12.10.2016
Bakterie
Kvasinky a mikroskopické houby
Gram +
Mikroorganismy v potravinářství I Alkohol
Aspergillus
Mucor
Arthrobacter
Oenococcus
Candida
Neurospora
Bacillus
Pediococcus
Cyberlindnera
Penicillium
Bifidobacterium
Propionibacterium
Cystofilobasidium
Pichia
Brachybacterium
Staphylococcus
Debaryomyces
Rhizopus
Brevibacterium
Streptococcus
Dekkera
Saccharomyces
Carnobacterium
Streptomyces
Fusarium
Schizsaccharomyces
Corynebacterium
Tetragenococcus
Galactomyces
Schwanniomyces
Enterococcus
Weissella
Geotrichum
Scopulariopsis
Guehomyces
Starmerella
Kocuria
Gram -
Lactobacillus
Acetobacter
Hanseniaspora
Torulaspora
Lactococcus
Gluconacetobacter
Kazachstania
Trigonopsis
Leuconostoc
Gluconobacter
Kluyveromyces
Wickerhamomyces
Macrococcus
Hafnia
Lachancea
Yarrowia
Microbacterium
Halomonas
Lecanicillium
Zygosaccharomyces
Micrococcus
Zymomonas
Metschnikowia
Zygotorulaspora
Výroba piva Chmel
Voda
Základní suroviny
Slad
Kvasinky
1
12.10.2016
Výroba piva Slad o využívá se odrůdy jarního ječmene setého dvouřadého variety nící (Hordeum vulgare convar. distichon var. nutans), v menší míře také odrůdy jiných obilin, např. pšenice, kukuřice, žita, ovsa, prosa o sladování se provádí proto, aby se polysacharidy rozštěpily na jednoduché sacharidy vhodné ke kvašení o slad se používá pro výrobu piva, lihu, limonád, pečiva a v cukrárenství o výroba začíná máčením - zrna nabobtnají (obsah vody vzroste na 44%), nastává klíčení (působením komplexu amylolytických a proteolytických enzymů dochází k postupnému štěpení vysokomolekulových škrobu a
Výroba piva Vlastní výroba piva sestává ze tří výrobních úseků, zahrnujících řadu složitých mechanických, fyzikálně chemických a biochemických procesů, přičemž první úsek se v moderních pivovarských učebnicích nazývá „horká fáze“ a druhé dva „studená fáze“. 1. výroba mladiny – cca 4hod 2. kvašení mladiny a dokvašování mladého piva 3. závěrečné úpravy a stáčení zralého piva
bílkovin), následně sušení zeleného sladu (snížení obsahu vody po 2%, inaktivace enzymů) a oddělování klíčků (sladový květ - krmivo)
Výroba piva
Slad se rozemele na tzv. sladový šrot, následuje vystíráni - dokonale smíchání sladového šrotu s vodou s cílem převést obsažené látky do roztoku. Přivádí se voda o teplotě 35-38°C, obsah kadě je neustále promícháván.
Nejdůležitější chemickou reakcí při rmutování je štěpení škrobu na nížemolekulární cukry, zejména glukosu, maltosu a dextriny: 𝑛 C6 H12 O6 𝑛 → C6 H10 O5 𝑥 𝑥 𝑛 C6 H10 O5 𝑛 → C12 H22 O11 2 Tři fáze - bobtnání a zmazovatění škrobu, ztekucení a zcukření škrobu. • 35 až 38°C - kyselinotvorná teplota – štěpení org. sloučenin fosforu • 48 až 52°C - peptonizační teplota – štěpení bílkovin • 60 až 65°C - nižší cukrotvorná teplota – β-amylasa Rmutování slouží k přípravě sladiny s požadovanou extraktovou skladbou (směs glukosy, maltosy a dextrinů v různých poměrech). Dosahuje se toho
• 70 až 75°C - vyšší cukrotvorná teplota – α-amylasa • 78°C - odrmutovací teplota
postupným vyhříváním částí vystírky na jednotlivé rmutovací teploty,
Bílkoviny jsou důležité pro pěnivost piva i plnost chuti a jejich štěpné
optimální pro činnost různých skupin enzymů, až se dosáhne dokonalého
produkty aminokyseliny jsou důležité pro kvašení. Vysoký obsah bílkovin
zcukření škrobu.
by však vedl k nízké stabilitě a trvanlivosti piva.
2
12.10.2016
Scezování sladiny – oddělení roztoku sladiny od pevného podílu zcukření
Vyslazování mláta se provádí 75 °C horkou vodou, aby se z mláta
rmutu (mláta). Při scezování ve scezovací kádi se sladina odděluje od
vyloužily poslední zbytky rozpustného extraktu. Zfiltrovaný roztok
mláta přirozenou filtrací přes vrstvu sedimentovaných pluch a ostatních
extraktu při vyslazování se nazývá výstřelek a zpravidla se vyslazuje na
nerozpustných zbytků sladu. Zfiltrovaný roztok extraktu sladu se
2 až 3 výstřelky.
nazývá předek a po jeho stečení následuje vyslazování mláta.
90-120 min
Předek a výstřelky se shromažďují v mladinové pánvi, kde nastupuje další
Kvašení mladiny je rozděleno do dvou fází: hlavní kvašení a dokvašování.
proces a tím je chmelovar - má za cíl převedení hořkých látek chmele do
Ochlazená mladina vyrobena při varných procesech stéká do nerezových
mladiny, sterilaci mladiny, inaktivaci enzymů a koagulaci bílkovin s
otevřených kádí (spilky), které mají ve stěnách chladicí zařízení a kde
polyfenolovými látkami sladu a chmele. Chmel či chmelové přípravky se
dochází k zakvašeni mladiny kulturou pivovarských kvasinek.
přidávají postupně, nejčastěji na 2 až 3krát, podle kvality a typu výrobku.
Alternativně – kvašení v uzavřeném cylindrokónickém tanku.
Kvašení pro kvašení mladiny se používá buď svrchních pivovarských kvasinek
Kvašení Crabtree efekt (katabolická represe) - komplexní projev vlivu
(Saccharomyces cerevisiae) při teplotách kvašení až 24°C, nebo
glukosy na syntézu a aktivitu enzymů Krebsova cyklu a složek
spodních pivovarských kvasinek (Saccharomyces cerevisiae subsp.
respiračního řetězce, které umožňují utilizaci jiných zdrojů uhlíku
uvarum - S. pastorianus) při teplotách kvašení 6 až 12 °C podle stupňovitostí piva trvá 7-12 dní při teplotě 5-10ºC přeměna zkvasitelných sacharidů glukosy, maltosy a maltotriosy na etanol a oxid uhličitý kvašením
𝐂𝟔 𝐇𝟏𝟐 𝐎𝟔 → 𝟐𝐂𝟐 𝐇𝟓 𝐎𝐇 + 𝟐𝐂𝐎𝟐
tvorba vedlejší kvasných produktů vytvářejících chuť a vůni
→ v přítomnosti vyššího množství glukosy převažuje i v aerobních podmínkách fermentace nad respirací pro výrobu čistých násadních kvasnic se používá tzv. propagační stanice – do sterilizátoru se přivádí mladina z varny, sterilizuje a ochlazuje na zákvasnou teplotu a v propagátoru se mladina kvasí
• alifatické alkoholy – isoamylalkohol
nejdříve v menším množství, zakvašeným v laboratoři vypěstovanou
• estery - ethylacetát, ethylhexanoát, isoamylacetát
čistou kulturou, a postupně se množství mladiny zvyšuje až dosáhne
• aldehydy, diketony • mastné kyseliny
objemu potřebného pro zakvašení mladiny v kvasné kádí pro kvašení 100 l piva se použije 0,5-1 l násadních kvasnic
3
12.10.2016
Kvašení zaprašování – brzo po zakvašení (12-24h) se objevuje první bílá pěna na povrchu kvasící mladiny, následuje odrážení při němž pěna houstne a je vytlačována do středu kvasné kádě. nízké bílé kroužky – cca po 36h, představují hustou smetanovou pěnu s kučeravým povrchem a jsou stádiem nejintenzivnějšího kvašení vysoké/hnědé kroužky – intenzivně se vyvíjející CO2 vynáší z kvasicí mladiny různé kaly, které zbarvuji pěnu na povrchu propadání kroužků - tvorba husté hnědé deky z vyloučených látek na povrchu prokvašené mladiny, tj. mladého piva na konci hlavního kvašení sedimentují spodní kvasinky na dno kvasné kádě a po stáhnutí piva se sbírají, propírají se studenou vodou a znovu se nasazují do provozu (až 5x)
Dokvašování – provádí se v ležáckém sklepě, kde pivo při teplotách 1-3 °C velmi pozvolna dokváší, čiří se, zraje a sytí se vznikajícím oxidem uhličitým pod tlakem v uzavřených ležáckých tancích. Mladé pivo má ještě určitý podíl nezkvašeného extraktu a obsahuje i nízký podíl kvasnic.
Filtrace – odstranit z piva kalící látky, zbylé kvasnicové buňky a docílit požadovanou čirost, koloidní stabilitu a biologickou trvanlivost. Princip: na filtrační přepážku je naplavená křemelina, ve které se zachycuje jemný kal. Je nutné maximálně omezit styk s kyslíkem (změna chuti, barvy, koloidní i mikrobní Závěrečné úpravy (zvýšení trvanlivostí a kvality piva):
stability finálního výrobku) – oxid uhličitý
• zfiltrovat
a dusík vytváří ochrannou vrstvu nebo
• případně pasterovat
použití chemických antioxidantů např.
• případně stabilizovat
kyseliny askorbové.
• stočit do transportních obalů
Pasterace - zvýšení biologické stability piva. Rozšířená je pasterace piva
Nežádoucí fermentační produkty - i v malých koncentracích mohou
v lahvích či plechovkách v ponorných a tunelových pastérech při teplotě
výrazně negativně ovlivnit chuť hotového výrobku
62 °C, méně častá je mžiková pasterace v průtokových pastérech při vyšší teplotě. Dnes se od pasterace částečně upouští a používá se mikrofiltrace – uchová chuťové vlastností čerstvého piva.
Diacetyl - obávaná kontaminace v pivovarnictví (máslová přichuť) •
Stabilizace - odstranění prekurzorů zákalů piva, především polyfenolů,
kondenzace acetaldehydu s kyselinou pyrohroznovou v acetylmléčnou kyselinu a
vysokomolekulárních dusíkatých složek, kovových iontů a rozpuštěného
její samovolnou dekarboxylací
kyslíku. Používají se stabilizátory srážecí (tanin), adsorpční (silikagel,
•
tvořen zejména bakteriemi rodu Pedicoccus
polyvinylpolypyrolidon), enzymové (papain) a antioxidační (kyselina
•
lze odstranit delším ležením piva, případně
askorbová). Stabilizátory se do piva přidávají nejčastěji před koncem dokvašování, aby se případně vyloučené látky odstranily při filtraci.
zahřátím •
při dokvašování redukován na acetoin
Stačení - konečná fáze výroby; je nutné zamezit ztrátám CO2, zamezit
(3-hydroxy-2-butanon), další přeměna na
styk piva s kyslíkem, zajistit dokonalou sanitaci všech zařízení
2,3-butanol - méně negativní vliv na chuť
4
12.10.2016
Speciální piva
Kontaminace během výroby mladiny vzhledem k využívaní vysokých teplot se likviduje všechna mikroflóra přítomna v surovinách s výjimkou sporulujících bakterií, např. Bacillus subtilis a Clostridium snižení teploty na 5 – 7 °C činí z mladiny ideální prostředí pro rozvoj mikroorganismů nejčastější kontaminaci chladnoucí mladiny jsou tzv. mladinové bakterie a divoké kvasinky - jsou adaptovaný na hořké chmelové látky obsažené v mladině a dobře se v ni rozmnožuji především rody: Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Cirobacter,
Lactobacillus, Pediococcus, Serratia, Zymomonas, Micrococcus, Sarcina, Achromobacter, Pseudomonas zdrojem kontaminace může byt často i opětovně používaná biomasa
Nízkoalkoholická piva (0,6-1,2% alk.) Nealkoholická piva (méně než 0,6% alk.) -možnosti výroby: potlačené kvašení z nízkoprocentních mladin- nízkocukerná mladina (Pito); smíchání piva se sladinou; inhibice kvašení tlakem odstranění alkoholu z běžně vyrobeného piva - vakuová destilace (odparky); reverzní osmóza; dialýza; sprejové sušení - náročné speciální kmeny kvasinek – nízké prokvašení při stejné době (Birell) Kvasnicové pivo – bez provedení filtrace Dia pivo – vysoký stupeň dokvašení, max. obsah sacharidů 7,5g/l Pšeničné pivo – vyrobené s podílem extraktu pšeničného sladu vyšším než 1/3 hmotností celkově dodaného extraktu
Speciální piva
Výroba lihu
Pivní speciály: Využití
Armageddon •
nejsilnější pivo na světě - 65% alkoholu,
• potravinářský průmysl - konzumace, konzervační činidlo
•
skotský pivovar Brewmeister Brewery výrobci ho mrazí a následně odstraňují led vznikly v nápoji – postupně
• chemický průmysl - činidlo pro další výrobu, čistící
•
začíná převládat alkohol, který nemrzne X-Beer 33
prostředek • petrochemický průmysl - přidává se do paliv - zlepšuje výkon motorů
•
nejsilnější české pivo – 11,8 % alkoholu (33,48 st.extr)
•
minipivovar U Medvídků (Staré Město)
• farmacie - rozpouštědlo léků, dezinfekce
•
zraje víc než půl roku
• kosmetický průmysl – pleťové vody, masážní přípravky,
•
2-fázové dokvašováním během cca 7 měsíců:
(dokvašování pivovarskými kvasnicemi a pomocí vinných kvasinek
parfémy, esence, ústní vody, osvěžovače dechu
Výroba lihu
Lihoviny Alkoholické nápoje, které mají různý obsah alkoholu, v rozmezí od 15 do 79,5% (s vyjimkou vina, piva, sake, cideru).
Pro výrobu kvasného etanolu přicházejí v úvahu: monosacharidy (glukosa, fruktosa, mannosa, galaktosa)
Základní kategorie lihovin:
disacharidy (sacharosa, maltosa, laktosa, celobiosa)
1) vyrobené studenou cestou - bez kvašení
trisacharidy (rafinosa)
» smíchání jemného lihu s dalšími složkami – cukr, ovoce, byliny…
polysacharidy (škrob, dextriny, inulin, celulosa, hemicelulosy)
2) vyrobené teplou cestou - kvašením a destilací (destiláty, pálenky) » charakter určen původní surovinou pro kvašení
5
12.10.2016
Suroviny 1) obsahující jednoduché sacharidy melasa – 50% sacharosy (v ČR pouze řepná x třtinová) dostatek dusíkatých látek (Asp, Glu), nutnost doplnění
Suroviny 2) škrobnaté suroviny brambory - 18% škrobu kukuřice - nejvýnosnější plodina (5% podíl tuku - výhodné pro kvašení) ALE negativní dopady na kvalitu půdy,
fosforu meziprodukty výroby cukru – šťávy a sirupy
zvýšení eroze
syrovátka – laktosa 4-6%
žito
ovoce – pro líh výjimečně (datle), typické pro destiláty
pšenice (nepotravinářské odrůdy) - 65-71% škrobu
jiné: palmové šťávy, sukulenty (kaktusy), cukrová
žitovec - Tritikále jiné: rýže, ječmen, oves, čirok, kasava, bataty
třtina, čirok
Výroba lihu
Suroviny 3) obsahující jiné polysacharidy topinambury: 16% inulin, D-fruktosa, levulin čekanka - inulin lignocelulózní materiál: dřevo, sláma, kukuřičné oklasky - nutná předúprava (štěpení na zkvasitelné substráty, hydrolýza celulosy na glukosu apod.); technicky a ekonomicky mnohem náročnější než předúprava škrobnatých surovin; využivané v severských zemích v Evropě a Kanadě - dřevní hmota rychle rostoucích dřevin z tzv. “energetických” lesů
Výroba lihu Zymomonas mobilis o unikátní metabolická schopnost – využívají pro kvašení EntnerDoudoroffovu dráhu i v anaerobním režimu o pouze 3 substráty – glukosa, fruktosa a sacharosa o růst na sacharose je podmíněn přítomností invertasy a levansacharasy o použití melasy se neosvědčilo vzhledem k přítomnosti některých inhibičních faktorů (např. vysoká koncentrace Mg2+ a K+) o vysoká tolerance vůči etanolu (až do 16% obj.), teplotám nad 34ºC o zájem o využití Z. mobilis stoupa a připravuji se kmeny s výhodnějšími technologickými vlastnostmi (rozšíření spektra substrátů)
Produkční mikroorganismy o pro účely výroby lihu se používá výhradně kvasinek s vysokou schopností tvorby etanolu (vysoká rychlost tvorby a vysoká tolerance k etanolu, nízká produkce vedlejších metabolitů) – S. cerevisiae o ideální podmínky při lihovém kvašení jsou teplota mezi 27 a 32°C a hodnota pH v rozmezí 4 – 6 o od určité koncentrace již alkohol začíná působit i na pravé kvasinky inhibičně - činnost kvasinek ustává při koncentraci etanolu mezi 14 až 15% objemových o v poslední době se testují k produkci etanolu i některé bakterie, za zmínku stojí dobré výsledky některých termofilních klostridií a hlavně bakterie Zymomonas mobilis
Výroba lihu z melasy 1) Příprava zápary - naředění melasy vodou (60% hm.), přídavek živin, úprava pH, sterilizace Připravují se 2 typy – slabší pro zahájení fermentace (10-20% hm.) a silnější pro doplňování kádí během kvašení (30-40% hm.) 2) Příprava kvasinek (zákvasu) - laboratorní propagace kultury (asi 10l zákvasu se zaočkuje první stupeň provozní propagace, až prokvasí na polovinu původní koncentrace, obsah se převede do dalšího členu; propagační poměr mezí jednotlivými stupni je 1:5) 3) Vlastní kvašení - za anaerobních podmínek, pH 4-4,5, teplota do 32°C 4) Destilace vzniklého produktu
o používá se v tropických zemích k přípravě palmového a kaktusového vina
6
12.10.2016
Výroba lihu z melasy
Výroba lihu z melasy
Způsoby kvašení
Vzniklý produkt kvašení, kromě etanolu a vody, obsahuje i jiné těkavé
1)
Klasický vsádkový (batch): jednoduchý, ale nízká produktivita a delší
látky, jako např. izoamylalkohol, aktivní amylalkohol, izobutylalkohol,
doba kvašení; stejný objem zápary během celého procesu
n-propylalkohol, aldehydy, estery, nižší mastné kyseliny apod.
Přítokový (fed-batch) - limitován výslednou koncentrací etanolu (10-
•
2)
na různém tlaku par destilujících složek
12%); stálá nutnost přípravy zákvasu; 17-18h 3)
S recyklací kvasinek – nejrozšířenější (Melle-Boinot); kvasinky z
•
rektifikace – opakovaná destilace, cílem je zkoncentrovat etanol.
prokvašené zápary se opakovaně použijí jako inokulum do nové
•
rafinace – odstranění doprovodných látek z lihu (vyšší alkoholy, které tvoří tzv. přiboudliny)
fermentace, čímž se ušetří cukr, potřebný k syntéze biomasy; je
4)
destilace a rektifikace –založená na různé těkavosti složek roztoku a
možné pracovat od začátku s vysokou koncentrací buněk – rychlejší
•
procesy probíhají v kolonovém uspořádání
kvašení; drožďárenské odstředivky, membránové mikrofiltry; 8h
•
získávají se 3 frakce: jemný a velejemný líh (rafináda – líh kvasný
Kontinuální – nepřetržitý přítok čerstvé a odtokem prokvašené
rafinovaný), líh nižší kvality (úkap/předek a dokap – technický líh),
zápary z bioreaktoru; kaskáda reaktorů; nebezpečí kontaminace
přiboudlina (hlavně 2-metyl-1-butanol)
Výroba vína
Kontaminace Pokud není zajištěná potřebná kvalita suroviny, čistota celého kvasného prostředí, a dostatečné množství zákvasu pravých kvasinek mohou se
Víno – prastarý a ušlechtilý nápoj, který při mírném piti působí příznivě
při lihovém kvašení uplatnit i jiné mikroorganismy.
na lidské zdraví. Obsahuje:
kontaminující mikroflora snižuje výtěžky etanolu, odbourává
•
radikálů
produkty kvašení a může omezovat činnost produkčního kmene kvasinky: Hansenula, Pichia, Debaryomyces, Geotrichum – masivní nárůst na povrchu media (křís nebo kožovitý útvar) – ztráty cukru a alkoholu bakterie – přichází ze surovin, produkuji těkavé a netěkavé organické kyseliny (mléčná, máselná) toxické pro kvasinky, Leuconostoc
mesenteroides - vytváří sliz způsobující ucpání potrubí, bakterie hnilobné, b. redukující nitráty (jedovaté oxidy dusíku), b. máselného kvašení, Clostridium (butanol, aceton)
polyfenolické antioxidanty (flavonoidy) - omezují aktivitu kyslíkových
•
taniny (třísloviny) - povzbuzení trávení
Vinařství - potravinářské výrobní odvětví zabývající se zpracováním vinné révy (Vitis vinifera) na révová neboli hroznová vína a na vedlejší výrobky Vinohradnictví - zabývá se pěstováním stolních odrůd révy vinné, určených k přímé spotřebě, a moštových odrůd révy vinné, určených k výrobě hroznových vín.
Révové odrůdy 1) odrůdy určené pro výrobu bílých vín (se světle žlutozelenými, růžovými nebo červenými hrozny) Aurelius, Děvín, Chardonnay, Irsay Oliver, Muškát moravský,Muškát Ottonel, Muller-Thurgau, Neuburské, Pálava, Rulandské bílé, Rulandské šedé, Ryzlink rýnský, Ryzlink vlašský, Sauvignon, Sylvánské zelené, Tramín červený, Veltlínské červené rané,Veltlínské zelené 2) odrůdy určené pro výrobu červených vín (s modrou barvou hroznů) Alibernet, André, Cabernet Sauvignon, Frankovka, Modrý Portugal, Neronet, Rulandské modré, Svatovavřinecké, Zweigeltrabe
Révové odrůdy bobule hroznů obsahuji cukry a organické kyseliny obsah cukru se pohybuje od 10 do 24% a je závislý nejen na odrůdě, ale i na klimatických a půdních podmínkách daného ročníku a jeho zralosti cukr je tvořen převážně glukosou a fruktosou ve stejném poměru z organických kyselin převládá kyselina vinná, dále jablečná, citronová a další jiné složky tvoří třísloviny, tuky, dusíkaté látky, minerální látky, barviva a aromatické látky vosková vrstvá na slupce zabraňuje odpařování vody barvivá a aromatické látky ovlivňuji odrůdový charakter, chuť i vůni budoucího vína
7
12.10.2016
Výroba vína
Výroba vína
Sklizeň
Příprava rmutu
v plné zralostí za teplého, suchého počasí (po dosažení požadované
po sklizní následuje třídění hroznů – oddělují se zdravé od poškozených
cukernatosti) – vína z předčasně sklizených hroznů jsou kyselá s
drcení, odstopkování, odzrňování – oddělení třapin od bobulí bez jejich
drsnou, neharmonickou chutí
rozmačkání, narušení bobulí bez narušení semen – mlýnkoodzrňovače
v průběhu zraní se zvyšuje obsah cukru a ubývá kyselin, slupka zaměká
důležité je zasíření drtě dávkou disiřičitanu draselného
z přezrálých vín se vyrábějí vína s přívlastkem
výhodné je rmut před lisování scedit (objem se zmenší o 30-50% -
hrozny pro červená vína se nesmí nechat přezrát (rozklad barviv)
snadnější a rychlejší lisování)
v plné zralostí mají mít hrozny 17-22% cukru (podle odrůdy)
rmut určený pro výrobu bílého vína se nenakváší, lisuje se ihned
zjištění průměrné cukernatosti – moštoměry - jednotka °NM
krátkodobé nakvašování rmutu (12-24h) se doporučuje jen u některých
(normalizovaný moštoměr – množství cukru v kg na 100l moštu) nebo °KMW (klosterneuburský moštoměr – v % hmotnostních při 20°C)
aromatických bílých odrůd (např. Tramín, Pálava), aby se výrazné odrůdové aroma dostalo ve větší míře do moštu nakvášení rmutu z modrých odrůd je bezpodmínečně nutné (barva)
Výroba vína Nakvášení rmutu hrozny musí být odzrněné a zdravé rmut z modrých odrůd se nakváší podle stavu a barvy asi 10-14 dnů nutné soustavné promíchávání – rychlejší průběh kvašení, důkladné vyluhování barvy a tříslovin barvivá se lepé vyluhují v alkoholu – je možní nalit hotové zdravé červené víno do 4% obj. alkoholu; může se také přihřívat teplota nakvašení 18-25°C, při teplotě 30°C se porušuje stavba bílkovin a barviva, které se pak ve víně srážejí růžové vino se vyrábí z modrých hroznů metodou krátkého nakvášení
Výroba vína Lisování oddělení moštu od tuhých částí rmutu vřetenové košové lisy nebo hydraulické lisy a pneumatické (velkovýroba) z celkového vylisovaného množství moštu bývá 50% samotoku (nejvíce cukru a buketních látek, scezený mošt, který odtéká před lisováním), 27% moštu z prvního lisování (střed, převážně z dužiny a slupek, dost cukru, méně kyselin a tříslovin), 10% moštu z druhého lisování (po překopání, ze slupek a stopek, málo cukru a hodně tříslovin), 3% moštu z třetího lisování (velmi málo cukru, hodně tříslovina barviva)
rmutu (4-6h) – uvolnění malého množství barviva
Výroba vína
Výroba vína
Úprava cukernatostí a obsahu kyselin
Odkalování (čiření)
cíl - vytvoření harmonického poměru cukrů a kyselin optimální poměr
odstranění kalících látek (mechanické nečistoty, zbytky ochranných
20-25°NM na 6-10% kyselin
chemických přípravků, nežádoucí enzymy)
přislazování řepným cukrem nebo zahuštěným moštem
mechanický - odstředěním nebo filtraci
okyselováni kyselinou vinnou
stáním a zchlazením 12-14h na 5-10°C a poté čistý mošt stáhnout do
odkyselováni: uhličitanem vápenatým (vysrážení kyseliny vinné), scelování (míchání více a méně kyselých moštů), průtok přes vrstvu anexu, biologické odbourání kyseliny jablečné (během kvašení)
kvasných nádob chemický – v zasířených sudech, nechá se usadit (24h) a stočí se do jiného sudu vhodné spojit s ošetřením bentonitem
8
12.10.2016
Výroba vína Síření moštu
Výroba vína Charakteristika vinných kvasinek
•
oxid siřičitý je ve vinařství nenahraditelný
vyšší tolerance k etanolu (oproti pivovarským kmenům)
•
cíl: 1) vytvoření redukčního prostředí
hlavní kvašení probíhá při 25°C po dobu 7-14 dnů (obsah etanolu v
2) konzervace - zničení nežádoucích mikroorganismů (dáno koncentraci volné kyseliny siřičité ve víně a pH) 3) příznivý účinek na tvorbu buketu i chuťových látek, tvorba
porovnání s lihovarskou výrobou roste pomalu) odolnost k SO2 žádoucí autolýza kvasinek po skončení kvašení (příspěvek k vytváření
glycerolu
buketu vína)
4) zvýšení stability vína (braní předčasnému vzniku stařiny,
odolnost až k 8-12% etanolu od počátku kvašení - u kmenů pro výrobu
předcházení chorobám a vadám vína) provedení:
šumivých vín odolnost ke zvýšenému osmotickému tlaku - u kmenů pro výrobu
a) spalováním sirných plátků uvnitř nádoby
tokajských vín
b) použitím pyrosiřičitanu nebo disiřičitanu draselného
Kvašení
Výroba vína
čisté kultury vinných kvasinek k zakvášení - kmeny Saccharomyces
Kvašení •
cerevisiae (syn. S. vini, S. ellipsoideus) nebo S. bayanus (názvy podle
k zakvašení se dá vyrobit buď zákvas (z dobře vyzrálých a zdravých hroznů, které se vylisují, mošt se zahřeje na 20-30°C a ponechá v teple
původu, např. Malaga, Madeira aj.); sklizeň za špatného počasí nebo ve velkovýrobě – dokonalý a čistý prokvas (ne ze špatné suroviny)
Výroba vína
rozkvasit) nebo lze použit bouřlivě kvasicí mošt z jiné nádoby (řezání) •
samovolné kvašení – divoké (autochtonní) kvasinky z bobuli, u zdravých a
čisté kultury dostupné v tekutém stavu v balení nebo jako vysokovýkonné aktivní suché vinné kvasinky (ASVK, aktivace před
čistých hroznů na povrchu (Kloeckera, Hanseniaspora, Rhodotula,
použitím v 5-10 násobném množství moštu, po rehydratací se zamíchají
Cryptococcus, Kluyveromyces, Schizosaccharomyces, Debaryomyces,
do moštu – cca 10g/1hl)
Pichia, Candida, Metchnikowia, Brettanyomyces, Saccharomyces, …) -
•
do zdravých moštu se přidává 1,5-2,5% zákvasu
nízká fermentační aktivita, ale na začátku kvašení dominují; významně
•
odkalené a silně zasířené mošty se zakvasí alespoň 3% zákvasu
přispívají k senzorickým vlastnostem vína (terpenoidy, estery (160 esterů detekovaných ve
•
v kvasných nádobách (sudech) plněných do 3/4 jejich obsahu
víne), vyšší alkoholy (n-propanol, isobutanol, isoamyl alkohol, aktivní amyl alkohol;), glycerol, acetaldehyd, kyselina octová
•
vyšší teplota = vyšší produkce CO2 - více aromatických a těkavých
a jantarová, ß–glukozidásová aktivita (uvolnění těkavých složek z netěkavých prekurzorů), terpenoly (citronelol, nerol a
buketních látek uniká z kvasícího moštu
geraniol)
Fáze kvašení
Výroba vína
1) začátek (2-3 dny) - pozvolné množení kvasinek (nejprve autochtonní, později pří koncentraci etanolu 3-5% Saccharomyces) a prokvášení moštu
Výroba vína •
a různými nečistotami •
chladit na 15-18ºC; 10-12ºC u chladnomilných kmenů) - čím nižší teplota tím kvašení trvá déle, vína jsou kvalitnější - burčák – rozkvašený mošt, který obsahuje více cukru než alkoholu 3) dokvášení (1-6 měsíců) - po poklesu cukru na 2-5 g/l - zastavení činnosti kvasinek (zvyšujícím se množstvím alkoholu) - sedimentace kvasinek a kalů
autolýza kvasinek a dlouhé ležení vína na kvasničných kalech dává vínu zprvu kvasničnou příchuť, později hnilobný zápach a příchuť – oddělení
2) bouřlivé kvašení (od 3-4 dne; několik dnů/týdnů) - intenzivní vznik CO2 a tepla (nárůst teploty až přes 25ºC - nutno
kvasničné kaly jsou tvořené živými a mrtvými kvasinkami, bakteriemi
vína od kalů stačením (opakovaně; speciální filtrační zařízení) •
na průběh kvašení má vliv: dostatečný obsah cukru teplota (kvasinky nejaktivnější při 18-22ºC; pro kvalitní a rovnoměrné kvašení nejvhodnější 15-16ºC) síření (přesířené mošty špatně kvasí) kaly (lepé kvasí kalné mošty - kvasinky se zachycují na částečkách kalu a neklesají tak rychlé)
9
12.10.2016
Formování vína • zrání vína se projevuje zlepšující se chutí, vůní a barvou, víno se čistí a CO2 pomalu vyprchává
Formování vína 2) čiření zabezpečuje čistotu a chuťovou stabilitu vína do doby jeho
• kvalitu vína lze ovlivnit pomocí:
spotřeby
1) odkyselování
urychluje sedimentací kalicích látek přidáváním různých zdraví
chemické - přídavek čistého CaCO3 – sražení kyseliny vinné za tvorby vinanu vápenatého
neškodných čiřidel (želatina, kasein, vaječný bílek, tanin, kyselina křemičitá, křemelina, kaolin, bentonit, aktivní uhlí, …)
biologické - malolaktická fermentace – odbourání kyseliny jablečné na mléčnou a CO2 působením bakterií mléčného kvašení (např.
Oenococcus oeni, Lactobacillus plantarum); přirozené vysrážení kyseliny vinné – tzv. vinný kamen (nutno odstranit už z mladého vína)
mechanický – odstřeďováni, zahřátí nebo zchlazení pro koagulaci bílkovin a vysrážení vinného kamene odstraňování železitých soli hexakyanoželeznatanem draselným – komplexní sraženina tzv. berlínská modř Fe4[Fe(CN)6]3
Formování vína
Výroba vína
3) filtrace průtoková nebo adsorpční přes tkaniny z bavlněných vláken, celulózu, křemelinu (součást naplavovacích filtrů) nebo uzavřené filtry, případně deskové filtry dochází ke značnému roztříštění vína – musí dosáhnout stability 4) stabilizace zabránit kvašení zbytkového cukru sorban draselný – inhibuje dýchání kvasinek, plísní a bakterií 5) pasterace opakovaný krátkodobý ohřev na 60-70ºC v deskových průtokových výměnících tepla s následným rychlým ohlazením
Aromatické látky vína Popsáno více než 900 různých látek podílejících se na vůni vína - výskyt v koncentracích
10-3
až
10-10
Nežádoucí fermentační produkty 1) Vyšší alkoholy, aldehydy, ketony (např. aromatický alkohol tryptophol – způsobuje spánek, genotoxický)
g/l
Estery - tvořené různými kmeny vinných kvasinek v různí kvalitě: (ethyllaktát, ethylacetát, ethylformiát, izoamylacetát) Laktony, acetáty, terpenoidy a karbonylové sloučeniny
2) Aminokyseliny významný vliv na chuť vína (především u šumivých vín) 3) Biogenní aminy – vznik dekarboxylací aminokyselin Histamin - ve víně objeven r. 1954 • obvykle zanedbatelné množství do 1 mg/l
Ethylformiát (rumová vůně)
γ-nonalakton (kokos)
• nedokonale ošetřených archivních červených vín • vzniká dekarboxylaci histidinu bakteriemi Pediococcus • způsobuje bolest hlavy, dýchací potíže, pálení žáhy nebo nevolnost
Eugenol
(hřebíčková vůně)
Fenylethylalkohol (květová vůně)
Isoamylakohol (banán)
• čiření vína bentonitem histamin téměř odstraní Tyramin (z Tyr) – pseudoalergická reakce, bolest hlavy Putrescin (z Lys/Orn) – mrtvolný jed
10
12.10.2016
Výroba medoviny Medovina (medové víno) - kvašený alkoholický nápoj z vody a medu.
Vaření
Výroba medoviny
druh medu má značný vliv na chuť a barvu medoviny - z lučního medu
•
je možno zvolit různé poměry v obou složkách
•
vodu je možno nahradit ovocnou šťávou
•
může se ochutit různými druhy koření
•
většinou se vyrábí z méně kvalitního medu
směs se povaří - zahubení plísni a bakterii, vyplaví se většina nečistot
•
oproti vínu je na podmínky při výrobě choulostivější - je potřeba
Kvašení
zachovávat dokonalou čistotu, správnou teplotu atd.
provádí se v běžných vinných sudech (existují i plastové nebo kovové
•
je světlá, z lesního středně tmavá, z medovicového velmi tmavá voda a med se smíchají ve zvoleném poměru - vytvoří se roztok s cukernatostí 20-32% (může být i více)
výrobu lze rozdělit na:
nádoby, skleněný demižon)
vaření
používají se čisté kultury různých kmenů vinných kvasinek
kvašení
nejprve se nechají namnožit v malém množství roztoku (tzv. rozkvas)
dokvašování, filtrace a čeření dezertace
Kvašení
Výroba medoviny
přidávají se některé další látky, které mají zajistit správné kvasné
a poté se vmíchají do připravené směsi za teploty 20-27° probíhá bouřlivé kvašení
Čeření
do medoviny se přimíchají některé látky (želatina, tanin, vaječný bílek)
prostředí – kyselina citronová nebo kyselina vinná, živné soli ((NH4)2SO4, KH2PO4), vitaminy atd.
- navážou zbytky nečistot a tím získáme dokonale čistou medovinu mohou se přidat různé směsi koření a dochucovadel, které dodají
nechává od jednoho do čtyř týdnů (výjimečně i déle) - příliš dlouhé kvašení snižuje kvalitu medoviny
Výroba medoviny
medovině zamýšlenou chuť (mandlová, skořicová, oříšková) Dezertace
je lepší na každou medovinu použít čistou kvasinkovou kulturu
dobarvování karamelizovaným cukrem
kvašením lze vyprodukovat maximálně cca 13% medovinu
dolihování na zvolený objem alkoholu
Dokvašování, filtrace
Medové pivo – místo vinných kvasnic se použijí pivní kvasnice, kvasný
po ukončení bouřlivého kvašení se medovina přefiltruje a přelije do
proces probíhá rychleji a medovina se stáčí do lahví ještě v průběhu
menší nádoby, v níž se nechá dokvašovat
kvašení - po otevření medovina obsahuje bublinky a vytváří pěnu
dříve - až 2 roky a každé 3 měsíce se odebraly kaly se dna
Šumivá medovina – stáčí se ještě nedokvašená (nebo se nechá v lahvi
obecně – kolem půl roku (urychlení několikerými filtracemi)
druhotně kvasit pomocí přidání malého množství kvasinek)
Výroba sake
Sake •
tradiční japonský rýžový
Plesnivění (seigiku)
napoj vyráběn za pomocí
•
se plíseň začne šířit, produkovat amylasy
Aspergillus oryzae •
připravován z bílé rýže
•
intensivně obroušené
•
každá várka (zpracovávána +/- 45h) je trochu odlišná (je možné, že plíseň přenese do saké část aromat z prostoru, kde byla připravována
A. oryzae (koji) tvoří amylasy štěpicí škrob na
rýže se nechává plesnivět ve speciálních dřevěných prostorách s kontrolovanou vlhkostí
zbavené slupek a •
zásadní část celého procesu, během které je prášek z plísně koji umístěn na vychlazenou uvařenou rýži, kde
dvou hub – S. cerevisiae a
•
„ušlechtile plesnivá“ rýže vypadá trochu jako omrzlá, chutná nasládle a voní po oříšcích
cukry – zkvašování kvasinkami; koji v průběhu
•
celý proces je poměrně náročný a vyžaduje velké zkušenosti a intuici
kvašení hyne (málo O2)
•
pro kvalitní saké se koji připravuje ručně
11
12.10.2016
Kombucha o lehce perlivý fermentovaný nápoj vzniklý z oslazeného černého nebo zeleného čaje, je užíván jako funkční potravina o kombuchová kultura - (SCOBY) symbióza octových bakterií (hlavně
Gluconacetobacter xylinus a bakterií rodu Lactobacillus) a několika druhů kvasinek (hlavně Zygosaccharomyces bailli, také Brettanomyces
bruxellensis, Candida stellata, S. cerevisiae, S. pombe) o kombuchová kultura má vzhled šedo-hnědého, rosolovitého povlaku; mladá má světlou barvu, postupem času tmavne; životnost kultury se pohybuje okolo šesti měsíců o směs čaje a kombuchové kultury se ponechává 7 dni při pokojové teplotě o kombucha může být mírně alkoholická a perlivá – část procesu anaerobně o obsahuje enzymy, vitaminy sk. B, kyselinu glukuronovou (detoxikace)
Boza o fermentovaný sladový nápoj, vyrobený z kukuřice (a pšenice v Albánii, fermentované pšenice v Turecku a pšenice nebo prosa v Bulharsku a Rumunsku) o má hustou konzistenci a nízký obsah alkoholu (obvykle kolem 1 %) a lehce nakyslou sladkou chuť o chuť se liší podle obilovin, které se používají o obsahuje vitamíny A, C a E a čtyři druhy vitamínu B o zrna jsou rozdrcené, uvařené, vychlazené, naředěné vodou, přesáté, oslazené a inokulované startovací kulturou – fermentace 24h při 30°C o startovací kultura obsahuje kvasinky a bakterie mléčného kvašení (70 a 77 izolatů) (Leuconostoc mesenteroides subsp. meseteroides (18,6%), Lactobacillum coryniformis (9,1%), L. confusis (7,8%), Leuc. mesenteroides subsp. dextranicum (7,3%) , Lb. fermentum (6,5%) ,
Leuc. oenos (3,7%); kvasinky - S. uvarum (83%) and S.cerevisiae (17%).
12
