Wpływ intensywności mieszania brzeczki słodowej na przebieg procesu fermentacji oraz parametry brzeczki i piwa ®

• Autorzy: Zdaniewicz M. , Kurek K. , Kaczorowska K. , Pater A. , Poreda A.

Warianty tytułu

EN

The influence of mixing intensity of brewing wort on fermentation performance and parameters of wort and beer®

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie wymuszonego mieszania podczas fermentacji brzeczki słodowej jest jednym z potencjalnych sposobów skrócenia czasu produkcji piwa. W pracy zaprezentowanej w artykule porównano wpływ intensywności mieszania brzeczki podczas jej fermentacji, wyrażony częstością obrotów mieszadła, na przebieg procesu i wyróżniki jakościowe brzeczki i młodego piwa. Na podstawie analizy uzyskanych wyników wykazano, że mieszanie brzeczki mieszadłem o prędkości obrotowej 1000 rpm skraca czas fermentacji o ok. 72 godziny w stosunku do próby kontrolnej (bez mieszania), natomiast mieszanie o prędkości 50 rpm skraca czas o ok. 48 godzin. Wykazano również, że stosowanie mieszania nie wpływa na końcowe stężenia takich wyróżników piwa jak: alkohol etylowy i ekstrakt. W brzeczce poddanej mieszaniu z prędkością 1000 rpm stwierdzono zwiększenie liczebności komórek drożdży w czasie fermentacji, skrócenie czasu fazy logarytmicznego wzrostu komórek drożdży oraz wystąpienie nadmiernego zmętnienia piwa młodego. Natomiast w brzeczce poddanej mieszaniu z prędkością 50 rpm wykazano ponad 3-krotnie mniejsze stężenie trehalozy, będącej wskaźnikiem warunków stresowych komórki, w odniesieniu do próby mieszanej 1000 rpm oraz kontrolnej.

EN

The use of mechanical mixing during brewing fermentation is one of the potential ways to reduce time of beer production. The paper presents a comparison of the effect of two mixing speeds (50 and 1000 rpm) on the fermentation performance and quality of wort and green beer. Based on the obtained results it was shown that agitation with a stirrer at a rotational speed of 1000 rpm shortens the fermentation time by approximately 72 hours compared to the control (without stirring), while mixing at 50 rpm reduces the time by about 48 hours. It has also been shown that the use of mechanical mixing does not affect the final concentrations of ethanol and extract. In the 1000 rpm mixed trial we observed: the increase in yeast cell count during fermentation, the shortening of the lag phase of the cell growth, and the occurrence of excessive haze in green beer. No excessive haze was observed in the sample 50 rpm, and more than 3-fold lower concentration of trehalose was shown (trehalose is an indicator of stress conditions) compared to 1000 rpm and reference trial.

Słowa kluczowe

PL

piwo; mieszanie; brzeczka

EN

beer; mixing; work; fermentation

• Wydawca: Wyższa Szkoła Menadżerska
• Czasopismo: Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 2
• Strony: 82--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zdaniewicz M.

• Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

autor

Kurek K.

• Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Kaczorowska K.

• Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

autor

Pater A.

• Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

autor

Poreda A.

• Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej

Bibliografia

• [1] ANALYTICA EBC. European Brewing Convenction, Fachverlag Hans Carl, Nurynberg 2010.
• [2] ANN EMÜLLER G., H. J. MANGER, P. LIETZ. 2008. Die Hefe in der Brauerei. VLB, Berlin.
• [3] ASANO K, K. SHIN AGAWA, N. HASHI MOTO. 1982. „Characterization of haze-forming proteins of beer and their roles in chill haze formation”. J Am Soc Brew Chem. 40(4):147–154.
• [4] BOLAT I.C., M. TURTOI , M.C. WALSH. 2009. „Influence of yeast drying process on different lager brewing strains viability”. Journal of Agroalimentary Processes and Technologies15(3):370-377.
• [5] BOSWELL C. D., A. W. NIENOW, C. J. HEWITT. 2002. „Studies on the effect of mechanical agitation on the performance of brewing fermentations: fermentation rate, yeast physiology, and development of flavor compounds”. J. Am. Soc. Brew. Chem. 60(3):101-106.
• [6] BOULTON C. A. 2007. Sink or swim? Brew. Distiller Int. 3:71–75.
• [7] BOULTON C. A. 2010. „An investigation into the distribution of viable yeast mass and temperature variation in cylindro conical vessels during fermentation”. Scandinavian Brewer’s Review 67(1):16–22.
• [8] BRIGGS D. E., C. A. BOULTON , P.A. BROOKES, R. STEVENS. 2004. Brewing Science and Practice, CRC Press, New York.
• [9] DECLERCK J. 1957. A textbook of brewing. Chapman and Hall Ltd., London.
• [10] DRAGON E G., D. P. SILVA, J. BATISTA DE ALMEIDA E SIL VA, URGEL DE ALMEIDA LIMA. 2003. „Improvement of the ethanol productivity in high gravity brewing at pilot plant scale”. Biotechnology Letters 25:1171–1174.
• [11] KANEDA H., M. TAKASHIO , T. TAMAKI, T. OSAWA. 1997. „Influence of pH on flavour staling during beer storage”. Journal of the Institute of Brewing 103:21–23.
• [12] KUNZE W. 1999. Technologia piwa i słodu. Warszawa: Wydanie: PIWOCHMIEL Spółka z.o.o.
• [13] MOCHABA F. M., P.A.TORLINE, W. VUNDLA, G. HUL SE, B.C. AXCELL B. 1999. „Slurry pH as an indicator of yeast autolysis”. Proceedings of the Scientific and Technical Convention Institute of Brewing Africa Section 7:205–207.
• [14] NIENO W A. W., G. MCLEOD, C. J. HEWITT. 2010. „Studies supporting the use of mechanical mixing in large scale beer fermentations”. Biotechnology letters 32(5):623-633.
• [15] NIENOWA.W. 1997. The mixer as a reactor—liquid/ solid systems. In: Harnby N, Edwards MF, Nienow AW (eds) Mixing in the process industries, 2nd edn (paperback revision), Chapter 17. Butterworth Heinemann, London: 94–411.
• [16] NORDISK M., C.A. BOULTON , A. NIENOW. 2011. „Scale-down/scale-up studies leading to improved commercial beer fermentation”. Biotechnol J. 6(8):911-25
• [17] OKABE M., M., KATOH , F. FURUGOORI F, M. YOSHIDA, S. MITSUI . 1992. „Growth and fermentation characteristics of bottom brewer’s yeast under mechanical stirring”. Journal of Fermentation and Bioengineering 73:148–152.
• [18] POLSKA NORMA PN-A-79093-2:2000. Piwo – Metody badań - Oznaczanie zawartości alkoholu, ekstraktu rzeczywistego i ekstraktu brzeczki podstawowej metodą destylacyjną oraz metodą refraktometryczną.
• [19] POREDA A., T. TUSZYŃSKI. 2007. „Influence of magnesium and zincions on trehalose synthesis and fermentation activity in brewing yeast Saccharomyces carlsbergensis”. Chemia i Inżynieria Ekologiczna 14, 2:197–207.
• [20] SAVOVAI., T. DONEV, Z. SHOLEVA. 1997-1998. „An investigation of the trehalose accumulation dynamics by yeasts from genus saccharomyces”. Journal of Culture Collections 2:40-43.
• [21] SIEBERT K. J, N. V TROUKHANO VA, P. Y. LYNN . 1996. „Nature of polyphenol-protein interactions”. J Agric Food Chem. 44(1):80–85.
• [22] SIEBERT K. J. 1999. „Effects of protein-polyphenol interactions on beverage haze, stabilization, and analysis”. J Agric Food Chem. 47(2):353–362.
• [23] SILLEB H.H.W., J. W. G. PAALMAN, E. G. SCHURE, S. Q. B. OL STHOORN, A. J. VERKLEIJ, J. BOON STRA, C. T. VERRIPS. 1999. „Function of trehalose and glycogen in cell cycle progression and cell viability in Saccharomyces cerevisiae”. Journal of Bacteriology 181(2):396-400.
• [24] THEVELEIN J. M. 1984. „Regulation of trehalose mobilization in fungi”. Microbiol Rev. 48(1):42-59.
• [25] WIEMKEN A. J. 1990. „Trehalose in yeast, stress protectant rather than reserve carbohydrate”. A.W. Leeuwenhoek 58(3):209-217.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).