformă. 8.2 Fermentarea secundară şi maturarea berii În procesul de fermentare secundară şi de maturare a berii sunt continuate şi sunt aprofundate cele mai multe dintre transformările care au loc în timpul procesului de fermentare primară, respectiv au loc următoarele fenomene: - continuarea fermentării zaharurilor până la atingerea gradului corespunzător de fermentare; - saturarea berii cu CO2; - limpezirea naturală a berii; - maturarea berii. Fermentarea secundară a berii se realizează în două faze mai importante: 1. În condiţii aerobe (cu vasul deschis), timp de circa 24 ore. 2. În condiţii anaerobe (cu vasul închis), timp de 22-60 zile. În timpul fermentării secundare trebuie să se acumuleze în mediu o cantitate de 0,15-0,2 % CO2. Presiunea medie în tancurile de fermentare secundară, pentru berea cu extract iniţial de 12 %, trebuie să fie de circa 0,3-0,6 bar, pentru o temperatură a încăperii de 1-2 C. Vase pentru fermentarea şi maturarea berii Pentru fermentarea primară a berii sunt utilizate de obicei linuri de fermentare, închise cu capac, dar care lucrează la presiune atmosferică. Pentru fermentarea secundară sunt folosite tancuri metalice cilindrice orizontale sau verticale sau tancuri paralelipipedice din beton. Vasele de fermentare secundară lucrează la suprapresiune de circa 1 bar. În ultimii ani s-a generalizat utilizarea tancurilor cilindro-conice, de capacitate mare şi foarte mare, amplasate chiar în aer liber, în care se poate desfăşura fie numai una dintre operaţiile de fermentare fie ambele operaţii de fermentare. Linuri de fermentare Sunt de formă paralelipipedică şi pot fi deschise sau închise cu capac. Capacitatea totală a linurilor de fermentare este de până la 1000 hl iar capacitatea utilă este de 80-90 % din capacitatea totală. Înălţimea lichidului în lin nu trebuie să depăşească 2-2,5 m, pentru a se asigura o depunere corespunzătoare a drojdiei. Linurile sunt prevăzute cu sistem propriu de răcire.

101

Tancurile de fermentare Sunt de formă cilindro-conică (au corpul cilindric şi fundul conic). Raportul dintre diametrul şi înălţimea stratului de must în partea cilindrică a vasului variază între 1/1 şi 1/5. Raportul dintre diametrul şi înălţimea totală a stratului de must este 1/2 . Gradul de umplere a fermentatoarelor cilindro-conice este de 75 %. Dacă tancul cilindro-conic este utilizat pentru depozitarea la rece a berii, gradul de umplere a acestuia este de 92-95 %. Conducerea fermentaţiei mustului de bere se realizează, în principal, prin reglarea temperaturii mustului la anumite valori, în funcţie de stadiul de fermentare. În procesul de fermentare alcoolică a berii se degajă o cantitate de căldură de aproximativ 586,6 kJ / kg extract fermentat şi, deci, pentru menţinerea temperaturii la valori optime, cât şi pentru răcirea berii tinere la temperatura de sedimentare a drojdiei sau la temperatura de maturare, este necesară preluarea căldurii prin răcire. Răcirea tancurilor poate fi: - indirectă cu glicol-apă (răcit în prealabil într-o instalaţie frigorifică); - directă, cu NH3 lichid. Răcirea directă prezintă următoarele avantaje: economie de energie de 3040 %, control mai precis al temperaturii, folosirea compresoarelor la temperaturi mai ridicate (-5,...,-6 C), flexibilitatea sistemului. Tancurile cilindro-conice răcite cu glicol-apă au manta de răcire în care conductele pentru circulaţia agentului sunt orizontale, intrarea gliconului făcându-se pe la partea inferioară iar ieşirea acestuia pe la partea superioară. În cazul răcirii cu NH3 conductele din suprafaţa de răcire pot fi aşezate vertical, orizontal sau sub formă de spirală. Frecvent tancurile cilindro-conice au trei zone de răcire dispuse pe partea cilindrică şi o zonă de răcire pe suprafaţa conică, necesară depunerii drojdiei la sfârşitul procesului de fermentare primară sau pentru răcirea berii în vederea maturării. În figura de mai jos este prezentat principial un tanc de fermentare cilindro-conic, pentru care au fost făcute următoarele notaţii: 1 – fitinguri pentru presiune şi vid, 2 – aparat de înregistrare a temperaturii din fermentator, curenţi naturali de circulaţie a berii în fermentator, robinet pentru luat probe, 5 – manta pentru luat probe, 6 –gură de vizitare principală. Se recomandă ca volumul unui vas de fermentare primară să corespundă volumului unei şarje rezultate în procesul de fierbere a mustului, făcând astfel posibilă fabricarea diferitelor sortimente de bere, la anumite intervale de timp dorite de către producător.

102

Tanc de fermentare cilindro-conic Sursele de azot asimilabil de către drojdie ce se regăsesc în must sunt în principal amino-acizii, ionul amoniu şi într-o mai mică măsură di şi tripeptidele. Mustul mai conţine şi alti compuşi cu azot, reprezentaţi slab din punct de vedere cantitativ, aşa cum sunt: vitaminele, bazele purinice, pirimidinice şi derivaţii acestora. Principala sursa de azot asimilabil pentru drojdie o constituie însă aminoacizii. Modificările survenite în concentraţia amino-acizilor pot afecta metabolismul drojdiei şi deci, în final, calitatea berii. S-a stabilit că nu are loc o asimilare completă a amino-acizilor din must sub formă de proteine care intră în structura drojdiei. Asimilarea completă a amino-acizilor este dependentă în măsură mai mare de concentraţia totală de azot asimilabil din mediu, decât de concentraţia individuală a amino - acizilor. Nici ordinea în care sunt asimilaţi amino - acizii din must de către drojdie nu este afectată de concentraţia individuală a acestora. Concluzia este aceea că pentru anumiţi amino - acizi este esenţială menţinerea unei anumite concentraţii standard în must, pe când pentru alţi amino - acizi nu este importantă atât concentraţia acestora, cât participarea lor la compoziţia azotului asimilabil.

103

Funcţie de ordinea importanţei pentru drojdie, amino - acizii pot fi clasificaţi astfel: Clasa I Clasa a II-a Acid aspartic Izoleucina  Asparagina Valina  Acid glutamic Fenilalanina Glutamina Glicina Treonina  Alanina Serina Metionina Prolina ) amino - acizi ce pot afecta aroma berii

Clasa a III-a Lizina Arginina Histidina Leucina 

Clasa I include amino - acizi a căror concentraţtie nu are importanţă, putând fi consideraţi ca amino - acizi “neesenţiali” pentru drojdie. Ei sunt absorbiţi din must, dar pot fi sintetizaţi şi de drojdie. La inceputul fermentaţiei, aceştia provin în cantitate importantă din scheletul carbonat al amino - acizilor din mediu. Pe parcursul fermentării analogii ceto - acizilor sunt sintetizaţi plecând de la glucide. Conţinutul in amino - acizii din clasa a II - a este deosebit de important, în particular în momentul începerii procesului de fermentare, sinteza acestora fiind reprimată mai târziu, în stadiile ulterioare ale fermentării. Amino - acizii din clasa a III - a sunt deosebit de importanţi şi trebuie să provină în totalitate din must. O deficienţă în concentraţia acestor amino - acizi poate contribui la schimbări esenţiale în metabolismul azotat al drojdiei şi să afecteze în mod direct calitatea berii. Amino - acizii sunt absorbiţi de către drojdie într-o secvenţă stabilită, care este independentă de condiţiile de fermentare. Pe baza unor studii de cinetică a asimilării amino - acizilor din must de către drojdie, aceştia au fost grupaţi în patru grupe, funcţie de viteza de asimilare sau de dispariţie din must, valorile întregistrate fiind prezentate în tabelul urmator: Grupa A Arginina Asparagina Acid aspartic Acid glutamic Glutamina Lisina Serina Treonina

Grupa B Histidina Izoleucina Leucina Metionina Valina

Grupa C Alanina Glicina Fenilalanina Triptofan Tirozina

Grupa D Prolina

104

 Grupa de amino - acizi A este absorbită imediat şi este practic eliminată din must dupa 20 de ore de fermentare.  Grupa B este absorbită gradat pe parcursul fermentării, fiind eliminată din must după 2 - 3 zile de fermentare.  Grupa C este asimilată numai după completa asimilare a grupei A de către drojdie. In aceasta grupă este, de asemenea, inclus şi amoniacul.  Grupa D este formată numai din prolină, care practic nu este folosită niciodată de către drojdie în condiţii de anaerobioză. Mustul de malţ conţine amino - acizi şi peptide în raport de aproximativ 2 : 1. Pe parcursul fermentării, drojdia asimilează 40% din cantitatea iniţială de peptide. Asimilarea peptidelor de către drojdie începe aproape imediat după iniţierea fermentării, neînregistrându-se perioada de “lag”. Cantităţi mari de azot aminic în must conduc la valori mari ale azotului aminic rezidual în bere, ceea ce influenţeaza negativ stabilitatea biologică a berii respective. Azotul aminic rezidual corespunzător berii obţinute dintr-un must de malţ cu un conţinut ridicat de azot aminic este compus din amino - acizii grupei C, precum şi din prolină. In scopul asigurării unui nivel corespunzător necesar nutriţiei drojdiei, precum şi pentru evitarea obţinerii de azot aminic rezidual în berea finită, care poate contribui la dezvoltarea microorganismelor dăunătoare berii, se impune ca în mustul de malţ să existe o concentraţie optimă de azot aminic. S-a stabilit că drojdia se dezvoltă în mod aproximativ liniar la concentraţii în azot aminic de până la 100 mg / l. Cantităţi de min.100 mg / l de azot aminic asigură menţinerea unei drojdii viguroase, precum şi o viteză de fermentare maximă. In practică însă, concentraţia în azot aminic din must variază între 100 250 mg / l. Ceea ce este curios este că nivelul azotului asimilabil, chiar şi în mustul normal (cu concentraţie de 12%) este la limită. Se recomandă din această cauză concentraţii de 140 - 150 mg / l. Concentraţii de azot asimilabil mai mari decât valoarea necesară au un efect stimulator asupra fermentaţiei alcoolice. Considerând că factorii de creştere asociaţi şi toate celelalte condiţii nu sunt limitate, în prezenţa unui exces de azot drojdia se va dezvolta şi va fermenta la parametrii maximi. In ceea ce priveşte excesul azotului aminic din mustul de malţ asupra fermentării, se admite că la valori de peste 220 ppm azot aminic nu se mai înregistrează creşterea drojdiei. In momentul încetării creşterii drojdiei fermentaţia nu se opreşte, rămânând un rest de azot aminic care mai poate fi utilizat, respectiv 50 - 60 mg / l, la care se adaugă prolina. Pe parcursul maturării berii, drojdia care rămâne în suspensie liberează în mediu o serie de produşi simpli, printre care şi acizi nucleici şi amino - acizi. Astfel, pe parcursul a 12 săptămâni de fermentare secundară, cantitatea de azot aminic liber în bere creşte de cca. 35 de ori.

105

Eliminarea produşilor amintiţi în bere este în relaţie cu concentraţia drojdiei, cu temperatura şi cu durata de maturare şi se manifestă cu predilecţie în cazul amino - acizilor alanina, tirozina şi valina. Cantităţile de amino - acizi eliberate în bere nu depăşesc câţiva ppm şi evoluţia concentraţiei acestor amino acizi poate fi urmărită în scopul stabilirii evoluţiei procesului de maturare şi a stării fiziologice a drojdie. Vitaminele din mustul de malţ, în special tiamina şi biotina, constituie factori de creştere pentru drojdie. Considerând un mediu sintetic compus din substanţe hidrocarbonate şi azotate uşor asimilabile şi completat cu substanţele minerale indispensabile, drojdia nu se multiplică atunci când doza de însămânţare este minimă. Atunci când doza de drojdie de însămânţare este mare, drojdia se poate multiplica, aceasta datorită celulelor moarte care cedează în mediu o cantitate suficientă de aşa numiţii “factori de creştere”, sau factori “bios”, care sunt continuţi de celulele de drojdie. Mustul de malţ conţine întotdeauna cantitatea suficientă de factori de creştere necesari multiplicării şi fermentării drojdiei. Concentraţia de biotina şi tiamina scade pe parcursul fermentării mustului, iar conţinutul de riboflavina şi acid pantotenic poate chiar să crească. Drojdia poate să asimileze bazele şi nucleozidele şi eliberează în mediu nucleotide. Concentraţia de derivaţi de acizi nucleici în bere este de 100 400 mg / l. Nucleotidele, mai ales GMP şi IMP, sunt substanţe modulatoare de aromă. In concentraţiile în care sunt întâlnite în bere, influenţa asupra gustului berii este incertă, în această privinţă existând numeroase păreri contradictorii. Diacetilul este folosit in numeroase cazuri drept un indicator de maturare a berii, datorita determinarii sale simple prin metode analitice cunoscute, cat si datorita faptului ca permite explicarea si intelegerea formarii si degradarii numerosilor componenti care se comporta in mod similar diacetilului si afecteaza negativ aroma berii. Diacetilul se formeaza extracelular prin decarboxilarea oxidativa a acetolactatului, neutru din punct de vedere organoleptic. Celulele active de drojdie degradeaza acetolatatul printr-un proces de reducere enzimatica, cu formare de acetoina, al carei prag perceptibil de gust este de 3,0 mg / litru. Pentru a preveni transformarea permanenta a acetolactatului la stadiile de dicetona corespunzatoare, precursorii trebuie degradati inainte de faza de filtrare a berii. Continutul total de diacetil, dupa transformarea prealabila a tuturor percursorilor diacetilului, se poate determina, de exemplu, prin cromatografie in faza gazoasa. Se determina diacetilul total, care cuprinde doua componente:  diacetilul liber;  α – acetolactatul (transformat, exprimat in diacetil).

106

8.3 Factorii care influenteaza formarea diacetilului atunci cand fermentarea primara se realizeaza in reactoare cilindro – conice  musturile provenite numai din malt, in momentul inocularii cu drojdia de bere, trebuie sa contina minimum 20 mg azot α – aminic / litru;  la malturile bine dezagregate (solubilizate), valorile se inscriu intre 20 – 25 mg azot α – aminic / litru de must sau altfel spus, 150 mg azot α – aminic / 100 g de malţ, substanta uscata;  in ceea ce priveste continutul de oxigen dizolvat, valoarea de 8 mg O 2 / litru de must se pare ca reprezinta cel mai favorabil efect asupra potentialului de formare a diacetilului pe parcursul fermentarii. Se cunoaste ca musturile cu un continut scazut de oxigen prezintă formarea unei cantitati duble de diacetil, comparativ u musturile aerate normal;  un continut de oxigen dizolvat mai mare de 8 mg / litru face posibila si cresterea continutului de diacetil;  in cazul reactoarelor cilindro – conice, atunci cand se utilizeaza o a doua aerare a mustului, in timpul pomparii de la vazul de flotatie la reactorul cilindro – conic, se asigura un continut de oxigen in reactorul plin cu must de 2,8 mg / litru;  dependenta continutului total de diacetil in functie de aerarea mustului este urmatoarea: Efectul oxigenului asupra continutului de diacetil Perioada 0,8 mg O2 / litru 8,0 mg O2 / litru Reactorul cilindro – conic plin 0,03 0,15 Prima zi de fermentare 0,25 0,22 A doua zi de fermentare 0,44 0,36 A treia zi de fermentare 0,60 0,45 A patra zi de fermentare 0,74 0,43 A cincea zi de fermentare 0,85 0,40 A sasea zi de fermentare 0,90 0,32 A saptea zi de fermentare 0,80 0,20  echilibrul substantelor minerale din must joaca, de asemenea, un rol important in desfasurarea procesului de fermentatie. Referitor la zinc, se poate afirma ca valoarea continutului de zinc nu trebuie sa fie mai mica de 0,15 mg / litru de must. Valori de zinc mai scazute produc perturbatii in procesul de fermentatie si, ca o consecinta, produc cresterea continutului de diacetil total;  atentie deosebita trebuie acordata influentelor toxice ale continutului de cupru si de nitrati. Efectul toxic al cuprului se se observa la valori mai mari de 1,5 mg / litru de must. Trebuie avuta in vedere posibilitatea de transformare a nitratilor in nitriti in timpul fermentarii. De aceea, este recomandata folosirea la plamadire a apei „moi”, fara duritate;  conditiile impuse drojdiei sunt: o capacitate redusa de formare a diacetilului;

107

o capacitate maxima de reducere a diacetilului format;  influenta tulpinii de drojdie asupra cantitatii de diacetil format la fermentare, poate fi prezentata astfel: Perioada recoltarii de probe A reactorul cilindro – conic plin prima zi de fermentare a doua zi de fermentare a treia zi de fermentare a patra zi de fermentare a cincea zi de fermentare a sasea zi de fermentare a saptea zi de fermentare

0,10 0,15 0,36 0,57 0,65 0,56 0,45 0,30

Tulpina de drojdie B C 0,15 0,15 0,20 0,18 0,27 0,25 0,30 0,45 0,28 0,83 0,26 0,89 0,23 0,81 0,20 0,70

 exista o dependenţă lineara intre drojdia de inoculare si cantitatea maxima de diacetil format. Se considera ca valoarea normala de celule de drojdii la inocularea mustului in reactorul cilindro – conic este de 20 – 22 x 106 / ml;  refolosirea drojdiei si implicatiile acestui fenomen asupra continutului total de diacetil format in timpul fermentarii pot fi exemplificate astfel: Perioada recoltarii probelor reactorul cilindro – conic plin prima zi de fermentare a doua zi de fermentare a treia zi de fermentare a patra zi de fermentare a cincea zi de fermentare a sasea zi de fermentare a saptea zi de fermentare

Numarul de reutilizari ale drojdiei 1 2 3 4 0,08 0,10 0,10 0,15 0,15 0,16 0,28 0,36 0,21 0,26 0,35 0,51 0,19 0,36 0,47 0,65 0,18 0,33 0,45 0,71 0,18 0,29 0,39 0,60 0,14 0,26 0,32 10,52 0,12 0,23 0,28 0,40

 printr-un numar mare de refolosiri ale drojdiei de bere se observa urmatoarele: o cresterea continutului total de diacetil format; o valoarea maxima a conţuinutului de diacetil se inregistreaza mai repede; o valoarea continutului total de diacetil este mai mare la trecerea de la fermentarea primara la fermentarea secundara, aspect ce se traduce prin dificultati in timpul procesului de maturare a berii;  in cazul fermentarii in reactoare cilindro – conice se recomandă trei refolosiri succesive ale drojdiei;  corelatia dintre temperatura de fermentare si continutul total de diacetil, poate fi prezentata astfel:

108

Perioada de recoltare a probelor reactorul cilindro – conic plin prima zi de fermentare a doua zi de fermentare a treia zi de fermentare a patra zi de fermentare a cincea zi de fermentare a sasea zi de fermentare a saptea zi de fermentare

Temperatura de fermentare, oC 9 10 12 0,12 0,17 0,15 0,16 0,19 0,39 0,25 0,39 0,75 0,31 0,55 0,55 0,26 0,45 0,39 0,22 0,34 0,30 0,19 0,28 0,24 0,16 0,23 0,18

 odată cu cresterea temperaturii, creste continutul total de diacetil in bere;  infectia cu Pedioccus cerevisiae si Pediococcus damnosus (capabila sa se produca in timpul fermentatiei primare), conduce la cresterea continutului de diacetil in bere;  in faza de fermentare, in mediu se afla suficiente celule de drojdie care contribuie la formarea de diacetil, astfel ca in faza de fermentatie secundara sa se inregistreze un continut total de diacetil de 0,10 – 0,12 mg / litru de bere. Se sugereaza urmatoarele directii de prelucrare optima a berii in faza de fermentare in reactorul cilindro – conic, pana la transferul la fermentatia secundara:  asigurarea unui continut de azot alfa aminic de min. 20 mg / litru de must, prin amestecarea unor diferite loturi de malt;  aerarea intensiva in timpul flotatiei, astfel incat continutul de oxigen dizolvat in must sa atinga valoarea de 8 mg / litru;  in timpul pomparii mustului in reactorul cilindro conic trebuie sa se realizeze o a doua aerare, astfel ca nivelul oxigenului dizolvat in reactor sa atinga nivelul de 2,8 mg / litru;  folosirea unei culturi de drojdie cat mai adecvata, selectionata in urma unor testari preliminare;  doza de inoculare de 20 – 22 x 106 celule / ml de must si maximum trei refolosiri succesive ale drojdiei;  respectarea temperaturilor pe fiecare faza in cadrul etapei de fermentare primara, astfel: o la inoculare: 6 – 7oC; o la fermentare (reactor cilindro – conic): 9oC; o la transferul catre faza de fermentare secundara: 6oC;  aplicarea unei proceduri adecvate, riguroase, eficiente si flexibile de curăţare si dezinfectare, pentru prevenirea oriecarei infectii;  parcurgerea acestor etape duce la un continut de diacetil de 0,15 – 0,25 mg / litru de bere, considerat acceptabil in aceasta faza;  la realizarea transferului berii din reactorul cilindro – conic in vasul de maturare, trebuie sa se iba in vedere doua variante de lucru:

109

 transferul berii cu un extract rezidual care sa nu difere de gradul final de fermentare cu mai mult sau mai putin de 10 %;  daca berea „tânără” se transfera cupajata cu 15% creste, trebuie sa se aiba in vedere realizarea unei omogenizari cat mai intime intre bere si creste (grad de fermentare de 30%). Evolutia diacetilului in fazele de maturare si depozitare a berii Etape de fermentare secundara, in cazul transferului unei beri fermentate in reactor cilindro conic, cuprinde:  faza de maturare;  faza de racire si stabilizare. La berea „tanara”, cu un continut de celule de drojdie de 12 – 15 x 106 / ml, fie ca se transfera cupajata cu creste, fie pe baza valorii extractului rezidual, trebuie sa se respecte urmatoarele conditii:  repartizare cat mai omogena posibil in vasele de depozitare;  asigurarea unei temperaturi de 5oC timp de 10-14 zile, pentru realizarea unei descompuneri rapide a diacetilului;  la sfarsitul perioadei mentionate se determina continutul de diacetil in bere si daca nu este atinsa limita de 0,12 mg / litru, se extinde perioada de maturare;  daca pentru continutul total de diacetil se obtine insa valoarea de 0,10 – 0,12 mg / litru, se intensifica racirea vasului, astfel ca in timp de 7 zile sa se atinga o temperatura de 0 ... –1oC, asa numita temperatura de stabilizare, la care berea stationeaza urmatoarele 14 zile;  cu patru zile inainte de filtrare, berea va fi examinata cu privire la urmatorii parametri: o continut total de diacetil; o gradul final de fermentare; o continutul de substanta amara; o pH – ul; o culoare, gust;  continutul de diacetil al berii in decursul fazelor de maturare, racire, stabilizare are urmatoarele valori: Faza tehnologica -berea la transfer -dupa 2 zile -dupa 4 zile -dupa 6 zile -dupa 10 zile -dupa 12 zile -dupa 19 zile -dupa 27 de zile -dupa 35 de zile

Diacetil total, mg / litru 0,25 0,20 0,17 0,15 0,12 0,10 0,07 0,05 0,04

Nr. de celule / ml

Temperatura, oC

13,5 x 106 5,5 x 106 2,1 x 106 1,1 x 106 0,6 x 106 0,12 x 106

+6 +5 +5 +5 0 -1 -1

110

 datorita fermentaţiei secundare sau a posibilitatii infectarii cu Pediococcus, nivelul continutului total de diacetil poate ramane la o valoare ridicata, chiar dupa parcurgerea intregii etape de maturare si stabilizare. Se cunosc cateva variante cu aplicabilitate eficienta in practica, pentru tratarea loturilor de bere cu continut ridicat de diacetil total. Acestea sunt:  procedura rapida de maturare: o incalzirea berii la 20oC (folosind un schimbator de caldura cu placi); o amestecare cu creste 10%, la un grad de fermentare de 30%; o in acest mod berea se mentine 3 zile, dupa care este supusa racirii; o berea astfel tratata devine apta pentru vanzare dupa 7 zile si in orice caz se cupajeaza cu o bere fermentata normal (din motive de ordin senzorial); o in cazul infectiilor cu Pediococcus, berea se filtreaza inainte de incalzirea la 20oC;  amestecarea berii cu continut ridicat de diacetil cu creste, dar la temperaturi scazute: o se recomanda filtrarea berii inainte de cupajare cu creste, pentru eliminarea eventualelor infectii, cat si a drojdiei remanente, cu un posibil efect negativ asupra aromei; o se utilizeaza creste, care dispun de cel mai bun potential pentru fermentare si descompunerea diacetilului, in cantitate de 10% si un grad de fermentare de 30%; o se procedeaza, apoi, asemanator ca in cazul precedent. Transferul berii la fermentarea secundara se face cu un continut net de diacetil de 0,15 – 0,25 mg / litru, in continuare avand loc degradarea diacetilului rezidual, in al cincilea moment al fazei de maturare. Sunt cunoscute si doua metode de tratare a berilor bogate in diacetil, una din ele bazandu-se pe o degradare rapida la temperatura de 20oC, iar cealalta urmareste o degradare mult mai lenta dar mai atent controlata, la 5oC. 8.4 Recoltarea şi refolosirea drojdiei Drojdia depusă pe fundul vasului de fermentare, se antrenează cu apă potabilă şi se colectează într-un rezervor cărucior de 200 litri, amplasat în secţia de fermentare secundară la temperatura de 1÷20C. Spălarea drojdiei se face cu multă apă. După circa 10 minute de spălare, suspensia de drojdie se lasă în repaus, drojdia se depune şi se înlocuieşte apa de deasupra, care conţine impurităţi din drojdie, celule moarte, bacterii. Operaţia se repetă, până când apa de deasupra stratului de drojdie devine limpede. Păstrarea drojdiei sub strat de apă poate dura 4÷5 zile, fără ca celulele săşi piardă capacitatea de fermentare. Pentru asigurarea unei fermentări normale, trebuie evitate contaminările cu microorganisme, în special bacterii lactice. În scopul eliminării bacteriilor contaminante, drojdia se poate trata cu acid sulfuric sau fosforic la un pH = 2,2, cunoscându-se faptul că drojdia de cultură este rezistentă la pH-uri scăzute, la care bacteriile sunt distruse. După spălarea cu apă a drojdiei, se adaugă 0,25÷0,5 litri acid sub formă de soluţie 1% la 1hl lapte de

111

drojdie menţinându-se drojdia în contact cu acidul timp de circa 40 minute. Se face apoi neutralizarea cu o soluţie de bicarbonat de sodiu 2% şi se spală de câteva ori drojdia cu apă rece. Întrucât prin dezinfectare are loc o oarecare scădere a activităţii fermentative a drojdiei este necesar să se mărească doza de drojdie cu 10÷20% în comparaţie cu cea normală. 8.5 Stabilitatea berii O bere este stabila atunci cand se poate mentine limpede cel putin 6 luni de la data imbutelierii. Substantele coloidale din bere sunt raspunzatoare in cea mai mare parte de tulbureala nebiologica a berii. Acestea sunt substante proteice de diferite grade de degradare care provin din malt si care sunt combinate cu substante tanante provenind la randul lor din cojile de malt si din hamei. Timpul dupa care apar tulburelile este insa variabil si depinde de o serie de factori dintre care cei mai importanti sunt:  concentratia si natura chimica a coloizilor;  temperatura;  agitarea;  oxidarea. Problema formarii tulburelii la bere este extrem de vasta, de complexa, tot atat de complexa ca si mediul in care ia nastere si este influentata de o multitudine de factori. In cel mai inalt grad, calitatea berii depinde in final de stabilitatea ei, adica tendintei de a forma tulbureli intr-un viitor mai mult sau mai putin apropiat. Materiile prime - orzul, hameiul, apa - joaca un rol hotarator in acest sens si la drept vorbind, acestea sunt incomplet studiate din acest punct de vedere. Se spune ca berea se tulbura atunci cand incepe sa difuzeze in mare masura lumina (o opalescenta fina sau grosiera). Se obisnuieste sa se diferentieze tulburarile biologice de cele nebiologice. Primele se datoreaza dezvoltarii microorganismelor in mediu. Atunci cand este vorba numai de drojdii, problema nu este atat de grava, simple masuri, ca de exemplu filtrarea sterila sau pasteurizarea, sunt in general suficiente pentru a remedia situatia. Cand este vorba de adevarate infectii, in special cu bacterii, problema este mult mai grava. Trebuie sa se suprime cauzele, însa o conducere ingrijita a procesului tehnologic, o curatire, dezinfectare si sterilizare adecvata a utilajului, duc in mod sigur la indepartarea tulburelilor biologice. Tulbureala nebiologica apare, însă, mai devreme sau mai tarziu in bere. Se poate spune ca aparitia unei tulbureli nebiologice este un fenomen normal, in sensul ca este inevitabil. Totusi, la ora actuala, daca nu se poate asigura o stabilitate nelimitata prin metodele ce stau la dispozitia berarilor, poate fi prelungit destul de mult timpul pana la aparitia tulburelilor.

112

Berea este un mediu coloidal care contine in acelasi timp micelii si macromolecule hidrofile. Acest mediu evolueaza in timp si particolele coloidale isi pierd incetul cu incetul hidrofilia. Pierderea hidrofiliei poate rezulta din fenomene de natura pur coloidala. Aceasta este valabila mai ales pentru micelii. Formate dintr-o asociatie de molecule de marime mai mica, acestea tind cu timpul sa se aglomereze, prin variatia sarcinii lor superficiale, prin variatia in mediul inconjurator (numar mare de molecule adsorbite), prin ciocnire cu alte micelii si toate aceasta fara ca propria loc compoziţie sa sufere modificari. Macromoleculele poseda in structura lor grupari hidrofile care le permit sa ramana in solutie coloidala stabila. Aceste grupari hidrofile pot fi gruparile COOH şi - NH2 ale proteinelor, gruparile polare neionizabile – CO – NH ale legaturilor peptidice, gruparile –OH ale substantelor polifenolice, ale dextrinelor. Daca astfel de grupari pot participa la combinatii chimice care le modifica natura si le fac sa-si piarda in particular caracterul lor polar, atunci solubilitatea poate fi mult modificata. In general se poate spune ca toate tulburelile contin:  parte tananta (sau polifenoli condensati), care formeaza constituientii majori si a caror proporţie este esential variabilă de la un tip de tulbureala la alta;  polizaharide adsorbite (sau combinate);  metale si constituienti minerali, rasini de hamei (pot fi considerate constituienti minori). Daca ne limitam la raportul intre cei doi constituienti majori – partea proteica si partea polifenolica – se constata ca structura tulburelilor este extrem de variata. Din cercetarile publicate pana in prezent reiese ca procentul de substanta proteica in tulbureli variaza intre 20 si 70%. Variatii apar si in compozitia fiecarui component, asa cum reiese din analiza aminoaciazilor. Demn de remarcat ramane faptul ca proteinele si derivatii polifenolici sunt intotdeauna prezenti simultan. In cazul tulburelilor nebiologice, se disting tulbureli la rece sau tulbureli reversibile, care apar prin racirea berii in jur de 0 oC si care dispar prin incalzire la o temperatura de 20oC sau mai mare si tulburelile ireversibile, cunoscute in trecut ca tulbureli de „oxidare” care nu dispar prin incalzirea berii la temperatura obisnuita. Totusi, si aceasta tulbureala, zisa ireversibla, in unele cazuri se poate sa dispara partial sau total, atunci cand berea se incalzeste la 70oC. Pe măsură ce tulbureala se invecheste, cu atat devine mai ireversibila si cu atat mai greu se poate dizolva. Din cele aratate, se vede ca orice tulbureala prezinta o fractiune ireversibila in sensul precizat mai sus, dar importanta acestei fractiune este in functie de temperatura la care se incalzeste berea si de asemenea si de timpul cat ea este mentinuta la temperaturi ridicate.

113

Nu exista o granita neta si bine definita intre tulbureala reversibila si cea ireversibila. Exista o inlantuire continua de stari caracterizate printr-o solubilitate (sau o hidrofilie) care descreste progresiv. Este sigur ca oxidarea are drept rezultat micsorarea considerabila a hidrofiliei si poate acesta este motivul pentru care s-a vorbit in trecut de tulburelile de oxidare pentru a caracteriza tulbureala ireversibila. Se mai vorbeste, de asemenea, de tulbureala proteica sau tulbureala de pasteurizare, care vrea sa arate ca acest gen de tulbureala este cauzat de o denaturare a substantelor proteice. Se mai cunosc, de asemenea, si tulburelile metalice, ca de exemplu cele caracterizate de staniu, fiert, etc. În concluzie, se poate spune ca, in stadiul actual al cunostintelor despre fenomenele de tulbureala nebiologica din bere, cunostinte obtinute in urma experimentarilor efectuate de numeroase institute stiintifice de cercetare a berii din lume, trebuie admisa ca teorie faptul ca fiind raspunzatoare de aparitia tulburelilor in bere cel putin două componente, ca cu exceptia efectelor neobisnuite (oxidarea, influenta metalelor grele, etc.). Una din cele doua componente este lipsita de azot si reprezinta un sistem de substante tanante. Despre natura acestui sistem, care este caracterizat astazi ca ingloband componenti antocianogenici sau polifenolici, exista o serie de lucrari interesante, din ale caror rezultate reiese ca aceste componente au o structura fenolica si dau, prin incalzire cu butanol – acid clorhidric, solutii colorate in rosu, al caror spectru este apropiat cu acela al antocianidinelor si constau din una sau mai multe proteine, respectiv fragmente de proteina. Intrebarea care se poate pune este de ce nu reactioneaza insa proteinele cu substante tanante chiar in timpul depozitarii si maturarii berii ? În ultimii ani s-a stabilit ca la precipitarea proteinelor cu taninul, un rol important il joaca al treilea factor si anume oxigenul. In tancul de depozitare, oxigenul este indepartat in procesul de fermentare de catre drojdie si de aceea un compus proteina – tanin – oxigen (insolubil) nu se poate forma. La umplerea butoaielor sau sticlelor cu bere, este inevitabil accesul oxigenului. Cunoasterea faptului ca la formarea tulburelilor participa in primul rand cei trei factori – proteina, tanin, oxigen – ne permite sa alegem caile de combatere, pe cat este posibil, a tulburelii berii. Pentru combaterea tulburelilor, cea mai simpla cale pare sa fie indepartarea oxigenului. In realitate insa, acest lucru nu poate fi realizat chiar atat de usor – in special economic – chiar daca se umple sticla in prealabil cu bioxid de carbon (in limite economice). De cele mai multe ori, chiar in conditiile aratate mai sus, in bere ramane o cantitate de oxigen, care, desi mica, totusi suficienta pentru formarea combinaţiilor insolubile. Indepartarea cat mai completa a oxigenului nu este un remediu absolut sigur pentru evitarea tulburelilor, totusi este un bun mijloc pentru prelungirea

114

timpului pana la aparitia tulburelilor in bere. Rezultate bune se obtin daca se adauga berii substante puternic reducatoare, aşa cum sunt acidul ascorbic sau reductoni care au pentru oxigen o afinitate mai mare decat compusii proteina – tanin. Un al doilea factor asupra caruia se poate actiona este proteina. Proteina din bere se gaseste in diferite marimi moleculare. O parte este proteina coagulabila la caldura, o alta parte apare sub forma de albumoze, alta sub forma de peptone, polipeptide si aminoacizi. Toti componentii proteici ai berii si in primul rand cei cu molecula mare, favorizeaza durabilitatea spumei la bere. Substantele proteice care produc tulbureala, prin combinare cu taninul si oxigenul, au molecula mare si de aceea orice stabilizare care indeparteaza din bere proteina, trebuie sa atraga dupa sine, ca actiune secundara nedorita, o micsorare a durabilitatii spumei. Cantitatea de substante proteice, insa, care pricinuieşte tulburelile, este in bere destul de mica si aplicarea unui mijloc corespunzator de indepartare a aceastor substante proteice inrautateste imperceptibil durabilitatea spumei. De aceea, stabilizatorii care scot proteina din bere trebuiesc sa prinda cat mai selectiv posibil, numai substantele proteice care produc tulbureala. Pentru indepartarea proteinelor producatoare de tulbureala in bere se folosesc diferite mijloace ca:  taninul;  preparatele enzimatice (de obicei cu actiune proteolitica);  bentonitele, etc. Un al treilea component raspunzator de tulbureala berii este taninul care poate fi indepartat din bere folosind diferite tratamente. 9. Conditionarea berii După fermentare, berea este mai mult sau mai puţin tulbure, datorită particulelor fine de trub şi a celulelor de drojdie care au rămas în suspensie. Berea dată în consum trebuie să prezinte o limpiditate perfectă, cu luciu. La limpezire berea îşi imbunătăţeşte însuşirile gustative şi de spumare, dar mai ales stabilitatea coloidală şi microbiologică. Toata cantitatea de bere fermentata in tancurile cilindro-conice este in faza initiala supusa operatiei de centrifugare ce are ca scop indepartarea drojdiei moarte si a materialelor cauzatoare de turbiditate. In faza a doua toata cantitatea de bere tanara este supusa unor operatii successive de stabilizare microbiologica prin filtrare prin membrane si stabilizare coloidala prin retinerea proteinelor si a polifenolilor pe o suprafata cu agaroza. Datorita faptului ca berea tanara stabilizata microbiologic si coloidal este obtinuta dintr-un must de bere cu concentratie ridicata se procedeaza la operatia de dilutie (blending) cu apa dezaerata si la carbonatarea acesteia cu dioxid de carbon pur ca sa atinga parametrii stabiliti pentru produl final. Principala metoda de conditionare a berii in vederea asigurarii stabilitatii acesteia este filtrarea.

115

Prin filtrare, din bere se înlătură acele substanţe care se află în stare de suspensie şi care produc tulburarea acesteia. În funcţie de mărimea lor, particulele care formează tulbureala se pot împărţi în trei grupe: • dispersii grosiere, cu dimensiunea particulelor mai mare de 0,1 μ (celule de drojdie sau bacterii, proteine şi răşini din hamei coagulate). Prin îndepărtarea lor se îmbunătăţeşte în special stabilitatea biologică a berii; • substanţe coloidale, cu dimensiunea particulelor de 0,001-0,1 μ, reprezentate de coloizi de natură proteică, gume şi răşini de hamei coloidale. Prin îndepărtarea lor se îmbunătăţeşte stabilitatea coloidală a berii. Nu se urmăreşte o îndepărtare prea avansată a acestor substanţe, deoarece are loc înrăutăţirea spumei şi plinătăţii berii; • substanţe dizolvate molecular, cu dimensiunea particulelor mai mică de 0,001 μ, care formează soluţii adevărate. Scopul principal al limpezirii berii prin filtrare reprezintă mărirea stabilităţii şi îmbunătăţirea aspectului, scop care nu este întotdeauna în concordanţă cu eficienţa economică a tehnicii de filtrare adoptată şi cu modificarea însuşirilor senzoriale ale berii în urma acestui proces. Tipurile de filtre utilizate în industria berii sunt clasificate în:  filtre cu material filtrant fix: o filtre cu plăci şi masă filtrantă; o filtre cu plăci şi cartoane filtrante; o filtre cu membrană filtrantă;  filtre cu aluvionarea materialului filtrant: o filtre cu rame şi plăci şi cu cartoane suport pentru kieselgur; o filtre cu suport de site metalice; o filtre cu lumânări. Filtrarea aluvionară este cea mai răspândită operaţiune de filtrare în fabricile moderne. Cuvintele filtrare si filtru provin din cuvantul latin filtrum, care inseamna pâslă. Notiunile generale ale filtrarii se refera la:  sistem;  faza;  mediul dispersant;  dispersie. Sistemul  sub cuvantul sistem se intelege o entitate anumita inchisa care de cele mai multe ori se compune din mai multe faze. Se deosebesc sisteme uniforme (omogene) si sisteme neuniforme (heterogene);  sistemele sunt foarte diferite. Un sistem este heterogen atunci cand contine componenti cu proprietati fizice diferite sau include diferiti componenti chimici. In sistemul heterogen se deosebesc trei stari: starea solida, starea lichida si starea gazoasa;

116

 spre deosebire de sistemul heterogen, sistemul omogen contine componenti cu proprietati fizice uniforme; Faza  partile uniforme ale unui sistem heterogen se definesc drept faza;  in cazul cand aglomerarea unui material poate fi delimitata in mod distinct, atunci se vorbeste de faze. Trebuie observat ca sistemul omogen poate sa contina in principiu numai faza gazoasa (dupa cum se stie gazele se pot amesteca in mod liber formand un sistem monofazat);  la un sistem solid sau lichid, pot interveni in mod firesc diferite faze. Mediul de dispersie  in cazul cand o faza se gaseste in exces, ea este denumita atunci mediul de dispersie. Substanta dispersata  faza dispersata se defineste ca substanta dispersata. Scopul principal al filtrarii este separarea fazei solide de cea lichida. In acest caz substanta dispersata este faza solida, iar faza lichida constituie faza dispersata. In timpul filtrarii intervine, prin urmare, separarea substantei solide dispersate, de faza gazoasa sau lichida dispersata. Cu cat particulele componentei solide sunt mai marunte si cu cat sunt mai dispersate, cu atat se sedimenteaza mai lent. In cazul aparitiei unei suspensii foarte marunte, faza solida ramane in faza dispersanta. In functie de marimea particulelor dispersate in lichid se disting urmatoarele trei grupe:  particole grosiere dispersate;  coloizi;  solutii sau dispersii moleculare. In sisteme cu particole mari ale fazei dispersate marimea particulelor este de peste 100 nm. Marimea particulelor individuale este neuniforma. Particulele sunt vizibile la microscop, iar separarea particulelor solide poate fi efectuata cu ajutorul hartiei de filtru. In cazul coloizilor, marimea particulelor este de 1 – 100 nm. Marimea particulelor este neuniforma, particulele nu mai sunt vizibile la microscop, fiind insa vizibile la ultramicroscop. Separarea fazelor cu ajutorul hartiei de filtru nu este posibila, ele putind fi insa separate cu ajutorul filtrarii, prin intermediul unor membrane speciale. Sistemele molecular disperse constituie sisteme omnogene uniforme. In domeniul bauturilor se pot distinge urmatoarele:  apa si apa minerala nesaturata cu bioxid de carbon. Sarurile minerale sunt complet dizolvate in apa, formand un sistem uniform. Daca se satureaza lichidul cu bioxid de carbon, sistemul se modifica deoarece gazul se dizolva in apa;

117

 limonadele limpezite constituie sisteme uniforme, deoarece componentele au fost dizolvate;  bauturile de fructe constituie sisteme neuniforme, deoarece ele prezinta suspensii coloidale, respectiv inalt dispersate de substante insolubile;  bauturi spirtoase limpezite – sunt sisteme uniforme;  berea si mustul constituie un sistem neuniform de particule mari dispersate. Berea constituie, in afara de aceasta, un sistem complicat neuniform. Spuma este un sistem heterogen. Stabilitatea spumei depinde de faza gazoasa, precum si de faza solida, coloidala, dispersata in mediul lichid de dispersie. Calcularea precisa a acestui parametru este foarte dificila. Filtrarea, operatia introduse in fabricile de bere acum 100 de ani, este strans legata de limpezirea / clarificarea berii, alaturi de multe alte etape din procesul tehnologic de obtinere a berii. Trebuie mentionat ca filtrarea nu reprezinta o solutie magica pentru rectificarea greselilor facute in operatiile precedente de producere a berii. La inceputuri, s-a utilizat azbestul, uneori in mod excesiv, iar compusii amelioratori de gust si de spuma au fost astfel inlaturati din bere. La ora actuala, se lucreaza in mod economic, prin reciclarea adjuvantilor de filtrare, deoarece masa filtranta se neutralizeaza dupa trecerea sa printr-un proces de spalare. Masa de filtrare  pentru producerea masei de filtrare se foloseste bumbac cu lungimea fibrei de 7 – 11 mm;  in cazul cand se folosesc fibre mai lungi acestea se pot impasli, blocand pompa;  de asemenea, masa de filtrare trebuie sa prezinte o usurinta de trecere pentru o suspensie uniforma in apa;  participarea fibrelor scurte nu va fi mai mare de 0,3%. In cazul in care acest procent este mai mare, atunci cresc pierderile, stratul de filtrare devine fragil si unele fibre pot trece in filtrat. In industria fermentativa se folosesc mijloace de filtrare auxiliare pe langa materialul de baza pe care o constituie masa de filtrare, utilizandu – se:  carbune activ;  cartoane filtrante;  kieselgur;  perlita;  membranele filtrante. Carbunele activ  pentru marirea capacitatii de adsorbtie se adaugara la mijlocul de filtrare principal;  carbunele activ poseda o suprafata interna mare, cu o capacitate de adsorbtie inalta;

118

 suprafata interna a unui carbune activ bun este de 1250 m2/ g. Cartoanele de filtrare  pentru limpezire se folosesc de asemenea cartoane de filtrare, care se produc cu permeabilitate diferita. Materialul de baza pentru producerea lor este celuloza. Se folosesc, de asemenea, bumbacul si pamantul silicios;  in functie de prelucrarea initiala si de raportul componentilor se produc cartoane cu marimi diferite a canalelor si capacitati diferite de adsorbtie, deci de diferite capacitati de filtrare. Placile trebuie sa contina cantitati mici de fier, calciu si cupru;  in cazul filtrarii prin pamant silicios, placile transportabile sunt indispensabile. In stadiul initial, dupa fiecare filtrare s-a folosit un carton nou. Printr-o tratare corespunzatoare a suprafetei cu rasini sintetice s-a evitat infundarea cartoanelor. Cartoanele se clatesc dupa filtrarea terminata numai cu apa si sunt folosite in continuare. Aceste cartoane au fost denumite durabile. Sunt cunoscute, de asemenea, placi de limpezire;  cartoanele de limpezire nu au utilizarea prea mare in industria berii deoarece prezinta o viteza redusa de filtrare. Ele sunt deasemeni foarte costisitoare. O folosire mai frecventa au gasit placile EK. Ele servesc pentru prelungirea durabilitatii si sunt folosite in special pentru berea de export. Placile EK se caracterizeaza printr-un diametru mic al canalelor si prin proprietati de adsorbtie puternice;  la o filtrare de retinere este indispensabila o filtrare initiala deoarece aceste placi se caracterizeaza printr-o permeabilitate mica;  permeabilitatea maxima a placilor de retinere la o presiune de 0,2 bar este de 300 litri/ m2/ h, iar cea minima de 80 litri/ m2/ h. Kieselgurul consta din fosilele plantelor de apa, ale caror lanturi vegetale apar la microscop sub forma de cochilii si carapace subtiri, transparente, de cele mai diferite forme. Se deosebesc 15.000 de diferite feluri de kieselgur, care constau din acid silicic si sunt numite diatomee. Sortimentele de kieselgur nu se deosebesc in ceea ce priveste forma particulelor, ci dupa originea lor. Filtrare prin kieselgur isi are originea in SUA, de unde a venit si in Europa. Kieselgurul s-a utilizat pentru prima data in anii 1930 in Anglia, la inceput numai ca aditiv (adjuvant) in masa filtranta. Dupa 1950, filtrarea cu kieselgur a patruns masiv in Germania. In practica, cel mai bine limpezesc tipurile de kieselgur care constau in mod preponderent din cochilii in forma de bastonase, in timp ce sorturile cu forme aproape exclusiv rotunde produc o filtrare, ce-i drept rapida, insa mai putin eficace. De aceea, pe langa analiza uzuala a kieselgurului, trebuie sa se mai faca si un control microscopic, pentru aprecierea completa a acestuia. Astfel:

119

 kieselgurul de provenienta franceza prezinta in mod preponderent particole rotunde;  kieselgurul de provenienta germana prezinta in mod preponderent particole in forma de bastonase;  kieselgurul de provenienta californiana prezinta in mod preponderent particole rotunde si in forma de bastonase. Principiul filtrării ci kieselgur constă în formarea unui strat filtrant de kieselgur prin colmatare iniţială prin care se introduce apoi bere nefiltrată, în care se dozează în mod continuu o suspensie de kieselgur. Ca suport pentru stratul de kieselgur se pot utiliza cartoane din material celulozic, site metalice fine, lumânări ceramice sau din material poros. În practică sunt cunoscute următoarele tipuri de filtre cu kieselgur: • filtre orizontale cu plăci verticale; • filtre verticale cu plăci verticale; • filtre cu lumânări filtrante. Cu cresterea porozitatii kieselgurului, creste capacitatea de a fi strabatut de lichid, efectul de limpezire fiind astfel redus corespunzator. Filtrarea berii implica o separare solid – lichid. Lichidul strabate prin porozitatile masei de filtrare, iar substantele care confera tulbureala berii sunt retinute in masa filtranta. Aceasta se realizeaza mai ales prin sitare (cernere), partial prin aderare si / sau absorbtie, fenomenul depinzand de compozitia adjuvantului de filtrare. In cazul filtrarii, faza limpezita (clarificata) se denumeste filtrat, iar substanta solida separata pe suport se numeste „turta” filtranta. Pentru a atinge efectul de limpezire dorit de la inceputul filtrarii si, de asemenea, pentru a feri elementele filtrante de colmatare, trebuie sa se faca o operatie preliminara inainte de filtrarea propriuzisa, asa-numita antrenare preliminara. Aceasta se produce in circuit, cu materialul filtrant curat in amestec cu apa. In functie de tipul de filtru si stratul purtator (stratul suport), se folosesc 400 – 800 g kieselgur / m2. Pentru a evita ca substantele de tulburare retinute prin antrenarea primara sa lase in urma un filtru greu permeabil sau chiar impermeabil, trebuie ca impreuna cu lichidul de filtrat sa se antreneze in permanenta si putin kieselgur. Cantitatea necesara la dozarea continua se orienteaza dupa felul si dupa cantitatea substantelor de tulburare si trebuie sa corespunda acestora. In mod normal dozarea se situeaza intre 50 – 150 g / hl. Intotdeauna trebuie sa se foloseasca sorturile cele mai poroase care produc insa suficienta limpiditate, ceea ce corespunde celei mai mari capacitati de filtrare. Daca se ia in considerare turta de filtru in conformatia sa, atunci dupa antrenarea preliminara limpede (clara) ea trebuie sa prezinte o structura uniforma si o culoare unitara.

120

La filtrele cu panza se recomanda mai intai o antrenare preliminara cu material grosier si apoi o a doua antrenare cu un sortiment de kieselgur mai fin. Prin aceasta se evita foarte bine ca particulele de kieselgur sa nu patrunda in sita. In principiu este posibil ca prin antrenarea a doua straturi sa se realizeze porozitatea medie dorita. Trebuie insa evidentiat faptul ca sorturile mai fine coboara atat de puternic porozitatea incat practic, chiar de la un amestec de 50 : 50, porozitatea este aceea a kieselgurului cel mai fin, ceea ce face ca randamentul cantitativ sa scada corespunzator. Pentru a realiza o porozitate mijlocie, ajunge in mod normal chiar un amestec de 10 – 20% din mediu adjuvant de filtrare din materialul cel mai fin si de 90 – 80% din cel mai grosier. Cerinte calitative pentru paminturile filtrante (kieselgur):  kieselgurul nu trebuie sa influenteze berea printr-un miros de pamant, de mucegai, respectiv de hartie. Pentru a cerceta aceasta trebuie adaugata berii o cantitate de 5 g kieselgur / litru. in prima ora, flaconul trebuie agitat frecvent. Dupa 24 de ore, la temperatura camerei, berea trebuie decantata, iar apoi trebuie anbalizat gustul si mirosul ei;  nu trebuie sa se inregistreze modificari ale pH-ului, culorii si cantitatii de fier dizolvat;  determinarea fierului se face cantitativ, cu ajutorul unui reactiv 2 - 2' dipiridil si calitativ cu ajutorul sulfocianurii de potasiu. Continutul de fier trebuie sa fie de max. 0,02%;  umiditatea kieselgurului permite concluzii privind calitatea pregatirii si a depozitarii lui. Kieselgurul cu un continut mai mare de umiditate admite mai usor un miros de mucegai. Umiditatea se determina printr-o uscare de 3 ore a unui gram de pamant la temperatura de 110oC. Continutul de umiditate trebuie sa fie de maxim 5%;  pierderile la calcinare se produc in timpul arderii, provenind din volatilizarea bioxidului de carbon rezultat din carbonate, precum si din arderea substantei organice;  pierderile mari la calcinare indica desfasurarea necorespunzatoare a procesului de fabricatie. Substantele prezente in materialul filtrant pot imprima berii un gust necorespunzator;  pierderile la calcinare se determina prin calcinarea unui gram de kieselgur timp de o ora la 800oC. Se admite o pierdere de maxim 5%. Perlitul Perlitul este o roca vulcanica care consta ca si Kieselgurul din silicat de aluminiu si care contine, in stare bruta, 2-3% apa legata molecular. Pentru folosirea drept adjuvant la filtrare, aceasta roca este fin macinata si este incalzita pana aproape de punctul de topire. Prin aceasta, apa inclusa se transforma in vapori si granulele rocii, usor plastice la aceasta temperatura, se umfla, datorita carui fapt volumul poate creste pana la de 30 de ori.

121

Deosebirea fata de Kieselgur consta in volume mai mari de perlit pentru antrenare. Daca greutatea neta a Kieselgurului dintr-un sac este de 22 kg, pentru perlit rezulta o greutate pentru un sac de numai 17 kg. Toti ionii sunt legati si insolubili in toate lichidele, cu exceptia alcaliilor puternice. La amestecarea cu apa se observa mici particule negre, care se lasa la fund si bobite rotunde care plutesc la suprafata. La prima grupa este vorba de particule neexpandate, iar la cea de a doua, de particole expandate insa nemacinate. Perlitul este folosit in cazurile in care trebuie sa se filtreze repede si economic. La antrenarea primara este suficienta o cantitate de 200 – 400 m/ m2 si pentru dozarea continua, cantitati de 40 – 80 g/ hl. Pentru prelungirea termenului de valabilitate a produsului finit si special in cazurile in care nu un se utilizeaza un procedeu conventional conservare (de ex. pasteurizarea), berea poate fi supusa unei operatii sterilizare la rece, folosind un filtru cu membrane cu dimensiunea porilor 0,25 microni, corelata cu capacitatea liniilor de imbuteliere (PET si cutii). acest caz, nu se mai aplica pasteurizarea berii.

in de de de In

Limpezirea berii prin centrifugare Este un procedeu folosit în special pentru prelimpezirea berii. Se folosesc în acest scop separatoare centrifugale cu talere cu turaţia de 6000÷7000 rpm. Prin centrifugare se îndepărtează numai particulele grosiere aflate în suspensie, fără ca să se modifice structura coloidală a berii. Separatoarele centrifugale utilizate în prezent funcţionează pe principiul autocurăţirii de sedimentul separat. Sedimentul care se separă din bere se poate evacua din toba separatorului prin două metode: • metoda descărcării discontinue automate totale sau parţiale; • metoda descărcării continue. Dintre avantajele folosirii separatoarelor centrifugale se pot enumera: • drojdiile şi alte particule aflate în suspensie sunt foarte rapid îndepărtate din bere; • pierderile de bere sunt minime, mai mici de 0,02%; • costul limpezirii este mic; • limpezirea berii poate fi controlată la un anumit nivel al turbidităţii. 10. Imbutelierea berii Înainte de a fi trecută la umplerea, berea filtrată este de obicei transferata in tancurile de linistire a berii. In timpul linistirii berii se asigura temperatura necesara imbutelierii berii si o omogenizare a compozitiei berii. Aceste tancuri sunt amplasate într-o încăpere specială situată în vecinătatea filtrelor şi a instalaţiilor de umplere şi joacă rol de rezervoare tampon, compensând diferenţele de capacitate care apar între filtrare şi umplere. În acest fel, atât filtrarea cât şi umplerea decurg liniştit şi fără şocuri, iar berea filtrată mai poate

122

fi încă odată analizată, în special în ceea ce priveşte conţinutul în dioxid de carbon. Tancurile de bere filtrată denumite şi tancuri de „liniştire” sunt prevăzute cu sticle de nivel şi scală gradată, astfel încât să se poată ţine evidenţa berii filtrate, iar capacitatea unui tanc trebuie să corespundă la producţia pe 2÷3 ore de umplere. Capacitatea tuturor tancurilor de bere filtrată trebuie să asigure producţia de bere pe 1÷2 zile. 10.1 Imbutelierea berii la sticle Totalitatea utilajelor cu funcţionare corelată pentru îmbutelierea berii, de regulă începând cu introducerea pe linie a buteliilor goale din depozitul de ambalaje până la predarea în depozitul de produs finit a produsului îmbuteliat, poartă denumirea de linie de îmbuteliere. Din punct de vedere funcţional, liniile de îmbuteliere pot fi: • semimecanizate; • semiautomate; • automate. O linie tehnologică complexă de îmbuteliere bere se compune din: • maşini de depaletizare; • maşini de scos butelii din navete; • maşini de spălat navete; • maşini de spălat butelii; • ecran de control; • maşini de umplut; • maşini de închis butelii cu capace coroană; • maşini de pasteurizat; • maşini de etichetat; • maşini de introdus butelii în navete; • maşini de paletizat - depozitat. Buteliile din sticlă pentru bere au culoarea verde sau brună si la ora actuala constituie in cea mai mare parte ambalaj recuperabil. In cazul buteliilor recuperate, deoarece din circuit sticlele vin murdare, este necesară spălarea şi dezinfectarea lor înainte de umplere. Cele mai folosite maşini de spălat sunt de tip tunel. În timpul trecerii prin maşina-tunel, buteliile sunt supuse următoarelor operaţii: • trecerea prin mai multe băi cu agenţi de spălare fierbinţi; • spălarea cu sodă caustică fierbinte; • spălarea cu apă fierbinte; • spălarea cu apă rece; • clătirea cu apă proaspătă. Ciclul de spălare durează 10÷15 minute. Se recomandă răcirea la o temperatură cât mai scăzută a sticlelor deoarece o diferenţă mare de temperatură între pereţii sticle şi berea rece care intră în sticlă duce la o spumare abundentă a berii şi deci o pierdere de dioxid de carbon, sau chiar o pierdere de bere prin deversarea acesteia din sticlă.

123

Instalaţiile pentru îmbutelierea berii la sticle funcţionează pe principiul izobarometric (umplere la aceeaşi presiune), la fel ca şi cel de îmbuteliere la butoi. La umplere, o atenţie deosebită trebuie acordată următorilor factori care pot influenţa negativ calitatea berii: • menţinerea concentraţiei de dioxid de carbon în bere, care, la degajare produce spumarea puternică a berii; • absorbţia minimă a oxigenului de către bere în timpul îmbutelierii; • reducerea intensităţii fenomenelor ce se petrec la suprafaţa de contact bereaer. În funcţie de suprapresiunea la care se realizează umplerea, aceste aparate se pot împărţi în două grupe: • aparate de joasă presiune, care lucrează cu o suprapresiune ceva mai mare decât presiunea de saturaţie a berii în dioxid de carbon şi anume 0,8÷1,5 at.; • aparate de înaltă presiune, care lucrează cu o suprapresiune ridicată de umplere de 3÷8 at. Asemenea maşini, care trebuie să lucreze cu dioxid de carbon în locul aerului comprimat pentru a se evita impregnarea berii cu aer, se folosesc la umplerea berilor spumante, cu conţinut ridicat de dioxid de carbon cât şi în cadrul procedeului de umplere la cald. Sticlele de bere spălate şi controlate sunt aduse pe bandă la capetele de umplere ale maşinii, deasupra pistoanelor de susţinere a sticlelor. Imediat după umplere se face închiderea sticlelor pentru a se evita pierderile în dioxid de carbon. În acest scop se pot folosi capsule metalice cu garnituri din plută sau masă plastică, pe care este indicată marca fabricii. Capsularea se face cu ajutorul unei maşini speciale cu mai multe capete de închidere, iar capsulele pot fi sterilizate în prealabil cu radiaţii ultraviolete sau dezinfectate pentru a se evita contaminarea berii. De la capsulare, sticlele de bere pot trece la pasteurizare în cazul anumitor sortimente, apoi la etichetare. Lipirea etichetelor se face cu ajutorul unor maşini speciale. La etichetare prezintă importanţă atât calitatea hârtiei din care sunt confecţionate etichetele cât şi calitatea cleiului folosit. Eticheta şi etichetarea formează obiect de preocupare continuă, de recomandări şi reglementări speciale. După etichetare, sticlele se ambalează în navete mecanizat şi sunt trecute cu ajutorul transportoarelor cu role în depozitul de sticle pline, care este amplasat la nivelul solului, astfel încât navetele să fie uşor încărcate în mijloacele de transport. 10.2 Imbutelierea berii în cutii metalice şi în butelii de material plastic Folosirea cutiilor metalice la îmbutelierea berii prezintă următoarele avantaje: • nu se sparg; • sunt mult mai uşoare decât buteliile de sticlă; • pot fi depozitate şi stocate uşor; • pot fi deschise uşor de consumator (fără instrumente de deschidere);

124

• • • • • • • •

pot fi stocate uşor la consumatori; sunt impermeabile la lumină, protejând astfel aroma berii; berea poate fi supusă operaţiei de pasteurizare în cutii închise; cutiile metalice constituie cea mai economică cale de ambalare a berii; uşurinţa de manipulare şi deschidere; masă proprie extrem de mică (goală cu dop – 50 g); lipsa cioburilor; lipsa modificării însuşirilor organoleptice ale berii. Principalul dezavantaj îl constituie deformarea cutiilor goale. Cutiile de bere sunt alcătuite din două elemente (corp şi capac) executate din tablă cositorită sau din tablă de aluminiu foarte pur, având capacitatea de 0,330 l şi 0,500 l. Buteliile pentru bere din material plastic sunt executate din PVC, dar caşerate cu clorură de poliviniliden, de culoare deschisă, transparentă, ce asigură o permeabilitate ridicată faţă de dioxid de carbon. Acestea sunt de formă cilindrică, cu fundul uşor bombat prevăzut cu cinci denivelări ce asigură stabilitatea în poziţie verticală şi rezistenţa mecanică necesară. Capacitatea buteliei este de 1,5 l. Buteliile sunt folosite la liniile obişnuite de îmbuteliere a berii, au reglajele corespunzătoare ale capului de umplere, diferind doar tehnica de umplere. 10.3 Imbutelierea berii la butoi În ultimul timp s-a răspândit utilizarea butoaielor de formă cilindrică executate din tablă de oţel inoxidabil numite „keg”. Acestea pot fi de 30 l şi 50 l, grosimea pereţilor fiind de 1÷2 mm. Acest tip de butoi este prevăzut cu un sistem complex denumit Sankey, instalat permanent, ce permite umplerea, golirea, curăţirea şi sterilizarea. Avantajele utilizării acestor butoaie sunt: • toate operaţiile de transport şi depozitare pot fi automatizate; • curăţirea, sterilizarea şi umplerea pot fi automatizate; • sunt vase închise cu detectarea automată a scurgerilor; • permit manipularea uşoară pentru distribuire, inclusiv posibilităţile unei goliri parţiale; • sunt necesare manipulări puţine în timpul operaţiilor de îmbuteliere, transport şi golire a berii pentru consum; • butoaiele sunt returnabile când încă conţin un exces de presiune de dioxid de carbon; • este evitată contaminarea din mediul exterior. Pentru a se evita pierderile în dioxid de carbon, atât la umplerea butoaielor cât şi a sticlelor se foloseşte o instalaţie izobarometrică, care permite crearea în butoi sau în sticlă înainte de introducerea berii a unei suprapresiuni egală cu cea din rezervorul de bere al maşinii. După umplere se realizează dopuirea. Butoaiele metalice se închid cu un buşon filetat.

125

11. Pasteurizarea berii Pasteurizarea berii este operaţia tehnologică care are drept scop protejarea acesteia, pentru a putea fi conservată o perioadă mare de timp împotriva degradării de natura biologica. Prelungirea duratei de păstrare a berii este realizată, în cazul pasteurizării, prin inactivarea microorganismelor capabile să se dezvolte în bere şi respectiv inactivarea enzimelor, care pot cauza modificări chimice nedorite. Controlul eficienţei pasteurizării berii se poate realiza pe cale microbiologică şi pe cale enzimatică. În practică se pot utiliza următoarele procedee de pasteurizare a berii: • pasteurizarea berii în sticle, cu ajutorul pasteurizatoarelor tunel; • pasteurizarea în flux (vrac) a berii cu ajutorul pasteurizatoarelor cu plăci, cu tragerea berii la rece, în condiţii sterile sau cu îmbutelierea la cald a berii. Pasteurizarea se realizează prin încălzirea berii la temperatura de 60 0C şi menţinerea la această temperatură timp de minimum 20 minute. Pasteurizarea berii în sticle. Pentru reuşita pasteurizării berii ambalate în sticle, este necesar ca temperatura apei de stropire să fie cu 5 0C mai mare ca cea de pasteurizare. Creşterea temperaturii până la temperatura de pasteurizare trebuie să se realizeze lent, cu 30C/minut, iar răcirea sticlelor cu bere pasteurizată cu 20C/minut, pentru a evita spargerea sticlelor. Utilizarea tunelului de pasteurizare prezintă dezavantajul că ocupă un spaţiu de amplasare mare (3÷3,5 m2 pentru 1000 sticle/h) este scump, necesită un consum mare de energie (1,2 milioane kj/1000 sticle) şi prezintă, de asemenea, riscul unei suprapasteurizări. Pasteurizarea berii în flux („flash pasteurizator”) se efectuează cu ajutorul pasteurizatorului cu plăci, care necesită un spaţiu relativ redus pentru amplasare şi asigură, prin modul de concepţie, un coeficient de recuperare a căldurii de 97% din energia utilizată la pasteurizare. Regimul de temperatură poate fi controlat cu stricteţe. Berea iese din pasteurizator cu temperatura de 4 0C şi poate fi apoi îmbuteliată. Menţinerea saturaţiei berii în CO2, în timpul pasteurizării, se efectuează cu ajutorul unei pompe de presiune înaltă, care asigură presiuni mai mari de 12 bar. Sterilizarea la rece a berii este o metoda moderna de asigurare a stabilitatii si deci a conservabilitatii berii. Deoarece tratamentul termic pentru stabilizarea biologică implică riscul înrăutăţirii calităţii berii, îndepărtarea microorganismelor din bere se poate realiza prin filtrare sterilizantă. Se utilizează în acest scop filtrarea cu membrane filtrante şi cu filtre cu module.

126

12. Berea produs finit Compoziţia chimică a berii diferă în funcţie de tipul de bere analizat şi are drept cauză marea varietate de materii prime folosite (malţ, materii prime amidonoase, substanţe de amăreală, apă de plămădire). Compoziţia chimică a unei beri tip Pils (bere blondă de fermentaţie inferioară) obtinuţă numai din malţ, hamei, apă şi drojdie, este următoarea:  densitatea mustului primitiv - 11,8 g / 100 g  conţinut de alcool - 3,93 g / 100 g  extract real - 4,15 g / 100 g  glucide totale - 28 g / l  dextrine superioare - 5,49 g / l  pentoze - 60 mg / l  glucani - 350 mg / l  proteine - 5 g / l  compuşi azotaţi cu masă moleculară mică - 185 mg / l  compuşi azotaţi cu masă moleculară medie - 83 mg / l  compuşi azotaţi cu masă moleculară mare - 26 mg / l  amino - acizi esenţiali - 493 mg / l  amino - acizi semiesenţiali - 429 mg / l  amino - acizi neesenţiali - 409 mg / l  substanţe minerale - 1.360 mg / l  vitamine - 38.805 g / l  acizi organici - 492 mg / l  polifenoli totali - 172 mg / l  antocianogeni - 46 mg / l  catechine - 5 – 55 mg / l  dioxid de carbon solubil - 5 g / l  dioxid de sulf - 3,7 mg / l  amine - < 5.000 g / l  acizi nucleici - 556 mg / l  produşi secundari de fermentare - 1.546 mg / l  glicerol - 1.417 mg / l Conform SR 4230 Bere, caracteristicile de calitate ale berii produse in Romania sunt urmatoarele:

127

Proprietăţi organoleptice Proprietăţi organoleptice

Aspect

Culoare Miros Gust Spumă

Condiţii de admisibilitate Categoria de bere Bere blondă Bere brună Lichid limpede, cu luciu Lichid limpede, cu luciu caracteristic, de culoare caracteristic, de culoare brună, fără galben-pai, fără sediment sau impurităţi, gust plăcut, sediment sau impurităţi, fără miros străin, cu spumă. gust plăcut, amărui fără Berea caramel: lichid opaslescent, miros străin; cu spumă cu sediment provenit din depunerea albă şi perlaj de dioxid drojdiei. de carbon. Galben-pai până la Brun specifică fiecărui sortiment. galben, specifică fiecărui sortiment. Caracteristic fiecărui tip, plăcut, fără miros străin (de mucegai, de acru), cu aromă de hamei şi malţ. Caracteristic fiecărui tip, amărui, plăcut, care atestă prezenţa de dioxid de carbon, fără gust străin. Albă, densă, cu grosimea de (30 … 40) mm, persistentă timp de minimum 3 min., însoţită de perlaj constant. După dispariţie, lasă pe pahar o urmă albă, dantelată.

34

Proprietăţi fizice şi chimice A. Proprietăţile fizice şi chimice ale berii blonde Condiţii de admisibilitate Categoria de bere Bere blondă Proprietăţi fizice şi chimice

Concentraţia mustului primitiv (extractul primitiv, Ep), % (m/m)=grad Plato3) Concentraţia alcoolică, % (m/m)5) Aciditatea totală, ml NaOH, soluţie 1n la 100 ml bere, max. pH-ul

Culoarea

ml I2, soluţie 0,1n la 100 ml bere unităţi EBC

Dioxid de carbon, g/100 ml, min. Valoarea amară, BE, min.

Bere blondă

Bere blondă superioară

Pils

max. 11,5

10 … 12

min. 3,5 2,6

Bere specialitate Bere Bere nutritivă aramie

Bere Bock Blondă

Bere blondă din grâu2)

Bere în amestec cu băuturi răcoritoare

min. 11,5

16 … 18

12,5 … 13

-4)

max. 2,5

min. 3,8

min. 5,7

min. 5,1

max. 3,0

2,4

2,8

3,0

3,0

-

Bere fără alcool

Bere slab alcoolică

Bere uşoară

Bere dietetică1)

10,5 … 12,5

3 … 12

3,5 … 12

6 … 10

7 … 10

11,5 … 12

min. 4,3

min. 4,3

max. 0,5

max. 1,5

min. 2,0

max. 5,1

2,8

2,8

2,4

2,4

2,6

2,4 3,9 … 4,6

max.1,0

max. 1,2

max. 0,6

max. 0,6

max. 0,6

max. 0,8

max. 1,0

max. 1,4

min. 1,7

max. 0,9

max. 0,8

-

max. 15

max. 17

max. 10

max. 10

max. 10

max. 12

max. 15

max. 20

min. 23

max. 13

max. 12

-

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

18

19

21

11

12

12

14

5

20

20

15

9

Bere blondă cu conţinut maxim de glucide de 0,7 g/100 ml. Bere blondă din grâu se produce cu malţ din grâu. Proporţia de malţ din grâu este de minimum 30%. 3) Berea poate fi livrată cu o toleranţă la concentraţia mustului primitiv de maximum ± 0,5. 4) Pentru această categorie de bere E se va lua egal cu E al berii care formează amestecul. p p 5) Berea cu o concentraţie alcoolică mai mică de 5,5% în volum, poate fi livrată cu o toleranţă de ±0,5 % vol, iar pentru berea cu o concentraţie alcoolică mai mare de 5,5 % vol, toleranţa poate fi de ± 1% vol. 1) 2)

35

B. Proprietăţile fizice şi chimice ale berii brune

Proprietăţi fizice şi chimice

Concentraţia mustului primitiv (extractul primitiv, Ep), % (m/m)=grad Plato3) Concentraţia alcoolică, % (m/m)5) Aciditatea totală, ml NaOH, soluţie 1n la 100 ml bere, max. pH-ul ml I2, soluţie 0,1n la 100 ml bere Culoarea unităţi EBC Dioxid de carbon, g/100 ml, min. Valoarea amară, BE, min.

Bere brună

Condiţii de admisibilitate Categoria de bere Bere brună Bere specialitate Bere Bock Bere Caramel Bere brună din brună grâu2)

Bere brună superioară

Bere neagră

11 … 14

14 … 16

11 … 16

16 … 18

12

min. 4,3

min. 4,7

min. 4,7

min. 5,7

3,2

4,0

4,0

4,4

Bere Porter

Bere în amestec cu băuturi răcoritoare

12,5 … 13

18 … 20

-4)

max. 2,3

Min. 5,1

Min. 6,7

max. 3,0

2,8

3,6

4,6

-

3,9 … 4,6 min.2,4

min. 3,5

min. 6,3

min. 4,1

min. 4,1

min. 1,4

min. 4,1

-

min. 30

min. 40

min. 100

min. 45

min. 45

min. 20

min. 45

-

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

18

20

20

45

15

26

9

Bere blondă din grâu se produce cu malţ din grâu. Proporţia de malţ din grâu este de minimum 30%. Berea poate fi livrată cu o toleranţă la concentraţia mustului primitiv de maximum ± 0,5. 4) Pentru această categorie de bere E se va lua egal cu E al berii care formează amestecul. p p 5) Berea cu o concentraţie alcoolică mai mică de 5,5% în volum, poate fi livrată cu o toleranţă de ±0,5 % vol, iar pentru berea cu o concentraţie alcoolică mai mare de 5,5 % vol, toleranţa poate fi de ± 1% vol. 2) 3)

130

13. Siguranţa alimentară in industria berii Siguranţa alimentară reprezintă un concept conform căruia un produs alimentar nu va dăuna consumatorului dacă este preparat şi/sau consumat potrivit utilizării prevăzute (Codex Alimentarius, 2001; SR EN ISO 22000). Sistemul HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) reprezintă parte integrantă a programului de asigurare a calităţii produselor alimentare dintr-o întreprindere şi se referă la aspectul igienico-sanitar al calităţii. In terminologia HACCP, riscul reprezintă un potential “rãu”, reprezentat de un element de natură microbiologică, chimică sau fizică, care poate să afecteze sănătatea consumatorului (Codex Alimentarius, 1995). Implementarea generală a procedurilor bazate pe principiile HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point), împreună cu aplicarea bunelor practici de igienă, trebuie să întărească responsabilitatea operatorilor cu activitate în domeniul alimentar (HG 924/2005). În conditţile in care industria alimentară romanească tinde să se alinieze cerinţelor producţiei moderne sub toate aspectele, se impune ca toate întreprinderile, indiferent de mărime, sa-şi revizuiască atitudinea în privinţa producţiei igienice. Cerinţa pentru alimente mai sigure este în creştere, pe măsură ce consumatorul este mai înstărit, mai longeviv şi înţelege mai bine conexiunile dintre modul de alimentaţie şi sănătate. Proporţia de alimente consumate în afara propriei gospodării reduce controlul consumatorului asupra mânuirii şi preparării alimentelor. Obiectivul primordial al Food and Agriculture Organization (FAO) este ,,Programul alimentar pe plan mondial'', program menit să amelioreze situaţia alimentară, cantitativ şi calitativ. Declaraţia de la Roma asupra securităţii şi siguranţei alimentare, reafirmă dreptul fiecărei fiinţe umane de a avea acces la o alimentaţie sănătoasă şi echilibrată. Se recunoaşte astfel, legătura intrinsecă între securitatea alimentară şi controlul calităţii şi inocuităţii alimentelor. Industria alimentară şi de băuturi reprezintă o ramură majoră a industriei europene şi furnizează materii prime şi materiale pentru un domeniu larg de produse alimentare de calitate, în vederea consumului lor în intreaga Europă şi în afara acesteia. Pentru a fi competitivă, industria alimentară trebuie să răspundă atât cerinţelor în continuă şi rapidă schimbare ale consumatorilor, cât şi provocărilor apărute în domeniul procesării alimentelor, astfel încat să se obtină produse alimentare de înalta calitate, sigure şi care să ajute la promovarea sănătăţii populaţiei la preţuri cât mai accesibile. Sistemul de calitate HACCP poate fi aplicat pe intregul lanţ alimentar, de la materiile prime până la consumator, iar aplicarea sa reprezintă un real ajutor pentru inspectorii din autoritaţile guvernamentale şi poate ajuta la promovarea exporturilor de produse alimentare românesti prin creşterea încrederii în siguranţa alimentelor. Aplicarea sistemului HACCP este compatibilă cu implementarea sistemului TQM, precum şi cu sistemele ISO 9000.

131

Aceasta se reflectă în legislaţia curentă şi cea propusaă în ceea ce priveşte siguranţa alimentară (noile reglementări europene privind igiena au devenit efective în ianuarie 2006), iar implementarea sistemului HACCP, principalul sistem de management al siguranţei alimentelor, este recomandat să se realizeze în concordanţă cu standardul SR EN ISO 22000 pentru controlul siguranţei produselor alimentare. Mai mult de atât, producătorii sau distribuitorii nu pot aprecia sau certifica siguranţa alimentară datorită faptului că patogenii sunt organisme vii care pot să apară în alimente în orice punct şi se dezvoltă in permanenţă. Lipsa informaţiilor sau costul mare al informaţiilor despre siguranţa alimentară, precum şi consecinţele acestora pentru sănătatea publică, sunt justificări fundamentale pentru intervenţia publică pentru imbunătăţirea siguranţei alimentare. Totusi, există numeroase iniţiative private ale producătorilor pentru imbunătăţirea siguranţei alimentare. Trasabilitatea este realizată cu precădere pentru produsele de marcă sau atunci când o singură sursă uşor identificabilă deserveşte un număr mare de clienţi, cum este cazul unui lanţ de restaurante. Trebuie menţionat că producătorii din industria alimentară adoptă sistemul HACCP în primul rând în ideea satisfacerii consumatorului, dar şi pentru a evita pierderea bunei reputaţii şi eliminarea de pe piaţă. In consecinţă, sistemul HACCP a devenit un instrument popular, deoarece acoperă costurile mari cu stabilirea şi imbunătăţirea standardelor referitoare la patogeni. Ca echivalent al Reglementării 852/2004, în România este emisă Hotărârea de Guvern nr. 924/2005 pentru aprobarea „Regulilor generale privind igiena produselor alimentare”, elaborată de Ministerul Sănătăţii şi Familiei şi Ministerul Agriculturii, Alimentaţiei şi Pădurilor, hotărâre care a intrat în vigoare la data de 1 octombrie 2006. Pâna la acea dată, Autoritatea Naţională Sanitară Veterinară şi pentru Siguranţa Alimentelor, în colaborare cu Ministerul Sănătăţii, a controlat modul de îndeplinire a prevederilor Hotărârii Guvernului nr.1198/2002 privind aprobarea Normelor de igienă a produselor alimentare, hotărâre care a fost abrogată. Standardul SR EN ISO 22000 – Sisteme de management al siguranţei alimentare. Cerinţe pentru orice organizaţie din lanţul alimentar, stabileşte cerinţele pentru un sistem de management al siguranţei alimentului, în care o organizaţie din lanţul alimentar trebuie să demonstreze capacitatea sa de a controla pericolele pentru siguranţa alimentului, cu scopul de a asigura că alimentul este sigur în momentul consumului uman. Standardul român SR EN ISO 22000 reprezintă varianta în limba română a standardului european EN ISO 22000: 2005. Standardul ISO 22000 specifică cerinţele pentru un sistem de management al siguranţei alimentelor care combină următoarele elemente cheie, recunoscute în general, pentru a asigura siguranţa alimentelor de-a lungul întregului lanţ alimentar, până la consumatorul final: - comunicarea interactivă; - managementul sistemului;

132

- programele preliminare; - principiile HACCP. Pentru a facilita aplicarea lui, standardul ISO 22000 a fost conceput şi realizat ca un standard pentru audit, cu ntoate acestea organizaţiile individuale fiind libere să-şi aleagă modul de abordare şi metodele necesare în vederea respectării cerinţelor acestuia. Deşi standardul se referă numai la aspectele privind siguranţa alimentului, modul în care acesta este abordat poate fi folosit şi în scopuri conexe, aşa cum sunt conştientizarea consumatorilor şi aspectele etice. În fine, scopul de bază al standardului ISO 22000 este acela de armonizare la nivel global a cerinţelor pentru managementul siguranţei alimentelor, pentru organizaţiile din lanţul alimentar, fiind destinat în mod special în vederea aplicării unui sistem de management integrat coerent şi concentrat. Implementând şi aplicând acest standard, o organizaţie din lanţul alimentar va întruni cerinţele legale şi reglementările aplicabile referitoare la siguranţa alimentului. Standardul ISO 22000 este aplicabil pentru toate organizaţiile din lanţul alimentar, indiferent de mărimea şi complexitatea acestora, şi care doresc să-şi implementeze sisteme care duc la obţinerea constantă de produse sigure pentru consumator. Organizaţiile care sunt direct implicate în aplicarea standardului ISO 22000 includ, nefiind însă limitate, urmatoarele: - producătorii de furaje; - fermierii; - unităţile furnizoare de servicii în agricultură; - producătorii de ingrediente; - producătorii de alimente; - unităţile de vânzare cu amănuntul; - unităţile de alimentaţie publică; - serviciile de livrare prin comandă; - organizaţiile furnizoare de servicii de curăţenie şi igienizare; - organizaţiile furnizoare de servicii de transport; - organizaţiile furnizoare de servicii de depozitare; - organizaţiile furnizoare de servicii de distribuţie; - furnizorii de echipamente destinate industriei alimentare; - furnizorii de agenţi de curăţenie şi igienizare; - furnizorii de materiale de ambalare şi alte materiale care vin în contact cu alimentele. Standardul ISO 22000 a fost aliniat cu ISO 9001, în vederea creşterii compatibilităţii acestor două standarde. Organizaţia Internatională pentru Standardizare (ISO) a dezvoltat ulterior standarde care sunt cunoscute ca făcând parte din familia ISO 22000. Prezentăm aceste standarde sub titulatura originală: - ISO 22001 - Guidelines on the application of ISO 9001:2000 for the food and drink industry (replaces: ISO 15161:2001).

133

- ISO TS 22003 - Food safety management systems for bodies providing audit and certification of food safety management systems. - ISO TS 22004 - Food safety management systems - Guidance on the application of ISO 22000:2005. - ISO 22005 - Traceability in the feed and food chain - General principles and basic requirements for system design and implementation. - ISO 22006 - Quality management systems - Guidance on the application of ISO 9002:2000 for crop production. Standardul ISO 22000, care specifică cerinţele pentru un sistem de management al siguranţei alimentare poate fi aplicat în mod independent sau în mod integrat, împreună cu alte sisteme de management, deja existente. ISO 22000 integrează principiile sistemului HACCP cu etapele de aplicare aplicate în conformitate cu prevederile Codex Alimentarius. Cerinţa pentru alimente mai sigure este în creştere, pe măsură ce consumatorul este mai înstarit, mai longeviv şi întelege mai bine conexiunile dintre modul de alimentatie şi sănătate. Proporţia de alimente consumate în afara propriei gospodării reduce controlul consumatorului asupra mânuirii şi preparării alimentelor. În ceea ce priveşte comerţul internaţional cu produse alimentare, acesta este o sursă de importanţă de venituri pentru multe ţări şi o dată cu reducerea barierelor în comerţul cu alimente, apar surse noi de risc în lanţul agroalimentar. Această intensificare a schimburilor comerciale conduce la crearea unei cereri din ce in ce mai îndreptăţite din partea consumatorului pentru o siguranţă alimentară sporită. În consecinţă, guvernele multor ţări au adoptat o nouă abordare, în vederea asigurării siguranţei alimentare. În acest sens, au mandatat introducerea sistemului HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) în societăţile producătoare din sectorul industriei alimentare. În ciuda entuziasmului pentru sistemul HACCP, au existat, totuşi, câteva controverse legate de impunerea obligativităţii acestuia: 1. în primul rând, există un dezacord referitor la cât de eficient se (?) va controla sau va elimina implementarea sistemului HACCP, riscurile care ar afecta siguranţa alimentară şi dacă ar trebui aplicat în mod combinat cu standardele specifice de produs. 2. în al doilea rând, se pune problema dacă sistemul HACCP îmbunătăţeşte sau nu supravegherea reglementărilor din domeniul alimentar. 3. în al treilea rând, se pune problema dacă sistemul HACCP permite firmelor să îndeplinească cerinţele din domeniul siguranţei alimentare într-un mod eficient sau dacă sistemul este numai prescriptiv. 4. în ultimul rând, se pune problema dacă acesta poate fi folosit sau nu în locul standardelor de performanţă sanitare în comerţul internaţional. Ceea ce trebuie neapărat menţionat este faptul că sistemul HACCP nu poate înlocui deciziile de management, care trebuie să analizele beneficiul

134

obţinut din calitatea produselor vs. costuri sau valoarea rezultată dupa creşterea siguranţei alimentare vs. costuri pentru realizarea acesteia. Sistemul HACCP facilitează îmbunătăţirea siguranţei alimentului, însă numai managementul poate stabili care va fi calitatea produsului finit. Acest aspect se are in vedere de către firme atunci când se stabilesc punctele critice de control şi limitele pentru aceste puncte critice. Iniţial, sistemul HACCP a fost dezvoltat ca un instrument al controlului de calitate la procesarea alimentelor. El a fost creat pentru a fi suficient de flexibil astfel încit să se preteze pentru orice firmă, echipamente sau procese din cadrul societăţilor producătoare din sectorul industriei alimentare. Aplicarea sistemului HACCP în intreaga industrie alimentară sau în diferite etape ale lanţului alimentar se face în mod diferenţiat. Acesta permite identificarea surselor posibile de risc şi bazele ştiinţifice pentru reducerea lor. Aprecierea şi identificarea riscurilor la un nivel dorit de consumator au implicaţii în ceea ce priveşte analiza cost / beneficiu şi pentru recunoaşterea HACCP în comerţul internaţional. Legislatia din domeniul siguranţei alimentare este pe deplin justificată. Consumatorul nu poate aprecia siguranţa multor produse alimentare şi de aceea nu poate aprecia importanţa siguranţei în pieţele alimentare, de exemplu. Mai mult de atât, producătorii sau distribuitorii nu pot aprecia sau certifica siguranţa alimentară datorită faptului că patogenii sunt organisme vii care pot să apară în alimente în orice punct şi se dezvoltă în permanenţă. Lipsa informaţiilor sau costul mare al informaţiilor despre siguranţa alimentară, precum şi consecinţele acestora pentru sănătatea publică, sunt justificări fundamentale pentru intervenţia publică pentru imbunătăţirea siguranţei alimentare. Totuşi, există numeroase iniţiative private ale producătorilor pentru imbunătăţirea siguranţei alimentare. Trasabilitatea este realizată cu precădere pentru produsele de marcă sau atunci când o singură sursă uşor identificabilă deserveşte un număr mare de clienţi, cum este cazul unui lanţ de restaurante. Trebuie menţionat că producătorii din industria alimentară adoptă sistemul HACCP în primul rând în ideea satisfacerii consumatorului, dar şi pentru a evita pierderea bunei reputaţii şi eliminarea de pe piaţa. Astfel, provocarea pentru legislaţia din domeniul alimentar este identificarea punctelor unde este justificată intervenţia în vederea imbunătăţirii sănătăţii publice. Aceasta este cauza pentru care SUA, de exemplu, a introdus sistemul HACCP pentru industriile care vând produse neprocesate, aşa cum sunt fructele de mare, carnea, sucurile proaspete de fructe, fructele şi legumele. Motivul principal ar fi acela că acestea sunt produse care nu mai pot fi retrase de pe piaţă atunci când siguranţa alimentară este ameninţată. În consecinţă, sistemul HACCP a devenit un instrument popular, deoarece acoperă costurile mari cu stabilirea şi îmbunătăţirea standardelor referitoare la patogeni. Totuşi, sistemul HACCP trebuie să fie completat de acţiuni de verificare în vederea reducerii riscurilor, pentru a putea fi un substitut eficient pentru standardele de performanţă. Acesta este şi punctul care scoate în evidenţă

135

dificultăţile pentru determinarea echivalenţei dintre standardele HACCP din diferite ţări. Economiştii ar trebui să evalueze impactul pe care îl are aplicarea HACCP, pentru a se stabili dacă este mai eficient din punctul de vedere al costurilor decât reglementările alternative, în vederea imbunătăţirii siguranţei alimentare. Cu alte cuvinte, trebuie stabilit dacă sistemul HACCP promovează cea mai eficientă soluţie de piaţă pentru imbunătăţirea siguranţei alimentare. Trebuie menţionat, insă, că această evaluare nu este uşor de realizat în practică, deoarece aprecierea riscurilor, în special a celor microbiologice, nu este incă un proces finalizat, iar in România putem spune că este chiar în faza incipientă. Atâta timp cât costurile pentru monitorizarea directă a patogenilor rămân ridicate, sistemul HACCP va continua să rămână alegerea cea mai potrivită în cazul aplicării acestui sistem, resursele concentrându-se acolo unde efectele în procesul de control al riscurilor sunt maxime. Spre deosebire de alte alimente, berea poate fi considerată un aliment cu grad de risc scăzut pentru siguranţa alimentară. Cel puţin din punct de vedere microbiologic, berea este un aliment foarte sigur. Acest fapt se datoreşte în mare parte etapelor tehnologice anterioare, aşa cum este fierberea cu hamei, proces în care practic se distrug toate microorganismele provenind din materiile prime, dar şi efectului antimicrobian al alcoolului, pH-ului scăzut, bioxidului de carbon şi al acizilor din hamei. Aceasta nu inseamna automat că în bere nu pot apărea infecţii, ci că este probabil ca acestea să nu fie periculoase. Calitatea de aliment cu grad scăzut de risc ce i se atribuie berii derivă în principal din următoarele aspecte: - proprietăţile fizico-chimice ale berii, care conferă berii rezistanţă la infecţiile microbiene. Dintre factori putem enumera conţinutul în alcool, pH scăzut, bioxidul de carbon şi conţinutul scăzut de oxigen din bere; - utilizarea de materii prime salubre (cereale măcinate şi hamei); - etapa de fierbere, pe parcursul căreia sunt distruse microorganismele care pot proveni din materiile prime utilizate; - procesarea igienică şi folosirea pe scară largă a sistemelor de calitate acreditate; - fazele de separare lichid/solid, prin care se reduc sau se elimină contaminanţi relativ insolubili; - capacitatea drojdiei de bere de a lega ionic contaminanţii, aşa cum sunt metalele grele. Ca şi în celelalte sectoare ale industriei alimentare, pentru minimizarea riscurilor şi maximizarea siguranţei alimentare, industria berii aplică acelaşi sistem al HACCP (analiza riscurilor prin punctele critice de control), respectiv sistemul care asigură siguranţa microbiologică şi cea fizico-chimică, dar adesea este extins, acoperind şi parametrii de calitate. Elementele de bază care caracterizează sistemul HACCP pentru industria berii sunt cele generale, bazându-se pe cele 7 principii. Dorim să menţionăm

136

încă o dată în plus că procesul tehnologic trebuie considerat în ansamblul său, de la materii prime utilizate şi pâna la produsele finale rezultate. Inregistrările care se realizează trebuie să facă posibil ca luând orice lot de bere să se confirme că materiile prime s-au încadrat în specificaţiile de calitate stabilite şi că procesul a funcţionat în limitele definite. Luând ca exemplu etapa tehnologică de fierbere a mustului cu hamei, putem face următoarele comentarii: Inainte de a fi fermentat, mustul de malţ este supus operaţiei tehnologice de fierbere cu hamei (respectiv hamei sau produse din hamei). Importanţa acestei operaţii tehnologice derivă din urmatoarele aspecte: - trecerea acizilor amari din hamei în forma lor izomerizată; - coagularea proteinelor nedorite din must; - volatilizarea compuşilor de aromă nedoriţi; - sterilizarea mustului. Temperatura la fierbere nu poate fi întotdeauna exact 1000C, deşi atingerea acestei temperaturi pentru un timp precis este crucială pentru procesul de fierbere cu hamei, şi aceasta este datorată presiunii atmosferice. Temperatura de fierbere trebuie măsurată şi înregistrată, iar dacă este în afara limitelor stabilite (probabil ± 20C), trebuie prelungit timpul de menţinere a mustului în cazanul de fierbere sau trebuie crescută presiunea în cazanul de fierbere astfel încât să se măreasca punctul de fierbere a mustului. Planul HACCP trebuie să ia în considerare orice risc asociat procesului tehnologic şi trebuie să includă: - fabrica de bere în sine, care trebuie să fie proiectată conform regulilor de igienă; - materialele de construcţie, care trebuie să fie rezistente la coroziune şi murdărire, capabile să fie curăţate de agenţii de curăţare aprobaţi pentru a fi folosiţi la curăţarea materialelor care vin în contact cu alimentele şi care nu trebuie să atace materialele care pot fi periculoase sau pot să imprime nuanţe străine berii; - materialele de curăţare şi sterilizare trebuie să fie aprobate pentru a fi folosite la curăţarea materialelor care vin în contact cu alimentele şi nu trebuie să producă reziduuri, să contamineze sau să afecteze în orice alt fel berea (de exemplu, să afecteze spuma berii); - frecvenţa şi eficacitatea ciclurilor de clătire şi curăţare; - folosirea aditivilor sau adjuvanţilor tehnologici, care trebuie să fie aprobaţi pentru utilizare în industria alimentară, produşi în conformitate cu specificaţiile şi adăugaţi în dozele corecte; - parametrii critici aşa cum sunt timpul, temperatura sau durata de amestecare. În ceea ce priveşte riscurile microbiologice, aşa cum am menţionat, în bere nu se pot dezvolta bacterii patogene şi de aceea berea nu reprezintă un risc major pentru siguranţa alimentară. Cu toate acestea, calitatea berii poate fi compromisă de infecţiile cu bacterii specifice. Deşi operaţia de fierbere cu hamei parctic sterilizează mustul dupa etapa de plămădire-zaharificare, activitatea bacteriană înaintea fierberii este complet

137

nedorită deoarece poate conduce la formarea anumitor produşi nedoriţi, aşa cum ar fi nitriţii sau toxinele, care sunt potenţial dăunătoare. Astfel, în must nitriţii pot reacţiona cu aminele şi astfel se formează nitrozamine, care nu sunt volatile. Planul HACCP trebuie să ţină cont, de asemenea, şi de igiena instalaţiilor de plămădire-zaharificare, în sensul respectării regimului de temperaturi. Pentru musturile care sunt menţinute un interval de timp înainte de fierbere sau care se reciclează în instalaţia de plămădire-zaharificare, este necesară menţinerea la o temperatură suficient de mare pentru a preveni activitatea bacteriană. În aval de fierbere este absolut obligatorie inăsprirea condiţiilor de igienă, iar operaţia de pasteurizare este absolut obligatoriu un punct critic de control. Planul HACCP va trebui să specifice, de asemenea, frecvenţa şi tipul analizelor microbiologice care trebuie să fie realizate şi în ce puncte anume. În acest caz de mare utilitate şi actualitate sunt testele de ATP bioluminiscenţă, prin intermediul cărora se obţin informaţii foarte rapide cu privire la contaminarea microbiană, în interval de câteva minute, în comparaţie cu zile, cât durează testele clasice. Sistemul HACCP implică, după cum este bine ştiut, ca intreg procesul tehnologic să fie luat în consideraţie, de la materiile prime utilizate şi pâna la produsul finit. Înregistrarile care se realizează trebuie să facă posibil ca luând orice lot de bere să se confirme faptul că materiile prime s-au încadrat în specificaţiile de calitate stabilite şi că procesul a funcţionat în limitele definite. Trebuie luate în calcul pericolele potenţiale asociate tuturor materiilor prime şi materialelor folosite, precum şi cele asociate tuturor etapelor procesului tehnologic, în vederea identificării riscurilor reale pentru produsul finit. Pasul urmator este cel al identificării etapelor procesului tehnologic (punctele critice de control) în care riscurile pot fi ţinute sub control în modul cel mai eficient. Principalele materii prime utilizate în procesul de fabricare a berii sunt malţul din orz, hameiul şi produsele din hamei, drojdia şi apa. În procesul de fabricare a berii mai pot fi folosite şi alte cereale malţificate sau nemalţificate, sub forma de făinuri, grişuri sau chiar boabe întregi, siropuri de cereale drept sursă de zaharuri fermentescibile. Riscurile majore asociate cerealelor şi malţului sunt reprezentate de contaminanţii chimici (în special pesticidele şi metalele grele), micotoxine şi infestarea cu insecte. Legislaţia impune limite maxime pentru toţi aceşti parametri, iar producatorii de bere impun ca malţul să fie produs numai din cereale care respectă aceste limite. Condiţiile de depozitare sunt deosebit de importante pentru malţ, condiţiile necorespunzatoare putând conduce la dezvoltarea de mucegaiuri, care pot produce micotoxine. În industria malţului, se verifică aspectul şi mirosul cerealelor înainte de achiziţionare, cât şi în momentul introducerii în fabrică. Cerealele în vrac pentru care se observă semne de mucegaire sunt respinse şi nu se prelucrează pentru obţinerea malţului.

138

Mentinerea viabilitǎţii şi deci a capacitǎţii de germinare este esenţialǎ pentru orzul care se supune malţificǎrii. In acest sens, este necesarǎ menţinerea unei umiditǎţi corespunzǎtoare pe tot parcursul depozitǎrii. In mod obişnuit, orzul pentru malţ este uscat pînǎ la umiditǎţi sub 14%, dar pentru o depozitare îndelungatǎ sunt necesare umiditǎţi sub 12%. La aceste valori scǎzute ale umiditǎţii nu mai este posibilǎ dezvoltarea mucegaiurilor, mai ales cǎ cerealele care vor fi depozitate timp îndelungat sunt în mod obişnuit şi rǎcite. De asemenea, malţul este uscat pînǎ la umiditǎţi de maximum 6%, valori la care, dacǎ este depozitat în condiţii corespunzǎtoare de umiditate, nu este posibilǎ dezvoltarea mucegaiurilor. Orice plan HACCP trebuie sǎ aibǎ în vedere şi verificarea condiţiilor de depozitare pentru toate materiile prime. Un alt potenţial risc pentru malţ şi bere este reprezentat de nitrozaminele volatile, care sunt cancerigene. S-a constatat cǎ la uscarea malţului se formeazǎ N-nitroz-dimetil amine (NDMA), ca urmare a reacţiilor dintre oxizii de azot (NOx) din gazele de ardere şi aminele din cereale. In mălţăriile moderne formarea NDMA este evitatǎ prin utilizarea uscǎtoarelor cu foc indirect, la care gazele de ardere nu vin în contact cu stratul de boabe. In prezent, nivelul NDMA este foarte scǎzut, dar atât producǎtorii de malţ, cât şi cei de bere, urmǎresc cu mare atenţie conţinutul de nitrozamine, pentru a se asigura cǎ este în limitele impuse. In ceea ce priveşte hameiul şi produsele de hamei, riscul major este reprezentat de reziduurile de pesticide, metale grele şi nitraţi. La producerea extractelor de hamei concentraţia de contaminanţi se reduce considerabil. Referitor la drojdia de bere, cele mai multe fabrici de bere reutilizeazǎ drojdia de mai multe ori în procesul tehnologic. Aspectul cel mai important legat de posibilele riscuri microbiologice, este reprezentat de posibila contaminare a culturii pure prin refolosirile repetate. Conform definiţiei, prin alergeni se inţeleg substanţele de natura proteicǎ ce pot provoca alergii. In cazul industriei berii, riscul în ceea ce priveşte alergenii este datorat dioxidului de sulf şi unei proteine cu structurǎ similarǎ glutenului (proteinǎ specificǎ grâului). Proteina respectivǎ care se gǎseste în orz este hordeina. Aceste proteine pot cauza neplǎceri celor care suferǎ de stomac, dar acest lucru ar putea fi provocat numai prin consumul de orz sau malţ. Deoarece cea mai mare parte din hordeina se regǎseste în borhotul de malţ, se pune astfel problema dacǎ berea poate afecta sau nu bolnavii de stomac. O altǎ cantitate însemnatǎ de hordeinǎ se elimina în trub, dar şi la filtrarea finalǎ, care se efectueazǎ înainte de îmbuteliere. Nu s-a dovedit cu certitudine cǎ proteinele din grupa hordeinei pot provoca reacţiile menţionate, dar cei care suferǎ de stomac sunt sfǎtuiţi sǎ-şi aleagǎ cu grijǎ berea pe care o consumǎ, reacţiile variind foarte mult de la individ la individ. Cea de-a doua substanţǎ cu caracter de alergen este dioxidul de sulf, care este folosit în industria alimentarǎ ca agent de conservare. Dioxidul de sulf se adaugǎ în mod obişnuit sub formǎ de metabisulfit de sodiu sau potasiu, ca

139

antioxidant şi conservant. In cazul berii este folosit pentru evitarea apariţiei aromelor neplǎcute cauzate de fenomenele de oxidare. Dozele folosite în mod obişnuit nu afecteazǎ marea majoritate a populaţiei, dar un numar redus de oameni sunt hipersensibili la sulfit şi pot suferi reacţii astmatice severe. La nivelul Uniunii Europene, dar şi la nivel naţional, prin Ordinul 438/2002, conţinutul de sulfiţi în alimente este reglementat, pentru berea îmbuteliatǎ limita fiind de 20 mg/kg (exprimat sub forma de SO2), valoare relativ micǎ în comparaţie cu alte alimente. Pentru berea care se prezintǎ la vânzare ambalatǎ în butoiaşe, limita maximǎ admisǎ pentru conţinutul de sulfiţi este de 50 mg/l. Trebuie menţionat cǎ un conţinut de SO2 de până la 10 mg/kg sau 10 mg/l nu este semnificativ. Ca şi în celelalte sectoare ale industriei alimentare, pentru minimizarea riscurilor şi maximizarea siguranţei alimentare, industria berii aplicǎ acelaşi sistem al HACCP (analiza riscurilor prin punctele critice de control), respectiv sistemul care asigurǎ siguranţa microbiologicǎ şi cea fizico-chimicǎ, dar adesea este extins, acoperind şi parametrii de calitate. Inregistrǎrile care se realizeazǎ trebuie sǎ facǎ posibil ca luând orice lot de bere sǎ se confirme cǎ materiile prime s-au încadrat în specificaţiile de calitate stabilite şi cǎ procesul a funcţionat în limitele definite. In ceea ce priveşte riscurile microbiologice, aşa cum am mai menţionat, în bere nu se pot dezvolta bacterii patogene şi de aceea berea nu reprezintǎ un risc major pentru siguranţa alimentarǎ. Cu toate acestea, calitatea berii poate fi compromisǎ de infecţiile cu bacterii specifice. De aceea, standardele referitoare la starea de igienǎ sunt mult mai stricte cu începere de la etapa tehnologicǎ de fierbere cu hamei. In aval de fierbere este absolut obligatorie înǎsprirea condiţiilor de igienǎ, iar operaţia de pasteurizare este în mod absolut obligatoriu punct critic de control. Acest lucru este valabil pentru berea îmbuteliatǎ în sticle, doze sau keg-uri, la ora actualǎ berea nepasteurizatǎ vânzându-se în cantitǎţi mici şi în general numai la locul de producţie. In ceea ce priveşte operaţia de îmbuteliere, la întocmirea planului HACCP trebuie sǎ se ţinǎ seama de urmǎtoarele aspecte: - calitatea materialului ambalajului, în sensul cǎ acesta trebuie sǎ fie produs pentru utilizare în industria alimentarǎ şi sǎ nu permitǎ eliberarea de compuşi chimici contaminanţi în produsul alimentar; - depozitarea cu atenţie a ambalajelor goale în vederea evitǎrii contaminǎrii sau murdǎririi acestora; - curǎţarea corespunzǎtoare a ambalajelor reciclabile; - posibilitatea gǎsirii unor corpuri strǎine în ambalaje pe parcursul umplerii; - posibilitatea gǎsirii de cioburi de sticlǎ în ambalaje, care pot proveni de la sticle defecte sau de la capetele de umplere ale liniei de îmbuteliere; - starea de curǎţenie a liniilor de îmbuteliere; - posibilitatea contaminǎrii cu substanţe de lubrefiere, agenţi de igienizare, agenţi de rǎcire;

140

- falsificǎrile intenţionate; - eficienţa pasteurizǎrii; - umplerea sterila a ambalajelor. In prezent, echipamentele de ambalare sunt dotate cu sisteme de supraveghere, capabile sǎ verifice prezenţa în produs a corpurilor strǎine. Sistemul HACCP trebuie sǎ garanteze cǎ existǎ dovezi corespunzatoare cǎ echipamentele de ambalare funcţioneazǎ în mod eficient şi cǎ sunt capabile sǎ detecteze toate corpurile strǎine. Evitǎrii introducerii deliberate de materiale periculoase în bere implicǎ, aşa cum este cazul majoritǎţii aproduselor alimentare, securizarea spaţiilor de producţie, a celor de depozitare, acoperirea şi / sau sigilarea vaselor de producţie. Principala modalitate de prevenire a contaminǎrii este asigurarea trasabilitǎţii totale a produsului prin marcarea lotului, codurile de ambalare şi documentaţia însoţitoare. Astfel, orice lot suspect poate fi identificat şi retras, oriunde ar fi în sistemul de distribuţie.

141

Bibliografie 1. Abernathy, D.G., Spedding, G., Starcher, B. (2009). Analysis of Protein and Total Usable Nitrogen in Beer and Wine Using a Microwell Ninhydrin Assay, J. Inst. Brew., 115(2), 122–127. 2. Altan, O. (1990). Nouvelles technologies en malterie. Cerevisia, 2, 62 – 64. 3. Angelino, S.A.G.F., Ruissen, H.J.A. (1997). Proteinbestimmung in Braugerste vor der Ernte: eine Erweiterung der Stufenkontrolle. Brauwelt, 137, 37, 1542 - 1547. 4. Angelino, S.A.G.F., Laarhoven, H.P.M., Westerop, J.J.M., Broekhuijse, B.M., Mocking, H.C.M. (1997). Total nitrogen content in single kernel malting barley samples. Journal of the Institute of Brewing, 103, 41 - 46. 5. Angelino, S.A.G.F., Douma, A.C. (1998). Structure-function relation of barley proteins in beer manufacturing. Industrial Proteins, 6, 3, 5 - 6. 6. Atkinson, C. (2000). Controlling Malt Protein Levels. Craft Brewer, March/April. 7. Back, W., Narzi, L. (1996). Malzparameter und Bierqualität. Brauwelt, 136, 5, 198 – 204. 8. Bamforth, C.W. (1993). Recent progress in our understanding of beer foam. Cerevisia, 2, 49 – 53. 9. Bamforth, C.W., Barclay, A.H.P. (1993). "Malting Technology and the Uses of Malt," in Barley: Chemistry and Technology, A.W. MacGregor and R.S. Bhatty, Eds. (American Association of Cereal Chemists, St. Paul, Minnesota), 297 - 354. 10. Banu, C., ş.a. (2000). Tratat de ştiinţa şi tehnologia malţului şi a berii. Editura AGIR, Bucureşti, vol.I. 11. Banu, C., ş.a., (2001). Tratat de ştiinţa şi tehnologia malţului şi a berii. Editura AGIR, Bucureşti, vol.II. 12. Barett, J., Kirsop, B.H. (1971). The relative contributions to wort nitrogen of nitrogenous substances solubilized during malting and mashing. Journal of the Institute of Brewing, 77, p. 39 – 42. 13. Baxter, E.D. (2000). Chemical risks to beer: problems and solutions, EBC Symposium Assuring Product Safety in the Brewing Industry, Coventry, UK, October 2000, 32-41. 14. Baxter, E.D., O’Farell, D.D. (1980). Effects of raised temperatures during steeping and germination on proteolysis during malting. Journal of the Institute of Brewing, 86, 291 – 295. 15. Baxter, E.D., Reeves, S.G., Bamforth, C.W. (1980). The effects of increased steeping temperatures on enzyme development in malt. Journal of the Institute of Brewing, 86, 182 – 185. 16. Baxter, E.D. (1990). Non-stick Proteins – A “Maltability” Factor ?. Ferment, 3, 336 – 337. 17. Begea, M., Stroia, I., Cârdei, P., Begea, P. (2003). Estimarea calităţii orzului pentru bere prin modele matematice, Simpozion International ”Euro – aliment 2003”, Galaţi, 23 – 25 octombrie.

142

18. Begea, M., Hopulele, T., Stroia, I., Cârdei, P., Begea, P. (2003). Estimarea calităţii orzului pentru bere prin modele matematice, GLOBUS – Revista industriei alimentare româneşti, 52, 18-19. 19. Begea, M., Stroia, I., Begea, P. (2002). Orzul pentru bere. Revista Berarilor, 4, 18-19, 22-23. 20. Begea, M., Hopulele, T. (2005). Orzul pentru bere - Enzimele proteolitice şi rolul lor la fabricarea malţului şi berii. GLOBUS – Revista industriei alimentare româneşti, 67, 12-13. 21. Begea Mihaela (2006). Compuşii cu azot la fabricarea berii, Bucuresti, Editura Printech, ISBN (10) 973-718-537-4 / ISBN (13) 978-973-718-537-2 22. Berzescu, P., Dumitrescu, M., Hopulele, T. (1981). Tehnologia berii şi a malţului. Editura Ceres, Bucureşti. 23. Berzescu, P., Ioancea, L., Kathrein, I. si Dumitrescu, M. (1985). Utilaje şi instalaţii in industria berii şi a malţului. Editura Ceres, Bucureşti. 24. Biekenstock, B. (1987). Ein Beitrag zur Bestimmung des koagulierbaren Stickstoffs. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 38, 9, 367 – 369. 25. Bobalova, J., Salplachta, J., Chmelik J. (2008). Investigation of Protein Composition of Barley by Gel Electrophoresis and MALDI Mass Spectrometry with Regard to the Malting and Brewing Process, J. Inst. Brew., 114(1), 22–26. 26. Briggs, D.E., Hough, J.S., Stevens, R., Young, T.W. (1981). "The Chemistry and Biochemistry of Mashing," in Malting and Brewing Science, Vol. 1, Ediţia aII-a, Chapman and Hall, London, 254 - 303. 27. Briggs, D.E., Sole, S.M., Latham, P. (2009). Tetrazolium Staining, Mitochondria, and Barley Quality, J. Inst. Brew., 115(1), 41–48. 28. Burger, W.C., Laberge, D.E. (1985). "Malting and Brewing Quality," in Barley, D.C. Rasmusson, Ed. (American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin), 367-401. 29. Carreck, N.L., Christian, D.G., Jenkin, J.F. (1990). The Dynamics of Nitrogen Accumulation in Barley Grain and Malting Quality. Ferment, 9, 3, 180 - 182. 30. Chapon, L. (1981). Relations entre la desagregation physique des malts et la fabrication de la biere. Cerevisia, 2, 63 – 72. 31. Chapon, L. (1996). Der Begriff Eiweissempfindlichkeit der Biere. Der heutige Stand der Forschung. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 49, 1/2, 12 – 17. 32. Chapon, L. (1996). Der Begriff Eiweissempfindlichkeit der Biere. Der heutige Stand der Forschung. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 49, 3/4, 111 – 114. 33. Chapon, L. (1995). Der Begriff Eiweissempfindlichkeit der Biere. Der heutige Stand der Forschung. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 48, 9/10, 300 – 309 34. Cojocaru, C., Predescu, T., Dumitrescu, M. (1972). Tehnologia fabricarii maltului si a berii. Ed.Didactica si Pedagogica, Bucuresti.

143

35. Cojocaru, C., Predescu, T. si Roman, E. (1961). Tehnologia berii. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti. 36. Cutaia, A.J., Reid, A-J., Speers, R.A. (2009). Examination of the Relationships Between Original, Real and Apparent Extracts, and Alcohol in Pilot Plant and Commercially Produced Beers, J. Inst. Brew., 115(4), 318– 327. 37. Dale, C.J. (1990). Beer Polypeptides. Ferment, 9, 3, 217 – 220. 38. Dale, C.D., Lyddiatt, A. (1994). Quantitative analysis of purine nucleosides and free bases in wort and beer. Journal of the Institute of Brewing, 100, 173 - 178. 39. De Clerck, J. (1965). Lehrbuch der Brauerei. Versuchs-und Lehranstalt für Brauerei in Berlin. 40. Delcour, J.A., Vanhamel, S., Moerman, E., Vancraenenbroeck, R. (1988). Protein precipitation during wort boilings. Journal of the Institute of Brewing, 96, 371 – 374. 41. Devreux, A. (1985). Les acides amines, modulateurs du gout de la biere. Cerevisia, 2, 59 – 70. 42. Draghici, L., Bude, Al., Sipos, Ghe., Trisa, C. (1975). Orzul. Editura Academiei R.S.R., Bucuresti. 43. Dufour, J.P. (1984). L’analyse systematique des acides amines: developpement d’une methode et applications. Cerevisia, 4, 155 – 164. 44. Enari, T.- M. (1986). Proteinases and Peptidases of Malt and Their Influence on Wort composition and Beer Quality. Cerevisia, 1, 19 – 28. 45. Fischbeck, G. (1971). Gleichmässigkeit von Korn- und Keimeigenschaften der Braugerste. Brauwissenschaft, 24, 2, 45 – 52. 46. Fox, R.L., Logue, S.J., Roumeliotis, S., Barr, A.R. (1999). Application of Spectrophotometric Analysis of Soluble Nitrogen in a Barley Improvement Program. Proceedings of the 9th Australian Barley Technical Symposium. 47. Gavriluta, I. (1995). Câteva principii care stau la baza fertilizării cerealelor de toamnă. Cereale şi plante tehnice, 11, 1 – 3. 48. Gebhardt, D.J., Rasmusson, D.C., Fulcher, R.G. (1993). Kernel Morphology and Malting Quality Variation in Lateral and Central Kernels of Six-Row Barley. Journal of the American Society of Brewing Chemists, 51, 4, 145 148. 49. Gibbons, G.C., Nielsen, E.B. (1983). New analyses in malting and brewing, Journal of the Institute of Brewing, 89, 8 – 14. 50. Gillis, E. (1987). Tehnici biochimice pentru identificarea cerealelor si derivatelor folosite in maltificare si la fabricarea berii. Cerevisia, 3, 99 – 102. 51. Gorinstein, S. (1978). Different Forms of Nitrogen and the Stability of Beer, J. Agric. Food Chem., 26, 1, 204 – 207. 52. Gromus, J. (1981). Malzqualität und Eiweissstabilität des Bieres. Brauwelt, 121, 20, 710 – 714. 53. Gromus, J. (1981). Malzqualität und Eiweissstabilität des Bieres. Brauwelt, 121, 20, 864 – 882.

144

54. Heyse, K.-U. (1995). Handbuch der Brauerei – Praxis. Getränke Fachverlag, Darmstadt. 55. Holmes, M.G. (1992). Studies on cold water extract of malts soluble protein and malting behaviour. Journal of the Institute of Brewing, 98, 1, 47 – 51. 56. Hopulele, T. (1979). Tehnologia berii, spirtului şi a drojdiei. Tehnologia malţului şi a berii. Galati. 57. Hough, J.S., Briggs, D.E., Stevens, R. (1971). Science of Malting and Brewing. Cheptran & Hall, London. 58. Huston, C.K., Sang - Suk Oh, Lewis, M.J. (1986). Character of Beer is defined in the Brewhouse. ASBC Journal, 44, 1, 40 – 44. 59. Ion, Raluca Andreea, Begea, M., Stroia, I., Begea, P. (2006). The sustainable development of food sector in Romania. Case study - brewing sector. International Symposium Food Factory of the Future, Organised by SIK The Swedish Institute for Food and Biotechnology in collaboration with Laval Mayenne Technopole and EFFoST, Gothenburg, Sweden, 7 – 9 June 2006, publicat in Book of proceedings “Food Factory of the Future 3”, CDROM. 60. Ionescu, M. (1970). Biochimia agricolă, Ed. Ceres, Bucuresti. 61. Kitamura, I., Yumoto, T., Yamada, K., Noshiro, A. (1990). The Development of Activated Germination Malting. Monatsschrift fur Brauwissenschaft, 43, 11, 372 – 376. 62. Kitamura, I., Yamada, K., Yumoto, T. (1990). The initial absorbtion of water and the manifestation of physiological activities of barley kernels. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 43, 6, 216 – 220. 63. Kitamura, I., Yumoto, T. (1990). Respiratory and enzyme activity during barley steeping. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 43, 9, 310 – 315. 64. Koljonen, T. (1995). Simulation of the mashing process. Teză de doctorat susţinută la Helsinki University of Technology (Espoo, Finlanda). 65. Krüger, E., Anger, H. M. (1992). Kennzahlen zur Betriebskontrolle und Qualitatbeschreibung in der Brauwirtschaft, B. Behr‘s Verlag, Hamburg. 66. Kunze, W. (2004). Tehnology Brewing and Malting, 3rd International Edition, VLB, Berlin. 67. Laarhoven, H., Angelino, S.A.G.F., Douma, A.C. (1999). Better insight into barley and malt. Brauwelt International II , 2, 140-142, 144. 68. Larsen, Jorgan. (2001). Evaluation of new European Malting Barley Varieties. Proceedings of the 10th Australian Barley Technical Symposium. 69. Lei, M.G., Reeck, G.R. (1986). Two-Dimensional Electrophoretic Analysis of Wheat Kernel proteins. Cereal Chemistry, 63, 2, 111 – 116. 70. Lekkas, C., Hill, A.E., Taidi, B., Hodgson, J., Stewart, G.G. (2009). The Role of Small Wort Peptides in Brewing Fermentations, J. Inst. Brew., 115(2), 134–139. 71. Lewis, M.J., Robertson, I.C., Dankers, S.U. (1992). Proteolysis in the Protein Rest of Mashing – An Appraisal. MBAA Technical Quarterly, 29, 117 – 121.

145

72. Lewis, M.J., Wahnon, N.N. (1984). Precipitation of Protein During Mashing: Evaluation of the Role of Calcium, Phosphate and mash pH. ASBC Journal, 42, 4, 159 – 163. 73. Lonkhuijsen, H.J., Douma, A.C., Angelino, SA.G.F. (1998). Evaluation of a malting barley quality assessment system. Journal of the American Society of Brewing Chemists, 56, 1, 7 - 11. 74. Mac Gregor, A.W. (1996). Malting and Brewing Science: Challenges and Opportunities. Journal of the Institute of Brewing, 102, 2, 97 – 102. 75. Malanda, M., Millet, P. (1992). La biere: source d’acides amines !. Bios, 23, 6/7, 92 – 98. 76. Mayer, J.W. (1978). Physikalisch-chemische Charakterisierung der Proteine aus Gerste, Malz, Würze und Bier. Teza de doctorat, Universitatea Tehnica München. 77. Mazeron, P., Krischer, J., Metche, M., Horn, P., Urion, E. (1965). Les proteines hydrosolubles de l’orge. Lucrarile celui de-al 10-lea Congres EBC, Stockolm. 78. Moll, M. (1985). Methods of measuring nitrogenous compounds: principles, comparison and discussion of results. Cerevisia, 1, 13 – 25. 79. Moonen, J.H.E., Graveland, A. (1987). The molecular structure of gelprotein from barley, its behaviour in wort-filtration and analysis. Journal of the Institute of Brewing, 93, 125 – 130. 80. Morimoto, K., Yoshioka, K., Hashimoto, N., Kataoka, J. (1988). Fundamental Studies on Wort Preparation (Mashing) Technology. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 41, 12, 472 – 478. 81. Narziss, L., Friedrich, G. (1970). Der Einfluss des Mälzungsverfahrens auf die Steigerung der Enzymaktivität. Brauwissenschaft, 23, 4 , 133 – 140. 82. Narziss, L., Friedrich, G. (1970). Der Einfluss des Mälzungsverfahrens auf die Steigerung der Enzymaktivität. Brauwissenschaft, 23, 5 , 167 – 175. 83. Narziss, L., Friedrich, G. (1970). Der Einfluss des Mälzungsverfahrens auf die Steigerung der Enzymaktivität. Brauwissenschaft, 23, 46, 229 – 234. 84. Narziss, L., Friedrich, G. (1970). Der Einfluss des Mälzungsverfahrens auf die Steigerung der Enzymaktivität. Brauwissenschaft, 23, 7 , 265 - 270. 85. Narziss, L. (1973). Corelatii intre calitatea orzului, maltului si a berii. Brauwelt, 1-2, 3 – 8. 86. Narziss, L . (1976). Die Technologie der Malzbereitung. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart. 87. Narziss, L. (1995). Abriss der Bierbrauerei. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart. 88. Narziss, L. (1981). Infuzion- und Dekoktionsverfahrens. Brauwelt, 121, 21, 768 – 785. 89. Narziss, L. (1985). Die Technologie der Würzebereitung, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart. 90. Narziss, L. (1989). Der Stand der Mälzereitechnologie. Wieche und Keimen. Monatsschrift für Brauwissenschaft, 129, 21 / 22, 939 – 956.

146

91.Narziss, L., Kieninger, H. (1966). Zusammenhänge zwischen Wasseraufnehmegeschwindigkeit und Malzlösung. Brauwissenschaft, 19, 343 – 352. 92. Narzi, L., Reicheneder, E. (1967). Chemische Untersuchungen über die Veränderung der Eiweiss- Fraktionen von der Gerste bis zum Bier unter Variation des Mälzungsverfahrens. Raportul celui de-al 11-lea Congres EBC, Madrid. 93. Narzi, L., Röttger, W. (1973). Über den Einfluss des Mälzungs- und Brauverfahrens auf die Molekulargewichtsverteilung der Stickstoffsubstanzen in Würze und Bier. Brauwissenschaft, 26, 5, 148 – 159. 94. Narzi, L., Röttger, W. (1973). Der Einfluss der Maischintensität auf die Eiweisszusamensetzung der Würze und Bier. Brauwissenschaft, 26, 6, 173 179. 95. Narzi, L., Röttger, W. (1974). Über die Veränderung der Eiweissfraktionen während des Mälzungs- und Brauprozesses. Brauwelt, 114, 27 - 28, 570 – 579. 96. Narzi, L., Reicheneder, E., Rusitzka, P., Stippler, K., Hunkel, L. (1975). Versuche zur Begrenzung des Eiweisslösungsgrades und ihre Problematik. Brauwelt, 115, 27, 900 – 905. 97. Narzi, L., Reicheneder, E., Rusitzka, P., Stippler, K., Hunkel, L. (1975). Versuche zur Begrenzung des Eiweisslösungsgrades und ihre Problematik. Brauwelt, 115, 29, 965 – 971. 98. Narziss, L., Miedaner, H., Schwill-Miedaner, A., Schmidt, R. (1986). Nitrogen – heterocyclic compounds in malt, during wort production and in different beers. Cerevisia, 3, 121 – 134. 99. Neamtu, G., Campeanu, Gh., Socaciu, C. (1993). Biochimie vegetală. Ed. Didactică şi Pedagogică Bucuresti. 100. O’Connor - Cox, E.S.C., Ingledew, W.M. (1989). Wort Nitrogenous Sources – Their Use by Brewing Yeast, a review. Journal of the Institute of Brewing, 47, 4, 102 – 108. 101. Osman, A.M., Coverdale, S.M. , Hamilton, S.E., Jersey, J., Inkerman, P.A. (1999). Purification and Characterisation of Barley Malt Endoproteases. Proceedings of the 9th Australian Barley Technical Symposium. 102. Osman, A., Coverdale, S.M., Ferguson, R., Watson, K., Fox, G., Hamilton S.E., Jersey, J. (2001). What causes low barley protein modification and low wort free amino nitrogen - proteins or proteinases ?. Proceedings of the 10th Australian Barley Technical Symposium. 103. Palmer, G.H., Shirakashi, T. (1994). Enzyme modification of Kym and Triumph endosperm proteins during malting. Ferment, 7, 289 – 297. 104. Pavlowski, F., Schild, E. (1962). Die Brautechnischen Untersuchungsmethoden. Hans Carl Verlag, Nürnberg. 105. Pânzariu D. si colab. (1995). Comportarea unor soiuri de grau si orz de toamna, functie de premergatoare, fertilizare, epoca de semanat si

147

localitate, in anul agricol 1994 - 1995, in conditiile jud. Iasi, Cereale si Plante Tehnice, nr. 10, 1 - 5. 106. Pierce, J.S. (1987). The Role of Nitrogen in Brewing. Journal of the Institute of Brewing, 93, 378 – 381. 107. Popescu, V. (1996). Tehnologia culturii orzului, orzoaicei şi grâului de toamnă. Cereale şi plante tehnice, 8, 9, 1 – 10. 108. Preece, I.A. (1954). The Biochemistry of Brewing. Oliver & Boyd Edinburg, Londra. 109. Pressi, G. Curioni, A., Peruffo, A.D.B., Zamorani, A. (1993). Effectiveness of the electroendosmotic preparative electrophoresis for the purification of all proteins and polypeptides from beer. Journal of the Institute of Brewing, 99, 63 – 65. 110. Robinson, L., Sheehan, M., Stuart, M., Barr, A., Ford, C., Evans, E. (2001). The influence of malt quality on the colloidal stability of beer. Proceedings of the 10th Australian Barley Technical Symposium. 111. Rumsinski, L.Z. (1974). Prelucrarea matematică a datelor experimentale. Editura Tehnică, Bucureşti. 112. Russell, S.T., Singh, R.P., Bamforth, C.W. (2008). Alternative Paradigms for the Production of Beer, J. Inst. Brew., 114(4), 349–356. 113. Sacher, B., s.a. (1995). Examenul orzului pentru bere din recolta 1993, Monatsschrift fur Brauwissenschaft, 48, nr. 11 - 12, 370 - 376. 114. Sarx, H. G. (1995). L’orzo da birra nel mondo: qualita e disponibilita. Bira e malto, 57, 40 - 44. 115. Savage, D.J., Thompson, C.C. (1973). The nitrogen status of barley and malt and its influence on beer quality. Proceedings of the 14th Congres EBC, Salzburg. 116. Scheer, F.M. (1990). Effects of Hihg Protein Malts on Finished beers. MBAA Technical Quarterly, 27, 73 – 75. 117. Schildbach, R.(1971). Eiweissgehalt der Gerste und Bierqualität. Proceedings of the 13th Congres EBC, Estoril. 118. Schildbach, R. (1980). Relationship between barley, their apptitude for malting and beer quality. EBC, Monografia IV, Simpozionul EBC despre interrelaţiile dintre malţ şi bere, Helsinki, 7 – 18. 119. Schildbach, R., Burbidge, M. (1994). Barley varieties and their relationships between barley, malt and beer quality. Cerevisia, 1, 34 – 39. 120. Schildbach, R , Burbridge, M. (1994). Varietati de orz si relatia orz, malt si calitatea berii. Cerevisia and Biotechnology, 12, 1, 34 - 39. 121. Schwill - Miedaner, A., Sommer, K. (1996). Prozessparameter Bierqualität. Brauwelt, 36, 46/47, 2268 – 2271. 122. Scriban, R. (1951). Les protéines de l’orge, du malt et du moût. Thèse Doctorat de l’Etat, Lille. 123. Scriban, R. (1982). Les applications de l’analyse electrophoretique des proteines de reserve de l’orge et du malt. Cerevisia, 2, 81 – 90.

148

124. Sheehan, M., Evans, E., Skerritt, J. (1999). Improved Methods for Determination of Beer Haze Protein Derived from Malt. Proceedings of the 9th Australian Barley Technical Symposium. 125. Shewry, P.R., Faulks, A.J., Parmar, S., Miflin, B.J. (1980). Hordein polypeptide pattern in relation to malting quality and the varietal identification of malted barley grain. Journal of the Institute of Brewing, 86, 138. 126. Siebert, K.J., Knudson, E.J. (1989). The Relationship of Beer High Molecular Weight Protein and Foam. MBAA Technical Quarterly, 26, 139 – 146. 127. South, J.B. (1996). Prediction of wort cold break performance of malt and its application. Journal of the Institute of Brewing, 102, 149 – 154. 128. Stroia, I., Begea, M. (1998). Factori care influenţează calitatea malţului. Bucureşti, Ed. Printech. 129. Stroia, I., Begea, M., Biris, S.S. (1998). Bilanţul azotat la fabricarea berii, Bucuresti, Ed. Printech. 130. Stroia, I., Biris, S.S., Begea Mihaela (1998). Utilaje pentru industria malţului şi berii, Bucuresti, Editura CISON. 131. Stroia, I., Begea, M. (1999). Controlul fabricatiei in industria berii. Revista Berarilor, 6 - 9. 132. Stroia, I., Begea, M., Bocaneala, V. (2000). Aspecte privind stabilitatea berii. Revista Berarilor, 3, 5-7. 133. Stroia, I., Begea, M., Bocaneala, V. (2000). Aspecte privind stabilitatea berii (II). Revista Berarilor, 4, 25-728 134. Stroia, I., Begea, M., Bocaneala, V. (2000). Aspecte privind stabilitatea berii (III). Revista Berarilor, 5, 26-28. 135. Stroia, I., Begea, M., Bocaneala, V. (2000). Aspecte privind stabilitatea berii (IV). Revista Berarilor, 6, 24-28. 136. Stroia, I., Begea, M. (2000). Informatii tehnice – drojdia de bere. Revista Berarilor, 9, 8-10. 137. Stroia, I., Begea, M. (2002). Contribuţii la optimizarea tehnologiei de fabricare a berii. Revista Berarilor, 3, 13-16. 138. Stroia, I., Begea, M., Begea, P., Ion, R.A. (2007). Armonizarea legislatiei si a standardizarii pentru sectorul de producere a berii din România. Conferinţa Internaţională „Dezvoltarea complexă a spaţiului rural,” Academia de Studii Economice Bucureşti - Facultatea Economie Agrolimentară si a Mediului, Bucureşti, 15 - 16 iunie, publicat in volumul “Dezvoltarea complexă a spaţiului rural”, vol.II “Marketingul si procesarea produselor agricole”, Editura ASE, Bucuresti (sub tipar), ISBN (10) 973594-832-X, ISBN (13) 978-973-594-832-0. 139. Stroia, I., Begea, M., Mencinicopschi, G., Stomff, S., Vorovenci, O. (2006). Standardizarea – garantie a calitatii alimentului. GLOBUS – Revista industriei alimentare româneşti, 84 - 87.

149

140. Stroia, I., Begea, M. (2003). Malting behaviour of barley varieties cultivated in Romania for brewing. Poster la cel de-al 29-lea Congres European Brewery Convention, Dublin, Irlanda. 141. Van Gameron, Y.M. (1995). Protein Flow During Wort Production. MBAA Technical Quarterly, 32, 4, 238 – 240. 142. Vancraenenbroeck, R., Derdelinckx, G., Devreux, A. (1984). Le pouvoir moussant des composes azotes de la biere en fonction de leur poids moleculaire. Cerevisia, 3, 105 – 110. 143. Verachtert, H. (1986). La structure et les proprietes fonctionnelles des matieres azotees. Cerevisia, 2, 71 – 93. 144. Vermeylen, J. (1962). Traité de la fabrication du malt et de la bière. Editeur Asociation Royale des Anciens Eleves de l` Institut Superieur des Fermentations, Gand. 145. Wallace, W., Lance, R.C.M. (1988). The Protein Reserves of the Barley Grain and Their Degradation During Malting and Brewing. Journal of the Institute of Brewing, 96, 379 – 386. 146. Wei, K., Dai, F., Wu, F., Zhang, G. (2009). The Variation of β-amylase Activity and Protein Fractions in Barley Grains as Affected by Genotypes and Post-anthesis Temperatures, J. Inst. Brew., 115(3), 208–213. 147. Weideneder, A. (1987). Untersuchungen zur Analytik und zum Verhalten des koagulierbaren Stickstoffs. Diplomarbeit TUM – Weihenstephan. 148. Wilkinson, N.R., Andrews, J.M. (1996). Mashing, Cooking and Conversion. Ferment, 9, 4, 215 – 221 149. Williams, K.N., Fox, P., Marshall, T. (1995). A comparison of protein assays for the determination of the protein concentration of beer. Journal of the Institute of Brewing, 101, 365 – 369. 150. Yano, M., Tsuda, H., Imai, T., Ogawa, Y., Ohkochi, M. (2008). The Effect of Barley Adjuncts on Free Amino Nitrogen Contents in Wort, J. Inst. Brew., 114(3), 230–238. 151. Yokoi, S., Tsugita, A. (1988). Characterization of Major Proteins and Peptides in Beer. ASBC Journal, 46, 4, 99 – 103. 152. Ziemmermann, H. (1994). Calitatea orzului pentru bere mai este de interes?. Brauwelt, 134, 12, 482 – 484. 153. ***. (1962). Barley and Malt. Biology, Biochemistry, Technology. Ed. by A.H.Cook, Academic Press, New York - Londra. 154. ***. (1971). Modern Brewing Technology, Ed. by W.P.K.Findlay, Mac Millan Press, New York. 155. ***. (1991). Bieres & Coolers. Definition. Fabrication. Composition. Lavoisier Publishing Editor coordonator - M. Moll, Paris. 156. ***. (1989). Protein Quality and the Effects of Processing. Ed.by R.D.Phillips, John W. Findlay, Marcel Dekker, Inc., New York and Basel. 157. ***. (1997). Brautechnische Analysenmethoden – MEBAK. Band I, 3 Auflag, Selbstverlag der MEBAK, Freising - Weihenstephann.

150

158. ***. (2007). European Brewery Convention. Analytica E.B.C. Editura Hans Carl, Nürnberg. 159. ***. (1993). Progress in Malting Barley. Publicata de Comitetul pentru Malt al EBC, Editura Hans Carl, Nürnberg. 160. Ordin nr. 438/2002 pentru aprobarea Normelor privind aditivii alimentari destinaţi utilizării în produsele alimentare pentru consum uman. 161. Results Field Trials Harvest 2006, EBC Barley & Malt Committee, Zoeterwoude, May 2007. 162. EBC – two years variety summary 2007/2008, including also data for multiplication 2009 indicating which varieties will be grown in season 2010, November 2009. 163. x x x (2009). Proceedings of Posters, EBC Congress 2009 – Hamburg, P011, P061, P062, P105. 164. Catalogul oficial al soiurilor de plante de cultură din România pentru anul 2009 (partea I si partea aIIa) 165. Suplimentul nr. 1 al Catalogului oficial al soiurilor de plante de cultură din România, ediţia 2009. 166. Suplimentul nr. 2 al Catalogului oficial al soiurilor de plante de cultură din România, ediţia 2009. 167. x x x (1998). Manualul inginerului de industrie alimentara, Bucuresti, Editura Tehnica, Vol. I. 168. x x x (2002). Manualul inginerului de industrie alimentara, Bucuresti, Editura Tehnica, Vol. II. 169. x x x (2008). Metodologia examinării valorii agronomice şi de utilizare (Testul VAU), Institutul de Stat Pentru Testarea şi Înregistrarea Soiurilor, Bucureşti. 170. www.maap.ro. 171. www.europeanbreweryconvention.org. 172. SR 1634:1999 - Seminţe pentru însămânţare. Determinarea germinaţiei. 173. SR 13486/2003 – Malţ pentru bere. Specificaţii. 174. SR 13477: 2003 Orz pentru malţ. 175. SR 7713:1999 Seminţe pentru însămânţare. Determinarea purităţii fizice şi a componentei botanice. 176. SR 12511:1999 Determinarea viabilităţii cu săruri de tetrazoliu.