Tehnologia de obtinere a maltului si a berii

TEHNOLOGIA DE OBTINERE A MALTULUI SI A BERII

Berea - este o bautura slab alcoolica mult solicitata de consumatori in special in sezonul calduros.

In unele tari situate in nordul Europei : Olanda, Danemarca, Suedia, Germania s.a. consumul de bere pe cap de locuitor este remarcabil.

Principalele caracteristici ale berii :

Alcool  2,50 - 5 vol %

Extract  4 - 5,50 %

CO₂  0,35 - 0,40 %

Indiferent de tipul de bere, la o concentratie de 12⁰ a mustului primitiv valoarea nutritiva este de cca 450 kcal/l. Ea provine in proportie de ½ din alcool la sorturile de bere de culoare inchisa si de pina la 2/3 la cele blonde.

Extractul, drept component de baza al valorii nutritive, se compune din hidrati de carbon usor asimilabili, impreuna cu produse pe baza de azot cu cantitati reduse de aminoacizi esentiali, si mai mari de peptide micromoleculare ce se resorb usor.

Se adauga substante minerale si in special fosfati, alaturi de componenti ai complexului de vitamine B, care laolalta maresc capacitatea de suportare a organismului a alcoolului inglobat. Se favorizeaza functiile ficatului si se impiedica o aglomerare a depunerilor de grasimi in celulele ficatului.

1. Materii prime

a. Orzoaica sau orzul

b. Materii prime nemaltificate

c. Hameiul

d. Apa

1.1. Orzoaica si orzul

Fac parte din familia Gramineae, genul Hordeum.

stiintific: Orzoaica - Hordeum distichum

Orzul - Hordeum vulgare

Pentru bere este folosita in masura esentiala Orzoaica. Aceasta are in spic doua rinduri de boabe spre deosebire de orzul comun care are in spic 3 rinduri de boabe, intrucat are intreaga tripleta de spiculete fertile.

Orzoaica prezinta in cea mai mare masura forme de primavara.

Orzul comun prezinta forme de primavara, toamna si umblatoare (tomna si primavara).

Compozitia chimica medie a unui orz bun pentru fabricarea maltului este urmatoarea, raportat la S.U. :

apa 14,5 %

substante proteice 9,5 %

amidon 54 %

grasimi 2,5 %

celuloza 5 %

cenusa 2,5 %

alte substante fara azot 12 %

Continutul in apa al orzului nu trebuie sa depaseasca 14 %. Continutul mai mare in apa mareste inutil greutatea loturilor si orzul este supus eventualelor incingeri, mucegairi si incoltiri in timpul transportului si depozitarii. Prin aceasta pierde din capacitatea germinativa si creaza mari greutati in procesul de maltificare.

Orzul mai umed trebuie supus mai intii unui proces de usare la temperaturi joase de 30-40⁰. Dupa uscare umiditatea nu trebuie sa scada sub 10 %.

Principalul component al orzului este amidonul. Cu cat continutul in amidon este mai mare cu atat creste si substanta extractiva a orzului.

Continutul in amidon este cu atat mai ridicat cu cat bobul este mai plin si cu cat este mai scazut procentul de substante proteice.

Celuloza se gaseste in mare proportie in coji.

Printre alte substante extractive fara azot exista substante amare si substante tanante care se gasesc in invelisurile bobului.

Orzul contine de asemenea grasimi 2-3 %, in special in embrion. Grasimea bruta se compune : 80 % grasime neutra si restul din acizi grasi liberi, ceara, fitosterina, legitina sau fosfatide.

Pentru calitatea berii o importanta deosebita o prezinta proteinele. Acestea sunt compuse, in medie, din : albumina 4% ; globulina 31 % ; glutelina 29 % ; hordeina 36 %.

Orzul cu continut mai mare in gluten si mai mic in hordeina incolteste anevoie. Pentru orzoaica raportul intre hordeina si gluten trebuie sa fie de 1,4

Pentru fabricarea berii blonde este foarte potrivit orzul care contine sub 13 % substante proteice deoarece produce o bere cu spuma deasa si persistenta. Orzul cu un continut de peste 13 % proteine este corespunzator sorturilor de bere de culoare inchisa.

Depozitarea orzului.

Modul cum este depozitat orzul se resfringe pozitiv sau negativ asupra calitatii maltului si a produsului finit.

Cel mai important proces in timpul depozitarii il constituie respiratia. Ea poate fi aeroba sau anaeroba, in functie de conditiuni.

Consecintele directe ale respiratiei sunt : degajarea de caldura si pierderile de amidon, mai ales in cazul respiratiei aerobe.

Respiratia aeroba se prezinta

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 674 kcal

Respiraia anaeroba se prezinta

C₆H₁₂O₆ → 2CH₃-CH₂OH + 2CO₂ + 28,2 kcal

Intensitatea respiratiei depinde de umiditatea boabelor si temperatura de depozitare. Astfel :

la 11 % umiditate si 10⁰C pierderile sunt de 0,21 mg/kg - zi ;

la 20 % umiditate si

- la 18⁰C pierderile sunt de 244 mg/kg - zi.

Pentru reducerea pierderilor, umiditatea si temperatura de pastrare trebuie sa fie cat mai mici.

Fiecarei umiditati a orzului ii corespunde o umiditate relativa de echilibru a mediului.

Cele mai bune conditii de depozitare se intrunesc la 14-15 % umiditatea orzului ; 10-15⁰C temperatura de depozitare si 60-70 % umiditatea relativa a mediului ambiant (a depozitului).

1. Materii prime nemaltificate folosite la fabricarea berii

porumbul si brizura de orez

graul

zaharul si alte produse zaharoase.

Mai mult se foloseste porumbul. Compozitia chimica la porumb raportat la bobul intreg (100 % ) este urmatoarea :

substanta proteica - 12,6 %

substante grase - 4,3 %

hidrati de carbon - 79,4 %

celuloza - 2,0 %

cenusa - 1,7 %

1.3. Hameiul (Humulus lupulus)

A fost folosit in diferite scopuri, inca din antichitate de catre sciti.

In sec. XIV si XV cultura hameiului a cunoscut o extindere remarcabila in Bovaria si Moravia. Se mentioneaza ca 70 % din suprafata cu hamei se afla in Europa. La noi se cultiva in Transilvania, judetul Hunedoara si cu precadere in judetul Mures si zona municipiului Sighisoara.

In industria berii se folosesc inflorescentele femele, sub forma de conuri.

Hameiul (Humulus lupulus) face parte din familia Moraceae. Este o planta perena, cu tulpina agatatoare lunga de 5-12 m, care se usuca in fiecare an. Hameiul este o planta dioica avind florile mascule si femele pe tuplini diferite. Se cultiva numai pentru inflorescentele femele care sunt sub forma de conuri lungi de 2-6 cm si groase de 1-3 cm.

Conul este format dintr-un ax cu proeminente pe care se gasesc bractee dispuse perechi acoperindu-se unele pe altele. Fiecare con de hamei se compune din doua feluri de bractee :

bractee fructifere care contin lupulina ;

bractee protectoare care nu contin lupulina.

Bracteele fructifere au la baza lor numerosi peri glandulari care dau o secretie fainoasa de culoare galbuie denumita lupulina. Continutul de lupulina a unui con de hamei variaza intre 5-14 % din greutatea lui totala. Inflorescenta mascula este un panicul.

Hameiul proaspat cules contine 70-75 % apa. Pentru a fi rezistent la pastrare, trebuie sa i se reduca continutul in apa la cca. 12-13 %.

Aceasta uscare se face pe cale naturala cu aer rece sau artificiala in uscatorii sistematice cu aer incalzit la 50-55⁰C.

Conurile de hamei sunt considerate bine uscate atunci cind axul si codita se fring usor. Dupa uscare conurile de hamei ramin cu 8-10 % apa.

In general, din 1 kg hamei proaspat rezulta 0,25 - 0,30 kg hamei uscat. Ambalarea hameiului se face in baloturi si baluri in saci de pinza de iuta.

Pe timpul depozitarii pentru prelungirea duratei de conservare se realizeaza sulfitarea conurilor. Pentru 100 kg hamei se foloseste 0,5-1,2 kg sulf.

Hameiul este folosit in industria berii pentru aromatizare si pentru a da gust amar specific de hamei ; in afara de aceasta hameiul are si rol de antiseptic.

Procesul de aromatizare are loc in urma fierberii mustului cu hamei, in care faza se produce dizolvarea componentilor specifici ai hameiului.

Substantele tanante si produsele rezultate din transformarea lor se dizolva usor in must. Uleiurile hameiului trec in must in proportii foarte mici.

Din rasinile moi trec in must cca. 50 %, iar restul de 50 % se pierd, aceasta din cauza unei extrageri incomplete prin fierbere si a trecerii unei parti din constituentii hameiului in sediment, precum si transformarea lor in rasini tari.

In borhotul de hamei raman circa 20 % din substantele amare, iar in sediment se gasesc cca 25 %.

De remarcat ca in mustul fiert cu hamei se gasesc cantitati mai mari de substante amare cu cat pH-ul mustului este mai mare, iar in sediment mai putine.

Compozitia chimica a hameiului :

apa 12,5 %

substante alcaline 7,5

celuloza 13,5 %

substante azotoase 17,5

uleiuri volatile 0,4

extract eteric 18,3

substante tanante 3

substante extractive fara azot 28,5.

1.4. Apa

Este necesara in toate fazele de fabricatie a berii. Pe diferite compartimente consumul este urmatorul : la productie 1,8 -2,6 hl apa/hl bere ; la curatenie 5,3-11 hl apa/hl bere ; la racire 4-6 hl apa/hl bere ; pentru energie 0,1-0,3 hl apa/hl bere.

Calitatea apei pentru bere este data mai ales de continuturile in ioni (anioni si cationi). Dintre cationi se mentioneaza : H⁺, Ca²⁺ ; Mg²⁺ ; Na⁺ ; Fe²⁺ ; Fe³⁺; Al³⁺; Mn²⁺, iar dintre anioni mentionam: H^-; HCO₃^-; SO₄^2-; Cl^-; SiO₃^2-; NO₃^-; NO₂^-.

La o concentratie de peste 25 mg/l atat azotitii cat si azotatii sunt toxici pentru drojdii (levuri). O apa cu peste 50 mg/l azotati nu se foloseste la plamadire. Ionul sulfat influenteaza gustul berii la un continut de peste 400 mg/l.

Sub raport bacteriologic apa trebuie sa corespunda normelor pentru apa potabila.

Fabricarea maltului

Maltul este produsul obtinut prin macinarea boabelor de orz (orzoaica), incoltite (germinate) si uscate folosit la fabricarea berii si a spirtului.

Fabricarea maltului comporta urmatoarele etape : inmuierea orzoaicei sau a orzului ; germinarea orzoaicei sau orzului ; uscarea maltului.

1. Inmuierea orzului se face cu scopul de a da bobului de orz umiditatea si oxigenul ce-i sunt necesare pentru germinare asigurand in acelasi timp spalarea bobului de impuritati.

Boabele de orz contin inaintea inmuierii o umiditate de 12-14 %, iar la sfarsitul procesului de inmuiere continutul in umiditate trebuie sa ajunga la 42-46 %, in functie de sortimentul de malt ce urmeaza a fi fabricat.

Timpul in care se executa inmuierea este de 6-72 ore la o temperatura normala a apei, putand ajunge pana la 90 ore in cazul unei temperaturi scazute a apei, iar in cazul folosirii unei ape calde de 16-18⁰C perioada de inmuiere se reduce pina la 40 ore.

Patrunderea apei in bob se face in prima perioada mai rapid si se incetineste apoi treptat pe masura ce se apropie de punctul de saturare.

Curba de absorbtie a orzului arata ca timp de 18-20 ore continutul de umiditate creste repede, iar apoi cresterea este mult mai inceata.

Viteza de absorbtie a apei este influentata de temperatura apei de inmuiere. Cu cat temperatura apei este mai ridicata cu atat viteza de absorbtie a apei este mai mare.

Inmuierea poate fi socotita ca terminata atunci cind bobul poate fi indoit peste unghie, cind la muscare nu opune resiztenta daca coaja poate fi usor desfacuta de miezul fainos.

Sectiunea bobului trebuie sa arate patrunderea apei pana aproape de mijloc.

La inmuierea orzului nu are loc numai absorbtia propriu-zisa a apei. De indata ce boabele au absorbit cantitatea de apa necesara, incepe si activitatea vitala a bobului.

Procesele de respiratie se intensifica si oxigenul din apa de inmuiere este repede consumat.

Pentru asigurarea oxigenului necesar procesului de respiratie din boabe, orzul se aeriseste in timpul inmuierii. Lipsa de oxigen duce la procese anaerobe care vatama sau chiar omoara embrionul.

Boabele care nu au fost suficient aerisite raman ca si inerte timp de cateva zile, dupa care incoltesc brusc cu degajare puternica de caldura. Urmarile acestei aerisiri incomplete sunt boabe neuniform incoltite, continut ridicat in boabe neincoltite sau in boabe carora le-a aparut si radacina si deci pierderi ridicate in malt.

Germinarea orzului

Pentru germinare boabele au nevoie de energie. Aceasta este obtinuta prin respiratie. In timpul germinarii se formeaza enzimele amilolitice si proteolitice.

Pentru o buna germinare orzul trebuie sa parcurga (dupa recoltare) o perioada de maturare, ce oscileaza de la cateva saptamani la cateva luni, aceasta se numeste repaus de germinare.

Principalii factori care stimuleaza germinarea embrionului sunt oxigenul si fitohormonii.

Perioada de maturare are tocmai menirea sa faciliteze patrunderea oxigenului catre embrion. Ori in cojile boabelor proaspat recoltate se afla unele substante fenolice care blocheaza oxigenul, de aceea trebuie anihilate.

Posibilitati de anihilare a substantelor fenolice :

oxidarea in curent de aer cald sau adaos de apa oxigenata ;

blocarea activitatii polifenoloxidazelor cu ditio-etilen-glicol, care contine grupe - SH. Aceste functii blocheaza ionul Cu²⁺, care la randul sau indeplineste rolul de cofactor al acestor enzime ;

introducerea in apa de inmuiere a hormonilor vegetali si alte substante, in special acid giberelic. Acest ultim procedeu da cele mai bune rezultate. Acidul giberelic, ca stimulator al germinarii orzului, a fost folosit prima oara in Japonia.

Efectele folosirii acidului giberelic :

suprimarea perioadei repausului de germinare la orzul proaspat ;

dezagregarea buna a maltului ;

scurtarea duratei de germinare cu cca 2 zile ;

cresterea extractului cu 1,5 - 2 % ;

sporirea continuturilor in substante azotoase solubile ;

hidroliza mai buna a hidratilor de carbon ;

scaderea vascozitatii maltului ;

cresterea activitatii enzimelor : α - amilaza si peptidozelor.

Dozele optime de acid giberelic sunt de 0,01 - 0,06 mg/kg orz sau 10-60 mg/tona orz cand tratamentul se face in prima si a doua zi de germinare si 0,15 mg/kg orz cand tratamentul se aplica in ultima apa de inmuiere.

Transformarile chimice care au loc in timpul germinarii

Enzimele degradeaza inca din timpul germinarii substantele de rezerva ale partii fainoase a bobului, insa incet pentru ca temperatura de germinare este sub temperatura optima de activitate a enzimelor.

In timpul brasajului din cauza temperaturii mai favorabile ele activeaza mult mai rapid.

Amidonul se solubilizeaza in timpul maltificarii in proportie redusa 5 %, se solubilizeaza insa complet in timpul brasajului, pentru ca amilazele au punct optim de temperatura ridicat (55⁰C).

Fractiunile solubile in apa (leucozina si edestina) cresc mult, in timp ce continutul in hordeina si glutelina scade.

Cresc de asemenea continutul in azot si substante azotoase asimilabile drojdiei, care reprezinta fractiunile mult degradate.

Germinarea este caracterizata printr-o crestere mult mai accentuata a dizolvarii substantelor azotoase decat in timpul brasajului, cresterea continuand zi de zi pana in ziua a cincea.

Sortimentul de orz are o mare influenta asupra solubilizarii proteinelor, intrucat unele produc mai multe enzime proteolitice decat celelalte.

Circa un sfert din grasimi, care reprezinta aproximativ 0,5 % din S.U. a orzului, se pierd prin respiratie.Partile nesaponificabile si lecitina nu sufera transformari esentiale.

Deoarece grasime este un inhibitor al spumei, trebuie luate toate masurile pentru a evita trecerea grasimii in must.

Continutul total in cenusa nu variaza in timpul maltificarii. Variatiile cele mai importante ale substantelor minerale sunt formarea fosfatilor din fitina. In orz se gasesc cca. 20 % din fosfati in forma anorganica, iar in malt circa 40 %.

In timpul germinarii pH-ul nu variaza, ramanand in jurul lui 6. In schimb aciditatea titrabila a bobului creste din cauza aparitiei fosfatilor in cantitate mare si partial din cauza degradarii substantelor proteice si a formarii de acizi organici.

Procedee de germinare

- Germinarea pe arie se face in gramezi prin lopatare.

- Germinarea in tobe de 5-30 t. Durata de rotire a tobelor 15-30 minute.

- Germinarea in casete Saladin

- Germinarea in mediu de CO₂

Mai nou sunt implicate tot mai mult instalatii cu grad inaintat de tehnicitate, cum sunt :

Instalatii de germinare cu gramezi mobile, gramezi deplasabile sau miscatoare. In acest caz procesul de germinare este continuu. Astfel, la capatul unei alei orzul germinat se introduce in uscator, iar la celalalt capat se aduce orzul inmuiat.

Procedeele de maltificare s-au perfectionat continuu. In aceasta directie se mentioneaza :

Instalatia de maltificare Morel. In acest caz, orzul, dupa spalare si preinmuiere este incarcat in dispozitivul de germinare care se deplaseaza pe roti.

Instalatia de maltificare Saturn. La acest sistem drumul parcurs de orzul in germinare este o circumferinta.

Instalatia de maltificare cu benzi rulante (Cehia). In aceasta situatie intregul flux tehnologic este continuu, intr-o cladire cu suprafata de 54 x 10 m si inaltimea de 12 m.

3. Uscarea maltului

Odata ce dezagregarea a atins gradul dorit, incoltirea trebuie oprita prin uscarea maltului verde. Maltul verde contine 44 - 46 % apa, iar maltul uscat imediat dupa terminarea procesului de uscare are un continut de 1,5 - 3 % umiditate.

Indepartarea apei prin evaporare, adica peste 40 % din greutatea maltului verde, trebuie facuta prin instalatia de uscare cu aer cald.

Prin procesul de uscare se urmareste oprirea solubilizarii si germinarii maltului si obtinerea gustului, aromei si culorii specifice maltului.

Aroma si gustul sunt rezultatul unor reactii care au loc la temperaturi ridicate intre componentele maltului, in special intre produsele de dezagregare.

Reactia principala este combinarea zaharurilor cu aminoacii, avand ca rezultat formarea melanoidinelor sau a melaninelor produse aromatizante si colorante.

Temperaturile ridicate ca si continutul de umiditate trebuie bine controlate pentru a se evita distrugerea enzimelor, stiut fiind ca enzimele sunt distruse la temperaturi inalte si ca este nevoie de o cantitate suficienta de enzime la procesul de brasaj.

In procesul de uscare exista doua faze :

faza de uscare initiala in care degradarile enzimatice mai continua si care poate fi socotita ca o continuare a procesului de germinare ;

uscarea propriu-zisa a maltului in timpul careia au loc numai reactii chimice si fizico-chimice intre componentele maltului.

Uscarea maltului se efectueaza in doua faze :

In faza I umiditatea se reduce de la 43-45 % la 8-10 % pentru maltul blond si 20-25 % pentru maltul brun. Temperatura in aceasta faza este de 40-45⁰C pentru maltul blond si 50⁰C pentru maltul brun.

In faza a II-a are loc uscarea propriu-zisa a maltului. Uscarea maltului blond se face prin ridicarea temperaturii treptat la 80-90⁰C timp de 5 ore. Pentru maltul brun temperatura de uscare este de 105⁰C timp de 5 ore.

Cea mai raspandita metoda de uscare este cea cu ciclu de 24 ore. Opreatiunea are loc in uscatoare plane sau verticale.

Incalzirea poate fi directa cu gaze calde sau indirecta cu abur care circula printr-un sistem de calorifere, peste care circula aerul. Este raspandit uscatorul cu doua gratare. Consumul de caldura este de 100.000-120.000 kcal. Pentru 100 kg malt.

Pierderi la fabricarea maltului :

pierderile la inmuiere sunt de aproximativ 1 % ;

pierderile prin respiratie sunt de 6 % pentru maltul blond si 7,5 % pentru maltul brun.

Macinarea se efectueaza cu scopul de a permite solubilizarea enzimelor din malt, care ulterior, in procesul de plamadire sau zaharificare vor hidroliza amidonul si proteinele.

Macinarea se efectueaza in instalatii dotate cu 4,5 sau 6 valturi. La macinarea maltului uscat se obtin coji (tarate) 15 %, gris mare 20 %.

Macinarea poate si uscata sau umeda.

Macinarea uscata se efectueaza fara macinarea maltului.

Macinarea umeda este in prezent procedeul cel mai raspindit. In acest caz coaja bobului ramane intacta, borhotul este mai afanat, ceea ce conduce la reducerea duratei de filtrare. Maltul se stropeste cu apa pana la o umiditate de 30 %. Amestecul se numeste plamada.

Compozitia maltului la substanta uscata este in medie urmatoarea : amidon 58 % ; zahar reducator 4 % ; zaharoza 5 % ; pentozani solubili 1 % ; pentozani si hexozani insolubili 9 % ; celuloza 6 % ; substante azotoase 24 % ; grasimi 2,5 % ; substante minerale 2,5 %.

Maltul mai contine mici cantitati de coloranti, substante tanante, substante amare.

Dintre enzime se gasesc in malt : amilofosfataza, α amilaza, β amilaza, proteinaza, peptidaza, citaza, fitaza, catalaza, peroxidaza.

Vitamina C care se formeaza in timpul germinarii nu se gaseste in malt fiind distrusa in timpul uscarii. Factorul principal pentru calitatea maltului este continutul sau in enzime. Calitatea maltului se apreciaza prin caracteristicile fizico-chimice constante cu ocazia analizei de laborator.

3. Brasajul

Reprezinta totalitatea transformarilor care au loc din momentul amestecarii fainii de malt cu apa si pina la obtinerea mustului.

Factorii care influenteaza brasajul sunt : cantitatea si calitatea apei ; calitatea maltului ; natura amidonului din plamada ; temperatura si valoarea pH ; compozitia macinisului ; procedeul de brasaj.

In aceasta faza a procesului tehnologic se desfasoara doua importante procese : zaharificarea amidonului si hidroliza proteinelor.

Amidonul, sub actiunea amilazelor se transforma in dextrine si maltoza ca produsi principali conform reactiilor :

(C₆H₁₀O₅)_n → x (C₆H₁₀O₅) n/x dextrina 20 %

(C₆H₁₀O₅)_n  + n/2 H₂O → n/2 C₁₂H₂₂O₁₁ maltoza 80 %

In timpul zaharificarii apar insa si alti constituenti cum sunt: hexozele, zaharoza, maltotrioze s.a.

Asupra celor doi constituenti ai amidonului (amilaza si amilopectina) actioneaza α si β amilaza. In functie de temperatura, pH-ul optim variaza intre 4,6 si 6 pentru α amilaza si 4,4 si 6 pentru β amilaza. Cind temperatura este mai scazuta si pH-ul optim este mai scazut. Astfel, pentru  α amilaza la temperatura de 30⁰C pH-ul optim este de 4,6-4,7, iar la temperatura de 70⁰C pH-ul optim este de 5,8 - 6.

Hidroliza proteinelor

In orz si malt se gasesc urmatoarele categorii de proteine : albuminele (leucozina orzului) ; globulinele (edestina orzului) ; prolaminele (hordeina orzului ; glutelinele.

Din malt, in must trec numai 30-35 % din substantele proteice. Asupra acestora actioneaza proteinazele, peptidazele si amidazele. In urma hidrolizei substantelor proteice in medie apar albumoze, peptone, polipeptide si aminoacizi (necesari nutritiei drojdiilor).

Enzimele proteolitice actioneaza bine la temperaturi de 48-50⁰C si pH 4,3 - 5,0.

4. Procedee de plamadire - zaharificare

Sunt cunoscute urmatoarele procedee de brasaj : prin infuzie ; prin decoctie ; mixta.

Metodele de brasaj prin infuzie constau in ridicarea inceata a temperaturii plamezii pina la 75⁰C prin adaugarea de apa calda si incalzire cu abur fara a ajunge pina la fierbere.

Intreg continutul plamezii este supus numai actiunilor enzimatice, ceea ce influenteaza asupra compozitiei mustului, necesitind timp mai indelungat de prelucrare.

Procedeele prin infuzie sunt foarte numeroase si comporta un numar mare de varietati. Cele mai importante sunt :

procedeul ce se bazeaza pe ridicarea temperaturii plamezii (procedeu ascendent) ;

procedeul ce se bazeaza pe coborarea temperaturii plamezii (procedeu descendent).

In cazul primului procedeu, maltul se amesteca cu apa calduta aproximativ 120-150 l apa pentru 100 kg macinis de malt astfel incat temperatura sa ajunga la 40-45⁰ C. Se amesteca pina cind masa devine omogena si se lasa in repaus 15-20 min.

Dupa aceasta se procedeaza la introducerea primei portiuni de apa de 80⁰C in 30-40 min, astfel incat la sfarsit sa se obtina o temperatura finala de 65⁰C. Se amesteca inca 5-10 minute, se lasa sa se depuna 1 ora si se trage partea subtire in alt cazan. Se procedeaza apoi la al doilea adaos de apa astfel incat sa se atinga temperatura de 75⁰C. Se lasa in repaos 40-50 minute dupa care se trece la filtrare.

Alta metoda de influzie se realizeaza prin adaugarea apei o singura data. Se pregateste o plamada groasa la 45⁰C, peste care se aduce apa 95-98⁰C, iar temperatura se stabileste la 68-70⁰C. Se reincalzeste apoi lent la 75⁰C.

Metoda prin infuzie cu temperatura plamezii in scadere se aplica la malturi cu o buna putere diastatica, dar duce la rezultate slabe in ceea ce priveste randamentul si limpezirea berii.

Procedeul de brasaj prin infuzie se aplica la obtinerea berii blonde de fermentatie superioara.

Durata de plamadire fiind foarte scurta se face economie de timp si abur, insa berea obtinuta face spuma putina si are o stabilitate mai mica.

Procedeul de brasaj prin decoctie. In tara noastra este cel mai raspindit procedeu pentru ca da un randament mai bun si o bere mai gustoasa, mai stabila si cu spuma mai multa.

Decoctia este procedeul de fierbere a macinisului de malt in vederea extragerii constituentilor de baza. Plamadirea se poate face la temperatura de 35⁰C sau 52⁰C.

Prin plamadire la 35-40⁰C se urmareste dizolvarea diastazei si ambibarea amidonului cu apa.

Prima maisa (portiune) trebuie sa fie groasa, deci contine mult amidon ambibat cu apa, care la ridicarea temperaturii trece in clei de amidon si este readus in cazanul de plamadire peste plamada subtire.

Procedeul de brasaj prin decoctie poate fi cu una, doua sau trei plamezi.

Brasajul cu una si doua plamezi se aplica pentru obtinerea berii blonde, iar cel cu trei plamezi pentru obtinerea berii brune.

Prin fierberea maltului se urmareste cleificarea amidonului, asupra caruia vor actiona enzimele in faza de zaharificare, transformindu-l in constituentii mentionati mai sus. Continutul de dextrine creste pe masura cresterii duratei de fierbere.

In functie de temperatura, in timpul fierberii, si substantele azotoase cunos o evolutie interesanta. Astfel, cu cresterea temperaturii sporeste si gradul de solubilitate al constituentilor azotati.

In timpul fierberii au loc si reactii intre zaharuri si aminoacizi formind melanoidine.

Pierderile de amidon in timpul fierberii sunt cuprinse intre 14-15 % fata de continutul initial.

Cantitatea de apa adaugata la fierbere variaza in functie de continutul in amidon si umiditatea materiei prime. Ea se situeaza intre 1,8 - 2,5 l pentru 1 kg materie prima.

Pentru evitarea formarii melanoidinelor se recomanda sporirea cantitatilor de apa pina la 2,8-3,5 l/kg materie prima, realizindu-se asa-zise fierberi diluate.

Temperaturile optime ale amilazelor din slod (malt) pentru zaharificarea unei solutii de 2% amidon este pentru orz de 49-54⁰C.

5. Filtrarea mustului din plamezile de slod de orz zaharificate

Plamada este un amestec de substante in solutie si parti insolubile. Separarea partilor insolubile - borhotul - de substantele solubile, care ampreuna cu apa formeaza mustul, se face prin filtrare cu ajutorul cazanelor de filtrare sau filtrelor-presa.

Filtrarea consta in retinerea borhotului fie pe sitele cazanului de filtrare, fie intre pinza de pe placi si ramele filtrului-presa si prinderea mustului in jgheaburi.

Atat sitele cat si pinzele de filtrare permit trecerea mustului si retinerea partilor solide.

Initial filtrarea nu decurge normal, mustul curgind tulbure. Dupa asezarea unui anumit strat de borhot care indeplineste functia de strat filtrant, filtrarea decurge normal.

Este necesar sa se mentina cat mai uniforma presiunea de filtrare ceea ce se realizeaza numai cu pompe centrifuge. La realizarea unei neuniformitati a presiunii se micsoreaza viteza de filtrare.

Gradul de limpezire a mustului este masura care determina capacitatea de retinere a filtrului. Cantitatea de must filtrant pe 1 m² de suprafata a orificiilor de filtrare, intr-o unitate de timp reprezinta viteza de filtrare, care depinde de felul sedimentului, de grosimea stratului sedimentat si de presiunea de filtrare.

Dupa filtrarea prorpiu-zisa are loc spalarea borhotului. Apa adaugata duce la cresterea pH-ului de la 5,6 la 6,

Prin spalarea borhotului, creste continutul de tanin ce se dizolva din tegumentele boabelor de malt, iar reactiile dintre sarurile din apa si componentii mustului se intensifica, obtinindu-se o peptizare, precum si o coagulare a albuminelor. In genral dupa terminarea filtrarii se observa o schimbare a compozitiei mustului.  Creste continutul extractului in substante albuminoase si cenusa, iar cantitatea de maltoza scade. Borhotul obtinut de la filtrarea mustului contine 70-80 % apa.

Din 100 kg malt rezulta 110-130 kg borhot umed. Acesta contine 28 % proteine, 8,2 % grasimi, 41 % substante fara azot, 17,5 % celuloza si 5,3 % substante minerale. Borhotul poate fi utilizat pentru furajare.

6. Fierberea mustului de bere

Aceasta operatiune tehnologica are ca scop principal solubilizarea uleiurilor aromatice si a rasinilor amare din hamei sau produse de hamei, prin fierberea ampreuna cu mustul pentru a conferi gustul si aroma specifica berii.

De asemenea au loc o serie de transformari importante pentru stabilitatea si insusirile senzoriale ale produsului finit cum sunt:

coagularea substantelor proteice

concentrarea pentru a se ajunge la un anumit continut in extract

distrugerea microorganismelor si a enzimelor formate in perioada de maltificare.

Ca efecte secundare la fierberea mustului se constata o inchidere de culoare a acestuia, formarea de substante reducatoare cu actiune protectoare fata de oxidare si cresterea aciditatii mustului.

Gustul amar al mustului depinde de urmatorii factori :

-solubilizarea anumitor componenti din hamei si in special a substantelor amare in must ;

reactiile dintre componentii solubilizati ai hameiului cu substantele solubilizate din must, precum si din apa de brasaj;

natura si calitatea hameiului sau a produsului de hamei;

modul de administrare si doza de hamei ;

durata si temperatura de fierbere.

Doza si momentul administrarii hameiului depind de calitatea acestuia, de tipul de bere si de compozitia apei de brasaj.

Sorturile de bere blonda necesita cantitati mai mari de hamei decat cele de culoare inchisa. Cu cresterea concentratiei mustului trebuie marita doza de hamei. Daca durata de fierbere este redusa se recomanda, de asemenea, cresterea dozei de hamei.

Hameiul poate fi introdus intr-o singura repriza sau in mai multe etape in decursul procesului de fierbere. In cazul administrarii in doua etape se recomanda ca prima parte sa fie introdusa cu putin inainte de inceperea fierberii, iar a doua, cu o ora inainte de terminarea procesului.

Cantitatile de hamei folosite la berea din tara noastra sunt : pentru obtinerea de bere blonda 160-210 g/hl, pentru berea Bucuresti 300-400 g/hl, pentru berea bruna 200-250 g/hl, pentru berea Caramel 90-120 g/hl.

In decursul fierberii mustul limpede devine treptat tulbure, tulbureala se aglomereaza si formeaza ruptura care consta in special din proteine sau combinatii ale acestora cu polifenoli din malt si hamei.

Coagularea lor insuficienta influenteaza negativ gustul si stabilitatea berii si in general desfasurarea procesului de fermentare.

Procesul de coagulare a substantelor proteice se apreciaza prin cantitatea de azot coagulabil ramas in must. Fata de un continut initial de cca 6 mg/100 ml in mustul cu 12 % extract, acesta scade dupa o durata de fierbere de o ora la cca 3,4 mg/100 ml, dupa 1,5 ore la 2,7 mg/100 ml si 2 ore la 2,2 mg/ml.

Coagularea are loc in doua trepte, dintre care prima este de natura chimica, denumita denaturare, iar a doua de natura coloidala purtind denumirea de coagulare.

Solubilizarea componentilor utili ai hameiului si coagularea proteinelor progreseaza cu durata de fierbere. In practica se aplica o durata de fierbere de cca 2 ore. Aceasta poate fi redusa la 1 ora prin fierbere la o usoara suprapresiune de 0,2 - 0,3 bari.

Prin procesul de fierbere se urmareste si o marire a concentratiei mustului.

Pentru sorturile de bere blonda obtinuta dintr-un must cu un continut final in extract de 12 % se pleaca de obicei de la un must primar cu un continut in extract de 14-17 %. Dupa spalarea borhotului si amestecarea cu ape de spalare continutul de extract scade la 9-10 %. Prin fierbere acesta creste din nou cu cca 2 % pentru a se ajunge la un extract de 12 %.

O caracteristica a instalatiilor de fierbere o reprezinta cifra de evaporare realizata, respectiv cantitatea procentuala de apa evaporata pe ora raportata la volumul util al cazanului. La instalatiile clasice cifra de evaporare este de 6-8 %, in timp ce la cele de mare randament aceasta creste pina la 12 % si chiar mai mult.

Evaporarea puternica reprezinta un fenomen dorit, astfel favorizindu-se fenomenul de extractie si de coagulare, concomitent cu marirea randamentului total de extractie.

Ca un fenomen nedorit dar inevitabil, in decursul procesului de fierbere are loc o inchidere a culorii mustului. Culoarea este cauzata de fenomene de brunare enzimatica prin reactii melanoidinice, precum si de procese de oxidare a polifenolilor, reductonelor si unor reactii de oxidare enzimatica.

In decursul procesului de fierbere creste aciditatea mustului cu pina la 0,3 unitati pH. Fenomenul este atribuit formarii melanoidinelor si prezentei aminoacizilor, cat si a unor acizi amari adusi de catre hamei. pH-ul mustului are un rol hotarator la solubilizarea substantelor amare din must. Astfel, la un pH de 5,9 acizii prezinta o solubilitate de 480 mg/l in timp ce la pH-ul de 5,2 acesta scade la 84 mg/l.

Pentru obtinerea unui must cu un pH cat mai scazut, se procedeaza la reglarea pH-ului in decursul procesului de brasaj, cu inceperea plamadirii si pina la fierberea propriu-zisa. Se poate proceda la acidularea artificiala prin acizi adaugati in apa, plamada sau must. In functie de tipul de bere in acest scop se folosesc acizii lactic, clorhidric sau sulfuric.

7. Racirea si limpezirea mustului

Mustul fierbinte fiert cu hamei este supus, inainte de a fi trecut la fermentare, racirii pina la temperatura de 6-7⁰C in cazul fermentatiei inferioare si 12-18⁰C in cazul fermentatiei superioare, cat si limpezirii care se realizeaza prin separarea trubului la cald si a trubului la rece.

Racirea mustului se face de la o temperatura apropiata de cea de fierbere pina la temperatura de insamintare cu drojdie 20-50⁰C.

Mustul de bere, aproape steril in urma fierberii cu hamei, se poate infecta in special cu bacterii si drojdii salbatice.

Dintre bacterii cele mai periculoase sunt cele lactice sub forma de coci, diplococi sau bastonase. Bacteriile lactice produc acizi organici in bere, conduc la aparitia de tulbureli si modifica gustul si aroma berii, contribuind la aparitia gustului neplacut de diacetil.

Din aceste motive racirea mustului se realizeaza astazi in exclusivitate in racitoare inchise (cu placi), care asigura o racire rapida, evitindu-se contaminarea mustului cu bacterii sau drojdii salbatice daunatoare.

7.1. Formarea trubului la cald sau 'fierbinte'. Are loc in timpul fierberii mustului cu hamei ca urmare a coagularii proteinelor sub actiunea caldurii  sub actiunea caldurii si a polifenolilor din hamei.

Trubul la cald este format din particule grosiere de 30-80 µ care pot fi separate mai usor din must prin sedimentare sau filtrare.

Compozitia trubului la cald este formata din : 40-70 % proteine, 7-32 % substante amare, 20-30 % polifenoli, substante minerale, proportia dintre componente prezentind variatii mari, in functie de materiile prime folosite.

Cantitatea de trub la cald formata este de 400-800 mg/l. Separarea trubului la cald din must, inainte de fermentare, trebuie sa fie cat mai completa pentru a evita impurificarea drojdiei si inrautatirea proceselor de depunere ce au loc la fermentare.

7. Formarea trubului la rece Are loc in timpul racirii mustului fiert cu hamei incepind la temperatura de 55-70⁰C si pina la cea de insamintare cu drojdie. Trubul la rece este format din particule mult mai fine 0,5-1 µ.

Trubul la rece este format in cea mai mare parte din proteine 60-70 % si din polifenoli 20-30%, avind o compozitie asemanatoare cu cea a trubului la rece din berea finita. Continutul mustului in trub la rece este de 150-300 mg s.u./l reprezentind mai putin de 1/3 din cantitatea de trub la cald.

In tehnologia clasica de fermentare este necesara o indepartare a trubului la rece in proportie de circa 50%, iar in cazul procedeelor de fermentare si maturare accelerata, separarea trebuie sa fie cu atat mai mare cu cat se urmareste mai mult scurtarea duratei de fermentare.

Absorbtia O₂ in must. Are loc atat pe cale chimica, datorita proceselor de oxidare, cat si pe cale fizica prin dizolvare.

Pe cale chimica are loc oxidarea unor componente ale mustului cum sunt:polifenolii, zaharurile,substantele azotoase si substantele amare proces care este favorizat de temperaturi  mai ridicate ale mustului de peste 40⁰ C.

Cantitatea de O₂ dizolvata in must pe cale fizica are loc la temperatura  sub 40⁰ si este cu atat mai buna cu cat temperatura mustului este mai scazuta.

Saturarea mustului in O₂ se atinge cu atat mai repede cu cat bulele de aer insuflat sunt mai fine si cu cat durata de contact cu mustul este mai indelungata.

Pentru o buna fermentare este suficienta o cantitate de 7-8 mg/l O Aceste valori nu pot fi atinse fara a se folosi dispozitive speciale de aerare a mustului dupa racire.

In prezent se dispune de o gama larga de sisteme inchise de tratare a mustului care asigura o racire rapida a acestuia, o indepartare avansata a trubului cat si evitarea infectiilor cu microorganisme.

Pentru separarea mustului la cald se folosesc : cazane de sedimentare centrifuge, racirea mustului se face prin racitoare cu placi, iar pentru separarea trubului la rece se folosesc linuri de insamintare, de sedimentare, filtru cu kiselgur, centrifuge.

8. Fermentarea mustului de bere

Prin fermentarea mustului de bere se urmareste transformarea zaharurilor fermentescibile in alcool etilic si CO₂ cu ajutorul complexului enzimatic al drojdiei de bere.

C₆H₁₂O₆ → 2 CH₃- CH₂- OH + 2 CO₂ + 28,2 Kcal

Procesul are loc in doua etape si anume: fermentarea primara, tumultoasa sau principala rezultind asa-zisa bere tinara si in continuare, fermentarea secundara lenta, sau maturarea.

Fermentarea zaharurilor este derulata pe calea Meyerhof-Embden-Parnas. La demarare fermentatiei sunt fermentate hexozele. Fermentatia principala este caracterizata prin fermentarea maltozei, iar fermentarea secundara este dominata de fermentarea maltotriozei.

Fermentatia primara de suprafata este obtinuta cu culturi de Saccharomyces cerevisiae la temperatura de 15-25⁰C, timp de 4-6 zile, stratul de drojdie, mentinindu-se la suprafata in timpul procesului.

Fermentarea secundara, inferioara sau submersa este realizata la temperatura de 5-10⁰C, timp de 6-10 zile, cu culturi de Saccharomyces carlsbergensis, care tind sa se depuna pe fund la sfarsitul procesului prin fenomenul dfe floculare.

Delimitarile de temperatura si durate intre aceste doua tipuri de fermentari nu sunt absolute.

Exista procedee de fermentare inferioara la temperaturi mult mai ridicate si de scurta durata precum si culturi de drojdii pulverulente care nu floculeaza.

Viteza de fermentare a zaharurilor este influentata de caracteristicile tulpinilor de drojdie, starea fiziologica a culturii, cantitatea de inocul, temperatura de fermentare, compozitia si concentratia in extract a mustului, geometria vasului, presiunea.

Prin transformarea zaharurilor in alcool, densitatea mustului scade. Dinamica fermentatiei poate fi urmarita prin masurarea concentratiei in extract a mustului cu ajutorul zaharometrului Balling.

Masura cunoasterii desfasurarii fermentarii o reprezinta gradul de fermentare. Gradul de fermentare exprima procentul din extractul total al unui must care a fost fermentat si se calculeaza cu relatia :

GF =

GF = grad de fermentare in %

e_p = extractul mustului primitiv in %

e_t = extractul in produsul fermentat in momentul determinarii GF in %

Dupa modul in care se determina e_t (extractul in produsul fermentat ) si dupa momentul calcularii gradului de fermentare se deosebesc :

grad de fermentare aparent, cind e_t se masoara ca extract aparent in mustul fermentat, cotinind alcool etilic, cu ajutorul zaharometrului ;

grad de fermentare real cind e_t se masoara ca extract real in produsul dezalcoolizat prin distilare si reconstituit :

GF_r = GF_ap x 0,81

GF_r  = Grad de fermentare real

GF_ap = Grad de fermentare aparent

0,81 = factor stabilit de Balling

Pentru conducerea procesului de fermentare a berii este important sa se stabileasca urmatoarele grade de fermentare :

gradul final de fermentare, determinat numai in conditii de laborator ; el exprima fermentescibilitatea maxima a unui anume must ;

Gradul de fermentare in berea tinara, deci dupa fermentarea primara ;

Gradul de fermentare in bere dupa fermentarea secundara si maturare, denumit grad de fermentare al berii la vinzare

Grad de fermentare in diferite etape de fermentare are urmatoarele valori : grad de fermentare aparent in berea tinara% pentru berea blonda 70-73, berea bruna 58-60 ; grad final de fermentare aparent 80-83% pentru berea blonda si 70-72% pentru berea bruna.

Alte transformari in must in timpul fermentarii :

transformari ale substantelor cu azot

scaderea pH-ului de la 5,3-5,6 in mustul primitiv, la 4,3-4,6 in bere cauzata de formarea de acizi organici

deschiderea culorii berii (datorita scaderii pH-ului si adsorbtiei de substante colorante de catre drojdie)

precipitarea si adsorbtia de catre drojdie a unor substante amare si polifenolice (se elimina 25-30% din substantele amare)

dizolvarea CO₂ in bere, solubilizarea fiind dependenta de temperatura berii si de presiunea exercitata asupra berii. Berile de buna calitate au 4,5-5,0 g CO₂/l. Numai cca.15 % din Co₂ produs la fermentatie ramine dizolvat in bere. Restul CO₂ este pierdut sau poate fi colectat.

8.1. Cultura pura de drojdie se obtine in urmatoarele trepte de multiplicare :

izolarea de celule de drojdie cu insusiri dorite si obtinerea culturii-stoc. Izolarea se face din must in fermentatie. Colonia cu drojdia cea mai viguroasa este insamintata in 5 ml must steril, iar din aceasta se insaminteaza drojdia pe mediu solid, constituind cultura stoc, ce se pastreaza la 0-5⁰ timp de 6-9 luni ;

multiplicarea drojdiei in laborator si obtinerea culturii pure de laborator in conditii perfecte de asepsie ;

multiplicarea drojdiei in instalatii industriale de culturi pure cu obtinerea culturii pure pentru sarjele industriale.

Pentru multiplicarea drojdiei la nivel industrial se utilizeaza instalatii de culturi pure sau vase de culturi pure deschise, utilizate in fabricile mici.

Fermentarea primara se realizeaza in linuri de fermentare, de obicei, inchise in capac, dar care lucreaza la presiune atmosferica. Pentru fermentarea secundara sunt folosite tancuri cilindrice orizontale metalice sau tancuri perpendiculare din beton, vase care lucreaza la suprapresiune de cca. 1 bar.

In ultimii ani au aparut vase de fermentare de mare capacitate, multe amplasate in aer liber cum sunt : tancuri cilindro-conice, tancuri Asahi, tancuri sfero-conice, in care se poate desfasura numai una din perioadele de fermentare sau ambele.

Dintre acestea cele mai utilizate sunt tancurile cilindro-conice din otel inoxidabil sau din aluminiu.

8. Desfasurarea procesului de fermentare primara

Fermentatia mustului incepe cu insamintarea acestuia cu cultura drojdiei care se distribuie uniform in mustul aerat, realizindu-se o concentratie de celule de 15-30 mil/hl must.

Fermentarea mustului in vederea obtinerii de beri de fermentare inferioara se poate face in urmatoarele variante :

fermentatie la rece, caracterizata de temperatura de insamintare de 5-6⁰C si o temperatura maximala de 8-9⁰C. Se obtin beri de o calitate foarte buna plinatate a gustului si cu bune insusiri de spumare ;

fermentatia la cald caracterizata de temperatura de insamintare de 7-8⁰C si o temperatura maximala de 10-12⁰C. In conditiile mentionate, scaderea pH-ului este mai rapida, berile au o plinatate a gustului si insusiri de spumare mai reduse, dar o foarte buna stabilitate coloidala.

Durata fermentatiei primare depinde de modul de conducere a fermentatiei si este de 6-10 zile.

In desfasurarea procesului se deosebesc o serie de faze distincte.

Prima faza ce apare in primele 20 ore de la insamintare consta in aparitia pe suprafata mustului a unei spume de culoare alba. Aceasta contine proteine si rasini de hamei precipitate. Scaderea extractului este de 0,3-0,5%, iar a pH-ului cu 0,2-0,3 unitati. Drojdia se dezvolta intens in aceasta faza.

Faza a doua zisa si a crestelor joase. In acest stadiu patura de spuma se desprinde de marginea linului si capata aspect de smintina groasa.

Aceasta faza dureaza 2-3 zile, extractul scade zilnic cu 0,5-1%, pH-ul este de 4,9-4,7, culoarea crestelor se inchide treptat. In aceasta faza este nevoie de o racire puternica, altfel temperatura ar creste zilnic cu circa 2⁰C.

Incepind cu ziua a treia de fermentare se semnaleaza aparitia 'crestelor inalte ', caracterizate printr-o fermentare intensa.

Suprafata spumei se coloreaza in galben-brun, iar inaltimea crestelor depaseste uneori 30 cm. Din cantitatea de extract se consuma 2,5% /zi, faza durind 2-3 zile. PH-ul scade la valori de 4,6-4,4.

Dezvoltarea drojdiei este puternic frinata, deoarece s-a consumat intreaga cantitate de O₂ prezenta in mediu. Ca urmare, are loc inceperea flocularii. Racirea trebuie realizata cu grija, astfel incat la inceperea flocularii sa se realizeze un grad de fermentare de 40-45%.

Ultima faza de fermentare este caracterizata printr-o scadere treptata a suprafetei crestelor. Spuma se restringe si se formeaza un strat dens cu o grosime de cca. 2 cm care retine in special rasinile de hamei. Scaderea extractului este de 0,2-0,4% in fiecare zi iar pH-ul ramine costant. La trecerea berii tinere, zisa si cruda, la maturare, este necesara eliminarea stratului ce pluteste pe suprafata lichidului. Durata ultimei faze este de circa 2 zile.

Urmarirea desfasurarii fermentatiei se face prin masurarea zilnica a extractului aparent, a temperaturii si a pH-ului, valorile fiind inscrise intr-o fisa a sarjei de must fermentat si reprezentate intr-o singura diagrama de fermentatie.

Dupa fermentarea primara are loc colectarea drojdiei (2-2,5 l crema de drojdie/hl must) si recuperarea CO

8.3. Fermentarea secundara

Berea tinara, rezultata de la fermentarea primara, are un gust pronuntat de drojdie, o amareala intepatoare, un buchet crud in care se percep mercaptanii cu miros neplacut. Din acest motiv, berea tinara este supusa fermentarii lente la temperaturi scazute, pentru descompunerea unei parti cat mai mari din extractul fermentescibil, ramas dupa fermentarea primara, proces care se numeste fermentatie secundara si duraza 4-8 saptamini.

La fermentatia secundara se realizeaza :

continuarea fermentatiei zaharurilor cu atingerea gradului de fermentare al berii la vinzare ;

saturarea berii cu CO₂ ;

limpezirea naturala a berii;

maturarea berii.

Berea vine la fermentarea secundara cu 1,2-1,4% extract fermentescibil format din 80% maltoza si 20% maltobioza, mai greu fermentescibila.

Fermentatia secundara este influentata prin scaderea treptata a temperaturii, de cantitatea de zahar fermentescibil si concentratia de celulu in suspensie.

In decursul fermentarii secundare au loc urmatoarele fenomene : sedimentarea drojdiei si a coloizilor de proteine-polifenoli care se depun in mare parte ; scade continutul de substante volatile care confera buchetul de tinar, respectiv mercaptani, SO₂ si acetaldehida ; creste continutul de alcooli superiori ; esterii (principalii componenti ai aromei berii) sufera o crestere care poate fi de pina la 100% ; tirozolul, responsabil de gustul amar neplacut, este descompus in mare parte.

Saturarea berii cu CO₂ depinde de solubilitatea acestuia in bere. Continutul de CO₂ din bere, dupa fermentarea secundara este de circa 0,44%, daca temperatura ei este de - 1⁰C. Pentru berea ambuteliata continutul normal de CO₂ este de 0,48-0,52%. Presiunea ce trebuie realizata in tancurile de fermentare depinde de temperatura berii.

8.4. Limpezirea naturala a berii este necesara pentru indepartarea particulelor de trub la rece, formate in timpul fermentatiei, precum si a celulelor de drojdie ce au realizat fermentatia secundara.

Limpezirea berii depinde de : cantitatea si proprietatile trubului din bere ; temperatura si pH-ul berii ; dimensiunile tancului de fermentare ; durata depozitarii berii ; vascozitatea berii.

Pentru a alimina cat mai eficient trubul la rece, este necesara o depozitare de minim 7 zile, la -1⁰C -2⁰C.

8.5. Maturarea berii consta in inobilarea gustului si aromei berii. Maturarea se datoreaza depunerii drojdiilor si precipitatelor din bere, antrenarea unor compusi volatili cu CO₂ care degaha, transformarea unor compusi cu prag de sebsibilitate mai ridicat (diacetialdehide). Berea se considera matura cind continutul in diacetil scade sub 0,1 mg/l.

8.6. Filtrarea berii si stabilizarea

Dupa fermentare secundara si maturare, berea este mai mult sau mai putin tulbure, datorita particulelor fine de trub si a celulelor de drojdie care au ramas in suspensie.

Berea data in consum trebuie sa prezinte o limpiditate perfecta, cu luciu. La limpezire berea isi ambunatateste insusirile gustative si de spumare, dar mai ales stabilitatea coloidala si biologica.

Retinerea particulelor din suspensie se face pe un strat filtrant si se realizeaza prin doua mecanisme : prin cernere (retinere de suprafata) in care caz sunt retinute patrticulele ci diametrul mai mare decat diametruk porilor stratului filtrant. Sunt retinute atat particulele in suspensie cii si coloizii cu molecule mari ; prin retinere pe materiale foarte poroase, cu o suprafata mare de filtrare si cu actiune adsorbanta (filtrare adinca).

Cu asemenea materiale sunt retinute suspensiile, coloizii macromoleculari, dar si cele dizolvate molecular in bere.

Materialele filtrante folosite in industria berii pot fi cu strat fix sau aluvionare. Materialele cu strat fix se clasifica in : masa filtranta ; cartoane filtrante care pot fi de mare productivitate, de filtrare fina, de filtrare avansata, sterilizanta si membrane filtrante (pentru microfiltrare si ultrafiltrare).

Materialele filtrante aluvionare sunt materiale poroase care se depun pe un suport (cartoane din fibra de celuluza, site metalice). Ca materiale aluvinare se folosesc kiselgur-ul (pamint de diatomee) si perlita.

Sterilizarea berii

Berea livrata in consum trebuie sa-si mentina calitatile senzoriale un timp cat mai indelungat. Instabilitatea berii in timp se poate datora :

modificarii gradului de dispersie a unor coloizi, cresterii moleculelor de coloizi, pierderii solubilitatii lor si aparitiei de suspensii care duc la tulbureala berii ;

multiplicarii unor microorganisme de infectie care produc modificari nedorite de gust si miros ;

inrautatirii in timp a aromei berii, denumita pierderea stabilitatii aromei sau 'ambatrinirea berii' .

Este necesara stabilizarea coloidala a berii in cazul berilor ce se pasteurizeaza, pentru ca pasteurizarea determina aparitia trubului.

Ca metode de stabilizare se utilizeaza :

subracirea berii inainte de filtrare prin depoziaterea cel pautin 7 zile la -2⁰C - 0⁰C ;

modificarea complexitatii moleculelor precursorilor de trub prin tratarea berii cu preparate enzimatice. Se utilizeaza papaina 2-5 g/hl bere cu 10-14 zile inainte de fitrare ;

tratarea berii cu agenti de stabilizare, produsi insolubili care retin prin adsorbtie precursori ai truburilor. Stabilizatorii utilizati frecvent sunt: preparate pe baza de gel de siliciu, polivinilpolipirolidona, sbstante antioxidante (acid ascorbic, reductonele, glucozoxidaza-catalaza).

Stabilizarea biologica a berii se face prin filtrare sterilizanta urmata de umplere sterila. Pasteurizarea este metoda cea mai larg utilizata pentru stabilizarea berii.

In practica se utilizeaza passteurizarea berii in sticle cu pasteurizatoare tunel.

pasteurizarea in flux (vrac) cu ajutorul pasteurizatorului cu placi.

Pasteurizarea se realizeaza la temperatura de 60-62⁰C timp de 14 minute sau 72⁰C timp de 50 secunde.

Ambalarea berii se face in sticle de 330 ml, 500 ml, 700 ml, 1000 ml de culoare verde-brun pentru a preveni aparitia 'gustului de lumina'. De asemenea se mai practica ambutelierea in cutii metalice, sticle nerecuperabile si butoaie din aliaje de aluminiu.