3.2 Proizvodnji proces priprave piva
3.2.1 Priprava sladu
Večina večjih pivovarn ječmenovega sladu ne pripravlja sama, temveč ga kupijo od podjetij, ki se s tem ukvarjajo. Postopek priprave ječmenovega sladu, ki je shematsko prikazan na Sliki 1, se deli na več osnovnih korakov:
1. pranje oz. čiščenje ječmena, 2. namakanje,
3. kaljenje,
4. sušenje (in praženje pri pripravi temnih piv).
Slika 1: Shematski prikaz priprave sladu[3]
Vita Mihelič Proizvodnja piva ter določanje reoloških lastnosti in parametrov kakovosti piva
7
Pranje oziroma čiščenje ječmena
Pred namakanjem se zrna ječmena očistijo, stehtajo in razvrstijo. Zrna se glede na njihovo velikost ločijo v tri kategorije. Takšno razvrščanje je potrebno, saj imajo manjša zrnca višjo vsebnost beljakovin, poleg tega je vnos vode v manjša zrna hitrejši. Z izvedbo faze pranja in razvrščanja ječmena se zagotovijo ustrezne fiziološke lastnosti ječmena. [1]
Namakanje
Prva funkcija namakanja je povečanje vlage iz 12% na več kot 40%, kar je nujno potrebno za začetek kaljenja. Druga funkcija namakanja je odstranitev inhibitorjev kaljenja ter raznih plavajočih delcev. [1]
Pri namakanju se porabi od 2 do 3,5 m3 pitne vode na tono ječmena. Količina porabljene vode je odvisna od kvalitete ječmena, temperature (12 in 18°C), časa namakanja in dotoka kisika. Več kot 40% vlažnost se doseže po 24 urah namakanja. Na zrnih se poleg spremembe volumna opazijo še druge vizualne spremembe in znaki kaljenja, kot je na primer majhna bela korenina, ki izhaja iz jedra.[1]
Po pojavu prvih znakov kaljenja se zrna prenese v tla kalitvenih posod na globino 25 cm.
V kalitvenih posodah zrna kalijo 5 do 8 dni, odvisno od tega, kakšna stopnja spremembe zrn je potrebna.[1]
Kaljenje
S kaljenjem se ustvari modificiran zeleni slad za praženje. Gre za nadzorovano razgradnjo celičnih sten in jedra ječmenovih zrn. Pri kaljenju je potrebno zagotoviti optimalne količine hidrolitičnih encimov in čim manjšo izgubo ekstrakta.[3]
Dotok vode v zrno spodbuja dihanje ogljikovih hidratov kalčka (zarodka), ki tako dobi potrebno energijo za rast. S porabo ogljikovih hidratov se proizvajajo hormoni giberelini.
Le-ti spodbujajo alevronske celice k proizvajanju različnih encimov, ki pri kaljenju povzročajo modifikacijo ječmena. Med kaljenjem se β-glukani, proteini in nekaj škroba razgradijo v topne produkte z manjšo molekulsko maso.[1]
Na učinkovitost kaljenja vplivajo čas kalitve, razmerje med kisikom in ogljikovim dioksidom, maksimalna stopnja namakanja, saj mora za hitrejši razvoj zrn in encimov vlažnost znašati od 42 do 48%. Učinkovitost kaljenja je s padanjem temperature od začetka do konca kaljenja boljša, zato večina temperaturnih programov kaljenja ni izotermnih. Z dodajanjem giberelinske kisline se poveča aktivnost encimov, kar spodbudi
Vita Mihelič Proizvodnja piva ter določanje reoloških lastnosti in parametrov kakovosti piva
8
zrna k razvoju in tako k večji učinkovitosti kaljenja. Proces kaljenja je potrebno skrbno nadzorovati, da ne pride do prevelikih sprememb zrn in s tem do nastanka novih rastlin.[1][3]
Sušenje (žganje)
Zeleni slad se nato prenese v peč z dnom, skozi katerega prehajajo velike količine zraka in ga na tak način posušijo. Znane so različne vrste peči, med modernejšimi je najbolj pogosta visoko zmogljiva peč s sistemi za obnovitev toplote.[3]
Namen sušenja je prekinitev razvoja in rasti rastline, zmanjšati vsebnost vlage na raven, primerno za shranjevanje žita, ohranitev encimskih kompleksov, razvoj okusa in arome.[3]
Proces sušenja se upravlja z uravnavanjem temperature svežega zraka ter z zmogljivostjo ventilatorjev. Pri ogrevanju je potrebna dodatna previdnost, saj vlažna toplota poškoduje encime in s tem strjuje slad. Glede na željeno kakovost slada se izbere začetna temperatura zraka, ki se za pred-sušenje zelenega malta začne pri 50°C in konča pri 65°C.[3]
Toplota povzroča nastanek visoko obarvanih snovi (Maillardova reakcija) in karamelizacijo. Z omenjenima kemijskima procesoma pride do oblikovanja komponent, ki dajejo okus in barvo. Karamelizacija sladkorjev povzroča nastanek rumeno-rjavih polimerov in prijetno aromo aktivnih furanov, izomaltolov in maltolov. Pri Maillardovi reakciji gre za kompleksno množico reakcij, ki se začnejo s sladkorji, α-aminokislinami, amini in peptidi. Produkti teh reakcij so reduktoni in rjavi pigmenti (močni antioksidanti), Streckerjevi aldehidi, dušikovi heterocikli in melanoidi.[1]
Najpomembnejši produkti Maillardove reakcije so melanoidi, saj imajo največji vpliv na barvo, okus, aromo, pH in stabilnost piva. Pri reakciji se prekurzor S-metilmetionin pretvori v dimetilsulfida (DMS). Redukcija DMS prekurzorja bolje poteka pri višjih temperaturah, ki prav tako povečajo vsebnost tiobarbiturske kisline (TBN), vendar pa se pri višjih temperaturah lahko inhibirajo nekateri encimi.[3]
Stopnja obarvanosti se oceni z optično spektrometrijo ali kolorimetrijo. Izraža se z lestvico, ki jo je oblikovalo ameriško društvo pivovarskih kemikov (The American Society of Brewing Chemists) ali z lestvico evropske pivovarske konvencije (European Brewing Convention (EBC)). Temnejši slad ima večjo vsebnost melanoidov.[1]
Vita Mihelič Proizvodnja piva ter določanje reoloških lastnosti in parametrov kakovosti piva
9
Reaktanti za Maillardovo reakcijo so proizvedeni z nadaljnjo hidrolizo. Nasprotno velja za svetli slad, kjer se je pretirani hidrolizi potrebno izogniti. Svetli slad, kot je na primer Pilsner, ima barvo okoli 3 enote EBC.[3]
Po sušenju je slad potrebno ohladiti in očistiti. Odstranijo se korenine, saj v nadaljnjem postopku niso potrebne in bi lahko povzročile nenadzorovan vnos vode v slad. Za preprečitev prekomernega vnosa vode se slad za 2 tedna shrani v hladen in suh prostor z namenom regeneracije encimskih sposobnosti.[3]
Iz 1 tone ječmena se lahko proizvede približno 800 kg ječmenovega sladu. Izguba se imenuje izguba sladu ter je sestavljena iz izgub pri posameznih stopnjah proizvodnje.
Največji del izgub nastane zaradi spreminjanja vsebnosti vode v ječmenu, kjer je vode med 12% in 14%, medtem ko po sušenju ter shranjevanju znaša vsebnost vode v sladu 4-5%, kar je prikazano v Tabeli 2. Iz Tabele 2 je prav tako razvidna sprememba suhe teže, ki pa je posledica namakanja, dihanja in rasti korenin.[3]
Tabela 2: Sprememba volumna in mase med pripravo sladu[3]
Vsebnost vlage w[%] Volumen [hL] Masa [kg]
Pivovarski slad 14 100 100
Namočen slad 41 145 145
Zelen slad 48 220 147
Sušen slad 3,5 118 79
Shranjen slad 4,7 120 80