Obtinerea Berii

Cuprins

Generalități

Metode de obținere a berii

Materii prime și materiale

Procesul tehnologic de obținere a berii blonde

Controlul analitic al berii

Bisfenolul A

Bibliografie

Generalități

Cuvântul bere provine din latinescul bibere, care înseamnă “a bea”.

Prima formă de bere a apărut ca urmare a udării a unei bucăți de pâine, care a declanșat procesul de fermentare, acum circa 6000 de ani.

Se presupune că acum 6000 ani î.e.n. în Babilon erau cunoscute 16 sortimente de bere. De aici tehnologia de producere a berii s-a răspândit în Egipt, Persia și în alte țări. Egiptenii preparau bere din orz cu 2000 ani î.e.n., tehnologia acesteia fiind preluată de etiopieni. Grecii au preluat de la egipteni tehnologia de preparare a berii din orz, numită ziton sau vin de orz. Romanii preparau o băutură din orz, grâu și din alte cereale și o numeau vin de orz.

De aproximativ 100 de ani fabricarea berii este urmărită în mod științific, însă până în prezent nu au fost clarificate toate fenomenele care se produc în acest proces. Din această cauză, tehnologia berii se bazează în parte pe cunoștințe științifice și parțial pe experiența practică.

În România, berea nu este o băutură natională, deși tradiția producerii acestei băuturi este relativ veche.Virgilius relatează că geto-dacii beau iarna o băutură din orz.Din perioada romană nu avem referiri la producerea acestui suc cerealier pe teritoriul Daciei.Mult mai tarziu, un document de la 1366 îl mentionează pe Iacob-Berarul din Cluj, ceea ce ne îndreptățește să vedem aici primul meseriaș specializat în domeniul berii. Cu producerea berii, în evul mediu, se ocupau calugării, dar nu este de neglijat posibilitatea unei producții casnice, unde femeia a jucat un rol exclusiv.

Este de presupus prin analogie cu restul Europei, cel puțin în orașele mai mari din Transilvania, ca activitatea de fierbere a berii este ridicata la rangul de meserie, iar berarii au fost organizați în breaslă.Un document de la 1401 dat de Alexandru cel Bun, prin care se interzice străinilor a produce bere in Moldova, se interpretează ca un act de protejare a berarilor autohtoni, cu atat mai mult cu cât, în 1402, o moară de malț este donată mănăstirii Moldavița. Paul de Alep menționează o masă domnească la curtea lui Vasile Lupu din Iași, unde se bea bere rece. În Țara Românească este atestat că Radu de la Afumați primea,în 1522, bere produsă la Brașov. Aceste exemple ne îndreptățesc să credem că în teritoriile aflate sub influența otomana berea a fost mai mult o bautură pentru clasele privilegiate. În Transilvania, unde orașele mai mari își aveau propria berărie, consumul berii este un apanaj al patriciatului.Berea nu a fost numai o băutura de lux.În Banat, o data cu ocupația habsbugică, coloniștii au adus și obiceiurile lor din Tirol, Boemia și chiar Bavaria.În plus, armata, cu necesitățile ei și protejarea mineritului în propriul interes, a determinat administrația să încurajeze dezvoltarea berăritului (Timișoara, 1718; Cransebeș, 1722; Orșova, 1726; Ciclova Montană, 1728).Cu mai puțin succes, se pun bazele unei așa- numite manufacturi de bere la Roman (1798) și a unei fabrici de bere la București (1809-1821). Descoperirile revoluționare, cum au fost mașina cu aburi (1765) și, mai ales, instalația de produs frig (1825), au provocat saltul de la manufactură la o adevărată industrie a berii.După unirea Moldovei cu Țara Românească și după câștigarea independenței de stat, apar premizele unei industrii naționale.Regele Carol I încurajează și susține înființarea de noi fabrici de bere, dar cu tot acest avânt, producția nu depășește 1 milion hl/an.

Începand cu sfâșitul secolului al XIX-lea, putem, în toate provinciile țării, să urmărim evolția fabricilor de bere în funcție de realizarea etichetelor lipite pe sticle, cea mai eficace formă de reclamă până în zilele noastre.Acum se naște simbolul emblemei unei fabrici de bere și renumele unui sortiment.Dacă primele etichete de bere din Transilvania au un caracter mai mult baroc, cele utilizate în Vechiul Regat, aproape fără excepție, au o nuanță Jugendstil. Între cele două războaie mondiale, etichetele sunt deja o reflectare a calității berii și, pentru consumator, o informație asupra prosperității unei fabrici. Grafica are un caracter tot mai individual și , de multe ori, o valoare artistică.Cultura socialistă a renunțat, la începuturile ei, să mai folosescă etichete, pentru ca apoi, numai ocazional, să se rupă de uniformizarea mărcilor.Ultimii ani au adus un nou impuls în domeniul etichetelor, ceea ce oglindește o tendință încă neînțeleasă și, pentru mulți, numai o chestiune de modă ce se face, uneori, cu sacrificii , dar care cu timpul se va impune și va ocupa poziții dominante în lupta pe piața liberă.

Dupa 1990, cele mai multe fabrici de bere s-au afiliat la „Asociația Producătorilor de Bere din România”.

Berea este o băutură alcoolică obținută din 4 produse naturale: drojdia de bere, malț, hamei și apă. Aceasta are aproximativ 5% alcool; așa-numita bere fără alcool are între 0 și 0,5% alcool.

Temperatura ideală de consumat berea este cuprinsă între 6 și 8 °C. De obicei energia berii provine din grâne, dar poate să vină și din energia cartofilor sau a mazării. Se poate spune că și băutura japoneză sake se poate încadra în definiția berii. În Rusia, berea se încadrează oficial la categoria băuturilor non-alcoolice.

Unii cercetători, studiind un număr mare de texte antice cât, au ajuns la concluzia că în antichitate exista o legătură strânsă între coacerea cerealelor și fabricarea berii. Coacerea cerealelor este până in zilele noastre un moment important în fabricarea berii.

Se pare că berea era asemănătoare unei grăsimi groase de culoare întunecată, fără să conțină o cantitate mare de alcool, însă foarte hrănitoare. Datorită gustului deosebit, ea ocupă un loc important în dieta oamenilor din acea vreme. Arheologii de la Universitatea Cambridge au interprins un studiu al proceselor de pregătire a berii și cerealelor in Egiptul antic. Obiectul de studiu a fost găsit in mormintele în care s-au păstrat rămășițe de mâncare și bere. Calitatea acestora depinde de zahărul necesar pentru fermentație.

În zilele noastre, pentru ușurarea procesului semințele se pun la uscat, astfel încât se obține malțul. Malțul se fierbe, se strecoară și se adaugă drojdie. Potrivit rețetei tradiționale, pentru obținerea unei drojdii naturale se prepară un aluat din făină de grâu, iar aluatul se punea la copt până când mijlocul se întărea. După care, bucățile din aluatul copt se puneau într-un decoct de malț pentru pregătirea berii. În toată lumea 20.000 de feluri de bere sunt îmbuteliate în 180 de feluri, de la normală, slab alcoolizată, pils, amară, cremă de bere și bere neagră. Chinezii au produs berea numită ‘Kui’ cu aproximativ 5.000 de ani in urmă.

Hameiul este floarea de Humulus lupulus, un agent de stabilitate în bere. Acizii de hamei au un efect antibiotic slab contra bacteriei gram-positive care favorizează activitatea exclusivă a drojdiei de bere în fermentarea berii. Aroma dată de hamei, depinde de varietate și utilizare; hameiul fiert cu berea ("hamei amărui") produc o amărăciune în timp ce hameiul adăugat mai târziu dă un fel de "aromă de hamei" (ultimele 10 minute din fierbere) și "aromă de hamei" (ultimele 3 minute din fierbere sau mai puțin) cu un grad de amărăciune mai scăzut. Adăugarea hameiului după fierbere, un proces cunoscut ca și "adăugarea hameiului uscat" adaugă puțină amărăciune. Hameiul nefiert dă doar o amărăciune slabă. Impactul amărăciunii după o anumită cantitate de hamei este specificată în unități de amărăciune.

Berea, consumată cu moderație, face parte dintr-un stil de viață sănătos. Au apărut tot mai multe dovezi care sprijină beneficiile nutriționale ale consumului moderat de bere.

Studiile arată că un pahar de bere pe zi pentru femei și două pahare pe zi pentru bărbați reduc riscul de accidente vasculare cerebrale, boli cardiace și boli vasculare. Se spune că un consumator moderat de bere își reduce riscul de atac de cord cu 20%.

Berea poate fi definită in urmatoarele feluri:

o băutură răcoritoare, spumantă, puțin alcoolizată, de culoare blondă până la brună, cu aromă de hamei, gust amărui, preparată din malț de orz, hamei și apă;

o băutură care rezultă din obținerea unui extract diluat din cereale malțificate cu adaos de hamei ,care contine dioxid de carbon natural si alcool ;

o băutură obținută prin fermentare și nu prin distilare, pentru fabricarea căreia se folosește orz malțificat, hamei, drojdie și apă;

o bautura alcoolica naturala cu cel mai scazut continut de alcool;

Categorii de bere

bere neagră filtrată sau nefiltrată

bere fără alcool

bere blondă pasteurizată sau nepasteurizată

bere blondă superioară

cremă de bere

bere brună

bere cu arome

Tipuri de bere:

Bere tip “Pilsener”

Berea tip “Pilsener” a fost creată la sfârșitul secolului XIX in Pilsen, Boemia (Republica Ceha);

A fost prima bere blondă și clară care are un conținut de hamei mai mare decât berea tip “Lager”;

Este cunoscută sub denumirea de “Pilsener” sau “Pils”.

Bere tip “ Lager”

Este o bere fermentată cu o drojdie care acționează la temperaturi joase fiind supuse fermentării la rece;

Produsul este mai limpede și are un gust mai finit decât berea „Ales”.

Bere tip “ Ales”

Este o bere fermentată la o temperatură relativ ridicată urmată de o perioadă de maturare scurtă;

Berea rezultată are o aromă complexă, fructată.

Bere tip “Porter” și “Stout”

Sunt beri foarte închise la culoare cu gust de prăjit;

Berile tip “Stout” sunt beri foarte aromate, cu gust puternic de hamei.

3.Materii prime și materiale

Materiile prime folosite în procesul de fabricare al berii sunt:

Orzul;

Malțul;

Hameiul;

Apa;

Drojdia.

3.1.Orzul este materia primă de bază pentru fabricarea berii pentru: răspândirea lui în cultură, fiind a patra cereală cultivată în lume după grâu, orez și porumb. Boabele de orz sunt acoperite cu un înveliș care protejează embrionul în timpul procesului de germinare, înveliș care este utilizat în formarea stratului filtrant în timpul separării substanțelor solubile.

Textura bobului de orz înmuiat este ceva mai tare decât a bobului de grâu sau secară și îi conferă acestuia o ușurință la manipulare, cu riscuri reduse de vătămare.

Orzul nu introduce în bere substanțe care să-i imprime acesteia gust sau miros neplăcut. Orzul este sursa principală de carbohidrați în procesul de fabricare a berii. Carbohidrații sunt depozitați sub formă de amidon în endosperm. Enzimele, produse în timpul malțificării, transforma amidonul în zaharuri la fabricarea mustului de bere.

Cerințele de bază pentru varietățile de orz malțificabil:

Boabe de culoare și mărime uniformă;

Boabe mari și doar o cantitate mică de boabe mai mici;

Fără mirosuri străine, fără mucegaiuri sau contaminare cu insecte;

Varietatea de orz selectată nu este amestecată cu alte cereale sau alte varietăți de orz;

Nu prezintă boabe sparte sau pregerminate;

Umiditate –pentru orzul proaspăt recoltat aprox.18%, iar pentru orzul depozitat, 12%.

Capabil de germinare, cu capacitate germinativă mai mare de 95%;

Doar 10% din orz este bun pentru malțificare.

Orzul face parte din clasa gramineelor și are două sau șase rânduri de boabe pe spicul orzului cu două rânduri – Hordeum distichum –orzoaică este cel mai bun orz pentru bere (conținut ridicat în amidon și scăzut în proteine, energie de germinare ridicată și înveliș subțire, fapt ce permite condiții bune de prelucrare).Acest orz se cultivă în general primăvara și este cunoscut sub denumirea de orzoaică.

Orzul cu șase rânduri – Hordeum hexastichum-orz, se mai numește orz de iarnă, pentru că se seamănă înainte de venirea iernii și se folosește de obicei pentru furaj .

Folosirea unei materii prime corespunzătoare pentru fabricarea malțului, orzoaică – orz, duce la rezultate bune la fabricarea berii atât din punct de vedere calitativ cât și cantitativ. Un malț obținut dintr-o orzoaică punzătoare pentru fabricarea malțului, orzoaică – orz, duce la rezultate bune la fabricarea berii atât din punct de vedere calitativ cât și cantitativ. Un malț obținut dintr-o orzoaică sau un orz corespunzător are o uniformitate și o activitate enzimatică constantă, ceea ce permite o conducere ritmică a procesului tehnologic.

Structura bobului de orz in sectiune longitudinala :

1 – endosperm;
2 – strat aleuronic;
3 – tegument;
4 – epiteliu;
5 – celule golite din endosperm;
6 – scutelum;
7 – frunzulițe;
8 – rădăcină;
9 – tulpiniță;
10 – vârful rădăcinii

Structura bobului de orz. Bobul de orz este format din :

1. Învelișul exterior sau coaja constă din două straturi care, în parte, se acoperă unul pe altul. Sub acest înveliș se găsește tegumentul, propriu-zis, al bobului, care se compune din pericarp și din testă.

În înveliș se pot recunoaște șapte straturi diferite. Între învelișul exterior și pericarp se găsește un spațiu gol, în care înaintează frunzulița germenului atunci când începe încolțirea.

Testa are o însușire importantă, este semipermeabilă, adică lasă să treacă apa, dar nu și sărurile dizolvate în ea. Din această cauză, la înmuiere, sărurile din apă nu pătrund în bob.

Compoziția și greutatea cojilor variază după specie și sortiment. Cojile conțin rășini amare și tanin, care influențează gustul berii. Prea multe coji, mai ales când sunt de culoare închisă, dau o bere mai puțin fină.

2. Corpul făinos (endospermul este 90% magazia de resurse) al bobului conține toțí compușii săi valoroși. El constă dintr-o aglomerare de celule, înconjurate cu o membrană și hemiceluloză și care conține granule de amidon, iar între aceste celule se găsește o rețea de substanțe azotoase.

Pe marginea corpului făinos se găsesc trei sau patru straturi de celule bogate în albumine, numite stratul aleuronic. Aceste celule nu conțin amidon, ci celule aleuronice, care constau dintr-o masă azotoasă și globule mici de grăsime, așezate în protoplasmă. Stratul aleuronic se întinde în jurul organelor de încolțire ca o simplă înșiruire de celule.

În partea dinspre embrion, corpul făinos se termină cu un strat de celule goale. Aceste celule s-au golit spre sfârșitul vegetației, pentru a elibera substanțele necesare formării embrionului. Embrionul sau germenele este sediul energiei vitale a bobului.(Embrionul este partea vie a bobului care la umiditate capata viata.)

Lângă corpul făinos se găsește epiteliul, o pătură de celule cu pereții foarte subțiri. Aceste celule sunt așezate perpendicular pe corpul făinos.

Între stratul epitelial și țesutul propriu-zis embrionar, se află un țesut mic, denumit Scutellum sau solzișori. Sub solzișori, în partea de sus a spinării, se află frunzulița germenului, care constă din patru foițe embrionare închise într-o teacă.

Pe partea opusă a embrionului se află rădăcina germenului, acoperit cu o bonetă. Între frunză și rădăcina germenului se găsesc organele tulpinițelor

Compoziția chimică a orzului pentru bere

Umiditatea orzului la recoltare variază între 12 si 20 % în funcție de recoltare și de condițiile climatice din timpul recoltării.

Enzimele, provenite din malț, sunt acei compusi care fac posibila transformarea de la complex la simplu. Enzimele pot fi adaugate si din surse externe (preparate enzimatice) – dar aceasta practica nu este permisa si utilizata in SABMiller; singura sursa permisa sunt enzimele continute in mod natural de catre malt.

Amidonul – principalul component chimic – este localizat ca granule în celulele endospernului.. Din punct de vedere chimic, granula este formată din 17 – 24% amiloză, 74 –81% amilopectină și 2% alte substanțe (lipide polare, substanțe proteice, substanțe minerale).

Granulele de amidon la plămădire, se transformă, sub acțiunea amilazelor, în dextrină și maltoză. Dextrinele rămân, ca atare, în bere, pe când maltoza este scindată, prin fermentare în alcool și bioxid de carbon.

Amidonul dă cu iodul o culoare albastră intensă.Această reacție, foarte sensibilă, este folosită pentru a stabili dacă amidonul s-a dezagregat complet în procesul de plămădire.

Celuloza este localizată aproape în exclusivitate în învelișul bobului, insolubilă în apă și nehidrolizabilă de enzimele din malț. În orz are rol structural în pereții celulari din înveliși. Nu are rol în calitatea berii

Hemicelulozele și gumele sunt substanțe de structură a pereților celulelor endospermului, dar și a celor din înveliș. Hemicelulozele sunt insolubile în apă, dar hidrolizabile cu enzimele ce se acumulează în malț. Spre deosebire de hemiceluloze, gumele sunt solubile în apă la cald, dând soluții vâscoase. Hemicelulozele și gumele au aceeași structură, dar au greutăți moleculare diferite. Conținutul variază cu gradul de coacere al orzului și condițiile climatice de cultură

Glucidele cu moleculă mică, zaharoza și rafinoza, sunt prezente în embrion și stratul aleuronic iar în endosperm maltoza, fructoza și glucoza, servesc la nutriția embrionului, inclusiv la începutul germinării.

Substanțele cu azot pot varia cantitativ foarte mult cu soiul și cu condițiile pedoclimatice de cultură, iar orzul pentru bere, îndeosebi pentru obținerea malțului și a berilor blonde, trebuie să le conțină între 9 și maximum 11,5% s.u. Numai 1/3 din cantitatea de proteine dintr-un bob de orz trec în bere.

Proteinele au o foarte mare influență asupra calității berii,in ceia ce priveste:

culoarea,

plinătatea gustului,

însușirile de spumare,si caracteristicile spumei,

aroma berii,

stabilitatea ei coloidală.

Lipidele sunt prezente în orz, în special în stratul aleuronic și în embrion. Cea mai mare parte din lipide rămân nemodificate la malțificare și la brasaj. Sunt insolubile în apă și se elimină cu borhotul. Lipidele hidrolizate la malțificare și la brasaj servesc pentru:

nutriția embrionului și a drojdiei.

În cantitate mare, în bere, au efect negativ asupra spumei berii și stabilității aromei acesteia.

Polifenolii sunt reprezentați de acizi fenolici simpli până la polifenoli înalt polimerizați. Prezintă importanță pentru:

fiziologia bobului la germinare,

anumite însușiri ale berii (culoare, spumare, stabilitatea coloidală și gustul berii).

concentrația în polifenoli crește cu cât coaja este mai groasă.

Substanțele minerale în proporție de circa 35% sunt reprezentate de fosfați, 35% silicați și circa 20% de potasiu (exprimat ca oxid). Existența în proporție mare a fosfaților este foarte importantă, desfășurarea unor procese metabolice în fiziologia bobului la germinare și a drojdiei la fermentare.

Cantitățile de vitamine conținute de orz (în mg/kg orz):

vitamina B1 – 5,72;

vitamina B2 – 1,32;

acid pantotenic – 6,60;

colină – 9,90; vitamina B6 – 3,52; biotina – 0,13; vitamina PP – 59,40(acidul pantotenic);

acid folic – 0,59;

vitamina E – 36,52;

caroten – 0,44.

Sunt esențiale pentru o serie de procese metabolice la germinare și la fermentarea mustului; sunt o sursă bogată de vitamine pentru bere, mărindu-i valoarea nutritivă a acesteia.

3.2. Malțul

Malțul crează savoare, culoare și enzime vitale la plămădire. Malțificarea este un proces de germinare controlată.

Germinarea orzului este denumită malțificare și necesită o perioadă de circa 12 zile (3 zile înmuiere, 8 zile germinare, 1 zi uscare). Luat ca atare, orzul nu conține extract fermentescibil. Prin germinarea orzului se formează enzimele necesare, care, în faza de plămădire (zaharificare) a malțului, acționează asupra amidonului. Astfel, în timpul plămădirii-zaharificării, sub acțiunea enzimelor, amidonul se transformă în cea mai mare parte în zahăr fermentescibil.

Obiectivele malțificării:

Producerea unui material friabil, ușor de măcinat

Descompunerea structurii interne a orzului pentru că amidonul să poată fi expus acțiunii enzimatice ulterioare;

Producerea enzimelor necesare la fabricarea mustului de bere;

Operații efectuate orzului pentru obținerea malțului de bere:

Pasul 1 : Înmuierea

Pentru a atinge un nivel ridicat de umiditate, orzul este supus alternativ unor perioade de înmuiere sub apă și unor perioade de înmuiere fără apă. Orzul se depozitează cu o umiditate mai mică de 12%.Pe parcursul înmuierii se hidratează rapid până la o umiditate de 43-45%. Procesul durează aprox 48h.

Pasul 2: Germinarea

În timpul germinării, în bobul de orz se produc enzime care descompun endospermul și furnizează astfel substanțe nutritive pentru embrion. Boabele sunt amestecate periodic pentru că radicelele să nu se încâlcească. Măsura în care endospermul este descompus se numește malțificare. Malturile bine modificate au structura celulară a endospermului descompusă și sunt mai ușor de prelucrat la fabricarea mustului(operații de plămădire mai ușoare)

Pasul 3: Uscarea

Uscarea reduce umiditatea malțului și contribuie la formarea compușilor de culoare și aroma. Temperaturile de uscare trebuie controlate atent pentru a se minimiza inactivarea termică a enzimelor. În perioada în care umiditatea malțului este ridicată temperatura aerului trebuie să fie scăzută însă debitul de aer este ridicat. Pe măsură ce umiditatea scade, se mărește temperatura, pentru a realiza uscarea propiu-zisa a malțului.

Înlocuitori de malț

Prin înlocuitori de malț se înțeleg produsele cu conținut ridicat de glucide, produse care au un echipament enzimatic sărac sau sunt lipsite de echipament enzimatic. Înlocuitorii de malț pot conține cantități mai mari de substanțe cu azot sau pot fi lipsiți de astfel de substanțe. Înlocuitorii de malț pot înlocui malțul în proporție variabilă (10-50%, foarte rar mai mult). Utilizarea înlocuitorilor este determinată în mare măsură de avantajele economice și în mai mică măsură de avantajele de ordin calitativ (obținerea de berii de culoare foarte deschisă sau cu un gust mai plin).

Înlocuitorii de malț pot înlocui malțul în proporție variabilă (10-50%, foarte rar mai mult) si au ca scop obținerea de beri de culoare foarte deschisă sau cu un gust mai plin.

Tipuri de înlocuitori. Există o mare varietate de produse care pot fi utilizate ca înlocuitori. Înlocuitorii se pot clasifica după starea lor (solizi și lichizi) și după gradul lor de prelucrare (cereale nemalțificate, produse rafinate, siropuri etc.).

Înlocuitorii solizi. Din această categorie fac parte: cerealele nemalțificate (porumb, orez, orz, sorg, grâu), cereale prelucrate hidrotehnic (cereale expandate, fulgi de cereale, cereale micronizate), produse rafinate (amidon de porumb, de grâu), zahăr cristalizat cu diferite grade de rafinare. Cei mai utilizați înlocuitori solizi sunt porumbul, orezul și orzul.

Gelatinizarea este efectul caldurii si umezelii asupra granulelor de amidon, asfel incat peretii acestora se rup si este posibila actiunea enzimelor.

Înlocuitorii lichizi. Sunt siropuri de zahăr cum ar fi: zahăr invertit, sirop de zahăr, siropuri din cereale negerminate (porumb, orz, grâu) și siropuri din malț verde sau din malț uscat (cunoscute și sub denumirea de malț “lichid”).

Înlocuitorii lichizi care conțin glucide fermentescibile, prezinta urmatoarele avantaje: creșterea capacității de producție în anumite limite(productie de beri cu concentratie ridicata –High Gravity Brewing, reducerea incarcarii cazanului de filtrare,cicluri de productie mai scurte,economie de spatiu in fermentare si maturare, fără investiții suplimentare la instalațiile de brasaj.

Înlocuitorii lichizi care conțin glucide fermentescibile, se pot utiliza îndeosebi prin creșterea capacității de producție în anumite limite, fără investiții suplimentare la instalațiile de brasaj.

Compoziția chimică a principalilor înlocuitori de malț

Extractele de malț se obțin prin plămădirea-zaharificarea malțului, obținerea mustului care este ulterior concentrate prin evaporare la presiune redusă sub forma unui sirop. Pentru obținerea extractelor de malt se pot adăuga suplimentar, la plămădire, „extracte distatice”, bogate în enzime. Extractele diastatice se pot adăuga și la răcirea mustului, în ciuda unui risc de a contamina microbiologic produsul, pentru ameliorarea gradului de fermentescibilitate.

Extractele de malț fără activitate distatică se dizolvă în cazanul de fierbere și reprezintă o sursa convenabilă de extract.Extractele de malț cu activitate diastatică se folosesc mai rar în industria berii.

Extractele de malț se pot usca obținându-se pulberi sub formă de fulgi, dar aceste produse nu se utilizează în industria berii.Extractele de malț sunt , de obicei, scumpe, de aceea se utileaza produse sub formă de srop prin prelucrarea boabelor de cereale cu ajutorul enzimelor.Siropurile se folosesc ca adaosuri în cazanul de fierbere pentru mai multe scopuri, cum ar fi: creșterea capacității fabricii, producerea de musturi cu extracte ridicate („high-gravity brewing”) și pentru a ajusta compoziția mustului.

Avantajele utilizării diferitelor siropuri în industria berii sunt următoarele:

Creșterea capacității de producție în fabricile de bere în condițiile folosirii aceluiași echipament, prin scurtarea duratei de producție;

Obținerea de bere cu conținut ridicat în extract;

Controlul fermentescibilității mustului prin folosirea unor hidrolizate cu diferite grade de fermentescibilitate;

3.3. Hameiul

Hameiul (Humulus lupulus) este o plantă industrială indispensabilă pentru fabricarea berii. Inflorescențele femele de hamei (conurile de hamei) conțin o substanță aromatică, numită lupulină, care dă berii gustul amărui plăcut și aroma specifică. De asemenea, hameiul are influență asupra culorii berii, asupra limpezimii mustului de bere, precum și asupra conservabilității acesteia. Până în prezent nu s-a descoperit nici o altă plantă cu însușirile hameiului și nici substanțele sintetice care să poată înlocui hameiul la fabricarea berii.

Hameiul este cultivat pentru scopuri comerciale, în majoritatea zonelor cu climat moderat din lume. Suprafețele de culturi de hamei sunt situate între latitudinile 43-54° în Europaș 38-51° în America de Nordș 38-51° în Japoniaș 37-43° în Australiaș 41-42° în Noua Zeelandă și 35-40° în Argentina. În aceste părți ale globului poate fi întâlnit, de asemenea, și hameiul în ”stare sălbatica”.

Cele mai întinse culturi de hamei sunt situate în: sud-estul ;i vestul mijlociu al Angliei; districtele Saaz și Aucha din Cehia; regiunea Hallertau în Germania; Slovenia; statele Washington, Oregon și California din S.U.A.

Hameiul are nevoie de un sol fertil și de condiții climatice specifice, în special temperatură și zile însorite în timpul verii. Umiditatea solului și cantitatea de precipitații sunt, de asemenea, importante pentru succesul și cultiării hameiului. Prin urmare, cultura hameiului reprezintă una din cele mai pretențioase culturi de plante.

Hameiul este o plantă cățărătoare din grupa plantelor înrudite cu cânepa. Este o plantă cu două sexe, ale cărei flori masculine și feminine cresc pe două plante diferite. În industria berii, sub numele de hamei se înțelege floarea femeiască, care conține rășini amare și uleiuri eterice.

Hameiul-Schema de prelucrare

Planta de hamei are următoarele părți componente: rădăcina, tulpina (butucul) cu coarde anuale, frunzele și florile

Rădăcina. Hameiul are o rădăcină puternică (pătrunde în pământ la 3-4 m adâncime) și este mult ramificată.

Tulpina (butucul) și coardele anuale. Butucul are o grosime de 10 -15 cm și o înălțime de 30 – 40 cm..

Frunzele hameiului pornesc de la nodurile lăstarilor principali sau secundari. Fața inferioară a frunzei este netedă și de culoare verde deschis, iar fața superioară este poroasă și de culoare verde închis.

Florile. La sfârșitul lunii iunie și începutul lunii iulie, hameiul începe să-și formeze inflorescențele, care se dezvoltă în subsuoara frunzelor. Inflorescențele se compun din 20 – 60 de flori. Florile femele sunt grupate într-o inflorescență în formă de con (v. fig. 2.2). Conurile de hamei sunt compuse din 40 – 60 frunzișoare, așezate în jurul unui ax păros, cotit de 8 – 10 ori.

În faza de maturizare, capetele inferioare ale frunzișoarelor sunt acoperite cu așa numitele grăunțe de lupulină. Lupulina este o secreție a plantei și este purtătoarea principală a substanțelor aromatice și amare ale hameiului .

Conurile de hamei sunt folosite în industria alimentară la fabricarea berii, iar în industria farmaceutică, ca medicament antiscorbutic și diuretic. Conurile de hamei se recoltează la maturitatea tehnologică.

După durata de vegetație, soiurile de hamei se împart în soiuri timpurii, semitimpurii, semitârzii și târzii. Pentru același soi,atingerea maturității tehnologice a conurilor depinde de condițiile climatice ale anului de recoltă. Recoltarea începe între mijlocul și sfârșitul lunii august și durează circa 14 zile.

Conurile de hamei la recoltare au o umiditate de : 75 – 80% și pentru a putea fi depozitate pe durata unui an, până la noua recoltă, ele se usucă, reducându-se umiditatea la 8 – 12%. Uscarea se face prin convecție cu aer cald, la temperatura de maximum 600 C, în uscătoare cu bandă sau cu grătar.

Hameiul uscat se presează, cu ajutorul preselor hidraulice, în baloți de 80 – 150 kg. Baloții de hamei sunt ambalați în țesătură din fibre de iută sau sintetice. În instalația de ambalare, hameiul poate fi sulfitat, prin ardere de sulf în camere speciale (0,5 – 1,2 kg/100 kg hamei), dioxidul de sulf având rol de antioxidant și dezinfectant. După sulfitare, dioxidul de sulf este înlăturat cu un curent de aer proaspăt.

Depozitarea și transportul baloților cu hamei se face în spații uscate, iluminate artificial și răcite. Temperatura de depozitare optimă fiind de 0 …20 C. În depozitul de hamei, baloturile se așează pe paleți, în stive, cu distanțe între ele pentru o bună circulație a aerului rece.

Varietățile de hamei. Cunoașterea varietăților de hamei prezintă importanță pentru comerțul cu hamei, diferitele varietăți având prețuri diferite, precum și pentru modul de hameiere a mustului. Se disting varietăți de hamei pentru amăreală (hameiuri amare) și varietăți de hamei pentru aromă (varietăți de aromă). Varietățile amare au un conținut mai ridicat în – aciziamari, până la 10%, și o aromă mai slabă și mai puțin fină decât varietățile de aromă caracterizate de continuturi mai scazute in- – acizi amari dar de o aromă intensă și plăcută. Varietățile de aromă se comercializează la prețuri mai mari decât varietățile amare. În tabelul 2.5 sunt date caracteristicile unor varietăți de hamei europene.

Caracteristicile unor varietăți de hamei

Rolul hameiului la fabricarea berii

Rășinile de hamei conferă gustul amar al berii

Uleiurile aromatice contribuie la aroma

Hameiul contribuie la textura/plinătatea berii (mouthfeel)

Hameiul are proprietăți bacteriostatice care protejează berea de unele microorganisme dăunătoare

Hameiul reduce supra spumarea din timpul fieberii mustului

Hameiul ajuta la coagularea proteinelor din timpul fierberii

Hameiul este un agent activ în formarea spumei berii

Compoziția chimică a conurilor de hamei uscat, % (după Heyse)

Randamentul de utilizare a hameiului

Amăreala se pierde astfel:

Se îndepărtează cu trubul din must(precipita)

În spumă și pe pereții celulelor de drojdie

Pentru amăreala adăugată după fermentație , pierderile sunt reduse

La calcularea utilizării hameiului se compară :

Valoarea amară a berii îmbuteliate

Amăreala adăugată în cazanul de fiert

Produse din hamei.

Produsele din hamei au apărut ca o soluție pentru înlăturarea unor dezavantaje ale utilizării conurilor de hamei ca atare (dificultăți în depozitare și transport; instabilitatea conținutului în substanțe cu valoare tehnologică, hameiul fiind sensibil la oxidări; neomogenitatea hameiului în conuri care face mai dificilă dozarea hameiului.

Pelleții și pulberile normale, denumite adesea “tip 90”, se obțin prin: destrămarea baloților cu conuri de hamei uscat la 7 – 9% umiditate, îndepărtarea impurităților dure (metale, pietre etc.), răcirea la –350C și măcinarea în particule de 1 – 5 mm.

Pelleții și pulberile concentrate (îmbogățite) conțin 45 – 75% din greutatea hameiului inițial, îndeosebi granule de lupulină. Cele mai cunoscute produse sunt cele “tip 45”. Pentru obținerea lor din masa de conuri uscate sunt îndepărtate impuritățile dure, conurile măcinate blând, la temperatura de –350C, în particule de circa 0,15 mm. Hameiul măcinat este cernut pentru a se îndepărta particulele mai grosiere provenite din ax și bractee.

Pelleții izomerizați sunt produse ce conțin substanțe amare izomerizate. Se utilizează în scopul creșterii randamentului de izomerizare a acizilor amari,deci pentru creșterea gradului de utilizare a unui hamei. Pelleții izomerizați se obțin din pelleți “tip 90”. Se preferă utilizarea unui hamei bogat în acizi amari, ce se transformă în pulbere în care se amestecă 1– 3% oxid de magneziu, care catalizează izomerizarea, apoi pulberea se granulează.

Pelleții obținuți se ambalează și se mențin în camere la temperatura de 500C până are loc izomerizarea a 95 – 98% din acizii amari din hamei. Utilizarea pelleților izomerizați în locul pelletilor “tip 90”, din aceeasi varietate de hamei, creste gradul de utilizare a hameiului cu circa 60%. Întrebuintarea pelletilor izomerizați scade timpul de fierbere a mustului, micșorează costul hameiului ti al energiei.

Extracte din hamei.

Răsinile din hamei si uleiurile eterice au caracter hidrofob si pot fi extrase cu solvenți organici. Cu ajutorul solvenților sunt extrase substanțele amare, în principal acizii amari, fără a fi transformati. Astăzi, extractele de hamei se obțin utilizând pentru extracție alcoolul etilic și CO2-ului critic sau supercritic.

Extractele de hamei în etanol se obțin astfel: hameiul în conuri se amestecă într-un snec cu alcool etilic de 900C, amestecul este pompat într-o moară de măcinare umedă si apoi într-un extractor. Soluția alcoolică ce părăsește extractorul – miscela – care conține toate substanțele utile de hamei este concentrată într-un concentrator cu mai multe trepte de concentrare, rezultând extractul concentrat brut. Într-o coloană specială, alcoolul etilic este eliminat complet cu ajutorul aburului.

Extractele din hamei cu CO2 se bazează pe proprietățile de solvent ale CO2-ului, când acesta este adus în condițiile de lichid sau fluid supercritic. Extractele cu CO2 sunt actualmente cel mai mult folosite în industria berii. Dioxidul de carbon capătă proprietăți de solvent în cazul în care, prin comprimare, este adus la o densitate de 0,9 – 1,0 kg/dm3, asemănătoare lichidelor. Extracția cu CO2 supercritic este mai puțin selectivă, extractele conținând mai multe rășini tari, taninuri, apă sau ceruri.

Extractele izomerizate de hamei sunt obținute intens, mai ales după apariția extractelor cu CO2 supercritic. Sunt fabricate astăzi următoarele tipuri de extracte izomerizate:

extracte rășinoase izomerizate;

extracte izomerizate postfermentație;

extracte de hamei reduse.

Fig. 2.4. Schița unei instalații de obținere a extractelor de hamei cu CO2 supercritic:

1 – extractor; 2 – pompă pentru CO2 lichid; 3 – schimbător de căldură pentru încălzirea CO2 lichid până la 31,20C; 4 – supapă de expansiune; 5 – schimbător de căldură pentru încălzirea CO2 care trece în stare gazoasă; 6 – separator în care se separă extractul de hamei de CO2 gazos; 7 – agregatul pentru lichefierea CO2.

Dăunătorii și bolile hameiului

Datorită microclimatului specific, a longevității și tehnologiei folosite, culturile de hamei oferă condiții dezvoltării dăunătorilor, agenților patogeni și a buruienilor care, atacând cultura, pot provoca pierderea parțiala sau total a recoltei, precum și scăderea valorii brasicole pentru recoltele salvate. La dezvoltarea bolilor și dăunătorilor contribuie, de asemenea, caracterul de monocultură a hameiului, lipsa de refugii pentru dușmanii naturali ai dăunătorilor și sensibilitatea mare a soiurilor de mare productivitate față de dăunători și agenții patogeni.

Dăunătorii hameiului. Aceștia sunt numeroși, dar sub aspectul daunelor materiale prezintă importanță următorii:

Dăunătorii organelor subterane: cărăbușul de mai ( Melalontha melaontha); gărgărița leguminoaselor (Othiorrhynehus ligustci L); omida de pădure a hameiului (Triadua Sylvinia L);

Dăunătorii organelor supraterestre : păduchele verde de pădue ( Phorodon humuli Schrank); păianjenul roșu comun (Tetranycus urticae Koch);

Dăunători de importanță secundară ai organelor subterane: Heterodera humuli L(nematodul rădăcinilor) ; Ditylenchus dispac Kühn (nematorul tulpinilor);

Dăunătorii secundari ai organelor supraterestre: melcul galben (Enolata fucticosa L); limaxul cenușiu (Deroceras agreste L);

Bolile virale la hamei. Virușii sunt agenți patogeni foarte dăunători culturilor și calității recoltelor de hamei. Cele mai importante boli virotice sunt descrise in continuare.

Mozaicul hameiului este produs de virusul mozaiculului hameiului ( Hopmozaic virus, Humulus virus). Acest virus produce infecții latente fără exteriorizarea simptomelor. Boala provoacă scăderea productivității plantei. Plantele infectate trebuie îndepărtate din cultură, depistarea plantelor bolnave făcându-se prin testare biologică. Deoarece virusul este vehiculat de insecte, este necesară combaterea sistematică a acestor vectori cu ajutorul insecticidelor. La tăierea în verde a plantei este necesar ca instrumentarul să fie dezinfectat prin imersare în permanganat de potasiu 2 %.

Mozaicul în benzi și pătări inelare. Boala este produsă de virusul pătării inelar-necrotice a sâmburilor (Necrotic ring spot virus), viroză care apare la începutul lunii iunie, manifestându-se pe frunzi prin inele galben-verzui și benzi albicioase, răspândite neregulat pe tot limbul. Tulpina „gravă” a virusului produce necroza și perforarea țesuturilor afectate. Prevenirea răspândirii acestei viroze, în plantații și pepiniere, se face prin controale periodice, eliminându-se plantele vizozate. Butașii se vor recolta numai de la plantele testate anterior și găsite libere de viroze.

Putregaiul cenușiu. Agentul de infecție este Botrytis cinerea, boala afectând mai mult conurile de hamei, părțile atacate având în final o culoare roșie.Pe conurile atacate se dezvoltă după 10-14 zile o pâslă cenușie, densă, de conidiofori, care este mai evidentă la baza conului și mai puțin în vârf.

Alte micoze ale hameiului sunt :

Putregaiul alb produs de Sclerotina sclerotriorum;

Septorioza produsă de Septoria humuli;

Cladosporioza produsă de Cladosporium herbarum;

Ascochitoza produsă de Ascochyta humuli;

Cercosporioza produsă de Cercospora humuli;

Rizoctonioza produsă de Rhizoctonia violacea;

Mana produsă de Phytophtora cactorum.

Pentru combaterea micozelor se au în vedere următoarele:

Cultivarea de soiuri rezistente la micoze;

Fertilizare echilibrată a solului;

Bolile produse de bacterii. La hamei se ]nt\lnesc dou[ bacterioze: cancerul bacterian și putregaiul rădăcinii.

Cancerul bacterian este produs de Agrobacterium tumefaciens și se manifestă prin apariția de tumori fragile la început, care se lemnifică cu timpul, tumori care apar pe porțiunea subterană a corzilor și mai rar pe rădăcini. Boala se transmite prin sol, prin butași infectați.

Putregaiul rădăcinii este provocat de Erwinia carovora și această boală bacteriană nu este de importanță economica pentru hameiul cultivat în țara noastră.

Bolile provocate de mucegaiuri. Aceste boli (micoze) sunt cele mai răspândite și cele mai grave, provocând anual pagube economice considerabile.

3.4. Apa

Apa este o materie primă de bază pentru fabricarea berii. Din punct de vedere cantitativ, apa are cea mai mare pondere (94% dintr-o bere obisnuita) din materiile prime care intră într-o fabrică de bere.

Apa se folosește la înmuierea orzului, uneori la măcinarea umedă, în procesul de fierbere (brasaj), la fermentatii, la spălatul sticlelor, a butoaielor, a utilajului și în procesul de răcire, pentru cazanele cu abur etc.

Apa folosită în procesul de fierbere trebuie să aibă un anumit conținut de săruri, care să nu influențeze negativ calitatea berii, fiind colectată fie de la suprafață fie din adâncime. Apa de suprafață nu se poate folosi decât după o prealabilă filtrare și tratare.

Consumul de apă într-o fabrică de bere variază în funcție de mai mulți factori, cum ar fi: felul berii ce se fabrică, procesul tehnologic aplicat, instalațiile folosite etc. Astfel, pentru obținerea a 1 hl de bere se consumă între 8,5 și 13,5 hl apă.

În tabelul de mai jos sunt date valorile consumului de apă în fabricarea berii.

Totalitatea sărurilor de calciu și de magneziu din apă formează duritatea totală, exprimată în grade de duritate:

10 duritate = 10 mg CaO/l apă.

După duritatea totală, apele pot fi caracterizate așa cum se prezintă în tabelul urmator:

Clasificarea apelor după duritatea totală

Duritatea totală este formată din duritatea temporară sau de carbonați (dată de conținutul în carbonați și bicarbonați) și din duritatea permanentă sau de sulfați (dată de sărurile de calciu și magneziu ale acizilor). Sărurile și ionii care dau cele două componente ale durității se împart în ioni și săruri care, în plămadă, contribuie la creșterea pH-ului și ioni și săruri care contribuie la scăderea pH-ului:

la scăderea pH-ului contribuie ionii de Ca2+ și Mg2+ și sărurile de calciu și magneziu cu acizii minerali tari (sulfuric, clorhidric, azotic);

la creșterea pH-ului contribuie bicarbonații de calciu și magneziu și carbonații și bicarbonații alcalini

Cele mai importante procese biochimice și fizico – chimice care au loc în timpul obținerii berii sunt influențate de modificări ale pH-ului, majoritatea acestor procese necesitând un pH mai scăzut. Astfel, prin realizarea unui anumit pH în plămadă și în must este influențată activitatea enzimelor la brasaj, extragerea substanțelor polifenolice din malț, solubilizarea substanțelor amare din hamei, formarea tulburelii la fierbere etc.

Prin influența pe care o au ionii și sărurile din apă asupra însușirilor senzoriale ale berii, apa contribuie în mare măsură la fixarea tipului de bere. De altfel, principalele sortimente de bere produse în lume își datorează în mare măsură caracteristicile compoziției saline a apelor utilizate la obținerea lor.

Tratarea apei, în vederea corectării ei, pentru a o face apta pentru fabricarea berii implică:

corectarea durității apei;

îndepărtarea unor ioni cu acțiunea negativă în fabricarea berii;

purificarea microbiologică

Corectarea durității apei. Este necesară pentru a aduce caracteristicile apei dintr-o anumită sursă la caracteristicile specifice obținerii unui anumit tip de bere. Corectarea constă în:

Decarbonatarea apei (prin fierbere, cu ajutorul laptelui de var, cu schimbători de ioni),

Demineralizarea apei (cu schimbători de ioni, electroosmoză, osmoză inversă sau electrodializă) sau prin modificarea naturii sărurilor din apă (tratarea cu acizi). Cele mai utilizate metode sunt cele de decarbonatare cu schimbători cationici sau lapte de var.

Îndepărtarea unor ioni cu acțiune negativă. Aceasta se referă la:

îndepărtarea nitraților; când sunt în concentrații ridicate, se poate face cu schimbători de ioni.

îndepărtarea fierului; când este prezenti în apă în concentrații peste 1mg/ml, se face prin trecerea apei prin filtre cu substanțe oxidante care contribuie la formarea Fe(OH)2 insolubil.

Purificarea microbiologică.

Sub aspect microbiologic, apa utilizată la fabricarea berii (ca materie primă, pentru spălarea ambalajelor, spălarea drojdiei, igienizarea utilajelor) trebuie să îndeplinească condițiile pentru apa potabilă.Aceasta se poate face prin:

Clorinare (cu clor sau dioxid de clor).

Ozonizare, tratare cu radiații U.V.

Filtrare sterilizantă (cu filtre cu lumânări sau membrane).

Oxidare anodică.

Una din cele mai simple metode este clorinarea, dar cantitatea de clor rezidual trebuie să fie foarte scăzută, deoarece la concentrații de 1mg/l dă reacții cu fenolii din apă formând clorfenoli, substanțe care la concentrații de peste 0,015 mg/l dau un gust de medicament berii.

Purificarea microbiologică

3.5.DROJDIA

Drojdiile folosite în industria berii aprțin genului Saccharomyces: Saccharomyces cerevisiae și Saccharomyces carlsbergensis.

Drojdiile utilizate în industria berii trebuie sa aibă următoarele caracteristici:

Aspect microscopic;

Mărimea celulei;

Capacitatea de a forma spori;

Viteza de reproducere;

Caracteristicile electroforetice;

Durata unei generații.

Incubarea drojdiilor se face pe mediu solid (must de malț sau gelatină) la temperaturaă mai mică de 20° C pentru o durată mai mare de șase săptămâni.

Capacitatea de floculare reprezintă o caracteristică importantă a drojdiilor, acestea pot fi floculante, nefloculante și de tip intermediar.Drojdiile floculente formează agregate de celule care se pot depune ca sedimente la fundul vasului sau se pot ridica la suprafața lichidului ce este fermentat.Drojdile nefloculante sunt capabile sa floculeze atunci când sunt amestecate cu cele floculante ( drojdii cofloculante).Se obține o fermentație mai rapidă și un grad de atenuare mai mare cu drojdiile nefloculante.

Dacă caracterul floculant este pronunțat, gradul de fermentare este mai redus, iar fermentația secundară nu decurge bine.Berea obținută va avea un conținut ridicat de substanțe nefermentate și va putea sueri tulburări biologice.

Drojdiile cu floculare normală conduc la obținerea unei beri cu gust mai plin, care se limpezește mai bine și care are o aromă plăcută și o spumă persistentă.

Drojdiile pulverulente conduc la grade de fermentare ridicate, dar limpezirea este greoaie, berile sunt slab aromate și rezistența spumei este redusă.

Atenuarea este o proprietate a drojdiei care reflectă capacitatea ei de a fermenta diferiți carbohidrați din must și, de asemenea, proporția din fiecare carbohidrat prezent.

Prezența zaharurilor reziduale fermentescibile poate fi o sursă de formare a mirosurilor nedorite sub influența drojdiilor sau bacteriilor.

La finalul fermentarii, celulele de drojdie se aglomereaza (lipsa hrana). Drojdia este recoltata si folosita la un nou ciclu de fermentare.Se poate refolosii de 5 -6 ori, deoarece celulele tinere se inmultesc, imbatranesc si mor.

Clasificarea drojdiei de bere

Drojdie de fermentatie inferioara: se depune la baza vasului de fermentare; Beri LAGER

Drojdie de fermentatie superioara: se ridica la suprafata berii, in vasul de fermentare; Beri ALE

in fiecare categorie sunt multe tulpini (varietati) de drojdie (“culturi pure”)

fiecare tulpina are o “amprenta” specifica a aromei pe care o formeaza

In timpul fermentarii, tulpina de drojdie folosita este singurul microorganism care trebuie sa existe in must si bere IGIENA SI conditiile sterile sunt essentiale

4.Procesul tehnologic de obținere a berii blonde

Cuprinde urmatoarele mari procese :

Mărunțire(macinare) a materiei prime, respectiv a malțului și cerealelor nemalțificate

Plămădire și zaharificare pentru obtinerea extractului

Filtrarea plamezii zaharificate pentru separarea mustului de substanțele insolubile ( borhotul)

Fierberea mustului cu hamei

Separarea trubului la cald(limpezirea

mustului fiert)

Răcirea mustului fiert

Insamantarea cu drojdie a mustului racit

Schema tehnologica de obtinere a berii

Orzul germinat și uscat (malțul) este măcinat și supus operațiunilor de plămădire, zaharificare, filtrare și fierbere cu hamei. Prin plămădire și zaharificare, amidonul se solubilizează sub acțiunea enzimelor formate în timpul malțificării, obținându-se zahăr fermentescibil. După aceea, prin filtrare se separă extractul (mustul) de părțile insolubile (borhot).

În continuare mustul este fiert cu hamei, care imprimă berii, amăreala și aroma specifică. După răcire, mustul este însămânțat cu drojdie.

Măcinarea malțului- reprezintă un proces de mărunțire mecanică, necesar pentru a permite solubilizarea componenților utili în procesul de plămădire. Cu cât măcinișul este mai fin, crește randamentul de extract. La unele tehnici de filtrare a plămezii se folosește ca pat filtrant coajă, astfel încât, măcinarea trebuie efectuată în condiții de menajare a acesteia.

Pentru măcinarea malțului, denumită și șrotuire, se folosesc,de preferință, mori cu :

valțuri

ciocanele.

Primele pot fi destinate pentru măcinare uscată sau umedă, fiind folosite în cazul utilizării cojilor ca pat filtrant, iar morile cu ciocane se utilizează pentru măcinarea fină a malțului sub formă de pulberi.

Procesul de măcinare presupune reducerea mărimii malțului sau adjuvanților până la un grad la care să se obțină cel mai bun randament în extract în cel mai scurt timp, în cadrul proceselor de plămădire și de filtrare a mustului.

La măcinarea malțului se folosește procedeul de măcinare umedă cu condiționare, secția de fierbere fiind dotată cu două mori Huppmann, iar linia Huppmann fiind dotată cu o moară.

Scopul măcinarii:

Separă coaja de endosperm

Ajută la extracția enzimelor și a celorlalte substanțe din malț în plămadă

Mărește suprafața de contact dintre enzime și substrat

Gradul de fragmentare are efect asupra:

Volumului de must

Eficienței filtrării plămezii

Cantității de borhot obținute

Înainte de a se începe operația de măcinare se fixează distanța dintre valțurile de strivire pentru malț la 0.4 mm.

Compoziția și consistență măcinișului:

să nu conțină boabe întregi sau coji excesiv degradate care dă probleme la separarea plămezii, pierderi mari în extract, probleme de spumare și stabilitate a aromei.

Cauze ce pot duce la o consistență incorectă a măcinișului:

temperatura incorectă a apei de condiționare(senzor temperatura ,debit) control incorect al apei de măcinare( temperatura, debit, senzor de nivel)

controlul debitului de produs în moară( supraalimentarea face că materialul să cadă peste valțuri inaite de a fi măcinat)

valțuri de strivire uzate

obiecte străine care afectează distanța dintre valțuri în timpul măcinarii

Setarea incorectă a distanței dintre valțuri

dispunerea neparalelă a valțurilor

mărime variată a boabelor

alimentarea neuniformă sau uzura valțului de alimentare

Structura măcinișului determină volumul și porozitatea stratului filtrant de borhot și ea trebuie stabilită în funcție de utilajul în care se realizează filtrarea mustului de malț după brasaj.

 Compoziția măcinișului se determină cu ajutorul unui aparat (PLANSICHTER) cu 5 site plane, având următoarele caracteristici

La fabricarea mustului de bere, în afară de malț, se mai pot utiliza adaosuri de cereale nemalțificate (făină de orz, brizură de orez, făină de porumb) sau zahăr.

Plămădirea si zaharificarea plămezii (brasajul).

Operația se execută în scopul obținerii mustului de malț. La brasaj, cea mai mare parte a substanței uscate a malțului, care este insolubilă, trebuie să devină cât mai solubilă. Substanțele care trec în soluție la brasaj formează extractul mustului. O mică parte din extract este formată prin dizolvarea substanțelor solubile existente în malț, dar cea mai mare parte provine în urma acțiunii enzimelor asupra componentelor macromoleculare din malț. La brasaj, dezagregarea amidonului până la produși ce nu mai dau colorație cu iodul este foarte importantă, deoarece urmele de amidon nedegradat în bere produc tulburarea aminodonoasă a acesteia

Degradarea amidonului decurge în trei stadii:

absorbția apei și umflarea granulei de amidon;

gelatinizarea amidonului

degradarea enzimatică a componentelor granulei

de amidon (lichefiere și zaharificare).

În stadiul întâi, granula de amidon absoarbe apă, cu atât mai mult cu cât temperatura apei este mai mare și își mărește volumul, care devine maxim la temperatura de 50 C.

În stadiul al doilea, care se desfășoară la temperaturi mai mari, granula de amidon se fisurează, iar la temperatura de gelatinizare granula se distruge și amidonul se transformă într-o soluție vâscoasă care la răcire dă gelul de amidon. Temperatura de gelatinizare a amidonului este de 70…80 C.

Acțiunea de zaharificare a enzimelor este influențată de: calitatea malțului, temperatura plămezii, pH-ul plămezii și concentrația în substanță uscată a plămezii

Cazanul de plamadire poate fi alimentat cu plamada din instalatia de măcinare sau cu plamada din cazanul de plamadire a nemaltificatelor

Cazanul de brasaj este destinat proceselor de plamadire prin decoctie si infuzie.

Brasajul prin infuzie este o combinatie de perioade de incalzire si perioade de pauza. Sistemul de comanda permite denumirea diferitelor perioade de pauza pe ecran si in diagrama: pauza proteinelor (52ºC), pauza de maltoza (65ºC), pauza de zaharificare (72ºC), faza finala a brasajului (76ºC).

Dupa perioada de pauza la 72ºC, trebuie efectuat “testul cu iod” pentru a se verifica starea de transformare a plamezii. Daca testul cu iod este negativ, procesul poate fi continuat, in caz contrar, se prelungeste pauza de zaharificare pana la conversia totala a amidonului.

Cazanul de plămădire nemaltificate – este alimentat cu plămada de malț din de măcinare și cu plămada de porumb(mălai) formată în preplamaditor, unde apa provenită dintr-o stație de mixare cu o anumită temperatură este amestecată cu mălaiul adus din buncărul de mălai. Cazanul este echipat cu o suprafață de încălzire pe fund și o suprafață de încălzire în manta, folosind aburul ca agent de transfer al căldurii. Viteza de încălzire este controlată cu ajutorul unei supape de reglare și cu un sistem de agitare. În cazul brasajului prin decocție, plămada din cazanul de plămădire malț așteaptă, la una din perioadele de pauză, partea de plămada din cazanul de plămădire nemaltificate. Plămada de nemaltificate este întâi descompusă și apoi fiartă. Procesul de fierbere este folosit pentru descompunerea termofizica a particulelor de plămadă. Plămada de nemaltificate este apoi trimisă în cazanul de plamadire-zaharificare, unde are loc amestecul plămezilor, în urma căruia se ajunge la o altă perioadă de pauză la o anumită temperatură.

Pentru realizarea brasajului este necesară amestecarea intensă a măcinișului cu apă, în vederea dispersării avansate a macinisului și încălzirea corespunzătoare, pentru a permite desfășurarea optimă a reacțiilor enzimatice de descompunere a amidonului și de scindare a proteinelor insolubile în componenți solubili mai simpli.Deoarece în proces participă mai multe tipuri de enzime cu domenii diferite de activitate optimă, desfășurarea plămădirii depinde de:

de variația în timp a temperaturii,

de procesul tehnologic aplicat (infuzie sau decocție),

de pH-ul mediului, de caracteristicile materiei prime,

de modul de măcinare (uscată sau umedă)

de tipul de bere avut în vedere.

Are drept scop reținerea substanțelor insolubile din must după zaharificarea plămezii.

Procesul are loc în două etape și anume:

separarea propriu-zisă a mustului de porțiunile insolubile denumite borhot

spălarea acestuia cu apă, în vederea recuperării unei cantități cât mai mari de extractul aderent reținut de acesta.

Spălarea și epuizarea borhotului sunt necesare pentru recuperarea extractului rămas în borhot după scurgerea primului must. Spălarea trebuie să antreneze cât mai mult din extractul din borhot, epuizarea borhotului oprindu-se când ultima apă de spălare are 0,5 – 0,6% extract, având în vedere fabricarea de bere cu 11 – 14% extract.

Filtrarea plămezii se poate face:

prin straturi filtrante artificiale (pânze filtrante, membrane filtrante- filtru Meura).prin strat filtrant natural din borhot

Filtrarea plamezii se realizeaza cu Filtrul Huppmann care are urmatoarele principii de separare: coaja boabelor are rolul de pat filtrant, patul filtrant este sustinut de site, mustul concentrat se extrage primul, urmat de apele de epuizare care spala extractul ramas in borhot, debitul de filtrare a mustului este controlat pentru a se maximiza claritatea mustului si cantitatea de extract recuperata

Borhotul care rezultă la filtrarea plămezii este utilizat ca furaj, având în vedere valoarea sa nutritivă. umiditatea borhotului este de 75 – 80%, cantitatea de borhot umed este de 120 – 130 kg raportat la 100 kg malț utilizat la plămădire.

Cazanul intermediar

În principiu, vasul intermediar este un vas în care mustul este colectat înainte de a fi transferat către cazanul de fiert. Scopul este acela de a reduce timpul de ocupare a cazanului de fiert, ceea ce este esențial pentru obținerea unui număr mare de cicluri de obținere a mustului pe zi.

Preîncălzitorul- este un schimbător de căldură cu plăci, care încălzește mustul de la aprox. 74ºC la 95º, folosind apă caldă din tancul acumulator de energie. Apă pentru încălzirea mustului este răcită până la o temperatură de ieșire de aprox. 79ºC, când este recirculata în tancul recuperator de energie.

Fierberea mustului cu hamei

Fierberea mustului diluat, rezultat din amestecarea primului must cu apele de spălare a borhotului (denumit și must la cazanul plin), are următoarele scopuri:

extracția și transformarea substanțelor amare, de aromă și polifenolice din hamei;

definitivarea compoziției chimice a mustului prin inactivarea enzimelor

sterilizarea mustului;

evaporarea surplusului de apă și atingerea concentrației în extract a mustului, specifică sortimentului de bere produs;

formarea de substanțe reducătoare și de culoare;

eliminarea unor substanțe cu sulf;

coagularea unor substanțe cu azot și a complexelor proteine-polifenoli și intensificarea stabilizării naturale a viitoarei beri.

substanțele amare și uleiurile volatile din hamei conferă berii gust amar și aroma specifică

Metodele de fierbere a mustului sunt următoarele:

fierberea convențională;

fierberea la presiune joasă;

fierberea la presiune ridicată ;

Fierberea convențională se realizează la 100 ºC cu o durată de menținere la această temperatură de 80 – 90 min, la presiune atmosferică, pe o durată de circa 2 ore, în cazanele de fierbere de diferite forme constructive: cazan cu secțiune circulară, cazan cu secțiune dreptunghiulară (instalații de fierbere Hydroautomatic sau bloc)

Cazan paralelipipedic de fiert must cu fund înclinat asimetric.

La construcția cazanelor de mare capacitate din alte materiale decât cupru (oțel inoxidabil, oțel placat) s-au abordat formele clasice, apărând în special recipiente paralelipipedice cu fundul înclinat asimetric spre centru.

Pe latura lungă a fundului sunt aplicate elementele de încălzire tubulare,

Pe latura scurta a fundului sunt agitatoarele de mare turație de dimensiuni mici.

Mustul obținut în urma operației de filtrare este supus fierberii cu hamei. Unul din obiectivele principale ale operației de fierbere a mustului cu hamei este coagularea compușilor proteici. Aceste substanțe pot conduce la apariția de tulburare în berea finită. La cazan plin se face corecția pH-ului mustului, prin adaos de H3PO4 alimentar. Adaosul de zahăr lichid (în cazul în care rețeta prevede acest lucru) se face, de asemenea, la cazanul de fiert, fiind o sursă de extract solubil și fermentescibil.

Zahărul lichid se poate stoca în trei tancuri, prevăzute cu sisteme de încălzire ce mențin temperatura zaharului la 60ºC. La sfârșitul programului de fierbere se determina concentrația mustului, după care mustul fierbinte este pompat la Rotapool.

Scopul fierberii este acela de a inactiva enzimele, de a fixa compoziția mustului, de a concentra mustul, de a izomeriza hameiul, a coagula proteinele și a steriliza mustul și a dezvolta culoarea acestuia.

Cazanul de fiert este echipat cu un schimbător de căldură intern și 3 vase de dozare a hameiului pe linia 1, respectiv 3 vase de dozare hamei pe linia 2, un condensator de vapori și un tanc de colectare a condensatului.

Din motive de siguranță, condensatorul de vapori are o supapă de vid. Aburul săturat este folosit ca agent de transfer al căldurii. Vitezele de încălzire ale schimbătorului intern de căldură pot fi controlate cu ajutorul unei supape de reglare presiune și debit abur.

Dozarea hameiului:

Adăugarea hameiului în must se realizează pentru a conferii gustul și aroma specifică berii. Gustul amar al berii depinde de următorii factori: solubilizarea substanțelor amare din hamei, reacțiile între componenții solubilizați ai hameiului și substanțele solubilizate din must, precum și din apa de brasaj; natura și calitatea hameiului; modul de administrare și doza de hamei; durata și temperatura de fierbere.

Hameiul adăugat este sub formă de pellets sau extract. Cantitatea de hamei ce se folosește la fierbere este în funcție de conținutul în substanțe amare a hameiului, precum și de sortimentul de bere ce se fabrică.

Pompă de must este folosită de vasul de dozare a hameiului la transferarea mustului și diluarea extractului de hamei. Alimentarea cu hamei trebuie să se facă manual. În conducta de recirculare este instalat un robinet pentru prelevare probe. În timpul etapei “test de concentrație”, operatorul are posibilitatea să ia o probă de must.

Condensatorul de vapori

În principiu, condensatorul de vapori trebuie să producă apă fierbinte pe parcursul operațiilor de fierbere la presiune atmosferică și, eventual, în timpul ultimei faze de încălzire.Prin condensarea vaporilor ce se formează în timpul fierberii mustului, apa din tancul de recuperare energie este încălzită de la aprox 78ºC la 95ºC. Condensatorul de vapori funcționează, deci, în modul de reglare a temperaturii.

Sistemul de recuperare a energiei

Reținerea și evacuarea produselor reziduale de hamei

După procesul de fierbere este necesară reținerea conurilor de hamei epuizate, deoarece ajunse în apele reziduale provoacă o puternică poluare a lor.

Acesta se realizează cu un separator, respectiv filtru, sub formă de sită, din tablă de cupru. Sita este montată într-un recipient cilindrico-conic, având un agitator cu formă de spirala.Separatorul este prevăzut cu o serpentină perforată pentru spălare cu apă.

În situația administrării de hamei sub formă de pulbere nu este necesară reținerea după fierbere a borhotului, acesta fiind eliminat împreună cu trubul în agregatul decantor de tipul Rotapool.

Separarea trubului la cald

Mustul fiert cu hamei conține în suspensie și precipitatele formate în timpul fierberii mustului, numite trubul la cald sau trubul grosier.

Trubul la cald se poate separa prin:

Separare hidrodinamică (în Whirlpool)

sedimentare,

centrifugare,

filtrare

Separarea hidrodinamică în Whirlpool sau Rotapool este destinat eliminării trubului din must prin decantare centrifugală cu jet tangențial.

Whirlpool sau Rotapool este un recipient cilindric închis, din tablă de oțel, oțel inoxidabil sau aluminiu, cu diametru puțin mai mare decât înălțimea, aceasta putând ajunge la dublu la unele forme constructive.

Alimentarea mustului se face prin pompare și cu ajutorul unei duze de distribuire care asigură introducerea tangențială la o înălțime de 1/3 față de fund și la viteaza de 10…16 m/s,astfel încât acesta este supus unei mișcări rotative.

Particulele grele în rotire sunt împinse spre exterior datorită forței centrifuge, strângându-se pe peretele cilindrului. În același timp acționează și forța gravitațională, astfel încât particulele de trub se vor depune sub formă inelară pe fund.

Prin frânare pe perete, lichidul împinge părțile de trub spre centrul fundului, strângând treptat inelul prin conferirea unei forme de con.

Trubul la cald reprezinta 0,21-0,28kg/hl must si contine 80-85% apa, fiind format din:

material proteina-tanin, saruri insolubile, material rasinos din hamei, material lipidic din must si hamei, proteine denaturate.

Îndepărtarea trubului la cald este necesară, deoarece prezența lui în must are următoarele efecte negative:

Îngreunează clarificarea mustului;

Poate acoperi celulele de drojdie la fermentare;

Face dificilă filtrarea berii dacă nu este îndepărtat la timp;

O încărcare mai mare cu trub la cald a musului fiert ar putea fi cauzată de un must dulce, cu turbiditate mare, ca urmare a folosirii unui măciniș necorespunzător la plămădire, slabei calități a malțului sau filtrării necorespunzătoare a plămezii.

Rotapool-ul este folosit pentru separarea trubului la cald și evacuarea acestuia în buncărul de borhot prin cazanul de filtrare.

Pauză de sedimentare în Rotapool se realizează pentru a favoriza depunerea particulelor coagulate, formate în timpul fierberii, iar durata acestuia este de 15-20 minute.

În Rotapool intrarea mustului se face tangențial. Datorită forțelor de rotație din Rotapool, trubul se depune pe fundul acestuia sub forma unui con.

În principu, este un vas în care se ține mustul și se separă trubul la cald. Pentru a separa trubul, mustul este pompat tangențial în vas.

Datorită vitezei de evacuare a mustului și a forțelor care acționează în interior, trubul se sedimentează în centrul vasului pe durata unei perioade de odihnă de 15 min, astfel că mustul limpede poate fi evacuat.

Evacuarea trubului începe când rotapool-ul este gol. Acest proces și spălarea conductei de must după răcirea mustului încep simultan.

Trubul menționat este pompat în tancul de trub. Principala funcție a tancului de trub este de a stoca trubul din rotapool, până la trimiterea acestuia în cazanul de filtrare, în pasul de drenare, fiind apoi evacuat o dată cu borhotul.

Rotapool-ul se golește prin conductă de must cu trei orificii de ieșire. La un nivel definit (aprox. 5-10%), debitul mustului trebuie redus pentru a evita antrenarea trubului.

Turbiditatea mustului poate fi cauzată de o serie de factori:

filtrare deficiență a plămezii

practici necorespunzătoare de fierbere

testarea integrității trublui fomat prin prelevarea unei probe de 400 ml de must după fiert și determinarea prin observare vizuală a timpului necesar sedimentarii trubului ;

trebuie să fie de 5-7 min; răcirea probei trebuie evitată;

testul se poate repeta pentru o probă prelevata după transferul mustului din cazanul de fiert, pentru a se determina cât de mult afectează forțele de forfecare la pompare;

Limpezirea la rece a mustului

La răcirea mustului sub 60 ºC, acesta începe să se tulbure datorită formării unor precipitate fine care constituie trubul la rece sau trubul fin.

Răcirea mustului sub 30ºC și până la 0ºC conduce la creșterea cantității de trub la rece. La 0ºC cantitatea de trub la rece variază între 15 și 30 g/hl, ceea ce reprezintă 15 – 35% din cantitatea de trub la cald.

Trubul la rece trebuie bine îndepărtat pentru o bună filtrabilitate și fermentare a mustului. El se separă mai greu decât trubul la cald, particulele având dimensiuni de 0,5 – 1,0 m.

Separarea trubului la rece se face prin diferite metode care diferă între ele prin procentul de îndepărtare a trubului la rece,respectiv :

Sedimentare la rece

Centrifugarea mustului rece

Filtrare cu filtre

Flotație

Limpezirea prin sedimentare se face în tancurile de fermentare ,si trubul la rece format in timpul racirii este indepartat prin drenare pentru evacuarea trubului

Aerarea mustului

Mustul răcit și limpezit trebuie aerat pentru a se asigura condiții normale la multiplicarea drojdiilor.

Aerarea se face prin dispersie fină de aer steril în must. Conținutul optim de oxigen în must trebuie să fie, 8…9 mg/l. Pentru a realiza această aerare, în practică se utilizează 3 – 10 litri aer/hl must. Mustul limpezit și aerat se trimite la fermentare.

Racirea mustului

Mustul cald, limpezit, trebuie răcit de la temperatura de 95-98 ºC până la temperatura de însămânțare cu drojdie, respectiv :

5…7 ºC, pentru drojdia de fermentație inferioară

10…15, ºC pentru metodele rapide de fermentare

12…18 ºC, pentru drojdiile de fermentație superioară.

Răcirea unei șarje de must trebuie să se facă în 50 – 90 minute. Operația se realizează în schimbătoare de căldură cu plăci cu două zone sau cu o singură zonă

Răcitorul cu o singură zonă realizează răcirea cu apă glacială de 1–2 ºC, care se încălzește prin răcirea mustului la 85 – 88 ºC în timp ce temperatura mustului scade la 6…8 ºC.

Răcitorul cu plăci se confecționează din oțel inoxidabil si se compune din : din batiul fix, placa de presare, plăci schimbătoare de căldură, picioare, tiranți laterali și racorduri olandeze.

Plăcile schimbătoare de căldură au un profil special cu nervuri sub formă de arc de cerc pentru realizarea unor regimuri de curgere favorabile transferului termic intens. Montarea lor se efectuează în mod alternativ, o placă cu raza nervurilor în sus, una cu raza nervurilor în jos ș.a.m.d. Plăcile sunt prevăzute cu garnituri de etanșare care rezistă la temperaturi de 120ºC în vederea sterilizării lor.

Tiranții laterali au rolul de a strânge plăcile în vederea realizării canalelor de curgere ei sunt formați din câte două tije articulate la un capăt și filetate una pe dreapta, cealaltă pe stânga și un manșon filetat dreapta-stânga. Strângerea se execută alternativ pe o parte și cealaltă a schimbătorului, pentru a realiza o presiune uniformă pe garnitură.

Fermentarea.

Mustul răcit este însămânțat cu drojdie,care transforma zahărul fermentescibil (pe care acesta îl conține) în alcool și bioxid de carbon. După circa 8 zile, fermentația principală este terminată.

Fermentația se produce la temperaturi joase (5…100C), în cazul utilizării drojdiei de fermentație inferioară care lucrează prin depunere, și la temperaturi mai ridicate (15…180C) în cazul mustului însămânțat cu drojdie de fermentație superioară, care în timpul procesului de fermentare se acumulează la suprafața berii.

După fermentarea principală, berea se supune maturării, sau fermentarii secundare.

Maturarea berii are drept scop saturarea cu bioxid de carbon, limpezirea, obținerea aromei și a unui gust fin, specific, plăcut. După maturare, berea este filtrată și trasă în sticle,doze și butoaie.

Fermentarea mustului de bere

Prin fermentarea mustului de bere se urmărește transformarea în mare parte a zaharurilor fermentescibile în alcool și bioxid de carbon. Se formează în același timp și produși secundari de fermentație, care intervin în determinarea însușirilor berii.

Profunzimea fermentației se exprimă prin gradul de fermentare (sau atenuarea mustului).

Gradul de fermentare exprimă procentul din extractul total al unui must care a fost fermentat și se exprima in doua feluri :

grad de fermentare aparent, când extractul se măsoară ca extract aparent în mustul fermentat,conținând alcool etilic, cu ajutorul zaharometrului, metodă folosită în conducerea fermentației;

grad de fermentare real, când extractul se măsoară ca extract real în produsul dezalcoolizat prin distilare și reconstituit

Pentru conducerea procesului de fermentare a berii este important să se stabilească următoarele grade de fermentare:

gradul final de fermentare, determinat numai în condiții de laborator si care exprimă fermentescibilitatea maximă a unui anume must;

gradul de fermentare în berea tânără, deci după fermentarea primară;

gradul de fermentare în bere după fermentarea secundară și maturare, denumit grad de fermentare al berii la vânzare.

Fiecare din aceste grade se poate determina ca grad real sau ca grad aparent.

Fermentarea primară

Fermentația mustului începe cu însămânțarea acestuia cu cultura de drojdie care trebuie distribuită uniform în mustul aerat. Cantitatea de cultură necesară este de 0,5 – 0,7 l cremă densă de drojdie/hl must.

Fermentarea mustului prin metode convenționale, în vederea obținerii de berii de fermentație inferioară, se poate face în următoarele variante:

Fermentație la rece, caracterizată de temperatura de însămânțare de 5…6 0C și o temperatură maximă de 8…9 0C. Se obțin beri de calitate foarte bună, cu o bună plinătate a gustului și cu bune însușiri de spumare;

Fermentația la cald, caracterizată de temperatura de însămânțare de 7…8 0C și o temperatură maximă de 10…12 0C. În condițiile menționate, scăderea pH-ului este mai rapidă, berile au o plinătate a gustului și însușiri de spumare mai reduse, dar o foarte bună stabilitate coloidală, Durata fermentării primare depinde de modul de conducere a fermentației și este de 6…10 zile.

În decursul fermentării primare se consumă cca. 2/3 din zaharurile fermentescibile ale extractului. (exprimate în maltoză), rezultând si o cantitate de căldură

Această căldură trebuie evacuată prin răcire. În consecință, se folosesc în mod uzual serpentine cu apă dedurizată de la 1…2 0C, cu alcool, etilenglicol sau propilenglicol 25%.

Instalațiile moderne au, în loc de serpentine, mantale exterioare sau buzunare de răcire cu agent frigorific, procesul de răcire efectuându-se uneori prin vaporizare directă a acesteia.

Tancurile de fermentare

Au forma cilindro-conică (TCC) si raportul între diametru și înălțimea stratului de must în partea cilindrică a tancului variază de la 1:1 la 1:5. Gradul de umplere al TCC este de 75%. Tancurile prezintă avantajul posibilității recuperării bioxidului de carbon și a montării în scurt timp. Ele au serpentine interioare pentru răcire, iar în execuție modernă, mantale sau buzunare exterioare. Acestea din urmă permit o curățire mecanică interioară, fără intervenția omului, prin montarea de duze rotative, sau cu jet rotativ. Uneori răcirea se efectuează prin vaporizare directă de agent frigorific, îmbunătățindu-se astfel randamentul energetic. Se confecționează din tablă de oțel protejată cu masă bituminoasă sau rășini epoxidice, din oțel inoxidabil sau din tablă de aluminiu.

Fermentarea secundară

La fermentația secundară se continuă și se aprofundează cele mai multe din transformările care au loc la fermentația primară. În timpul fermentării secundare se realizează:

continuarea fermentării extractului fermentescibil din berea tânără;

saturarea berii cu CO2;

limpezirea naturală a berii;

maturarea berii.

Continuarea fermentării extractului fermentescibil.

Berea vine la fermentarea secundară cu 1,2 – 1,4% extract fermentescibil format din 80% maltoză și 20% maltotrioză, mai greu fermentescibilă. Fermentarea secundară poate fi favorizată prin scăderea treptată a temperaturii.

Saturarea berii cu CO2 depinde de solubilitatea acestuia în bere, solubilitate care crește cu scăderea temperaturii berii și, conform legii lui Henry, cu creșterea presiunii exercitate asupra berii.

Limpezirea naturală a berii în timpul maturării este necesară pentru îndepărtarea particulelor de trub la rece, formate în timpul fermentației, precum și a celulelor de drojdie ce au realizat fermentația secundară. O bună limpezire naturală asigură o bună comportare a berii la filtrare și o stabilitate coloidală a acesteia.

Limpezirea naturala a berii berii depinde de:

cantitatea și proprietățile trubului din bere,

temperatura și pH-ul berii,

dimensiunile tancului de fermentare,

durata depozitării berii,

vâscozitatea berii.

Pentru a elimina cât mai eficient precursorii de trub la rece, este necesară o depozitare de minimum 7 zile, la temperatura de –1 0C…–2 0C.

Maturarea berii constă în înnobilarea gustului și aromei berii. Maturarea se datorează :

depunerii drojdiilor și precipitatelor din bere,

antrenării unor compuși volatili cu CO2 care se degajă,

sinteza unor noi cantități de produși secundari de fermentație și transformarea unor compuși cu grad de sensibilitate mai ridicat (diacetil, aldehide). Berea se consideră matură când conținutul în diacetil scade sub 0,1 mg/l.

Recipientele de mare capacitate utilizate la fermentarea berii

Se folosesc atât pentru fermentarea primară, cât și pentru maturare, uneori pentru ambele scopuri, purtând în acest caz denumirea de "combitanc".

Prezintă avantajul prevenirii oxidării crestelor din cauza formei închise și a posibilității realizării de suprapresiuni ușoare de bioxid de carbon.

Pierderile de bere din cauza suprafeței mari a fundului și a înălțimii reduse a stratului de drojdie, sunt mai mari decât la alte tipuri de recipiente de mare capacitate. În schimb, ele pot fi introduse în încăperi obișnuite.

Recipientele cilindrice vertical – Acestea pot avea fundul plan, slab înclinat sau tronconic.

Tancul cilindro-conic vertical.

Se utilizează pentru procese tehnologice clasice sau rapide de fermentare primară și maturare, sau combinate. Astfel de tancuri se pot utiliza până la anumite dimensiuni și ca recipiente sub presiune.

Purificarea și recuperarea drojdiei

Drojdia rezultată din procesul de fermentare depășește necesarul pentru o nouă șarjă de 3…4 ori. Dozele necesare pentru refolosire sunt de cca. 0,5 l suspensie groasă de drojdie/hl must.

Drojdia destinată reutilizării trebuie purificată prin cernere cu site vibratoare din țesătură din materiale inoxidabile cu ochiuri de 0,4…0,5 mm, spălată cu apă rece de 4…5 0C pentru eliminarea impurităților mecanice și păstrată în recipiente de răcire până la reutilizare,iar excedentul de drojdie se valorifică

Instalația de culturi pure de drojdie

Pentru fermentarea mustului de bere se utilizează culturi pure de drojdie sau biomasă de drojdie recoltată dintr-o fermentație anterioară, cu condiția ca aceasta să-și păstreze însușirile inițiale și puritatea microbiologică

Cultura pură de drojdie se obține în următoarele trepte de multiplicare:

izolarea de celule de drojdie cu însușiri dorite și obținerea culturii stoc;

multiplicarea drojdiei în laborator și obținerea culturii pure de laborator;

multiplicarea drojdiei în instalații industriale de culturi pure și obținerea culturii pure necesare pentru însămânțarea mustului din șarjele industriale.

Instalațiile uzuale se compun din patru recipiente și anume:

unul pentru sterilizarea mustului,

două vase de fermentare – multiplicare a culturii

un vas pentru prefermentare.

Dioxidul de carbon rezultat din procesul de fermentare a linurilor închise poate fi recuperat și utilizat ca mediu de presiune pentru transvazarea berii în recipientele de alimentare a liniilor de îmbuteliere, la formarea contrapresiunii și pentru impregnarea berii. De asemenea, poate fi purificat și comprimat în vederea livrării ca atare în butelii.

În primele 24 de ore ale fermentării primare are loc o degajare lentă de bioxidul de carbon amestecat cu cantități mari de aer și de subproduse ale procesului de fermentare ce au un miros neplăcut. În consecință nu este indicată recuperarea acestuia.

Dintre instalațiile folosite curent pentru purificarea și comprimarea dioxidului de carbon sunt: CB , Linde, Mitsubishi, Nuovo Pignone, Huppmanns

4.Filtrarea

După fermentarea secundară și maturare, berea este mai mult sau mai puțin tulbure datorită particulelor fine de trub formate la depozitare și a celulelor de drojdie care au mai rămas în suspensie. Berea dată în consum trebuie să prezinte o limpiditate perfectă, cu luciu. Limpiditatea berii se apreciază prin măsurarea turbidității. Limpiditatea cu luciu se conferă berii prin filtrare. La limpezire berea își îmbunătățește însușirile gustative și de spumare, dar mai ales stabilitatea coloidală și biologică.

După fermentarea secundară și maturare, berea este mai mult sau mai puțin tulbure datorită particulelor fine de trub formate la depozitare și a celulelor de drojdie care au mai rămas în suspensie.

Berea dată în consum trebuie să prezinte o limpiditate perfectă, cu luciu. Limpiditatea berii se apreciază prin măsurarea turbidității, exprimată în unități EBC de formazină.

Limpiditatea cu luciu se conferă berii prin filtrare. La limpezire berea își îmbunătățește însușirile gustative și de spumare, dar mai ales stabilitatea coloidală și biologică.

Reținerea particulelor în suspensie se face pe un strat filtrant. Materialele filtrante folosite în industria berii pot fi cu strat fix sau aluvionare.

Materialele filtrante cu strat fix. Aceste materiale, la rândul lor, se clasifică în:

masă filtrantă, care este un amestec de fibre de bumbac și 1-2% fibre de azbest (care îi conferă acțiune absorbantă), îmbibate în apă și modelate sub formă de turte (discuri) filtrante. Datorită efectului cancerigen al azbestului, manoperei mari pentru recondiționare după filtrare, masa filtrantă este puțin utilizată astăzi.

cartoane filtrante (plăci filtrante), care sunt confecționate din fibre de celuloză, cu adaos de circa 2,0% kieselgur. Eficiența filtrării este dependentă de structura fibrelor de lemn din care este obținută celuloza. Sunt utilizate cartoane cu diferite porozități și cu eficiențe de filtrare diferite.Creșterea fineții filtrului micșorează productivitatea acestuia.

membrane filtrante, care sunt confecționate din poliuretan, poliacrilați, poliamidă, polietilenă, policarbonat, acetat de celuloză. Membranele au pori fini (0,02 – 1 m) și pentru a avea rezistență sunt aplicate pe suporturi poroase

Materiale filtrante aluvionare. Acestea sunt materiale poroase care se depun (se aluvionează) pe un suport (cartoane din fibre de celuloză, site metalice, lumânări). Principalele materiale aluvionare sunt:

kieselgurul (pământ de diatomee), care se utilizează în proporție de 80 – 200 g/hl bere,existând kieselgur fin, mediu, grosier ,

perlita, care este un material de origine vulcanică ce conține silicat de aluminiu

Tipuri de filtre utilizate în industria berii

Indiferent de construcția filtrului și de materialul filtrant utilizat, filtrul pentru bere trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

1. Să mențină gradul de saturare a berii cu CO2 realizat la fermentare. Din acest motiv la filtrare se lucrează cu o contrapresiune mai mare decât presiunea de saturație a CO2

2. Să minimalizeze dizolvarea oxigenului în bere în decursul filtrării. Berea la sfârșitul fermentației secundare conține sub 0,01 mg O2/l, înglobarea ulterioară de oxigen având efecte negative asupra însușirilor senzoriale (stabilitatea gustului, culoare) și asupra stabilității coloidale. Minimalizarea înglobării de aer la filtrare se face prin:

eliminarea aerului din filtru înainte de introducerea berii;

utilizarea de apă dezaerată;

etanșarea corectă a filtrului;

utilizarea de CO2 pentru realizarea contrapresiunii.

3. Să nu contamineze berea cu microfloră dăunătoare, provenită din filtru sau materialul de filtrare. Pentru aceasta, filtrele sunt spălate și dezinfectate înainte de introducerea berii

Filtrarea berii se poate face în:

Filtre cu material filtrant fix

Filtre cu aluvionarea materialului filtrant.

Filtre cu material filtrant fix .

Frecvent se utilizează:

filtru cu cartoane filtrante pentru filtrarea fină a berii la care, pentru a le prelungi durata de funcționare, se face o prefiltrare a berii printr-un alt filtru, de obicei un filtru cu kieselgur;

filtru cu membrană filtrantă pentru filtrarea berii în sistem cross-flow (curgere transversală), pentru filtrare fină, pentru producerea berii fără alcool sau cu conținut redus de alcool (osmoză inversă, dializă

Filtrele aluvionare. Cele mai importante tipuri de filtre aluvionare sunt:

Filtrul presă;

Filtrul cu straturi fixe;

Filtrul cu aluvionare permanentă;

Filtrul cu plăci;

Filtrul cu lumânări;

Filtrele cu cazane.

La filtrele cu aluvionare permanentă este necesară o prealuvionare cu doză mărită de kiselgur, care ajunge până la 1000 g/m2 suprafața filtrantă. De asemenea viteza de alimentare este de cca. două ori mai mare față de cea de filtrare. Stratul aluvionar crește permanent, paralel cu presiunea din filtru, respectiv cu cca. 0,2 kg/m2 și oră. După 8 ore de filtrare rezistența filtrului ajunge la 2..2,5 bar și se întrerupe ciclul de limpezire. Berea reținută în filtru este recuperată prin jet de apă sub presiune, putând fi refolosită la prealuvionarea următoare. Apoi se desface filtrul și se elimină stratul de kiselgur cu nămol prin șprițuire de apă rece și caldă. În final, se sterilizează cu abur și se reîncepe ciclul de filtrare. Între plăcile de filtrare cu tablă perforată se montează rame confecționate tot din plăci de oțel inoxidabil rifluite. Între rame și plăci se așează plăci de carton filtrant Berea este debitată în filtru cu o pompă regulatoare de presiune, iar în conducta de alimentare se dozează continuu suspensia de kiselgur preparată în rezervorul cu agitator. Înainte de începerea unui ciclu de filtrare se prepară suspensia de kieselgur cu apă într-un rezervor de alimentare prevăzut cu agitator, precum și cu o pompă dozatoare cu membrană

Filtrarea:

Se efectueaza in scopul indepartarii particulelor solide din bere pentru a se obtine o bere stabila, fara drojdie si fara (majoritatea) bacteriilor.

Filtrarea primara poate indeparta particulele de cca. 1 micron.

Filtrarea fina sau sterila indeparteaza particulele de peste 0.45microni.

Filtrarea berii necesita un adjuvant de filtrare cum este fieselghurul(pamant) pentru aelimina solidele si a da adancime patului de filtrare. Stratul1st (Precoat) – grosier. Stratul 2nd (Precoat) – Fin. Stratul central- fin +stabilizatori –hidrosilicagel. Aceasta filtrare indeparteaza drojdia insa nu si bacteriile Hyflo –dimensiuni mari, Stabisolul – formeaza un gel si reduce porozitatea stratului asemeni drojdiei.

Kieselguhr-pamant de diatomee(DE) este compus din ramasitele diatomeelor (animale marine)de apa dulce si sarata

Au structuri diferite:sfere,tuburi, conuri care crează curgeri diferite.

Crează o structură tridimensională care menține permeabilitatea dar oprește.

Este un material periculos la manipulare(praf)

Atenție la aromele străine și la conținutul de fier

Stratul filtrant format în prealuvionare definește ce particule îndepărtăm în funcție de porozitatea.

Când la filtrare se folosește K fin +mediu se micșorează ciclu de filtrare (crește

diferența de presiune)

Perlita- rocă vulcanică

Perlita este foarte ușoară și poroasă.

E un mediu de filtrare bun dar nu la fel de bun ca DE.

Se folosește adesea ca prim strat grosier și din motive de sănătate, se folosește din ce în ce mai des pentru întreaga filtrare

Filtru cu lumânări

Pământul filtrant se așează pe suprafețele lumânărilor .

Berea se colectează în partea superioară a filtrului.

Controlul constant al presiunii filtrului este esențial pentru că pământul filtrant să nu se desprindă de pe lumânări.

Filtrarea sterilizantă

După filtrarea cu pământ, se poate folosi un filtru steril pentru îndepărtarea tuturor celulelor de drojdie sau bacterii care ar fi putut rămâne în berea filtrată.

Acesta filtrare îndepărtează toate particulele mai mari de 0,45 microni.

Filtrele au de obicei un potențial zeta sau o încărcătură care ajută la îndepărtarea microorganismelor.

Cu plăci și cartoane sau cu cartușe filtrante

Filtru cartuș

Folosit la sterilizare

Necesita sisteme duble care să permită spălarea în contracurent a unei unități atunci când a doua unitate efectuează filtrarea

Ar putea fi folosit în loc de pasteurizator – se evita riscul de arome oxidate

Costul este mare

Stabilizarea berii.

Berea livrată în consum trebuie să-și mențină calitățile senzoriale un timp cât mai îndelungat. Instabilitatea berii în timp se poate datora:

modificării gradului de dispersie a unor coloizi, creșterii moleculelor de coloizi, pierderii solubilității lor și apariției de suspensii care duc la tulbureala berii;

multiplicării unor microorganisme de infecție care, prin produsele de metabolism, produc tulbureala berii și modificări nedorite de gust și miros;

înrăutățirii în timp a aromei berii, denumită pierderea stabilității aromei sau „îmbătrânirea berii".

Una din funcțiile maturarii este îmbunătățirea stabilității berii. Stabilitatea berii este nivelul la care o bere are gustul la fel de bun și arata la fel de bine ca la momentul îmbutelierii, după trecerea unei perioade de timp.

Stabilitatea este evaluată prin:

Schimbările în stabilitatea coloidală(Turbiditate);

Stabilitatea aromei( oxidare și învechire);

Închiderea culorii

Reducerea proteinelor se poate face cu:

Adsorbanti –hidrogel de siliciu

Acid tanic

Enzime proteolitice-papaina

Pentru proteine – silicagel

Pentru polifenoli- PVPP

Reducerea polifenolilor

Polivinil polipropilena(PVPP)- derivat din nailon- actioneaza ca o proteina sintetica

Silicagel= Stabiquick: -5% umiditate , porozitate mare, adsoarbe protein 20 min timp de reactie – timp de contact

Silica Hidrogel=Stabisol: 50 % umiditate , nu necesita timp de contact, creste presiunea pe filtru

Tipuri de tulbureli ale berii

În bere se disting două categorii de tulburări:

tulburări biologice – datorate dezvoltării unor microorganisme în bere (drojdii, bacterii)

tulburări nebiologice (coloidale) – datorate floculării coloizilor din bere sub influența diverșilor factori.

Tulburările biologice sunt provocate de microorganismele care au posibilitatea să se dezvolte în berea finită, așa cum sunt unele drojdii și bacterii.

În berile infestate este necesar să se stabilească natura microorganismelor responsabile de tulburare. O parte din microorganisme nu se pot înmulți în berea normala, deoarece ele nu pot suporta:

pH-ul scăzut al berii, așa cum sunt, de exemplu, bacteriile butirice,

conținutul în alcool al berii, cum sunt termobacteriile,

lipsa aerul, cum sunt, de exemplu, mucegaiurile și cele mai multe bacterii lactice.

Infecțiile berii se datorează, în general, drojdiilor de cultură sau sălbatice, cât și bacteriilor lactice, care pot fi prezente sub formă de“lactobacili”.

Se deosebesc astfel tulburări produse de:

drojdiile de cultură

drojdiile sălbatice.

Drojdiile, ca toate microorganismele, pot să-și modifice forma lor în funcție de condițiile de mediu, astfel încât uneori nu este posibilă diferențierea între drojdiile de cultură și cele salbatice

Remedii împotriva tulburărilor provocate de drojdii sunt :

fermentată cât mai aproape de gradul final de fermentare

evitarea dizolvarii oxigenului din aer în bere.

pasteurizarea berii finite

Tulburările coloidale se datorează coagulării coloizilor din bere sub influența diverșilor factori cum ar fi:

temperatura, pH-ul, agitarea, lumina, oxidarea, taninul, metalele grele, rășini din hamei, formolul, oxalatul de calciu, etc.

În unele cazuri pot aparea tulburări care nu sunt de natură coloidală, așa cum este tulburarea care se produce datorită amidonului rămas nezaharificat.

Tulburările la rece -se produc atunci când berile sensibile la frig sunt puternic răcite.Tulburarea este constituită din particule foarte fine care sedimentează foarte greu și care dau un aspect voalat berii. Caracteristic pentru tulbureala la rece este faptul că, prin încălzirea berii la 62°C, ea se solubilizează complet, berea redevenind limpede. La o nouă răcire, apare din nou,astfel încât a fost numită tulburare reversibilă. Prin încălziri și răciri repetate, ea devine ireversibilă, trecând în tulburare de durată (de oxidare).

Tulburările albumino-tanice sau de oxidare apar sub forma unor particule grosiere,insolubile la cald, tulburarea fiind însoțită de modificări de gust și culoare. Ea este de fapt forma oxidantă a trubului format la rece, fiind o combinație a taninului oxidat cu albumina.

Tulburările de metale (albumino-metalice) se datorează combinațiilor proteinelor cu metalele. Ele apar sub formă de voaluri, care nu dispar prin încălzirea berii

Tulburările produse de formol se datorează urmelor de formol rămase pe aparatura, ca urmare a unei spălari superficiale dupa dezinfecție, care dă precipitate în bere prin combinarea lui cu antocianogenele din bere pe care le precipită

Tulburările provocate de rășinile din hamei. Rășinile din hamei se găsesc în bere în soluție saturată. La răcire puternică sau la agitare, ele ies din soluție sub formă de picături infime și se adsorb pe coloizi, pe care îi aglomerează și îi precipită. Aceste tulbureli survin atunci când,din cauza unui pH ridicat, nu s-au eliminat bine rășinile la fierberea mustului

Tulburările de oxalați. Oxalatul de calciu, când se găsește în cantitate mare, poate provoca tulbureală berii, deoarece ionii de oxalat se adsorb pe coloizi. Aceștia, cu timpul, își micșorează gradul de dispersie, iar ionii de oxalat se concentrează și formează centre de cristalizare în locurile unde soluția s-a suprasaturat cu oxalat.Depunerea cristalelor este împiedicată de învăluirea lor cu coloizii, care se separă sub forma de flocoane.

Tulburările datorate amidonului ramăs nezaharificat. Aceste tulburări se produc când zaharificarea a fost incompletă. Ele apar sub forma unui voal lăptos, care se datorează dextrinelor superioare (amilo – și eritro-dextrinele solubile în apă, dar insolubile în soluții alcoolice). Ele precipită pe măsura progresării fermentației.

Stabilizarea coloidală a berii

Pentru obținerea unei berii cu stabilitate mare în timp este necesară utilizarea unor metode de stabilizare, cum ar fi:

subrăcirea berii înainte de filtrare, care este o măsură tehnologică necesară. Si constă în depozitarea cel puțin 7 zile a berii răcite la -2…0°C, pentru precipitarea trubului la rece;

modificarea complexității moleculelor precursorilor de trub prin tratarea berii cu preparate enzimatice, care conțin, de regulă, enzime proteolitice sau, uneori, și enzime glucanolitice. Cel mai frecvent tratament este cel cu papaină.

tratarea berii cu agenți de stabil izare, produși insolubili, care rețin prin adsorbție precursori ai truburilor.

tratarea berii cu substanțe antioxidante, care are drept scop legarea oxigenului dizolvat în bere și protejarea altor compuși susceptibili la oxidare prezenți în bere.

Stabilizarea biologică a berii

Mustul de bere după fierbere și berea finită pot fi infectate cu microfloră străină provenită de pe utilaje, din aer, din cultura de drojdie, de pe materiale filtrante sau de pe ambalaje.

Microorganismele de infecție ce pot altera berea sunt:

drojdii sălbatice (Sacch.diastaticus, Sacch. pastorianus) și bacterii (Lactobacillus brevis, Lactobacillus frigidus, Pediococcus damnosus etc).

În condiții de igienă foarte severe, în funcție și de eficiența filtrării, berea obținută poate rămâne stabilă un timp mai lung sau mai scurt.

Pentru a avea certitudinea unei stabilități biologice de ordinul lunilor, trebuie realizată distrugerea termică a microorganismelor sau îndepărtarea lor prin filtrare sterilizantă, urmată de umplere sterilă (aseptică).

Pasteurizarea berii

Stabilitatea berii, este o noțiune care exprimă perioada de timp (în zile) din momentul îmbutelierii ei până la pierderea limpidității inițiale și formarea unei tulbureli sau sediment.

Stabilitatea este corelată și cu stabilitatea gustului care reprezintă însușirea berii de a-și păstra pe cât posibil nemodificat caracterul inițial pe care îl are imediat după îmbuteliere un timp cât mai lung

Berea livrată trebuie să aibă o stabilitate coloidală și microbiologică, pe lângă însușirile sale senzoriale apreciate de consumator: culoare, aromă (gust și miros), luciu caracteristic si spuma.

Operația de pasteurizare are scopul să împiedice tulburarea microbiologică și să prelungească conservabilitatea produsului.

Obiectivele pasteurizarii sunt reprezentate de distrugerea bacteriilor patogene ce ține de siguranța alimentului și de reducerea numărului de microorganisme până la nivelul admis de standard.

Distrugerea bacteriilor patogene se asigură la temperatura de 63 ºC timp de 6 minute sau la 71 ºC timp de 8 …18 secunde. În aceste condiții , toate bacterii patogene sunt distruse.

Pasteurizarea reprezintă un compromis între cerința distrugerii tuturor germenilor patogeni, nesporogeni și în procent de 98,5 – 99,9% a germenilor tehnologici nedoriți și cerința menținerii însușirilor nutriționale si gustative ale produsului.

Pentru măsurarea efectului de distrugere a microorganismelor din bere se utilizează „unitatea de pasteurizare", care corespunde efectului obținut prin încălzirea berii la 60°C, timp de 1 min.

Dependența între temperatura de pasteurizare și timpul de pasteurizare este o funcție logaritmică, numărul de unități de pasteurizare, UP, obținut la diferite temperaturi fiind diferit.

Temperatura, °C 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74

Numărul de UP 0,14 0,27 0,52 1,00 1,9 3,7 7.2 14 27 52 100

Pentru siguranța pasteurizării este suficientă o pasteurizare echivalentă cu 15 UP,

Pasteurizarea berii la regimuri mai intense poate înrăutăți calitatea acesteia, cu apariția unei arome asemănătoare pâinii, aroma de pasteurizare, închiderea culorii și micșorarea stabilității,

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 condiții sterile.

5.Controlul analitic al berii

Determinarea umiditatii orzului

Principul metodei: se bazeaza pe masurarea conductibilitatii electrice a diferitelor cereale,deoarece rezistenta electrica a materialelor solide depinde de umiditatea lor,fiind invers proportionala cu aceasta.

Mod de lucru:se cantareste proba, se usuca in etuva la temperatura de 103 grade C timp de 60 min se lasa sa se raceasca 30-60 min, se cantareste proba dupa uscare prin diferenta se calculeaza umiditatea și se compara valoare obtinuta cu cea din standard.Daca umiditatea este mai mare de 14%,orzul este necorespunzator pentru depozitare putand duce la fenomenul de incingere si mucegaire,la scaderea capacitatii degerminare si la deprecierea calitatii maltului.

Determinarea impuritatilor din masa de orz

Mod de lucru: se cerne proba din ciur-R5 pentru cereale paioase se cantareste cu precizie de 0,01 g cernutul si se raporteaza la masa initiala a probei de laborator se cantareste 100 g proba,se intinde proba de analizat pe o placa alba de faianta si cu ajutorul unei pensete,se aleg semintele atacate,incinse,rau formate,sparte,seminte de buruieni,nisipul,pamantul si partile uscate ale plantelor. Se cantaresc semintele intregi si sanatoase.

Continutul de impuritati se calculeaza cu relatia: I%=m1-m2 /m1•100

unde:I%-procentul de impuritati, m1-masa probei de analizat,in g, m2-masa semintelor intregi si sanatoase,in g.

Determinarea aciditatii apei

Principiul metodei: consta in dozarea prin titrare cu o baza tare a aciditatii, datorate prezentei in apa a dioxidului de carbon liber,a acizilor minerali si a sarurilor acizilor tari,cu baze slabe in prezenta indicatorilor.

Mod de lucru: se masoara 100 ml apa se introduce intr-un pahar Erlenmayer si se adauga 2-3 picaturi de fenoftaleina(pentru determinarea aciditatii totale) sau metiloranj (pentru determinarea aciditatii reale). Se titreaza cu NaOH sol 0,1 N pana la aparitia culorii roz (pentru determinarea aciditatii totale)sau galben-potocaliu (pentru determinarea aciditatii reale).

Aciditatea se calculeaza cu relatia: 

Aciditatea=V•F,ml NaOH

in care:V-volumul de soluției de NaOH 0,1 N folosit la titrare,in mL,

F-factorul de corectie alsoluției de NaOH 0,1 N.

Determinarea alcalinitatii apei

Principiul metodei: consata in dozarea prin titrare cu acid tare a alcalinitatii,datorate prezentei in apa a biocarbonatilor,hidroxizilor si a altor substante alcaline,in prezenta indicatorilor fenolftaleina sau metiloranj dupa caz.

Mod de lucru: se masoara 100 ml apa și se introduce intr-un pahar Erlenmayer, se adauga 2-3 picaturi de fenolftaleina (pentru determinarea alcalinitati permanente) sau metiloranj (pentru determinarea alcalinitati totale), se titreaza cu HCl sol 0,1 N pana la apariția culorii roz,persistenta 1 minut (pentru determinarea alcalinitatii permanente) sau galben-portocaliu,persistentă 1minut (pentru determinarea alcalinitatii totale).

Alcalinitatea se calculeaza cu relatia: 

Alcalinitatea=V•F,ml HCl

in care: V-volumul de soluției de HCl 0,1 N folosit la titrare,in mL,

F-factorul de corectie al soluției de HCl 0,1 N.

Determinarea duritatii totale a apei

Principiul metodei: consta in complexarea cationilor metalici care formeaza duritatea, cu sarea disodica a acidului etilen-diamino-tetraacetic(EDTA),la pH=10, in prezenta indicatorului ericom negru T.Sfarsitul titrarii este indicat de virarea culorii solutiei de la rosu la albastru.

Mod de lucru: se introduce 25 cm³ apa de analizat într-un balon, se adauga 5 cm³ acid clorhidric, se fierbe 1-2 minute pentru indepartatrea dioxidului de carbon, se raceste și se adauga 1 cm³ solutie tampon de clorura de amoniu pentru a aduce pH=ul solutiei la 10, se adauga 0,1 g eriocrom negru Tse titreaza cu solutie EDTA,pana cand culoarea vireaza de la rosu la albastru.

Duritatea totala a apei se calculeaza cu relatia:

Duritatea totala(dT)=0,561•V1•f/V •10•1000

in care: -0,561-cantitatea de oxid de calciu,in mg, care corespunde la 1 cm³ solutie de EDTA 0,01 m

-V1-volumul solutiei de EDTA,utilizat la titrare,in cm³

-f-factorul solutiei de EDTA

-V-volumul probei de apa luate pentru determinare,in cm³

-10-cantitatea de oxid de calciu(CaO) in mg, corespunzatoare la 1 grad de duritate.

Analize efectuate malțului

Evaluarea senzoriala a maltului presupune evaluarea culorii, mirosului, gustului si aromei, evaluarea continutului de impuritati.Caracteristicile senzoriale ale maltului sunt: aspectul, marimea si uniformitatea boabelor, culoarea, puritatea, mirosul, gustul, rezistenta la spargere intre dinti .

Boabele de malt trebuie sa fie cat mai mari si mai uniforme ceea ca denota un randament in extract cat mai ridicat. Boabele de malt trebuie sa aiba un miros caracteristic, placut, fara iz de mucegai. Gustul trebuie sa fie caracteristic si placut. Prin spargerea bobului de malt intre dinti trebuie sa se remarce la maltul blond un gust dulceag. Maltul blond trebuie sa aiba o culoare galbuie uniforma, asemanatoare cu cea a orzului.

Umiditatea maltului

Nu trebuie sa depaseasca valoarea limita de 5%, deoarece un malt cu umiditate mai ridicata isi pierde din aroma, provoaca greutati la macinare si duce la obtinerea unor beri cu insusiri gustative si stabilitate coloidala mai scazuta.

Culoarea maltului

Se determina in laborator cu ajutorul comparatorului EBC de culoare sau spectrofotometric si variaza in functie de tipul de malt astfel :

la malturile blonde: 2,5-4 unitati EBC

la malturile de culoare medie (vieneze): 5-8 unitati EBC

la malturile brune: 9,5-21 unitati EBC

EBC- European Brewery Convention

1.Metoda prin distilare

1.1.Principiul metodei- Distilarea berii prin incalzire directa. Determinarea densității relative 20°C a distilatului alcoolic, dupa aducerea cu apa la greutatea initiala. Determinarea densității relative la 20°C a reziduului ramas dupa distilarea berii, dupa aducerea cu apa la greutatea initiala. Determinarea densității relative la 20°C a berii filtrate. Calcularea extractului primitiv după transformarea valorilor pentru densității relative în alcool, % m/m, și în extract real, % m/m.

1.2. Aparatură și materiale

-balon de distilare, cu capacitatea de 500 ml;

– deflegmator, ce leagă balonul de refrigerent;

– refrigerent vertical;

– tub prelungitor de sticlă, suficient de lung și fin pentru a pătrunde până la fundul balonului de colectare a distilatului;

– vase conice, cu capacitate de 250 ml;

-picnometru;

-pâlnie, hârtie de filtru, baie de apă, balanță analitică având o precizie de 0,0001 g.

1.3. Pregătirea probei – Se decarbonatează proba prin agitarea unui volum de 300 până la 500 ml bere într-un vas conic de 750 ml, la o temperatură de 17 până la 20°C. Se filtrează berea printr-un filtru cutat.

1.4. Mod de lucru

Se cântăresc 100 g de bere, după care se adaugă 50 de mL de apă, ântr-un balon. Balonul cu proba se atașează la instalația de distilare. Distilarea se considera încheiată după colectarea unui volum de 85 până la 90 ml. Se aduce conținutul vasului de colectare la 100 g cu apă. Se omogenizează atent conținutul vasului. Se determină densitatea relativă la 20°C a distilatului, SGA, cu o precizie de 5 zecimale, utilizând un picnometru sau un densimetru electronic. Se răcește la 20°C reziduul rămas în vasul de distilare. Se aduce conținutul vasului la 100 g si se omogenizează cu atenție. Se măsoară densitatea relativă la 20°C a acestei soluții, SGER, cu o precizie de 5 zecimale, utilizând un picnometru sau un densimetru electronic. Se măsoară densitatea relativă la 20°C a berii filtrate, SGEA, cu o precizie de 5 zecimale, utilizând un picnometru sau un densimetru electronic.

1.5. Calcul și exprimare rezultate

1.5.1. Alcool în % m/m

Conținutul de alcool din distilat (A) = 517,4(1 – SGA) + 5084(1 – SGA)2 + 33503(1 – SGA)3

Conținutul de alcool din distilat este egal cu conținutul de alcool din bere.

1.5.2.Extract real și aparent.

ER = – 460,234 + 662,694 SGER – 202,414 SGER2

EA = – 460,234 + 662,694 SGEA – 202,414 SGEA2

Unde ER și EA reprezintă extractul aparent și extractul real.

1.5.3.Extract primitiv

p = [(2,0665 x A) + ER ]x100 / [100 + (1,0665x A)],

unde :

ER = extractul real al berii în % Plato

A = conținutul în alcool al berii în % m/m

p = extractul primitiv în % Plato

2. Metoda refractometrică

2.1. Principiul metodei

Se determina indicele de refractie si densitatea relativă a berii si se obtine concentrația mustului primitiv prin introducerea acestor valori intr-o ecuatie de regresie sau aflarea concentrației mustului primitiv, din nomogramă.

2.2. Aparatură și materiale

Refractometru cu prismă de imersie ( de tip “imersie”) sau termoprismă (de tip “ curgere”)

Lampa de sodiu sau alta sursa de lumina recomandata pentru folosirea refractometrului.

Baie de apa.

Picnometru.

Balanța cu precizie ± 0,00001.

Pâlnii de filtrare

Sticle de ceas

8 Hârtie de filtru.

Vase conice.

Pregătirea probei- Se aduce berea la temperatura de 200C si se degazeaza proba prin agitarea si filtrarea a aproximativ 100 ml intr-un vas conic (150 ml). Se acopera palnia de filtrare cu o sticla de ceas pentru a preveni pierderile de alcool.

2.3. Mod de lucru

Determinarea folosind o prisma de imersie

Se termostateaza probele de bere intr-o baie de apa la 20,00C±0,050C. Se include si o proba de apa, ca martor. Se porneste sursa de lumina a refractometrului si se termostateaza prisma la 200C cel putin 10 minute inaintea folosirii, prin scufundarea prismei intr-un vas cu apa la 200C. Se asigura ca linia de demarcatie este bine definita cu o muchie ascutita. Daca este vizibila o banda colorata se ajusteaza compensatorul de culoare pentru a micsora efectul. Se inregistreaza citirile la refractometru pentru probele de bere la 200C. Se determina densitatea relativa a probelor de bere degazate cu precizie de 5 zecimale, folosind un picnometru sau un densimetru.

2.4. Calcul și exprimarea rezultatelor

Se obține concentrația mustului primitiv în procente de masă (%(m/m)), prin introducerea valorilor refractometrice obținute pentru bere și apă și greutatea specifică în ecuația de regresie potrivită. Se exprima rezultatele în procente de masă (%(m/m)), cu precizie de doua zecimale.

3. Metoda cu analizoare automate

3.1. Principiul metodei – Determinarea concentrației mustului primitiv al probei de bere, utilizând analizoare automate, care au la baza următoarele principii:

– principiul refractometric;

– măsurarea vitezei sunetului, care este direct proporțională cu concentrația mustului primitiv al probei, între două suprafețe paralele, aflate la o distanță determinată;

– arderea catalitică a alcoolului etilic din probă, în curent de aer, pe suprafața unui senzor și măsurarea căldurii degajate în urma arderii, care este direct proporțională cu concentrația alcoolică, respectivă cu concentrația mustului primitiv al probei de bere.

3.2 Aparatură și materiale

Analizor automat de bere.

Vase conice de 1000 ml.

Cilindri gradați de 100 ml și 200 ml.

3.3 Reactivi

Etanol (95% (v/v)).

Soluții de etalonare. Se aduc 46,4 ml de etanol la semn cu apă distilată în vas conic de 1000 ml. Concentrația alcoolică a soluției obținute este de 3,50 % m/m. Se aduc 92,3 ml de etanol la semn cu apă distilată în vas conic de 1000 ml. Concentrația alcoolică a soluției obținute este de 7,0 % m/m.

3.4 Mod de lucru

Se pornește și se etalonează analizorul automat în conformitate cu indicațiile producătorului, utilizând apă distilată și cele două soluții de etalonare. După derularea programului, se citește concentrația mustului primitiv al probei de bere, exprimată în procente de masă.

Determinarea acidității totale a berii

Principiul metodei- aciditatea totală a berii este datorată prezenței acizilor organici volatili și nevolatili ân cantitate de 10 – 15 mg/L și se determină prin titrarea cu NaOH 0,1 N ân prezență de fenolftaleină.

Mod de lucru

Se ia o probă de bere de 250-400 mL din care se elimină dioxidul de carbon prin agitare.Apoi berea se filtreaza pe filtru cutat.50 mL de bere filtrată se introduc intr-un pahar Erlenmeyer. Se titrează cu NaOH 0,1 N ân prezență de fenolftaleină până la virajul culorii la roșu.

Aciditate totală=0,2*V

Unde V= volumul de NaOH 0,1 N folosit la titrare în mL.

Determinarea culorii berii

Principiul metodei- culoarea berii se determină cu o solutie de iod 0,1 N.

Mod de lucru

Într-un pahar Berzelius se introduc 100 de mL de bere.În alt pahar se adaugă 100 de mL de apă distilată, care se titrează cu soluția de iod până când culoarea din cele două pahare devine identică.

Culoare bere=V

Unde V= volumul de iod 0,1 N folosit la titrare.

Determinarea bioxidului de carbon

O probă de bere se răcește în gheață cu sare, până la temperatura de 0°C.Într-un pahar Berzelius se adaugă 50 de mL de soluție de Na2 CO3 0,2 N și 25 de mL de bere răcită.Se adaugă 400 de mL de apă fiartă și răcită, 1 m l de fenolftaleină și se titrează cu HCl 0,2 N până la decolorarea completă a soluției.

Într-un pahar Berzelius se adaugă 25 de mL de bere, se fierbe timp de 5 minute și se răcește.Se adaugă 400 de mL de apă distilată și se titrează cu Na2 CO3 0,2 N în prezență de fenolftaleină.

Bioxid de carbon=4*[(50 -2*V1 )-V2 ]*0.0044 în grame la 100 de mL

Unde: V1 – volumul de HCl 0.2 N folosit la titrare, în mL;

V2 –volumul de Na2 CO3 0,2 N olosit la a doua titrare, în mLș

0,0044-cantitatea de CO2 , în grame, corespunzătoare la 1 mL de soluție Na2 CO3 0,2N

Determinarea calitatii spumei berii.Metoda Hartong

Principul metodei: se bazeaza pe turnarea berii intr-un recipient si determinarea aspectului, persistenta si adeziunii spumei formate.

Mod de lucru: proba de analizat se mentine in baie la 15º C, se toarna in cilindru gradat pentru formarea spumei, se masoara volumul berii si al spumei din minut in minut pana cand apare suprafata berii prin spuma.

Determinarea valorii amare a berii

Mod de lucru

Se prepară 6 soluții a câte 5 mL de bere, 20 de mL izooctan și 0,5 ml de HCl.Două probe se supun centrifugării timp de 40 de minute la temperatura camere, iar absorbanța lor se măsoară din 10 în 10 minute la 275 nm până nu se mai constată modificarea acesteia. Cea de-a treia probă se agită în pâlnia de separare timp de 30 de minut, iar suspensia formată se centrifughează 10 minute. Pentru proba astfel preparată se măsoară absorbanța la 275 nm.

6.Bisfenolul A

Bisfenolul A este o substanță organică care se obține doar pe cale chimică sintetică (nu există în stare naturală), din acetonă, în urma unor reacții de condensare. Prin faptul că BPA nu apare în urma unei biosinteze, nu există enzime capabile să degradeze un astfel de compus (pentru fiecare substanță biosintetizată, natura a creat o enzimă capabilă să o degradeze). Astfel, pătruns în organism, Bisfenolul A rămâne cu structura neschimbată, fapt ce îi mărește nocivitatea.

BPA este un produs chimic sintetic care, datorită structurii sale, are multe utilizări. Bisfenol A (4-4'-dihidroxi 2, 2-difenilpropan) (BPA) cuprinde două inele de fenol conectate printr-o punte de metil și încă două grupe de metil atașate punții.

Proprietati ale Bisfenolului A

Bisfenol A (BPA) este un compus multifuncțional care este utilizat pe scară largă în industria moderna. O privire de ansamblu a literaturii referitoare la efectele BPA asupra sănătății umane este asigurată, urmată de o prezentarea datelor de la 20 de subiecți a căror sânge, urină, și sudoare au fost testate pentru BPA. BPA este cel mai frecvent intalnit ca o componentă în policarbonați (~74% din totalul BPA produs) și în producția de rășini epoxidice (~ 20%). A fost găsit într-o multitudine de produse, ambalaje din PET (inclusiv sticle de apă), BPA este frecvent întâlnit în diverse aparate de uz casnic, electronice, echipamente sportive de siguranță, adezivi, dispozitive medicale, lentile de ochelari, conducte de alimentare cu apă, și multe alte produse. De asemenea, este frecvent utilizat ca adjuvant în producția de substanțe ignifuge bromurate și lichid de frână . Mai mult decât atât, derivați BPA, precum bisfenol Aglycidyl metacrilat și bisfenol A-dimetacrilat, au fost recent încorporați în industria dentară și utilizate în plombele dentare si etanșanți. Utilizarea pe scară largă a acestui compus este analizat din ce in ce mai mult în ceea ce privește efectele BPA asupra sănătății umane au apărut recent. Principalul mecanism prin care populația este expusă la BPA este prin produse din plastic. Aceasta are ca rezultat fie de eliberarea monomerilor nepolimerizați sau descompunere lentă de obligațiuni de polimer în policarbonați care conduc la eliberarea monomer în alimente proximale și lichide. Profesional expunerile sunt de asemenea prezente în cazul în care materialele plastice sunt arse și fabricate, și astfel BPA poate fi inhalat de către lucrători . O analiză a angajaților chinezi în fabrici unde rășinile epoxidice BPA sunt produse, de exemplu, a relevat că peste 90% din lucrătorii expuși au niveluri notabile de BPA în ser și urină.

Alte surse comune de ingestie includ alimente depozitate în cutii de produse alimentare, care sunt căptușite cu filme de rășină BPA epoxidice pentru prevenirea coroziunii, hârtie de imprimare termica frecvent utilizate în case de marcat , și BPA se gaseste în compozite dentare si etansanti. Echipamentele medicale sunt, de asemenea, preocupate de cresterea nivelurilor de BPA , nou-nascutii care au petrecut timp în mod regulat într-un unitate de terapie intensiva a avut în ser un nivel semnificativ mai mare de BPA decat generală populația, ca urmare a expunerii la materiale plastice în dispozitive medicale . De asemenea, pacienti care fac dializa par a avea rate mai mari de expunere.

Plasticul policarbonat este folosit pentru a face o varietate de produse comune, inclusiv biberoane pentru copii și sticle de apă, echipamente sportive, și dispozitive medicale. Aceste materiale plastice, care sunt de obicei clare și rigide, cu simbolul -7‖ sau literele "PC" pe lângă simbolul de reciclare. Rășini epoxidice sunt utilizate ca acoperiri în interiorul aproape tuturor conservelor alimentare și băuturi pentru a împiedica conținutul să reacționeze cu metalul. BPA poate migra în alimente din conserve și produse din plastic policarbonat, cum ar fi sticle pentru copii, veselă, și containere alimentare. Utilizarea BPA în containere alimente și băuturi reprezintă pentru majoritatea expunerii umane de zi cu zi; consumul uman estimat de BPA căptușite cu rășini epoxidice cutii de alimente în monoterapie a fost de 6,6 ug / persoană-zi . Încălzirea plasticului, cum ar fi într-un cuptor cu microunde, mărește percolarea BPA în lichide. Temperatura pare a fi un factor mai important în decât vârsta recipientului.

Utilizare

Nu toate materialele din plastic conțin bisfenol A, pe de o parte, iar pe de altă parte, bisfenolul A poate fi înlocuit cu alte substanțe, lipsite de suspiciunea toxicității, din orice produs în care în mod uzual se găsește. Materialele plastice care nu oferă nicio posibilitate bisfenolului A să pătrundă în organism pe cale digestivă (CD-uri, DVD-uri, mobilier din plastic, etc) nu prezintă niciun risc de deteriorare directă a sănătății omului, dar rămân un pericol pentru mediu, dacă se aruncă la întâmplare.

  Polimerii cu bisfenol A, se utilizează la fabricarea unor produse din plastic ca: biberoane, recipienți (PET) pentru lichide alimentare – unele dintre ele destinate copiilor (apă, sucuri, băuturi răcoritoare, bere, vin, votcă, etc.), CD-uri, echipamente sportive, plombe dentare (intră în componența glicidil metacrilatului), hârtie autocopiativă, lentile, mobilier din plastic, aparate electocasnice, etc

Cel mai rău este faptul că producătorii de mase plastice alimentare sau pediatrice, nu sunt obligați să treacă pe etichete existența sau absența bisfenolului A (cu excepția biberoanelor, la care apare, acolo unde este cazul, inscripția "fără BPA"). În aceste condiții suntem supuși unui risc permanent, fără acordarea măcar a posibilității asumării sau refuzului, în cunoștință de cauză, a acestui risc, chiar și atunci când cumpărăm o banală apă minerală.
  În prezent, bisfenolul A este un "infractor nedovedit", care circulă liber și de care este foarte greu să te ferești, căci nu poate fi recunoscut

  Acțiunea toxică a bisfenolului A asupra organismului uman a fost demonstrată atât în SUA cât și în UE. Sunt periculoase pentru om și în special pentru copii, doar acele materiale de plastic cu bisfenol A, care într-un fel sau altul, au posibilitatea să își elibereze compușii nocivi în organism

Contaminarea mediului

BPA a fost gasit in lacuri, râuri, și ocean, precum și în sedimente și soluri. In timp ce cele mai multe niveluri raportate în apă dulce sunt mici, <1 pg / l, o parte dintre nivelurile superioare raportate în mediul au provocat efecte adverse in experimentele de laborator. Sunt necesare cercetari suplimentare pentru a evalua care niveluri BPA sunt susceptibile de a provoca efecte adverse asupra organismelor marine.

Principala cale de contaminare cu BPA în mediul acvatic sunt efluenții din stațiile de epurare a apelor uzate și depozitele de deșeuri. Ape uzate de la hârtia de imprimare, și hârtia de ambalare a plantelor conțin o concentratie mare de BPA. BPA a fost constatat, de asemenea, în apele uzate provenite de la instalațiile de reciclare a deșeurilor de hârtie, care folosesc hârtie termică și de imprimare ca materie primă. Migrarea de la produsele pe bază de BPA este strâns legată de contaminarea BPA de la canalizarea menajeră.

BPA induce manifestări endocrine, malformații, modificări ale creșterii, anomalii cromozomiale, modificări biochimice și, la concentrații suficient de mari, mortalitate. Cele mai multe dintre efectele identificate la cele mai mici concentrații de mediu sunt efecte de reproducere sau de dezvoltare; există date adecvate care să susțină concluzia că BPA este o substanță toxică pentru reproducere în mediul acvatic. Potențialul de efecte adverse la concentrații apoase mai mici atunci când expunerea este pe termen lung și / sau prin intermediul așimentației rămâne în mare parte neexplorat.

BPA este printre substanțele chimice identificate ca potențial disruptor endocrin pe baza proprietăților sale estrogenice.

Persoanele expuse la niveluri mai ridicate de o substanță chimică în alimente și băuturi recipiente de plastic sunt mai susceptibile de a dezvolta boli cardiovasculare si diabet, potrivit unui studiu stiintific.   

Conexiunea la boli de inima a venit ca o surpriză pentru majoritatea oamenilor de știință. Nimeni nu a testat animale de laborator expuse la BPA pentru efecte cardiovasculare. Cu toate acestea, un studiu a raportat ca nivelurile scazute de BPA a suprimat un hormon, numit adiponectina, care protejeaza oamenii de atacuri de inima si diabet.

Cercetatorii au impartit 1455 oameni în patru grupe, expunerea mare la expunerea scăzută. In comparatie cu cei cu cele mai mici niveluri de BPA, de oameni din cartierul cu cele mai ridicate niveluri au fost mai mult de doua ori mai susceptibile de a avea boli cardiovasculare sau diabet zaharat de tip II, potrivit studiului. De asemenea, au fost susceptibile de a avea enzimelor hepatice modificate. Nu există conexiune a fost gasit la o serie de alte boli, inclusiv artrita, boli tiroidiene, accidente vasculare cerebrale si boli respiratorii.

În timpul sarcinii, forma conjugată de BPA va circula prin placenta, supuse de conjugare, și cauza expunerii fetale ulterioare in uter. Acest lucru poate duce, de asemenea, în bioacumularea unor porțiuni de BPA după expunere. De fapt, dovezi recente sugerează că la concentrații scăzute, în timp ce majoritatea BPA din plasmă (aproximativ 95%) este legat de proteinele plasmatice, BPA este lipofil, afinitate cu o grăsime. Mai mult decât atât, BPA pare să aibă o afinitate disproporționat de grăsime în comparație cu a altor țesuturi, cum ar fi rinichi, mușchi și alte site-uri.

Expunerea BPA este în general evaluată prin masurarea nivelului de urina ale acestui compus. In acest studiu, se determina concentrațiile relative ale BPA în sânge, urină și sudoare. Prin evaluarea nivelurilor BPA în aceste trei compartimente, posibilitatea de a identifica reținute BPA va fi explorate, precum și potențialul de induse transpirație ca un mijloc de a eradica acest compus.

Ca rezultat al controlului sporit al sănătații asociate cu expunerea BPA umană, este evident că această perturbare a sistemului endocrin compus are consecințe potențial negative pentru organismul uman. Cu noi dovezi pentru posibilitate de BPA contabilitatea de angajamente în organism, intervenții în a facilita eliminarea acestui compus toxic au clinic relevanță în ceea ce privește prevenirea și tratamentul rezultatelor negative asociate cu BPA bioacumulare.

Potențial cancerigen al unei substanțe chimice este întotdeauna un motiv de îngrijorare atunci când produsul chimic este produs și utilizat în cantități mari. BPA a fost investigat folosind biotestul standard si alte studii.

Într-un biotest de cancer standard BPA nu a fost considerat a fi cancerigen la șoareci și șobolani, administrându-le doze zilnice mari. Cu toate acestea, există unele dovezi că BPA poate fi cancerigen la animale nou-născuțe. S-a demonstrat că BPA poate fi genotoxic pentru celulele de mamifere în cultură și intefer cu unele procese celulare. Sunt necesare cercetari suplimentare pentru a determina ce, daca este cazul, rol poate avea BPA în carcinogeneză.

În timp ce datele umane privind relația dintre expunerea BPA și obezitatea sunt rare, ele nu demonstreaza o asociere pozitiva. În condiții experimentale controlate, studiile pe rozătoare stabilesc în continuare relația cauză-efect între BPA și obezitate. Studiile mecaniciste au adăugat la greutatea acestei probe. Colectiv, datele umane și de rozătoare au arătat că BPA poate provoca sau contribui la obezitate umană, care, la rândul său, este un factor de risc pentru diabet zaharat, hipertensiune arteriala, boli alevezicii biliare.

Sistemul imunitar este principalul nostru mecanism de apărare împotriva microorganismelor invadatoare sau cresterea tumorilor.

Sistemul imunitar este sub o complexă reglementare pentru a se asigura că acesta continuă să funcționeze la intervalul optim. Datele existente sugerează că BPA ar putea perturba acest sistem de aparare , ceea ce duce la capacitățile de apărare slăbită sau hiperstimularea negativ al funcțiilor sistemului imunitar ca un rezultat final. Se pare că BPA poate acționa fie direct, fie indirect, prin intermediul sistemului neuroendocrin pentru a afecta sistemul imunitar.

BPA pare să posede efecte complexe de modulare imunologica. Se poate stimula sau suprima sistemul imunitar. Efectele imunosupresive ale BPA poate compromite potential abilitatile noastre de a respinge infectiile . Este mult mai dificil de interpretat efecte imuno-stimulative ale BPA – ului. Datele existente nu oferă dovezi concludente că astfel de efecte stimulatoare pot predispune persoanelor afectate de autoimunitate sau alergie.

BPA are atât efecte directe și indirecte asupra sistemului nevous. Deoarece hormonii glandelor în colaborare cu alte neurotrofine reglementează moartea celulelor, migrația neurogenezei neuronale.

BPA poate fi un factor de risc pentru o gama larga de boli neurodegenerative. Datele de la laborator de pe animale, de asemenea, sugereaza ca BPA poate afecta în mod special sistemul de dopamina.

Cele mai multe studii privind efectele toxice ale BPA asupra apă și organismelor marine proaspete sunt studiile de laborator pe termen scurt care implică o singură specie. BPA induce manifestări endocrine, malformații, modificări ale creșterii, anomalii cromozomiale, modificări biochimice și, la concentrații suficient de mari, mortalitate.

7.Bibliografie

C. Banu, Tratat de știința și tehnologia malțilui și a berii, volumul 1, Editura Agir, București, 2000;

C. Banu, Tratat de știința și tehnologia malțilui și a berii, volumul 2, Editura Agir, București, 2001;

Banu, C., coordonator. Manualul Inginerului de Industrie Alimentară, vol. I și II, Editura Tehnică București, 1999.

SR 13355-5/2005 -Bere. Metode de analiză.Determinarea concentrației mustului primitiv.

Stoicescu A.,Hopulele T. Indrumar de laborator pentru industria spirtului, drojdiei si aberii,Editura Institutul Politehnic,Galati

Manualul operatorului la fabricarea berii

Marla Cone, Bisphenol A linked to diabetes, heart disease in humans,2008.

Stephen J. Genuis și colaboratorii, Human Excretion of Bisphenol A: Blood, Urine, and Sweat (BUS) Study, 2011

J. Carlisle D. Chan, M. Golub, S. Henkel, P. Painter, K. Lily Wu, Toxicological Profile for Bisphenol A, 2009.

Basheer C., Lee H. K. and Tan K. S. (2004) Endocrine disrupting alkylphenols and bisphenol-A in coastal waters and supermarket seafood from Singapore.

Belfroid A., van Velzen M., van der Horst B. and Vethaak D. (2002) Occurrence of bisphenol A in surface water and uptake in fish: evaluation of field measurements.

Bolz U., Hagenmaier H. and Korner W. (2001) Phenolic xenoestrogens in surface water, sediments, and sewage sludge from Baden-Wurttemberg, south-west Germany.

Cespedes R., Lacorte S., Ginebreda A. and Barcelo D. (2006) Chemical monitoring and occurrence of alkylphenols, alkylphenol ethoxylates, alcohol ethoxylates, phthalates and benzothiazoles in sewage treatment plants and receiving waters along the Ter River basin (Catalonia, N. E. Spain).

Fromme H., Kuchler T., Otto T., Pilz K., Muller J. and Wenzel A. (2002) Occurrence of phthalates and bisphenol A and F in the environment.

Hashimoto S., Horiuchi A., Yoshimoto T., Nakao M., Omura H., Kato Y., Tanaka H., Kannan K. and Giesy J. P. (2005) Horizontal and vertical distribution of estrogenic activities in sediments and waters from Tokyo Bay, Japan.

Jin X., Jiang G., Huang G., Liu J. and Zhou Q. (2004) Determination of 4-tert-octylphenol, 4-nonylphenol and bisphenol A in surface waters from the Haihe River in Tianjin by gas chromatography-mass spectrometry with selected ion monitoring.

Koh C. H., Khim J. S., Villeneuve D. L., Kannan K. and Giesy J. P. (2002) Analysis of trace organic contaminants in sediment, pore water, and water samples from Onsan Bay, Korea: instrumental analysis and in vitro gene expression assay.

Kuch H. M. and Ballschmiter K. (2001) Determination of endocrine-disrupting phenolic compounds and estrogens in surface and drinking water by HRGC-(NCI)-MS in the picogram per liter range.

Matsumoto C., Miyaura C. and Ito A. (2004) Dietary Bisphenol A Suppresses the Growth of Newborn Pups by Insufficient Supply of Maternal Milk in Mice.

Peng Z. e., Feng Wu, Nansheng Deng. (2006) Photodegradation of bisphenol A in simulated lake water containing algae, humic acid and ferric ions.

Pojana G., Gomiero A., Jonkers N. and Marcomini A. (2007) Natural and synthetic endocrine disrupting compounds (EDCs) in water, sediment and biota of a coastal lagoon.

Stachel B., Ehrhorn U., Heemken O. P., Lepom P., Reincke H., Sawal G. and Theobald N. (2003) Xenoestrogens in the River Elbe and its tributaries.

Stachel B., Jantzen E., Knoth W., Kruger F., Lepom P., Oetken M., Reincke H., Sawal G., Schwartz R. and Uhlig S. (2005) The Elbe flood in August 2002–organic contaminants in sediment samples taken after the flood event.

Staples C. A., Dorn P. B., Klecka G. M., O'Block S. T., Branson D. R. and Harris L. R. (2000) Bisphenol A concentrations in receiving waters near US manufacturing and processing facilities.

Staples C. A., Dorn P. B., Klecka G. M., O'Block S. T. and Harris L. R. (1998) A review of the environmental fate, effects, and exposures of bisphenol A.

Bibliografie

C. Banu, Tratat de știința și tehnologia malțilui și a berii, volumul 1, Editura Agir, București, 2000;

C. Banu, Tratat de știința și tehnologia malțilui și a berii, volumul 2, Editura Agir, București, 2001;

Banu, C., coordonator. Manualul Inginerului de Industrie Alimentară, vol. I și II, Editura Tehnică București, 1999.

SR 13355-5/2005 -Bere. Metode de analiză.Determinarea concentrației mustului primitiv.

Stoicescu A.,Hopulele T. Indrumar de laborator pentru industria spirtului, drojdiei si aberii,Editura Institutul Politehnic,Galati

Manualul operatorului la fabricarea berii

Marla Cone, Bisphenol A linked to diabetes, heart disease in humans,2008.

Stephen J. Genuis și colaboratorii, Human Excretion of Bisphenol A: Blood, Urine, and Sweat (BUS) Study, 2011

J. Carlisle D. Chan, M. Golub, S. Henkel, P. Painter, K. Lily Wu, Toxicological Profile for Bisphenol A, 2009.

Basheer C., Lee H. K. and Tan K. S. (2004) Endocrine disrupting alkylphenols and bisphenol-A in coastal waters and supermarket seafood from Singapore.

Belfroid A., van Velzen M., van der Horst B. and Vethaak D. (2002) Occurrence of bisphenol A in surface water and uptake in fish: evaluation of field measurements.

Bolz U., Hagenmaier H. and Korner W. (2001) Phenolic xenoestrogens in surface water, sediments, and sewage sludge from Baden-Wurttemberg, south-west Germany.

Cespedes R., Lacorte S., Ginebreda A. and Barcelo D. (2006) Chemical monitoring and occurrence of alkylphenols, alkylphenol ethoxylates, alcohol ethoxylates, phthalates and benzothiazoles in sewage treatment plants and receiving waters along the Ter River basin (Catalonia, N. E. Spain).

Fromme H., Kuchler T., Otto T., Pilz K., Muller J. and Wenzel A. (2002) Occurrence of phthalates and bisphenol A and F in the environment.

Hashimoto S., Horiuchi A., Yoshimoto T., Nakao M., Omura H., Kato Y., Tanaka H., Kannan K. and Giesy J. P. (2005) Horizontal and vertical distribution of estrogenic activities in sediments and waters from Tokyo Bay, Japan.

Jin X., Jiang G., Huang G., Liu J. and Zhou Q. (2004) Determination of 4-tert-octylphenol, 4-nonylphenol and bisphenol A in surface waters from the Haihe River in Tianjin by gas chromatography-mass spectrometry with selected ion monitoring.

Koh C. H., Khim J. S., Villeneuve D. L., Kannan K. and Giesy J. P. (2002) Analysis of trace organic contaminants in sediment, pore water, and water samples from Onsan Bay, Korea: instrumental analysis and in vitro gene expression assay.

Kuch H. M. and Ballschmiter K. (2001) Determination of endocrine-disrupting phenolic compounds and estrogens in surface and drinking water by HRGC-(NCI)-MS in the picogram per liter range.

Matsumoto C., Miyaura C. and Ito A. (2004) Dietary Bisphenol A Suppresses the Growth of Newborn Pups by Insufficient Supply of Maternal Milk in Mice.

Peng Z. e., Feng Wu, Nansheng Deng. (2006) Photodegradation of bisphenol A in simulated lake water containing algae, humic acid and ferric ions.

Pojana G., Gomiero A., Jonkers N. and Marcomini A. (2007) Natural and synthetic endocrine disrupting compounds (EDCs) in water, sediment and biota of a coastal lagoon.

Stachel B., Ehrhorn U., Heemken O. P., Lepom P., Reincke H., Sawal G. and Theobald N. (2003) Xenoestrogens in the River Elbe and its tributaries.

Stachel B., Jantzen E., Knoth W., Kruger F., Lepom P., Oetken M., Reincke H., Sawal G., Schwartz R. and Uhlig S. (2005) The Elbe flood in August 2002–organic contaminants in sediment samples taken after the flood event.

Staples C. A., Dorn P. B., Klecka G. M., O'Block S. T., Branson D. R. and Harris L. R. (2000) Bisphenol A concentrations in receiving waters near US manufacturing and processing facilities.

Staples C. A., Dorn P. B., Klecka G. M., O'Block S. T. and Harris L. R. (1998) A review of the environmental fate, effects, and exposures of bisphenol A.