Ovdje sam novi kao i u proizvodnji domaće pive, ali učim se. Prije nego ja počnem postavljati pitanja
pokušat ću prvo pomoći svojim skromnim doprinosom.Ovo su pitanja i odgovori za ispit "Biotehnološka proizvodnja i prerada hrane, pića i osnovnih kemikalija" sa prehrambenog fakulteta.
Evo ako nekome pomogne ja ću biti zadovoljan. Sorry nisam znao kako nego ovako ubaciti tekst:
PITANJA ZA PISMENI ISPIT IZ KOLEGIJA
Biotehnološka proizvodnja i prerada hrane, pića i osnovnih kemikalija
1. Na osnovi čega se procjenjuje kvaliteta slada? Objasnite određivanje ekstrakta slada po kongresnoj metodi
Kvaliteta gotovog slada se ocjenjuje po vanjskim pokazateljima, te na osnovu mehaničke i kemijske analize.
a) vanjski pokazatelji: čistoća, boja, miris, ujednačenost veličine zrna slada
b) mehaničkom analizom se određuju pokazatelji (hektolitarska težina, težina 1000 zrna, specifična težina, sortiranost slada, proba tonjenja, dužina lisne klice, staklastost slada) koji ukazuju na: količinu ekstrakta u sladu, razgrađenost endosperma zrna, te ponašanje slada pri ukomljavanju
c) kemijska analiza slada obuhvaća određivanje niza empirijskih i poluempirijskih parametara koji daju uvid u kvalitet slada sa stajališta proizvodnje piva:
-sadržaj vode u sladu (4-5%),
-ekstrakt slada po kongresnoj metodi, što uključuje i određivanje:
u čaši za određivanje ekstrakta poznate težine ukomi se 50g fino mljevenog slada (EBC mlin) s 200mL vode (45-46°C); homogeniziranje miješanjem termostatiranje u kupelji 30 min na 45°C uz miješanje 80-100 o/min; grijanje 25 min na 70°C, dodatak novih 100 mL vode (70°C) i termostatiranje 60 min na 70°C. Vrijeme ošećerenja komine se počinje određivati nakon 10 min: na pločici se pomiješa kap komine i otopine joda. Pojava plave, ljubičaste ili crvenkaste boje znak je da komina još nije ošećerena. Postupak se ponavlja svakih 5 min sve dok reakcija na jod ne bude negativna. Vrijeme ošećerenja izražava se u minutama, a ako se u roku od 60 min komina ne ošećeri, pokus se ponavlja pri 75°C s novom količinom slada. Kod dobrog slada ošećerenje traje 10-15 min.
Slijedi hlađenje komine tijekom 10-15 min na 20°C, te se u čašu doda destilirana voda točno do 450g ukupne mase, homogeniziranje i filtriranje kroz nabrani filter-papir: prvih 100 mL se vrati u lijevak i ponovi filtracija, te se tada mjeri brzina filtracije. Uobičajeno je da je vrijeme filtracije ispod 60 min, a ako traje dulje, to je spora filtracija. U ostatku filtrata se piknometrom odredi gustoća na 20°C, te se iz tablica očita sadržaj ekstrakta u postocima (%).
e=sadržaj ekstrakta u filtratu (%), w=vlaga slada (%)
-ekstrakt slada (E) izražen kao zračno-suhi slad=e(800-w) / (100-e)
-ekstrakt slada (Es.tv.) izražen na suhu tvar=100*e / (100-w)
Miris sladovine: nakon ukomljavanja se zabilježava svaka pojava stranog mirisa slada
Bistrina sladovine se opaža po završnoj filtraciji.
pH se mjeri u filtriranoj sladovini pH-metrom.
Boja sladovine se mjeri u mL 0,05M otopine joda ili u stupnjevima, isto kao kod mjerenja boje piva, a mjeri se odmah nakon završene filtracije, jer sladovina s vremenom tamni.
citolitička razgrađenost i aktivnost citolitičkih enzima se određuju na osnovi viskoziteta sladovine i na osnovi ekstrakta fino i grubo mjevenog slada
proteolitička razgrađenost se određuje preko određivanja ukupnog dušika u sladu i sladovini
-razgrađenost proteina u sladu se procjenjuje
Kolbachovim brojem = topivi dušik / ukupni dušik x 100 (%) (35-40)
sadržaj makromolekulskih spojeva s dušikom u kongresnoj sladovini se određuje na osnovi određivanja: -koagulirajućeg N (dio ukupno topivog N koji se taloži nakon 5 sati kuhanja)
-magnezij-sulfitnog N (dio uk. topivog N koji se taloži sa zasić. otop. MgSO4)
formalni dušik (α-aminokiselinski N) u kongresnoj sladovini ukazuje na količinu niskomolekulskih spojeva s dušikom
-Hartongov broj slada je pokazatelj opće razgrađenosti slada i donekle, aktivnosti enzima. To je ekstrakt slada koji nakon 1 sat ukomljavanja prelazi u otopinu pri različitim temperaturama (20°C, 45°C, 65°C, 80°C). Ako se dobivene vrijednosti za Hartongov broj izraze kao postotak od ekstrakta određenog po kongresnoj metodi, dobiju se tzv. relativni ekstrakti. Onaj uz 45°C, VZ45°C se koristi kao mjerilo aktivnosti enzima, jer su pri 45°C aktivni svi enzimi osim α-amilaze. Određuje se samo aktivnost amilolitičkih enzima i to preko:
-dijastatske snage po Windisch-Kolbachu (aktivnost β-amilaze)
-aktivnost α-amilaze
2. Tipovi i vrste piva.
Pivo je osvježavajuće piće s malom koncentracijom alkohola i karakterističnom aromom po hmelju, dobiveno vrenjem pivska sladovine s pomoću specijalnih sojeva pivskog kvasca.
Pivska sladovina je vodeni ekstrakt ječmenog slada, neslađenih žitarica i hmelja.
Podjela prema vrsti kvasca za vrenje:
1. Kontinentalni tip piva, «lager» pivo ili pivo donjeg vrenja:
-Saccharomyces uvarum
-vrenje na 8-18°C, odležavanje na 0-1°C
-ima čvrstu, bogatu pjenu i odgovarajuću svježinu i punoću okusa koja potječe od CO2 i dekstrina (neprevreli dio ekstrakta iz sladovine)
-najpoznatiji predstavnici:
-plzensko svjetlo pivo (najrasprostranjenije)
-ima izrazitu aromu po hmelju i vrlo stabilnu pjenu
-sladovina 12°Blg, alkohol u pivu 3,5%
-dortmundsko svjetlo pivo
-punijeg, slabo kiselkastog okusa i manje gorčine od plzenskog
-sladovina 13-14°Blg, alkohol 4,5-4,8%
-minhensko tamno pivo
-izrazita punoća okusa i prijatna aroma
-sladovina dobivena ukomljavanjem tamnog bavarskog slada
-sladovina 12-16°Blg, alkohol 3,5-4,5%
-bečko (Ožujsko)
2. Engleski tip piva, «ale» ili pivo gornjeg vrenja
-Saccharomyces cerevisiae
-vrenje i odležavanje na 20°C
-ima siromašnu pjenu i povećani sadržaj alkohola
-praznog je okusa i po sadržaju neprevrelog ekstrakta je sličnije vinu nego pivu (do 40 g/L neprevrelog ekstrakta)
-vrste: light, pale ale, brown ale, stout, strong ale, mild ale, bitter
-imena označavaju boju, koncentraciju ekstrakta ili alkohola i gorčinu piva
3. Afričko pivo -proizvodnja se temelji na prosu
-kvasac: Schizosaccharomyces pombe
-vrenje na 30-40°C
4. spontano prevrelo pivo
-«divlji» kvasci; različiti sojevi kvasaca iz roda Saccharomyces i aerobni kvasci kao Brettanomyces bruxellensis koji su odgovorni za proizvodnju octene kiseline i kiselkast okus piva (Stout pivo)
Podjela piva prema koncentraciji ekstrakta u sladovini (prije početka vrenja):
-slaba 6-10% (npr Karlovačko relly)
-uobičajena 12-13% (većina u Hrvatskoj)
-specijalna 13-16% (Karlovačko zimsko pivo, Božično pivo)
-dvostruko sladna piva 18-22% (Tomislav pivo 18%, Grand pivo 22%)
-ječmena vina 26%
Podjela prema glavnoj sirovini:
1. Pivo, Ale: -ječmeni slad i neslađene sirovine
2. Pšenično pivo: -proizvodi se iz pšeničnog slada (min 50%), kiselkast okus i mliječnu boju
3. Afričko pivo: -proso
4. Raženo pivo: -raženi slad (Schierlingen Roggen)
Podjela prema boji piva:
1.svjetla: -do 10 EBC jedinica
2. crvena: -Tuborg Classic, Kilkenny, Irish Beer
3. tamna: -15-40 EBC jedinica (Tomislav)
4. crna:-koriste se tamni tipovi ječmenog slada: melanoidinski, karamelni ili slad za bojenje
-više od 40 EBC jedinica
-proizvodnja gornjim vrenjem: Porter (prženi ječam), Stout (Guinness)
Podjela prema koncentraciji alkohola u pivu:
1. Pivo, Ale -više od 3,5%
2. Pivo s niskom koncentracijom etanola -ispod 3,5%
3. Bezalkoholna piva -ispod 0,5%
Sadržaj alkohola u pivu se može izračunati tako da se koncentracija ekstrakta podijeli s 3,0-3,5.
3. Nabrojite i opišite karakteristike specijalnih vrsta slada
Za poboljšanje osnovnih svojstava slada, te za postizanje posebnih svojstava piva, u pivarstvu se koriste manje količine (do 10% ukupnog usipka) tzv. specijalnih vrsta slada.
1) Dijastatski
-povećan sadržaj amilolitičkih enzima, dijastatska snaga 300-555°WK
-klijanje 7-10 dana, sušenje pri 40-45°C, dosušivanje pri 50°C
-koristi se: -kada osnovni slad ima slabu amilolitičku aktivnost
-kada se koriste veće količine neslađenih žitarica
-u proizvodnji dječje hrane i žitnih rakija
2) Melanoidinski
-jaka sladna aroma, okus i boja kongresne sladovine 100 EBC jedinica
-klijanje pri povišenim temp, 50-55°C (nakupljanje slobodnih aminokiselina i šećera), suši se kao tamni slad
-za proizvodnju specijalnih piva tamnije boje (14% i više), bez oporo-gorkog okusa
3) Karamelni
-bogat na šećerima koji prženjem pređu u karamel, boja 50-70 EBC (svjetli), te 100-120 EBC (tamni)
-sušenje pri 65-70°C, prženje pri 120°C za svjetli, te 150-180°C za tamni
-za poboljšanje okusa piva, za aromatizaciju piva, za kavovine
4) Slad za bojanje
-bogat je spojevima intenzivne crne boje (1400 EBC), ima prijatnu kavenu aromu
-svjetli slad se navlaži i suši pri 60-80°C, te zatim prži pri 220°C
-za bojanje piva, proizvodnju crnih piva (1-2% usipka), kavovine
5) Pšenični
-visoka amilolitička aktivnost, dijastatička snaga 290-400 WK
-močenje do 39% vode, klijanje 5-6 dana, te sušenje i dosušivanje do 80°C
-za specijalna pšenična piva, kao zamjena za ječmeni slad pri ukomljavanju neslađenih sirovina
5. Varionica i njena oprema
Ovisno o opremi, njenom obliku, smještaju u prostoru i načinu rada, vrionice mogu biti klasične, hidroautomatske, vertikalne blok izradbe, kontinuirane, varionice s vakuum-filterom itd. Dvostruka klasična varionica sadrži 4 posude, za razliku od jednostruke sa 2 posude. Moderna hidroautomatska varionica ima mlin postavljen u istom nivou kao i komovnjak, kotao za kominu, kotao za sladovinu (pravokutne posude s kosim nesimetričnim dnom), te bistrenik (okrugao). Prednost: zauzima do 4x manje prostora od klasične istog kapaciteta. Kod vertikalne blok varionice je poklopac donje posude ujedno i dno gornje posude. Prednost: cjevovodi su kraći pa je manji gubitak topline, bolje iskorištenje građevinskog prostora.
Svaka varionica ima slijedeću opremu:
-mlin:
-valjkasti ili čekičar, mokri ili suhi postupak meljave slada,
-cilj: usitnjavanje endosperma bez oštećenja pljevice
-dobiva se sladna prekrupa sastava: 18-22% grube krupice, 30-35% fine krupice, te 25-35% brašna, 15-18% pljevice
-komovnjak (D:H=2:1)
-cilindrična posuda s mješalicom i širokom cijevi za odvod pare, obično pomoću pretkomovnjaka spojen s košem za mljeveni slad
-sladna prekrupa se miješa, ukomljuje s toplom vodom, enzimskom hidrolizom se netopivi sastojci prevode u topive i ekstrahiraju vodom,
-pretkomovnjak:
-sastoji se od dvije koncentrično postavljene cijevi sa unutrašnjom perforiranom
-služi za prethodno miješanje sladne prekrupe s vodom
-kotao za kominu:
-konstruktivno je sličan komovnjaku ali sadrži i plašt za zagrijavanje vodenom parom
-služi za kuhanje odvaraka i njihovo ošećerenje
-bisternik ili cjednjak
-za odvajanje sladovine od tropa
-cilindrična posuda s lažnim dnom od filtracionih sita opskrbljena rotirajućim noževima za rahljenje i sistemom mlaznica za ispiranje tropa
-kotao za kuhanje sladovine:
-razrijeđeni prvijenac se kuha sa hmeljom i uparava do željene koncentracije
-slično kotlu za kominu, ali mu je dno konusno (konvekcijsko strujanje tijekom kuhanja)
-oprema za obradu sladovine (taloženje, hlađenje, filtriranje).
4. Nabrojite i opišite principe postupaka ukomljavanja
Ukomljavanje je postupak miješanja sladne prekrupe (usipak) s vodom (glavni naljev) i prevođenja netopljivih sastojaka slada (sladne prekrupe) i neslađenih sirovina u vodotopljiv oblik pomoću enzimske hidrolize. 1kg usipka se miješa s 3,5-5L vode tako da konc suhe tvari slada u komini bude 16%. Pri tome od škroba nastaju fermentabilni šećeri i dekstrini, od proteina (uzrokuju mutnoću piva) niskomolekularni proteini, peptoni, peptidi (daju pivu punoću okusa i stabilnost pjene) i aminokiseline (izvor dušika za kvasac), a od hemiceluloze pentozani. Ukomljavanje je vrlo bitan postupak, jer o razgrađenosti škroba tj. o odnosu fermentabilnih šećera i dekstrina ovisi prevrelost, trajnost i okus piva. Ošećerenju prethodi klajsterizacija, tj. zagrijavanje komine toplom vodom pri čemu škrobna zrnca bubre i pucaju, te nastaje škorbni lijepak u kojem je škrob dostupan za enzimsku razgradnju. Temperatura klajsterizacije ovisi o veličini škrobnih zrnaca, pa tako za ječmeni škrob iznosi 60-80°C, kukuruzni 65-75°C, a rižni 80-85°C. β-amilaza ima optimum pri 60-65°C (nastaje maltoza), a α-amilaza pri 70-75°C (nastaju dekstrini).
Proteini se razgrađuju pri 45-50°C proteazama, polipeptidazama.
1. Infuzija je postupak kod kojeg se ukupna masa komine postepeno, uz odgovarajuće stanke na određenim temperaturama, zagrijava do 75°C. Dobiva se sladovina s visokim sadržajem maltoze i visokim stupnjem prevrenja koja se koristi za proizvodnju piva gornjeg vrenja.
2. Dekokcija je postupak za koji je karakteristično ukomljavanje uz kuhanje određenih dijelova (odvaraka, dekokcija) komine (1., 2. ili 3.) i njihovo miješanje s glavnom masom komine, pri čemu dolazi do inaktivacije enzima u odvarcima i skokovitog porasta temperature (55°C - 65°C - 72°C - 75°C) u komini. Sladovina ima povećani sadržaj ekstrakta (dekstrina) koji ne previre tj. to je sladovina s nižim stupnjem prevrenja koja se koristi kao sirovina za proizvodnju piva donjeg vrenja.
3. Ukomljavanje s dvjema kominama (dekokcija): Sladna komina se ukomljava u komovnjaku, a neslađene sirovine u kotlu za kominu gdje se najprije kuhaju (škrob prelazi u škrobni ljepak). Nakon klajsterizacije se komina neslađenih žitarica miješa sa slađenim sirovinama pri čemu se postiže temperatura optimalna za djelovanje β-amilaze. Postupak se nastavlja infuzijski.
6. Prikažite dijagram promjena temperatura i intervala djelovanja enzima pri dekokcijskom postupku ukomljavanja s dvije komine.
U komovnjak se prvo prebaci oko 1/3 glavnog naljeva (50-55°C), a zatim namočeni usipak iz pretkomovnjaka s preostalom vodom uz miješanje. Homogenizirana komina se ostavi da miruje pri 50-52°C 20 min kako bi došlo do proteolize. Odvarak (1/3 komine) se prebaci u kotao za kuhanje gdje se zagrijava do 60-65°C uz miješanje, nakon čega slijedi mirovanje 15-30 min za ošećerenje, β-amilaza. Zatim se uz miješanje zagrije do vrenja i ostavi da vrije 10-20 min nakon čega se vrati u komovnjak (temp se digne na 70°C). Napravi se stanka od 15-30 min za ošećerenje, α-amilaza. Zatim se drugi odvarak (1/4 komine) prebaci u kotao i zagrije uz miješanje do vrenja, te se ostavi da kuha 10-20 min. Vraćanjem odvarka u glavnu kominu, temp se podigne na 75-75°C i zadrži na toj temp sve do kraja ošećerenja, α-amilaza.
8. Postupci izdvajanja sladovine iz ošećerene komine
Razdvajanje sladovine od tropa se odvija filtriranjem gdje se trop koristi kao pomoćno filtracijsko sredstvo kroz koje prolazi sladovina. Odvija se u 2 faze: cjeđenje prvijenca, te ispiranje tropa vrućom vodom (naljevi) kako bi se isprao preostali ekstrakt (zadnja voda sadrži 0,2-0,1% ekstrakta). Miješanjem se prvijenac razrijeđuje i dobije se sladovina niže koncentracije od željene. Brzina filtracije najviše ovisi o debljini sloja tropa i razlici tlaka ispod i iznad filtracijskog sloja, permeabilnosti sloja, površini sloja, viskozitetu tekućine, te uređaju koji se koristi za filtraciju. Odvajanje se ponekad vrši i separacijom (ne u našim pivovarama) obično u kombinaciji s vakuum-okretnim filtrima u varionicama za kontinuiranu preradu sladovine (vakuum-filtar + CF separatori)
Prije se za cjeđenje komine koristilo cjednjake, okrugle posude s perforiranim okruglim dnom podijeljenim na segmente, na kojemu se oblikuje sloj tropa kroz koji se filtrira sladovinu (otječe kroz kapilarne pore) pod hidrostatskim pritiskom tekućine iznad tropa. Zbog relativno male brzine cijeđenja, ti su uređaju danas osuvremenjeni (veća filtracijska površina, primjena vakuuma), pa se filtracija odvija znatno brže. Sladovina iz svakog segmenta curi kroz jednu slavinu baterije, te se otvaranjem i zatvaranjem slavina regulira brzina i ujednačenost filtriranja, te se postiže vrtložno gibanje sladovine čime se sprečava začepljivanje pora. Postupak: ošećerena komina se brzo prebaci u bistrenik i ostavi da miruje 30 min tijekom kojih se trop istaloži (sloj debljine 30-40 cm, rahliji pri višim temp); filtracija prvijenca traje oko 90 min (65-70% ukupne sladovine); ispiranje tropa traje oko 2 sata (sve do 0,3-0,1% ekstrakta u vodi od ispiranja). Ukupno trajanje: do 6 sati
Budući da moraju imati vrlo veliku površinu, danas se sve češće koriste kominski filtri, okvirni filter-tijeskovi sastavljeni od naizmjenično postavljenih ploča preko kojih dolazi platno i praznih rama u koje dolazi trop. Kapacitet ovisi o broju ploča i rama. U njih se kominu uvodi kroz gornji otvor prazne rame pod predtlakom (0,15-0,2 bar) i filtrira kroz tanak sloj tropa (oko 4 cm) što se oblikuje između membranskih komornih modula. S vremenom filtracije se nakuplja sve više tropa i filtracija traje dok se rama ne napuni. Osnovna sladovina (prvijenac) prolazi kroz platno na ploči i izlazi van. Nakon cjeđenja prvijenca slijedi propuhivanje komprimiranim zrakom, pa ispiranje naljevima vruće vode. Voda prolazi kroz cjelokupan trop i izlazi van kroz svaku drugu ploču. Nakon ispiranja slijedi propuhivanje komprimiranim zrtakom. Trajanje: 3 sata (8 uvaraka sladovine/dan).
Prednost: moguća je filtracija sitnije mljevenog slada.
«strainmaster» je bistrenik sa dnom od velikog broja perforiranih cijevi koje su obložene tropom (sredstvo za filtraciju) i služe za filtraciju tj. izvlačenje sladovine pomoću pumpi
-trajanje filtracije: 1,5-2 sata (105 min)
-trop se odvaja u silose (stočna hrana)
19. Razlozi kuhanja sladovine s hmeljom?
-uparavanje do određene koncentracije (sladovina je razrijeđena zbog ispiranja tropa vodom)
-toplinske inaktivacije enzima (više nisu potrebni)
-sterilizacije (inaktivacija eventualno prisutnih mo)
-koagulacije proteina (visokomolekulski proteini koji izazivaju koloidno zamućenje piva)
-ekstrakcije aromatičnih i gorkih tvari hmelja:
-okus, miris, antiseptičko djelovanje, koagulacija
-gorki sastojci hmelja su netopivi u vodi pa ih se prethodno toplinskom obradom prevodi u vodotopljive izomere
-najvažniji sastojci hmelja s pivarskog stajališta su: hmeljne smole (gorčina), eterična ulja (proizvodi njihove oksidacije daju hmeljnu aromu) i taninske tvari (oporost, tvorenje kompleksa s proteinima i taloženje)
→stabilizacija i aromatizacija sladovine
17. Armatura CK-fermentora
prednosti: -manji investicijski i pogonski troškovi
-kraće vrijeme izgradnje
-automatska kontrola procesa i hvatanje CO2
-automatsko pranje i dezinfekcija
-aseptičan rad i izdvajanje kvasca
-smanjeni gubici piva
-mogućnosti šaržnog, polukontinuiranog i kontinuiranog vođenja procesa
Na bombiranoj (gornjoj) podnici nalaze se otvori za:
1. kontrolu unutarnjih površina fermentora
2. smještaj sigurnosne armeture (vakuum ventil, tlačni ventil, sonda za mjerenje najvišeg nivoa)
3. odvod CO2 nastao tokom vrenja i dovod zraka ili CO2 za tlačenje piva prilikom istakanja
4. smještaj «glave» za automatsko pranje
Na cilindričnom dijelu su otvori za:
5. sondu za mjerenje nivoa
6. daljinske termometre
7. potrebne slavine
Na konusnom dijelu su otvori za:
8. punjenje i pražnjenje (na dnu konusa) s ventilom za ručno ili automatsko otvaranje tj. zatvaranje
9. probne slabine za uzimanje uzoraka (mogu se vezati za automatski sistem pranja)
10. postavljanje daljinskog termometra s ili bez pisača
11. sondu za mjerenje donjeg nivoa
12. vrata kroz koja se kontroliraju površine unutar konusa
13. dovod CO2 za «pranje» piva
7. Razlike između glavnog i naknadnog vrenja piva.
Glavno vrenje:
Ohlađena, izbistrena i zrakom zasićena sladovina se prebacuje u varionike ili fermentore (zatvorenim fermentorima izrađenim od lima ili nerđajućeg čelika); inokulacija odgovarajućom količinom pivskog kvasca; provodi pri temperaturi 8-18°C (kontinentalni tip piva), tj. oko 20°C za engleski tip piva; dolazi do anaerobne razgradnje fermentabilnih šećera iz sladovine tj. do alkoholne fermentacije koju provode kvasci roda Saccharomyces; glavni produkt alkoholnog vrenja je etanol, a nusprodukti: ugljični-dioksid, kvašćeva biomasa, malo acetaldehida, viših alkohola, diacetila, estera, sumpornih spojeva itd; tijek glavnog vrenja ovisi o: soju kvasca, fiziološkom stanju kvasca, količini kvasca u sladovini, raspoloživoj koncentraciji otopljenog kisika, sastavu i pH sladovine, te temperaturi vrenja i pritisku.
traje dok se ne postigne željeni stupanj prevrenja (3-10 dana), a prekida se iako mlado pivo sadrži još 1-1,5% fermentabilnog dijela ekstrakta; kraj se utvrđuje na osnovu prividnog stupnja prevrenja koje za svijetlo pivo iznosi 68-72%, a za tamna piva 60-65%. Mlado pivo se hladi (taloženje kvasca) i otače s istaloženog kvasca, te prebacuje u tankove za odležavanje.
Naknadno vrenje:
Mlado pivo je mutno, ima okus po kvascima, oko 10% ukupnih fermentabilnih šećera u sladovini nije prevrelo, sadržaj CO2 je nizak. Doviranje se odvija u zatvorenim tankovima za naknadno vrenje (punjenje do 90, 96%) pri 0-2°C. Ovisno o veličini tankova i vrsti piva doviranje traje 21-100 dana, ali i znatno kraće (ljeti). Za vrijeme naknadnog vrenja previru preostali šećeri (sporo zbog niske temperature), pivo se bistri, kvasac se taloži, a preostali CO2 se otapa u pivu (pogoduje niska temp i 150 000 Pa tlak CO2 u tanku), koaguliraju se i talože proteini, taninske tvari i hmeljne smole (smanjenje gorčine), te se smanjuje i oksidoredukcijski potencijal piva, formira se miris i okus piva (ujednačavanje odnosa estera i viših alkohola, te smanjivanje sadržaja diacetila). Naknadno vrenje se provodi s istim kvascem kao i glavno vrenje, tj. s onim dijelom koji se nije istaložio. Završetak doviranja se određuje na osnovi organoleptičke i kemijske analize piva (koncentracija diacetila padne ispod 0,1 mg/L).
18. Objasnite pojam «pomlađivanje» piva i navedite razloge zbog čega se ono koristi.
U tank za odležavanje se iz vrionog podruma doda oko 5% sladovine u aktivnom vrenju (mlado pivo u stadiju visoke pjene). Na taj se način mladom pivu povećava sadržaj fermentabilnih šećera i kvašćevih stanica do koncentracija potrebnih za normalno doviranje.
Koristi se ako doviranje prestane prije nego se postigne odgovarajući pritisak CO2, najčešće jer: -u mladom pivu nema dovoljno fermentabilnih šećera
(previsok Sp na kraju glavnog vrenja)
-fiziološko stanje kvasca nije zadovoljavajuće
-prilikom otakanja mladog piva je uklonjeno previše kvasca
Koristi se i kad se pivo sporo ili slabo bisti pri naknadnom vrenju zbog nepovoljnog sastava mladog piva (posljedica primjene loše razgrađenog slada u proizvodnji sladovine), ali se bolji rezultati postižu dodatkom tanina, stabifiksa, te enzima i drugih tvari za taloženje tj. razgradnju nepoželjnih sastojaka (npr. visokomolekulski proteini)
Koristi se i kod kombinacije hladno vrenje/ubrzano doviranje: UNI proces gdje «novi kvasac» ubrzano reducira diacetil
12. Koji čimbenici utječu na tijek vrenja i kvalitetu piva?
1. soj kvasca
-sposobnost razmnožavanja, previranja sladovine, pahuljanja, taloženja na kraju vrenja
-bouquet vrenja – ista aroma i okus
-utjecaj koncentracije etanola i CO2 na sposobnost vrenja
2. fiziološko stanje kvašćevih stanica u inokulumu
-ovisi o: -starosti stanica,
-udjelu živih stanica (bojenje metilenskom modrilom; mrtve su plave)
-sadržaju rezervnih tvari u stanici (volutin, glikogen, glutation)
3. raspodjela kvašćevih stanica u sladovini tijekom vrenja
-kontaktna površina stanica i sladovine ovisi o:
-geometrijskom obliku fermentora
-konvekcijskom strujanju (razlika u temp.)
-podizanju stanica s mjehurićima CO2
-ugradnja mješalica -prednost: ubrzanje vrenja
-cirkulacija pomoću pumpe -mana: više kvasca, promjena
-aeracija organoleptike
4. veličina i geometrijska svojstva fermentora
5. količina kvasca dodana u sladovinu
-optimum: 0,5-1 g s.tv. kvasca/L (0,5-1L gustog kvašćevog mlijeka/hL)
-veća konc. – brže vrenje, veći vroj nezaposlenih stanica, autoliza, transaminacija, viši alkoholi, acetaldehidi (utjecaj na okus i miris piva)
-na kraju vrenja imamo 2-5x više stanica
6. aeracija (raspoloživa koncentracija otopljenog O2) prepumpavanjem i miješanjem
-aeracija sladovine prije početka vrenja
-2-8 mgO2/L sladovine ovisno o temp i zasićenju
-posljedice nedovoljne aeracije: spori početak vrenja, produljenje vrenja za nekoliko dana, vrenje osjetljivo na hlađenje, usporavanje previranja, nepotpuno doviranje, upitna kvaliteta piva
-aeracija i miješanje tijekom vrenja se izbjegavaju zbog nastanka više biomase (promjena organoleptičkih svojstava piva, diacetil i esteri)
7. sastav i pH sladovine
-ugljikohidrati 80-98%; fermentabilni šećeri (stupanj prevrenja)
-tvari s dušikom 1,5-2% (aminokiseline, purini, pirimidini)
-pomoćni faktori rasta (prirast kvasaca)
-zakiseljavanje sladovine (niži pH saldovine 5,3-5,6 i konzumnog piva 4,0-4,2)
-porast pH je indikacija autolize kvasaca (tamnija boja, okus B-vitamina, koloidna stabilnost, pjenjivost, gorčina)
8. tlak i temperatura vrenja
-temp: -hladno vrenja: 5-6°C → 8-9°C
-toplo vrenje: 5-6°C → 10-11°C
-ubrzano vrenje: 8°C → 15-18°C
-hladno vrenje daje bolju kvalitetu (manje nusproizvoda, bolja stabilnost pjene i okusa)
-tlak: -usporava vrenje, umnožavanje kvasaca i nastajanje nusproizvoda
-utječe na konc. otopljenog CO2 (konc. veća od 1,5% zaustavlja vrenje (selekcija kvasaca)
13. Priprema čiste kulture kvasca
Kvasac mora biti sposoban da brzo i visoko previre sladovinu do etanola uz poželjnu koncentraciju nusproizvoda vrenja (kiseline, viši alkoholi, aldehidi, ketoni), da ima odgovarajuću brzinu redukcije diacetila, te flokulacije i izdvajanja stanica iz mladog/zrelog piva. Mora biti stabilan s obzirom na pokazatelje upotrebne vrijednosti (o čemu ovisi ponašanje tijekom vrenja), te uvijek dati isti okus i aromu piva.
Izvor kvasca:
1. izdvajanje iz vlastitog ili tuđeg mladog piva (Koch, Lindner, mikromanipulator, ispitivanje tehničkih svojstava)
2. kupovina: -NCYC, Reding = National Collection of Yeast Culture
-HB, Freising = Höffe von Beer production
Shema: Snabdjevanje pivovare s pivskim kvascem
izolacija čiste kulture laboratorijska (radna) kultura zbirka mo (MB, NCYC)
iz prirodnog staništa
propagacija (umnožavanje)
-laboratorijsko
-pogon
druga pivovara (ako MATIČNI KVASAC
nemaju vlastiti pogon
za matični kvasac) izravna reciklacija
reciklacija nakon dezinfekcije
VRIONI PODRUM
(glavno vrenje)
otakanje mladog piva matični kvasac višak kvasca
(2. generacija)
ležni podrum otpadni kvasac (gorak zbog hmelja)
(naknadno vrenje)
dorada
KONZUMNO PIVO
Propagacija svježe kulture matičnog kvasca:
-započeti s epruvetom čiste kulture, koristiti dobar hranjivi medij (sladovina)
-postepeno povećati volumen kulture (1:10, 1:5)
-optimizirati temperaturu u svakom stupnju povećanja volumena (smanjivanje za 2°C) da se izbjegne «hladni šok»
-protresati, povremeno mućkati ili aerirati kulturu u svakom stupnju propagacije (ubrzavanje procesa, povećanje broja, mase stanica, oprez! pjena)
-spriječiti mikrobna zagađenja (aseptična tehnika rada)
-ne otvarati posude ako nije nužno (pneumatsko prebacivanje)
-kontrolirati mikrobnu čistoću zraka
Laboratorijska faza:
prirodno stanište → izdvajanje čiste kulture → stanica → kolonija → radna ili trajna kultura
svježa radna kultura → 10mL → 50mL → 0,5 L → 5 L
Pogonska faza: 5 L (lab kulture)
klasični postupak suvremeni postupak s propagatorom
50L 50L (Carlsberg posuda)
↓ ↓
5 hL 500L (propagator, 1:5)
↓ ↓
15hL 50hL (posuda za razmnožavanje)
↓ ↓
100-180 hL (kada za vrenje) 200-230 hL (fermentor)
15. Prednosti i mane aerobnog i anaerobnog postupka priprave čiste kulture kvasca
Anaerobna propagacija:
-prednosti anaerobne proizvodnje čiste kulture i reciklacije:
-propagacija se provodi nekoliko puta na godinu
-kvasac za nacjepljivanje sladovine je nusproizvod vrenja ili prethodne šarže
-kvasac se može više puta reciklirati (5-15 puta)
-talog na dnu vrionika sadrži veliku koncentraciju stanica (1-4x109 st/mL)
-mali volumen inokuluma (0,5-1L/hL = 0,5-1%)
-koncentrirani oblik inokuluma treba manji prostor za čuvanje
-nedostaci:
-dugotrajna priprema matičnog kvasca (10-14 dana)
-sladovina se nacjepljuje sa stanicama u stanju mirovanja
-potrebna je velika koncentracija stanica u sladovini (15-18x106 st/mL)
-pad fiziološke aktivnosti s brojem reciklacija (brojem generacija)
-porast broja mrtvih stanica s brojem generacija (promjena veća od 5%)
-mogućnost mikrobne kontaminacije
-mogućnost mutacije
-mogućnost promjene kakvoće piva zbog prestanka vrenja ili atipičnog tijeka
-mnogo ljudskog rada
-gubitak piva u gustoj suspenziji kvasca
Aerobna propagacija:
veličina tanka za uzgoj volumen (hL) x 2 (hL)
čiste kulture 20
-punjenje fermentora u toku 12 sati
-primjena čistog kisika daje najveći broj stanica po mL
-prozračivanje sa zrakom: dobijemo manje stanica i prije ulaze u stacionarnu fazu nego kada dodajemo čisti kisik (padom konc. ispod kritične, kisik postaje ograničavajući faktor)
-prednosti:
-stanice su u eksponencijalnoj fazi rasta što skraćuje proces vrenja
-mrtvih stanica ima manje od 1%
-kraći uzgoj: 2-3 dana
-početna koncentracija stanica: 6-10x106 st/mL (8% v/v)
-proces vrenja je brži
-isto trajanje pri nižim temperaturama
-brža razgradnja nusproizvoda (diacetil)
-viši stupanj prevrenja
-nedostaci:
-veći volumen propagatora
-veći investicijski troškovi
-alternativa: aerobno uzgojen kvasac/kvasac izdvojen iz mladog piva=1:1
11. Koje su prednosti i mane kontinuiranog vrenja sladovine?
Kontinuirano vrenje se provodi u pivovarama koje proizvode engleski tip piva. Najraširenija su 2 sistema: kaskadni i toranjski (APV) sistem.
-kaskadni: sladovina s 12% ekstrakta prevrije za 30 sati pri 15°C
-toranjski: sladovina s 10% ekstrakta prevrije za 4 sata uz 16-20°C (potrebno do 2 tjedna za uspostavu ustaljenog stanja)
Prednosti:
-znatno skraćenje trajanja vrenja
-ujednačenost kvalitete proizvoda
-povećanje kapaciteta svih postrojenja
-do 50% niži investicijski troškovi
-sniženje troškova čišćenja i pranja
-niži troškovi proizvodnje
-automatska kontrola i regulacija
-korištenje CO2
Mane:
-opasnost od kontaminacija
-hladno skladištenje sladovine ili pasterizacija
-opasnost od mutacija radne kulture
-produktivnost neovisna o sezonskim potrebama
-visokospecijalizirana radna snaga
9. Što je high-gravity brewing?
High-gravity brewing je proizvodnja jačeg piva, «pivskog sirupa» i razrjeđivanje prije otakanja u ambalažu. Zbog: visokih troškova izgradnje novih postrojenja ili proširenja starih, najveći dio energije se troši na miješanje, zagrijavanje i druge manipulacije velikih volumena (glavna komponenta je voda). U varionici se priprema sladovina s dvostruko većom konc ekstrakta od uobičajene tako da se najprije proizvede 12%-tna sladovina, te se zatim dio te sladovine upotrijebi za iduće ukomljavanje. Može se pripremiti i pomoću sladnog ekstrakta ili ječmenog sirupa. Razrjeđivanje piva: voda se dodaje u pivo prije ili nakon filtracije
Zahtjevi za vodu: po kemijskom sastavu mora biti jednaka onoj u varionici, ohlađena na 1°C, sterilizirana filtracijom, potpuno deaerirana (vakuum propuhivanje s CO2), jednako karbonizirana kao i pivo, pogodne temp i pH, dodavanje zahtjeva složenu i skupu kontrolu i mjernu opremu (isplativo samo za veće pivovare)
Prednosti:
1) povećanje proizvodnog kapaciteta bez velike investicije (30-40%), te bolje iskorištenje opreme; ušteda energije:
-trajanje fermentacije je kraće od normalne x2 (rast kvasca je stimuliran visokim sadržajem hranjiva, pa je fermentacija pojačana, ali količina kvasca nije 2x veća zbog smanjene konc nekog limitirajućeg faktora)
-ušteda CO2 za uspostavljanje tlaka u tankovima (manji broj tankova)
-ušteda na sredstvima za čišćenje i dezinfekciju (manji broj tankova)
-povećan kapacitet unutarnjeg transporta i filtracije piva (manji volumen)
2) mogućnost korištenja veće količine neslađenih sirovina bez utjecaja na fermentabilnost
3) pivo ima bolji okus
4) koloidalna stabilnost i okus piva su postojaniji (smanjeni troškovi stabilizacije)
Nedostaci:
1) slabije iskorištenje sirovina u varionici
2) okus i aroma piva nakon razrjeđenja vodom nisu identični pivu dobivenom iz uobičajene 12%-tne sladovine, više acetatnih estera i viših alkohola, najviše etil acetata (rezanje s normalnim pivom)
3) potrebna dodatna oprema za oksigenaciju
4) povećani troškovi upravljanja kontrolom proizvoda i kvalitete proizvoda
5) povećava opterećenje postrojenja za karbonizaciju (vodu treba zasititi s CO2)
-još uvijek manji troškovi od proširenja ili izgradnje novog postrojenja
10. Nabrojite načine na koje se može kontrolirati sinteza estera u kvascu
Pivo nakon razrjeđenja s vodom nema isti ukus kao nerazrijeđeno pivo, jer se u toku vrenja koncentrirane sladovine nakupljaju veće količine viših alkohola i acetatnih estera. Dakle, razrijeđeno pivo ima više estera i ima izraženiji ale karakter. Kontrola sinteze estera u kvascu: 1. ekološkim uvjetima (povremeno aeriranje sladovine u određenim fazama vrenja)
2. genetičkim putem
3. regulacijom proizvodnje org. kis.
4. dodavanjem kiselina i alkohola u medij koji vrije
5. dodatkom vitamina
6. usmjeravanjem sinteze viših alkohola
7. usmjeravanjem specifičnih reakcija u kojima nastaju esteri
14. Što je to topli talog, kada nastaje i kakvog je sastava? Koja je razlika između toplog i hladnog taloga?
U toku kuhanja sladovine s hmeljom dolazi do reakcije između tanina i proteina zbog čega se formira tzv. topli talog. Njegov sastav je: 50-60% proteini, 16-20% hmeljne smole, 20-30% polifenoli i 2-3% pepela. Veličina čestica toplog taloga je 30-70μm i nastaje ga 20-70g/hL.
Hladni talog nastaje u toku hlađenja sladovine ispod 60°C, a zagrijavanjem sladovine on se topi. Veličine čestica hladnog taloga su 0,5-1 μm. U toku hlađenja sladovine, u postupku bistrenja, uklanja se sav topli talog i dio (oko ½) hladnog taloga te se tako dobiva stabilno i bistro pivo punog okusa i s dobrom pjenom.
16. Koji postupci se primjenjuju za bistrenje piva? Nabrojite vrste filtera i objasnite njihov princip rada.
Stupanj i postupak dorade ovisi o trajanju i uspješnosti odležavanja/doviranja i dozrijevanja piva. Tu se pivo potpuno bistri uz pomoć filtera ili centrifugalnih separatora za pivo. Ako je odležavanje bilo kratko, bistrenje se izvodi pomoću sredstava za bistrenje.
Piva kratke trajnosti se podvrgavaju samo prvom postupku, tj. bistrenju, pri čemu se uz izdvajanje suspendiranih čestica provodi i djelomična biološka, a prema potrebi i koloidna stabilizacija.
Osnovni postupci za bistrenje piva su filtracija i centrifugiranje (separacija) kojima se uklanjaju stanice kvasca, proteini i hmeljne tvari
Tipovi suvremenih filtera:
1. naplavni
2. slojni
3. modulni, filtri s ulošcima i membranski filtri
-svojstva: -kapacitet 4-5 hL/h m2
-aseptični uvjeti rada (onemogućena kontaminacija i dodir sa zrakom)
-minimalni gubici CO2 (postavljanje prethladnjaka, 0-1°C, konstantan tlak)
-postizanje zadovoljavajuće bistrine piva
1. NAPLAVNI FILTRI
Filtracioni ulošci od celuloze i pamuka koji se prvo naplavljuju s grubim Kieselguhrom (primarni naplavni sloj, 300-500g/m2). Tijekom filtracije se obnavlja filtracioni sloj naplavljivanjem s finim kieselguhrom koji je pomiješan s pivom. Nakon 12-16 sati se napune komore filtera i poveća se razlika tlaka na ulazu i izlazu, te se prekida filtracija
-važno: spriječiti dodir piva sa zrakom 45 hL piva + 1L zraka = 0,1 mg O2/L (gornja granica kemijske stabilnosti)
-ne uklanjaju sve mo
Izvedbe:
a) Ramski/pločasti horizontalni filter
b) Vertikalni s okruglim pločama ili svijećama:
c) Mrežasti/sitasti filteri
2. SLOJNI FILTAR / FILTAR SA SLOJNICAMA (biološki ili EK-filtri)
Filtraciono sredstvo su čvrste ploče od papira s velikim sadržajem azbesta ili specijalnih anorganskih vlakana (fina poroznost). Zbog opasnosti od začepljenja se filtrira samo pivo koje je već filtrirano. Često se slojni filtri stavljaju iza naplavnog filtra radi sjajne filtracije (bistroća ispod 0,5 EBC).
a) slojnice od celuloze i Kieselguhra:
-gruba filtracija
-fina filtracija –zadržava 90% kvašćevih stanica
-sjajna/polirajuća filtracija – zadržava uglavnom kvašćeve stanice
-sterilna filtracija – zadržava bakterije
-mane: -ograničena mogućnost regeneracije slojnica
-prostor, ljudski rad (manualno čišćenje)
-visoki troškovi
-kapacitet je ovisan o konc, čestica (broju mo)
b) filtri s uloškom
-uložak u obliku svijeće (usukana beskonačna traka od polipropilena ili najlona velike površine); pore se smanjuju od površine prema unutrašnjosti
-debeli uložak (pore se smanjuju od površine prema unutrašnjosti)
3. MEMBRANSKI FILTERI
-fine membrane na poroznim nosačima
-dinamička filtracija (pivo pod pritiskom prelazi preko, ne kroz, membrane i tako je čisti), unakrsna ili tangencijalna filtracija
-reverzna osmoza (voda, niskoalkoholno pivo)
-dijaliza (niskoalkoholno pivo)
-mikrofiltracija (pivo iz kvasca)
-završna filtracija/sterilna (rijetko pivo)
-celulozne esterske membrane
-polisulfonske membrane
Principi:
1) Prosijavanje ili površinska filtracija
-zadržavanje čestica u porama filtracijskog sloja (mali kapacitet, slojna/membranska filtracija)
-obnavljanje površine filtracijskog sloja (naplavna filtracija) – povećanje kapaciteta
2) Dubinska filtracija
-zadržavanje čestica u porama filtracijskog sloja zbog:
a) većeg promjera čestica od promjera pora (postepeni pad kapaciteta)
b) adsorpcije – čestice manje od pora, gravitacijsko taloženje, električni naboj, Van der Waalsove sile
20. Postupci dorade piva.
Pod doradu piva spadaju slijedeći postupci:
1. Izdvajanje suspendiranih čestica (pivski kvasac, proteinske čestice, strani mo)
2. Koloidna stabilizacija (za dugotrajnost piva)
-uklanjanje sastojaka koji mogu izazvati zamućenje piva u ambalaži pri dužem čuvanju
-posljedica koagulacije bjelančevinastih koloida
-smanjuje se sadržaj visokomolekulskog dušika pomoću adsorbenasa, uporabom proteaza, dodatkom tanina ili dodatkom reduktaza
3. Biološka stabilizacija
-uklanjanje ili inaktivacija svih prisutnih mo koji bi mogli zamutiti ili pokvariti pivo otočeno u ambalažu
-pasterizacija ili mehaničko uklanjanje EK-filterima
4. Stabilizacija okusa
-sprečavanje oksidativnih procesa u pivu otočenom u ambalažu
Broj postupaka dorade ovisi o trajnju i uspješnosti odležavanja/doviranja i dozrijevanja piva
25. Stabilizacija piva. Vrste nestabilnosti i osnovni postupci stabilizacije
Stabilizacija piva se provodi pri doradi piva kada se uklanjaju suspendirane čestice i koloidna i biološka nestabilnost, te se provodi stabilizacija okusa kako bi pivo pod specifičnim uvjetima ostalo nepromijenjeno po izgledu i okusu određeno vrijeme.
1. Izdvajanje suspendiranih čestica (pivski kvasac, proteinske čestice, strani mo)
2. Koloidna nestabilnost i stabilizacija (za dugotrajnost piva)
-uklanjanje sastojaka koji mogu izazvati zamućenje piva u ambalaži pri dužem čuvanju
-npr. polipeptidi, polifenoli, polisaharidi, mineralne tvari
1. povratna (hladna) mutnoća
-pivo se pri temperaturama od -2 do -5°C zamućuje zbog reakcije između proteina i polifenola pri čemu nastaju proteinskopolifenolni kompleksi
-nestaje pri sobnoj temperaturi (20°C)
-starenjem piva može priječi u nepovratnu, trajnu mutnoću
2. trajna mutnoća
-oksidativna: R C6H4(OH)2 + ½ O2 → R C6H4O2 + H2O
potresna, starosna, metalna, pasterizacijska
3. oksalna mutnoća: nepravilni (amorfni) kristali Ca-oksalata
3. Biološka nestabilnost i stabilizacija
Uklanjanje ili inaktivacija svih prisutnih mo koji bi mogli zamutiti ili pokvariti pivo otočeno u ambalažu. Biološku nestabilnost čine mo:
a) štetni za potrošača (Pravilnik o mikrobnim standardima za namirnice)
b) štetni za pivo (interni standardi)
-mikrobiološki standard (broj živih stanica):
-aerobne mezofilne bakterije 102/mL
-Salmonella sp 0/20 mL
-Enterobacteriaceae manje od 1/mL
-kvasci: mane od 1/mL
-pivo treba biti zdravstveno ispravno, proizvedeno i otočeno u primjerenim higijenskim uvjetima, te biološki stabilno
-biološki stabilno pivo ne sadrži žive mikrobne stanice, ima visok Sp, sadrži malo otopljenog CO2 (do 0,5 mg/L), nije sekundarno zagađeno (punjači, čepovi, boce)
4. Kemijska (organoleptička) nestabilnost i stabilizacija okusa
-sprečavanje oksidativnih procesa u pivu otočenom u ambalažu
Broj postupaka dorade ovisi o trajnju i uspješnosti odležavanja/doviranja i dozrijevanja piva
26. Postupci biološke stabilizacije piva
a) postupci povezani s bistrenjem piva (filtracija):
Filteri:-sita, metalne ili suknene tkanine, filtarske marame i ploče, filtarski slojevi, membrane, porozna tijela, visokoporozni nosači
-tipovi: naplavni, slojni, modulni (filteri s ulošcima i membranski filteri)
-naplavna filtracija (dubinska): ramske filtar preše, vertikalni svječasti filtar, uz pomoćno sredstvo (dijatomejska zemlja)
-slojna filtracija (površinska filtracija s filtarskim pločama različite veličine pora), za trajnije pivo
b) postupci nakon bistrenja (pasterizacija):
-protočna pasterizacija (cijevni/pločasti pasterizatori), 68-72°C kroz 30-60 sec:
-pivo mora biti koloidno stabilizirano, sigurno za nepovratne boce, opasnost od sekundarnog zagađenja
-tunelska pasterizacija, 60-62°C kroz 10-20 min
-pivo u bocama/limenkama, okus po kruhu, pasterizaciji, pojačane boje
-pivo mora biti koloidno stabilizirano, otočeno bez prisustva kisika ili stabilizirano dodatkom reduktola (askorbinska kiselina)
-konzerviranje, K-sorbat, sorbinska kiselina, Na-benzoat, SO2
-usporavanje rasta mo
-ograničena primjena (zakonska ograničenja)
-ograničena trajnost
Biološki stabilno pivo ne sadrži žive mikrobne stanice, ima visok Sp, sadrži malo otopljenog CO2 (do 0,5 mg/L), nije sekundarno zagađeno (punjači, čepovi, boce)
27. Postupci koloidne stabilizacije piva
Tehnološke mjere:
-snižavanje pH sladovine i mladog piva
-povećanje nekarbonatne tvrdoće vode upotrebom Ca-soli
-korištenjem slada s niskim sadržajem oksalata
-dobra razgradnja škroba i proteina pri ukomljavanju
-visok Sp piva
-mala koncentracija kisika sladovini
-kontrolirana aeracija sladovine
-odsustvo kisika pri filtraciji i punjenju u ambalažu
-filtracija i skladištenje piva pri sniženoj temp (koloidna stabilnost ovisi o temperaturi)
Primjena sredstva za stabilizaciju: bentoniti, silikageli, polivinilpirolidon
1. Izdvajanje proteinskih spojeva pomoću adsorbenasa:
-bentoniti (aluminijski silikati: Deglutan, Bentopur, Disalbumin...)
-30-200 g/hL, dodaje se u ležni tank 8 dana prije točenja
-poliamidne smole (Perlon, Najlon)
-10 g/hL, dodaje se u ležni tank (kratko vrijeme kontakta)
-visoka cijena, mogu djelovati na boju, okus, pjenu
-preparati kiselgela (stabifix)
-dodaje se u ležni tank ili u toku filtracije
2. Razgradnja proteinskih spojeva pomoću proteolitičkih enzima
-3-10 g/hL, u ležni tank 7-14 dana prije točenja ili nakon filtracije u tlačnom tanku
-enzimi izolirani iz biljnog materijala npr. ječma
-otapaju se u pivu, pa su zabranjeni u nekim zemljama
3. Taloženje proteina dodatkom tanina
-5g/hL, u ležni tank 14 dana prije točenja
-prekomjerno doziranje smanjuje postojanost pjene, mijenja boju i gorčinu
4. Sprečavanje oksidacije piva dodatkom reduktona (askorbinska kiselina)
-3-20 g/hL, dodaje se u tlačni tank
-ne izaziva promjenu okusa i mirisa, potpuno neškodljiva
5. Izdvajanje polifenola adsorbensima (polivinilpirolidon)
-dodaje se u posudu za doziranje tijekom filtracije
28. Postupci organoleptičke stabilizacije piva
Uzrok nestabilnosti okusa je oksidacija sa kisikom. Ograničava se kontakt piva s kisikom, pa se u suvremenim pivovarama umjesto zraka koristi CO2 za sve izobarometrijske operacije. Koncentracija otopljenog kisika mora biti manja od 0,340 mg/L. Zrak iz grla se istjeruje ubrizgavanjem 1 mL vruće vode. Primjena deaerirane vode i antioksidanata.
Pivo u doticaju s kisikom stari, pri čemu se povećavaju koncentracije karbonilnih spojeva, što uzrokuje ustajali okus. Starenje se ubrzava povišenjem temperature: pri 20°C ostari za 8-10 dana, a pri 30°C za 2-4 dana).
22. Nabrojite nusproizvode u proizvodnji piva i njihovu primjenu.
1. Pivski trop i vrući talog iz sladovine
Nakon ekstrakcije i ispiranja na svakih 100 kg slada upotrebljenog za ukomljavanje zaostaje 125-130 kg vlažnog tropa (75-80% vode) koji zauzima volumen od 720-780L. U tropu, zaostaje 20-25% od ukupne suhe tvari slada. Pivovare prodaju vlažni trop kao stočnu hranu ili ga suše. Prvo se prešanjem uklanja 40-50% prisutne vode, a zatim se suši pri 60°C do 8-10% vode. Za sušenje 1 kg vlažnog tropa treba oko 0,6 kg pare. Izdvojena voda sadrži oko 5% fine proteinske tvari. Oko 65% se izdvaja centrifugiranjem i dodaje tropu kako bi se povećao njegov sadržaj proteina. Preostala voda se u nekim pivovarama vraća u varionicu.
2. Pivski kvasac (iz vrionog i ležnog podruma)
Nakon vrenja zaostaje 1,5-2,0 kg vlažnog kvasca sa 12-15% suhe tvari po hL mladog piva. Talog kvasca sadrži 45-60% piva, koje se izdvaja separacijom ili filtracijom na ramskim odnosno vakuum filtrima. Kvasac je visokovrijedan izvor proteina i vitamina (pogotovo B-skupine), pa se termolizira i suši, te koristi kao krmni ili prehrambeni kvasac. Za prehrambene svrhe treba prvo ukloniti gorčinu pranjem s vodom kojoj je dodano natrijevog bikarbonata. Koristi se za proizvodnju kvaščevog ekstrakta, izolaciju 3,5' nukleotida ili direktno u proizvodnji juha, umaka, keksa, kruha, mesnih prerađevina, medicinskih preparata za liječenja skleroze, rahitisa, avitaminoze, tena i sl.
3. Ugljični-dioksid
Prilikom vrenja se razvija skoro čist ugljični dioksid, (s neznatnim količinama primjesa), pa se može koristiti u pogonu, nakon relativno jednostavnog pročišćavanja. Iz 1 hL 12%-tne sladovine nastaje 3-3,5 kg CO2, a prikupi se oko 1,5 kg CO2/hL. CO2 se koristi za sve izobarometrijske operacije umjesto zraka, a za to treba do 1 kg CO2 po 1 hL piva.
4. Hmeljni trop, dijatomejska zemlja, otpadne vode
Dobiva se od 6-15 hL otpadne vode po 1 hL proizvedenog piva i ta se voda razlikuju po količini i sastavu od pogona do pogona. Otpadne vode sadrže u suspenziji i otopini smjesu piva, sladovine, tropa, proteinskih taloga, kvasca, dijatomejske zemlje, sredstva za pranje i dezinfekciju. Obično se prije obrade odvoji pivski kvasac i proteinski talozi (zbog daljnjeg korištenja). Na taj način otpadna voda postaje siromašna na dušiku, te se miješa s komunalnom otpadnom vodom i zajednički biološki obrađuje. Nastoji se smanjiti zagađenost otpadnih voda uz istovremeno uklanjanje ili recikliranje organskog materijala i same vode na nekoliko načina:
1. Smanjenje ukupnog volumena otpadnih voda pažljivim gospodarenjem s vodom u pogonu, a naročito recirkuliranjem rashladne vode
2. Iskorištavanje nusproizvoda, posebno kvasca i taloga
3. Izbjegavanje prolijevanja i ispiranja prolivenih međuproizvoda i proizvoda
4. Recirkulacija vode za pranje, primjena protustrujnog pranja
5. Modifikacija osnovnog tehnološkog procesa i prilagođavanje potrebama obrade i recirkulacije otpadnih voda i nusproizvoda.
U svakom pogonu treba otpadne vode podvrgnuti minimalnom tretmanu koji obuhvaća: taloženje suspendiranih čestica i neutralizaciju lužnatih voda (nakon pranja) pomoću otpadnog CO2 iz vrioništa
21. Koje vrste gubitaka razlikujemo u proizvodnji piva? Objasnite uzroke tih gubitaka po proizvodnim fazama.
1. Faza proizvodnje sladovine: (4,4-16,75%)
-kontrakcija zbog hlađenja
-isparavanje pri kuhanju
-dodatak hmelja (ostatak u hmeljnom tropu), Rj: prešanje, ispiranje
-vrući talog, Rj: prešanje, ispiranje, centrifugiranje, vraćanje taloga u varionicu
-manipulacije sladovine (kvašenje stijenki posuda i cjevovoda, prolijevanje)
2. Glavno vrenje piva: (1-4%)
-pjena
-biosinteza biomase kvasca
-istaloženi kvasac (gusta suspenzija pive i kvasca)
-močenje posuda i cijevi
-Rj: izdvajanje piva iz taloga filtracijom ili centrifugiranjem
3. Doviranje piva: (0,5-1,5%)
-istaloženi kvasac
-kvašenje
-Rj: izdvajanje piva iz taloga
4. Dorada piva: (0,4-1,0%)
-filtracija, Rj: kontrola naplavljivanja filtra, sukcesivno vraćanje prvog filtrata
5. Točenje piva: (0,8-2,5%)
-prolijevanje
-kvašenje
-lom boca
Prividni gubici su izazvani kontrakcijom sladovine zbog hlađenja i isparavanja uslijed kuhanja i širenjem koltla prilikom zagrijavanja. Tu dolazi do promjene volumena, ali ne do gubitka suhe tvari (ekstrakta iz slada). Kod stvarnih gubitaka dolazi do gubitka suhe tvari, sladovine ili piva.
23. Koje mikrobne kontaminante susrećemo u proizvodnji piva? Navedite proizvode njihovog metabolizma po pojedinim fazama tehnološkog procesa proizvodnje piva.
Tehnološka faza procesa Kontaminanti Proizvodi metabolizma Konačni efekt na sladovinu ili pivo
Ukomljavanje termofilne bakterije mliječne kiseline acetaldehid
etanol
mliječna kiselina
glicerol promjena okusa:
-smanjenje pH,
-povećanje kiselosti
Hlađenje i taloženje sladovine koliformne bakterije
Escherichia sp. mliječna kiselina
octena kiselina
etanol
sumporovodik
amonijak promjena arome i okusa:
-slatkast okus
-miris na kupus
-miris po celeru
-fenolni miris
koliformne bakterije
Klebsiella sp. acetomliječna kis.
acetoin
2,3-butandiol
bakterije mliječne kis
Pediococcus sp.
Lactobacillus sp. mliječna kiselina
diacetil
glicerol -kiselost
-mutnoća
-miris po medu ili maslacu
bakterije octene kis
Acetomonas sp. octena kiselina
glukonska kiselina -smanjenje pH
-povećanje sadržaja ukupnih i hlapivih kiselina
Obesumbacterium proteus dimetilsulfid -miris po pastrnjaku
Glavno vrenje bakterije octene kis
Acetomonas sp.
Acetobacter sp. octena kiselina
glukonska kiselina
CO2
voda -promjena pH
-povećanje sadržaja ukupnih i hlapivih kiselina
Bakterije mliječne kis
Lactobacillus sp. mliječna kiselina
octena kiselina
glicerol
diacetil -kiselost
-mutnoća
-miris po medu ili maslacu
Zymonas anaerobia etanol
acetaldehid
sumporovodik -miris po gnjilim jabukama
«divlji kvasci» etanol
esteri
viši alkoholi
diketoni -esterski miris
-neugodan okus i miris
Odležavanje i otočeno pivo kao kod glavnog vrenja -neugodan miris
-pojava zamućenja
-pojava taloga
24. Koja se dezinfekcijska sredstva koriste u pivovarama? Koje osobine moraju imati ta sredstva?
U pivovarama se za dezinfekciju koriste
-formalin, sredstva koja sadrže klor, sredstva na bazi joda, sredstva na bazi kvaternih amonijevih soli, peroctena kiselina
Dezinfekcijska serdstva za pivarske svrhe moraju biti:
-sposobna da inaktiviraju patogene i sve druge mikroorganizme koji mogu utjecati na kvalitetu i upotrebljivost gotovog proizvoda – piva
-efikasna u kratkom vremenskom intervalu u uvjetima pogonskih temperatura
-u odgovarajućim koncentracijama netoksična prema radnom mikroorganizmu
-bez utjecaja na okus i miris piva, te trajnost tehnološke opreme
-jeftina, sigurna, pogodna za rukovanje i lako dobavljiva
-pogodna za brzo određivanje njihove koncentracije u otopinama, kako bi se aktivna koncentracija lako održavala stabilnom
-dugotrajnog djelovanja da bi mogla sačuvati očišćene površine od naknadnog zagađenja
Ovim zahtjevima najviše odgovaraju klor i njegovi preparati:
-klor dioksid ClO2
-plinoviti klor Cl2
-kalcijev hipoklorit Ca(OCl)2
-kalcijev klorid hipoklorit CaCl(OCl)
-natrijev hipoklorit NaOCl + H2O
-anorganski kloramini NH2Cl, NHCl2, NCl3
-organski kloramini: paratoluol sulfokloramid, parabenzol sulfokloramid i njihove natrijeve soli
29. Uvjeti za proizvodnju octa pomoću bakterija octene kiseline (koncentracija etanola, temperatura, potreba za kisikom).
Proces oksidacije etanola provode bakterije octene kiseline iz roda Acetobacter. Mogu se uzgajati u prirodnim ili kemijski definiranim podlogama.
pH-vrijednosti:
-optimum za rast i oksidaciju etanola za A. aceti iznosi 5,3-5,6
-pH vrijednosti podloge u proizvodnji iznose 2,5-3,0
Etanol:
-kemijski definirane podloge: 23,7-39,5 g/L rafiniranog etanola ovisno o željenoj koncentraciji octene kiseline (uobičajena konc etanola od 10-13%). Podloga sadrži i glukozu 1-2 g/L, octenu kiselinu 50-70 g/L(izvor C i snižava pH - sprječava kontaminacije), te dodatke, specijalna hranjiva kao što su kvasni i sladni ekstrakt (kompleksni izvori dušika), KH2PO4, MgSO4 x 7H2O, Ca-pantotenat, amonijeve soli (NH4)2PO4 i ioni metala u tragovima (Fe2+, Co2+, Cu2+, Mn2+) koji omogućuju rast Acetobacter vrsta. Specijalnim hranjivima unosimo prekursore kako bi se smanjila potrošnja energije za njhovu sintezu glukoneogenezom.
-prirodne podloge: voćna vina, vino, medovina, prevrela melasa i prevrela nehmeljena sladovina moraju imati koncentraciju etanola višu od 45 g/L, a SO2 max 1 mg/L
-primjenom viših koncentracija etanola otežana je tvorba bakterijske kožice čija je posljedica nepotpuna oksidacija etanola
-ako se koncentracija etanola snizi ispod 1-2% (donja granična vrijednost:2,4-4,0 g/L) dolazi do oksidacije octene kiseline i estera čime se gubi aroma i okus
Temperatura uzgoja se najčešće kreće od 28-30°C. Ispod 15°C specifične brzine rasta i oksidacije etanola su smanjene, a iznad 42°C rast je zaustavljen ali se oksidacija etanola još uvijek odvija (stanice su biokonvertori). Industrijski sojevi teško podnose nagle promjene temperature. Proces oksidacije etanola u octenu kiselinu je egzoterman (494,24 kJ/mol), pa je potrebno hlađenje.
Bakterije octene kiseline su izrazito aerobni mikroorganizmi sa velikom potrebom na kisiku. Nedostatak kisika na vrlo kratko vrijeme izaziva nepovratni prekid industrijskog procesa. Vrijeme koje bakterije mogu ostati bez dovoljno kisika ovisi o sadržaju octene kiseline i etanola u podlozi u tom trenu, ali smije trajati najviše oko 20-60 sekundi. Što je koncentracija etanola niža (bliža donjoj graničnoj vrijednosti 2,4-4,0 g/L), kraće je vrijeme koje bakterije mogu ostati bez kisika. Razlog osjetljivosti na anaerobne uvjete je u tome što svoje energetske potrebe zadovoljavaju praktički samo oksidacijom etanola, a utrošci energije su veliki (sinteza staničnih intermedijera glukoneogenezom, održavanje transmembranskog potencijala u uvjetima niske pH vrijednosti podloge). Zato i pad koncentracije etanola ispod 2,4-4,0 g/L izaziva iste posljedice kao i nedostatak kisika, uz istovremenu oksidaciju octene kiseline do CO2.
30. Proizvodnja octa u acetatoru
Acetator: bioreaktor od nehrđajućeg Cr-Ni čelika, po konstrukciji sliči fermentorima za proizvodnju kvasca tipa Vogelbusch, sadrži mješalicu samousisnog tipa koja pomoću rotora raspršuje zrak i ravnomjerno ga raspoređuje preko cijelog presjeka posude (ima visok vol. koef. prijenosa kisika), automatska kontrola svih parametara: temp. i konc. etanola, sustav za automatsko pražnjenjei nadopunjavanje svježom podlogom ovisno o konc etanola, mehanički razbijač pjene, mjerenje količine ulaznog, recirkuliranog i izlaznog zraka. Mjerenje konc. Etanola se provodi uređajem GS-3 MOD. Brzina difuzije etanola kroz polupropusnu membranu u sondi je funkcija njegove konc. Plin nosač s druge strane membrane struji konstantnim protokom i odvodi etanol do poluvodičkog elementa koji mijenja otpor u ovisnosti o konc etanola.
U acetatoru se odvija proizvodnja octene kis submerznim postupkom pomoću bakterija octene kis koje provode oksidaciju etanola iz podloge. Puno je lakši prijelaz s jedne sirovine na drugu nego kod Fringsovog generatora, pa se mogu proizvoditi svi tipovi octa. Koristi se mješovita kultura bakterija octene kiseline i nesterilan zrak.
Inokulacija novog bioreaktora:
-priprema inokuluma
1. iz lab čiste kulture, uzgojen u laboratorijskom bioreaktoru koji je dio proizvodne linije
2. inokulacijom bioreaktora s matičnim octom iz drugog acetatora (tijekom kasne exp. faze čuvana u polupunom spremniku, problem malog broja aktivnih stanica)
-podloga: 70-80 g/L octene kiseline i 40 g/L etanola, te ostale hranjive tvari
-nakon inokulacije, podloga se aerira i nadopunjuje s etanolom po potrebi (dio se gubi s izlaznim zrakom, pa je potrebna uporaba kondenzatora ili ispiralice)
-niski pH → spor rast bakterija μ=0,09 h-1, pa je bioreaktor spreman za polukontinuirani način proizvodnje za 2-6 dana (uspostavljeno proizvodno stanje)
-započinje polukontinuirana proizvodnja (prati se promjena koncentracija EtOH i octene kis.)
-kada konc. EtOH padne na 2,4-4,0 g/L, a postignuta je željena konc. octene kis., prazni se ⅓ do ½ korisnog volumena bioreaktora i nadopunjava se istom količinom svježe podloge (uz aeraciju i miješanje)
-proizvod: alkoholni ocat sa 100-120 g/L octene kiseline (moguće 160-200 g/L)
Prednosti:
1. visoko iskorištenje (90-95% teorijsko)
2. visok učinak (4-6% octene kiseline za 24 sata)
3. jednostavna priprema sirovina (nema filtracije ni pročišćavanja)
4. dobra kvaliteta
5. iskorištenje sirovina s niskim sadržajem etanola
6. jednostavan prijelaz s jedne sirovine na drugu
7. lako pokretanje i zaustavljanje proizvodnje
8. velika ušteda prostora, jednostavno upravljanje
31. Kvarenje i mane octa
Mane octa su posljedica loših sirovina ili materijala u opremi. Sadržaj željeznih iona od 100 mg/L izaziva tamnjenje i mutež u octu, te okus na metal. Sadržaj bakra od 1-5 mg/L izaziva zelenu boju povrća konzerviranog u takvom octu, te daje okus po metalu. Max dozvoljene konc tvari koje smetaju kvaliteti iznose: As i Pb 1 mg/kg, Cu+Zn i Fe 10 mg/kg , te etanola 3,945 g/L.
Kvarenje najčešće izazivaju bakterije octene kiseline koje su zaostale u gotovom octu ili kontaminanti. A. pasteurians izaziva zamućenje i stvara debele kožaste prevlake. A. aceti zamućuje ocat i ima svojstvo peroksidacije.
Octena jeguljica Anguillula aceti je malen nematod, crvolik i vodnjikav, indikator loše higijene. Najčešće se nalazi u generatoru te u posudama za odležavanje gdje oštećuje bakterijski film, a asimilira alkohol i octenu kiselinu. Neškodljiva je za čovjeka. Uklanja se pasterizacijom i filtracijom te održavanjem anaerobnih uvjeta u posudama za odležavanje.
Octene grinje su česte u starim pogonima sa generatorima (prisustvo vlage i zraka). Brzo se razmnožavaju, a najefikasnije sredstvo je sterilizacija parom.
Octene mušice su organizmi iz roda Drosophilla. One prenose nepoželjne sojeve bakterija octene kiseline. Uništava ih se insekticidima, a najbolje je spriječiti njihov ulazak u pogon postavljanjem odgovarajućih mreža.
32. Vrste i svojstva bakterija octene kiseline
U bakterije octene kiseline ubrajamo mo iz porodice Acetobacteriaceae koja je podijeljena u dva roda: rod Acetobacter i rod Gluconobacter (ne oksidiraju acetat i laktet do CO2, imaju polarno smještene flagele ili su nepokretljive). Bakterije iz roda Acetobacter oksidiraju acetat i laktat do CO2 i imaju peritrihno smještene flagele ili su nepokretljive. Rod ima 4 vrste: A. aceti, A. liquefacijens, A. pasteurians i A. hansenii. To su gram negativni štapići koji ne stvaraju endospore. Uvijek imaju oksidativni metabolizam. Šećere metaboliziraju heksoza-monofosfatnim putem i ciklusom trikarbonskih kiselina (fosfofruktokinaza ne postoji). Tako pribavljaju ishodišne međuspojeve za sintezu staničnih sastojaka. Oksidiraju etanol do octene kiseline, a acetat i laktat do CO2 i vode. Najbolje rastu na etanolu, glicerolu i laktatu kao izvoru C. Kada bakterije rastu na etanolu kao jedinom izvoru ugljika, međuspojevi potrebni za sintezu staničnih sastojaka se sintetiziraju glukoneogenezom. Enzimi koji sudjeluju u oksidaciji etanola u octenu kis su alkohol-dehidrogenaza i aldehid-dehidrogenaza. Ne trebaju esencijalne aminokis i ne mogu ih koristiti kao jedini izvor ugljika i dušika. Ovisnost o faktorima rasta je u vezi s izvorom ugljika u podlozi. Rastu li na glukozi, faktori rasta nisu potrebni. Bakterije iz roda Acetobacter ne rastu na kompleksnim hranjivim podlogama (kvašćev ekstrakt, pepton) ako nema dodatnih izvora ugljika. Optimalna temperatura za njihov rast je 25-30°C, a optimalna pH vrijednost podloge 5,4-6,3.
Sojevi koji se koriste za industrijsku proizvodnju trebaju imati slijedeća svojstva:
-da podnose nisku pH-vrijednost podloge
-da lako rastu u poslogama sa etanolom i octenom kiselinom
-da brzo oksidiraju etanol u octenu kiselinu kod visokih koncentracija supstrata i produkta (80-120 g/L)
-da nemaju izraženu sposobnost oksidacije octene kiseline do CO2
-da ne formiraju sluzave i druge tvari koje se talože i zato smetaju filtraciji
33 i 36. Biomasa bakterija, plijesni, algi i viših gljiva
Jednostanične alge:
-fotosintetski organizmi, klorofil, vežu CO2 iz zraka koji uz pomoć sunčeve svjetlosti prevode u ugljikohidrate
Prema boji i obliku kromatofora se dijele na:
1. Zelene alge:
-Chlorella i Scendesmus proizvode proteine visoke prehrambene vrijednosti koje se koriste za prehranu životinja (proučavanja: dodatak ljudskoj prehrani)
-njihov kemijski sastav ovisi o izmjenama u režimu osvjetljenja, prisutnosti CO2 i N2, te temp
-antibiotik klorelin (Chlorella)
-izučava se primjena Chlorella za regeneraciju zraka u svemirskim brodovima
-pigment hondrilasterol iz Scendesmus – industrijska boja
2. Modrozelene alge
-proizvodnja cijanostimulina koji pomaže kod zarastanja rana i uklanjanja nekrotičnog tkiva
-neke imaju sposobnost vezanja atmosferskog dušika (obogaćivanje tla)
-proizvodnja baktericidnih tvari
3. Smeđe alge:
-alginska kiselina (polisaharid iz stanične stijenke u obliku Ca, Mg ili Fe soli koje nisu topive u organskim otapalima, a glavna osobina im je viskoznost)
-primjena u prehrambenoj, farmaceutskoj, kozmetičkoj, tekstilnoj i kožarskoj industriji radi svojstva plastifikacije, stabilizacije i emulgiranja
4. Crvene alge:
-agar (do 60% s.tv.): smjesa agaroze i agaropektina (primjena u bikrobiologiji i prehrambenoj ind. zbog želatinizirajućih svojstava)
-fikoeritrin – pigment crvene boje
Uzgoj biomase algi:
-mogu rasti autotrofno i heterotrofno
-dodatak izvora dušika (nitrati, urea) i elemenata nužnih za vezanje dušika (Fe, Ca, B, Mo, Co), te elemenata za fotosintezu (Mg, Fe, Cl, Zn, V)
-bitna je izmjena perioda svjetlost (do 18 h, sinteza ugljikohidrata)-tama (dioba stanica), te intenzitet i valna duljina svjetlosti
-optimalni uvjeti: temp=25˚C, pH=6-6,8
-trajanje uzgoja: 7-21 dan
Bakterije:
-mogu metabolizirati različite supstrate, čak i s jednim C-atomom
-od svih mo sadrže najviše proteina, i do 80% s.tv.
-obrada otpadnih voda
-starter kulture u proizvodnji fermentiranih proizvoda (Lactobacilus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Streptococcus lactis, L. bulgaricus: u preradi mlijeka, kefira)
-Rhizobium sp.: fiksira dušik, simbioza s leguminozama, uzgoj površinski i submerzno, pomiješaju se sa sjemenom
-bakterijske spore B: thurigiensis: insekticid
-vakcine
-SCP: uzgoj biomase bakterije Methylophilus metylophora na metanolu kao izvoru ugljika
Plijesni:
-mogu se ekonomično uzgajati na otpadnim vodama (ujedno način smanjenja BPK5)
-rodovi Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Rhizopus, Phycomyces, Mucor proizvode značajne količine lipida (20-50%) koji mogu činiti dio stanične strukture ili biti rezervni materijal stanice
-uzgoj za proizvodnju masti se provodi u 2 stupnja:
a)-razvoj obilnog micelija (prikladna hranjiva, pH=4-5,5, dobra aeracija)
b) induciranje taloženja masti
-pri kraju uzgoja se ↓ količina N (nitrati, CSL) i povećava C, glukoza i ksiloza (usmjeravanje prema biosintezi masnih kis), dodatak Mg i P, dobra aeracija
-micelij plijesni se koristi kao dodatak stočnoj hrani (proteini, masti)
-izvor enzima (α-amilaza iz Aspergillus sp.)
-starter kulture za proizvodnju plijesnivih sireva (P. camemberti i P. roqueforti)
-pažnja zbog mikotoksina
Više gljive:
-razredi Bazidiomycetes, Ascomycetes
-sadrže proteine, masti, vitamine (tiamin, riboflavin, niacin)
-jedu se sporofori (plodna tijela): Boletus edulis (vrganj), Agricus bisporus (šampinjon), Morchella sp. (smrčak), Tuber (tartuf)
-A. bisporus i Morchella sp. rastu na površini agarne podloge, ali mogu rasti i submerzno
-submerzni uzgoj za proizvodnju instant juha (micelij Morchella raste u formi peleta i nakon sušenja ima okus prirodnih sporofora i upotrebljava se za instant juhe, dok A. bisporus raste submerzno kao homogeni micelij i nema karakterističan okus pravih šampinjona)
34. Mikrobna proizvodnja aminokiselina
-2 pristupa:
a) proizvodnja biomase sa što povoljnijim sastavom bitnih aminokiselina ili
b) regulacija mikrobnog metabolizma prema nakupljanju određenih ak u podlozi u velikim količinama
-za čovjeka su esencijalne: Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Thr, Trp, Val (L-izomeri) i većina ih se danas može proizvesti mikrobnim putem
-2 načina proizvodnje:
1. direktna proizvodnja pomoću mo (podloga sadrži jeftine i
šaljem hladnu 
