plik

1. MAGAZYNOWANIE I OCZYSZCZANIE ZIARNA JĘCZMIENIA Świeżo zebrany jęczmień Jest

surowcem mało przydatny do przerobu na słód browarowy ze względu na niską zdolność i energię

kiełkowania. Okres, w Jakim jęczmień osiąga dojrzałość technologiczną, zależy od różnych elementów,

między innymi Od odmiany, wilgotności i warunków magazynowania. Jęczmień przeznaczony do

magazynowania musi być starannie oczyszczony i musi posiadać odpowiednio niską wilgotność.

naszych warunkach. Jęczmień można suszyć dwoma metodami: za pomocą podgrzewanego powietrza,

które przetłacza się przez warstwę jęczmienia, ,lub przez wychłodzenie jęczmienia powietrzem sztucznie

chłodzonym. Jęczmień dostarczony do słodowni rozładowuje się do specjalnego zasobnika, z którego za

pośrednictwem wagi automatycznej jest przesyłany do wialni. Wialnia oddziela od jęczmienia

zanieczyszczenia jak kawałki słomy, kłosów, ości,pyły i piasek. Jest ona połączona z systemem

wentylacyjnym. Następnie jęczmień kieruje się poprzez aparat magnetyczny do tryjera, w którym

oddziela się zanieczyszczenia o kształcie kulistym, Jak nasiona obcych roślin połówki ziaren. Ziarna

chwastów i połówki ziaren wpadają do wgłębień. Po odpowiednim obrocie bębna wypadają do

transportera ślimakowego w środku bębna, dzięki czemu są oddzielane od głównej masy ziarna.

Wydajność tryjera zależy od czystości Jęczmienia i wynosi przeciętnie 170-200 kg/m

godz. Jęczmień

poddawany procesowi słodowania powinien być czysty i mieć jednolitą wielkość ziaren. Uzyskuje się to

dzięki sortowaniu jęczmienia w sortownikach bębnowych lub o sitach płaskich.

2.MOCZENIE ZIARNA Jęczmień poddaje się procesowi moczenia, aby zwiększyć zawartość wody w

ziarnie .Ziarno kierowane do moczenia zawiera pewną ilość wody konstytucyjnej, która wchodzi w skład

Jego tkanek i utrzymuje czynności życiowe zarodka. Szybkość pobierania wody przez ziarno zależy w

dużym stopniu od temperatury otoczenia i przebiega najintensywniej poprzez część przyzarodkową. Z

czasem zawartość wody w różnych częściach ziarna wyrównuje się. Wraz ze wzrostem zawartości wody w

ziarnie wzmaga się intensywność jego oddychania, dlatego też niezbędne staje się doprowadzenie nowych

porcji tlenu z powietrza i odprowadzanie wydzielonego dwutlenku węgla. Proces moczeniła ziarna prowadzi

się na ogół w tak skonstruowanych kadziach zalewowych, że umożliwiają one ciągłe natlenianie moczonego

ziarna. Obecnie stosuje się najczęściej stalowe, cylindryczne zamaczalniki o stożkowym dnie. Do

przewietrzania instaluje się w dolnej części kadzi system dziurkowanych rur, przez które jest tłoczone

sprężone powietrze. Istnieją również rozwiązania konstrukcyjne zamaczalników, które pozwalają usuwać

dwutlenek węgla z kadzi przez zassanie od dołu, a także umożliwiają mycie moczonego ziarna.

Oczyszczone i posortowane ziarno wsypuje się do kadzi wypełnionej wodą i intensywnie przewietrza oraz

miesza w celu wymycia i oddzielenia lekkich zanieczyszczeń. W dalszych etapach technologicznych

prowadzi się moczenie w ten sposób, że ziarno przebywa kolejno w wodzie i bez wody. Podczas

przebywania) Jęczmienia jest on okresowo, intensywnie napowietrzany przez wprowadzanie sprężonego

powietrza. Ten system moczenia, zwany moczeniem powietrzno-wodnym.Inne moczenia to a) moczenie

powietrzno-wodne z odsysaniem CO2 od dołu b) moczenie w skrzyni Saladina, służącej Jednocześnie do

kiełkowania i suszenia c) moczenie według mttody Resteeping, d) moczenie przez zraszanie.

Moczenie powietrzno-wodne z odsysaniem CO2 polega na okresowym odsysaniu za pomocą specjalnego

wentylatora dwutlenku węgla w okresie, gdy ziarno znajduje się bez wody. Celem jest niedopuszczenie do

nadmiernego wzrostu stężenia CO2 który wpływa niekorzystnie na proces kiełkowania.

Moczenie w skrzyniach Saladina polega na tym, że urządzenie przewracające jęczmień jest zaopatrzone z

obu stron w rury natryskowe z dyszami do spryskiwania i rozpylania wody. Spryskiwanie Jęczmienia

wodą następuje od góry , a napowietrzanie od dołu w czasie przerwy w natryskiwaniu

Moczenie metodą Resteeping prowadzi się w skrzyniach lub bębnach słodowniczych. Jest to metoda

polegająca na wtórnym moczeniu jęczmienia w czasie kiełkowania. Można wyróżnić jej cztery etapy: 1/

skrócone moczenie do nawilżenia 2/ zakiełkowanie Jęczmienia w temperaturze 10 3/ powtórne nawilżenie,

4/ dalsze kiełkowanie.

Moczenie przez zraszanie jest stosowane w końcowej fazie procesu moczenia lub początkowej fazie

kiełkowania. Proces polega na zbliżeniu warunków kiełkowania do panujących w glebie, a zatem

nawilgoceniu ziarna przez moczenie normalne.

3. KIEŁKOWANIE ZIARNA prowadzi się w celu wytworzenia uaktywnienia enzymów oraz wywołania

określonych zmian w strukturze bielma, które umożliwiają rozpuszczenie substancji zawartych w ziarnie

słodu w czasie późniejszego zacierania i warzenia brzeczki .piwnej. Powstawanie enzymów jest ściśle

związane z kiełkowaniem ziarna. Oznaką kiełkowania jest rozwój kiełka korzonkowego, który przebija

podstawę ziarna, tworząc. oczko, a następnie korzonki, oraz rozwój kiełka liścieniowego, który rozwija się

początkowo pod łuską od strony grzbietowej zlania. Rozwój kiełka korzonkowego i liścieniowego powinien

być ograniczany do minimum, gdyż zbytni ich rozwój powoduje stratę cennej skrobi. Zmiany zachodzące w

ziarnie Jęczmienia w czasie .kiełkowania są wynikiem działania kompleksowych układów enzymatycznych

Jest wiele systemów prowadzenia kiełkowania jęczmieni i można je podzielić na systemy okresowe

półciągłe i ciągłe. Do systemów okresowych zalicza słodowanie jęczmienia na klepiskach oraz w

słodowniach bębnowych i skrzyniowych nowsze rozwiązania to słodownie systemu Boby oraz systemu

Poppa. Z systemów półciągłych to skrzynie słodownicze z wędrująca grzędą oraz słodownie pracująca w

układzie wieżowym. słodownia opracowana przez Morelala, słodownia systemu Saturn oraz słodownia

systemu węgierskiego.

4. SUSZENIE SŁODU Celem suszenia jest nie tylko utrwalenie mokrego słodu, ale przede wszystkim

wywołanie w nim charakterystycznej barwy oraz zapachu i smaku. Rozróżnia się trzy podstawowe fazy su-

szenia: fizjologiczną, enzymatyczną i chemiczną. W fazie fizjologicznej następuje podsuszanie słodu do

około 20% wilgoci przy temperaturze nie wyższej niż 40°C. Po przekroczeniu temperatury 40°C procesy

życiowe zamierają, a przemiany enzymatyczne zachodzą w dalszym ciągu, aż do obniżenia się wilgotności

słodu i wzrostu temperatury W tej fazie procesy enzymatyczne zachodzą jednak wolniej. Ostatni etap

suszenia stanowi faza chemiczna. W tym czasie następuje częściowe niszczenie enzymów. Jeżeli pragnie się

otrzymać słód jasny, wówczas fazę więdnięcia prowadzi się przy niskich temperaturach a dopiero po

obniżeniu się wilgotności stosuje się wyższe temperatury w ostatnich godzinach suszenia. W słodach

ciemnych fazę więdnięcia prowadzi się do wilgotności około 20% i następnie stopniowo podnosi się

temperaturę w ostatnim okresie suszenia. Temperatura taka Jest niezbędna do wytworzenia się

charakterystycznej dla tego słodu barwy l aromatu. Słód suszy się w suszarniach do wilgotności końcowej 2-

3,5%, a czas suszenia waha się od 24 do 48 godzin. Istnieje wiele typów suszarni. Typową suszarnią Jest

suszarnia Jedno-siatkowa, gdyż ma ona stosunkowo prostą konstrukcję i może być ogrzewana metodą

bezpośrednią /gazami spalinowymi/ lub pośrednią /za pomocą par/ lub gorącej wody/. Stosowane są również

suszarnie dwu- i trój-siatkowe nie wymagające tak silnej wentylacji Nowoczesne suszarnie są wyposażone

w urządzenia do równomiernego rozkładania słodu na siatce oraz w siatki uchylne.

Proces suszenia może być prowadzony również w skrzyni Saladina. Wysuszony słód powinien być jak

najszybciej pozbawiony kiełków, gdyż najłatwiej odrywają się one od ziarna, gdy słód jest gorący.

5 PÓŁCIĄGŁE I CIĄGŁE METODY PRODUKCJI SŁODU Najbardziej rozpowszechnionym

systemem półciągłego kiełkowania Jest skrzynia słodownicza z wędrującą grzędą. Jęczmień moczy się

wstępnie w kadzi zalewowej i kieruje na bieżnię, gdzie w określonych odstępach czasu Jest dowilżany przez

spryskiwanie i automatycznie napowietrzany. Transport grzędy następuje za pomocą przewracacza o

specjalnej konstrukcji, który przewraca i równocześnie przesuwa grzędę. Przy końcu bieżni Jest ustawiona

wysokosprawna suszarnia jednosiatkowa, w której słód zostaje wysuszony. Słodownia Neuberta tu jęczmień

moczy się w kadziach stożkowych a kiełkowanie następuje na siedmiu siatkach leżących Strumień kli-

matyzowanego powietrza przepływa przez jęczmień Ziarno przesypuje się samoczynnie z wyższego

poziomu na niższy, co umożliwia automatyzację procesu.

Spośród słodowni o działaniu ciągłym na wyróżnienie zasługuje słodownia opracowana przez Morela.

Wstępnie namoczony jęczmień Jest w niej kierowany do specjalnej skrzyni słodowniczej na kołach. Po

zakończeniu procesu kiełkowania skrzynia przesuwa się do komory stanowiącej suszarnię, a po wysuszeniu

usunięciu słodu wraca do położenia wyjściowego w celu ponownego napełnienia jej jęczmieniem.

Odmianę słodowni Morela stanowi słodownia typu Saturn. Skrzynie kiełkownicze są tu ustawione koliście;

w pierwszej skrzyni rozpoczyna się proces kiełkowania, a w skrzyni siódmej proces suszenia. W słodowni

oiągłej typu węgierskiego proces moczenia, kiełkowania i suszenia ziarna odbywa się na przenośnikach

taśmowych umieszczonych na kolejnych kondygnacjach, które przenoszą ziarno od góry ku dołowi do

poszczególnych komór z indywidualnymi urządzeniami klimatyzacyjnymi.

6.RODZAJE SŁODÓW PIWOWARSKICH Podstawowym rodzajem słodu wytwarzanym w

słodowniach jest słód krótkowyrośnięty jasny typu pilzneńskiego. Również inne rodzaje słodów:1/ słody

ciemne typu monachijskiego odznaczające się ciemniejszą barwą i charakterystycznym aromatem

/wysokoaromatyczne/,2/ słody wiedeńskie - przejściowe między spodem Jasnym i ciemnym, obecnie prawie

nie produkowane,3/ słody typu dortmundzkiego, przeznaczone do produkcji piwa Jasnego mocnego z

twardej wody, 4 słody pszenlczne, stosowane przeważnie do produkcji bardzo Jasnego piwa górnej

fermentacji, 5/ słody specjalne stosowane do zabarwienia oraz poprawy Jakości i właściwości smakowych

piwa ciemnego. Do słodów specjalnych zaliczamy:1/ słody karmelowe prażone w temperaturze 120-180°C.

Zależnie od temperatury karmelizacji rozróżnia się w tej grupie bardzo Jasny słód karmelowy /karapils/,

Jasny rłód karmelowy i ciemny słód karmelowy 2/ słody melanoidowe o specyficznym smaku i zapachu

oraz mocniejszym zabarwieniu aniżeli słody karmelowe wskutek tworzenia się związków melanoidowych,

3/ słody barwiące /palone/ otrzymywane z normalnych słodów przez prażenie w temperaturze do 240°C, 4/

słód diastatyczny o wysokiej sile diastatycznej minimum 350,5/ słód proteolityczny zawierający 1-2%

kwasu mlekowego wskutek moczenia w brzeczce zaszczepionej kulturą bakterii mlekowych. 6/ słód

redoksowy zwiększający zdolność redukcyjną piwa, przez co wzrasta Jego trwałość fizykochemiczna

7.OTRZYMYWANIE SŁODU GORZELNICZEGO W gorzelnictwie rolniczym przerabia się na alkohol

surowce zawierające skrobię, głównie ziemniaki i zboża. Przy produkcji słodu gorzelniczego enzymy

zawarte w słodzie muszą scukrzyć nie tylko własną skrobię, ale przede wszystkim skrobię surowca

podstawowego /ziemniaków lub zboża/. Z tego względu do Jego wytworzenia używa się Jęczmienia cztero-ł

sześciorzędowego o większej zawartości białka, co umożliwia wytworzenie większej ilości enzymów.

Proces słodowania Jest podobny Jak w przypadku słodu browarowego, z tą różnicą, że ze względu na małą

produkcję słodu stosuje się tu najprostsze metody słodowania.Ziarno moczy się metodą powietrzno-wodną

w zamaczalnikach betonowych lub stalowych. Kiełkowanie prowadzi się najczęściej w słodowniach

posadzkowych lub półkowych.. Namoczone ziarno wyrzuca się na pryzmę, aby się zagrzało i następnie

rozgarnia się na warstwy Zielony słód poddaje się następnie dezynfekcji. Aby lepiej wykorzystać enzymy

słodu poddaje się je rozdrobnieniu i wyługowaniu wodą, otrzymując tzw. mleczko słodowe. Do

rozdrabniania słodu stosuje się gniotowniki walcowe. Otrzymane mleczko słodowe ogrzewa się. skrobi

zawartej w mleczku Dzięki temu zabiegowi uzyskuje się dodatkowo 10--15 dm3 100° spirytusu ze 100 kg

słodu.

8. SUROWCE PRZEMYSŁU PIWOWARSKIEGO 1. Chmiel - w znaczeniu piwowarskim Jest to

kwiatostan żeński. Wygląd chmielu daje wstępną orientację o Jego Jakości i wartości browarniczej.Chmiel

trawiastozielony Jest zwykle słabo dojrzały, a chmiel o szyszkach czerwonożółtych - nadmiernie dojrzały.

Listki szyszek w części podstawowej są pokryte gruczołkami. Gruczołki te w czasie dojrzewania chmielu

wytwarzają ziarenka lupuliny, która Jest najcenniejszym składnikiem chmielu, zawiera bowiem substancje

goryczkowe oraz olejki eteryczne. Żywice miękkie, a zwłaszcza alfa -kwasy goryczkowe tworzą zasadniczą

grupę użytecznych składników chmielu, gdyż nadają piwu pożądaną gorycz. Oprócz żywic ważnymi

składnikami chmielu są również garbniki i olejki chmielowe.. Swoisty ściągający smak garbników wpływa

na posmak piwa. Charakterystyczny zapach chmielu pochodzi od olejków,

Drożdże - stosowane w piwowarstwie należą do gatunku Sa-ccharomyces carlsbergensis /dolnej

fermentacji/ i Saccharomy-ces cerevisiae /górnej fermentacji. W polskim browarnictwie stosuje się głównie

drożdże Saccharomyces carlsbergensis. Cechą charakterystyczną większości ras tych drożdży Jest ich

skłonność do zlepiania się komórek pod koniec fermentacji i osadzania na dnie kadzi, czyli do tzw.

kłaczkowania. Z tego względu rozróżnia się dwa typy drożdży: kłaczkujące i pyliste. Drożdże kłaczkujące

pod koniec okresu fermentacji osadzają się, przyspieszając klarowanie piwa, drożdże pyliste natomiast

osadzają się bardzo po woli, przez co opóźniają klarowanie piwa. Woda - stosowana do produkcji brzeczki

ma duże znaczenie dla jakości piwa. Wprawdzie zawartość soli mineralnych w wodzie jest niewielka, ale

wpływają one na procesy enzymatyczne i zjawiska koloidalne w brzeczce i piwie. Podstawowe znaczenie

dla przebiegu procesów technologicznych mają Jony zmieniające odczyn środowiska w czasie warzenia

brzeczki: Woda technologiczna powinna mieć Jak najniższą zasadowość ogólną, która Jest miarą zawartości

w niej kwaśnych węglanów. Woda o niskiej nawet twardości może wymagać korekty składu chemicznego,

Jeżeli Jej alkaliczność Jest duża. Tłumaczy się to tym, że twardość węglanowa podwyższając pH zacieru

zmniejsza aktywność enzymów. Wysokie pH zacieru utrudnia proces filtracji brzeczki i obniża wskaźnik

wydajności w warzelni. Niezależnie od odpowiedniego składu chemicznego woda stosowana w

browarnictwie powinna być klarowna, bezbarwna, bez obcego zapachu i smaku. Woda nie odpowiadająca

tym wymogom musi być poddana procesowi oczyszczania węglem aktywnym lub też drogą koagulacji za

pomocą siarczanu glinu lub siarczanu żelazowego. Niekiedy niezbędne staje się przeprowadzenie korekty

składu chemicznego wody. Najczęściej stosuje się zmiękczanie wody metodą wapienną lub za pomocą

Jonitów, a także-zakwaszanie wody kwasami mineralnymi

9. METODY ŚRUTOWANIA SŁODU-URZĄDZENIA W celu ułatwienia przejścia do roztworu

substancji ekstraktywnych słodu poddaje się go procesowi śrutowania. Śrutowanie słodu należy prowadzić

w ten sposób, aby łuskę Jak najmniej uszkodzić, a bielmo możliwie najlepiej rozdrobnić .Istnieje wiele

metod rozdrabniania słodu. Ogólnie możnaje podzielić na następujące grupy: 1/ rozdrabnianie suchego

słodu w śrutownikach wielowalcowych,2/ rozdrabnianie słodu nawilżonego parą lub wodą

/kondycjonowanego/ za pomocą tych samych śrutowników, 3/ rozdrabnianie słodu nawilżonego wodą do

3596, 4/ rozdrabnianie słodu do mąki za pomocą specjalnego urządzenia młotkowego. Stopień

rozdrobnienia słodu zależy od tego, czy w warzelni stosuje się kadź filtracyjną czy filtr zacierowy. Do

rozdrabniania słodu służą śrutowniki dwu-, cztero-, pięcio- lub sześcłowalcowe gładkie lub ryflowane.

Śrutowniki dwu- i czterowalcowe stosuje się w browarach mniejszej i średniej wielkości, śrutowniki

natomiast pięcio- i sześćiowaleowe w browarach o dużej produkcji. W śrutownikach tego typu słód

przechodzi przez trzy pary walców. Pierwsza para walców rozdrabnia słód wstępnie, a zadaniem dalszych

walców jest dokładniejsze rozdrobnienie śruty grubej. Między poszczególnymi parami walców są bowiem

umieszczone sita, które oddzielają części drobne śruty, mąkę i możliwie mało rozdrobnioną łuskę

bezpośrednio do rury zsypowej, a śruta gruba Jest kierowana na następną parę walców. Przez uregulowanie

wielkości szczelin między poszczególnymi walcami uzyskuje się odpowiedni stopień przemiału słodu.

Rozdrabnianie słodu na mąkę za pomocą młynka młotkowego jest stosowane głównie w ciągłych systemach zacierania i fil-

tracji /Centri-Brew, Pablo/.

10. ZACIERANIE BRZECZKI PIWOWARSKIEJ-METODY Zacieranie ma na celu przeprowadzenie

do roztworu składników słodu, głównie skrobi, substancji białkowych i Soli mineralnych z pomocą

zawartych w słodzie enzymów. Najważniejszym procesem zachodzącym w czasie zacierania jest hydroliza

skrobi słodu. Hydroliza ta w okresie kiełkowania zachodzi w minimalnym stopniu.

Metoda infuzyjna polega na zacieraniu słodu w Jednym naczyniu w temperaturze około 20-63°C w

zależności od przyjętego systemu. Następnie temperaturę zacieru podnosi się stopniowo i przetrzymuje do

całkowitego scukrzenia W normalnym procesie infuzyjnym śrutę słodową zaciera się w wodzie i pozostawia

w tej temperaturze, ciągle mieszając, Następnie wpuszcza się powoli gorącą wodę aż do czasu wzrostu

temperatury, potem miesza się śrutę i pozostawia Drugi sposób zacierania metodą infuzyjną polega na

zmieszaniu śruty słodowej z wodą , pozostawieniu w spokoju na 1 godz., a następnie stałym mieszaniu i

wolnym podgrzewaniu zacieru. Po ponownej przerwie podnosi się temperaturę i pozostawia w spokoju na

30 min., po czym rozpoczyna filtrację. Ta metoda nie obejmuje gotowania części zacieru

Metoda dekokcyjna odznacza się tym, że stopniowe podnoszenie temperatury następuje przez gotowanie

części zacieru. Celem gotowania Jest skiełkowanie skrobi zawartej w odebranej części, dlatego też należy

dążyć do tego, aby odbierać zacier zawierający Jak najwięcej śruty słodowej. W czasie gotowania

zniszczeniu ulegają enzymy zawarte w odebranym zacierze, dlatego temperaturę zacieru w kotle podnosi się

powoli, stosując krótkie przerwy w temperaturach optymalnych dla działania peptydaz i amylaz. W

zależności od ilości odebranych części do gotowania rozróżnia się trzy zasadnicze systemy zacierania

dekokcyjnego: Jednowarowy, dwuwarowy i trójwarowy. Sposób jednowarowy ma wiele odmian, podobnie

Jak w meto-if i e infuzyjnej.Często spotyka się zacieranie metodą jednowarową z początkową temperaturą

zacierania 35°C. System dwuwarowy jest stosowany w browarach produkujących piwa dolnej fermentacji.

Trójwarowy system zacierania polega na tym, że początkowa temperatura zacierania wynosi 35-37°C, a po

spuszczeniu pierwszego waru wzrasta do około 52°C.

11. PROCESY ENZYMATYCZNE ZACHODZĄCE W CZASIE ZACIERANIA BRZECZKI Podczas

zacierania ziarna skrobiowe pęcznieją, a następnie pękają tworząc tzw. kleik skrobiowy. Kleik ten składa się

z nie skleikowaneJ amylozy pozostającej w formie roztworu koloidalnego oraz skleikowanej amylopektyny.

Dla browarnictwa Jest szczególnie ważne

że przy udziale enzymów amylolitycznych temperatura

kleikowania obniża się. Dzięki temu zacier zaczyna się scukrzać Już w niższych temperaturach. Rozpad

skrobi z udziałem enzymów amylolitycznych następuje stopniowo, tak że tworzą się dekstryny o różnej

ilości cząsteczek. Końcowym produktem rozpadu skrobi w procesie zacierania Jest maltoza. Spośród

czynników, od których zależy działanie enzymów amylolitycznych, najważniejsza Jest temperatura i pH

zacieru. W praktyce za optymalną uznaje się temperaturę 63°C, gdyż powstaje wówczas największa ilość

cukru fermentującego /maltozy/. Wykorzystując zależność stopnia hydrolizy skrobi od temperatury można

regulować ilość cukrów fermentowanych w brzeczce, zależnie od wymagań stawianych różnym

asortymentom piwa. W czasie zacierania są kontynuowane przemiany białkowe słodu, które się zaczęły Już

w czasie kleikowania. Ponieważ Jednak czas zachowania warunków optymalnych dla enzymów pro-

teolitycznych Jest stosunkowo krótki, dlatego rozpad substancji białkowych zostaje w określonym czasie

zahamowany. Jest to zjawisko wywołane celowo, gdyż zbyt daleko posunięty rozkład białek prowadzi do

tzw. "pustego

smaku piwa i obniżenia trwałości piany. Niedostateczny rozkład powoduje natomiast

znaczne zaburzenia w procesie produkcji piwa wskutek ciągłego wytrącania się substancji białkowych w

dalszych fazach produkcji.

12. FILTRACJA BRZECZKI-URZĄDZENIA Filtrację prowadzi się po zakończonym procesie

zacierania w celu oddzielenia nierozpuszczalnych części ziarna słodowego od brzeczki. Proces ten

przeprowadza się w kadziach filtracyjnych lub w filtrach zacierowych. Prowadząc filtrację w klasycznych

kadziach filtracyjnych napełnia się Je zacierem i po wymieszaniu pozostawia zacier w spokoju na około 30

minut. W tym czasie następuje osadzanie się substancji nierozpuszczalnych, które stanowią warstwę

filtracyjną. Po osadzeniu się tych substancji szybko otwiera się i zamyka kurki do brzeczki , aby

wypuścić resztki powietrza oraz części młóta. Po spłynięciu brzeczki tzw. przedniej, co trwa około 90-

120 minut, a w nowoczesnych kadziach 30-40 minut, zaczyna się prowadzić wysładzanie młota, gdyż

zawiera ono Jeszcze duże ilości ekstraktu. Wysładzanie prowadzi się różnymi metodami.. Młóto powinno

być dobrze wysłodzone Jak najmniejszą ilością wody, gdyż brzeczka wysłodkowa zazwyczaj pogarsza

jakość piwa.

13. GOTOWANIE BRZECZKI Z CHMIELEM Przefiltrowaną brzeczkę kieruje się do kotłów

warzelnych, w których Jest gotowana. Proces ten prowadzi się w celu zniszczenia enzymów, zagęszczenia

i wysterylizowania brzeczki, wytrącenia związków białkowych oraz przeprowadzenia do roztworu

rozpuszczalnych składników chmielu. Enzymy powinny ulec zniszczeniu, aby w dalszych fazach produkcji

nie zachodziły Już przemiany enzymatyczne. Ważnym procesem podczas gotowania brzeczki Jest wytrące-

nie substancji białkowo-garbnikowych w postaci nierozpuszczalnych kłaczków. W brzeczce rozpuszczają

się żywice chmielowe, do roztworu przechodzi część olejków eterycznych zawartych w chmielu. Mimo że

około 90# tych substancji ulatnia się w czasie gotowania, nadają one piwu przyjemny aromat chmielowy.

Ilość dodawanego chmielu zależy od Jego Jakości oraz rodzaju produkowanego piwa. Chmiel dawkuje się

Jednorazowo lub w kilku porcjach, przy czym ostatnią porcję dodaje się na krótko przed zakończeniem

gotowania brzeczki, co przyczynia się do zwiększenia aromatu piwa. Ze względu na konieczność

przeprowadzenia właściwej izomeryzacji kwasów goryczkowych czas gotowania brzeczki w urządzeniach

klasycznych musi wynosić co najmniej 90 minut

14. URZĄDZENIA STOSOWANE W WARZELNI Rozróżnia się warzelnie o pracy okresowej oraz o

pracy Ciągłej. Warzelnia klasyczna podwójna składa się z następujących głównych urządzeń: kadzi

zaciernej, kotła zaciernego, kadzi filtracyjnej lub filtru zacierowego oraz kotła warzelnego. Urządzenia te w

warzelniach klasycznych mają kształt cylindryczny zapewniający właściwy ruch cieczy i wymianę ciepła w

czasie procesów zacierania i gotowania brzeczki. Kształt taki umożliwia również utrzymywanie urządzeń w

należytej czystości oraz uzyskiwanie dobrej wydajności ekstraktu.Kadź zacierna - naczynie cylindryczne z

blachy stalowej o wypukłym dnie i pokrywie. Wyposażona Jest w mieszadło, obracające się z szybkością

30-45 obrotów na minutę, oraz niekiedy w przedzaciernik, w którym następuje dokładne wymieszanie śrutu

z ciepłą wodą. Kocioł zacierny i warzelny mają kształt podobny do kadzi zaciernej, ale są wyposażone

dodatkowo w urządzenia grzejne o dużej zdolności odparowania wody Pojemność kotła zaciernego powinna

wynosić słodu, a kotła warzelnego: Kadź filtracyjna jest to naczynie o płaskim podwójnym dnie,

wyposażone w otwory spustowe do brzeczki oraz urządzenie spulchniające warstwę słodu. Opróoz warzelni

klasycznych buduje się również warzelnie blokowe odznaczające się lepszym wykorzystaniem powierzchni

produkcyjnej, a zwłaszcza energii cieplnej. W warzelniach tego typu urządzenia są ustawione w bloku

/Jedno nad drugim/ w następującej kolejności: kocioł warzelny, kocioł zacierny, kadź zacierna i ewentualnie

kadź filtracyjna lub filtr zacierowy. W skład warzelni podwójnej wchodzi: śrutownik do przemiału

namoczonego słodu, dwa kadziokotły zacierne, wysoko sprawna kadź filtracyjna, kocioł warzelny oraz

zbiornik pośredniczący do brzeczki i wód wysłodkowych. Kadzio-kotły zacierne oraz kotły warzelne mają

kształt skrzyni z Jednym bokiem ostro ściętym, na którym są umieszczone elementy grzejne. Zastosowanie

zbiornika pośredniczącego przyczynia się do zwiększenia przepustowości warzelni co najmniej o Jedną

warkę na dobę. Warzelnia tego typu zajmuje mniejszą powierzchnię i pozwala wyprodukować osiem warek

w ciągu doby.

15. CHŁODZENIE BRZECZKI PIWOWARSKIEJ Po zakończeniu procesu gotowania brzeczki z

chmielem przetłacza się Ją pompą przez odchmielacz do urządzeń chłodniczych. Chmieliny zatrzymane w

odchmielaczu zawierają jeszcze część substancji goryczkowych oraz znaczne ilości ekstraktu, dlatego

płucze się je wodą. Mimo tego zabiegu pozostaje w nich jeszcze około 1% brzeczki, która jest tracona wraz

z chmielinami. Chłodzenie brzeczki do temperatury 4-5°C można prowadzić w jednej fazie, .najczęściej

Jednak prowadzi się w dwóch fazach. Pierwsza faza chłodzenia do temperatury około 60°C jest

prowadzona w kadziach osadowych, a faza druga w płytowych wymiennikach ciepła. Klasyczna linia

produkcyjna chłodzenia brzeczki składa się z kadzi osadowej, wirówki samoopróżniającej i płytowego

wymiennika ciepła. W brzeczce przetłaczanej z warzelni do kadzi osadowej znajduje się osad gorący który

składa się głównie z substancji białkowo garbnikowych. Osady te są oddzielane za pomocą wirówek

samoopróżniających bądź w kadzi osadowej w której sedymentacja naturalna jest przyspieszana przez

zawirowanie brzeczki wprowadzanej z odpowiednią szybkością stycznie do obwodu kadzi. W

temperaturach poniżej 60°C wytrąca się drobnoziarnisty osad zimny, który jest rozpuszczalny na gorąco i

trudno ulega sedymentacji, dlatego znaczna Jego część przechodzi do kadzi fermentacyjnej. Aby oddzielić

osad zimny stosuje się filtrację brzeczki przez ziemię okrzemkową. W czasie chłodzenia brzeczki zachodzi

również proces rozpuszczania się w niej tlenu. Początkowo w brzeczce gorącej tlen Jest związany

chemicznie, w brzeczce natomiast chłodnej tylko się rozpuszcza. Procesy natleniania się brzeczki nieko-

rzystnie wpływają na jakość piwa.

16. FERMENTACJA PIWA METODĄ KLASYCZNĄ Drożdże nastawne otrzymuje się w browarach

dzięki ich rozmnażaniu z czystej kultury w odpowiednich propagatorach bądź też przez kilkakrotne

wykorzystanie drożdży produkcyjnych zebranych z dna kadzi fermentacyjnych.Po schłodzeniu i oddzieleniu

osadów brzeczka Jest kierowana do kadzi nastawnych, w których po ewentualnym dotlenieniu sprężonym

powietrzem zadaje się Je gęstwą drożdżową od chwili dodania drożdży, czyli po zafermentowaniu,

przetłacza się brzeczkę do właściwej kadzi fermentacyjnej, w której Jest prowadzona fermentacja główna

piwa. Istotny wpływ na przebieg fermentacji wywiera temperatura brzeczki nastawnej, zaczynają się

wydzielać pęcherzyki CO2 tworząc na powierzchni coraz grubszą warstwę białej piany, zwanej niskimi

krążkami. W tym czasie zaczynają się również wytrącać rozpuszczone w brzeczce żywice chmielowe oraz

substancje białkowo-garbnikowe tworząc na powierzchni ciemnobrunatne osady. W następnym okresie

wskutek intensywnego wydzielania cię CO2 piana staje się lekka i wysoka, wytrącanie żywic stopniowo

narasta, tak że z czasem cała powierzchnia przyjmuje zabarwienie brunatne. Jest to tzw. okres wysokich

krążków, który odznacza się dużą szybkością fermentacji oraz Szybkim wzrostem temperatury , wyższa

temperatura może wpłynąć niekorzystnie na cechy drożdży. W tym okresie zaczyna się stopniowo chłodzić

fermentującą brzeczkę Pod koniec fermentacji burzliwej krążki stopniowo opadają, a na powierzchni cieczy

pozostaje ciemna powłoka składająca się z żywic. Ważnym zjawiskiem w procesie fermentacji Jest

osadzanie się drożdży i klarowanie piwa. Osadzanie się drożdży zależy od ich zdolności do tworzenia

kłaczków. Cząstki białka i drożdże wzajemnie się przyciągają, gdyż mają różne ładunki elektryczne, co

prowadzi do szybkiego powstawania kłaczków i klarowania młodego piwa. Po uzyskaniu w fermentowni

właściwego stopnia odfermentowania z powierzchni piwa zbiera się powłokę, tzw. "dekę"

za pomocą

specjalnej perforowanej łyżki. Piwo przetłacza się do tanków leżakowych i zbiera drożdże osadzone w kadzi

fermentacyjnej.

17. LEŻAKOWANIE PIWA Po fermentacji głównej piwo tzw. zielone kieruje się do leżakowania i

poddaje fermentacji leżakowej. Typowe leżakowanie piwa prowadzi się przy Jego produkcji według

systemu klasycznego. Wówczas okres leżakowania piwa jest dosyć długi i trwa, w zależności od rodzaju i

mocy produkowanego piwa, od 14 dni /piwo słodowe/ do 90 dni /porter/. W razie stosowania fermentacji

okresowej w sposób zintensyfikowany lub fermentacji ciągłej leżakowanie Jest zastąpione

kondycJonowaniem piwa, trwającym zaledwie kilka dni. Leżakownia znajduje się zazwyczaj poniżej

fermentowni w bloku sztucznie schłodzonym, gdyż powinna ona mieć temperaturę O - 2°C. Leżakownia

Jest zwykle wyposażona w tanki cylindryczne Są one wykonane ze stali kwasoodpornej, aluminium albo ze

stali węglowej, wykładane wewnątrz tworzywem odpornym na korozję, W okresie leżakowania cukry

zawarte w piwie ulegają dalszej powolnej fermentacji, umożliwiając jednocześnie nasycenie piwa

powstającym C0

. Stopień nasycenia piwa dwutlenkiem węgla zależy głównie od temperatury leżakowania i

ciśnienia, Podczas leżakowania zachodzi ważny proces klarowania piwa.

Dojrzewanie piwa zależy od wielu różnorodnych czynników i polega głównie na usunięciu substancji

tworzących bukiet młodego piwa. Są to przede wszystkim lotne związki siarki, niższe kwasy tłuszczowe,

aldehyd octowy, Podczas leżakowania część tych substancji ulatnia się razem z CO2 lub przekształca w

wyniku reakcji biochemicznych.

18. NOWOCZESNE METODY FERMENTACJI I LEŻAKOWANIA PIWA Metoda ciśnieniowa

fermentacji Wellhoenera. W metodzie tej stabilizuje się brzeczkę dzięki usunięciu osadów gorących i

zimnych oraz stosuje się "ciśnieniowe

rasy drożdży. Jeśli zachowuje się wyższe ciśnienie w podwyższo-

nych temperaturach /10-18°C/, to tworzy się mniej ubocznych produktów fermentacji, aniżeli w

fermentacji górnej normalnej. Czas fermentacji głównej wynosi od 4 do 5 dni, a skrócone leżakowanie od

3 do 10 dni. W metodzie trzydniowej oddziela się drożdże na wirówce, schładza piwo do około 0°C,

dodaje żelu krzemionkowego i filtruje przez ziemię okrzemkową. Metodę tę można stosować również do

produkcji ciągłej w browarach wyposażonych w ciśnieniowe stojące tanki fermentacyjne. Metoda

fermentacji i leżakowania według Devreux /1973/* Fermentacja główna przebiega w ciągu 3-5 dni w

temperaturze 10°C, po czym następuje redukcja dwuacetylu w ciągu 1-4 dni w temperaturze powyżej 10°C

oraz trzydniowy okres leżakowania w temperaturze -2°C. Następnie prowadzi się pierwszą filtrację

przez krzemionkę, wysysa piwo dwutlenkiem węgla, dodaje środki stabilizujące i ponownie

filtruje.Metody fermentacji i leżakowania piwa oparte na systemie Nathana. W metodach tych proces

fermentacji i leżakowania piwa odbywa się w jednym stojącym tanku z dnem o kształcie stożkowym.

Fermentacyjny C0

jest odzyskiwany i po oczyszczeniu stosowany do mieszania fermentującej brzeczki,

przemywania l karbonizacjl piwa. Fermentacja burzliwa trwa 6-10 dni, koń-dycJonowani e 3-5 dni. Metoda

ta zapewnia obniżenie kosztów inwestycyjnych, oszczędności robocizny i zmniejszenie zaników

produkcyjnych. W niektórych krajach stosuje się duże izolowane ferraentory stojące na wolnym powietrzu.

4. Metoda połciągła, zwana również metodą rozpompowania. Brzeczkę po około 48 godz. fermentacji

dzieli się na dwie części, dopełnia w kadzi świeżą brzeczką, dzieli się w następnym dniu zawartość Jednej z

kadzi na dwie połowy, dopełnia ponownie itd. Jeśli wszystko odbywa się zgodnie z metodą, to czas

fermentacji głównej skraca się o połowę /około 5 dni/. Młode piwo odwirowuje się od drożdży i poddaje

kondycJonowaniu. 5. Metoda ciągłej fermentacji i leżakowania piwa. Metoda polega na ciągłym

przepływie brzeczki pozbawionej osadów gorących i zimnych przez Jedno lub kilka naczyń

fermentacyjnych, w których przebiega fermentacja główna, a często również kondycjonowanie piwa.

Metodę tę można realizować za pomocą wielu rozwiązań technologicznych, a niektóre z nich, Jak np. sy-

stem kaskadowy Ramsdena, system Couttsa czy system APV, są stosowane w skali technicznej. W Polsce w

browarach krakowskim i tyskim

19. FILTRACJA I STABILIZACJA PIWA Filtrację przeprowadza się po to, by usunąć z piwa te za-

wiesiny, które nie osiadły podczas leżakowania, a więc części substancji białkowo-garbnikowych, żywic

chmielowych i drobnoustrojów.Obecnie filtruje się piwo najczęściej za pomocą ziemi okrzemkowej, której

cząsteczki mają od kilku do kilkunastu mikrometrów wielkości. Do filtracji piwa przez ziemię

okrzemkową stosuje się specjalne filtry i urządzenia dozujące. Obecnie stosuje się następujące typy

filtrów:1/ ramowe • kartonami nośnymi,2/ ramowe siatkowe,3/ cylindryczne stojące lub leżące z

elementami siatkowymi J4/ cylindryczne stojące - świecowe.

Wszystkie wymienione typy filtrów

pracują według tej samej zasady, inny jest tylko nośnik ziemi okrzemkowej płyta. Ziemia okrzemkowa

stale dodawana do filtrowanego piwa w ilości odpowiedniej do zawartości zawiesin w piwie osiada na

przegrodzie tworząc warstwę filtracyjną. Proces filtracji prowadzi się do chwili uzyskania określonej dla

danego typu filtra maksymalnej różnicy ciśnień, Po tym okresie wytłacza się resztki piwa wodą, otwiera

filtr i usuwa 'ziemię okrzemkową, następnie zamyka filtr ponownie i płucze silnym strumieniem wody aż

do zaniku pienienia.

Pasteryzowanie i oddziaływanie tlenu przyspieszają powstawanie w piwie trwałego zmętnienia, dlatego

browary stosują niekiedy stabilizację piwa. Stabilizacja, poza normalnie przebiegającymi procesami w cyklu

technologicznym, polega na zastosowaniu różnych dodatkowych zabiegów. Najczęściej stosuje się dodatek

enzymów proteolitycznych, substancji adsorpcyjnych i Jednego z reduktorów lub kwasu askorbinowego w

celu związania rozpuszczonego w piwie tlenu. Używa się również związków wytrącających nadmiar białka,

jak np. taninę, którą dodaje się do piwa młodego Preparaty enzymów proteolitycznych /Polidiaze,-

Cristalaze, Proteaze/ i wprowadza się przy wychładzaniu i filtrowaniu piwa, co najmniej na dwa tygodnie

przed Jego obciągiem, gdyż wpływają one na cechy organoleptyczne piwa. Spośród substancji

adsorbuJących najczęściej stosuje się preparaty żelu krzemionkowego /. Dobre wyniki daje kombinowane

stosowanie żelu krzemionkowego i enzymów proteolitycznych. Na przykład do piwa o trwałości półrocznej

lub rocznej dodaje się żelu krzemionkowego i O

5 - 1 g enzymów proteolitycznych. Zastosowanie

dodatkowo kwasu askorbinowego zwiększa efekt stabilizujący. Stabilizację piwa za pomocą wymienionych

substancji łączy się zwykle z wychładzaniem piwa do temperatury wyższej o 1°C od temperatury Jego

zamarzania i następnie filtruje przez ziemię okrzemkową.

20. ROZLEW I PASTERYZACJA PIWA Dawniej rozlewano piwo tylko do beczek drewnianych, a

obecnie coraz częściej do metalowych /aluminiowych bądź ze stali nierdzewnej/ o oraz do butelek szklanych

z zamknięciami koronowymi o pojemności Stosuje się również butelki z mas plastycznych oraz puszki

metalowe.

Czyste i szczelne beczki napełnia się za pomocą aparatów izobarycznych. Izobaryczny rozlew piwa polega

na utrzymaniu minimalnej różnicy ciśnień między zbiornikiem z piwem a napełnionym naczyniem. W ten s

sposób zapobiega się wyplenianiu piwa i ulatnianiu się CO2. Rozlew piwa do butelek prowadzi się według

tej samej zasady co rozlew do beczek.Ze względu na masowość produkcji dąży się do pełnej automatyzacji

linii produkcyjnej do napełniania butelek.. W celu podwyższenia trwałości mikrobiologicznej piwa poddaje

się je pasteryzacji. Jej skuteczność zależy od temperatury i czasu trwania.Pasteryzacja powoduje

niekorzystne zmiany smaku l barwy piwa, dlatego należy dążyć do stosowania niższej temperatury

pasteryzacji w odpowiednio długim czasie Jej działania. W praktyce pasteryzację piwa prowadzi się w

butelkach w pasteryzatorach tunelowych. Cały cykl pasteryzacji wynosi 60 minut, z tym, że czas działania

temperatury maksymalnej /60°C/ wynosi około 20 minut. Coraz częściej stosuje się pasteryzację piwa przed

rozlewem w pasteryzatorach płytowych o działaniu ciągłym.

21. RODZAJE PIWA Piwa w zależności od zabarwienia dzielą się na Jasne i ciemne, w zależności

natomiast od stężenia brzeczki wyjście na lekkie /do 10%/, pełne /10-15%/ oraz mocne /powyżej 15* wa-

gowych ekstraktu/. Zależnie od sposobu fermentacji rozróżnia się piwo fermentacji dolnej i

górnej.Podstawowym rodzajem piwa produkowanego w Polsce Jest Jasne piwo pełne typu pilzneńskiego o

mocy brzeczki podstawowej 11-14%. Piwa tego typu stanowią ponad 90% produkcji i ich udział stale

rośnie. W Polsce oprócz tego rodzaju piwa produkuje się Jeszcze w małych ilościach piwo Jasne lekkie

/9%/i mocne /20%/, piwa ciemne pełne /10,5 - 12,0%/ oraz piwa ciemne mocne /dubeltowe - 18%; porter

22% wagowych ekstraktu/. Są to piwa dolnej fermentacji. Jedynym rodzajem piwa fermentacji górnej Jest w

Polsce Jasne piwo grodziskie produkowane ze słodu pszennego suszonego gazami spalinowymi. Jest to

piwo nlskoalkoholowe o kwaskowaty smaku i dużym stopniu nasycenia CO2 Pije się Je również z

dodatkiem soków owocowych. W Anglii 90% ogólnej produkcji stanowi piwo fermentacji górnej. Produku-

je się tam dwa podstawowe typy piwa: ciemne Porter i Stout /13-20%/ oraz piwo Jasne Ale. Wśród tych

rodzajów znajduje się piwo lekkie, pełne i mocne aż do 20-procentowego /np. Jasne piwo ULght Ale 10-

11%, ciemniejsze MiId Ale 9-11% oraz gorzkie piwo Pale Ale 13-14%/. Odmiennym rodzajem piwa Jest

brukselskie piwo Lambic. Stężenie brzeczki wynosi 13%, warzy się Je tylko w zimie i poddaje samorzutnej

fermentacji, w której udział biorą dzikie drożdże i bakterie fermentacji mlekowej. Zawiera ono 3-4%

alkoholu. W niektórych krajach produkuje się również piwo o niskiej zawartości alkoholu lub

bezalkoholowe /dla kierowców/. Są to piwa lekkie o mocy około 4-5% wag. ekstraktu i 0,5 - 1

O% wag.

22. SUROWCE DO PRODUKCJI SPIRYTUSU Surowce gorzelnicze zależnie od pochodzenia dzieli się na:

1/ rolnicze /ziemniaki, buraki cukrowe, zboże owoce/

2/ przemysłowe /melasa, odpady przemysłu

młynarskiego, ziemniaczanego, owocowo-warżywnego i celulozowego/. Ziemniaki są podstawowym

surowcem gorzelnictwa rolniczego. Ponieważ ciężar właściwy ziemniaków zależy od zawartości suchej

masy, dlatego w praktyce ciężar właściwy ziemniaków służy do oznaczania ich skrobiowości. Stosuje się do

tego celu specjalnie skonstruowaną wagę, zwaną wagą Reimanna-Parowa. Ze 100 kg ziemniaków otrzywuje

się około 10 dm3 spirytusu 100°. Inne surowce okopowe, jak buraki cukrowe są rzadko używane w

krajowym gorzelnictwie rolniczym. Zboża, tzn. żyto, jęczmień, kukurydza, pszenica, ryż, zawierają

przeciętnie 45-60* skrobi i cukrów fermentowanych, zatem są dobrym surowcem gorzelnianym. Do

produkcji słodu gorzelniczego najczęściej stosuje się Jęczmień oraz żyto - doprodukcji wódek żytnich i

starki. Kukurydza Jest również bar-dobrym surowcem, ale u nas mało wykorzystywanym. Inne surowce

rolnicze, Jak marchew, buraki ćwikłowe, rzepa, jabłka, śliwki, a nawet kasztany i żołędzie, przerabiane

wyjątkowo, gdyż zawierają niewielkie ilości cukrów fermentowanych. Melasa Jest drugim po ziemniakach

surowcem gorzelniezym. Jest przerabiana głównie w gorzelniach przemysłowych. Ze 100 kg melasy

otrzymuje się około 30 dm3 spirytusu 100°. mają większego znaczenia. Fermentacji alkoholowej można

również poddawać ługi pocelulozowe /posiarczynowe/, ale ze względu na wysoki koszt odpędu spirytusu

wykorzystuje się Je przede wszystkim do produkcji drożdży paszowych. W gorzelnictwie oprócz surowców

węglowodanowych stosuje się surowce będące źródłem azotu i fosforu. Należą do nich siarczan amonowy,

fosforany amonowe i potasowe oraz wodny roztwór superfosfatu ł kwas fosforowy. Do zakwaszania

zacierów lub brzeczek stosuje się najczęściej kwas siarkowy

23.PAROWANIE SUROWCÓW SKROBIOWYCH W GORZELNICTWIE Celem parowania jest

skleikowanie surowców skrobiowych przeprowadzenie ich w stan płynny, tzw. rozpławienie. Surowce

skrobiowe parują się pod ciśnieniem O

5 MPa, co odpowiada temperaturze 151°C. Parowanie polega nie

tylko na działaniu wysokiej temperatury, ale również na mechanicznym działaniu wysokiego ciśnienia,

którego gwałtowny spadek powoduje,że woda zawarta w komórkach rozrywa tkanki uwalniając ich

zawartość. Parowanie odbywa się w specjalnych parnikach zbudowanych grubej blachy . Mają one kształt

stożka lub cylindryczno-stożkowy oraz doprowadzenie pary od góry i od dołu. Parowanie, np. ziemniaków,

rozpoczyna się od ogrzania parą górną, która skrapla się na zimnych ziemniakach. Z czasem ziemniaków

zaczyna wypływać sok komórkowy, który spływa w wraz ze skroplinami Następnie całą zawartość parnika

ogrzewa się aż do momentu gdy wydobywa się z niego czysta para. Wówczas zamyka się zawór skroplin i

pary górnej, a otwiera szeroko zawór pary dolnej, aby ciśnienie wzrosło szybko. Dobrze uparowane

ziemniaki mają konsystencję płynną, bez grudek, barwę jasnobrązową. Zboże paruje się lepiej w parnikach z

mieszadłami. Można stosować parowanie metodą ciągłą. W USA firma Seagram stosuje ciągłe parowanie

zbóż w ten sposób, że mąkę miesza się z wodą i podgrzewa parą do 180°C. Mieszanina ta przechodzi przez

system rur i następuje całkowite skiełkowanie skrobi Po skiełkowaniu skrobi podczas parowania należy Ją

scukrzyć, gdyż drożdże fermentują tylko cukry proste lub dwucukry. Skrobię można scukrzyć w sposób

czysto chemiczny, przez hydrolizę za pomocą kwasów, lub biochemiczny dzięki zastosowaniu enzymów

słodu lub enzymów drobnoustrojów.

24. ZACIERANIE SUROWCÓW W GORZELNIACH ROLNICZYCH Przebieg procesu zacierania

zależy od zachowania optymalnych warunków działania enzymów amylolitycznych słodu. Optymalna

temperatura działania tych enzymów w obecności w zacierze cukrów dekstryn i peptonów wynosi 60-62°C,

optymalne zaŚ pH = 4

6-- 5,6. Zacieranie prowadzi się w umieszczonej zazwyczaj poniżej parnika kadzi

zaciernej wyposażonej w mieszadło oraz elementy chłodzące.. Gęstość zacieru kontroluje się za pomocą

areometru Ballinga

Zacieranie, podobnie jak parowanie, może być prowadzone w sposób ciągły. Uparowaną masę pompuje się

do zbiornika, w którym pozostaje pod niewielkim ciśnieniem . Następnie chłodzi się ją w przeponowym

wymieniaczu ciepła do i łączy się z mleczkiem słodowym, spływającym w sposób ciągły z dozownika.

Stosuje się tu scukrzanie I stopnia, , a następnie II stopnia, aż do całkowitej hydrolizy.

25. ZACIERANIE METODĄ AMYLO zacieranie z użyciem enzymów pochodzenia mikrobiologicznego

jest stosowane od wieków na Dalekim Wschodzie do wyrobu napojów alkoholowych z ryżu /metoda

"amylo"/. Do scukrzenia skrobi wykorzystuje się specjalne gatunki pleśni, wytwarzające enzymy

amylolityczne. Gorzelnie, w których stosuje się tę metodę muszą

być wyposażone w specjalne kadzie

zacierno fermentacyjne, o pojemności około 100 m3, oraz dwa parniki ,śrutowane ziarno moczy się w

gorącej wodzie z dodatkiem Kwasu solnego, ogrzewa całość do temperatury 60°C i pozostawia na 1,5 godz.

W celu lepszego skleikowania skrobi stosuje siej parowanie dwustopniowa; początkowo, następnie

parowaną masę przepuszcza się do parnika większego, w którym panuje niższe ciśnienie. Szybka zmiana

ciśnienia powoduje rozerwanie komórek i uwolnienie ziarn skrobi, która łatwiej ulega skiełkowaniu.

Uparowaną masę przetłacza się do kadzi zacierno-fermentacyjnej, chłodzi, posiewa czystą kulturą konidii

pleśni, np. Mucor delamar i Jednocześnie intensywnie napowietrza zacier. Rozwijająca się grzybnia

wytwarza enzymy amylolityczne, które powodują scukrzanie skrobi zbożowej. Po scukrzeniu zacieru obniża

się temperaturę i dodaje drożdże gorzelnicze.

Zaletą metody "amylo" Jest wyższy stopień scukrzenia skrobi, a tym samym wyższa wydajność alkoholu

/do 66 dm3 100° spirytusu ze 100 kg skrobi/ aniżeli przy stosowaniu słodu. Wadą jest długi czas trwania

procesu zacierno-fermentacyjnego oraz konieczność napowietrzania roztworu, co podwyższa koszty

inwestycyjne. Metoda "amylo" nie nadaje się do scukrzania zacierów ziemniaczanych

26. NOWOCZESNE METODY PAROWANIA I ZACIERANIA. Duże możliwości zastosowania ma

opracowana ostatnio metoda ciągłego parowania i zacierania z użyciem termostabilnej alfa -amylazy

bakteryjnej Termamyl. Surowiec skrobiowy zaciera się z taką ilością wody, aby uzyskać roztwór o stężeniu

30% suchej masy, utrzymując temperaturę max. 60°C i nie dopuścić do kiełkowania skrobi. Zacier z kadzi

zaciernej spływa do kadzi upłynniającej, do której wprowadzana jest para i preparat enzymatyczny w takich

ilościach, aby utrzymać temperaturę na poziomie 85°C i odpowiednią lepkość zacieru. Cząsteczki skrobi,

które nie uległy skleikowaniu w temp 85°C, zostają rozpuszczone podczas gotowania dyszowego , a

ostatecznie w kadzi. W porównaniu z parowaniem tradycyjnym metoda ta pozwala na kilkakrotne

zmniejszenie energii niezbędnej do parowania surowców skrobiowych.

27. FERMENTACJA ZACIERU W GORZELNIACH ROLNICZYCH Teoria fermentacji. Głównym

produktem otrzymywanym w procesie fermentacji w gorzelniach Jest alkohol etylowy. Według

uproszczonego wzoru Gay-Lussaca z Jednej cząsteczki heksozy otrzymuje się dwie cząsteczki etanolu i

dwie

cząsteczki

dwu

tlenku

węgla.

Przebieg

fermentacji.

Scukrzony

zacier

wymieszaniu

z drożdżami w kadzi zaciernej zostaje przepompowany do jednej z kadzi fermentacyjnych umieszczonych w

fermentowni.

1. Zafermentowanie, w którym drożdże intensywnie się rozmnażają; maltoza Jest rozkładana do glukozy, a

na powierzchni naczynia zaczyna się tworzyć piana. Faza ta trwa od kilkunastu do 20 godzin, zależnie od

wprowadzonej ilości drożdży nastawnych.

2. Fermentacja główna. Cechuje Ją gwałtowne falowanie i kipienie całego zacieru wskutek intensywnego

wydzielania siei CO2 Temperatura roztworu wzrasta znacznie, należy więc stosować chłodzenie, aby nie

przekroczyła 32°C. Spadek ekstraktu wynosi a czas trwania 12-18 godzin. V tym czasie zostaje zużyty

wolny cukier.

3. Dofermentowanie. W tej fazie piana zaczyna opadać i zacieru nie należy Już chłodzić. W czasie

dofermentowania najważniejszym procesem Jest fermentacja tzw. dekstryn granicznych, które są rozkładane

przez enzymy l fermentowane na alkohol oraz CO2 W tym czasie przerabiany Jest natychmiast powstający

w wyniku działania enzymów amylolitycznych cukier.Okres ten zależy od ilości i aktywności znajdujących

się w enzymów. Dofermentowanie trwa zwykle około 30 godzin Przeciętny czas fermentacji w gorzelniach

rolniczych wynosi 3 doby

28. GORZELNICTWO PRZEMYSŁOWE – METODY FERMENTACJI Gorzelniami przemysłowymi

nazywamy zakłady przerabiające głównie melasę i produkujące duże ilości spirytusu, np. do kilkudziesięciu

tysięcy dm3 100° spirytusu na dobę.Przerób melasy na spirytus różni się od przerobu surowo skrobiowych,

gdyż melasa zawiera dwucukier - sacharozę, który Jest fermentowana przez drożdże, a zatem zaciery

melasowe nie muszą być scukrzane. Brzeczkę melasową sporządza się w ten sposób, że melasę

rozcieńcza się wodą, uzupełnia substancjami amonowymi i fosforowymi oraz zakwasza kwasem

siarkowym

Fermentację alkoholową prowadzi się w kadziach wyposażonych w urządzenia chłodzące. Z kadzi

spuszcza się brzeczkę z namnożonymi drożdżami , a następnie w sposób okresowy lub ciągły doprowadza

się do kadzi melasę nie sterylizowaną. Czas głównej fermentacji wynosi około 36 godzin. Stosuje się dwa

sposoby fermentacji ciągłej: Jednopotokowy i dwupotokowy. Określenia pochodzą stąd, że w fermentacji

dwupotokowej stosuje się dwa odrębne strumienie brzeczki melasowej. Jeden o niższej gęstości Jest

kierowany do kadzi drożdżowych, a drugi o wyższej gęstości do kadzi fermentacyjnych. W fermentacji

Jednopotokowej stosuje się natomiast Jeden strumień brzeczki o gęstości , który po przejściu przez kadzie

drożdżowe zostaje skierowany do kadzi fermentacyjnych. W skład ciągu fermentacyjnego wchodzą oprócz

propagatorów, dwie kadzie drożdżowe oraz osiem kadzi fermentacyjnych. Szybkość dopływu brzeczki Jest

tak regulowana, aby po Jej przejściu przez wszystkie kadzie nastąpiło pełne odfermentowanie cukru. Czas

przejścia brzeczki z pierwszej do ostatniej kadzi wynosi około 24 godzin, Ciągła fermentacja alkoholowa

może być prowadzona bez przerwy przez dowolnie długi czas.

29. ODPĘD SPIRYTUSU W GORZELNIACH ROLNICZYCH przemyśle spirytusowym odpędem

nazywa się proces polegający na oddzieleniu z odfermentowanej brzeczki /zacieru/ alkoholu etylowego wraz

z zawartymi w nim lotnymi zanieczyszczeniami W wyniku odpędu uzyskuje się spirytus surowy /surówkę/

zawierający około 90% etanolu, wodę oraz inne zanieczyszczenia. Wydzielanie spirytusu z

odfermentowanej brzeczki następuje podczas wielokrotnej destylacji. W czasie ogrzewania wodnego

roztworu etanolu alkohol ten Jako bardziej lotny. Uruchomienie aparatu odpędowego rozpoczyna się od

napełnienia półek kolumny zacierowej odfermentowanym zacierem. Wpuszcza się Parę do kociołka tej

kolumny. Pary przechodzą do kolumny spirytusowej. Tam się skraplają i wracają na kolumne jako flegma.

W deflegmatorze skrapla się się para. Zmniejsza się potem chłodzenie i w kloszu pojawia się spirytus.

Następnie włącza się pompę która podaje zacier na najwyższą półkę kolumny zacierowej. Zacier przelewa

się w dół osiągając postać wywaru.pary spirytusowe przechodzą do kolumny spirytusowej gdzie ulegają

wzbogaceniu na kolejnych półkach. Pary nie skroplone przechodzą do chłodnicy w której są skraplane i

odbierane w postaci spirytusu surowego.

30.

BUDOWA

RODZAJE

APARATÓW

ODPĘDOWYCH

ROCES

odpędu alkoholu z brzeczki

prowadzi się w aparatach odpędowych, wyposażonych w kilkanaście lub kilkadziesiąt półek i każda działa

jako odrębne naczynie destylacyjne. Rozróżnia się dwa zasadnicze typy aparatów odpędowych:

Jednokolumnowe i dwukolumnowe. Aparaty te składają się z czterech podstawowych części: kolumny

zacierowej /odpędowej/, kolumny spirytusowej wzmacniającej/, deflegmatora i chłodnicy. Aparaty różnią

się tym, że w jednokolumnowym kolumna spirytusowa jest ustawiona nad kolumną zacierową, a w

dwukolumnowym obok kolumny zacierowej.

Kolumny aparatów odpędowych mają kształt walca i są wykonane z blachy miedziowej lub stalowej . W

odległości co 30-50 cm znajdują się półki. K

OLUMNA ZACIEROWA

ma zazwyczaj 11-20 półek, a kolumna

spirytusowa 20-30 półek. Dolną część kolumny stanowi kociołek z bełkotką do której Jest doprowadzona

para grzejna. W kolumnach zacierowych są stosowane na ogól półki kołpakowe, a w kolumnach

spirytusowych półki sitowe lub wielokołpakowe, które mają kilka lub kilkanaście odpowiednio mniejszych

kołpaków.Deflegmatory służą do skraplania części par wychodzących z kolumny i zawracania ich na półki

kolumny. Ciecz ta nazywa się flegmą. W kolumnach spirytusowych stosuje deflegmatory rurkowe,

płaszczowowo-wężownicowe oraz skrzynkowe, Chłodnice mogą mieć różną budowę Najbardziej

rozpowszechnione są chłodnice typu rurkowego, czynkiem chłodzącym Jest woda podczas gdy w

deflegmatorach może być zacier lub brzeczka.

31. ODPĘD I REKTYFIKACJA SPIRYTUSU W GORZELNIACH PRZEMYSŁOWYCH aparaty

odpędowo-rektyfikacyjne są stosowane w gorzelniach przemysłowych. składają się z dwóch kolumn:

zacierowej i rektyfikacyjnej lub z trzech kolumn zacierowej, epiuracyjnej i rektyfikacyjnej . Surówkę

przeznaczoną do rektyfikacji rozcieńcza się wodą do stężenia około 50-60% i oczyszcza wstępnie za

pomocą wodorotlenku sodu oraz nadmanganianu potasu. Wolne kwasy zawarte w spirytusie tworzą wtedy

sole, które nie są lotne i pozostają, a estry ulegają zmydleniu, Jednocześnie tworzy się alkohol i sole

kwasów. Nadmanganian potasu w środowisku alkalicznym powoduje utlenienie niektórych związków,

głównie aldehydów do kwasów, które w obecności zasady przechodzą w sole. Zasada l nadmanganian

dodane w nadmiarze mogą wpływać ujemnie na Jakość spirytusu, dlatego ich dawki ustala się labora-

toryjnie, tzn. zgodnie z zawartością kwasów i estrów, a nadmanganian na podstawie próby, w której

określoną ilość nadmanganianu miareczkuje się badanym spirytusem.

32. REKTYFIKACJA SPIRYTUSU SUROWEGO spirytus surowy może być oczyszczany za pomocą

wymieniaczy jonowych.Oczyszczoną wstępnie surówkę przetłacza się przez filtr płócienny i podgrzewacz

do środkowej części kolumny epiuracyjnej. Zanieczyszczenia zbierają się w górnej części kolumny i

skraplane są w deflegmatorze. niewielka ich część przechodzi do skraplacza, z którego odbierana jest Jako

frakcja uboczna . Płyn spirytusowy spływa w dół i kierowany jest do kolumny rektyfikacyjnej. Kolumna ta

jest ogrzewana parą wodną.zgodnie z zasadami rektyfikacji moc spirytusu na dolnych półkach Jest coraz

niższa, a na górnych coraz wyższa, spirytus następnie trzeba jeszcze uwolnić od zanieczyszczeń zwanych

fuzlami.

33. PRODUKCJA SPIRYTUSU BEAWODNEGO I DENATURATU spirytus bezwodny zawiera ponad

99.5% alkoholu etylowego. Stosuje się do tego metode azeotropową. Do spirytusu dodaje się związek

który w czasie destylacji tworzy z wodą azeotrop.( heptan, oktan, benzen). W polsce stosuje się do tego

mieszanine benzyny wielofrakcyjnej i benzenu. Azeotrop tworzy po skropleniu dwie warstwy, w ten sposób

woda jest stopniowo usuwana ze spirytusu a odwodniony produkt zbiera się od dołu kolumny. Jest jeszcze

metoda żyrardowska.

Denaturat- jest to spirytus do celów niekonsumpcyjnych w stanie skażonym, skażenie polega na dodaniu

składników zmieniające smak, zapach i zabarwienie. Należą do nich benzen, aceton, terpentyna, zasady

pirydynowe, eter, jod. Do produkcji denaturatu stosuje się najgorszych gatunków spirytusu oraz wszelkiego

rodzaju zlewki i wypary. sPirytus rozcieńcza się wodą dodaje się środek skażający, zabarwia fioletem

krystalicznym, filtruje się go i rozlewa.

34. PRODUKCJA WÓDEK CZYSTYCH I GATUNKOWYCH. Wódki czyste produkuje się ze

spirytusu rektyfikowanego i wody. W zależności od gatunku spirytusu oraz rodzaju wody rozróżnia się

cztery rodzaje wódek czystych czysta zwykła, czysta wyborowa, luksusowa i wyborowa specjalna spirytus

jest mieszany z określoną ilością wody, tak aby moc miałą odpowiednio 40,2 lub 45,2%. Płyn ten kieruje

się poprzez filtr tkaninowy do baterii filtrów węglowych, wypełnionych węglem drzewnym, najlepiej ż

drewna brzozowego. Absorbuje się tam duża ilość zanieczyszczeń ujemnie na smak i zapach wódki. . Po

przejściu przez filtr wódka spływa do zbiornika wyrównującego w którym ustala się końcową moc.

Wódki gatunkowe przygotowuje się ze spirytusu rektyfikowanego i wody oraz składników zapachowe

smakowych. Proces technologiczny produkcji tych wódek obejmuje: 1/ przygotowanie półproduktów

/soków, nalewów, destylatd 2/ mieszanie określonych składników wódek, 3/ leżakowanie,4/ rozlew. Soki

stosuje się do produkcji wódek i likierów owocowych. Otrzymuje się Je drogą tłoczenia owoców i

utrwalania przez dodatek cukru. Soki można też utrwalać przez dodanie około 2096 spirytusu. Noszą one

wtedy nazwę morsów. Niektóre wytwórnie nie mają tłoczni owoców, lecz kupują gotowe słodzone lub

morsowe soki z zakładów owoc owo-war żywnych,

Nalewy otrzymuje się przez zalanie owoców świeżych, suszo! nych ziół lub korzeni określoną ilością

spirytusu o mocy 40-85%. Aby lepiej wyekstrahować substancje zapachowo-smakowych stosuje dwukrotni

ulewanie tych surowców Destylaty otrzymuje się w ten sposób, że porcję surowca ładuje się do kotła

aparatu odpędowego, zalewa spirytusem i destyluje. Najlepszy produkt otrzymuje się zwykle na początku

destylacji, Zestawianie wódek odbywa się w mieszalnikach Po dokładnym wymieszaniu gotowy zestaw

kieruje się do leżakowni gdzie wódka przebywa w drewnianych kadziach od kilku tygodni do kilku

miesięcy. Wódka nabiera w tym czasie smaku i zapachu.

35.

SUROWCE

PRZEMYSŁU

MELASA podstawowy surowiec w produkcji drożdży

piekarskich jest źródłem węgla, a także azotu, biostymulatorów i mikroelementów. Melasa

powinna też zawierać biostymulatory a przede wszystkim kwas pantotenowy, mezoinozyt i

biotynę Melasa zawiera również składniki ujemnie wpływające na drożdże. Są to

zanieczyszczenia mechaniczne, koloidy, huminowe, produkty karmelizacji cukru i

drobnoustroje. Z tego względu przed sporządzeniem brzeczki poddaje się ją ste rylizacji l

klarowaniu. W czasie klarowania ulegają koagulacji pektyny oraz niektóre substancje barwne i białkowe.

Sterylizację i klarowanie melasy prowadzi się w sposób okresowy lub ciągły.

Wywar melasowy Jest produktem odpadowym przemysłu gorzelniczego, zawiera 8-10% suchej masy, w

tym około 30% stanowią związki nieorganiczne /popiół/ i 70% związki organiczne. Z Jednego m3 wywaru

można otrzymać od 13 do 18 kg drożdży suszonych. Wywar Jest nie tylko źródłem węgla, ale częściowo

równiej związków azotowych i mikroelementów.

Ługi posiarczynowe /posulfitowe/ stanowią produkt odpadkowy przemysłu celulozowo-papierniczego,

powstający w procesie gotowanią drewna w roztworze siarczynu wapnia i kwasu siarkowego. Z tego

względu ługi służą przede wszystkim do produkcji drożdży paszowych, gdyż produkcja spirytusu lub

drożdży piekarskich jest mniej opłacalna. SEREWATKA jest produktem ubocznym przemysłu

mleczarskiego, zawiera sole mineralne, aminokwasy i biostymulatory Jest bardzo dobrym surowcem do

produkcji drożdży paszowych Surowce niekonwencjonalne – węglowodorygazoweiciekłe, alkohole

syntetyczne, odpady węglowodanowe.

węglowodory parafinowe - produkt otrzymywany z ropy naftowej staowią dla niektórych odmian drożdży

źródło węgla do budowy masy komórkowej komórkowej. alkohole syntetyczne - metanol i etanol mogą

również być źródłem węgla do hodowli drożdży.

Woda zużywana do rozcieńczania melasy, płukania mleczka drożdżowego i rozcieńczania brzeczki /woda

technologiczna/ powinna mieć te same cechy, które ma woda do picia. Nie powinna zawierać związków

organicznych i produktów ich rozkładu , a zawartość żelaza i manganu nie powinna przekraczać 5 mg/dm ,

gdyż wówczas ciemnieją drożdże. Woda po jednak stanowić źródło pierwiastków niezbędnych do wzrost

drożdży

jak wapń, potas, magnez i inne. W razie ich braku w należy je uzupełniać dodatkiem odpowiedniej

soli. Woda te techniczna nie powinna również zawierać drobnoustrojów

Powietrze doprowadzane do brzeczki jest dla drożdży źródłem tlenu, a zatem powinno być czyste pod

względem mikrobiologicznym i nie zawierać szkodliwych gazów, Dlatego przed wprowadzeniem do kadzi

powietrze jest dokładnie czyszczone na filtrach olejowych, a następnie wyjaławiane na filtrach

mikrobiologicznych.

36. PODSTAWY TEORETYCZNE PRODUKCJI DROŻDŻY PIEKARSKICH Jako drożdże

piekarskie stosuje się wybrane rasy z Saccharomyces cerevisiae o dużej zdolności fermentowania cukrów

zatem i zdolności spulchniania ciasta. W czasie hodowli drożdży piekarskich na roztworach cukrowych

zachodzą powiązane procesy fermentacji alkoholowej i procesy przyrostu biomasy komórkowej drożdży. W

warunkach beztlenowych cukry ulegają fermentacji, Powstający w cyklu EMP w obecności tlenu kwas

pirogronowy ulega dalszym przemianom, poprzez cykl kwasów trójkarboksylowych do aminokwasów. Gdy

brakuje tlenu dominuje przemiana cukru na alkohol przy nieznacznym przyroście biomasy W razie

niewystarczającej ilości tlenu w środowisku zachodzą, w różnej mierze procesy tworzenia etanolu i

przyrostu biomasy. W warunkach tlenowych natomiast prawie cała ilość cukru zostaje zużyta na

wytworzenie biomasy i min ilości alkoholu.

Aby uzyskać większą ilość energii do wzrostu należy zapewnić odpowiednią ilość

tlenu . aby hodowla była optymalnie prowadzona należy dobrze napowietrzać przy

tym utrzymywać utrzymywać niskie stężenie cukru w brzeczce. Metody hodowli:

dopływowopowietrzna /klasyczna/, dopływowopowietrzna w brzeczkach melasowych o

wyższym tężeniu, hodowla półciągłej i metoda skojarzona produkcji drożdży i spirytusu

komax".

37. PRODUKCJA DROŻDŻY PIEKARSKĄ METODĄ KLASYCZNĄ polega na

dopływie do kadzi fermentacyjnej brzeczki melasowej oraz soli azotowych i fosforanowych

w ilościach zależnych od szybkości ich zużywania

w każdym okresie fermentacji przy ciągłym intentensywnym napowietrzaniu brzeczki.: Jest

to metoda okresowa polegająca na stopniowym rozmnażaniu drożdży w kolejnych stadiach

hodowli, od czystej kultury aż do otrzymania drożdży handlowych. W każdym stadium

stosuje się odpowiednie warunki i odpowiedni czas hodowli.

38. PRODUKCJA DROŻDŻY PIEKARSKICH W BRZECZKACH MELASOWYCH O WYŻSZYM

STĘŻENIU nie różni się w zasadzie od metody klasycznej inne są tylko niektóre parametry procesu, a

mianowicie rozcieńczenie końcowe melasy czas fermentacji, gęstość brzeczki, i intensywność

napowietrzania . Zasadniczym warunkiem, umożliwiającym hodowlę drożdży w brzeczkach o wyższym

stężeniujest zastosowanie wysokosprawnych systemów napowietrzających oraz sposób dozowania pożywki

melasowej.

stosuje się automatyczną regulację dopływu pożywki zależnie od możliwości przerobowych drożdży i

stężenia alkoholu w środowisku hodowlanym. Do regulacji stosuje się najczęściej agregat analizująco-

rejestrująco-regulujący, tzw. Autoxymax, który steruje dopływem melasy zgodnie z zawartością par etanolu

w gazach wylotowych z fermentora. Agregat ten zasysa gazy odlotowe z kadzi drożdżowej, skrapla Je i

następnie podgrzewa do wrzenia. Temperatura wrzenia Jest mierzona przez termoelement i porównywana z

temperaturą wrzenia cieczy nie zawierającej alkoholu. Gdy zawartośc alkoholu w gazach odlotowych jest

wyższa od wartości na regulatorze to zawór zostaje przymknięty i odwrotnie wtedy dopływ melasy zostaje

zwiększony.

Proces

hodowli

drożdży

brzeczkach

wyższym

stężeniu,

względu

mniejszą

ilość

wody

stosowanej

rozcieńczani

może

być

hamowany

powodu

niedoboru

magnezu

brzeczce.

Nie

dobór

ten

uzupełnia

się

dodatkiem

określonych

ilości

siarczanu

magnezu. Zwiększenie stężenia melasy w brzeczce może również spowodować zwiększenie zawartości

inhibitorów hamujących rozwój drożdży, Hodowla drożdży w brzeczkach melasowych o wyższym stężeniu

ma wiele zalet, przede wszystkim większą produktywność mniejsze zużycie powietrza oraz energii

elektrycznej, a także mniejsze zużycie wody i tym samym zmniejszenie ilości uciążliwych ścieków.

Hodowlę drożdży tą metodą prowadzi się w bardzo sprawnymi systemach napowietrzających, najczęściej

tzw. dyspregatorach Vogelbuscha.

PRODUKCJA DROŻDŻY PIEKARSKICH METODĄ PÓŁCIĄGŁĄ I SKOJARZONĄ rozdży

prowadzona jest w czterech kadziach. Rozmnażanie drożdży i przygotowanie pożywek przebiega podobnie

Jak w metodzie okresowej w propagatorach oraz kadziach fermentacyjnych. Otrzymane drożdże II generacji

oddziela i kieruje do prasy filtracyjnej.

Po 4 godzinach połowę fermentującej brzeczki przepuszcza się do kadzi a w kadzi prowadzi

się dalej hodowlę. W tej metodzie dozowanie pożywek przebiega odmiennie w

poszczególnych kadziach. METODA SKOJARZENIOWA polega na hodowli drożdży

zarodowych do II generacji łącznie w warunkach fermentacji alkoholowej, a następnie na

oddzieleniu etanolu i rozmnażaniu drożdży przy intensywnym napowietrzaniu w stężonych

brzeczkach na stężonych brzeczkach melasowych. zastosowania tej metody otrzymuje się,

oprócz dobrej drożdży piekarskich, znaczne ilości spirytusu

40. OTRZYMYWANIE DROŻDŻY PRASOWANYCH I SUSZONYCH skończonej fermentacji

brzeczka drożdżowa Jest kierowana do wirówki w których mleczko jest oddzielane w układzie

szeregowym. Odwirowane mleczko ponownie rozcieńczone wodą przesyła się na trzecią wirówkę,

mleczko dalej jest chłodzone na wymiennikach płytowych i przesyłane do zbiorników mleczka

drożdżowego.. Odwodnione drożdże są formowane i pakowane w kostki najczęściej 0,5 kg na

automatycznych pakowarkach. Drożdże formowane przechowuje się w chłodni w temperaturze 2-

4°C.Drożdże piekarskie prasowane dobrej Jakości powinny wykazywać trwałość termostatową w 35°C

powyżej 180 godzin oraz łączny czas podnoszenia ciasta Ich suszenie do wilgotności 7-8#. Siłę pędną

drożdży zachowuje się dzięki ich suszeniu w różnego typu suszarkach w temperaturze do 40°C. Drożdże

prasowane kieruje się wówczas do rozdrabniacza pracującego podobnie Jak maszynka do mięsa. Utworzone

"makaroniki

są kierowane do suszarni tunelowej lub wielotaśmowej, gdzie przechodzą powoli przez

poszczególne taśmy tracąc stopniowo wodę* Drożdże przebywają w suszarni ni około 5 godzin. Następnie

za pomocą przenośników przechodzą one do pakowni, gdzie pakuje się Je w worki lub torebki z wkładką

zabezpieczającą przed wilgocią.

41. PRODUKCJA DRORŻDŻY PASZOWYCH Z RÓŻNYCH SUROWCÓW Do produkcji drożdży

paszowych wykorzystuje się drożdże niezarodnikujące rodzaju Candida, Torula i Monilia. Drożdże te

odznaczają się zdolnością do szybkiego rozmnażania na ubogich pożywkach, nie tylko na heksozach, lecz

również innych cukrach, kwasach organicznych, alkoholach, aminokwasach itp, maja one zdolności

syntetyzowania enzymów i witamin z prostych związków. Białko drożdży ma wartość pośrednią między

białkiem

żwierzęcym i roślinnym, dlatego drożdże paszowe maJą duże znaczenie Jako źródło pokrycia

deficytu białkowego l nie tylko dla zwierząt, ale również dla ludzi. Drożdże paszowe hoduje się na

pożywkach o mniejszej gęstości aniżeli drożdże rodzaju Saccharomyces. Pożywkę do kadzi doprowadza się

w sposób okresowy. Po napełnieniu kadzi zaczyna się odbierać brzeczkę.otrzymana brzeczka kierowana

jest do wirówki. Tam oddziela się ją od drożdży. Następnie drożdże poddane zostają suszeniu i

rozdrabnianiu i w końcu pakowane w worki papierowe z wkładką bitumiczną.

42. METODY FERMENTACJI KWASU CYTRYNOWEGO Podłoża fermentacyjne do produkcji

kwasu cytrynowego muszą zawierać składniki niezbędne do wzrostu pleśni Aspergillus niger i tworzenia

przez nie kwasu cytrynowego, a przede wszystkim źródła węgla, azotu i fosforu oraz mikroelementów

Wykorzystuje się raczej różne surowce zawierające wymienione cukry obok innych składników, często

nieprzydatnych, a niekiedy nawet szkodliwych. Do takich podstawowych, tradycyjnie stosowanych do

produkcji kwasu cy1 nowego, surowców należą melasa buraczana i trzcinowa.

Jako źródła azotu mogą być zarówno substancje organiczne /aminokwasy, Jak i nieorganiczne /sole

amonowe i azotany/.

Fermentację cytrynową prowadzi się metodą powierzchnio-lub metodą wgłębną. W metodzie

powierzchniowej rozwój pleśni i tworzenie kwasu cytrynowego odbywa się w płaskich tacach

umieszczonych na wielokondygnacyjnych stelażach w odpowiednich komorach. W metod wgłębnej stosuje

się fermentory z mieszadłami i systemem napowietrzającym, a rozwój grzybni i tworzenie kwasu

cytrynowego zachodzi w całej masie roztworu.

Podłoże sterylizuje się w temperaturze około 110-120°C przez około 0,5-1 godziny i przetłacza do komory

fermentacyjnej. Komory fermentacyjne są wyposażone w tace aluminium lub stali kwasoodpornej

umieszczone Jedna nad drugą.

Brzeczkę po sterylizacji chłodli się do temperatury fermentacji, tzru 30-32°C i przy ciągłym mieszaniu

oraz napowietrzaniu wprowadza inokolum pleśni Aspergillus niger Pod koniec okresu fermentacji /5-8 dni/

szybkość tworzenia kwasu maleje wskutek wyczerpania się cukru w brzeczce Ze względu na szybkie

zużywanie tlenu przez grzybnię konieczne Jest ciągłe mieszanie i napowietrzanie roztworu, Po zakończeniu

fermentacji roztwór w fermentorze ogrzewa się do temperatury 60-70°C i kieruje na obrotowo lub taśmowe

filtry próżniowe w celu oddzielenia grzybni. Surowy kwas cytrynowy kieruje się następnie do działu

chemicznego,w którym odbywa się Jego czyszczenie i krystalizacja.

43. OCZYSZCZANIE I KRYSTALIZACJA KWASU CYTRYNOWEGO Roztwór fermentacyjny

zawiera obok kwasu cytrynowego małe ilości kwasu szczawiowego i glikonowego.W celu oddzielenia

kwasu szczawiowego zadaje się ciecz chlorkiem wapnia, i filtruje wytrącony osad szczawianu wapnia.

Przesącz zawierający kwas cytrynowy kieruje się do neutralizatora i podgrzewa.. Otrzymany cytrynian idzie

następnie do reaktora, w którym miesza się go z Ilością wody i zadaje stężonym kwasem siarkowym. W

operacji cytrynian wapnia rozkłada się na kwas cytrynowy i nierozpuszczalny siarczan wapnia /gips/. Po

zakończeniu

rozszczepiania gips oddziela się na bębnowych filtrach , a roztwór kwasu cytrynowego

poddaje się dekantacji. Zagęszczony roztwór kieruje się do krystalizatorów. Są to zbiorniki w kształcie

walca wyposażone w mieszadła i płaszcz chłodzący. Gips /siarczan wapnia/ powstający w wyniku rozkładu

cytrynianu wapnia kwasem siarkowym, nie ma, jak dotychczas, za-5sowania i stanowi uciążliwy odpad,

wywożony ha hałdy*

44. PRODUKCJA KWASU OCTOWEGO-METODY FERMENTACJI Spirytus surowy lub

rektyfikowany przerabiany w octowni jest rozcieńczony do zawartości około 20# alkoholu i skażony Woda

stosowana do przygotowania zacieru powinna mieć cechy wody do picia i w miarę możliwości powinna

pochodzić stale z tego samego źródła. Pożywki stosowane do sporządzania zacierów dzieli się na dwie

grupy: organiczne i nieorganiczne. Pierwsza grupa zawiera cukry, białka i aminokwasy, np. ekstrakt

drożdżowy, druga sole wapnia i magnezu oraz fosforany: amonu, sodu i potasu. Pożywką uniwersalną jest

ekstrakt słodowy otrzymany przez zagęszczenie wodnych wyciągów słodowych. Substancje smakowo -

aromatyczne dodaje się tylko do octów uszlachetnionych. Są to najczęściej soki i koncentraty owocom zioła,

korzenie i inne przyprawy w postaci świeżej lub suszonej. Kwas octowy fermentacyjny otrzymuje się przez

utlenienie alkoholu etylowego bakteriami kwasu octowego z rodzaju Acetobacter. Najczęściej stosuje się

bakterie szybko octujące, METODA ORLEAŃSKA- prowadzi się w dużych beczkach zawierające płyn

fermentacyjny. Po uzyskaniu kwasu octowego brzeczkę uzupełnia się winem. Ocet winny.

METODA SZYBKIEGO OCTOWANIA polega na przepływie zacieru Alkohol etyłowy + kwas octowy +

pożywki przez kadzie wypełnione wiórami bukowymi w celu stworzenia jak największej powierzchni

styku z powietrzem. Bakterie umiejscowione na wiórach powodują że alkohol zawarty w zacierze ulega w

tym czasie utlenieniu na kwas octowy

METODA FERMENTACJI WGŁĘBNEJ /bezwiórowa/ Jest prowadzona w fermentorach ze stall

kwasoodpornej Są one wyposażone w urządzenia do intensywnego napowietrzania oraz elementy

chłodnicze wężowe lub płaszczowe. Fermentacja bezwiórowa Jest prowadzona sposobem okresowym, a

cykl produkcyjny trwa przeciętnie 48 godzin

fermentacji stosuje ale brzeczkę o składzie 10* etanl i

kwasu octowego. Jest ona wzbogacona pożywkami organlcznymi i nieorganicznymi w ilości większej

aniżeli brzeczka dla generatorów. Jednym z podstawowych warunków procesu octowania w acetatorze Jest

ciągłe napowietrzanie zacieru. W skutek dodawania pożywek oraz rozmnażania się bakterii otrzymany ocet

surowy musi być przed rozlewem dokładnie

45. PRODUKCJA MUSZTARDY Jest używką produkowaną przemysłowo zazwyczaj w zakładach

wytwarzających ocet. Do podstawowych surowców należy gorczyca, ocet, cukier, sól, przyprawy ziół owo-

korzenne.Do wyroby musztardy używa się kilku gatunków gorczycy, żółtą albo białą, czarną oraz sarepską.

Produkcja musztardy polega na sporządzeniu z nasion częściowo odolejonej gorczycy, octu, wody, cukru l

przypraw, trwałej zawiesiny substancji stałych w emulsji oleju z wodą, Gorczycę w pierwszej fazie czyści

się w urządzeniach, jak wialnie, sita, magnesy i szczotki do polerowani a następnie rozdrabnia w

mlewnikach o walcach rowkowanych. Otrzymany śrut gorczycy poddaje się częściowemu odolejeniu

Odolejona gorczyca jest rozdrabniana Poszczególne składniki musztardy miesza się. Jest to proces zwany

zacieraniem. W celu zharmonizowania smaku musztardę poddaje się kr ótkiemu procesowi dojrzewania.

46. FERMENTACJA KWASU MLEKOWEGO- kwas mlekowy otrzymuje się drogą fermentacji

mlekowej surowców węglowodanowych za pomocą bakterii fermentacji mlekowej Otrzymany w wyniku

fermentacji kwas mlekowy trzeba oczyścić i zagęścić do pożądanego stężenia. Proces technologiczny

produkcji kwasu mlekowego składa się z dwu zasadniczych faz : a) fermentacji mlekowej b) oczyszczania i

zagęszczania kwasu mlekowego.przy fermentacji mlekowej szczególną uwagę należy zwrócić na dobór

szczepu bakterii i pożywki dla tych bakterii.bakteriie powinny mieć optymalną temp fermentacji. Tworzący

się kwas mlekowy jest przy ciągłym lub okresowym mieszaniu neutralizowany znajdującą się w zawiesinie

kredą. Stosuje się to poto aby nie zatrzymać fermentacji poprzez zwiększenie zakwaszenia środowiska.

Szybkość fermentacji zależy od ilości bakteri i od szybkości ich rozmnażania.

47. OCZYSZCZANIE I ZAGĘSZCZANIE KWASU MLEKOWEGO Uzyskany w procesie fermentacji

kwas mlekowy pod postacią np. mleczanu wapnia zawiera zanieczyszczenia organiczne węglowodany,

substancje barwiące/ oraz nieorganiczne /sol różnych metali/, które powinny być usunięte. W tym celu

przefermentowany zacier mleczanu wapnia alkalizuje się wodorotlenkiem wapnia i ogrzewa do Zawarte w

zacierze komórki bakteryjne oraz inne substancje białkowe ulegają koagulacji i są oddzielane wraz z

wprowadzoną pożywką azotową /kiełki, zarodki/. W celu usunięcia substancji barwnych do zacieru dodaje

się węgla aktywowanego i pozostawia, a następnie odfiltrowuje. Cukry nie przefermentowane na ogół

przechodzą do roztworu i w wyższych temperaturach karmeliżują dając barwne, trudno usuwalne produkty.

Po odfiltrowaniu osadu otrzymuje się techniczny roztwór mleczanu wapnia, który poddaje się dalszej

obróbce Jedną z poniższych metod:1/ pożytkującą krystalizację soli, 2/ estryfikacyjną, 3/ ekstrakcyjną, 4/

bezpośredniej destylacji, 5/ opartą na utlenianiu zanieczyszczeń organicznych, 6/ jonitową, 7/ oczyszczania

bezpośredniego. Metoda oparta na krystalizacji soli /wapniowej, cynkowej, manganowej i barowej/ Jest

stosowana rzadko ze względu na wysokie i koszty /jak w przypadku solj cynkowej/ bądź też na trudnoścl w

krystalizacji i sączeniu otrzymanych osadów. Metoda estryfikacji polega na przeprowadzeniu kwasu mleko

w ester, który oddziela się od roztworu drogą np. destylacji i poddaniu wydzielonego estru procesowi

hydrolizy dla otrzymania czystego kwasu mlekowego.

Metoda oczyszczania za pomocą Jonitów polega na usunięciu wszykich zanieczyszczeń mineralnych

drogą przepuszczania roztworu przez kolumny wypełnione żywicami Jonowymiennymi. Po operacji

rozszczepiania mleczanu jonity są regenerowane kwasami mineralnymi oraz przemywane dużymi ilościami

wody destylowanej,

Oczyszczanie bezpośrednie daje wprawdzie kwas niskiej jakości, lecz metoda ta Jest wydajniejsza i

najtańsza, dlatego często stosowana w zakładach produkujących kwas mlekowy

48. METODY OTRZYMYWANIA ENZYMÓW POCHODZENIA MIKROBIOLOGICZNEGO

Enzymy są to substancje białkowe wykazujące właściwości l charakterystycznych i specyficznych

katalizatorów. Regulują one nie tylko przemiany chemiczne w organizmach żywych, lecz można je także

wykorzystywać w wielu różnych dziedzinach gospodarki, a zwłaszcza efektywnie prawie we wszystkich

gałęziach przemysłu spożywczego. Preparaty enzymatyczne pochodzenia mikrobiologicznego otrzymuje się

z pleśni, bakterii, promieniowców i drożdży. Najczęściej stosuje się pleśnie, chociaż coraz większe ilości

enzymów otrzymuje się ostatnio za pomocą bakterii. Spośród pleśni najczęściej wykorzystuje się rodzaje:

Aspergillus i Peniclllium. Sposoby hodowli drobnoustrojów wytwarzających enzymy zależą od rodzaju

stosowanego szczepu i jego cech mikrobiologicznych. Ponieważ w większości są to pleśnie i promieniowce

hoduje się je obecnie dwiema metodami:

1/ powierzchniową na pożywkach stałych lub płynnych, 2/ wgłębną, okresową lub ciągłą na pożywkach

płynnych* Hodowla metodą powierzchniową na pożywkach stałych jest obecnie najbardziej

rozpowszechniona. Jako podłoże stosuje się najczęściej otręby pszenne oraz mąkę sojową lub wysłodki

buraczane, W celu zwiększenia porowatości podłoża można również dodawać wycierki ziemniaczanej,

łusek słonecznika itd. Podłoże powinno zawierać optymalną ilość składników odżywczych, skrobi,

zawartość wody . Oczywiście, w hodowli różnych drobnoustrojów i otrzymywaniu preparatów

enzmatycznych różnych typów skład podłoża i warunki procesu będ| się odpowiednio zmieniać

Przygotowane podłoże poddaje się sterylizacji , a następnie chłodzi i po siewa czystą kulturą odpowiednich

drobnoustroJdw Hodowlę prowadzi się aż do momentu przerośnięcia podłoża grzybnią, Metoda hodowli

wgłębnej drobnoustrojów została opracowa-1 wdrożona w skali przemysłowej do otrzymywania

antybiotyków. Ma ona wiele zalet w porównaniu z metodą powierzchnio- dlatego też Jest coraz częściej

stosowana do hodowli drobnoustrojów wytwarzających enzymy. W metodzie tej stosuje się fermentatory

wyposażone w urządzenia do energicznego mieszania i do wprowadzania sterylnego powietrza. Fermentor

napełnia zazwyczaj pożywką, dodaje do niej niezbędne składniki odżywcze oraz doprowadza do

odpowiedniego pH, Pożywkę sterylizuje się parą w fermentorze, który tym samym spełnia rolę autoklawu

Po schłodzeniu do właściwej temperatury dodaje się ze specjalnego aparatu hodowlanego inokulum, tj.

materiał posiewowy odpowiednich drobnoustrojów. Spośród stosowanych metod hodowli drobnoustrojów

najdoskonalsza jest metoda ciągła. W procesie tym wprowadza się do fermentatora pożywkę i inokulum w

sposób ciągły z ustaloną prędkością. Wzrost komórek /wytwarzanie enzymów/ następuje przez cały czas w

miarę przepływu pożywki przez aparat hodowlany, [otrzymywany produkt Jest również w sposób ciągły

odbierany. Ilość komórek wewnątrz naczynia utrzymuje się na stałym poziomie czyli zachodzi równowaga

między szybkością rozcieńczania hodowli świeżą pożywką a szybkością ich rozmnażania. Dzięki w procesie

ciągłym możliwe jest utrzymanie w fermentatorze tych warunków hodowli, co zapobiega degeneracji

drobnoustrojów i pozwala na utrzymanie kultury w stanie aktywnym.

49. WYDZIELANIE I OCZYSZCZANIE PREPARATÓW ENZYMATYCZNYCH Z PODŁOŻA

Enzymy jako substancje białkowe występują w komórkach w złożonych układach biologicznych obok

węglowodanów, tłuszczów j kwasów nukleinowych, innych białek i soli mineralnych. Substancje te mogą

wpływać na aktywność enzymów, dlatego w celu wyodrębnienia enzymu należy go oddzielić od substancji

mogących łączyć się z białkami oraz od innych białek wchodzących w skład mieszaniny. Stopień trudności

takiego rozdziału jest bardzo różny i chociaż nie zawsze występują zasadnicze trudności, otrzymanie

preparatu o wysokim stopniu czystości jest bardzo trudne Przebieg wyodrębniania i oczyszczania białek

enzymów kontroluje się najczęściej za pomocą dwóch głównych wskaźników:1/ oznaczania aktywności

enzymu, 2/ oznaczania białka w badanym systemie. Pierwszym etapem preparatywnego wydzielania

endoenzymów jest wydobycie ich z komórek, co wymaga dokładnego rozdrobnienia surowca

enzymatycznego oraz zniszczenia błony komórkowej. Dokonuje się tego przez: / 1/ zastosowanie urządzeń

do mielenia i homogenizowania 2/ rozcieranie z piaskiem kwarcowym, tłuczonym szkłem lu ziemią

okrzemkową,3/ kilkakrotne zamrażanie i rozmrażanie, 4/ traktowanie rozpuszczalnikami organicznymi, 5/

działanie falami dźwiękowymi wysokiej częstotliwości lub ultradźwiękami,6/ stosowanie autolizy komórek,

7/ działanie enzymami niszczącymi błony komórkowe. Po zniszczeniu struktury komórek przeprowadza ale

najczęściej ekstrakcję enzymu wodą, roztworami buforowymi, roztworami obojętnych, rozpuszczalnikami

organicznymi W następnym etapie oczyszczania są oddzielane białka i inne substancje zanieczyszczające

enzym, głównie przez zmianę pH środowiska i frakcjonowaną denaturację termiczną Zanieczyszczeniae

białkowe usuwa się specyficznymi metodami, ale tylko wtedy, gdy uprzednio stwierdzono, że znajdują się w

mieszaninie białek w postaci wypadkowych składnków. Najbardziej rozpowszechnionymi metodami

takiego oczyszczania są:1) frakcjonowanie rozpuszczalnikami organicznymi albo solami obojętnymi;2)

metody adorpcyjne, 3) chromatografia jonowymienna, 4) krystalizacja białek enzymów

50. PRODUKCJA NAPOJÓW BEZALKOHOLOWYCH Do podstawowych napojów bezalkoholowych,

produkowanych obecnie należą: soki owocowe, napoje gazowane, lemoniady mineralne oraz koncentraty do

sporządzania napojów orzeźwiających. W grupie soków owocowych nie gazowanych produkuje się soki

owocowe czyste oraz napoje owocowe.

W grupie napojów gazowanych rozróżnia się wody gazowane czyste, występujące w handlu pod nazwami:

wody sodowej Proces technologiczny poszczególnych rodzajów napojów alkoholowych zależy od typu

produkowanego napoju i polega nie na zmieszaniu określonych ilości soli mineralnych, soków syropów,

substancji zapachowych itp. z odpowiednio przygotowaną wodą, która powinna odpowiadać co najmniej

warunkom dobrej wody do picia Niepożądana jest duża zawartość w wodzie dwuwęglanów wapniowych,

które reagując z kwasami obniżają kwasowość a zatem i smak napojów W produkcji napojów gazowanych

najważniejszym procesem jest nasycenie wody dwutlenkiem węgla, gdyż od stopnia nasycenia zależy w

dużej mierze Jej Jakość. Nasycanie napojów odbywa się zazwyczaj w saturatorach. W nowoczesnych

aparatach jest zazwyczaj kolumna wypełniona szklanymi porcelanowymi kulkami. Praca aparatu polega na

tym, że od kolumny spływa po kulkach w sposób ciągły woda, nasycona wprowadzanym od dołu

dwutlenkiem węgla. Ważnym czynnikiem w produkcji napojów bezalkoholowych jest ich trwałość.

Zależy ona głównie od temperatury, pH i zawartości C0

. Do utrwalenia stosuje się najczęściej chemiczne

stabilizatory trwałości, Jak benzoesan sodu,