Artykuł na Medal

Biochemia piwa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Biochemia piwa obejmuje przemiany chemiczne w produkcji i starzeniu się piwa, przebiegające z udziałem enzymów wytworzonych przez organizmy. Szczególne znaczenie w tych przemianach ma działalność drożdży piwowarskich oraz enzymy słodu.

Polifenole – organiczne związki chemiczne z grupy fenoli, zawierające przynajmniej dwie grupy hydroksylowe przyłączone do pierścienia aromatycznego. Polifenole występują naturalnie w roślinach. Wiele z nich wykazuje silne działanie przeciwutleniające i zmniejsza szansę wystąpienia chorób układu krwionośnego i raka. Polifenole dzielą się na hydrolizowalne taniny (estry kwasu galusowego i sacharydów) oraz fenylopropanoidy, takie jak flawonoidy i ligniny. Największą i najlepiej poznaną grupą związków polifenolowych są flawonoidy.Twardość niewęglanowa, zwana też trwałą to rodzaj twardości wody, która jest wywoływana głównie przez sole wapnia i magnezu. Najczęściej są to siarczany dające trudny do usunięcia kamień gipsowy (np. CaSO4) oraz chlorki. Sole te mogą być naturalnie obecne w wodzie jak i powstawać wtórnie, np. w trakcie jej gotowania.

W artykule przedstawiono związki chemiczne wpływające na cechy sensoryczne współczesnego piwa oraz biochemiczne aspekty ich przemian.

W piwie występuje ponad 800 związków, które tworzą jego smak i aromat. Podstawowymi składnikami piwa są woda, etanol oraz węglowodany. Wiele substancji silnie wpływających na cechy sensoryczne piwa występuje jedynie w śladowych ilościach. Mają one jednak kluczowe znaczenie dla jego ogólnej jakości z powodu niskich progów wyczuwalności. Związki te wykazują również liczne interakcje między sobą. Można wyróżnić efekt synergistyczny, kiedy jeden związek wzmaga percepcję drugiego, oraz antagonistyczny, kiedy jeden związek zmniejsza percepcję drugiego. Złożoność składu piwa, liczne interakcje oraz znaczenie nawet subtelnych różnic w stężeniu różnych związków powoduje spore trudności w uzyskaniu założonego profilu sensorycznego gotowego piwa.

Jęczmień (Hordeum L.) – rodzaj zbóż z rodziny wiechlinowatych. W zależności od podziału wyróżnia się od 20 do 25 gatunków tego rodzaju traw jednorocznych lub trwałych. Pochodzi ze stref umiarkowanych półkuli północnej. Gatunkiem typowym jest Hordeum vulgare L.. 17 października 2012 r. tygodnik Nature poinformował, że brytyjscy naukowcy rozszyfrowali genom jęczmienia.Węgiel aktywny (aktywowany) – substancja składająca się głównie z węgla pierwiastkowego w formie bezpostaciowej (sadza), częściowo w postaci drobnokrystalicznego grafitu (poza węglem zawiera zwykle popiół, głównie tlenki metali alkalicznych i krzemionkę). Charakteryzuje się bardzo dużą powierzchnią w przeliczeniu na jednostkę masy (500÷2500 m²/g - dla porównania powierzchnia kortu tenisowego wynosi około 260 m²), dzięki czemu jest doskonałym adsorbentem wielu związków chemicznych.

Spis treści

  • 1 Rys historyczny
  • 1.1 Historyczne dodatki roślinne
  • 1.2 Drożdże
  • 1.3 Istotne odkrycia naukowe
  • 2 Woda
  • 2.1 Sole rozpuszczone w wodzie
  • 2.2 Stabilność mikrobiologiczna
  • 3 Reakcje enzymatyczne podczas zacierania
  • 3.1 Węglowodany
  • 3.1.1 Rozkład skrobi
  • 3.1.2 Węglowodany po procesie zacierania
  • 3.2 β-Glukany i arabinoksylany
  • 3.3 Białka
  • 3.4 Warunki zacierania
  • 3.5 High gravity brewing
  • 4 Związki karbonylowe
  • 4.1 Aldehyd octowy
  • 4.1.1 Powstawanie aldehydu octowego
  • 4.1.2 Rola aldehydu octowego w starzeniu się piwa
  • 4.2 Diketony wicynalne
  • 4.2.1 Powstawanie diacetylu i 2,3-pentanodionu
  • 4.2.2 Redukcja diketonów wicynalnych
  • 4.3 Inne związki karbonylowe
  • 5 Alkohole i estry
  • 5.1 Etanol
  • 5.2 Alkohole wyższe
  • 5.3 Estry
  • 6 Związki fenolowe
  • 6.1 Przemiany kwasów hydroksycynamonowych
  • 6.2 Właściwości przeciwutleniajace związków fenolowych w piwie
  • 6.3 Tworzenie osadów i zmętnień przez związki fenolowe
  • 6.4 Właściwości ściągające związków fenolowych
  • 7 Lipidy
  • 8 Substancje pochodzenia chmielowego
  • 8.1 Substancje goryczkowe
  • 8.2 Olejki eteryczne
  • 9 Związki siarkowe
  • 9.1 Dwutlenek siarki
  • 9.2 Siarkowodór
  • 9.3 Siarczek dimetylu
  • 9.4 Tiole
  • 10 Przypisy
  • 11 Bibliografia
  • Rys historyczny[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: Historia piwa.

    Z historycznego punktu widzenia piwo to fermentowany napój wytworzony ze zbóż. Współcześnie termin piwo jest zawężony do chmielonego napoju uzyskanego z upłynnionej skrobi, który uległ fermentacji specyficznymi szczepami drożdży Saccharomyces.

    Kwasy tłuszczowe – kwasy monokarboksylowe o wzorze ogólnym R-COOH (R oznacza łańcuch węglowodorowy, a COOH jest grupą karboksylową znajdującą się na końcu tego łańcucha).Adhezja (łac. adhaesio – przyleganie) – łączenie się ze sobą powierzchniowych warstw ciał fizycznych lub faz (stałych lub ciekłych).

    Wiedzę na temat piwa produkowanego przed wiekami pozyskuje się na podstawie archeologicznych artefaktów i pisanych dokumentów. W przeciwieństwie jednak do wina istnieje niewiele chemicznych znalezisk archeologicznych potwierdzających obecność piwa w neolitycznej Mezopotamii. Obecność piwa w dawnych naczyniach można stwierdzić przez wykrycie szczawianów, głównie szczawianów wapnia, które są głównym składnikiem gromadzącego się osadu z piwa, tzw. „kamienia piwnego”.

    Dekarboksylacja (inaczej dekarboksylowanie) – reakcja chemiczna, w której dochodzi do usunięcia grupy karboksylowej z kwasów karboksylowych lub ich soli i estrów. W wyniku tej reakcji następuje zazwyczaj wydzielenie dwutlenku węgla. W organizmie jest wywoływana najczęściej poprzez działanie enzymów.Kwas synapinowy (kwas synapowy) – organiczny związek chemiczny, pochodna kwasu i kumarowego z dwiema grupami metoksylowymi (−OCH3) w pozycjach orto i meta. Układ podstawników pierścienia aromatycznego ma taki sam, jak kwas syryngowy.

    Trudności nastręcza również interpretacja starych dokumentów. Współcześnie w procesie produkcji piwa wyróżnia się trzy główne etapy: słodowanie (kiełkowanie zboża i suszenie), zacieranie (enzymatyczny rozkład naturalnych polimerów) i fermentację (mikrobiologiczną transformację różnych związków). Niekoniecznie na takiej koncepcji opierała się produkcja piwa przed wiekami, co może prowadzić do nieporozumień. Kolejną trudnością jest fakt, że dawne terminy etymologicznie związane z piwem (np. staroangielskie „beor”) nie zawsze były używane w kontekście napojów opartych na zbożu; mogły również oznaczać np. miód pitny bądź fermentowane soki owocowe.

    Dordrecht – miasto i gmina w zachodniej Holandii, w prowincji Holandia Południowa, w delcie Renu i Mozy, na południowy wschód od Rotterdamu. Liczy 113 381 mieszkańców (2012) i tym samym stanowi trzecie co do wielkości miasto w tej prowincji, po Rotterdamie i Hadze.Lambic, Lambiek – belgijski rodzaj piwa fermentacji spontanicznej produkowanego ze słodu jęczmiennego z dodatkiem pszenicy.

    Historyczne dodatki roślinne[ | edytuj kod]

    Woskownica europejska była niegdyś bardzo popularna w europejskim piwowarstwie

    Od tysięcy lat różne zioła były dodawane do piwa w celu nadania aromatu i wydłużenia trwałości. Mieszanka ziół do produkcji piwa w północno-zachodniej Europie i Skandynawii nosiła nazwę gruit lub grut. Pierwszy raz słowo gruit w zapiskach pojawia się w 999. Cesarz Otton III używa go w podwójnym znaczeniu – zarówno jako składnik do produkcji piwa, jak i nazwa prawa do jego produkcji, bowiem od 811 wraz z edyktem Capitulare de villis Karola Wielkiego prawo to zostało ograniczone (poza produkcją na użytek własny). Najprawdopodobniej gruit wnosił do piwa również drożdże i początkowo mógł przypominać chleb. Gruit kupowało się u lokalnych władz miasta lub biskupów. Stanowiło to wczesną formę opodatkowania piwa. Przykładowo w miejscowości Dordrecht piwowarzy musieli udawać się do specjalnego budynku ze swoim słodem, aby domieszano do niego gruit. Kościół przestał pobierać za niego opłaty w XV w.

    Ketokwasy karboksylowe (ketonokwasy karboksylowe; w skrócie ketokwasy) – rodzaj oksokwasów karboksylowych, grupa organicznych związków chemicznych zawierających jednocześnie grupę karboksylową i ketonową.Pilzner (pilsener, pils, pilsen, pilsner) – typ piwa fermentacji dolnej. Nazwę swoją piwo to zawdzięcza miejscowości Pilzno (Plzeň) w Czechach, gdzie w 1842 roku opracowano jego oryginalną recepturę. Po raz pierwszy w obrocie handlowym znalazło się to piwo pod marką Pilsner Urquell. Oryginalny Pilsner Urquell jest produkowany po dziś dzień. Jest to pierwsze w historii idealnie klarowne, jasne piwo.

    Skład mieszanki ziół różnił się w zależności od regionu, jednak kluczowym składnikiem była woskownica europejska. Poza tym mogła zawierać m.in. kolendrę, krwawnik pospolity i chmiel, a nawet rośliny zawierające substancje psychoaktywne.

    Z czasem wytworzyła się duża konkurencja między piwem z dodatkiem woskownicy a piwem z dodatkiem chmielu. W literaturze spotyka się wiele sprzecznych informacji odnośnie do pierwszego użycia chmielu w piwie. Pierwsza wzmianka o dodaniu chmielu do piwa pochodzi z 822, kiedy opat Adelhar z Korbei wydał instrukcje dla swojego klasztoru Consuetudines Corbeienses. W Polsce, krajach Bałtyckich i w Rosji chmiel zaczął dominować już XIII w.; w północno-zachodniej Europie popularność woskownicy stopniowo zmniejszała się od XIV w. (poza Wyspami Brytyjskimi, gdzie jej popularność nie spadała) aż w XVIII w. powszechnie przeważał chmiel. Do zaniku użycia woskownicy przyczyniły się pogłoski, że jest trująca, choć współczesne badania temu zaprzeczają.

    Glikozylacja – reakcja łączenia węglowodanów z innymi związkami organicznymi z wytworzeniem wiązania glikozydowego. Produktem glikozylacji są glikozydy.Przeciwutleniacze (antyoksydanty, antyutleniacze) – grupa związków chemicznych, które same występując w małych stężeniach (w porównaniu z substancją podlegającą utlenianiu), wstrzymują lub opóźniają proces utleniania tej substancji. Każdy przeciwutleniacz może występować w roli prooksydanta.

    Drożdże[ | edytuj kod]

    Niegdyś nie zdawano sobie sprawy z udziału drożdży w produkcji piwa. Do XV-XVI w. brzeczka po gotowaniu była infekowana przez drożdże zawieszone w powietrzu. Metoda ta była bardzo zawodna i niosła duże ryzyko infekcji przez niepożądane mikroorganizmy. Pierwsza wzmianka o udziale drożdży z powietrza w produkcji piwa pochodzi z 1551 z Monachium, choć najprawdopodobniej już przed 1300 browarnicy używali części piany fermentującego piwa, by rozpocząć fermentację kolejnego. Następnie browarnicy zaczęli hodować drożdże osobno i dodawać je później do brzeczki. Problematyczne były jednak infekcje i nadmierna temperatura, zwłaszcza latem.

    Anabolizm – grupa reakcji chemicznych, w wyniku których z prostych substratów powstają związki złożone, gromadzące energię. Jest to ta część metabolizmu, która związana jest ze wzrostem tkanek organizmu. Często procesy metaboliczne dzieli się na anaboliczne (wzrostowe) i kataboliczne (związane z rozkładem i zanikaniem materii organicznej).Sacharoza, C12H22O11 – organiczny związek chemiczny z grupy węglowodanów będący zasadniczym składnikiem cukru trzcinowego i cukru buraczanego. Cząsteczka tego disacharydu zbudowana jest z D-fruktozy i D-glukozy połączonych wiązaniem (1→2)-β-O-glikozydowym.

    Czasami suszono osad z beczki po piwie zawierający drożdże i mieszano to z mąką, aby wyrobić ciasto, które po dodaniu wody mogło rozpocząć fermentację. Osad zamiast suszenia mógł zostać też dodany bezpośrednio do nowej brzeczki, podobnie w przypadku gotowego piwa czy chleba. Poza tym, na skutek niedokładnego czyszczenia naczyń o chropowatej powierzchni, zawsze znajdowały się na nich jakieś komórki drożdży. Użycie czystych kultur drożdży, a przez to pewna kontrola tego procesu stała się możliwa dopiero pod koniec XIX w. Jako pierwszy czysty szczep drożdży wyizolował w 1883 Emil Christian Hansen, nazywając go Saccharomyces carlsbergensis.

    Wzrost drobnoustrojów (mikroorganizmów) to proces rozmnażania się i wzrostu komórek drobnoustrojów - bakterii, grzybów lub pierwotniaków. Proces ten może zachodzić, jeśli żywa, zdolna do podziału komórka mikroorganizmu znajdzie się w sprzyjających dla siebie warunkach.Seskwiterpeny - to węglowodory z grupy terpenów; należą tu liczne składniki olejków eterycznych, żywic, mogą mieć strukturę łańcuchową lub cykliczną. Są oleistymi cieczami lub substancjami stałymi. Wyróżnia się tutaj laktony (są składnikami gorzkimi; gorycze seskwiterpenowe) i azuleny (są lotne z parą wodną, mają barwę niebieską, zieloną, fioletową; charakteryzują się właściwościami przeciwzapalnymi).

    Do XVI w. w całej Europie do produkcji piwa typowo używano drożdży górnej fermentacji. Fermentacja dolna pojawiła się po raz pierwszy prawdopodobnie w bawarskich klasztorach, a pierwsze wzmianki o niej pochodzą z XV w. Bawarczycy zauważyli, że jakość piwa wyprodukowanego w porze letniej jest znacznie niższa, piwo jest bardzo podatne na infekcje, kwaśnienie, dlatego w 1533 książę Maksymilian I Bawarski zakazał warzenia piwa w okresie od 23 kwietnia do 29 września bez specjalnego zezwolenia. W związku z produkcją piwa w niższych temperaturach wyselekcjonowany został szczep drożdży, który lepiej radził sobie z fermentacją w takich warunkach i miał tendencję do opadania na dno naczynia. Ze względu na letnią przerwę należało wyprodukować więcej piwa i przechowywać je aż do kolejnej jesieni, stąd nazywano je „lager” (z niem. skład, magazyn). Piwo charakteryzowało się trwałością, a do tego wyróżniało się swoim smakiem na tle innych piw w tym czasie.

    Oddziaływania hydrofobowe – polegają na łączeniu się grup hydrofobowych, w celu ochrony cząsteczki przed oddziaływaniem na nie cząsteczek wody. Oddziaływanie to odpycha cząsteczki wody. Jest to bardzo szczególne oddziaływanie, ponieważ najczęściej rozpuszczalnikiem jest woda.Octan izobutylu – organiczny związek chemiczny, ester kwasu octowego i alkoholu izobutylowego. Jest popularnym rozpuszczalnikiem lakierów i nitrocelulozy. Jak wiele estrów, posiada on przy niskich stężeniach zapach owoców i występuje naturalnie w jagodach i gruszkach. W wysokich stężeniach posiada nieprzyjemny zapach i może powodować omdlenia, nudności oraz ból głowy.

    W XIX w. pojawiły się nowe technologie i możliwości. Chłodzenie brzeczki, kadzie fermentacyjne, zbiorniki do leżakowania, dostępność naturalnego lodu do chłodzenia piwa w podziemnych piwnicach sprawiły, że w 1850 zniesiono zakaz warzenia w lecie. Pojawienie się lodówki w 1875 umożliwiło produkcję lagerów wszędzie i niezależnie od pory roku. Piwa dolnej fermentacji stawały się coraz bardziej popularne i zaczęły wypierać piwa górnej fermentacji. Nowe style piw stawały się modne, zwłaszcza pilzner opracowany przez Josefa Grolla w 1842.

    Denaturacja białka – zmiany w II, III- i IV-rzędowej strukturze białka natywnego, które prowadzą do utraty aktywności biologicznej lub innej indywidualnej cechy charakterystycznej przy zachowaniu sekwencji aminokwasów.Asparagina (skróty: Asn, N; skróty "Asx" lub "B" oznaczają "kwas asparaginowy lub asparagina", czyli Asx = [Asp lub Asn]) – organiczny związek chemiczny z grupy aminokwasów endogennych. Amid kwasu asparaginowego lub kwasu aminobursztynowego, powszechny składnik białek.

    Istotne odkrycia naukowe[ | edytuj kod]

    W 1762 Michael Combrune opublikował Essay on Brewing, w którym pokreślał konieczność używania termometru podczas warzenia i słodowania. Do odkrycia mechanizmów procesu fermentacji przyczynili się Antoine Lavoisier (1789) i Joseph Gay-Lussac (1815), dzięki którym zostało ustalone chemiczne równanie utleniania glukozy do CO
    2
    i etanolu. W 1833 Anselme Payen odkrył i wyizolował pierwszy enzymdiastazę. W 1835 Szwed Jöns Jacob Berzelius sformułował zasady katalizy, a Justus von Liebig zastosował je do fermentacji cukrów, uzyskując jej dość dokładny opis. W 1837 trzech naukowców Charles Cagniard de la Tour, Friedrich Traugott Kützing i Theodor Schwann niezależnie odkryli, że drożdże są organizmami żywymi. Karl Josef Napoleon Balling w 1843 opracował niezawodną metodę pomiaru i kontroli przemiany cukrów z brzeczki w etanol podczas fermentacji. Ostatecznie Louis Pasteur w latach 1855–1875 ustalił jednoznacznie rolę drożdży w fermentacji alkoholowej, jej fizjologiczne aspekty i różnice między metabolizmem tlenowym a beztlenowym.

    Kondensacja aldolowa to reakcja chemiczna powstawania aldolu, czyli aldehydu z grupą hydroksylową (aldehydoalkoholu) z dwóch aldehydów, z których jeden musi posiadać przynajmniej jeden atom wodoru przy atomie węgla α, czyli tym bezpośrednio związanym z grupą -CHO. Powstające aldole to tzw. β-aldole (albo 3-aldole), bo grupa hydroksylowa znajduje się przy trzecim atomie węgla, licząc od grupy aldehydowej -CHO. Produkt reakcji najczęściej łatwo ulega dehydratacji z wytworzeniem wiązania podwójnego. Ma to miejsce zwłaszcza wtedy, gdy jeden z reagentów zajmuje dużą objętość w pobliżu grupy hydroksylowej. Często dehydratacja jest na tyle uprzywilejowana, że trudno jest zatrzymać reakcję na etapie aldolu.Autoliza (stgr. αυτό samo i λύσις rozszczepienie) – proces rozpadu komórek i narządów wewnętrznych spowodowany przez lityczne enzymy wewnątrzkomórkowe. Pod wpływem zewnętrznego bodźca przerwana zostaje ciągłość wszystkich błon lizosomalnych, enzymy lityczne wydostają się do wnętrza komórki i rozkładają zawarte w niej substancje. Komórki mózgu, śledziony, wątroby, nerek ulegają rozpadowi do kilku minut po zgonie. Hemoliza krwi następuje po trzech godzinach. Wzrasta przepuszczalność naczyń krwionośnych, przenika przez nie barwnik krwi i powoduje brunatne zabarwienie błony wewnętrznej tętnic. Serce, macica, ścięgna i węzły chłonne ulegają rozpadowi najpóźniej.

    Choć istnieje sporo źródeł sprzed połowy XIX w. o warzeniu piwa, możliwość wykorzystania tych wskazówek przez innych była ograniczona, ponieważ brakowało bardzo istotnych informacji jak cechy sprzętu użytego do produkcji czy wiarygodnych pomiarów. Naukowe teorie dotyczące tych procesów mogły powstać dopiero po wprowadzeniu do piwowarstwa termometrów, cukromierzy, jednolitych miar i porównywalnego sprzętu.

    Polimeryzacja to reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.Fermentacja mlekowa – fermentacja węglowodanów do kwasu mlekowego odbywająca się pod wpływem działania bakterii fermentacji mlekowej. Fermentacja ta odgrywa kluczowe znaczenie przy produkcji wielu przetworów mlecznych.

    Woda[ | edytuj kod]

    Nowoczesne browary zużywają od ok. 2 l do 5,7 l wody na wyprodukowanie 1 l piwa. Woda służąca bezpośrednio jako surowiec w produkcji piwa (średnio ok. 2 l na 1 l gotowego piwa) stanowi ok. 90% jego składu i musi odpowiadać nie tylko jakości wody pitnej, ale i spełniać dodatkowe wymagania. Związane są one z procesem technologicznym i pożądaną jakością piwa.

    Linalol (nazwa systematyczna: 3,7-dimetylooktadi-1,6-en-3-ol) – organiczny związek chemiczny, nienasycony alkohol alifatyczny, należący do grupy terpenów, posiadający intensywny zapach konwalii.Aldehyd salicylowy, HOC6H4CHO – organiczny związek chemiczny z grupy aldehydów aromatycznych, hydroksylowa pochodna benzaldehydu zawierająca grupę hydroksylową w położeniu orto (o-hydroksybenzaldehyd).

    Sole rozpuszczone w wodzie[ | edytuj kod]

    Do najważniejszych parametrów wody w piwowarstwie należy twardość i alkaliczność resztkowa. Niewęglanowa (trwała) twardość wody jest limitowana pożądanym stężeniem związków wapnia. Nie wpływa na nią gotowanie, bo wapń występuje w formie soli mocnych kwasów jak chlorek wapnia czy siarczan wapnia. Natomiast twardość węglanowa (przemijająca) tworzona przez wodorowęglan wapnia Ca(HCO
    3
    )
    2
    obniża się podczas gotowania – Ca(HCO
    3
    )
    2
    rozpada się, tworząc nierozpuszczalny węglan wapnia. Jony wodorowęglanowe podwyższają jednak pH, co wywiera wpływ na procesy enzymatyczne i zjawiska koloidalne – tworzy niekorzystne mętnienie. Tymczasem w produkcji piwa pożądane jest osiągnięcie niskiego pH w zacierze i brzeczce (ok. 5,5) dla lepszej aktywności enzymów i osiągnięcia większej wydajności. Poza tym wyższe pH może prowadzić do większego wyługowania garbników i substancji goryczkowych z łuski słodu, co może nadawać piwu cierpką, nieprzyjemną goryczkę.

    Chlorek wapnia, CaCl2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy chlorków, sól kwasu solnego i wapnia. Jest substancją silnie higroskopijną.Alkohole – związki organiczne zawierające jedną lub więcej grup hydroksylowych połączonych z atomem węgla w hybrydyzacji sp.

    Dla określenia dopuszczalnych właściwości alkalizujących wody w piwowarstwie stosuje się parametr alkaliczności resztkowej. Stanowi ona różnicę między właściwościami alkalizującymi anionów wodorowęglanowych HCO
    3
    a właściwościami zakwaszających kationów (głównie wapnia i magnezu, które reagując z fosforanami wypłukiwanymi ze słodu, wyzwalają protony). Alkaliczność resztkową można wyrazić wzorem:

    Kwas kumarowy – organiczny związek chemiczny z grupy aromatycznych hydroksykwasów, pochodna kwasu cynamonowego. Ze względu na położenie grupy hydroksylowej można wyróżnić trzy izomery: orto, meta i para. Izomer para jest izomerem najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie.Warstwa aleuronowa, komórki aleuronowe – zewnętrzna warstwa komórek bielma w ziarniakach. Komórki warstwy aleuronowej są prostopadłościanami o regularnych kształtach, a w ich cytozolu zawieszone są liczne ziarna aleuronowe i ziarna skrobi. U kukurydzy w komórkach aleuronowych mogą występować znaczne ilości antocyjanów nadających barwę ziarniakom. W fazie imbibicji, pierwszym etapie kiełkowania w warstwie aleuronowej zachodzi synteza α-amylazy. Proces jest indukowany przez gibereliny, które do komórek aleuronowych docierają z zarodka. W zarodku gibereliny powstają w efekcie hydrolizy koniugatów. W warstwie aleuronowej efektem działania giberelin jest aktywacja aparatu biosyntezy białek, pobudzenie transkrypcji genu kodującego α-amylazę oraz uruchomienie mechanizmu umożliwiającego transport przez błonę komórkową wytworzonych białek. Wydzielona α-amylaza katalizuje reakcję hydrolizy skrobi w bielmie.

    – alkaliczność resztkowa w °n (stopniach niemieckich)

    Saccharomyces pastorianus Reess (drożdże dolnej fermentacji, drożdże lagerowe) – gatunek jednokomórkowych grzybów, którego szczepy są wykorzystywane do produkcji piw typu lager.Dekstryny — grupa złożonych węglowodanów, zbudowanych z pochodnych cukrów prostych, połączonych wiązaniami α1,4-acetalowymi, o długości od 3 do ok. 12-14 merów.

    – zasadowość ogólna w °n

    – twardość wapniowa w °n

    – twardość magnezowa w °n

    Ale (angielska wym. /ˈeɪ.l̩/) – piwo górnej fermentacji przygotowywane z udziałem drożdży Saccharomyces cerevisiae. Zastosowanie tego typu drożdży oraz wyższych temperatur fermentacji (najczęściej w przedziale 18–25°C) sprawia, że piwa tego typu charakteryzują się znacznie bardziej złożonym smakiem i aromatem niż lagery. Historycznie piwa górnej fermentacji były produkowane przede wszystkim w Wielkiej Brytanii, Irlandii, Belgii, Niemczech, w wybranych rejonach Stanów Zjednoczonych oraz Kanady, a także w Polsce. Obecnie piwa typu Ale, często wzorowane na "stylach narodowych", są produkowane przez browary w różnych częściach świata. Alkohol propylowy – organiczny związek chemiczny z grupy alkoholi z trzema atomami węgla w cząsteczce. Ma jeden izomer podstawnikowy, izopropanol.

    i – współczynniki pozwalające na uwzględnienie mniejszych właściwości zakwaszających kationów Ca2+
    i Mg2+
    w stosunku do właściwości alkalizujących HCO
    3
    .

    Skrobia – węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, pełniący w roślinach rolę magazynu energii.Fermentacja alkoholowa – proces rozkładu węglowodanów pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże z wytworzeniem alkoholu etylowego i dwutlenku węgla:

    Większa alkaliczność resztkowa oznacza wyższy odczyn pH zacieru i brzeczki. W zacierze wyższa wartość pH może dodatkowo wiązać się z wydłużeniem procesu filtrowania.

    Zmiękczanie wody do produkcji piwa polega przede wszystkim na dekarbonizacji. Najczęściej stosuje się w tym celu: dekarbonizację wapniową (dodanie Ca(OH)
    2
    i tworzenie nierozpuszczalnego CaCO
    3
    ), technologię jonitową, technologię membranową (odwrócona osmoza, nanofiltracja), filtracja (węgiel aktywny, filtry odżelaziające). W dawnych czasach, kiedy nie znano metod uzdatniania wody, twardość wody występującej w danym regionie wpływała na charakter okolicznego piwa. Piwowarzy warzący piwo pilzneńskie dysponowali bardzo miękką wodą, do piwa monachijskiego używana była twarda woda, a w przypadku piwa dortmundzkiego – bardzo twarda.

    Brzeczka (w miodosytnictwie zwana też syta) − półprodukt stosowany przy produkcji piwa lub miodu pitnego. Brzeczka piwna przygotowywana jest ze słodu, chmielu, wody oraz ewentualnie innych surowców niesłodowanych, takich jak cukier, glukoza, miód, syropy owocowe. Brzeczka jest cieczą klarowną, która jest efektem filtracji zacieru. W warzelni brzeczka gotowana jest z dodatkiem chmielu, następnie schładzana, filtrowana i zadawana drożdżami w celu przeprowadzenia fermentacji. Wyróżnia się brzeczkę przednią i brzeczkę nastawną:Konserwant (środek konserwujący) – związek chemiczny lub mieszanina związków, powodująca przedłużenie przydatności do spożycia (lub trwałości) produktów spożywczych i przemysłowych. Konserwanty mają za zadanie zapobieganie rozwojowi bakterii, grzybów i wirusów.

    Na ogół do produkcji jasnych lagerów najlepiej sprawdza się miękka woda, podczas gdy do ciemnych ale, np. stoutów najlepsza jest woda twardsza. Większa alkaliczność służy takim piwom ze względu na to, że ciemne, prażone słody wprowadzają generalnie kwasowość, którą ona równoważy, a poza tym zapewnia ona lepszą ekstrakcję związków barwiących i aromatycznych. Zaleca się, aby alkaliczność resztkowa wody do zacierania słodu nie przekraczała 2 °n dla pilznera, 5 °n dla innych jasnych piw i 10 °n dla piw ciemnych.

    Toffi – gęsta, słodka, dosyć twarda masa, sporządzana z cukru (lub melasy) i masła. Kolorem i smakiem przypomina nieco miód. Nazwy używa się też dla cukierków wytwarzanych z masy toffi, z dodatkiem różnych aromatów, orzechów i innych dodatków. Toffi mogą mieć różną twardość, ale odpowiednią ich konsystencję uzyskuje się przez podgrzewanie i mieszanie masy w odpowiednio wysokiej temperaturze (150- 160 st. C). Występują różne odmiany toffi, a w wielu krajach masę o tym składzie nazywa się zwyczajowo inaczej.Leżakowanie - jeden z końcowych etapów wyrobu różnych alkoholi, np.: wina, piwa, wódek szlachetnych, miodu pitnego. Leżakowanie polega na przetrzymywaniu napojów w beczkach, kadziach lub tankach w specjalnych piwnicach leżakowych w celu sklarowania płynu oraz polepszenia jego smaku i zapachu. Leżakowanie pozwala na zajście powolnych przemian fizyko-chemicznych, czyli na tzw. "dojrzewanie" trunku.

    Woda zawierająca jony żelaza jest niekorzystna do produkcji piwa ze względu na udział w tworzeniu szlamów, zmętnień, przyczynianie się do ciemnienia brzeczki i piwa, hamowanie aktywności drożdży i nadawanie metalicznego posmaku. Jony miedzi są toksyczne i mutagenne dla drożdży, ale odkąd kadzie i systemy rur wykonuje się z nierdzewnej stali, rzadko spotyka się związane z nimi problemy. Mangan może mieć niekorzystny wpływ na smak i stabilność koloidalną piwa (sprzyja zmętnieniom). Jednakże śladowe ilości zarówno manganu, jak i żelaza oraz miedzi są potrzebne dla prawidłowej aktywności drożdży.

    Glukoza (dokładniej: D-glukoza) – organiczny związek chemiczny, monosacharyd (cukier prosty) z grupy aldoheksoz. Jest białym, drobnokrystalicznym ciałem stałym, z roztworów wodnych łatwo krystalizuje jako monohydrat. Jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (nie zmienia pH roztworu). Ma słodki smak, nieco mniej intensywny od sacharozy.Skunks zwyczajny (Mephitis mephitis) – gatunek ssaka z rodziny skunksowatych, wcześniej zaliczane do łasicowatych, słynne z powodu cuchnącej wydzieliny, której używa do odstraszania napastników. Występuje na Wielkich Równinach w Ameryce Północnej. Zamieszkuje lasy i tereny otwarte. Jego sierść jest gęsta i puszysta w czarnym kolorze w białe paski.

    Jony siarczanowe SO2−
    4
    przyczyniają się do nadawania piwu bardziej wytrawnego, gorzkiego smaku, który powinien być zrównoważony odpowiednią ilością jonów chlorkowych. Poza tym drożdże potrafią przyswajać siarczany i tworzyć aromaty siarkowe, m.in.H
    2
    S
    i SO
    2
    . Jony chlorkowe Cl
    poprawiają klarowanie się piwa i jego stabilność koloidalną, biorą udział w nadawaniu treściwości piwu. Stosunek ich stężenia do stężenia siarczanów ma wpływ na odczucie goryczki piwa. Stężenie Cl
    nie powinno przekraczać 150 mg/l. Azotany (NO
    3
    ) są niepożądanymi anionami; ich ilość w wodzie pitnej nie powinna przekraczać 50 mg/l, jednak w wodzie do produkcji piwa ich stężenie powinno być jeszcze niższe ze względu na to, że pewne ilości wprowadzane są również z chmielem. Mogą się przekształcać w piwie do azotynów (NO
    2
    ), które są toksyczne dla drożdży.

    Wiązanie glikozydowe – rodzaj wiązania chemicznego pomiędzy atomem C1 fragmentu glikozydowego a dowolną grupą typu −OR, −SR, −SeR, −NR2 lub −CR3.Olejek eteryczny (łac. oleum aetherium, oleum aethereum) – ciekła, lotna substancja zapachowa, znajdująca się najczęściej w specjalnych komórkach tkanki wydzielniczej roślin. Takie komórki są charakterystyczne dla roślin olejkodajnych, np. gatunków z rodziny sosnowatych, jasnotowatych, mirtowatych, rutowatych i baldaszkowatych. Pod względem składu olejek jest mieszaniną rozmaitych związków chemicznych, takich jak ketony, aldehydy, alkohole, estry, laktony, terpeny, i innych związków organicznych, w tym zawierających azot i siarkę związków o nieprzyjemnym zapachu (np. aminy, tiole).

    Stabilność mikrobiologiczna[ | edytuj kod]

    Mikroorganizmy patogenne dla człowieka nie są w stanie przetrwać w piwie z wielu powodów: piwo zawiera etanol (zwykle 3,5–5% objętościowo), substancje goryczkowe z chmielu, niskie pH (3,4–4,8), niewielką ilość tlenu (poniżej 0,1 ppm), podwyższoną zawartość CO
    2
    , niedobór substancji odżywczych dla mikroorganizmów, a kolejną barierą może być ewentualna refermentacja w butelce. Poza tym wiele etapów produkcji piwa zmniejsza ryzyko zakażenia, np. gotowanie brzeczki, pasteryzacja, filtracja, aseptyczny rozlew. Mimo to w piwie mogą rozwijać się mikroorganizmy odpowiedzialne za jego psucie, zarówno bakterie (np. bakterie kwasu octowego, Lactobacillus sp., Pediococcus sp., Z. mobilis, Klebsiella sp.), jak i drożdże (np. Saccharomyces sp., Pichia sp.). Psucie piwa objawia się mętnieniem, nieprzyjemnymi aromatami i smakiem, choć generalnie nie stanowi to zagrożenia dla zdrowia.

    Izoleucyna (łac. Isoleucinum; skróty: Ile, I) – organiczny związek chemiczny, izomer leucyny, aminokwas alifatyczny występujący w praktycznie każdym białku, obojętny elektrycznie. Należy do aminokwasów egzogennych czyli nie może być syntetyzowany w organizmie człowieka i musi być dostarczany z pożywieniem. Duże jego ilości znajdują się w kazeinie, hemoglobinie, białkach osocza krwi.Grupa karbonylowa – grupa funkcyjna występująca w wielu typach związków organicznych, składająca się z atomu węgla połączonego wiązaniem podwójnym z atomem tlenu. Zapisywana skrótowo jako CO, -C(O)- lub >C=O. Atom węgla w grupie karbonylowej ma hybrydyzację sp, w wyniku czego jest ona płaska. Najczęściej kojarzona jest z ketonami i aldehydami, w których połączona jest jedynie z atomami węgla i wodoru.

    Efektywność pasteryzacji w zwalczaniu bakterii zależy od temperatury i czasu, w którym piwo było przetrzymywane w tej temperaturze. Do jej określania stosuje się tzw. jednostkę pasteryzacyjną (JP; ang. pasteurization unit) o następującym wzorze: JP = czas [min] • 1,393

    Przy zastosowaniu temperatury 60 °C przez minutę otrzymuje się 1 JP; przy temperaturze 70 °C będzie to już 27,5 JP. Dla utrwalenia piwa zazwyczaj stosuje się dawkę 8–30 JP. Unika się niepotrzebnie dużych dawek ze względu na możliwe niekorzystne zmiany organoleptyczne, a także zbędny wydatek energii.

    Ekstrakt brzeczki podstawowej (nastawnej) - ekstrakt słodowo-chmielowy, w znacznym stopniu determinuje walory aromatyczno - smakowe gotowego piwa. W wyniku fermentacji część ekstraktu zamienia się w alkohol oraz dwutlenek węgla, a część (ok. 1/3) pozostaje w piwie. Stosunek ilości wykorzystanego do fermentacji ekstraktu do ekstraktu brzeczki podstawowej określa stopień odfermentowania piwa, który może być niski, średni lub wysoki. Ilość (stężenie) ekstraktu oraz stopień jego odfermentowania decydują o określeniu piwa jako lekkie, pełne lub mocne.Glukoneogeneza (ang. Gluconeogenesis) – enzymatyczny proces przekształcania niecukrowcowych prekursorów, np. aminokwasów, glicerolu czy mleczanu w glukozę. Resynteza glukozy następuje głównie w hepatocytach i w mniejszym stopniu w komórkach nerek, a głównym punktem wejścia substratów do tego szlaku jest pirogronian. Szybkość zachodzenia procesu jest zwiększana podczas wysiłku fizycznego i głodu. W wyniku glukoneogenezy wydzielają się duże ilości energii.

    Na ogół świeże pasteryzowane piwo nie odróżnia się w smaku od niepasteryzowanego, natomiast w przypadku kilkutygodniowego piwa niepasteryzowanego (i nieutrwalanego) występuje znaczne ryzyko jego zepsucia. Z tego względu w latach 80 XX w. nierzadko zdarzały się w sklepach skwaśniałe piwa, a pasteryzowane piwa utożsamiane były z wyższą jakością. Współcześnie przedłużoną trwałość niepasteryzowanych piw osiąga się przez mikrofiltrację, która wyjaławia piwa nie tylko z mikroorganizmów, ale i cennych białek oraz polifenoli.

    Wodorowęglan wapnia (kwaśny węglan wapnia) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorowęglanów, sól wapnia i kwasu węglowego. Powstaje w wyniku rozpuszczania węglanu wapnia w wodzie zawierającej dwutlenek węgla:Żelatyna (gelatin, ATC: B 05 AA 06) – prześwitujące, bezbarwne ciało stałe, naturalna substancja, będąca mieszaniną białek i peptydów, pozyskiwana w drodze częściowej hydrolizy kolagenu, zawartego w skórze, chrząstkach i kościach zwierzęcych. Składa się z glicyny, proliny i hydroksyproliny. Rozpuszczona w wodzie tworzy układ koloidalny – zol liofilowy, który łatwo przechodzi w żel, o ile temperatura otoczenia nie jest zbyt wysoka.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]




    Warto wiedzieć że... beta

    Alfa-kwasy to związki organiczne występujące w szyszkach chmielowych, zaliczanych do żywic chmielowych. Zawartość alfa-kwasów jest jedną z najważniejszych cech jakościowych chmielu. Zarówno masa jak i skład wytworzonych w szyszkach chmielowych alfa-kwasów zależą od odmiany chmielu (aromatyczny, goryczkowy), warunków pogodowych i położenia geograficznego. W zależności od sezonu ten sam gatunek chmielu może zawierać odmienne ilości alfa-kwasów.
    Amylopektyna – organiczny związek chemiczny, mocno rozgałęziony wielocukier. Jest głównym składnikiem skrobi, stanowi otoczkę jej ziarenek (ok. 80% masy). Odpowiada za efekt pęcznienia skrobi i jej zdolności do tworzenia zoli. Ma bardzo dużą masę cząsteczkową (kilka milionów u).
    Lizyna (nazwa skrótowa Lys, skrót jednoliterowy K) jest organicznym związkiem chemicznym, polarnym aminokwasem należącym do 20 aminokwasów białkowych, najbardziej rozpowszechnionych na Ziemi. Należy też do grupy aminokwasów niezbędnych (liczącej 8 - 10 substancji), które nie mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka i muszą być dostarczane z dietą.
    Reaktywne formy tlenu (RFT lub ROS, z ang. reactive oxygen species) – reaktywne indywidua chemiczne zawierające w swoim składzie atomy tlenu z niesparowanym elektronem (rodniki) lub wiązania O−O i zdolne do uczestniczenia w reakcjach chemicznych, które odgrywają znaczącą rolę w metabolizmie i starzeniu się organizmów żywych.
    Piwo – najstarszy i najczęściej spożywany napój alkoholowy oraz trzeci po wodzie i herbacie najbardziej popularny napój na świecie. W znaczeniu ogólnym piwo to każdy napój otrzymany w wyniku enzymatycznej hydrolizy skrobi i białek zawartych w ziarnach zbóż i poddany fermentacji alkoholowej. W węższym znaczeniu pod pojęciem piwa rozumie się napój zawierający alkohol i dwutlenek węgla otrzymany w wyniku fermentacji alkoholowej wody, słodu i chmielu przy użyciu wyselekcjonowanych szczepów drożdży.
    Justus von Liebig (ur. 12 maja 1803, zm. 18 kwietnia 1873) – niemiecki chemik. Wykładał chemię na uniwersytetach w Gießen i Monachium. Wynalazł kostkę bulionową. Obecnie uniwersytet w Gießen nosi jego nazwisko.
    Kolendra siewna (Coriandrum sativum L.) – gatunek rośliny jednorocznej należący do rodziny selerowatych (Apiaceae Lindl.). Pochodzi znad Morza Śródziemnego, lecz zaaklimatyzował się też w krajach chłodniejszych. W Polsce jest uprawiany, rzadko zdziczały lub zawleczony.

    Reklama