CONTROLUL MATERIILOR PRIME ŞI AUXILIARE

FOLOSITE IN TEHNOLOGIA BERII

1. Orzul

Este materia primă tradiţională pentru bere foarte răspândită în cultură, fiind a patra

cereală cultivată în lume după grâu, orez şi porumb. Practic toate seminţele de cereale s-ar putea

malţifica, dar la fabricarea berii este preferat orzul, deoarece are bobul acoperit cu un înveliş care

protejează embrionul în timpul germinării, înveliş care este utilizat pentru formarea stratului

filtrant la filtrarea plămezii cu cazane de filtrare.

Orzul aparţine familiei Gramineae, genul Hordeum, speciei Hordeum vulgare L, cu două

covarietăţi : Hordeum vulgare L hexastichon şi Hordeum vulgare L distichon care este orzoaica.

Orzul cu şase rânduri de boabe pe spic are boabele neuniforme ca mărime , cu învelişul mai gros.

Orzoaica are boabe mai uniforme ca mărime, mai mari decât orzul, cu înveliş mai fin, care dă

malţuri bine solubilizate şi cu randament marI în extract.

1.1 Compoziţia chimică a orzului

Ca şi structura morfologică, compoziţia chimică a orzului este complexă. Bobul de orez este

compus din apă (12 - 20%) şi substanţă uscată (80 - 88%). Substanţa uscată este formată din

compuşi organici şi minerali.

Compoziţia chimică a orzului pentru bere este prezentată în următorul tabel:

Compusul Conţinutul mediu, % s.u.

Amidon 63 - 65

Zaharoză 1 - 2

Zaharuri reducătoare 0,1 – 0,2

Alte zaharuri 1

Gume solubile 1 – 1,5

Hemiceluloze 8 - 10

Celuloză 4 - 6

Lipide 2 - 3

Proteină brută (N×6,25) 8 - 11

Aminoacizi şi peptide 0,5

Acizi nucleici 0,2 – 0,3

Substanţe minerale 2

Alte substanţe 5 - 6

Cu privire la componentele orzului se fac următoarele precizări:

umiditatea orzului la recoltare variază între 12 - 20% în funcţie de modul de recoltare şi

clima la recoltare.

1

amidonul – principalul component chimic este localizat sub formă de granule în celulele

endospermului. Din punct de vedere chimic granula este formată din 17 – 24% amiloză,

74-81% amilopectrină şi 2% alte substanţe (lipide polare, substanţe proteice, substanţe

minerale).

celuloza este localizată aproape în exclusivitate în învelişul bobului, insolubilă în apă şi

nehidrolizabilă de enzime din malţ. Nu are rol în calitatea berii.

hemicelulozele şi gumele sunt substanţe de structură a pereţilor celulelor endospermului

dar şi a celor din înveliş. Hemicelulozele şi gumele au aceeaşi structură, dar greutăţi

moleculare diferite.

glucidele cu moleculă mică, zaharoza şi rafinoza sunt prezente în embrion, dar şi în stratul

aleuronic, iar în endosperm maltoza, fructoza şi glucoza servesc la nutriţia embrionului

inclusiv la începutul germinării.

substanţele cu azot pot varia foarte mult cu soiul şi cu condiţiile pedo-climatice de cultură ,

iar orzul pentru malţul berii blonde trebuie să conţină între 9-11,5% proteine.

Deşi din cantitatea de proteine dintr-un orz numai 1/3 trec în bere, ele au o foarte mare

influenţă asupra calităţii berii influenţând culoarea, plinătatea gustului, capacitatea de spumare,

caracteristicile spumei, aroma berii, şi stabilitatea ei coloidală.

Din totalul substanţelor cu azot din orz, 92% sunt proteine (glutenină 30%, prolamină 37%,

globuline 15% şi albumine 11%). Conţinutul substanţelor cu azot al orzului influenţează

randamentul în extract al viitorului malţ.

lipidele sunt prezente în orz, în special în stratul aleuronic şi în embrion, în cea mai mare

măsură ca trigliceride ale acizilor: stearic, oleic, linoleic, linolenic. Sunt insolubile în apă şi

se elimină cu borhotul. Lipidele hidrolizate la malţificare şi la brasaj servesc pentru nutriţia

embrionului şi a drojdiei. În cantitate mare are efect negativ asupra spumei berii şi

stabilităţii acesteia.

polifenolii sunt reprezentaţi de acizi fenolici simplii până la polifenoli înalt polimerizaţi.

Concentraţia în polifenoli creşte cu cât coaja este mai groasă.

substanţele minerale în proporţie de circa 35% sunt reprezentate de fosfaţi 25% de silicaţi

şi circa 20% de potasiu (exprimat ca oxid). Existenţa în proporţie foarte mare a fosfaţilor

este foarte importantă, desfăşurarea unor procese metabolice în fiziologia bobului la

germinare şi a drojdiei la fermentare fiind condiţionată de participarea fosfaţilor. Fosfaţii

formează cele mai importante sisteme tampon în mustul de bere.

orzul conţine cantităţi importante de vitamine (în mg/kg orz) vitamina B1, B2,colina,

vitamina B6, biotina, vitamina PP, acid folic, vitamina E, caroten. Sunt esenţiale pentru o

serie de procese metabolice de germinare şi la fermentarea mustului, sunt o sursă bogată

de vitamine pentru bere, mărindu-i valoarea nutritivă a acesteia.

2

1.2 Alegerea orzului pentru malţificare

Prima etapă a procesului de malţificare este selecţia orzului corespunzător.

Cele mai importante proprietăţi sunt:

orzul trebuie să germineze, altfel nu poate fi malţificat. De preferinţă toate boabele de orz

trebuie să germineze cu aceeaşi viteză.

orzul trebuie să conducă la un malţ care să furnizeze o mare cantitate de extract la

plămădire. Boabele mici, subţiri au o cantitate mare de coajă şi vor furniza puţin extract.Conţinutul

ridicat de proteină sau de betaglucani face greu atacabile granulele de amidon şi determină pierderi

de extract. Deci orzul destinat malţificării trebuie :

- să aibă dimensiuni mari (> 2.5 mm) şi o coajă subţire

- conţinut redus de proteină < 11.5 %

- conţinut redus de betaglucani

orzul destinat malţificării trebuie să-şi îmbogăţească echipamentul enzimatic, adică

germenele să fie intact şi să fie capabil să sintetizeze fitohormoni care să declanşeze producţia de

enzime

orzul nu trebuie să conţină produşi de contaminare (pesticide, produşi de metabolism ai

fungilor) care pot determina toxicitatea produsului final (berea) şi caracteristicile de calitate.

Principalele caracteristici ale orzului destinat malţificării sunt prezentate în tabele următoare:

Tab.1 Proprietăţi senzoriale ale orzului

Proprietăţi senzoriale Condiţii de admisibilitateAspectul bobului şi al învelişului Boabe mari, pline, rotunjite.

Înveliş subţire, cu încreţituri fine. Miros Specific, plăcut, proaspăt, caracteristic de paieCuloare şi strălucire Culoare galben deschis, de culoarea paiului, fără

pete sau vârfuri negre, cu suprafaţa bobului uniform strălucitoare

Tab.2 Proprietăţi fizice, chimice şi fiziologice

Proprietăţi fizice, chimice, şi fiziologice

Condiţii de admisibilitate

Aparatura şi metode

Masa a 1000 boabe, g, min. 42 Balanţă analiticăCorpuri străine, %, max. 3 Balanţă analiticăUmiditate, %, max. 14 EtuvăBoabe mai mari de 2,5 mm, %, min. 85 Site sortatoare Energie germinativă, %, min. 95 GerminatorViabilitate, %, min. 98 GerminatorConţinut în proteină, % s.u., max. 11,5 Aparat KjeldhalPuritate soi, %, min. 93 Vizual Infestare absent Vizual sau determinare

de metabiliţi(micotoxine) prin cromatografie pe

3

strat subtire sau HPLC

2. MALTUL

2.1 SCOPUL FABRICĂRII MALŢULUI

Prin malţ se înţelege un orz înmuiat, germinat şi apoi, uscat. Produsul încolţit rezultat se

numeşte malţ verde, iar după uscarea lui în uscătoare speciale, poartă denumirea de malţ.

Malţul este materia primă pentru industria berii, dar se poate folosi şi pentru industria

spirtului sub formă de lapte de slad, necesar pentru zaharificarea plămezilor.

2.2 SCHEMA TEHNOLOGICĂ DE FABRICARE A MALŢULUI

AER APĂ ORZ BRUT AERCALD ↓

Recepţia calitativă şi cantitativă ↓

Condiţionare (precurăţire, curăţire, sortare pe calităţi )

↓Depozitare

↓Înmuierea

↓Germinare

↓ORZ GERMINAT ( malţ verde )

↓Uscare

↓

Prăjire ( pentru malturi colorate)

↓Răcire şi degerminare

↓MALŢ FINIT

2.3 CONTROLUL PE FLUXUL TEHNOLOGIC DE OBTINERE A MALTULUI

Nr.cNr.c DenumireDenumire DurDur Condiţii şi efecte Condiţii şi efecte EchipameEchipame Control peControl pe AparaturaAparatura

4

rtrt operaţieoperaţie ataata nte nte fluxulfluxul tehnologic tehnologic

şi metode şi metode

1. Recepţie orz

- Asigurarea calitătii şi cantităţii de orz

1.Cântare CFR sau pod basculă

1.Recepţie cantitativă

1.Cântare CFR sau pod basculă

2.Conform tab.1 şi 2

2. Recepţie calitativă

2.Conform tab.1+ 2

2. Condiţionare orz la recoltare

- Precurătirea orzului în vederea depozitării ( asigurarea stocului tampon până la recolta următoare)

Separator Corpuri străine

Vizual şi prin determinare % corpuri străine

Reducerea umidităţii prin vânturare sau uscare cu aer cald pentru menţinerea caltăţii orzului depozitat

Uscător de orz

1. Temperatura aer cald (max 40 oC)2.Umiditate orz max 14%

1. Termometru 2. Etuva sau umidometru automat

3. Depozitare - Se depozitează în silozuri curate prevăzute cu sisteme de ventilaţie şi recirculare

Silozuri metalice sau din beton

3.1Temperatura

Termometru

3.2 Umiditatea aerului

Umidometru (higrometru)

3.3 Infestare Vizual 4. Condiţiona

re orz în vederea malţificării

- Precurăţire: îndepartarea impurităţilor mai mici şi mai mari decât bobul deorz:paie,buruieni,pământ, corpuri metalice

1.Tarar-aspirator 2.Separator magnetic

Determinare % corpuri străine

Vizual

Curăţire: îndepartarea impuritătilor: boabele altor cereale, neghină, boabe sparte , corpuri metalice metalice

1.Trior 2. Separator praf

Determinare % corpuri străine

Vizual

Sortare pe calităţi : separarea pe dimensiuni a boabelor pentru o germinaţie uniformă .Se malţifică numai orz cal. I+II

1.Sortatoare cu site plane2. Sortatoare cilindrice

Calitate I boabe cu d>2.8 mm

Site calibrate

Calitate IIboabe cu d=2.5-2.8 mmCalitate III boabe cu d=2.2-2.5 mmCalitate IV boabe cu d<2.2 mm

5. Depozitare Depozitare stoc tampon

Silozuri - -

6. Cântărire Masurarea cantitaţii de orz care se introduce în

Cântare automate

Masa de orz Verificare metrologică

5

procesul tehnologic de 5,10,20,50kg

contare

7. Inmuierea orzului

2 zile

1.Creşterea umiditaţii orzului de 12 % la 44-48% pentru stimularea germinării 2. Curăţirea boabelor de orz prin spălare

Vase de înmuiere

1.Temperatura apei 2. Continutul de oxigen 3.Umiditatea orzului

1. Termometre2.Oxigeno-metre3.Umidometre automate

8. Germinarea orzului

6-11 zile

1.Dezvoltarea rădăcinuţelor(radicelelor)şi plumulei 2.Sinteza fitohormonilor care declanşează producţia de enzime 3.Sinteza echipamentului enzimatic4.Modificarea structurii interne a endospermului sub acţiunea enzimelor (citoliza )5.Se obţine malţul verde

1.Germinarea pe arie 2.Germinarea pneumatică(cu tobe sau casete)

1. Procentul de boabe germinate 2. Temperatura grămezii 3. Temperatura aerului de condiţionare a instalaţiei4.Umiditatea aerului de condiţionare 5.Lungimea plumulei

1.vizual2.Termometru3.Termometru4. Higrometru 5. Vizual

9. Uscarea malţului verde

24-48 ore

1.Stoparea activitaţii fiziologice a germenului şi a modificărilor biochimice din bobul de orz 2.Reducerea umidităţii sub 5% pentru asigurarea conservabilităţii 3. Formarea compuşilor de gust şi de culoare 4. Obţinerea unor sortimente de malţuri colorate

Uscător malt

1.Diagrama de uscare 2.Umiditatea şi temperatura malţului3.Temperatura şi umiditatea aerului de uscare:sub grătar , în stratul de malţ , la ieşire din uscător4.Deditul aerului de uscare 5.Culoarea malţului

1.Termoînregistrator2.Umidometru automat şi termometru 3.Higrometru automat4.Debitmetru aer5.Vizual şi metode laborator: culorea de iod sau spectrofotometric

10. Condiţionare malţ

Min. 1 lună

1. Racirea malţului 2. Eliminarea radicelelor(rădăcinilor)3. Polisarea malţului4. Depozitare pentru

Masină de degerminat Masină de polisat Silozuri

Analiza finală a malţului conform standardelor în vigoare

Conform tab.3

6

maturare curate şi uscate

sau metodelor internaţionale(Analytica EBC)

2.4 ANALIZA MALTULUI

Malţul destinat fabricării berii este evaluat prin analize specifice descrise de diferite

organisme internaţionale. Metodele de analiză diferă de la ţară la ţară şi sunt funcţie de varietăţile

de orz, procesele tehnologice de malţificare şi de cerinţele şi specificaţiile fiecărei fabrici de bere.

La nivel internaţional standardele şi metodele următoarelor organisme sunt recunoscute şi

transpuse la nivel de standarde naţionale: European Brewery Convention(EBC), The American

Society of Brewing Chemnists (ASBC), The Middle European Brewing Analysis Commision (MEBAK)

sau Institut of Brewing (IOB).

Evaluarea malţului cuprinde:

• Evaluarea senzorială

• Evaluarea chimică şi fizico-chimică

2.4.1 Evaluarea senzorială

Evaluarea senzorială a malţului presupune evaluarea culorii, mirosului, gustului şi aromei,

evaluarea conţinutului de impurităţi.

Evaluarea senzoriala a malţului indică, în primul rând condiţiile sanitare pe care acesta

trebuie să le îndeplinească. Prelucrarea unui orz cu defecte senzoriale va conduce la o bere de

slabă calitate şi care poate constitui un pericol pentru sănătatea consumatorului.

Caracteristicile senzoriale ale malţului sunt: aspectul, mărimea şi uniformitatea

boabelor, culoarea, puritatea, mirosul, gustul, rezistenţa la spargere între dinţi .

Boabele de malţ trebuie să fie cât mai mari şi mai uniforme ceea ca denotă un randament

în extract cât mai ridicat.

Malţul blond trebuie să aibă o culoare gălbuie uniformă, asemănătoare cu cea a orzului.

Folosirea la înmuiere a unor ape cu conţinut ridicat de fier, dar şi o uscare la temperaturi prea

ridicate, influenţează nefavorabil culoarea malţului blond. Boabele de malţ trebuie să aibă un

miros caracteristic, plăcut, fără iz de mucegai.

Gustul trebuie să fie caracteristic şi plăcut. Prin spargerea bobului de malţ între dinţi

trebuie să se remarce la malţul blond un gust dulceag. Un malţ bine solubilizat se sfarmă uşor

între dinţi, putându-se verifica prin această probă dacă malţul este prea umed.

2.4.2 Evaluarea fizico-chimică

Indicii de calitate ai malţului,

7

după European Brewery Convention

Indicele de calitate UM Valoarea optimăPuritatea soiului % Min. 93Sortimentul (cal. I+II) % Min. 85Masa a 1000 de boabe g 28-36Greutatea hectolitrică kg 48-62Greutatea specifică g/cm3 1,10 malţ foarte bun

1,10-1,13 malţ bun1,13-1,18 malţ satisfacatorPeste 1,18 nesatisfacator

Boabe plutitoare % 30-35 malţ bine dezagregatFriabilitatea % Min. 70Boabe sticloase % Max. 5Lungimea acrospirei - ¾ din lungimea medie a

bobuluiUmiditatea % Max. 4,5Proteina totală % s.u. Max. 12Azot solubil % s.u. 0,55-0,75Azot formol mg/100g s.u. 180-200Azot aminic liber mg/100g s.u. Min. 150Cifra Kolbach % 35-45Fracţiuni Lundin: A

B C

%%%

251560

Cifra Hartong - 5Puterea diastatică 0WK 200-300Culoare must convenţional Unităţi EBC 2,5-4,5Culoare must după fierbere Unităţi EBC 5-6Vâscozitate must convenţional mPa.sec. 1,5-1,6pH-ul mustului convenţional Unităţi pH 5,0-6,0

În cadrul analizei chimice a malţului se determină umiditatea, randamentul de laborator

prin metoda convenţională, durata de zaharificare, culoarea malţului, conţinutul în proteine,

conţinutul în azot solubil.

Umiditatea malţului

Nu trebuie să depăşească valoarea limită de 5%, deoarece un malţ cu umiditate mai

ridicată îşi pierde din aromă, provoacă greutăţi la măcinare şi duce la obţinerea unor beri cu

însuşiri gustative şi stabilitate coloidală mai scăzută.

Randamentul de extract al malţului

Variază de obicei între 72-79% la malţul ca atare şi între 75-83% la substanţa uscată a

malţului. Se referă la procentul de endosperm care este transformat în timpul malţificării în

substanţe fermentescibile simple. Cu cât acest randament în extract este mai mare cu atât şi

randamentul fierberii va fi mai mare.

8

Randamentul în extract variază în funcţie de soiul de orz, condiţiile de cultivare, cât şi

parametrii folosiţi la germinare. Astfel, pentru obţinerea unui malţ cu randament ridicat în extract

se recomandă folosirea unor soiuri de orz cu înveliş fin, cu conţinut scăzut în proteine (10-10,5% la

s.u.), cu o masă ridicată a 1000 boabe.

Compoziţia chimică a malţului

În compoziţia malţului intră în cel mai mare procent carbohidraţii formaţi din celuloză

insolubilă, hemiceluloză solubilă, dextrine, amidon, şi zaharuri. Celuloza nu contribuie la extractul

fermentescibil sau la formarea aromelor din malţ. Hemiceluloza este constituent al pereţilor

celulari ai endospermului în care predomină ß-glucanii. Dextrinele sunt reziduuri nefermentabile

de amilopectină. Amidonul deţine o proporţie de 60-65% din greutatea malţului. şi se descompune

în maltoză, maltotrioză, dextrine cu masă moleculară mică şi glucoză. Glucoza este un

monozaharid care se găseşte în proporţie de 1-2% din glucidele găsite în endosperm. Maltoza este

un dizaharid format din două molecule de glucoză. Maltotrioza este singurul trizaharid important

din malţ, fiind fermentat mai greu de drojdii.

Malţul conţine cu 0,3-0,5% mai puţine proteine în comparaţie cu cele al orzului din care a

provenit. La fabricarea berilor blonde şi de export conţinutul în proteine a malţului nu trebuie să

depăşească 11,5% raportat la s.u.

Conţinutul în azot solubil – variază în mod normal între 600-700 mg N la 100 g s.u. din malţ

însă la prelucrarea orzului mai bogat în proteine poate atinge şi valori mai mari. Gradul de

solubilizare (cifra Kolbach) la malţurile blonde cu circa 10% proteine, prezintă valori normale de

38-43%. Pentru malţurile mai bogate în proteine se recomandă o cifră Kolbach mai scăzută. Pentru

realizarea unui grad de solubilizare a proteinelor corespunzător se recomandă folosirea unui grad

de înmuiere mai ridicat, o bună aerare şi eliminarea corespunzătoare a bioxidului de carbon.

Durata de zaharificare

Valorile normale pentru malţurile blonde sunt cuprinse între 10-15 min. Este posibil ca două

malţuri să prezinte aceiaşi durată de zaharificare în laborator, iar în producţie să existe diferenţe

apreciabile în ceea ce priveşte zaharificarea. Odată cu durata de zaharificare se determină şi

durata de filtrare a plămezii, care trebuie să nu depăşească 60 minute.

Culoarea malţului

Se determină în laborator cu ajutorul comparatorului EBC de culoare sau spectrofotometric

şi variază în funcţie de tipul de malţ astfel :

la malţurile blonde: 2,5-4 unităţi EBC

la malţurile de culoare medie (vieneze): 5-8 unităţi EBC

9

la malţurile brune: 9,5-21 unităţi EBC

Culoarea malţului ne dă indicaţii asupra culorii berii, ea depinde mult de soiul de orz, zona

de cultură, condiţiile de climă, procedeul de germinare şi uscare.

Vâscozitatea mustului

Ne arată în ce măsură hemicelulozele şi gumele au fost descompuse la produse cu masa

moleculară mai mică. Vâscozitatea mustului variază între 1,48-1,75 cP, considerându-se valori

normale 1,52-1,58 cP.

2.5 Tipuri de malţ

Malţul influenţează caracteristicile berii mai mult decât orice altă componentă. El va

determina culoarea, gustul şi mirosul berii.

Malţurile se împart în :

malţuri obişnuite

malţuri speciale

- deschise la culoare

- închise la culoare

malţuri caramel

malţuri prăjite

alte malţuri (grâu)

Malţurile obişnuite – malţ pilsner

Au cea mai mare putere enzimatică de conversie a amidonului. Totodată ele dau cel mai

bun randament de extracţie şi se pot combina cu celelalte tipuri de malţ pentru a îmbunătăţi

berea rezultată.

Malţurile speciale deschise la culoare – malţ Viena, malţ Munchen

Sunt uscate la temperaturi mai mari decât malţurile obişnuite şi imprimă o culoare şi o

aromă mai pronunţată berii. Activitatea enzimatică este mai scăzută decât la malţurile obişnuite.

Malţuri speciale închise la culoare – malţ maro, malţ maro-gălbui

10

Malţurile speciale închise la culoare au o activitate enzimatică redusă sau chiar inexistentă

datorită temperaturilor mari de uscare, de aceea ele nu pot fi folosite decât în combinaţie cu alte

tipuri de malţ. Unele tipuri de beri cum ar fi stout sau bock nu pot fi procesate fără adaos de

malţuri speciale închise la culoare.

Malţuri caramel – malţuri dextrinice

Sunt fabricate prin uscarea mai accentuată a malţului verde, zaharurile fiind caramelizate.

Culorile sunt diverse, de la malţuri mai slab colorate până la malţuri caramelizate complet. Se

folosesc datorită culorii, dar adaugă şi un gust deosebit berii. Pot de asemenea să controleze şi

spumarea berii.

Malţuri prăjite – malţ ciocolatiu, malţ negru

Malţul ciocolatiu nu este prăjit un timp la fel de îndelungat ca şi cel negru de aceea el mai

păstrează unele arome. Nu conţine enzime şi se foloseşte doar în combinaţie cu alte tipuri de malţ

la fabricarea berilor porter şi stout.

Malţul negru se fabrică prin prăjirea la temperaturi foarte ridicate. Enzimele şi aromele de

orice fel sunt absente. Se foloseşte pentru a da un gust amărui berii, altul decât cel dat de răşinile

din hamei.

Alte malţuri – malţ din grâu

Se foloseşte pentru procesarea berilor din grâu. Se poate utiliza şi în combinaţie cu maţuri

pe bază de orz deoarece contribuie la aroma şi la stabilitatea berii. Conţinutul mai mare de

proteine poate fi un dezavantaj datorită tulburelii pe care o poate provoca la fierberea mustului cu

hamei.

3. ÎNLOCUITORI DE MALŢ

Prin înlocuitori de malţ se înţeleg produsele cu conţinut ridicat de glucide, produse care au

un echipament enzimatic redus sau sunt lipsite de echipament.

Folosirea de înlocuitori prezintă avantaje în privinţa stabilităţii şi clarităţii berii. Deoarece

nu participă cu material proteic semnificativ, înlocuitorii ajută la stabilitatea coloidală a berii.

Înlocuitorii pot fi folosiţi pentru a regla fermentabilitatea mustului. Mulţi berari adaugă

zaharuri sau siropuri direct în cazanul de fierbere pentru a regla fermentabilitatea.

Înlocuitorii sunt utilizaţi şi pentru contribuţia lor la aromă. De exemplu, orezul nu influenţează

aroma, pe când porumbul imprimă o aromă puternică, iar grâul o aromă de sec. Modifică şi

procentul de carbohidraţi şi azot din must modificând spectrul de produşi secundari (esteri şi

alcooli superiori).

11

Se folosesc şi pentru modificarea culorii, fie spre o nuanţă mai închisă fie spre una mai

deschisă. De exemplu orezul se foloseşte pentru a diminua culoarea.

Printre avantajele folosirii de înlocuitori se mai numără şi stabilitatea spumei, capacitate de

producţie mai mare, cheltuieli reduse de exploatare, cicluri de brasaj mai scurte.

Micile dezavantaje constau în imposibilitatea de a furniza cantitatea de azot necesară

creşterii drojdiilor, dacă se foloseşte o cantitate prea mare de înlocuitori.

Procentul de înlocuitori de malţ folosiţi variază de la 10-30% în Europa, 40-50% în Statele

Unite şi până la 50-75% în unele ţări din Africa. În Germania nu se foloseşte decât malţ la

obţinerea berii datorită „Legii germane a purităţii berii”, care interzice folosirea de înlocuitori.

3.1 Tipuri de înlocuitori

Există o mare varietate de produse care pot fi utilizate ca înlocuitori. Înlocuitorii se pot

clasifica după starea lor (solizi şi lichizi) şi după gradul de prelucrare (cereale nemalţificate,

produse rafinate, siropuri etc.).

Înlocuitori solizi – din această categorie fac parte cereale nemalţificate (porumb, orez, orz,

sorg, grâu), cereale prelucrate hidrotermic (cereale expandate, fulgi de cereale, cereale

micronizate), produse rafinate (amidon de porumb , de grâu).

Înlocuitori lichizi – sunt siropuri de glucide, cum ar fi zahăr invertit, sirop de zahăr, siropuri

din cereale negerminate (porumb, orz, grâu) şi siropuri din malţ verde sau din malţ uscat.

Compoziţia chimică a unora dintre cei mai utilizaţi înlocuitori solizi este dată în următorul tabel:

Compusul Grişuri din

porumb

Amidon de

porumb

Brizură de orez Grişuri de

sorgApă , % 12 - 14 12 – 13 12 – 13 11 – 13

Extract ,% din s.u. 87 – 91 101 – 103 93 – 95 91 – 93Proteine ,% din s.u. 7 – 9 0,04 8 – 9 10 – 11Lipide ,% din s.u. < 1 0,05 0,05 0,07Temperatura de

gelificare a

amidonului PC

65 - 75 62 - 70 65 - 80 68 - 76

Cei mai utilizaţi înlocuitori solizi sunt porumbul, orezul şi orzul. Înlocuitorii lichizi , care

conţin glucide fermentescibile se pot utiliza în special pentru creşterea capacităţii de producţie.

Compoziţia chimică a înlocuitorilor lichizi este dată în tabelul următor:

Înlocuitorul Extract Glucoză Fructoză Zaharoză Maltoză+

Maltotrioz

ă

Glucide

nefermentescibile

Zahăr solid 102 0 0 100 0 0

12

Zahăr

invertit

84 50 50 0 0 0

Sirop de

porumb

HG (cu

conţinut

ridicat de

glucoză)

82 43 0 0 37 20

Sirop de

porumb HM

(cu conţinut

ridicat de

maltoză)

82 3 0 0 42 25

3.1.1 Înlocuitori solizi

Porumbul

Este cel mai folosit deoarece conţine în mare parte aceeaşi produşi fermentescibili şi

dextrine similari cu cei din malţ. Se foloseşte cu succes pentru avantajele pe care le aduce, adică

reducerea cantităţii de proteine şi taninuri din must. Poate imprima un gust de porumb unor beri

mai slabe ca aromă, de aceea se foloseşte pentru îndulcirea berilor negre. Unii berari susţin că un

procent de porumb de 10-20% ajută la stabilizarea aromei berii.

Orezul

Este a doua cereală utilizată în Statele Unite pentru producţia de beri slab colorate.

Avantajele folosirii orezului constau în nemodificarea gustului original al berii şi datorită

conţinutului mai mic de lipide decât a porumbului. Dezavantajul constă în nevoia de folosire încă

unui vas de fierbere deoarece temperatura de gelatinizare a amidonului din orez este mult prea

ridicată.

Orzul

Se poate folosi într-o proporţie teoretică de 50%, dar de obicei se folosesc procente de 10-

15%. O cantitate prea mare de orz nemalţificat poate duce la o cantitate insuficientă de enzime

necesare degradării amidonului, proteinelor şi ß-glucanilor. Aceste probleme pot fi remediate prin

adăugarea de enzime.

Grâul

Grâul nemalţificat se foloseşte pentru a îmbunătăţii stabilitatea spumei. Totodată berile

produse cu adaos de grâu nemalţificat au un gust plăcut. Temperatura de gelatinizare variază de

la 52 la 64°C.

3.1.2 Înlocuitori lichizi

13

Englezii sunt recunoscuţi pentru folosirea siropurilor şi zaharurilor, care sunt folosite în

principal pentru reducerea conţinutului de azot total. Nivelul mai scăzut de proteine duce la

perioade de fermentare mai scurte, şi filtrări mai bune. Alte avantaje sunt :

procentul de carbohidraţi poate fi controlat uşor;

asigură un timp de fierbere mai scurt şi măresc capacitatea de procesare;

se manipulează uşor;

nu necesită utilaje suplimentare ca în cazul înlocuitorilor solizi;

se pot adăuga direct în cazanul de fierbere fără a mai suferi alte modificări.

Siropurile

Cele mai folosite siropuri la brasaj sunt cele pe bază de zaharoză şi pe bază

de amidon. Siropurile bazate pe zaharoză sunt rafinate din sfeclă sau trestie de zahăr. Cele pe

bază de amidon sunt produse din cereale prin hidroliză cu ajutorul enzimelor.

În ultimii ani s-au făcut progrese privind fabricarea siropului de amidon. Acestea mai sunt

cunoscute şi sub numele de „sirop de glucoză”. Această denumire este puţin greşită deoarece

siropul de amidon are în componenţă mai multe zaharuri.

3.1.3 Alţi înlocuitori

Dextroza

Este cunoscută şi sub denumire de zahăr de porumb şi se găseşte sub formă de pulbere

cristalină. Se adaugă direct în cazanul de fierbere.

Zaharoza

Se folosesc diferite tipuri de produse ce conţin zaharoză. Zahărul este utilizat mai puţin, în

schimb se foloseşte zahărul granulat, produs ce rezultă la terminarea rafinării. Se poate adăuga

direct în cazan, dar de obicei se dizolvă înainte de adăugare.

Maltodextrine

Reprezintă cea mai complexă fracţiune rezultată în urma conversiei amidonului. Nu are

gust, este gumoasă şi greu de dizolvat. Adăugată în must măreşte vâscozitatea acestuia.

Caramelul

Se foloseşte în special ca agent de aromă şi culoare. Se poate adăuga în cazanul de

fierbere pentru a modifica uşor culoarea berii.

4. HAMEIUL

Este o materie primă utilizată la fabricarea berii în vederea conferirii gustului amar plăcut şi

a aromei caracteristice de hamei. La fabricarea berii se foloseşte, din planta de hamei, numai

inflorescenţa femelă, conul de hamei, care conţine substanţe specifice, substanţe amare şi uleiuri

eterice. Utilizarea hameiului la fabricarea berii creşte stabilitatea biologică şi fizico-chimică a berii,

îmbunătăţeşte stabilitatea spumei berii şi contribuie la limpezirea naturală a berii în decursul

procesului tehnologic.

14

Conurile de hamei se recoltează la maturitatea tehnologică şi au o umiditate de 75-80% şi pentru

a putea fi depozitate pe durata unui an, până la noua recoltă, ele se usucă, reducându-se

umiditatea la 8-12%.

Hameiul uscat se presează, cu ajutorul preselor hidraulice, în baloturi de 80-150 kg, în

acest mod micşorându-se volumul ocupat şi evacuând din masa de conuri cea mai mare parte din

aer, mărind în acest fel durata de păstrare a hameiului. Baloturile de hamei sunt ambalate în

ţesătură din fibre de iută sau sintetice.

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

Compusul Raportat la hamei uscat Raportat la substanţa

uscată a hameiuluiApă 10-12

Răşini totale 12-21 14-23Uleiuri eterice 0,5-2,5 0,6-2,8

Hidraţi de carbon 4-9 4,5-10Proteine 11,5-20 13-22Celuloză 10-17 11-19Polifenoli 4-14 4,5-16

Substanţe minerale 7-11 8-12Lipide şi săruri Până la 3 Până la 3,4

Acizi graşi 0,05-0,2 0,06-0,22

În compoziţia conului intră substanţe comune vegetalelor şi substanţe specifice plantei de

hamei, concentrate în granula de lupulină şi anume răşinile amare şi uleiurile eterice, substanţe

care dau valoarea tehnologică a conurilor.

4.1 Soiuri de hamei

Deşi numai o specie de hamei (Humulus Lupulus) se foloseşte în industria berii, mai există

şi alte varietăţi în cadrul acestei specii. Soiurile se pot împărţi în două clase :

soiuri amare

soiuri aromate

Soiurile amare dau un gust amar berii datorită conţinutului ridicat de α-acizi(acizi amari).

Soiurile aromate au un conţinut mediu sau mic de α-acizi şi dau berii un gust aromat. De obicei

soiurile amare se adaugă la începutul fierberii, iar cele de aromate la final.

Pot exista şi soiuri combinate cu un conţinut ridicat de α-acizi şi o aromă plăcută.

Conuri de hamei

Se folosesc din ce în ce mai rar, dar unii berari susţin că în acest fel se obţine o aromă mai

puternică. Aceştia cred că produsele derivate din hamei conferă berii o aromă inacceptabilă.

15

Produse din hamei

Pe lângă conuri, la fabricarea berii se mai utilizează şi alte produse, derivate din hamei.

Acestea sunt :

produse din hamei neizomerizate

produse din hamei izomerizate

extracte de uleiuri volatile

Cele mai folosite sunt pelleţii şi extractele. Acestea prezintă avantajul compoziţiei chimice

mai rezistente în timp şi spaţiului mai mic pe care îl ocupă la depozitare.

Produsele din hamei neizomerizate

α-acizii nu suferă nici o modificare în timpul procesării produselor neizomerizate. În aceste

condiţii produsele respective pot fi adăugate doar în timpul fierberii mustului. Aceste produse

sunt :

pulbere de hamei

pelleţi de hamei care se obţin în urma măcinării cu mori cu ciocănele şi condiţionării sub

formă peletizată

extractele de hamei sunt folosite datorită conţinutului uniform de α-acizi, care determină o

consistenţă a valorii amare din bere.

Avantajele folosirii produselor de hamei sunt: utilizarea mai eficientă a hameiului, stabilitate pe

termen lung şi formare de trub redusă. Totodată şi costul de transport, depozitare şi manipulare s-

au redus.

Produsele din hamei izomerizate

În produsele izomerizate α-acizii au fost izomerizaţi la izo-α-acizi în timpul procesării. Astfel

acest gen de produse poate fi adăugat nu doar în timpul fierberii ci şi în faza de maturare.

Produsele incluse în această categorie sunt :

pelleţi de hamei izomerizaţi au avantajul intensificării folosirii substanţelor amare din

hamei. Pot fi adăugaţi în orice moment al procesului de fierbere, în consecinţă adăugarea

târzie a soiurilor de hamei de aromă izomerizate optimizează utilizarea α-acizilor.

extractele de hamei izomerizate reprezintă cea mai nouă tehnologie în dezvoltarea

produselor din hamei. Avantajele constau în creşterea gradului de utilizare a substanţelor

din hamei, amăreala uniformă, reducerea pierderilor de must. Cu toate că aceste produse

au un preţ mai mare de achiziţionare se pot face economii însemnate în urma folosirii lor.

Extracte de uleiuri volatile

16

Uleiurile din hamei au o culoare verde-gălbuie şi se găsesc pe piaţă de mai mulţi ani. Se

adaugă la sfârşitul fierberii sau se folosesc pentru hameierea la fermentare sau maturare. Nu este

recomandată adăugarea în berea filtrată deoarece poate impregna berii un gust de hamei crud, de

tutun sau de iarbă.

Uleiurile pot fi fabricate dintr-un soi sau din mai multe soiuri amestecate. Dezavantajul uleiului

amestecat este că nu are o aromă specifică unui anumit soi.

Produsele folosite în prezent sunt destinate hameierii la fermentare sau maturare.

4.2. Evaluarea hameiului

Evaluarea hameiului se face senzorial şi prin determinarea substanţelor amare. În analiza

senzorială a conurilor de hamei se utilizează metodele standard ale ″ European Hop Producers

Commision″ , metode care evaluează prin puncte următoarele însuşiri ale hameiului:

puritatea probei

gradul de uscare

culoarea şi luciul

forma conului

lupulina

aroma

dăunători, seminţe

4.1 Controlul conţinutului de acizi amari (α-acizi) din hamei

Controlul coţinutului de substanţe amare din care cei mai reprezentativi sunt α – cizi se realizează

prin extracţie cu ajutorul unor solvenţi (toluen, metanol şi titrare conductometrică a extractului

obţinut. Metoda cea mai precisă exte însă extracţia substanţelor amare şi determinarea

concentraţie prin metoda HPLC.

5. APA

Este o materie primă principală, care, pe lângă malţ, influenţează calitatea berii. În

fabricarea berii apa intră în cea mai mare proporţie în compoziţia produsului, dar este într-un mod

sau altul utilizată în fiecare dintre operaţiile proceselor tehnologice de obţinere a malţului şi a

berii. Consumul de apă pentru obţinerea a 1 hl de bere variază între 8,5 şi 13,5 hl, în funcţie de

mărimea fabricii, dotarea tehnică, tehnologia utilizată şi gradul de reutilizare al apei. Apa folosită

în industria berii trebuie să fie potabilă.

5.1 Duritatea apei

Apa conţine în medie 500 mg/l săruri, în mare parte disociate. Sărurile şi ionii din apă, din

punct de vedere al fabricaţiei berii, se împart în inactivi (NaCl,KCl,Na2SO4 şi K2SO4) şi activi, care

17

sunt acele săruri sau ioni care interacţionează cu sărurile aduse de malţ şi influenţează în acest

mod pH-ul plămezii şi al mustului.

Totalitatea sărurilor de calciu şi de magneziu din apă formează duritatea totală,

exprimată în grade de duritate:

1°duritate = 10 mg CaO/l apă

Cele mai importante procese biochimice şi fizico-chimice care au loc în timpul obţinerii berii

sunt influenţate de modificări ale pH-ului, majoritatea acestor procese necesitând un pH mai

scăzut. Astfel, prin realizarea unui anumit pH în plămadă şi în must este influenţată activitatea

enzimelor la brasaj, extragerea substanţelor polifenolice din malţ, solubilizarea substanţelor amare

din hamei, formarea trubului la fierbere, etc. Prin influenţa pe care o au ionii şi sărurile din apă

asupra însuşirilor senzoriale ale berii, apa contribuie în mare măsură la definirea tipului de bere.

5.2 Tratarea apei

În trecut berăriile erau aşezate lângă surse de apă cu caracteristici minerale diferite. Astfel

procesul tehnologic trebuia adaptat acestor caracteristici ale apei. Tratarea apei presupunea

adăugarea de săruri de calciu în apa de brasaj sau în must, pentru a precipita ionii de bicarbonaţi

şi a reduce alcalinitatea.

În prezent se poate determina compoziţia minerală a apei şi ajusta în aşa fel încât să

corespundă pentru fabricarea diferitor sortimente.

Metodele de tratare a apei prevăd :

reducerea pH-ului

ajustarea durităţii

declorinarea

eliminarea impurităţilor

controlul microbiologic

6. DROJDIA DE BERE

Drojdiile sunt microorganisme unicelulare cu dimensiuni cuprinse între 4-8 µm, care se

înmulţesc prin înmugurire. Drojdiile sunt agenţi specifici fermentaţiei alcoolice.

6.1 Clasificarea drojdiilor de bere folosite în industria berii.

Drojdiile utilizate ca şi culturi la obţinerea diferitelor tipuri de bere aparţin familiei

Endomycetaceae, subfamiliei Saccharomycoidae, tribului Saccharomycetae şi genului

Saccharomyces.

Drojdiile din genul Saccharomyces se deosebesc între ele în funcţie de: temperatura la care

fermentează, forma lor, puterea de fermentaţie, aspectul celulelor în lichide şi modul de floculare.

18

După modul de fermentare :

Drojdii de fermentaţie superioară – se folosesc la o temperatură cuprinsă între 10-25°C deşi

unele tulpini nu fermentează sub 12°C. Produc prin fermentare o bere cu un conţinut relativ

mare de esteri, fapt ce poate fi considerat ca un caracter distinctiv al berilor de fermentaţie

superioară.

Drojdii de fermentaţie inferioară – se folosesc la o temperatură de 7-15°C. La aceste

temperaturi, drojdiile au tendinţa de a sedimenta pe fundul vasului. Aroma finală a beri va

depinde în mare măsură de tipul de drojdie folosit şi de temperatura de fermentare.

După puterea de fermentare, se deosebesc următoarele tipuri de drojdii:

tip Saaz cu putere mică de fermentare, fermentează maltoza şi se depun uşor

tip Frahberg cu putere medie de fermentare, fermentează şi dextrinele

tip Lagos cu putere mare de fermentare, atacă şi dextrinele mai complexe

Drojdiile din genul Bretanomyces formează un pseudomiceliu şi cuprind specii care se

folosesc la fabricarea unor beri specifice ca berea Lambic (belgiană) şi Porter (englezească).

6.2 Ciclul de viaţă al drojdiilor

Începe odată cu însămânţarea mustului. Cele patru faze sunt :

Perioada de lag

Faza de creştere

Faza de fermentare

Faza de sedimentare

Perioada de lag este caracterizată prin multiplicarea celulelor de drojdie. pH-ul scade

datorită consumării fosfaţilor şi scăderea cantităţii de oxigen. Glicogenul şi carbohidraţii sunt

esenţiali pentru activitatea celulelor, deoarece zaharurile din must nu sunt asimilate în fazele

incipiente ale perioadei de lag. Glicogenul este descompus în glucoză, care este utilizat de celulele

de drojdie. Cantităţile mici de glicogen pot produce diacetil în exces şi astfel timpul de fermentare

creşte.

Faza de creştere cunoscută şi sub denumirea de fază de respiraţie începe odată ce drojdia

a acumulat suficiente substanţe de rezervă. Această fază se observă datorită eliberării de dioxid

de carbon. pH-ul scade datorită utilizării de către drojdii a oxigenului din must.

Faza de fermentare începe după ce rezervele de oxigen au fost consumate. Fermentarea

este un proces anaerob. De fapt orice rămăşiţă de oxigen este antrenată de dioxidul de carbon

care se degajă. În această fază scade densitatea mustului şi se acumulează dioxidul de carbon,

etanolul şi aromele din bere. Drojdiile sunt în suspensie în masa de must permiţând un contact

mai bun cu substanţele fermentescibile. Cele mai multe tulpini de drojdie rămân în suspensie 3-7

zile până la sedimentare.

Faza de sedimentare este faza în care drojdiile floculează şi sedimentează.

19

6.3 Produşi secundari de metabolism ai drojdiei

Aceste produse secundare de fermentaţie dau aroma specifică berii. Cele mai importante

produse secundare sunt :

Esterii – sunt consideraţi cei mai importanţi produşi de aromă

Diacetilul

Aldehide

Compuşi volatili ai sulfului

Alcooli superiori

Acizi organici

Acizi graşi

Compuşi cu azot

Drojdiile care floculează mai greu produc mai mulţi compuşi volatili decât cele ce floculează

uşor. Drojdiile de fermentaţie inferioară produc mai mulţi acizi graşi şi compuşi cu sulf decât cele

de fermentaţie superioară.

20