Objavljivanje prevoda ruske knjige „Tehnologija piva“ od prof. Veselova i Čukmasove, treba pozdraviti, jer time jedno od poznatih dijela svjetske literature iz oblasti pivarstva, postaje dostupno našim radnicima i stručnjacima u proizvodnji, učenicima i studentima, kao i svim drugima, koji žele da se bolje upoznaju i prošire svoje znanje iz ove oblasti. U ovom udžbeniku našla su odraza najnovija dostignuća iz oblasti tehnologije piva, koja su metodološki dobro obrađena tako, da ova knjiga može korisno poslužiti ne samo za obrazovne svrhe u školama i fakultetima prehrambeno-tehnološkog i poljoprivrednog smjera, već i za radnike i stručnjake iz proizvodnje.

Zahvaljujući razumijevanju i finansijskoj pomoći članica i Biroa Poslovnog udruženja industrije piva, kao i Savjeta za sirovinsko-tehnološka pitanja, a na inicijativu Sarajevske pivare i njenog direktora Miloša Samardžića, štampan je i objavljen ovaj udžbenik. Koristim ovu priliku da se u ime redakcionog odbora svima zahvalim na materijalnoj i moralnoj pomoći smatrajući, da će ova akcija podstaći sve zainteresovane faktore iz privrede i obrazovnih institucija, da i dalje zajednički radimo na prevođenju i drugih poznatih djela iz strane literature.

Literatura iz oblasti pivarstva je oskudna kod nas, jer do sada je objavljeno svega nekoliko djela i to: knjiga „Pivarstvo“ od prof. dr Marka Mohačeka, „Priručnik za pivarske tehničare“ od ing. Tibora Koša i knjiga „Pivarstvo“ od ing. Mahmuda Semiza i ing. Dragoljuba Rakića. Međutim, sva ova izdanja već su davno rasprodana i već duže vremena osjeća se potreba za jednim udžbenikom pivarstva.

Izlaženjem ovog udžbenika biće ispunjena ta praznina u pivarskoj literaturi na našem jeziku, sa čime ćemo pomoći u obrazovanju mladih stručnih kadrova prijeko potrebnih pivarskoj industriji.

Sarajevo, 1965, Semiz dr ing. Mahmud
Prof. I. J. Veselov
Inž. M. A. Čukmasova

Sadržaj

UVOD

Glava I. Opšta karakteristika proizvodnje piva

Glava II. Sirovine za proizvodnju piva

JEČAM

Građa zrna ječma
Hemijski sastav zrna
Fermenti ječma
Mikroflora i mikrobiološki procesi u zrnu
Zavisnost hemijskog sastava ječma od uslova uzgoja
Izbor i ocjena ječma za potrebe pivarstva
OSTALE ZRNASTE SIROVINE
Pšenica
Pirinač i kukuruz

HMELJ

Hemijski sastav hmelja
Berba, obrada i čuvanje hmelja
Trgovačke vrste hmelja

PROIZVODNA KONTROLA SIROVINA

Određivanje hektolitarske težine ječma
Osobine sjemena karova
Određivanje klijavosti zrna
Određivanje klijavosti polovljenog zrna
Određivanje klijavosti u golom zrnu
Određivanje postojanja dvoredog i višeredog ječma
Hemijska analiza hmelja
Kontrola kvaliteta nesladovanih materijala
Određivanje kvaliteta hmelja
Hemijska analiza hmelja

Glava III. Primanje, čišćenje i skladištenje zrna u pivarama

Skladišta
Ambari
Skladišta tipa silosa
Prijem i transportovanje ječma
Elevatori sa lopaticama
Beskrajni transporter
Pužni transporter
Pneumatsko transportovanje zrna

ČIŠĆENJE I SORTIRANJE JEČMA

Selektor stroj za čišćenje zrna
Magnetski uređaji
Sita za sortiranje

SKLADIŠTENJE JEČMA

Biohemijski procesi kod skladištenja zrna
Njega zrna za vrijeme skladištenja
GLAVNIJE ŠTETOČINE PIVSKOG JEČMA
Krpelj
Žižak

Glava IV. Pripremanje slada

MOČENJE JEČMA

Faktori koji utiču na brzinu močenja ječma
Fizičko-hemijski i biohemijski procesi pri močenju ječma
Oprema za močenje
Postupak močenja
Dezinfekcija zrna
Potrošnja vode i vazduha kod močenja

SLADOVANJE JEČMA

Morfološke promjene zrna za vrijeme sladovanja
Fizičko-biohemjski procesi u klijavom zrnu
Aktivnost fermenata pri sladovanju ječma
Klijališta i metode sladovanja ječma
Metode sladovanja ječma
PROIZVODNJA SLADA
Navlažavanje vazduha kod pneumatskog sladov. ječma
Specijalni metodi sladovanja
Sušenje slada
Sušenje slada
Režimi sušenja slada

OBRADA I ČUVANJE SLADA

Kvalitet suvog gotovog slada
Kontrola proizvodnje slada
Kontrola močenja ječma
Kontrola sladovanja
Kontrola sušenja slada

Glava V. Dobijanje sladovine

Osnovna tehnološka oprema odeljenja za kuvanje
Odeljenje za drobljenje
Kuvaona piva

OSNOVNI FERMENTATIVNI PROCESI PRI ZAKOMLJAVANJU I SAHARIFIKACIJI

Uticaj sastava vode na djelovanje fermenata pri zakomljavanju i saharifikaciji
Analiza slada i njeno djelovanje na skrob u procesu zakomljavanja
Piroteolitčki fermenti i njihovo djelovanje pri zakomljavanju
Drugi fermentativni i nefermentativni procesi kod zakomljavanja
Uticaj koncentracije komine i fermenata na brzinu saharifikacije

ZAKOMLJAVANJE I SAHARIFIKACIJA

Odvarni (nalivni) način zakomljavanja
Uvarni ili dekokcioni način zakomljavanja
Dužina procesa zakomljavanja slada
Ukomljavanje slada sa zakiseljavanjem komine
Upotreba nesladovanih materija pri zakomljavanju
Primjena citolitičkih fermentnih preparata

FILTRACIJA

Filtriranje komine u kadi za ceđenje
Filter za kominu
Kuvanje sladovine sa hmeljom
Grupisane kuvaone
Utrošak sirovina pri proizvodnji sladovine za razne vrste piva
Prikaz procesa kuvanja

HLAĐENJE SLADOVINE

Uređaji za hlađenje sladovine
Praktični metodi hlađenja sladovine

BISTRENJE SLADOVINE

Kontrola proizvodnje pivske sladovine
Kontrola pripremanja slada
Kontrola zakomljavanja
Određivanje sadržaja suvih tvari u sladovini i vodi od ispiranja
Određivanje bistrenja sladovine za vrijeme kuhanja
Prikaz osnovnih analiza laboratarijske kontrole u kuvaoni

Glava VI. Vrenje

BIOHEMIJA ALKOHOLNOG VRENJA

Uticaj uslova sredine na karakter alkoholnog vrenja
Rast, umnožavanje kvasca i stvaranje produkata zamjene tvari u uslovima alkoholnog varenja Promjena sastava sladovine pri vrenju i umnožavanje kvasca
Opis kvasca koji se koristi u proizvodnji piva i njegove fiziološke osobine
Uzgoj kvasca i metodi njegovog višekratnog korišćenja u proizvodnji
Bakterije kao izvor infekcije u proizvodnji
Šema tehnološkog procesa varenja kod proizvodnje piva i karakteristike procesa

GLAVNO VRENJE

Vrenje sa jednokratnim punjenjem kada hladnom sladovinom
Vrenje uz višekratno dosipanje hladne sladovine u vrione kade
Glavno vrenje i njegove karakteristike
Osobenosti vođenja glavnog vrenja pri proizvodnji raznih vrsta piva
Određivanje kraja glavnog vrenja
Obračun sladovine i proizvodni gubici u odel. za vrenje
Pregled osnovnih laboratorijskih analiza za kontrolu vrenja

Glava VII. Dozrevanje ili filtracija piva

DOZREVANJE

Oprema za dozrijevanje piva
Priprema ležnih tankova i buradi
Prijem mladog piva
Aparat za regulisanje pritiska
Kontrola dozrevanja piva
Dužina dozrevanja piva
Skidanje taloga i obrada tankova nakon ispuštanja piva

FILTRACIJA PIVA

Pripremanje filter mase
Pripremanje filtera i filtracija piva
Separiranje piva
Filtracija piva preko kiselgur-filtera
Dopunsko hlađenje i karbonizacija piva
Prijem i filtracija piva u tank-depou

KONTROLA VRENJA I DOZRIJEVANJA

Kontrola vrenja
Određivanje kvaliteta kvasca
Mikroskopsko određivanje strane mikroflore u kvascu
Kontrola dozrijevanja piva
Prikaz laboratorijskih analiza prilikom filtracije i dozrevanja piva

Glava VIII. Punjenje piva

Primanje i sortiranje boca
Pranje boca
Poluautomatska mašina za pranje boca BM
Automatska mašina za pranje boca MM-3
Automatska mašina za pranje boca AMM

PRANJE BURADI

TOČENJE PIVA U BURADI I BOCE

Izobarometarski aparat za punjenje piva u burad
Poluautomatska mašina za punjenje boca
Automatska mašina za punjenje boca

ZAČEPLJIVANJE BOCA

Automatska mašina za začepljivanje boca
Pregled i škartiranje boca
Etiketiranje boca i buradi
Mašina za etiketiranje sistema Jermolova
Pasterizacija piva
Čuvanje gotovog piva i isporuka trgovačkoj mreži

Glava IX. Metodi ubrzane proizvodnje piva

Proizvodnja piva po metodu Natana
Proizvodnja piva po novoj tehnološkoj šemi
Šema kontinuiranog vrenja piva
Ubrzani način proizvodnje piva bez dužeg odležavanja
Ubrzani način proizvodnje piva sa obradom fermentima

Glava X. Gotovo pivo i njegov kvalitet

Vrste i hemijski sastav piva
Bistrina
Ukus
Postojanost
Ocjenjivanje piva
Pregled osnovnih laboratorijskih analiza gotovog piva

Prilozi

I. Osnovni pokazatelji za proračun utroška sirovina
II. Proračun utroška zrnastih sirovina i dobijanje produkata po fazama proizvodnje
III. Iskorištavanje otpadaka

Literatura za preporuku

Uvod

Osnovu glavnih tehnoloških operacija pri proizvodnji slada i piva čine biohemijske promjene materija, koje nastaju za vrijeme klijanja zrna; uzajamno hemijsko djelovanje raznih materija kod sušenja slada; kompleksni fermentativni procesi pri dobijanju sladovine; raznovrsni procesi razmjene materija kod kvasca za vrijeme vrenja piva i na kraju, fizički i fizičko-hemijski procesi pri bistrenju piva i zasićenje ugljičnom kiselinom kod produženog odležavanja i sazrevanja.

Kod određenih faza proizvodnje neophodno je prema potrebi pojačavati aktivnost živoga organizma kao cjeline (naldijalo zrno, kvasac u procesu umnoženja), ili sprečavati rast organizma i aktivirati djelovanje fermenata i konačno, potpuno zaustavljati biološke i fermentativne procese tako, da hemijske i fizičko-hemijske reakcije uzajamnog djelovanja dobijenih materija u vodenoj sredini dobiju primaran značaj.

Upravljanje ovim procesima iziskuje veliko praktično iskustvo i poznavanje mnogih oblasti nauke i tehnike.

Tehnološki proces proizvodnje slađa i piva mora biti usklađen sa svojstvima ječmenog zrna i kvasca, kao i svojstvima fermenata i biohemijskim sastavom prerađivanih sirovina. Sve ovo stvara određene teškoće kod vodenja procesa, ali se ujedno time otvaraju i najšire mogućnosti za racionalizaciju tehnologije, primjenu dostignuća savremene tehnike i skraćenja procesa.

Naučna istraživanja svojstava ječma i aktivnosti fermenata u zrnu kod močenja i sladovanja, koja su provedena zadnjih godina u SSSR i izvan njegovih granica, obezbeđuju proboljšanje tehnologije proizvodnje slada.

Primjena fermentnih preparata za saharifikaciju omogućila je zamjenu 50% slada neslađenim materijama što znatno mijenja tehnologiju proizvodnje pivske sladovine.

Izučavanje razmjene materija kod pivskog kvasca i uloge kiseonika kod razmnožavanja kvasca u procesu previranja pivske sladovine, proučavanje fizičkih procesa pri bistrenju piva, pretvaranje nusprodukata vrenja kod dozrevanja, doprinelo je korjenitim promjenama u tehnologiji proizvodnje piva kako u fazi vrenja tako i dozrevanja. Kao rezultat ovih ispitivanja razrađena je nova tehnološka šema vrenja, koja se sada primjenjuje u proizvodnji Žiguljevskog piva. Postupak po ovoj šemi pruža velike mogućnosti skraćenja trajanja ciklusa proizvodnje i za druge vrste piva (Moskovskog, Rižkog, Lenjingradskog), a takođe i nove elemente za prelaz na kontinuirano vrenje i dozrevanje u jednom ciklusu, uz korišćenje fermentnih preparata umjesto živog kvasca u poslednjem stadiju tehnološkog procesa.

Radovima V.N.I.I.P.P.-a i iskustvima u proizvodnji dokazano je da za razvoj kvasca donjeg vrenja, posmatrano sa stanovišta zahtjeva industrije piva nije nužan kiseonik. Kod sistematskog razvoja bez kiseonika u sladovini pivski kvasac ne slabi, već se naprotiv njegova aktivnost znatno pojačava.

Istraživanjima V.N.I.I.P.P-a i M.T.I.P.P-a, koja su objavljena 1948—1961. god., ustanovljeno je da su usvojeni rokovi dozrevanja piva po staroj šemi povezani sa nagomilavanjem u njemu produkata aerobne razgradnje materija od strane kvasca kod vrenja. Sadržaj aldehida je indikator ovakvog procesa. Radovi francuskog istraživača Uriona i dr.,koji su publikovani 1962. god. pokazuju, da aeracija sladovine smanjuje stabilnost piva usled oksidacije polifenola i kompleksnih jedinjenja sa bjelančevinama, što dovodi do opaliziranja i mutnoće piva.

Uvodenje anaerobnih uslova omogućava najbrže pretvaranje produkata oksidacije kod sazrevanja piva i sa te tačke gledišta čine nepotrebnim uvodenje dugih rokova za odležavanje ne samo Žiguljevskog, već i drugih vrsta piva.

Našim istraživanjima ustanovljeni podaci o brzini promjene aldehida kod vrenja piva bez pristupa vazduha, uklapaju se u osnovu nove tehnološke šeme, čije su osnovne postavke zastupljene u radovima niza istraživača.

Proizvodnja piva koja je bliža novoj tehnološkoj šemi, kao i zapažanja pri proizvodnji vina, da je otklanjanje kiseonika za razvoj bukea vina od bitnog značaja, a ne stimuliranje oksidativnih procesa.

Na taj način, principi stavljeni u osnovu nove tehnološke šeme, su zajednički za čitav niz proizvoda fermentacije kod kojih alkoholno vrenje zauzima vodeće mjesto.

U ovom udžbeniku izložena je tehnologija proizvodnje piva, opisane nove tehnološke operacije, u kratkim crtama osvetljeni su biološki, biohemijski i fizičko-hemijski procesi, koji se nalaze u njihovoj osnovi kao i perspektive koje stoje u pravcu usavršavanja procesa. Iznesen je takođe opis osnovnih vidova opreme pogona, a u granicama neophodnim za razumjevanje procesa proizvodnje. Osim toga opisani su i osnovni principi tehnološko-hemijske i proizvodne kontrole procesa proizvodnje piva.

Kao pravilo, kod svih priručnika za tehnologiju piva, posebno poglavlje posvećuje se vodi. Autori su našli za celishodno, da se podaci o vodi, radi potpunijeg sagledavanja važnosti vode, za pojedine tehnološke operacije i faze proizvodnje piva iznesu u pojedinim poglavljima.

Glava I Opšta karakteristika proizvodnje piva

Pivo je napitak sa malim sadržajem alkohola, proizveden iz ječmenog slada hmelja i vode putem vrenja, uz dodatak specijalnih rasa pivskog kvasca.

Žitarice se mogu dodavati u vidu nesladovanog zrna i produkata koji sadrže šećer. U zavisnosti od toga, koje će se vrste piva pripremati, koristi se ječmeno ili kukuruzno brašno (bez sadržaja masti), pirinač, pirinčani lom, šećer, glukoza i dr. Količina neslađenih sirovina može dostići i 50% težine materija zrnenog porekla.

Spoljna karakteristika različitih vrsta piva je njihova boja. Prema boji sve vrste piva dijele se na dvije osnovne grupe: svetlo i tamno pivo. Svetlo pivo ima svetlo-žutu boju različitih nijansa, a tamno-smeđu boju sa rubinskim prelivom. Svetla piva su prozračna, a tamna manje.

Sve vrste piva sadrže alkohol. Jako prevrelo pivo sadrži oko 6% alkohola; kod slabo prevrelog ostaje znatna količina neprevrelog ekstrakta. Sadržaj alkohola u ovakvom pivu iznosi oko 2%. Osim etilnog alkohola (CH2 CH2OH), u pivu se nalaze u vrlo malim količinama viši alkoholi, različiti aldehidi, acetati i složeni estera, koji u zajednici sa tvarima hmelja i slada uslovljavaju specifičnu aromu i ukus piva.

Neprevrele supstance ekstrakta piva sastoje se od rastopivih ugljičnih hidrata (šećera), bjelančevina, aminokiselina, malih količina vitamina, različitih mineralnih soli i organskih tvari, koje ulaze u sastav zrnastih sirovina i hmelja. Pivo sadrži rastvorenu ugljičnu kiselinu.

Pivo je složeni proizvod. U zavisnosti od vrste i sastava sirovina iz kojih je ono pripremljeno, hemijski sastav piva koleba približno u sledećim granicama:

Voda	80—89
Ekstraktivne materije od toga	5,5—11,7
šećer	2,7—5,0
ugljična kiselina	0,3—0,35
alkohol	2,0—6,0
glicerin	0,1—0,3
mineralne materije	0,14—0,38
organske kiseline	0,15—0,4

U organske kiseline koje sadrži pivo, ulazi mliječna, pirogrožđana, vinska, jabučna, ređe oksalna i dr. Osim toga prisutna je i fosforna kiselina u formi neorganskih kiselih soli i organskih jedinjenja.

U ekstraktivnim tvarima piva nalaze se šećer, bjelančevine, aminokiseline i razne mineralne soli, koje ga čine hranljivim i dovoljno kaloričnim napitkom. U ekstraktu piva, slobodnom od alkohola, nalazi se oko 85—90% ugljičnih hidrata, oko 8% dušičnih i 3,5% mineralnih tvari.

U pivu je sjedinjena gorčina i aroma hmelja, i rezak osvežavajući ukus od ugljične kiseline, a prisutnost hranljivih ekstraktivnih materija i mala i količina alkohola, čine ga široko rasprostranjenim napitkom.

U SSSR proizvodi se veliki broj tipova svjetlog i tamnog piva. Osim uobičajenih tipova, u sadašnje vrijeme pojedine republike i gradovi proizvode lokalne vrste piva.

Veoma su traženi novi tipovi visokokvalitetnog piva: Duplo zlatno, Njevsko, Ostankinsko, Prestoničko, Kijevsko i dr., koja posjeduju specifični ukus i aromu.

Vrste svjetloga piva proizvode se iz svetloga slada, a za vrste tamnoga piva upotrebljava se tamni, karamel i prženi slad.

Šema proizvodnje piva. Složeni i dugotrajan proces proizvodnje piva sastoji se iz pet faza:

1. prerada ječma u slad,
2. dobijanje pivske sladovine, neslađenih materija i hmelja,
3. previranje pivske medovine upotrebom specijalnog pivskog kvasca,
4. sazrevanje piva, i
5. filtriranje i punjenje.

Proizvodnja slada: sastoji se iz nekoliko operacija — čišćenja i sortiranja ječma, močenja ječma do 42—45% H2O, naklijavanja zrna u toku 608 dana i sušenje slada do vlažnosti od 2—3,5%.

Sladovanje ječma vrši se kod temperature od 13 do 19—22° C sve dotle, dok unutrašnjost zrna ne postane rahla i brašnjava, a korjenčići proklijalog zrna ne dostignu dužinu 1,5—2 puta veću od dužine zrna. Zeleni slad suši se u sušnicama, koje su opremljene dobrim sistemom ventilacije, uz postepeno povećavanje temperature od 25 na 80° C za vrste svetloga slađa, a na 105° C za vrste tamnoga slađa u toku 24 ili 48 časova.

U modernim sušnicama sušenje slada obavi se i u znatno kraćem roku.

Za močenje i naklijavanje ječma i sušenje slada primjenjuju se specijaini uređaji. Kod proizvodnje slađa ide se za tim da zrno postane rahlo, da se izmjeni njegov biohemijski sastav i da se u njemu nakupi veća količina fermenata, kako bi se u sledećim fazama proizvodnje iz škroba dobio šećer, iz bjelančevine — aminokiseline, a kod sušenja slada — aromatične tvari, sačuvavši pri tome lermenle u aktivnom stanju.

Za pripremanje slada upotrebljava se zrno dvoredog a djelimično i višeredog ječma, koje posjeduje visoki procenat klijavosti, ne niži od 95%. Za proizvodniu slada odabiru se krupna ujednačena zrna sa prosječnim sadržajem bjelančevina od 9 do 14% i sa nježnim pljevicama. Takav se ječam lako sladuje, daje slad sa visokom fermentativnom aktivnosti, što omogućava dobijanje veće količine dobre pivske sladovine.

Sastav slada i količina ekstrakta ovisna je od biohemijskog sastava ječma, naročito od sadržine dušičnih tvari i škroba. Od ječma sa visokim sadržajem bjelančevina dobija se manje ekstrakta. Slad od takvog zrna ima tamniju boju, sadrži manju količinu ugljičnih hidrata i znatnu količinu u vodi rastvorivih dušičnih tvari i amino-kiselina.

Dobijanje pivske sladovine iz slada, neslađenih sirovina i hmelja vrši se u nekoliko etapa. Suvi slad prethodno se drobi na specijalnim mlinovima a neslađene materije mješaju se sa 4—5 puta većom količinom vode čija je temperatura oko 50° C i potom podvrgava saharifikaciji pod uticajem fermenata slada pri temperaturi 62—72° C. Saharificirana komina filtrira se u specijalnim filtracionim kotlovima ili prešama i dobija sladovina. Ostaci pri filtriranju sladovine ispiraju se vrućom vodom od 75° C. Dobijena sladovina kuva se sa hmeljom oko 2 sata. Za vrijeme kuvanja bjelančevine se koaguliraju, fermenti se inaktiviraju, tvari hmelja se otapaju, čime sladovina poprima gorčinu i aromu, i postiže njena sterilnost.

Iz vruće sladovine u kotlu za ceđenje izdvaja se hmelj, a zatim se sladovina u otvorenim taložnicima hladi do 60° C i ostavlja da bi se istaložile koagulirane bjelančevine. Nakon toga se brzo ohlađuje na uređaju za hlađenje (protustrujni hladnjaci) do 5° C.

U nekim pivarama, koje posjeduju specijalne uređaje, bistrenje vruće sladovine i njeno hlađenje do temperature vrenja vrši se na drugi način. Vruća zahmeljena sladovina propušta se kroz separator radi bistrenja gdje se ona oslobađa od »vruće mutnoće«, a potom se hladi preko protustrujnih hiadnjaka do 5° C.

Vrenje pivske sladovine vrši se kod niskih temperatura pomoću specijalnog pivskog kvasca. Ohlađena siadovina spušta se u vrione kade gdje se dodaje kvasac.

Proces vrenja obavlja se u određenim temperaturnim uslovima s obzirom na vrstu piva. Kod vrenja nastaje previranje osnovne količine šećera u sladovini, pri čemu nastaju alkohol i ugljični dioksid. Za vrijeme vrenja, kao rezultat aktivnosti kvasca oslobađa se znatna količina toplote, pa se radi održavanja potrebnog temperaturnog režima provodi veštačko hlađenje pred kraj vrenja do 4—5° C.

Kvasac se za vreme vrenja razmnožava, njegova količina povećava se 2—4 puta u odnosu na početnu količinu. Pred završetak vrenja osnovna masa kvasca se taloži na dno i pivo se bistri.

Nakon vrenja pivo još nije zrelo, ono je dosta mutno, sadrži manju količinu ugljičnog dioksida i ima poseban ukus i aromu mladog piva. Za potpuno bistrenje i dobijanje konačnog bukea i ukusa, ovakvo pivo se duže vrijeme zadržava u hermetički zatvorenim tankovima pod pritiskom CO2.

Sazrevanje piva obavija se u tankovima kod temperature 1—3° C poa pritiskom CO2 od 0,3—0,7 atm. Za vrijeme sazrevanja nastaje lagano, naknadno previranje preostale količine šećera i stvaranje ugljične kiseline koja nastaje u procesu vrenja. Pod uticajem suvišne ugljične kiseline u tanku nastaje pritisak koji se održava na određenom, zadanom nivou pomoću specijalnog regulatora (špunt aparata).

Povećani pritisak omogućava vezivanje ugljičnog dioksida tako, da sadržaj ugljične kiseline pred kraj vrenja dostiže 0,4—0,5%.

Dužina dozrevanja zavisi od vrste piva. Punije vrste piva sa većim sadržajem alkohola zahtjevaju duži period sazrevanja. Lenjingradsko pivo odležava 90 dana, Porter pivo 60 dana u tanku i 10 dana u bocama. Najkraći rok odležavanja (11 dana) je kod tzv. Osvežavajućeg i Žiguljevskog piva, koje se proizvodi po novoj tehnološkoj šemi.

Filtriranje i punjenje piva u boce. Odležano i dozrelo pivo se filtrira da bi dobilo potpunu bistrinu i sjaj. Filtriranje se obavlja preko pamučno-papirne mase ili putem pivskih filtera (kiselgur), ili pomoću specijalnih separatora. Ponekad se pivo prije punjenja u boce naknadno zasićuje ugljičnim dioksidom u karbonizatoru. Pivo se puni u boce ili hrastovu burad (iznutra osmoljenu) ili pak u aluminijske bačve i posude. Punjenje piva u boce vrši se preko aparata za punjenje ili tzv. izobarometarskih aparata pod protupritiskom ugljičnog dioksida, kako bi se u pivu sačuvala vezana ugljična kiselina.

Pivo zahtjeva naročite uslove tokom uskladištenja. Po svome sastavu pivo je veoma dobra hranljiva podloga za razvoj kvasca, mlečnokiselih i sirćetnokiselih bakterija. Nije dozvoljeno da se pivo čuva na visokoj temperaturi, jer dolazi brzo do mućenja, uskišnjavanja i gubljenja kvaliteta i ukusa. Stoga gotovo pivo u trgovačkoj mreži treba da se čuva pri temperaturi od 3 do 12° C. Kod niže temperature ono se može zamrznuti i radi izdvajanja bjelančevina gubi bistrinu. Kod čuvanja piva na temperaturi od 12° C zagarantovan je kvalitet u toku sedam dana za ŽiguIjevsko i osam dana za Rižko, Moskovsko, Martovsko i Ukrajinsko pivo. Znatno veća trajnost posjeduje Lenjingradsko i Porter pivo, koje sadrži 6% alkohola.

U nekim slučajevima gotovo pivo napunjeno u boce se pasterizuje, postepeno se zagrijava do 70° C, a potom postupno ohlađuje. Pasterizovano pivo, pripremljeno uz primjenu stabilizatora, može se čuvati od 3 do 6 mjeseci, a da se njegov kvalitet ne promjeni. Isto tako za vrijeme pasterizacije u njemu se može pojaviti jedva primjetan talog koaguliranih bjelančevina kao i ukus pasterizacije.

Tehnološka šema proizvodnje piva vrši se prema tipskim projektirna Giprospirtvino.

Proizvodnja slada (crtež 1). Ječam se transportuje pomoću kamiona ili putem željeznice do mjesta uskladištenja odakle se putem transportera doprema na automatsku vagu. Poslije vaganja zrno se upućuje na uređaj za prethodno čišćenje. Prethodno očišćeni ječam doprema se u silos, a zatim podvrgava ponovnom čišćenju ili pak uskladištava. Kod znatne udaljenosti skladišta od sladare ječam se doprema pneumatskim transporterom.

Iz skladišta se ječam prema potrebi upućuje na uređaje za čišćenje i sortiranje.

Sortirani ječam se smješta u silosne komore. Otpaci kod sortiranja skupljaju se u posebnim komorama. Otpaci i ječam II klase ne koristi se u proizvodnji već se prodaju kao stočna hrana.

Prečišćeni i sortirani ječam (I i II klasa) se prema potrebi iz komora silosa pomoću elevatora upućuje na vagu i poslije toga ide u močila prema sistemu kakav je usvojen kod pivare.

Crtež 1 — Tehnološki šema proizvodnje slada:

1. Prijemna komora. 2 — elevator. 3 — vaga za ječam. 4 — uređaj za prethodno čišćenje. 5 — komora ispod selektora. 6 — elevator za prečišćeni ječam. 7 — selektor za ponovno čišćenje. 8 — trijer sa uređajem za sortiranje. 9 — 11. komore za zrno I, II i III klase. 12 — 13. komore za zrno i otpatke. 14 — automatska vaga. 15 — posuda za močenje. 16 — posuda za krečnu vodu. 17 — posuda za splavnicu. 18 — pumpa za splavnicu, krečnu vodu i ječam. — 19 klijalište. 20 — mješalica. 21 — razdjeljivač. 22 — transporter za zeleni slad. 23 — centrifugalni razdjeljivač. 24 — komore iznad sušnice slada. 26 — sušnica neprekidnog dejstva. 27 — transporter za osušeni slad. 28 — elevator za suvi slad. 29 — komora za karamelizirani slad. 30 — mašina za odvajanje klica. 31 — komora za prečišćeni slad. 32 — automatska vaga. 33 — komora za klice. 34 — decimalna vaga. 35 — transporter za zeleni slad. 36 — komora za zeleni slad. 37 — bubanj za prženje. 38 — komora za karamelizirani slad. 49 — transporter za karamelizirani slad. 40 — rezervoar za vodu. 41 — ventilator.

Ječam se pere i dezinfikuje. Lake primese pri pranju ječma dižu se na površinu i skupljaju u poseban sud.

Po završetku močenja, ječam se pumpama otprema u klijališta. Klijanje se može vršiti na gumnu kao i u bubnjevima. Zeleni slad se prevrće pomoću naročitih spiralnih prevrtača.

Gotovi zeleni slad upućuje se u sušnicu, koja može biti sa kontinuiranim ili periodičnim djelovanjem. Gotovi osušeni slad upućuje se u komore, a zatim na uređaj za odvajanje klica.

Prečišćeni slad se doprema u komore a zatim se mjeri i prebacuje pneumatskim transporterom u skladište slada. Klice se skupljaju u posebne komore i nakon vaganja upućuju u skladište radi prodaje.

Kod izrade karameliziranog slada, jedan dio zelenog slada upućuje se transporterom u komore, a poslije u bubanj za prženje. Gotovi karamelizirani slad se sakuplja u komori i prebacuje u mašinu za odvajanje klica. Prečišćeni slad se nakon toga važe i uskladištuje.

Prema potrebi suhi slad sa skladišta se upućuje na prečišćavanje putem pneumatskih transportera.

Proizvodnja piva (crtež 2). Prema potrebi slad se iz skladišta pneumatskim transporterom prebacuje u mašinu za poliranje. Prečišćeni slad se mjeri na automatskoj vazi i putem elevatora upućuje preko magnetskog izdvajača na drobljenje,. a odatle u komore za drobljeni slad.

U šemi je prikazan postupak varenja sa četiri kotla, od kojih dva služe za zakomljavanje, jedan za filtriranje i jedan za kuvanje sladovine. (U praksi se koristi takođe postupak sa 2,3 i 6 kotlova.)

Drobljeni slad iz komora upućuje se u sabirni kotao, gdje se mješa sa vodom i pomoću pumpe prebacuje u kotao za zakomljavanje. Komljenje se vrši metodom dekokcije. Upotrebljava se takođe i metoda dekokcije sa tri komine.

Za Žiguljevsko pivo upotrebljavaju se nesladovane materije (ječmeno brašno), koje se pripremaju putem prvog kuvanja.

Nakon izvršenog komljenja, saharificirana komina se pomoću pumpe prebacuje u kotao za filtriranje. Mutna sladovina koja se dobija u početku filtriranja, vraća se u kotao za filtriranie. Bistra sladovina preko baterije za filtriranje prebacuje se u kotao za kuvanje sladovine, u kome se kuha zajedno sa hmeljom.

Zadnja voda za propiranje ostataka slada (naljev), koja sadrži neznatnu količinu ekstrakta, prebacuie se pomoću pumpe u sabirni kotao i koristi za pripremanje slijedeće partije komine.

Po završetku filtriranja ostaci slada se pomoću pumpe prebacuju u posebnu komoru za trop (treber).

Vrela zahmeljena sladovina prolazi kroz cjedila, gdje se zadržavaju isitnjeni djelovi hmelja, a sladovina putem pumpe prebacuje u taložnjak. Isitnjeni djelovi hmelja uklanjaju se pumpom iz cjedilnika.

Vruća sladovina iz taložnjaka putem gravitacije upućuje se u separator, a potom na protustrujni hladnjak.

Sladovina ohlađena na + 5° C prebacuje se u vrione kade, a istovremeno se u tok sladovine dodaje kvasac.

Čista kultura kvasca uzgaja se pomoću specijalnog uređaja, koji se sastoji iz sterilizatora (za sladovinu), dva mala i jednog velikog vrionog cilindra.

Čista kultura kvasca dobijena na ovom uređaju dodaje se u tok sladovine i dolazi u vrione kade radi razmnožavanja čiste kulture kvasca u količinama, potrebnim za proizvodnju piva.

Čista kultura kvasca i otpadni kvasac iz vrionih i ležnih kada i tankova prebacuje se u specijalne sabirne posude, a zatim presuje. Pivo izdvojeno pri tome filtrira se i nakon odgovarajuće obrade koristi u proizvodnji. Presovani kvasac daje se u prodaju.

Crtež 2. Tehnološka šetnja proizvodnje piva.

Izostavljeno iz prikaza

1. bunker za prijem robe
2. elevator za slad
3. automatska vaga
4. transporter za slad
5. mašina za poliranje slada
6. komora za drobljeni slad
7. elevator za polirani slad
8. magnetski izdvajač
9. mlin za slad
10. komora za mješanje slada sa vodom
11. pumpa za kominu
12. kotlovi za zakomljavanje
13. pumpa za kominu i vodu
14. kotao za filtriranje
15. pumpa za mutnu sladovinu
16. kotao za kuvanje sladovine
17. pumpa za zahmeljenu sladovinu
18. sabirač otpadne vode
19.  hmeljno cjedilo
20. pumpa za vruću sladovinu
21. kotao za vruću sladovinu
22. separator za vruću sladovinu
23. rebrasti rashlađivač sladovine
24. kada za pranje djel. separatora
25. sterilizator sladov. za čistu kulturu kvasca
26. vrioni aparati za uzgoj kvasca (mali i veći)
27. tank za razmnožavanje čiste kulture kvasca
28. vrioni tankovi
29. pumpa za prebacivanje piva
30.  vakumski sabirač kvasca za vrenje
31. vakumske pumpe
32. rezervoar za rashlađenu vodu
33. vakumski sabirač upotrebljenog kvasca
34. filter presa za upotrebljeni kvasac
35. tank za otpadno pivo
36. 39. tankovi za odležavanje piva (mali i veliki)
37. laterna za mješanje
38. pumpa za pivo
39. separator za pivo
40. pločasti hladnjak
41. karbonizator
42. sabirač filtriranog piva
43. automatska mašina za pranje boca
44. ekran za pregled boca
45. stroj za punjenje
46. stroj za zatvaranje
47. stroj za pregled i izdvajanje boca

Po završetku glavnog vrenja, mlado pivo iz vrionih kada prebacuje se pumpama u ležne tankove radi dozrijevanja. Nakon dozrijevanja poslije određenog roka, koji je zavisan od vrste piva, ono se pod pritiskom ugljične kiseline upućuje u separator.

Umjesto separatora pivo se može filtrirati preko naročite mase ili kiselgura.

Pivo se filtrira, hladi na protustrujnom hladnjaku do 1° C, zasićuje ugljičnim dioksidom u karbonizatoru i doprema se u sabirne tankove odakle se pod pritiskom ugljične kiseline otprema na punjenje u boce ili burad. Prazne boce u sanducima iz trgovačke mreže ili stovarišta dovoze se u pogon radi sortiranja i čišćenja. Boce se vade iz sanduka i transporterima upućuju u mašine za pranje. Prazni sanduci se poslije čišćenja otpremaju u prostorije sa gotovim proizvodom. Oprane boce iz mašine za pranje, upućuju se preko transportera pored ekrana za pregled, a potom u automatske mašine za punjenje, zatvaranje i etiketiranje boca.

Gotov proizvod upućuje se dalje transporterom u pogon za uskladištenje gotove robe. Sanduci sa gotovim proizvodom raspoređuju se prema potrebama otpreme.

Pristigle transportne bačve nakon sortiranja, upućuju se na pranje a nakon toga na punjenje. Burad se puni pivom pomoću aparata sa stalnim pritiskom. Zatvorena burad sa pivom otprema se u odelenje za ekspediciju.

Glava VI Vrenje

Vrenje je složeni proces hemijskog pretvaranja materijala hranljive sredine, ‘koju uzrokuju mikroorganizmi.

Vrenjem veća količina osnovne tvari sladovine pretvara se u nove produkte, a mikroorganizmi koji su učestvovali u ovome procesu dobivaju sve potrebne materije za svoj rast :i množenje.

U zavisnosti od karaktera hranjivog supstrata, spoljnih uslova sredine i fizioloških osobina mikroorganizama, vrenje može proticati kako bez kiseonika, tako i u njegovoj prisutnosti.

Karakterističan proces vrenja svakako je proces pretvaranja materija i nakupljanje novih tvari u sredini. Za rast i množenje mikroorganizama kod vrenja troši se veoma mali procenat hranjivih tvari od ukupne količine materija, pa je stoga moguće približno predstaviti osnovni proces pretvaranja materija pri vrenju sljedećim formulama:

• alkoholno vrenje
• mlječno-kiselo vrenje
• sirćetno-kiselo vrenje

Ove formule, ipak, ne prikazuju biološke promjene kod vrenja i ne objašnjavaju radi čega mikroorganizmi uzrokuju ovaj ili onaj vid vrenja. Sudeći po ovim formulama tvari u toku vrenja količinski prelaze u produkte vrenja, a u slučaju alkoholnog vrenja šećer treba u cjelosti da se pretvori u alkohol i ugljičnu kiselinu.

Ako bi ovo stvarno bilo tako, kvasac pri ovom pretvaranju šećera ne bi ništa dobio ga izgradnju svoga tjela, onda bi se moglo misliti, da smisao vrenja za mikroorganizme sastoji se u oslobođenoj energiji, koja je na njima potrebna za proces rada pri rastu, razmnožavanju i sintezi tvari, koje ulaze u sastav ćelije. Ovakva pretpostavka dovela bi do priznavanja da postoje dva procesa u životu mikroorganizama: — energetski i razvojni pri čemu bi energetska zamjena davala energiju, a razvojna zamjena početne tvari neophodne za rast ćelija.

U stvari se pri ma kojem vrenju uzrokovanom mikroorganizmima, u sredini osim osnovnih produkata nagomilavaju i nuzprodukti od prevrelih tvari. Izvjesna količina nuzprodukata koji nastaju pri cijepanju tvari u vrenju, koriste mikroorganizmima za izgradnju novih materija koje se po svome sastavu znatno razlikuju od tvari u vrenju. Tako, na primjer, pri vrenju alkohola i rastuće mase kvasca stvara se izvjesna količina masnoća. Masnoće u upoređenju sa ugljičnim hidratima sadrže znatno više vodonika i imanje kiseonika i uslijed toga raspolažu znatno većom rezervom energije.

Po zakonu o očuvanju materije i energije, kome su podređeni svi procesi a između njih i biološki, nastanak masnoća iz ugljičnih hidrata u odsutnosti slobodnog kiseonika (pri alkoholnom vrenju) mora se obavezno pratiti nakupljanjem tvari u sredini sa manjim sadržajem vodika i većim sadržajem kiseonika, tj. organskih kiselina ili ugljične kiseline.

U kvascu, koji se razvija pri vrenju, tvarima koje sadrže više vodika i manje kiseonika u odnosu na šećer za vrenje, odnose se ne samo masnoće, već i aminokiseline, bjelančevine i čitav niz drugih raznovrsnih tvari, koje igraju važnu ulogu u životnim funkcijama ćelija. Stvaranje (svih ovih materija je povezano sa istim ili sličnim pretvaranjima ugljičnih hidrata kao i pri stvaranju masnoća.

Na taj način, biološki smisao previranja Ugljičnih hidrata pri alkoholnom vrenju za živi kvasac svodi se ne na korišćenje energije, koja se oslobađa pri vrenju, i na dobijanje takvih produkata iz prevrelnog šećera, koji mogu poći na stvaranje žive tvari ćelije; pa su neophodni i za održavanje normalne zamjene tvari žive ćelije.

U procesu vrenja ne postoje dvije zamjene tvari — energetske i razvojna, već postoji jedino materijalna zamjena tvari. Stvoreni alkohol i ugljična kiselina su produkti zamjene tvari ćelija, koja živi bez vazduha pri postojanju ugljičnih hidrata previrućih u hranjivoj sredini.

Produkti pretvaranja šećera, koji se stvaraju na putu obrazovanja alkohola i CO2, iskorišćavaju se od strane ćelije, ulaze u sastav žive materije; neiskorišćeni produkti pretvaranja ili oni koji prema svome hemijskom sastavu ne mogu da se iskoriste, pretvaraju se u alkohol, CO2 i druge nuzprodukte za zamjenu tvari, koji se nagomilavaju u spoljnoj sredini.

Biohemija alkoholnog vrenja

Osnovu tehnologije dobijanja piva sačinjava alkoholno vrenje, kod kojeg šećer pretvara u alkohol i ugljični dioksid prema formuli Gej-Lusaka:

C₆H₁₂O₆ = 2CH₃CH₂ + 2CO₂

Kao što se vidi iz ove formule, iz 180 g glukoze može se dobiti 92 g etilnog alkohola i 88 g ugljičnog dioksida. U stvari se pored alkohola i ugljičnog dioksida dobija čitav niz drugih produkata: glicerin, jantarska (ćilibarska) kiselina,, visoki alkoholi, aldehidi itd. U čistom vidu proces nikada ne protiče. Proces pretvaranja šećera i u alkohol i ugljični dioksid je egzotermički, tj. praćen je izdvajanjem toplote. Količina toplote koja se oslobađa, iznosi oka 24 kcal na 1 g-mol prevrelog šećera od čega nastaje približno 20 kcal zbog hemijskog cjepanja šećera na alkohol i ugljičnu kiselinu i 4 kcal zbog toplotnog efekta rastvaranja alkohola u vodi.

Sumarni toplotni efekat vrenja pri proračunima previranja sladovine usvaja se sa 146, kcal na 1 kg prevrele maltoze.

Pretvaranje šećera u alkohol je rezultat životne snage kvasca i složeni fermentativni proces, koji se ostvaruje preko niza nuzgređnih faza. Ogromnu ulogu pri ovome igra fosfoma kiselina, koja učestvuje u procesu.

Učešće fosforne kiseline i stvaranje nuzprodukata vrenja pri alkoholnom vrenju pronašli su ruski istraživači L. A. Itanov i A. 1N. Lebedev. Prvi je dokazao, da se u početnim stadijima vrenja šećera stvaraju esteri fosforne kiseline 1 ugljenih hiclrata,a dmgi je ustanovio osnovne etape stvaranja nuzprodukata pri alkoholnom vrenju. Šema alkoholnog vrenja u najnovije vrijeme predstavlja se kao veoma složen proces previranja ugljenih hidrata i prolazi kroz čitav niz sporednih uzajamno povezanih stadija.

U procesu učestvuje veliki broj specifičnih fermenata i materija, koji se javljaju kao prenosioci vodika i fosforne kiseline.

U prvom stadiumu vrenja monosaharidi izlažu se esterifikaciji sa fosfornom kiselinom i nastaje heksozomonofosfat. Dalje se njemu pripaja druga molekula fosforne kiseline i nastaje heksozodifosfat. Pri ovome heksoze dobijaju građu fraktoze. U procesu esterifikacije heksoza kao prenosioc fosforne kiseline djeluje adenozintrifosat, koji daje fosfornu kiselinu i pretvara se u adenozindifosfat.

Šema esterifikacije heksoza je:

Izostavljeno iz prikaza

Kao što se vidi iz navedene šeme, glukoza se pretvara u fruktozu, a ostaci foslorne kiseline vežu se sa krajevima molekule fruktoze i zahvaljujući tome olakšava se simetrična podjela molekule fruktoze na dvije molekule.

Stvoreni fruktozodifosat pod uticajem fermenata aldolaze, koja se nalazi u kvascu, cjepa se na dvije molekule triugljikovih jedinjenja: — fosfoglicerinov aldehid i fosfodioksiaceton. Ovdje je veoma značajno što pod uticajem fermenata izomeraze fosfotrioze veoma lako prelaze jedna u drugu.

U procesu vrenja daljem pretvaranju podlježe fosfoglicerinov aldehid. Prema njegovom iskorišćavanju fosfodioksiaceton, koji je nastao u prvom stadiju raspadanja fruktozodifosfata, izomerizira se pod uticajem fermenata izomeraze i daje nove količine fosfoglicerinovog aldehida.

Proces raspadanja fruktozodifosfata na dvije trioze i izomeracije trioza prikazane su na sljedećoj šemi:

Fruktozodifosfat = Fosfoglicerinov aldehid + Fosfodioksiaceton

Naredna pretvaranja fosfoglicerinovog faldehida svode se na ponovno pripajanje fosfata, koji dolazi u formu neorganskog fosfata kao i stvaranje difosfoglicerinovog aldehida. Difosfoglicerinov aldehid stupa u oksidno-redukcijsku reakciju sa kozimazom, sam se oksidiše u difosfoglicerinovu kiselinu a kozimaza dalje djeluje pripajajući dva atoma vodika i nastaje fosfoglicerinov aldehid:

Šema pretvaranja fosfoglicerinovog aldehida:

Izostavljeno iz prikaza

Difosfoglicerinova kiselina stupa u reakciju sa adenozindifosfatom, stvorenom u prvom stadiumu procesa, daje mu jedan ostatak fosforne kiseline i pretvara se u fosfoglicerinovu kiselinu, a adenozindifosfat ponovo prelazi u adenozintrifosfat. Pri tome se ostatak fosforne kiseline premješta od prvog ugljikovog atoma ka, drugom.

Šema pretvaranja je slijedeća:

Izostavljeno iz prikaza

Nadalje se fosfoglicerinova kiselina pod uticajem fermenata enolaze pretvara u fosfoeno-pirogrožđanu kiselinu, koja dajući ostatak fosforne kiseline ade-aozindifosfatu, pretvara se u stabilnu ketoformu pirogrožđane kiseline prema sljedećoj šemi:

Nastala pirogrožđana kiselina pod uticajem fermenata karbosilaze cjepa se na acetaldehid i ugljični dioksid:

U prisutnosti obnovljenog kofermenta i pod uticajem oksiaoreduktaze acetilhegid prelazi iz fosfoglicerinovog aldehida u fosfoglicerihovu kiselinu. Obnovljeni koferment ponovo postaje oksidiran.

Na taj način zatvara se čitav ciklus alkoholnog vrenja.

Iz izloženog vidi se da u procesu vrenja molekule šećera nastaje alkohol i ugljični dioksid, te adenozintrifosfat kao prenosnik ugljične kiseline i koferment kao prenosnik vodika, primaju neposredno učešće u oksidaciono-obnavljajućim reakcijama alkoholnog vrenja.

Sav se proces ostvaruje čitavom grupom fermenata, koji se ranije ujedinjavali u jedan ferment tzv. zimaza.

Cjelokupnu šemu možemo sumirati na sljedeći način:

Nuzprodukti alkoholnog vrenja prenosnici fosfora i vodika

maltoza + ATF, ADF
glukoza
fosfoglikoza
fosfofruktoza
difosfofruktoza + ATF, ADF
fosfodioksiaceton
fosfoglicerinaldehid
difosfoglicerinov
aldehid + kozlimaza H2
difosfoglicerinova kiselina + ADF, ATF
3-fosfoglicerinova kiselina
2-fosfoglicerinova kiselina
fosfoenolpirogrožđana kiselina
osfoenolpirogrožđana kiselina
pirogrožđana kiselina + ADF,ATF
sirćetni aldehid + CO2 + kozimaza Ha kozimaza

Uticaj uslova sredine na karakter alkohoinog vrenja

Navedena šema karakteriše idealni proces alkoholnog vrenja. Na ovaj prcces mogu veoma mnogo uticati spoljni uslovi sredine, naročito onda, ako se u njoj nalaze kiseonik i koncentracija vodikovih jona. Prema šemi alkoholnog vrenja nastali nuzprodukti pretvaranja šećera su u svojim intermedijalnim proizvodima identični nuzproduktima koji nastaju pri pretvaranju šećera u procesu disanja.

Dovoljno je samo izmjeniti reakciju sredine u stranu alkaličnosti ili unjeti u sredinu tvari koje vezuju acetildehid, pa će proces alkoholnog vrenja krenuti u stranu gdje se pretežno stvara glicerin i sirćetna kiselina. Na ovom principu je izgrađena tehnologija dobijanja glicerina pri vrenju — tzv. glicerinovo vrenje.

Pri intenzivnoj aeraciji sredine, kao što se to praktikuje u proizvodnji kvasca, znatni dio stvorenih produkata cjepanja šećera (glukoze) koristi se na izgradnju tvari kvasca koji se množi, a preostali dio oksidiše se na CO2 i H2O. Pirogrožđana kiselina i acetaldehid, na primjer, mogu da se oksidišu ili do sirćetne kiseline ili podlježu potpunoj oksidaciji do ugljičnog dioksida i vode u saglasnosti sa ujednačavanjem aerobnog disanja. Centralno mjesto pirogrožđane kiseline i acetaldehida, koje oni zauzimaju u opštoj šemi reakcija alkoholnog vrenja, objašnjava njihovu glavnu ulogu u procesima sinteze tvari pri rastu i razmnožavanju kvasca u aerobnim uslovima.

Rast, umnožavanje kvasca i stvaranje produkata zamjene tvari u uslovima alkoholnog vrenja

Kvasac se razlikuje od sladovine prema hemijskom sastavu. U sastav kvasca ulaze masnoće i tvari slične masnoćama, cjela grupa vitamina i drugih tvari kojih nema ili ima u veoma maloj količini u pivskoj sladovini. Ove tvari se sinteziraju u ćelijama kvasca iz jednostavnih spojeva sladovine.

U sastav kvasca ulaze bjelančevine i polisaharidi, koji postoje u ovoj ili onoj količini i u pivskoj sladovini. Zbog hioloških osobenosti kvasca, stanja njihovog fermentativnog procesa i propusnosti opni kvasca, ove tvari se ne mogti koristiti iz sladovine u vidu gotovih proizvoda, već se sinteziraju iz aminokiselina i mono, ili disaharida, ili pak iz cjepivih nuzprodukata pri alkoholnom vrenju.

Aminokiseline koje se sadrže u pivskoj sladovini razlikuju se kako po kvalitetu tako i po količini od sastava aminokiselina, koje ulaze u sastav bjelančevina i dušikovih produkata kvasca. Radi toga u procesu vrenja sladovine i rastu i umnožavanju kvasca nastaje složena sinteza novih proizvoda i složene hemijske promjene aminokiselina koje se nalaze u sladovini.

Promjena aminokiselina sladovine u aminokiseline kvasca je vezana sa prenosom aminskih grupa (NH4) na gotove ugljikove skelete aminokiselina i sa sintezom novih ugljikovih skeleta ovih ili onih aminokiselina kojih nema u pivskoj sladovini.

Sinteze novih organskih tvari, koje protiču u različitoj formi u ćeliji kvasca mogu nastati samo u uslovima i na bazi pretvaranja šećera prema šemi alkoholnog vrenja, koja je već razmotrena. Bez pretvaranja ugljenih hidrata zaustavlja se rast i umnožavanje kvasca i prekida se tekuća zamjena tvari.

Normalna dušična zamjena tvari u kvascu moguća je samo na bazi prevrenja ugljičnih hidrata. Kao rezultat toga u sredini nastaje nakupljanje karakterističnih produkata zamjene tvari, koje čine osnovu kakvoće ukusa piva.

Količina i kvalitet produkata dušične zamjene tvari zavise u prvom redu od sastava sladovine i osobina zamjene tvari, koje nastaju pri prevrenju sladovine pod uticajem kvasca.

Sa tačke gledišta ukusa i arome piva su veoma važni produkti dušične zamjene tvari jer nastaju tzv. visoki alkoholi i organske kiseline sa dugačkim lancem uglenika.

Stvaranje visokih alkohola nedeljivo je vezano sa pretvaranjem aminokiselina; ono protiče u anaerobnim uslovima jednovremeno sa alkoholnim vrenjem. Bez vrenja, čak ako se ugljični hidrati i nalaze u sredini ali bez prevrenja, visoki alkohol se ne gomila. Prema tome, visoki alkoholi kao krajnji produkti dušične zamjene tvari kvasca, koji živi u sredini bez kiseonika, nije rezultat dušične zamjene, već takvih pretvaranja materija, koje sačinjavaju neprekidan lanac specifične zamjene tvari u cjelini u uslovima alkoholnog vrenja ugljičnih hidrata.

Stvaranje visokog alkohola iz aminokiselina prema Erlihu šematski nastaje na sledeći način:

Kao što se vidi iz ove šeme, proces obrazovanja visokomolekularnog alkohola je samostalan i ne zavisi od alkoholnog vrenja ugljenih hidrata. Pri ovom procesu nastaje odvajanje od vode dva atoma vodika pripojenih ugljeniku aminokiseline i aminskoj grupi, koja se pretvara u amonijak.

Međutim, stvaranje višeg alkohola bez alkoholnog vrenja, kao što je naprijed navedeno, ne nastaje. Ovo se objašnjava time, što je proces u datoj šemi endotermički, koji treba priticaj energije izvana radi bilo-kakvog drugog procesa; u ovom slučaju radi alkoholnog vrenja ugljenih hidrata.

Pri detaljnom pregledu navedene šeme može se pretpostaviti da, osim visokog alkohola, može da bude ostvaren još i amonijak. Ali, kao što je poznato, amonijak i njegove soli u količini koja bi odgovarala u navedenoj šemi, ne stvara se pri alkoholnom vrenju. Prema tome bi, pri pojavi višeg alkohola iz aminokiselina, odvojeni amonijak trebao da se veže sa nekim produktom alkoholnog vrenja. Takav produkat je pirogrožđana kiselina. U ovome slučaju radi amonijaka i pirogrožđane kiseline može da se stvori veoma važna aminokiselina alanin, tj. CH3CO COOH + NH4 = CH3 CHNH3COOH + 1/20. Ali i ovaj proces takođe ne može samostalno proticati radi endotermičnosti.

Njegovo ostvarenje je omogućeno samo uz istovremeno proticanje ekzotermičkog procesa prevrenja ugljenih hidrata.

Na taj način, navedenom šemom ne može se objašnjavati samostalno stvaranje visokog alkohola iz aminokiselina i sinteza novih aminokiselina u kvascu.

Putevi dušićne zamjene tvari pri alkoholnom vrenju postaju jasniji, ako se pode iz teorije aminiranja aminokiselina. Ova je teorija prvenstveno bila razrađena u SSSR.

Suština stvaranja novih aminokiselina pri preaminiranju svodi se na prenos aminske grupe izmjenjene aminokiseline na stvorene ketokiseline pri ma kom bilo procesu, zaobilazeći pri tome stadium stvaranja amonijaka iz aminske grupe.

Ovo se može šematski predstaviti ovako:

Izostavljeno iz prikaza

Ako se uzme koja bilo aminokiselina, na primjer leucin i ketokiselina (pirogrožđana) onda će proces stvaranja alanina biti predstavljen na sljedeći način:

Izostavljeno iz prikaza

Ketokiselina, stupajući na mjesto pirogrožđane kiseline u procesu alkoholnog vrenja ugijičnih hidrata, pretvara se u odgovarajući viši alkohol i ugljičnu kiselinu. Sva njena pretvaranja, tj. dekarboksiliranje sa stvaranjem višeg aldehida, uspostavljanje alkohola radi oksidacije difosfoglicerinovog aldehida do difosfoglicerinove kiseline, ostvaruju se (vjerovatno) istim sistemima, koji uslovljavanju proces vrenja ugljičnih hidrata.

Iz naprijed navedenog proističe, da stvaranje viših alkohola (nepročišćenog patočnog ulja) iz aminokiselina neminovno dovodi do sakupljanja ekvivalentne količine alanina u sredini, ako se on ne iskorišćava u ćelijama za izgradnju tjela, kao i ekvivalentne količine glicerinove kiseline ili produkta njenog pretvaranja, u krajnjoj liniji acetaldehida. Ovo je bilo dokazano eksperimentima I. M. Gračeva i K. Krauze-a pri prevrenju pivske sladovine.

Ujedinjavanje procesa preaminiranja i prevrenja ugijičnih hidrata lako objašnjava stvaranje jantarne (ćilibarske) kiseline iz glutaminove kiseline.

Pri prevrenju šećera u sladovini se uvjek stvara jantarna kiselina. Pretpovstavlja se, da je izvor njenog stvaranja glutaminska kiselina. Obično se predstavlja tako, da se jantarna kiselina stvara kao rezultat dezaminiranja i dekar boksiliranja glutaminske kiseline prema opštoj formuli, koja je navedena naprijed za dezaminiranje aminokiselina.

Ali ovako ne može proticati proces, jer bi za to trebalo postojanje u sredini slobodnog kiseonika. Međutim poznato je da pri alkoholnom vrenju njega nema ili ga ne smije biti.

Stvaranje jantarne kiseline pri postojanju kiseonika u sredini predstavlja se sljedećom formulom:

Izostavljeno iz prikaza

Prema ovoj formuli stvaranje jantarne kiseline iz glutaminske je proces oksidacije i ne može da se objašnjava šemom dezaminiranja, koja protiče samostalno bez doticanja kiseonika izvana.

Ipak ovaj proces uvjek nastaje pri alkoholnom vrenju i bez doticanja kiseonika izvana.

Ovo se lako predstavlja ako se Babtave procesa presminiranja arnino kiseMna i alkoholnog vrenja.

Aminska grupa glutaminske kiseline prenosi se na pirogrožđanu kiselinu:

Izostavljeno iz prikaza

stvara se ketoglutarova kiselina i alanin:

Izostavljeno iz prikaza

Ketoglutarova kiselina nakon dekarboksiliranja daje odgovarajući aldehid

Izostavljeno iz prikaza

koji pri učešću fermenata vrenja stupa u oksidaciono-redukcijsku reakciju sa acetaldehidom i daje jantamu kiselinu i etilni alkohol:

Izostavljeno iz prikaza

Na taj način, a na osnovu najnovijih podataka o biohemiji razgradnje dušičnih tvari, lako se može predstaviti uzajamna veza procesa vrenja i produkata pretvaranja ugljičnih hidrata i aminokiselina pri alkoholnom vrenju, nagomilavanje pri vrenju višeg alkohola, aldehida i organskih kiselina.

Stvaranje ketokiselina, aldehida i organskih kiselina daje predpostavku o mogućnosti sinteze ma kojih organskih jedinjenja ,u živim ćelijama u anaerobnim uslovima, bez slobodnog molekularnog kiseonika u sredini.

Uzajamna veza procesa, koji je razmatran naprijed, i jednolični putevi zajedničkog pretvaranja ugljičnih Mdrata i aminokiselina u jednom procesu zamjene tvari pri alkoholnom vrenju, daju osnova postavki da je alkoholno vrenje život ćelije kvasca bez kiseonika, a ovo saznanje otvara nove puteve racjonalizacije tehnologije proizvodnje piva.

Promjene sastava sladovine pri vrenju i umnožavanje kvasca

Promjene u sastavu sladovine za vrijeme vrenja nastaju radi: 1) previranja šećera u alkohol i ugljični dioksid, 2) korišćenja tvari sladovine na izgradnju nove mase kvasca i 3) izdvajanja tvari u procesu vrenja a pod uticajem kvasca.

Kao rezultat svih ovih procesa u sladovini nastaju promjene u koncentraciji vodikovih jona, a sredina postaje kiselija. Koliko su velike te promjene pri vrenju vidi se iz podataka u tabeli 61.

Tablica 61.

Stadij vrenja	pH	Sadržina ekstrakta u %
Sladovina na početku	5,5	11,0
Poslije 1 dana vrenja	5,0	10,5
Poslije 3 dana vrenja	4,7	8,0
Poslije 5 dana vrenja	4,4—4,5	4,6
Na kraju vrenja	4,5—4,6	43

Titrirana kiselost raste za 1—1,5 ml n. alkaličnosti na 100 ml. piva u odnosu na titriranu kiselost sladovine. Naglo se menja količinski i kvalitetni sastav organskih kiselina.

Promjene sastava kiselina sladovine za vrijeme vrenja proučene su od Sandegrena (tabl. 62).

Tablica 62.

Kiseline	Sadržina u mg/l
	u sladovini	u pivu plzenskog tipa
Mlječna	7	31
Jantarna	11	41
Glukolova	0	25
Limunska	86	88
Pirogroždjana	4	11
Ketoglutarova	16	4
Oksalna	7	0
Mezakonozna i levulinska	12	9

Kao što se vidi iz ovih podataka, u procesu vrenja znatno se povećava sadržina mlječne, jantarne, glukoleve i prirogžđane kiseline.

Povećavanje kiselosti pri vrenju objašnjava se stvaranjem organskih kiselina i promjenom pumpne moći usljed smanjenja količine dušičnih tvari i fosfata, koje troši kvasac.

Za vrijeme vrenja u sladovini se smanjuje količina kiselinskih produkata i povećava količina novih produkata, usljed čega se smanjuje oksid-produkcioni potencijal sredine.

Izmjena koncentracije vodikovnih jona i titracione kiselosti povlači za sobom takve promjene sredine koje dovode do smanjenja topivosti bjelančevina i tvari hmelja. Pri znatno većoj kiselosti bjelančevina i tvari hmelja. Pri znatnoj većoj kiselosti bjelančevine se talože i stvaraju bjelančevinške pahuljice. Hmeiljeve smole iz sunodisperznog stanja prelaze u grubodisperzno i dižu se na površinu sladovine koja previre, zbog njihove manje gustoće u odnosu na pivo. ‘One povlače za sobom dio kvasca i bjelančevinskih tvari te stvaraju na površini piva »pokrivač« tamne boje, koji se naziva »deka«. Kao rezultat oksidacije hmeljnih smola, koje su rastvorene u sladovini, kao i djelovanja kiseonilta iz vazduha pri povećanju dužine vrenja deka postaje tamnija, a ponekad i gotovo crna.

Pri vrenju stvarno se mjenja sadržina amino kiselina sladovine. Usljed umnožavanja kvasca pri vrenju smanjuje se količina aminokiselina sladovina, i ovo je smanjenje tim veće, čim je intenzivnije umnožavanje kvasca. Na kraju vrenja, kada umnožavanje kvasca prestaje, nastaje izvjesno povećanje aminokiselina prevrelog piva zbog: 1) dušične zamjene kvasca i predaje neke količine aminokiselina pri djelimičnom odumiranju kvasca i njegove autolize i 2) stvaranja aminokiselina iz bjelančevina sladovine pod uticajem proteolitičkih enzima kvasca.

Izmjene dušičnih tvari u sladovini za vrijeme vrenja prikazane su na crt. 82.

Početni sadržaj aminokiselina u sladovini (prema dušiku) je 25 mg u periodu glavnog vrenja, nakon čega pada do 13 mg., a na kraju vrenja ostaje na istom nivou ili ise povećava do 15 mg. Pri ,vrenju koristi se oko 25—40% aminokiselina i 28—48% ukupnog dušika sladovine.

Crt. 82 Izmjena sadržine ukupnog (aji aminskog (b) dušika u sladovini pri vrenju

Izostavljeno iz prikaza

Sadržina ukupnog dušika smanjuje se nešto više od aminokiselina i ovo se tumači time, što se dio bjelančevina koagulira S taloži zajedno sa kvascem.

Izmjena sadržine aminokiselina u sladovini podudara se sa prirastom kvasca pri vrenju.

Prirast kvasca pri vrenju će biti različit i zavisan ;je od: 1) stavijene količine matičnog kvasca, 2) sadržine suvih tvari u sladovini i količine prevrelog ekstrakta, 3) količine molekulamo rastvorenog slobodnog kiseonika, koji se nalazi u sladovini. Čim je manje stavljeno kvasca za vrenje, tim će biti veći njegov krajnji prirast, premda će vrenje pri malom doziranju kvasca proticati znatno sporije. Čim je više stavljeno kvasca, tim će biti manji njegov prirast pri znatno većoj brzini vrenja. Kod normalnog vrenja računa se obično četvorostraki prirast kvasca. Pri dodavanju 0,05 1 kvasca na 1 dcl piva biće kvasca oko 0,2 1.

Stavljeni kvasac je obično židak, i kao pravilo, sadrži najviše 125 g. suvih tvari u 1 1. Na taj način, pri prevrenju 11%-tne sladovine će se nanovo stvoriti 185 gr. suvih tvari kvasca. Pošto za to vrijeme previre 6 kg. šećera, prirast kvasca U odnosu na prevreli šećer iznosiće oko 3%.

(0,185x 100) / 6

Suva masa kvasca u prosjeku se sastoji iz 45% dušičnih tvari (preracunato na bjelančevine), 48% bezdušićnih tvari i 7% mineralnih tvari.

Sva se ova suha masa nastala umnožavanjem kvasca stvara iz ekstrakta sladovine-dušičnih tvari, ugljičnih hidrata i elemenata pepela i prestavlja neminovan utrošak ekstrakta za razvoj kvasca. Ovo je sa tačke gledišta bilansa ekstrakta sladovine i dobijanja piva.

Iz ovog proističe, da će za proizvodnju piva najkorisnije biti veće prvobitno doziranje kvasca i manji prirast kvasca.

Smanjenje prirasta kvasca je omogućeno povećanjem količine prvobitno stavljenog kvasca i uklanjanjein kiseonika iz, sladovine prije vrenja. Rastvoreni kiseonik omogućava intezivno umnožavanje kvasca, pri čemu kvasac u prvome slučaju koristi samo šećer za umnožavanje a alkohol ne stvara. Sa tačke gledišta tehnologije proizvodnje piva ovakvo umnožavanje nije korisno i njega treba izbjegavati. Pri aerobnom Umnožavanju kvasca, osim znatnog korišćenja jekstrakta bez stvaranja odgovarajuće količine alkohola, u sredini se nagomilavaju oksidisani produkti-aldehidi koji jako komplikuju i povećavaju procese doziranja piva.

Opis kvasca koji se koristi u proizvodnji piva i njegove fiziološke osobine

Za doziranje pivske sladovine upotrebljava se kvasac gornjeg i donjeg vrenja, koji se umnožava pupanjem. Ovaj kvasac spada u familiju gljiva, tj. endomiceta i ubraja se u grupu saharomiceta.

Doziranje sladovine pod uticajem kvasca gornjeg vrenja ima veoma karakterne spoljne oznake. Kvasac gornjeg vrenja diže se gore za vrijeme vrenja i stvara kapu od pjene. Na kraju vrenja dio kvasca taloži se na dno kade.

Sposobnost kvasca gornjeg vrenja razlikuje se time, da u većini nikako ne utiče na vrenje rafinoze, a samo neke vrste su sposobne prevreti rafilozu do jedne trećine.

Kvasac donjeg vrenja uvjek se taloži na dno za vrijeme vrenja i ne stvara kapu na površini sladovine. Prema svojoj osobini on se razlikuje od kvasca gornjeg (vrenja u tome, što je sposoban da previre rafinozu.

U pivarskoj proizvodnji se najčešće primenjuje kvasac donjeg vrenja. Kvasac gornjeg vrenja upotrebljava se znatno rjeđe, uglavnom za tamno pivo ili za specijalne vrste piva.

Za specijalne vrste piva, na primjer za engleski porter, upotrebljavaju se kvasne gljivice, koje spadaju u porodicu torula (vrste bretanomiceta slabog vrenja). Ove grupe torula daju pivu specifičnu aromu. One se ne dodaju pivu na početku vrenja, već na kraju, pred odležavanje u ležnim podrumima.

Kvasac donjeg vrenja koji se upotrebljava pri proizvodnji piva, djeli se na sojeve, koji se razlikuju po karakteru rasta na hranljivim podlogama, razmjeru i formi ćelija, stepenu dozrijevanja-prevrenja šećera, stvaranju aromatičnih tvari itd.

Sav kvasac donjeg vrenja utiče na vrenje glukoze, fruktoze, saharoze, maltoze, rafinoze, a ne utiče na inulin, laktozu i dekstrine. Kvasac gornjeg vrenja lako stvara spore, ali donjeg vrenja znatno teže, a neki spojevi pivskog kvasca nisu potrebni da razviju spore.

Ćelije kvasca donjeg i gornjeg vrenja u većini slučajeva imaju ovalnu formu. Forma i veličina ćelije je jako promenljiva. Stoga se, u jednoj i istoj čistoj kulturi kvasca, mogu susresti čas više okrugle a čas izdužene ćelije.

Razmjer ćelija raznih kultura kvasca koleba od 6—8 pa i 12 mikrona ovisno od promjera ćelija.

U ćelijama pivskog kvasca, kao i kod svih drugih, uočava se jasno izražena opna ispunjena protoplazmom sa različitim organskim tvarima, Većih ili manjih vakuola i jezgro.

Jezgro u ćeliji kvasca obično se vidi pri bojadisanju pomoću specijalnih metoda. Ono ima promenljivu formu, pri pupanju se dijeli, a odvojena polovina prelazi u embrio iz koga se oformi nova-kćer ćelije kvasca. Pri stvaranju spora jezgro ćelije se djeli na onoliko djelova, koliko se stvori spora u ćeliji.

Morfološka gradnja ćelije zavisi od njenog fiziološkog stanja. Izgladnjele ćelije, koje se nalaze u talogu, imaju zrnastu gradnju protivplazme. U mrtvim ćelijama protoplazma se odvaja od omotača, a same ćelije izgledaju smežurane i imaju uočljivo nepravilne obrise omotača. Takve ćelije lako se i intezivno bojadišu bojama, na primjer mitelenovim plavilom. Mlade, tek što su se ispupale ćelije imaju nježnu, tanku opnu i protoplazmu, na čijim se pojedinim mjestima vide tamnije tačkice koje potiču od masne kapljice ili druge rezervne hranljive tvari, koje jako prelamaju svjetlo. što više ćelije stare, kod njih je više izražena zrnasta protoplazma a vakuole postaje vidljive i većih razmjera.

Različita morfološka građa ćelija u zavisnosti od fiziološkog stanja kvasca javlja se kao jedan od pokazatelja, po kojima se može pri izvjesnoj uvježbanosti suditi o povoljnim ili nepovoljnim ulsovima vrenja sladovine.

Najpoznatiji soj kvasca donjeg vrenja u pivarskoj proizvodnji SSSR bio je soj 776.

Zadnjih godina široku rasprostranjenost postigli su takođe i sojevi 11 i 47, uzgojeni u Centralnoj naučno-istraživačkoj laboratoriji industrije vrenja RSFSR.

Pivski kvasac donjeg vrenja posjeduje tu osobinu, da za vrijeme vrenja, a naročito na kraju, stvara pahuljice, koje se sastoje iz mase pojedinih ćelija, kao da su međusobno sljepljene. Ova osobina kvasca (pahuljasta) ima veoma važan praktični značaj. Zahvaljujući toj osobini (pahuljastoj) pivskog kvasca postiže se naglo bistrenje piva i pruža se potpuna mogućnost skupljanja kvasca iz vrionih kada i ponovno korišćenje u narednim ciklusima vrenja, bez separiranja.

Pahuljasti izgled kvasca zavistan je od osobina omotača kvasca, a takođe, izgleda, i od električnog naboja ćelija. Taj izgled se lako namešta pri izmjeni koncentracije vodonikovih jona. U sredini slabe alkaličnosti pahuljasti kvasac postaje prašljiv, ali se naročito mjenja pahuljasti izgled kvasca u kiseloj sredini.

Pahuljasti izgled kvasca najviše se postiže u sredini pri pH 4,0—4,4. Kod većeg zakiseljenja sredine kvasac postaje prašnastog izgleda.

Na karakter stvaranja pahuljica kvasca ima veliki uticaj temperatura vrenja. Pri većoj temperaturi stvaranje pahuljica je manje izraženo nego pri niskim temperaturama.

Na brzinu taloženja kvasca izvjesni uticaj ima takođe i ishrana kvasca i njegova specifična težina. U tom smislu kvasac vrenja očito se razlikuje od kvasca gornjeg vrenja, koji je lakši.

Optimalna temperatura za rast kvasca donjeg vrenja je oko 25—27°C, minimalna je oko 2—3°C. Kvasac vrenja dobro podnosi nisku temperaturu, a kod dužeg zadržavanja u ovim uslovima on se prilagođava i znatno povećava energiju vrenja.

Kvasac donjeg vrenja pri temperaturi 60—65°C odumire. Ovo ima važan značaj pri pasterizaciji piva. U proizvodnji se obično računa, da je optimalna temperatura vrenja od 8 do 10°C, premda se pri većoj temperaturi (10—14°C) može postići najveći intenzitet vrenja.

Na kvasac donjeg vrenja ima negativno djelovanje čitav niz tvari. Ukoliko u sredini postoji etilni alkohol u količini iznad 1,5%, usporava se umnožavanje kvasca, a pri količini alkohola iznad 3%, očito slabi njegova sposobnost vrenja. Kiseline djeluju negativno kod znatno manjih koncentracija, pri čemu je djelovanje anorganskih kiselina jače od organskih. Sumporna kiselina u koncentraciji 0,53% ubija kvasac u toku 1—2 č. ;Od organskih kiselina lako podnosi mlječnu kiselinu u koncentraciji do 1%. Jako djelovanje na kvasac vrši sirćetna kiselina, jer već u koncentraciji 0,5% smanjuje volumenciju, a u koncentraciji 1% ubija kvasac u kraćem roku.

Najslabija organska kiselina je ugljična (H2CO3), koja takođe negativno djeluje na razvoj kvasca. Ovaj negativni uticaj ugljične kiseline pri koncentraciji do 0,2% ispoljava se, u glavnom, usporovanjem pupanja kvasca. Veća koncentracija smanjuje sposobnost vrenja kvasca. Koncentracija ugljične kiseline od 1,5%, koja se postiže pri pritisku CO2 9—10 atm, zaustavlja vrenje, ali ne ubija kvasac.

Negativno djelovanje ugljične kiseline je u tome što usporava reakciju cjepanja pirogroždjane kiseline na acetaldehid i ugljičnu kiselinu (vidi naprjed navedenu šemu vrenja).

Acetaldehid, kao i formalin, vrše negativno djelovanje na ćelije kvasca pri relativno niskim koncentracijama, što se ispoljava u normalnim uslovima vrenja.

Viši alkoholi, koji su nastali pri vrenju i ulaze u sastav neprečišćenih »alkoholnih ulja«, otrovni su za ćelije kvasca. Ali u onim koncentracijama u kojim se susreću u pivu koje dozrijeva, nema nekog naročitog uticaja na energiju vrenja. Međutim, ako se u sredini vještački stvori veća koncentracija viših alkohola prije početka vrenja, onda se može usporiti ili u potpunosti zaustaviti proces umnožavanja i pupanja kvasca.

Ultraljubičasti zraci posjeduju jako djelovanje i dosta brzo ubijaju kvasac.

Od osobine kvasca zavisi bistrenje piva za vrijeme vrenja, stepen prevrenja, brzina procesa vrenja, i konačno aroma i ukus piva.

Prema djelovanju pojedinih sojeva na formiranje arome i ukusa piva, kvasac se izrazito razlikuje jedan od drugoga, premda još nije uspjelo hemijsko-analitičkim metodama ustanoviti te razlike, koje on izaziva u sastavu piva. U najnovije vrijeme poznato je da su ove razlike zavisne od produkta zamjene tvari kod kvasca, koji se ne mogu hemijski odrediti radi veoma malih količina tih produkata.

Za proizvodnju piva najviše se cijeni takav soj kvasca, koji intenzivno i brzo utiče na Vrenje ekstrakta sladovine, te daje jako i potpuno bistrenje, uz izraženu aromu i mekart ukus piva.

Ipak takve kvalitete kvasca ne sadrže se u jednoj porodici. Stoga u proizvodnji počinje primjenjivanje mješanih porodica kvasca ili se vrenje obavlja upotrebom različitih porodica sa postepenim mješanjem piva poslije glavnog vrenja. Za mješanje odabire se kvasac sa jednakom brzinom umnožavanja od kojih je jedan sa više izraženom osobinom vrenja a drugi koji daje finiju aromu. Ali i pri svim uslovima izmješane porodice i sojevi kvasca treba da posjeduju približno podjednaku pahuljičavost.

Sve naprijed izloženo odnosi se na kulturni kvasac. Osim ovog kvasca u proizvodnji, kao štetni saputnici, susreću se tako zvani divlji kvasci. Oni mogu da spadaju u istu porodicu endomiceta i u grupu saharomiceta, kao i kultrurni pivski kvasac. U proizvodnji se često susreće divlji kvasac, koji pripada drugoj porodici.

Od saharomiceta susreće se kvasac Saccharomyces ellipsoideus, Saccharomyces pasteurianus, Saccharomyces apiculatus i dr. Oni posjeduju veoma slabu energiju vrenja i proizvode najviše nivo alkohola. Mnogi od njih služe kao uzrok stranog mirisa (buđav, miris celera) i ukusa piva.

Štetno djeluje na pivo takođe i divlji končasti kvasci (Mycoderma). Oni se pretežno razvijaju na površini sladovine i piva, proizvode materije koje daju pivu neprijatan ukus i miris, povećavaju kiselost sredine i prevode alkohol do sirćetne i ugljične kiseline.

Većina divljih kvasaca potrebuje kiseonik i slabo se razvija pri temperaturi niže od 10°C. Stoga se zaštitne mjere (u proizvodnji od razvoja divljeg kvasca svode na očuvanje čistoće, vodenju vrenja pri niskim temperaturama, smanjuju kontaktne površine sladovine (koje previre) i piva sa vazduhom.

Uzgoj kvasca i metodi njegovog višestrukog korišćenja u proizvodnji

Za normalno vrenje pivske sladovine, na 1 dcl sladovine dodaje se 0,05 1 gustog kvasca. Pri takvoj normi u 1 ml. sladovine će biti oko 20 min. ćelija kvasca.

Za dobijanje potrebne količine kvasca radi se razmnožavanje čiste kulture. Obično se ono vodi u nekoliko stadija. Princip takvog razmnožavanja sastoji se u postupnom presađivanju kvasca skupa sa ucjepljenom sladovinom na novu sterilnu sladovinu, koja po obimu premašuje 5—10 puta obim sladovine pređašnjeg stadija. Precjepljivanje kvasca iz stadija u stadij vrši se u fazi najveće aktivnosti vrenja.

U prvim stadijima razmnožavanja čiste kulture, temperatura njenog vrenja je za 1—2 step. veća od one iz prethodnog stadija. Ova je temperatura zavisna od načina čuvanja čistih kultura u laboratorijama.

Najcelishodnije je čuvati čiste kulture kvasca pri temperaturi iznad 8°C. Visoka energija vrenja kvasca bolje se očuva pri temperaturi kultura od 2—4°C.

Za umnožavanje kultura primenjuje se različita apartura. Aparatura mora da obezbeđuje sterilnost sladovine i sterilnu predaju matičnog kvasca iz stadija u stadij, kao i održavanje određenog temperaturnog režima porasta kvasca.

Kulture u laboratorijama obično se čuvaju na kosom agaru, tj. kvasac se u epruvetama razvija i čuva na površini tvrde hranljive podloge. Usljed toga što je kvasac za sve vrijeme u dodiru sa vazduhom, on je prilagoden na aerobni režim razmnožavanja. Pošto se dozrijevanje piva obavlja bez aeracije ili pri relativno maloj količini rastvorenog kiseonika u sladovini, onda pri umnožavanju čistih kultura jednovremeno treba navikavati kvasac na umnožavanje i vrenje bez dodira vazduha. Ovo se postiže na taj način, što se u aparatu čiste kulture aeracije obavlja samo na ranijim, prvim stadijima umnožavanja kvasca. Ova je aeracija veoma slaba i obavlja se periodično.

Pivski kvasac donjeg vrenja je nalik na pahuljice i taloži se, pa se radi toga pri vrenju u aparatu dosta ;brzo taloži na dno suda i stvara relativno čvrsti sloj. U vezi sa tim proces umnožavanja kvasca obavlja se tako, da se izbjegne veoma brzo i gusto taloženje kvasca. Ovo se postiže tako da se kvasac predaje iz stadija u stadij u periodu intenzivnog glavnog vrenja, kada se još njegov veći dio nalazi u lebdećem stanju i kvasac u aktivnom vrenju. Osim toga, aparatura se razmješta tako, da bi se pred predajom kvasca moglo obaviti mješanje.

U najsavremenijoj aparaturi, koja je sračunata na veliku produkciju, umnožavanja čiste kulture i razmnožavanje kvasca sprovodi se neprekidno. Kao primjer takve aparature prikazan je aparat Grejnera (crt. 83).

Aparat se sastoji iz sterilizatora (1) zapremine 65 dcl, cilindra za ucjepljenje (2) zapremine 36 dcl i rezervoara za prethodno vrenje (3) zapremine 400 dcl.

Sterilizator je namjenjen za pripremanje sterilne sladovine, koja se upućuje u cilindre za cjepljenje. On je opremljen zmijastim cijevima za zagrevanje i hlađenje sladovine, zatim filterima za filtraciju vazduha koji dolazi u sterilizator, sigurnosnim ventilima i drugom aparaturom za kontrolu i mjerenja.

Crt. 83. Aparat za uzgajanje kvasca sistema Grejnera.

Izostavljeno iz prikaza

U cilindrima za cijepljenje protiče prva etapa razmnožavanja čiste kulture kvasca. Ovi cilindri snabdeveni su manjim posudama (4) zapremine 10 1 radi čuvanja čiste kulture za vrijeme rada aparata. Posude (4) ponekad se opremaju zmijastim cijevima radi očuvanja čiste kulture pri niskoj temperaturi.

Cilindri za cjepljenje imaju dovod čistog vazduha i komunikaciju koja omogućava prijem sterilne sladovine, predaju čiste kulture iz suda (4) i prepumpavanje kulture kvasca skupa sa ucjepljenom sterilnom sladovinom u rezervoar prethodnog vrenja (3).

Uzgajanje čiste kulture u aparatu protiče na sljedeći način. Pred puštanjem aparata u pogon, u laboratoriji na hmeljnoj sterilnoj pivskoj sladovini umnožava se čista kultura kvasca do zapremine 10 1, obično u itarlsbergskim posudama. Prije stavljanja aparat se sterilizira parom. U sterilizator (1) stavlja se Vruća hmeljna sladovina, koja se sterilizuje i hladi. Rashlađena sladovina predaje se u vrioni cilinder 2., gdje se nasađuje čista kultura, prethodno umnožena u laboratoriji.

Vrenje sladovine, pri kome se kvasac umnožava, traje tri dana. Poslije trodnevnog vrenja iz cilindra se uzima otprilike 10 1 kulture u posudu (4) radi sljedećeg uzgoja. Preostali dio kulture predaje se u rezervoar prethodnog vrenja (3), koji je bio do tog vremena ispunjen sterilnom hladnom sladovinom. Sterilizacija sladovine i njeno hlađenje se obavlja u istom rezervoaru prethodnog vrenja (3,),

Oslobodeni vrioni cilindar (2) od pmnožene kulture, ponovo se puni sterilrtom sladovinom, ali za njeno ucjepljenje koristi se kvasac, koji je prenjet u posudu (4). Tako se sav proces umnožavanja ,’kvasca u cilindru (2) neprekidno ponavlja sve dotle, dok se ne ustanovi zagađenje kulture.

Poslije trodnevnog vrenja ucjepljena sladovina iz rezervoara (3) predaje se u vrionu kadu zapremine 1000 dcl. Vrenje se obavlja sa dosipanjem, tj. u početku se dodaje 300 dcl pivske proizvodne sladovine, a nakon 12 čas. u nju se dosipava još 400 dcl. Poslije 36. čas. vrenja ucjepljena sladovina predaje se u kade glavnog vrenja zapremine do 3000 dcl i ovo še dopunjava sa 700 dcl nove proizvodne siadovine. Nakon 24 časa kada se puni sladovinom do potpune zapremine i vrenje se obavlja na uobičajeni način do pormalnog prevrenja i bistrenja piva. Prevrelo pivo se prepumpava u ležni podrum, a kvasac se koristi kao tehnički čista kultura matičnog kvasca prve generacije.

Umnožavanje kvasca prvim proizvodnim vrenjem pivske sladovine završava se prevrenjem do normalnog stepena i potpunog taloženja kvasca.

Poslije glavnog vrenja kvasac stvara gusti talog. Stare i slabocjepljive ćelije kvasca talože se najbrže i stvaraju na dnu kade najniži sloj kvasca. Skupa sa ovim kvascem jednovremeno se talože i krupne pahuljice koaguliranih bjelančevina.

Kvasac aktivnijeg vrenja obično stvara srednji šloj taloga kvasca.

Sitne ćelije kvasca koji posjeduje sniženu osobinu pahuljičavosti, pretežno stvaraju gornji sk>j taloga kvasca. U gornjem sloju kvasca nalaze se sitni djelići taloga bjelančevina, koji su povukli za sobom i smole hmelja koje su ispale iz rastvora. Ovi slojevi nemaju neke određene granice, ali se mogu razlikovati samo uz izvjesno praktično iskustvo.

Za naredno vrenje cjelishodno je koristiti samo srednji sloj kvasca kao najmanje uprljan bjelančevinskim I hmeljevim taloženjima, budući da se sastoji iz ćelija kvasca koje imaju jako vrenje i sa najviše pahuljica.

Ćelije kvasca imaju mikroskopski imali razmjer i zahvaljujući tome pivska kvasca ima ogromnu površinu. Na površini mase kvasca mogu se sorbirati hmeljne smole, sitnoclisperzne koagulirane bjelančevine, bakterije i drugi mikroorganizmi. Osobina kvasca je stvaranje pahuljica najraznovrsnije konfiguracije, čime se omogućava brzo taloženje lebdećih čestica u prevreloj sladovini. Od krupnih stranih čestica kvasac se obično oslobađa putem procjeđivanja kroz gusta sita. Čišćenje kvasca od sitnih čestica, manje specifične težine od kvasca, obavlja se obično putem ispiranja kvasca vodom metodom delcantacije.

Ipak pri takvoj dekantaciji lako se je osloboditi samo djela stranih čestica i pratećih mikroorganizama, koje nisu čvrsto asorbirane na površini ćelija.

Adsorbirane čestice i bakterije po razmjeri su znatno manje od ćelija kvasca i pri ispiranju kvasca vodom njih je veoma teško odvojiti. Radi toga je neophodno poremetiti pahuljičasti izgled kvasca i tako izmjeniti karakter njihovog omotača, da bi on izgubio mogućnost adsorbiranja. Ovo je omogućeno puteni zakiseljavanja kvasca kiselinama ili alkaliziranjem. Na principu zakiseljavanja i alkalziranja zasnovani su metodi čišćenja kvasca od bakterija, koje će biti niže detaljno razrađeni. Ipak je najefikasniji metod odvajanja kvasca od bakterija i mikroorganizama, koji su znatno manji po razmjeri od kvasca, tj. separiranje kvasca.

U cilju pravilnog višestrukog korišćenja u narednim ciklusima vrenja, njegovo ispiranje je potrebno ne samo radi češćenja od stranih primjesa, već i radi pripremanja kvasca za aktivno vrenje.

Za vrijeme ispiranja vodom, ćelije kvasca nastavljaju svoje životno djelovanje. U njima protiču normalni životni procesi zbog nagomilanih hranljivih materija. Ako bi ispiranje trajalo previše dugo, onda bi se rezervne hranljivematerije brzo istrošile, i može nastupiti slabljenje kvasca, autoliza i uginuće ćelija. Nedovoljno ispiranje kvasca može dovesti do prekomjerne ishrane kvasca, Čime se takođe narušava normalni ciklus vrenja.

Ispiranje vodom ima povoljan uticaj na kvasac, što se objašnjava ispiranjem iz ćelija kvasca i sa njihove površine produkta zamjene, koji sputavaju aktivan rad i životnu snagu kvasca.

Kvasac se uvijek ispire veoma hladnom vodom (ne više od 2—3°C) u toku; 1—2 dana.

Pri pravilno organizovanom ispiranju u normalnim uslovima vrenja, kvasacse može iskoristiti do 20 puta. Praktički pak se postižu odlični rezultati pri 10—12 strukom ponovnom iskoriščavanju.

Bakterije kao izvor infekcije u proizvodnji

Pivska sladovina je izvrstan supstrat za razvoj najraznovrsnijih mikroorganizama. Široko rasprostiranje bakterija u prirodi-vodi, vazduhu, zemljištu i na svim zrnastim i drugim sirovinama stvara stalnu mogućnost dospjevanja mikroorganizama u prevrelu sladovinu.

Ipak u uslovima proizvodnje piva pri vrenju ne mogu svi mikroorganizmi da se razvijaju. Najveću opasnost za proizvodnju predstavljaju mlječne kisele, sirćetno kisele i torulo kisele bakterije, kao i bakterija crijevnog porijekla. Mlječnokisele bakterije mogu dospjevati u sladovinu za vrijeme hlađenja na otvorenim hladnjacima. Provobitna infekcija sladovine u ovome slučaju nastaje preko vazduha i odjeće radnog personala. U daljem procesu bakterije stvaraju izvore infekcije siadovine na hladnjaku kada temperatura sladovine pri hlađenju padne na 30°C. Pivski kamen koji se taloži na hladnjak u vidu poroznog sloja služi kao baza na kojoj se zadržavaju bakterije. Stalna cirkulacija sladovine u toku proizvodnje preko ovih zona i pri tome nastala aeracija, pružaju povoljne uslove za brzo množenje bakterija. Na taj način nataloženi pivski kamenac na hladnjacima i sprovodnom cjevovodu postaje opasan rasadnik zaraze sladovine mlječnokiselim i sirćetnokiselim bakterijama, sarcinima i bakterijama crijevnog porijekla.

Bakterije koje se zadržavaju na pivskom kamenu ne nalaze uvijek povoljno uslove za umnožavanje. Većina od njih ima znatno veći temperaturni optimum razvoja od temperature pri kojoj se obavlja vrenje. Pri normalnom jvrenju one se ne razvijaju pa čak što više i odumiru. Ali ipak neke od njih prilagođavaju se razvoju pri niskoj temperaturi. Prilagodene bakterije u daljem procesu palaze povoljnu sredinu za razvoj, te dospjevaju u kvasac i sa njim se prenose kao izvor infekcije piva u proizvodnji, Osobina pivskog kvasca je. pahuljičavost i sposobnost apsorbiranja bakterije na svojoj površini, čime se stvaraju uslovi za prenos bakterija u vrione kade.

Borba sa bakterijama koje su postale pratioci proizvodnje i koje se prenose sa kvascem u slavinu, u tehnologiji proizvodnje piva zasniva se na metodama čišćenja i ispiranja kvasca, a u toku vrenja — na stvaranje nepovoljnih temperaturnih uslova za razvijanje bakterija, zatim na brzom skupljanju alkohola pri vrenju i po mogućnosti manjoj aeraciji sladovine.

Šema tehnološkog procesa vrenja kod proizvodnje piva i karakteristika procesa

Vrenje piva sastoji se iz niza tehnoloških operacija: presađivanja kulture kvasca, prijema sladovine u vrione kade, nasađivanje kvasca, dozrijevanje sladovine u vrionim kadama i hlađenje prevrelog piva; skidanje deke u vrionim kadama i prepumpavanje piva U ležne tankove radi dozrijevanja; skidanje kvasca sa dna vrionih kada i njegova priprema za slijedeće vrenje; pripremanje kade za naredno vrenje.

Presađivanje matičnog kvasca: Kvasac čiste kulture, koji je umnožen do količine dovoljne za nasađivanje u sladovinu vrione kade, naziva se tehničkom čistom kulturom. Kvasaca koji je dobijen u talogu prvog proizvodnog vrenja, naziva se matični kvasac te generacije. Na primjer, kvasac koji je skinut poslije 20 uzastopnih ciklusa vrenja, naziva se matičnim kvascem 20-te generacije.

Matični kvasac., koji je prošao stadij ispiranja vodom, čini gustu masu, nalik na vrenje, koja sadrži preko 50% presovanog kvasca, odnosno do 12,5% kvasca u suhoj tvari. U svakom kubnom milimetru sjemenskog kvasca nalazi se do 400 min. ćelija kvasca.

Kvasac se smatra upotrebljivim za proizvodniu, ako se pod mikroskopom u 50 polja nalaze najviše dvije ćelije stranih mikroorganizama, a ćelije obojene metilenovim plavetnilom ne premašaju 10%. Pri probnom vrenju, koje se provodi na sterilnoj sladovini u laboratrijskim uslovima, kvasac ne smije uticati na porast kiselosti.

Odvojeni kvasac prije nasađivanja mješa se sa hladnom pivskom sladovinom u odnosu 2 do 6 1 sladovine na 1 1 kvasca. Ukupna količina kvasca obično se uzima u granicama 0,4—0,5%, tj. 0,04—0,05 1 na svaki dekalitar sladovine određene za vrenje. Kvasac se izmješa sa hladnom sladovinom ili ugljičnim dioksidom, u zavisnosti od načina vodenja vrenja ili usvojenom tehnologijom proizvodnje piva. Mješanje se obavlja putem mehaničkih mješalica.

Poslije mješanja kvasac se ostavlja da miruje radi prevrenja u toku od 1 do 3 čas. pri temperaturi koja ne prelazi temperaturu, koja je usvojena u kadi za vrenje pivske sladovine. Obično presađivanje se obavlja pri temperaturi 5—6° C. Za vrijeme presađivanja počinje pupanje kvasca i prevrenje šećera. Kraj presađivanja se obično određuje prema intenzivnosti izdvajanja ugljične kiseline. Optimalna sredina za presađivanje računa se da je takva, pri kojoj je početo intenzivno pupanje kvasca, a količina alkohola dostiže 0,3%. Dobar kvasac stvara takvu sadržinu alkohola nakon 2—3 časa.

Presađivanje kvasca u maloj količini sladovine se obavlja radi toga, da bi se uklonio dugačak period umnožavanja kod velike količine sladovine, budući da se time smanjuje mogućnost dospjevanja stranih mikroorganizama u hlađnu pivsku sladovinu u toku (tehnološkog procesa. Pri brzom ucjepljenju sladovine stvoreni alkohol i ugljična kiselina onemogućavaju razvijanje i životnu aktivnost stranih mikroorganizama.

Prijem sladovine u kade za vrenje i uloga kvasca: Sladovina raznih kuhanja i pored standardnog tehnološkog postupka, uvijek se rnože razlikovati po sastavu i osobinama ukusa. Za stvaranje veće istovrsnosti sladovine u granicama dotične vrste piva, sladovine se obično mješaju u kadama za prethodno vrenje, zapremine 2—3 kuvanja.

Hladna sladovina se preuzima u pripremljene kade za vrenje u količini koja će pokriti dno kade, nakon čega se dodaje kvasac i sadržaj se izmješa. U daljem postupku kade se pune sladovinom odozdo. Dodavanje sladovine odozgo se ne vrši, budući da se u tom slučaju ona dodiruje sa vazduhom i povlači za sobom strane mikroorganizme koji su prisutni u vazduhu, kao što su: bakterije, pljesan, divlji kvasci, koji su sposobni da se razvijaju u sladovini i kvare njen kvalitet.

Prevrenje sladovine u kadama za vrenje i karakteristika stadija vrenja: Sladovini u kadama za vrenje dodaje se kvasac pri strogo određenom temperaturnom režimu. Pri izboru i gradnji temperaturnog režima teži se: 1) stvoriti povoljne uslove za životnu snagu kvasca, a nepovoljne za razvijanje strane mikroflore; 2) isključiti mrtve periode vrenja, tj. vrijeme kada nema vidnog vrenja; 3) postepeno ravnomjerno snižavati temperaturu do kraja vrenja i postići najpunije bistrenje prevrelog piva pred prepumpavanjem u ležne tankove radi dozrijevanja; 4) postići takav stepen prevrenja, pri kome količina šećera koja je ostala u pivu, obezbeđuje pri dozrijevanju nakupijanje u njemu ugljične kiseline od najmanje 0,4%.

Usljed prevrenja šećera na alkohol i ugljičnu kiselinu, pri vrenju nastaje izdvajanje toplote i povećanje temperature sladovine koja previre. Što intenzivnijc protiče vrenje, tim će se brže povećavati temperatura. Ukoliko nema gubitaka toplote radi predaje toplote okolini, onda sakupljanje alkohola pri vrenju do 2,5% može povisiti temperaturu sladovine koja vri za 8—9 stepeni.

Za sniženje temperature i održavanje temperaturnog režima vrenja, prevrela sladovina hladi se vodom ili rasolom, koji cirkulira u spiralnim (zmijastim) cijevima montiranim u kadi za vrenje. Pri vrenju u metalnim vrionim kadama male zapremine (do 250 dcl), ako su one smještene u prostorijama sa temperaturom oko 3—4°C, spiralne cijevi ne moraju se namještati. U tom slučaju u vrione kade sipa se sladovina temperature 4°C. U periodu najveće intenzivnosti vrenja, radi laganijeg prevrenja sladovine, temperatura se povećava na 8—9°C. Smanjenju brzine vrenja radi toplotne zamjene sa vazduhom nastupa do kraja vrenja i temperatura se snižava do 6CC.

Pri vrenju razlikuju se slijedeće faze:

1. početno vrenje,
2. stupanj niske bijeie pjene,
3. stupanj visoke smeđe pjene,
4. stvaranje deke, odnosno stupanj loma pjene i
5. stupanj zrelosti, odnosno bistrenje piva.

1) Faza početnog vrenja se naziva prvi period vrenja, kada se na površini sladovine, i po ivicama kade počinje pojavljivati traka bjele sitne pjene, koja se sve više širi prema centru kade. Faza početnog vrenja javlja se kroz, 15—29 čas. poslije dodatka kvasca. Ovo odgovara intenzivnom pupanju i umnožavaniu kvasca te stvaranju ugljične kiseline u količini koja nadvišava njenju rastopljivost u sladovini. Sadržina alkohola u stadiju početnog vrenja ne prelazi 0,11—0,15%.
2) Faza niske bijele pjene naziva se drugi stadij vrenja, kada je sva površina sladovine koja vri pokrivena čvrstom sitnozrnastom pjenom. Ugljični dioksid koji se intenzivno izdvaja, nema mogućnosti da se rastvara u pivu koje vri, neujednačeno podiže zbijenu pjenu i stvara tzv. nisku bijelu pjenu. Usled sušenja pjene i oksidacije hmeljovih smola, mjenja se boja pjene. Ona postepeno prelazi tamniju.
Faza niske bijele pjene dosta brzo prelazi u fazu visoke smeđe pjene.

4) Faza visoke smeđe pjene odgovara stadiju najintenzivnijeg vrenja. Sloj pjene na površini sladovine koja vri u to vrijeme je najveći, pjena postaje sve više talasasta a uvojci sve krupniji. Djelovi stare pjene dobijaju smeđe zasjenčenje, a novi imaju bijeiu boju.

Postigavši maksimum, visoka smeđa pjena se nelto vrijeme zadržava, zatim opada i površina postaje ravna i smeđa. Vrenje prelazi u predzadnji svoj period, tj. fazu stvaranje deke, odnosno stupanj loma pjene. U ovom periodu na površini se stvara tamno smeđi zbijeni sloj staložene pjene, koji se sastoji iz kvasca i nerastvorenih tvari bjelančevina i smola hmelja. Stvorena deka je dosta rastresita. Površina prevrele sladovine, koja je oslobođena od te »deke« izgleda tamna, gotovo crna sa izvjesnim riđim zasjenčenjem. Vrenje u to vrijeme teče sporo i gotovo je završeno, a kvasac se taloži na dno.

Stupanj zrelosti, odnosno bistrenje piva, je zadnja faza vrenja koja se karakteriše završnim taloženjem kvasca na dno kade i bistrenjem piva.

Svih pet stadija vrenja sačinjavaju proces koji se u tehnologiji proizvodnje piva naziva glavnim vrenjem. U periodu glavnog vrenja prevrela sladovina se naziva zelenim, ili mladim pivom.

Razmotrenim fazama vrenja odgovaraju hemijske promjene u sastavu prevrele sladovine.

Faza vrenja i promjena hemijskog sastava sladovine Žiguljevskog piva prikazani su u tabeli 63.

Tablica 63. Hemijski pokazatelji dozrijevanja sladovine

Faze vrenja	sadržaj suvih tvari u sladovini i zelenom pivu u %	pH	sadržaj kvasca u lebdećem stanju u ml/ml	procenat ćelija koje pupaju	sadržaj aminskog dušika u mg/100 ml
Sladovina na početku	11	5,6	20—25	0	25
Početno vrenje	11,0—10,8	5,0	60—50	80—90	20
Stupanj niske bijele pjene	10,8—8,0	4,8	60—60	50	16—17
Stupanj visoke smeđe pjene	8,0—5,8	4.7	30—25	20	14—13
Konačno oformljenje deke, lom pjene	5,8—5,0	4,6	5—16	10—15	14—13
Stupanj zrelosti, odnosno bistrenja	5,0—4,4	4,6	3,5—1,5	5—8	14—12

Sniženje pH prevrele sladovine izaziva stvaranje pahuljica kvasca i taloženje bjelančevina x smola hmelja iz sladovine. Bjelančevine i smole koje se talože stvaraju zavojke pjene i deku, a ugljična kiselina izaziva njihovo formiranje. Kvasac za ishranu iskorišćava aminokiseline i njihova se količina smanjuje u prevreloj sladovini i zelenom pivu. Osim aminokiselina kvasac iskorišćava i elemente pepela, a između ostaloga i kisele fosforne soli, koje izdvajaju u sredinu i produkte zamjene kiselog karaktera. Kao. rezultat vrenja nastala ugljična kiselina rastvara se u sladovini. Sumarno ovi procesi povećavaju titracionu kiselost prevrele sladovine i smanjuju pH sredine.

Stvaranje pahuljica kvasca koje je izazvano izmjenom pH sredine, pojačava se pod uticajem smanjenja temperature prevrele sladovine.

Usporeno vrenje omogućava taloženje krupnih pahuljica kvasca, koje skupIjaju sitne lebdeće bjelančevine i smole hmelja i povlače ih iz prevrele sladovine na dno kade. Zeleno mlado pivo postaje sve više providno.

Skidanje deke u vrionim kadama i prepumpavanje zelenog piva u ležne tankove na dozrijevanje . Deka, ko ja je se Stvorila na površini prevrele sladovine (mladog piva). u osnovi se sastoji iz bjelančevina i hmeljnih smola. Izdvojenih iz rastvora i podložnih oksidaciji usljied dotoka sa vazduhcm, kao i kvasca. Na kraju glavnog vrenja, pred pare pumpavanje mladog piva u ležne tankove, dleka se skida,

U praksi se ponekad primenjuje dvostruko ili trostruko skidanje deke. Pri vrenju u zatvorenim kadama deka se ne stvara.

Zeleno pivo se prepumpava iz vrionih kada pomoću centrifugalnih pumpi ili se spušta vlastitim padom, tj. gravitaicijom, ukoliko su ove kade monitinane u gornjim spratovima iznad tankova za dozrijevanje.

Skidanje kvasca iz vrionih kada i njihovo pripremanje za slijedeće vrenje nakon prepumpavanja piva ma dnu virionih kada ćelije kvasac.

Površina normalnog staloženog kvasca koja jasno izraženo smeđe obojenje usled nataloženih pahuljlica bjelančevina i smola od hmelja, koje su se nataložile za vrijeme vrenja iz prevrele sladovine. Talcg kvasca ima različitu konsirukciju. Pri dobroj sposabnosti pahuljica kvasca, jakog prevrenja piva i niske temperature, na kraju vrenja talog kvasca je čvrst. Pri slaboj sposobnosti pahuIjama i slabom prevrenju piva, kada se u njemu nalazi još dosta šećera, a naročito pri visokoj temperaturi na kraju vrenja, talog kvasca će biti rastresit-kvasac: židak i tečan.

Pri zbijenom talogu kvasac se lako podeli na tri sloja. Gornji sloj skuplja se u posude za trgovačke svrhe. Srednji sloj skuplja se u posude i koristi se kao čisti matični kvasac. Donji deo kvasca skupa sa talogom na zidovima kade i hladnjacima pridružuje se onome koji je namenjen za prodaju.

U zavisnosti od konzistencije skinuti kvasac sadrži od 45 do 60% piva, što predstavlja glavni gubitak piva u toku vrenja.

Skinuti matični kvasac obično se razređuje sa vodom i procjedi kroz. gusta sita radi odvajanja grubih djelića smola i bjelančevinia.

Radi boljeg odvajanja kvasca od krupnih pahuljica, bjelančevina i smola hmelja, pri cjeđenju se primenjuju ražličite naprave i specijalni aparati za ispiranje. U .najnovije vrijeme najviše se za tu ‘svrhu upotrebljavaju vibraciona sita sa magnetskim vibratorima (ctrt. 84.). Pri vibraciji oko 50 pokreta u sekundi kvasac se lako cijedi, a krupne bjelančevine i talog od hmelja uklanja se na sita pomoću vodene struje. Procijađeni kvasac sipa se u posude za kvasac, zaliva se vodam u količini trostruko većoj od količine kvasca, a iza toga se ostavlja radi taloženja. Istlaložena miutna voda, sliva se dekantacijom. Na ostatak kvasca ponovo se sipa voda, kvasac se izmeša i ponovo taloži;. Ova se operacija ponavlja dva-trli puta dnevno. Na taj način i u praksi se ostvaruje ispiranje matičnog kvasca, koje traje od 1 do 3 dana pri temperaturi vode najviše 2°C. Pri znatno većoj temperaturi vode za ispiranje nastaje prekomerno ispiranje kvasca, aktivnije protiču biohemijski procesi u ćelijama i kvasac brzo slabi. Kvasac osiromašen sa glikogenom, orgnskom fosfornim jedinjenjima i u daljem postupku se sporo razmnožava.

Crt. 84. Vdbracionoi sito za kvasac

Izostavljeno iz prikaza

U praksi proizvodnje piva, poznato je takođe ispiranje kvasca putem neprekidnog strujanja vode. U tu svrhu u posude kvasca na dnu se namještaju cijevni sistemi, pomoću kojih se dodaje rashlađena voda. Ovo prolazi kroz sloj kvasca i otiče preko kraja posude ili preko otvora na ispustu na gornjem djelu posude.

U Moskovskoj pivari kvasao se ispire vodom, koja je rashlađena do nule i zasićena ugljičnim dioksidom. Ovaj gas rastvoren u vodi stvara povoljnu koncentraciju vodikovih jona i uklanja vazduh koji je rastvoren u vodi. Sve ovo obezbeđuje bolje uslove za ispiranje kvasca i stvara nepovoljne uslove za razvoj sita ne aerobne milkroflore u kvascu. Pri ovom načinu ispiranja sjemenski kvasac može da se koristi do 20 generacija bez gubitaka njegove aktivnosti. Prema zapažanjima u pivarama ova aktivnost kvasca čak se i povećava.

U slučaju znatne infekcije kvasca stranim bakterijama, pa čak i bakterijama crjijevnog porijekle, preporučuje se obrada kvasca sumpornom i fosfornom kiselinom. U ovom slučaju gusti kvasac se razređuje vodom. Kvascu se dodaje takva količina 10%-nog rastvora sumporne kiseline da bi njena. koncentracija u mješavini kvasca bila oko 0,4%, a za fosfornu kiselinu 0,6%. Kvasac se pažljivo izmješa i zatim se ostavlja u mirnom stanju 40 min. do 1 časa, a zatim rastvor sa kvascem pažljivo se sliva u čistu kadu, a istaloženi, prljavi, smeđi talog se uklanja. Odasutom kvascu dodaje se rastvor sode ili kaliuma u itakvoj tobličijni, da b.i pH aredine bioi jednak 4,8—5,3. Pri takvom pH sredine kvasca postaju pahuIjičastim i taloži se na dno. Istaložena tečnost se dekantira, a istloženi kvasac se dva puta ispire hladnom vodom; iskorišćava u proizvodnji kao matični kvasac. Pri upotrebi takvog prapranog kvasca norma se povećava, otprilike za 10—15% u odnosu na obični.

Najperspektivniji metod čišćenja matičnog kvasca je preporučen od; CNIIPB i BP a zasnovan je na sepatriranju kvasca. On se svodi na slijedeće: matični kvasac koji je inficiran bakterijama, razređuje se vodom, ukiseli se sumpornom ili fosfornom kiselinom dd pH 4,0, da bi postao prašnjivog izgleda, a zatim se izlaže separiranju i zgušnjavanju maj separatoima za kvasac.

Pri sepatriranju može se obezbediti potpuni odvod sitnih za život nesposobnih ćelija kvasca ni bakterija koje odlaze u vodama od separacije i ispiranja, pa se dobije najčestiji kvasac. Umjesto ukiseljenja kvasca pred separiranje može se sa uspjehom primjenjivati alkaliziranje kvasca sa sodom (NaHCO3) do pH 8—9 ili pak obradu hlornim natrijem (NaCl) za rastvaranje bjelančevina i tvari hmelja sa opni kvasca.

Pri narednom separiranju kao i pri odkiseljavanju, uklanjaju se sve prateće absorbovane bakretrije, a matični kvasac dobija se čist i u znatnim stepenu oslobođen gorčine.

Za obradu i čuvanje matičnog kvasca određuju se posebne prostorije u vrionom podrumu tj. odjelenje kvasca (Crt. 85), U ovim prostorijama i pogonu za čistu kulturu (vidi art. 83) uvodi se najstrožiji sanitarni režim. Za dazinfekciju vazduha u prostorijama se upotrebljavaju lampe ultraviolentna svetla, a vazduh koji dolazi u prostorije izlaže se sa specijalnom čišćenju preko dezinfekcionih uljanih filtera.

Pripremanje kade za slijedeće vrijenje nakon ispražnjenja zelenog piva i kvasca, vrione kade se prvo izlažu mehaničkom čišćenju i pranju vodom, a zatim se dezinfikuju i na kraju sa oplaknu vadom iz vodovoda pod pritiskom od 2-4 atm.

Crt. 85. Pogon za sjemenski kvasac.

Izostavljeno iz prikaza

Kao sredstvo za dezinfekciju upotrebljavaju se: hlorna voda, rastvori krečnog mlijeka, rastvor formalina rastvor amonijačnih jedinjenja i dr. Ova sredstva za dezinfekciju obično se nanose četkom ili specijalnim štrcaljkama. Pri njihovoj primjeni potrebno je pažljivo ispitati kade radi apsolutno ispiranja sredstva za dezinfekciju. Daspjevanje ma i najznatnijih količina ovih sredstava u pivo, naročito formalina, hlora i amonjačnih jedinjenja, kvari se ukus piva i smanjuje postojanost pjene.

Čistoća pranja kontroliše se laboratorijskim putem preko zasijavanja kapljica sa, zidova kade na hranjivu podlogu. U slučaju potrebe, kade se zakuže sumporom. Za ovu svrhu na 1/3 visine zatvorenih vrionih kada objesi se užarena tepsija sa žarom na kaju se sipa sumpor ili se polažu trake papira natopljenih sumporom. Trake papira se zapale, a otvori u kadama se zatvaraju. Pri sagorevanju sumpora nastaje sumporni gas (SO2), koji pri rastvaranju u vodi na zidovima i dnu kade daje rastvor sumparaste kiseline H-SO4 (S03 + H2O = H2SO3, koja posjeduje visoku moć dezinficiranja. Pri takvoj dezinfekciji troši se otprilike 20—30 g. sumpora za svaku vrioinu kadu zapiremine 1000—1500 dcl. Dezinfekcija traje približno 20—30 min., nakon čega se tepsija vadi kada se nanovo oplakne vodom (i voda se ispušta preko donjeg ventila. Na taka-v način obrađena kada je pripremljena za prijem sladovine i matičnog kvasca. Kade poslije raskruživanja sa H2SO3 ne moraju da se ni oplakuju čistom vodom, budući da je količina rastvora H2SO3 neznatna; i kod takvih količina rastvor nije štetan niti negativno utiče na životnu aktivnost kvasca.

Crt. 86. Otvorene vrione kade.

Izostavljeno iz prikaza

Oprema podruma za vrenje: Za dozrijevanje pivske sladovine upotrebljavaju se otvorene i zatvorene vrione kade (Crt. 86.). Zatvorene vrione kade mogu da budu horizontalne cilindrične, vertikalne cilindrične i pravouglastog oblika.. Otvorene vrione kade su pravouglaste i cilindrične.

Sa tačke gledišta tehnologije proizvodnje najpogodnije su zatvorene vrione kade. Najbolje iskorišćavanje površine podruma za vrenje postiže se pri postavljanju pravouglastih kada povezanih u kolone.

Vrione kade izrađuju se od drveta, aluminiuma, željeza i željezobetona. Unutrašnjost kada pokriva se specijalnim lakom ili pivskom smolom, u čiji sastav ulaze kolofonij, parafin i biljno ulje ili slične supstance jednake vrijednosti.

U nekim pivarama za oblaganje površina vrionih kada upotrebljava se kolofonijev lak, za čiju pripremu je potrebno na 1 1 etilovog alkohola (96%-tnog) uzeti 0,9 kg kolofonija. U zavisnosti od kvaliteta kolofonija (naročito povećane vlažnosti), i koncentracije alkohola, potrebna količina kolofonija može da se smanji na 0,5—0,7 kg.

Lak se priprema u aparatu koji je opremljen sa parnom košuljicom (plaštom), mehaničkom mješalicom sa učvršćenim osloncem, povratnim hladnjakom i kontrolnim oknima. Kolofonij se prethodno izdrobi u prašinu i prosije kroz sitno sito. U aparat se uspe neophodna količina razređivača (alkohola) i stavlja se kolofonij. Iza toga se zatvaraju svi otvori, pušta se voda u povratni hladnjak i para u parni plašt pa se mješavina zagreva do 60—65°C. Ova se temperatura održava u toku 15—20 minuta. Kolofonij mora da se rastvori u potpunosti. Gotovi lak sipa se iz aparata n. rezervoar i hladi se do temperature u prostoriji.

Gotovi lak še taloži u toku 2—3 dana, nakon čega on je gotov za upotrebu. Lak može da se čuva duže vrijeme u čvrsto zatvorenim flašama ili u željeznim buradima smještenim u suhim prostorijama pri temperaturi 15—18°C.

Lakom se pokriva samo glatka, čista i suha površina. Prethodno se površina očisti od strane smole, zagreva se, suši se, i potom se lak nanosi četkom od dlake. premazujući površinu u dva uzajamno okomita pravca. Slabo namazane površine pokrivaju se lakom nanovo.

Aluminijske i emajlirane vrione kade iznutra se ne pokrivaju nikakvim :zaštitnim premazima. Željezne i aluminijske kade spolja se premazuju bojama koje su vodonepropustive.

Zapremina vrionih kada .može biti različita i zavisna je od kapaciteta za proizvodnju odjelenja za kuvanje. Radi normalnog procesa minimalna zapremina vrione kade treba da je jednaka polovini zapremine kotla za kuvanje sladovine računajući na bazi hladne sladovine. Njena korisna zapremina je obično manja od geometrijske zapremine za 10—15%. Visina vrionih kada ne prelazi 2—2,5 m.

Vrione kade izvode se u specijalnim prostorijama, tzv. odelenjima za vrenja, koje se nalaze u nadzemnim ili podzemnim spratovima zgrade, u neposrednoj blizini odelenja za hlađenje i ležnih podruma. Pri ugrađivanju vrionih kada moraju se obezbediti minimalne dužine pivskih, sladovinskih i rashladnih vodova, kao i maksimalno iskorišćenje principa predaje sladovine i piva vlastitim padom, tj. gravitacijom. Prostorije za vrenje treba da su dosta visoke i prostrane, dobro toplotno izoiovane i opremljene ventilacijom za dovod i odvod vazduha, Dobra ventilacija je potrebna za uklanjanje ugličnog dioksida koji se izdvaja u velikoj količini pri vrenju. Za vrijeme vrenja sladovine pri srednjoj sadržini 12% suvih tvari u dužini vrenja od 8 člana, stvara se na dan 0,04 kg ugljičnog dioksida na 1 dcl piva, ili oko 0,02 m3. Pri vrenju u otvorenim kadama ugljični dioksid dolazi u prostorije za vrenje. Na taj način, u nedostatku ventilacije sadržina ugljičnog dioksida u vazduhu, naročito u donjim slojevima, može dostizati skoro do 50%. Pri sanitarnim normama sadržina ugljičnog dioksida u radnim prostorijama ne smije da prelazi 0,1% i zamjena vazduha u prostorijama za vrenje treba da je intenzivna.

U odelenjima opremljenim zatvorenim vrionim kadama sa hvatačima ugljične kiseline, potreba takve intenzivne ventilacije otpada.

Temperatura u pogonu za vrenje treba da je oko 6°C. Hlađenje prostorija se obično kombinuje sa ventilacijom. Namjenjeni vazduh za prostorije pogona za vrenje, hladi se u naročitoj komori, koja je smještena posebno. U ovoj komori montiraju se baterije za hlađenje ili hladnjaci za vazduh sa prstenovima Rašiga, kroz koje cirkuliše ohlađeni rasol. Vazduh iz pogona za vrenje radi udaljavanja ugljičnog dioksida dospjeva preko ventilatora na kaskadno postrojenje sa vodenom zavjesom i rashladnu komoru, gdje se hladi, pa zahvaljujući tome se osuši, a potom komprimiran preko kanala vraća se u pogon za vrenje.

U slučaju potrebe u komoru za hlađenje upušta se svježi vazduh, a vazduh iz odelenja za vrenje odvodi se u atmosferu.

Sistem vazdušnog hlađenja kod dobre ventilacije garantira suvoću zidova i plafona odelenja za vrenje, a takođe ujednačenu stalnu temperaturu suhog vazduha u prostorijama.

U malim pivarama, koje se nalaze u rejonima sa hladnom klimom, prostorije za vrenje u zimsko doba mogu da se hlade doticanjem hladnog vazduha, a u Ijetno vrijeme pomoću leda, koji se namješta u naročite nosače.

Vrione kade se razmještaju u odjelenju u kolone sa prolazom između njih od 2 m. radi zgodnijeg rukovanja.

Vrione kade se postavijaju na visini 0,5—0,6 m od poda na specijalnim željeznim nosačima, smještenim na kamenim ili betonskim stubovima sa malim nagibom u stranu fronta rukovanja, radi potpunog oticanja piva, kvasca i voda za ispiranje kroz ispusne ventile vrionih kada.

Vrione kade opremaju se zmijastim (spiralnim) cijevima radi hlađenja sladovine u toku vrenja. Ove cijevi se montiraju u gornjem dijelu kade. Zmijaste cijevi se izrađuju od bronzanih cijevi, koje posjeduju najveću toplotnu provodIjivost, a ponekad se izrađuju i od željeznih cijevi, koje se premazuju pivskom smolom ili specijalnim vodonepropusnim i vodootpornim lakom.

Temperatura vode za hlađenje, koja cirkuliše u zmijastim cijevima, treba da je oko 1°C. Hlađenje sladovine moguće je u kadama i neposredno rasolom ili pak vodeno-alkoholnim mješavinama. Ipak ovakvo hlađenje se u praksi rijetko primenjuje zbog opasnosti da ohlađena mješavina može dospjeti u pivo za vrijeme defekta u zmijastim cijevima.

Kao pomoćne naprave i inventar odelenja za vrenja mogu poslužiti pumpe za prepumpavanje prevrele sladovine iz kade u kadu, zatim pumpe i aparat za dodavanje i prepumpavanje kvasca, zdjelice za prijem kvasca iz kada za vrenje, gumene cijevi i kontroino-mjerne aparature (saharometri, termometri i čaše za probe i osmatranje bistrenja zelenoga piva), a takođe i inventar za pranje i aezinfekciju vrionih kada. Pogon za kvasac sa aparaturoin služi kao pomoćni pogon odelenja za vrenja. On služi za uzgoj čiste kulture, selekciju, ispiranje, čuvanje i ucjepljenje matičnog kvasca, te skupljanje, čuvanje i obradu kvasca za trgovačke svrhe.

Glavno vrenje

Postoje dva načina za vodenje glavnog vrenja: sa kadama prethodnog vrenja i bez njih. Glavno vrenje u kadama prethodnog vrenja može biti provedeno u dva načina: sa jednovremenim punjenjem kade hladnom sladovinorn ili sa postepenim višestrukim dosipanjem hladne sladovine u vrione kade.

Prema temperatumom režimu vodenje glavnog vrenja sa kvascem donjeg vrenja, razlikuje se hladno i toplo vrenje. Hladno vrenje vodi se pri maksimalnom povećanju temperature u vrionim kadama do 9°C, a toplo je do 14°C.

Prema načinu vodenja temperatura vrenja, temperaturni režim dijeli se na dva postupka: 1) prirodno povećanje temperature do maksimalne, a zatim postepeno sniženje iste do kraja vrenja; 2) opadajući temperaturni režim, kada se maksimalna temperatura određuje na početku vrenja. Od početka vrenja ona se lagano neprekidno snižava i na kraju vrenja dovodi se do minimalne.

Vođenje vrenja u kadama za prethodno vrenje

Suština vodenja glavnog vrenja po ovome načinu sastoji se u slijedećem: Ohlađena sladovina od prvog kuvanja doprema se u kadu prethodnog vrenja, koja je po zapremini jednaka 3—4 vrione kade. Za vrijeme stavijanja sladovine prvog kuvanja, čim se dno kade pokrije sladovinom, dodaje se matični kvasac u odnosu 0,5% kvasca na punu zapreminu kade prethodnog vrenja. Zatim se vrši postepeno dodavanje sladovine i kada prethodnog vrenja ispuni se do pune zapremine. Nakon punjenja sladovine vrenje u kadi prethodnog vrenja traje 12—24 časa. Za to vrijeme normalni tok vrenja dolazi do stadija početnog vrenja. Kvasac aktivnog vrenja dobro pupa, a slabi kvasac i lebdeće čestice bjelačevina i hmeljne smole talože se na dno.

Nakon 12—24 časa prevrela sladovina iz kade prethodnog vrenja prepumpava se pomoću centrifugalne pumpe u kade za glavno vrenje. Pri tome se aktivni kvasac podjednako raspoređuje u sladovini, a neaktivni ostaje kao talog u kadi prethodnog vrenja. Intenzivno mješanje sladovine za vrijeme prepumpavanja u kadi glavnog vrenja izaziva znatno uklanjanje ugljičnog dioksida iz prevrele sladovine. Sve ovo prši se sa ciljem da se naredno vrenje znatno ubrza, a kvasac, koji se dobija u kadama glavnog vrenja, postaje sve čistiji.

Proces glavnog vrenja pri prevrenju sladovine u kadama prethodnog vrenja ubrzava se za 12—14 časa, tj. 7—12% pri sedmo-osmodnevnom vrenju.

Vrenje sa jednokratnim punjenjem kada hladnom sladovinom

Prethodno pripremljene vrione kade pune se hladnom sladovinom u takvoj količini, da bi se dno kade pokrilo u visini od 10—12 cm. Nakon toga u kadu se dodaje kvasac u odnosu 0,5% gustog matičnog kvasca na punu zapreminu vrione kade, a zatim se kada ispuni hlađnom sladovinom do pune radne zapremine.

Hlađenje prevrele sladovine provodi se početkom drugog dana analogno grafikonu temperaturnog režima vrenja.

Vrenje uz višekratno dosipanje hladne sladovine u vrione kade

Sladovina jednog kuvanja raspoređuje se na nekoliko vrionih kada, koje se pune do 1(4—1)3 zapremine. U momentu prvog punjenja dodaje se prevreo kvasac u odnosu 0,05 1 na 1 dcl sladovine za prevrenje. Poslje početka intenzivnog vrenja (kroz jedan dan, 24 č), u kade se dodaje jnova sladovina, vrši se mehaničko mješanje ili produvavanje ugljičnim dioksidom uz pomoć prenosnog barbotera. U krajnjem slučaju, kada se stavi u zadatak dobijanje velike količine kvasca, mješanje je omogućeno sterilnim vazduhom. Temperatura dodavane sladovine reguliše se u zavisnosti od izabranog temperaturnog režima. Nije dozvoljeno da temperatura sladovine koja se dodaje bude niža od sladovine koja u kadi previre. Ovo može da ukoči vrenje i kvasac može prije vremena da se istaloži na dno kade.

Glavno vrenje uz postepeno punjenje vrionih kada naročito je cjelishodno voditi ukoliko nema dovoljno matičnog kvasca i pri uzgajanju čiste kulture. Obzirom na to da se pri ovome načinu zapremina vrionih kada prvog dana iskorišćava samo za 1/3 do 1/2, sistematska primjena takvog načina je inerentabilna. Pri vođenju glavnog vrenja sa dosipanjem neophodno je naročitu pažnju obratiti na dezinfekciju vrionih kada, pošto se na zidovima neispunjenog djela mogu razviti strani mikroorganizmi, koji pri narednom dosipanju sladovine mogu dospjeti u prevrelu sladovinu i time uzrokovati infekciju piva stranim mikroorganizmima.

Tipski temperaturni režim vrenja koji se primjenjuje pri proizvodnji Žiguijevskog piva sa sadržinom osnovnog ekstrakta u sladovini od 11%, navedeni su niže.

Grafikon običnog režima hladnog vrenja

Dani vrenja	1	2	3	4	5	6	7	8
Temperatura u °C	5,0	5,2	6,2	7,4	8,9	8,2	6,9	5,0

.

Dani vrenja	1	2	3	4	5	6	7	8
Temperatura u °C	9,0	8,9	8,5	7,9	7,1	6,6	5,5	5,0

Niže se navode temperaturni režimi toplog vrenja.

Grafikon običnog režima toplog vrenja

Dani vrenja	1	2	3	4	5	6
Temperatura u °C	12	10-12	12-14	12	9	5-4

Grafikon režima toplog vrenja sa sniženjem temperature

Dani vrenja	1	2	3	4	5
Temperatura u °C	12	11	9	7	5-4

Grafikon režima hladnog vrenja sa neprekidnim sniženjem temperature.

Nedostatak toplog vrenja je u tome, što je moguće dosta brzo razvijanje strane mikroflore, a takođe je poteškoća i u brzom hlađenju prevrele sladovine i radi znatnog porasta kvasca. Radi brzog sniženja temperature piva pri toplom vrenju, koje se prepumpava u ležne tankove na dozrijevanje, nastaje potreba postavljanja u međuprostoru protustrujnih hladnjaka.

Ipak topio vrenje ima i svoje prednosti, a to su: obezbeđenje naglog povećanja proizvoda, kapaciteta i koeficijenta korišćenja vrionih kada. Pri marljivom poslovanju i korišćenju zatvorenih vrionih kada, bezprijekornoj čistoći proizvodnje, mikrobiološkoj čistoći matičnog kvasca i čestoj zamjeni kvasca čistom kulturom, topio vrenje može dati pivo visokog kvaliteta.

Glavno vrenje i njegove karakteristike

Dužina glavnog vrenja zavisna je, u prvom redu, od temperature, od soja i količine dodatog matičnog kvasca, od sastava i koncentracije sladovine. Čim je veća temperatura vrenja, tim će brže teći vrenje. Čim je više dodatnog kvasca, tim će brže početi vrenje i skratiti će se njegovo trajanje. Ako se u sladovini nalazi više šećera za vrenje, aminokiselina i drugih materija potrebnih za ishranu kvasca, onda će brže ići umnožavanje kvasca i tim će intenzivnije proticati proces vrenja.

Dužina vrenja prema etapama, koje se mogu primjeniti na režim hladnog vrenja u otvorenim kadama, navedena je u tabl. 64.

Tablica 64.

Faze glavnog vrenja	Dužina na dan	Sniženje sadržaja suvih tvari u sladovini za dan u % na saharometru
Početno vrenje	1	0,2—0,5
Stupanj niske bijele pjene	2	0,5—1,0
Stupanj visoke smeđe pjene	3	0,5—1,5
Konačno formiranje deke i bistrenje piva	1	0,5—2,0

Pri normalnom vodenju vrenja svaka faza je manje ili više jasno izražena.

U procesu glavnog vrenja mogu se zapažati nenormalne pojave kako u toku samoga procesa, tako i u spoljašnjoj slici vrenja, bez bilo kakvih posljedica za kvalitet produkta.

Ponekad se zapaža Vrenje sa mjehurima, koje je karakteristično za fazu visoke smeđe pjene, pri kojem se umjesto normalne pjene stvaraju manje-više krupni mjehurovi. Priroda ove pojave je do sada malo proučena.

Nije rijedak slučaj da se u periodu glavnog vrenja u fazi visoke pjene zapaža ključajuće vrenje. Ovo počinje od toga, što se nakon početnog vrenja i stupnja niske bijele pjene na pojedinim površinama deke uvojci opadaju, površina sladovine postaje postepeno gola i počinje »ključanje«. Mjehurići uglijične kiseline koji su izbili na površinu sladovine pucaju, površina sladovine dolazi u talasasto stanje, gola površina postaje sve šira i sloj pjene ostaje samo uz ivice vrione kade. Uzroci ključajućeg vrenja su nepoznati, a nisu zapažene promjene u kakvoći piva. Neki istraživači računaju, da kao uzrok ključajućeg vrenja može biti velika količina bjelančevinskih lebdećih čestica u hladnoj sladovini ili kratko klijanje slada, ili su pak osobine ječma požnjevenog u vrućim Ijetnim danima.

Od nenormalnih pojava glavnog vrenja, koje nepovoljno utječu na kvalitet piva i proizvodni kapacitet odjelenja za vrenje, potrebno je prvenstveno navesti vrenje koje se gasi.

Vrenje koje se gasi može biti u dva vida: pri slabom procesu vrenja u svim fazama i vrenje koje se gasi u fazi Visoke smeđe pjene.

Vrenje se gasi kada pokazuje slab izgled u svim fazama glavnog vrenja a izazvano je slabom aktivnošću kvasca ili razvijanjem u njemu strane mikroflore. Pri slaboj aktivnosti vrenja kvasca povećava se etapa početnog vrenja, razvlači se etapa stupnja niske bjele pjene, a stupanj visoke smeđe pjene gotovo i nije naglašen. Na kraju vrenja u sladovini velika količina neprevrelog šećera, u mladom pivu sadrži znatne količine kvasca u lebdećem stanju, a kvasac je slabe pahuljičavosti. Zamjena kvasca u ovom slučaju je jedino radikalno sredstvo.

Vrenje koje se gasi pokazuje slabe karakteristike u svim fazama razvoja zbog stranih mikroorganizama što se lako uočava u toku vrenja prema porastu kiselosti i pojavi nenormalnih mirisa sladovine. Momentalna i potpuna zamjena kvasca sa brižljivom dezinfekcijom cjelokupnog odjelenja za vrenje i svih vodova za sladovinu i pivo je jedina mjera za uklanjanje slabog vrenja, a što je prouzrokovano infekcijom.

Vrenje koje slabi ili prestaje u fazi stupanja visoke smeđe pjene obično karakteriše nagli prestanak vrenja i naglo bistrenje sladovine u prevrenju. Analiza izbistrenog i slabo prevrelog piva pomaže iznalaženje pravih uzroka takve pojave. Ako se u takvom izbistrenom pivu nalazi mnogo neprevrelog šećera (maltoze), onda kao uzrok prestanka vrenja može da bude prenaglo hlađenje prevrelog piva ili prejako naglašena pahuljičavost kvasca. Poslednja okolnost može stvoriti zavisna od fiziološkog stanja kvasca ili pak od aglitinirućih bakterija koje se nalaze u sladovini i kvascu.

Ako je zaustavljeno vrenje bilo izazvano naglim hlađenjem sladovine i usIjed toga taloženjem kvasca, onda se sa povećanjem temperature za 1—2 stepena i mješanja sladovine i kvasca ovaj nedostatak lako uklanja. Ako je pak prestanak vrenja vezan sa prevelikom pahuljičavosti kvasca, koja je izazvana aglitinirućim bakterijama u kvascu, onda bi se obrada kvasca sumpornom kiselinom i raskuživanje vrionih kada sumporom moglo ukloniti vrenje koje se gasi.

Ipak je najčešći uzrok vrenja koje se gasi u stadiju visoke smeđe pjene sastav sladovine, koji je uzrokovan greškama u tehnologiji i pri saharifikaciji komine i sladovanja ječma. Slabo provedena protoliza bjelančevina ječma za vrijeme sladovanja može izazvati nedostatak aminokiselina u sladovini, što se odražava na aktivnosti kvasca. Duže vrenje sladovine dobivene iz takvog slada može izazvati postupno slabljenje kvasca.

Pri saharifikaciji komine pri visokoj temperaturi sladovina sadrži u većoj količini neprevrele ili teško prevrele dekstrine. Putem zamjene slada i izmjene temperaturnog režima saharifikacija sladovine, može se lako ispraviti vrenje koje se gasi i povećati dozrevanje pivske sladovine.

Osobenosti vodenja glavnog vrenja pri proizvodnji raznih vrsta piva

Značajna osobina režima glavnog vrenja prema vrstama piva je dužina ovog procesa, koja je uslovljena sa dva faktora: visoki sadržaj suvih tvari u sladovini na početku i različiti stepen prevrenja piva.

Početna temperatura vrenja, kao pravilo, pri proizvodnji svih vrsta piva ;je oko 5°C. U fazi niske bijele pjene i fazi visoke smeđe pjene dopušta se veća temperatura. Temperaturni režim vrenja je prikazan po danima obzirom na intenzivnost vrenja. Ako vrenje protiče veoma burno, onda se sa hlađenjem počinje ranije i temperatura opada brže. Ako pak vrenje protiče sporo, onda se sa hlađenjem započinje kasnije i konačna temperatura se održava na većem nivou. Za dovoljno guste vrste piva, kao što je Lenjingradsko, kvasac se dodaje u većoj količini tj. do 1% gustog matičnog kvasca.

Kvasac za proizvodnju kvalitenog piva treba da je srednjih generacija: pete-šeste, ne više. Orijentacioni tabelarni prikazi vrenja za proizvodnju različitih vrsta piva navode se u tab. 65—71.

 

Tablica 65. Prikaz režima vrenja Žiguljevskog piva

Dani vrenja	Prva smjena (0 č)		Druga smjena (8 č)		Treća smjena (16 č)
	temperatura u °C	Šadržina suvih tvari u %	temperatura u °C	Sadržina suvih tvari u %	temperatura u °C	Sadržina suvih tvari u %
1	6	11	6	10,9	6,5	10,6
2	7	10.2	7.5	9,5	8	9
3	8	8,8	8	7.6	7.5	7
4	7,5	6,5	7	6,2	7	5,8
5	6,5	5,6	6,5	5,3	6	4,9
6	5,5	4,9	5,5	4,7	5	4,6
7	5	4,5	—	—	—	—

.

Tablica 66. Prikaz režima vrenja za Rižsko pivo

Dani vrenja	Prva smjena (0 č)		Druga smjena (8 č)		Treća smjena (16 č)
	temperatura u °C	Šadržina suvih tvari u %	temperatura u °C	Sadržina suvih tvari u %	temperatura u °C	Sadržina suvih tvari u %
1	6,5	12	6,5	11,9	7	11,8
2	7,5	11,6	7,5	11,2	7,5	10,7
3	8,5	10,3	8,5	9,9	8,5	9,5
4	8,5	8,9	8,5	7,9	8,5	7,2
5	8	6,7	8	6,2	7,5	5,7
6	7,5	5,3	7	5	6,5	4,8
7	6	4,6	5,5	4,4	5	4,3
8	5	4,2	—	—	—	—

.

Tablica 67. Prikaz režima vrenja za Moskovsko pivo

Dani vrenja	Prva smjena (0 č)		Druga smjena (8 č)		Treća smjena (16 č)
	temperatura u °C	Šadržina suvih tvari u %	temperatura u °C	Sadržina suvih tvari u %	temperatura u °C	Sadržina suvih tvari u %
1	6,5	13	6,5	12,9	7	12,7
2	7,5	12,4	7,5	12	8	11,6
3	8,5	11	8,5	10,4	8,5	9,8
4	8,5	9,1	8,5	–	8,5	7,8
5	8	7,5	8	6,8	7,5	6,4
6	7,5	6	7	5,6	6,5	5,3
7	6	5,2	5,5	5,1	5	5
8	5	5	—	—	—	—

.

Tablica 68. Prikaz režima vrenja Lenjingradskog piva (sadržina suvih tvari u siaciovim na početltu 20%)

Dani vrenja	Prva smjena (0 č)	Đruga smjena (8 č)		Treća smjena (16 č)
–	Temperatura u°C	Temperatura u°C	Sadržaj suvih tvari u %	Temperatura u°C
1	7,0	7,5	19,4	8,0
2	8,5	9,0	18,4	9,0
3	9,0	9,0	16,2	9,0
4	9,0	9,0	13,9	9,0
5	9,0	9.0	12,2	9,0
6	9,0	9,0	10,7	9,0
7	9,0	9,0	9.5	9,0
8	9,0	9,0	8.6	9,0
9	8,5	8,0	7,8	7,5
10	7,0	6,5	7,2	6,0
11	5,5	5,0	7,0—6,8	5,0

.

Tablica 69. Prikaz režima vrenja za Martovsko pivo

Dani vrenja	Prva smjena (0 č)		Druga smjena (8 č)		Treća smjena (16 č)
	Temperatura u °C	Sadržaj suvih tvari u %	Temperatura u °C	Sadržaj suvih tvari u %	Temperatura u °C	Sadržaj suvih tvari u %
1	6,5	14,5	6,5	14,3	7	14,1
2	7	13,8	7,5	13,5	8	13,1
3	8,5	12,4	8,5	11,7	8,5	11
4	83	10,3	83	9,5	83	8,6
5	8	8	8	7,5	7,5	7
6	7	63	7	62	63	6
7	6	5.9	5,5	5,7	5,0	5,6
8	5	5,6	—	—	—	—

.

Tablica 70. Prikaz režima vrenja za Ukrajinsko pivo

Dani vrenja	Prva smjena (0 č)		Druga smjena (8 č)		Treća smjena (16 č)
	Temperaturau °C	Sadržaj suvih tvari u %	Temperatura u°C	Sadržaj suvih tvari u %	Temperatura u °C	Sadržaj suvih tvari u %
1	63	13	63	12,9	7	12,8
2	73	12,6	7,5	12.4	8	12,1
3	8,5	11,7	8,5	11,2	8,5	10,7
4	8,5	10	8,5	9.5	8	8.7
5	8	8	73	7 S	7	7
6	7	6,4	63	6.2	6,5	5,9
7	6	5,7	5,5	5.6	5	5,6

.

Tablica 71. Prikaz režima vrenja za Porter pivo (sadržina suvih tvari u sladovini na početku 20%)

Dani vrenja	Prva smjena (0 č)	Druga smjena (8 č)		Treća smjena (16 č)
	Temperatura u °C	Temperatura u°C	Sadržaj suvih tvari u %	Temperatura u °C
1	7,0	7,5	19,6	8,0
2	8,5	9,0	18,6	9,0
3	9,0	9,0	16,2	9,0
4	9,0	9,0	14,0	9,0
5	9,0	9,0	12,4	9,0
6	9,0	9,0	11,2	9,0
7	9,0	9,0	103	9,0
8	9,0	9,0	9,5	8,5
9	8,0	7,0	8,9	6,5
10	6,0	5,5	8,7	5,0

Određivanje kraja glavnog vrenja

Mlado, ili kako ga nazivaju, zeleno pivo, po sastavu i organoleptičkim oso~ binama je produkt još nezavršenog vrenja. Za vrijeme glavnog vrenja, prevrenjene može biti dovedeno do kraja radi slijedećih okoinosti:

Glavno vrenje obavlja se u otvorenim ili zatvorenim kadama, ali bez pritiska, radi čega u pivu može biti samo vrlo mala količina rastvorene ugljičnekiseline.

Za vrijeme glavnog vrenja u pivu se nalazi velika količina kvasca, a prevrelog ekstrakta ostaje relativno malo. Stoga, ako se pri ovoj količini kvasca vodi proces vrenja sladovine do potpunog previranja, onda će pivo sadržavati veliku količinu produkata razgradnje koji negativno utiču na ukus piva. Pri nedovoljnoj; količini prevrelog šećera kvasac će gladovati, pa će s toga u njemu nastati autolitički procesi, tj. samoizdržavanje ćelija. Na kraju će u pivo preći produkt autolize kvasca, a sam kvasac će toliko oslabiti, da će postati neupotrebljiv za dalje vodenje glavnog vrenja.

U cilju sprečavanja ovih pojava glavno vrenje se zadržava ranije no što će se postići konačni stupanj prevrenja koji odgovara dotičnoj vrsti piva. Prosječno glavno vrenje treba da je završeno onda, kada u zelenom pivu ostaje oko 1,5—1,0% neprevrelog šećera. U praksi kraj glavnog vrenja određuje se prema sadržini ekstraktivnih tvari u zelenom pivu. Vidni stepen prevrenja za svjetle vrste piva treba da je u granicama 57—66%, za tamne vrste ako 55-,—60%. Osnovne pokazatelji mladoga piva su u zavisnosti od primjenjenog tehnološkog postupka i vrste pa treba da su bliski veličinama koje su prikazane u tabl. 72.

Tablica 72. Vrsta piva

Pokazatelji	Žiguljevsko	Rižsko	Moskovsko	Lenjigradsko	Martovsko	Ukrajinsko	Porter
Sadržina suvih tvari u sladovini na početku u %	11	12	13	20	14,5	13	20
Sadržina suvih tvari u zelenom pivu u % po saharometru	4,4	3,9	4,7	6,4	5,6	5,4	8,5
Vidni stepen prevrenja u %	4,7	4,2	4,9	7,0	5,8	5,6	8,7
Sadržina alkohola u %	58,2	64,3	61,5	66,5	61	56,9	56,5
Orijentaciona dužina	2,68	3,25	335	5,7	3,7	3,1	4,9
vrenja u danima	7—8	7—9	8—9	10—12	9—10	8—9	10—11

U zavisnosti od primjene tehologije i tehničke opreme pivare, veličina stepena prevrenja mladoga piva može da bude različita. Ako je temperatura ležnih podruma dosta visoka i kvasac ima visoku snagu vrenja, onda se u mladom pivu može ostaviti nešto više prevrelog šećera. Ako je temperatura u ležnim podrumima veoma niska a kvasac nema visoku snagu vrenja, onda se teži za tim, da s mlado pivo dovede do većeg stepena prevrenja. Sa tačke gledišta kvaliteta i postojanosti piva, poželjan je veći stepen prevrenja. Pri težnji da se stepen prevrenja poveća u procesu glatkog vrenja potrebno je takođe da se rukovodi i tom okolnošću, da u procesu naknadnog dozrijevanja treba da. bude prevrelo oko 0,5% ekstrakta i u pivu preostalo najmanje 0,5% neprevrelog šećera. Ova količina zaostalog ekstrakta, previre za vrijeme naknadnog dozrijevanja i obezbjeđuje nakupljanje 0,2—0,25% rastvorene ugljične kiseline, koja se nalazi u mladom pivu i sa ranijih 0,2%, zajedno iznosi do 0,45% ugljične kiseline u odležanom i gotovom pivu.

Radi prekida glavnog vrenja i postizanja potrebnog bistrenja piva, u toku dana obavlja se forsirano hlađenje zelenog piva. Zahvaljujući ovome prevrenje se usporava, kvasac se taloži na dno, nastaje dobro bistrenje piva i u njemu ostaje oko 1—3 min. ćelija kvasca na 1 ml. U mladom pivu, koje je uzeto u probnu čašicu promjera 4 cm, pri pregledu spram jakog svjetla(od električne lampice) dobro se vide krupne pahuljice kvasca, a pivo izgleda dosta prozračno. Pivo, koje se ostavi u istoj čašivci na temperaturi 6°C u pogonu za vrenje, postaje prozračno sa jedva primjetnim ,talogom. Na dnu čašice stvara se zbijeni sloj taloga kvasca, a posebno na zidovima čašice oštro izražene pahuljice kvasca.

Mlado pivo pri temperaturi 5°C prepumpava se u ležni podrum u tankove radi dozrjevanja.

Obračun sladovine i proizvodni gubici u pogonu za vrenje

Obračun proizvodnje sladovine vodi se prema primljenoj količini hladne sladovine datoj na vrenje i zapremini predanog mladog piva u ležne tankove radi dozrjevanja. Razlika između zapremine primljene sladovine i predatog piva čini gubitke u pogonu za vrenje. Gubici sladovine i mladog piva usljed kvašenja dovoda sladovine i dovoda piva, te kada za vrenje, u prosjeku sačinjavaju 2,2%. Gubici piva u deki čine u prosjeku 0,3%; gubici piva u kvascu dostižu 1—1,5 od zapremine hladne sladovine.

Ovim stvarnim zapreminskim gubicima pridružuju se fiktivni gubici, koji su uslovljeni kontrakcijom volumena sladovine pri hlađenju od 20° na 4—5°C, kao i usljed nakupljanja alkohola. Fiktivni gubici u ovoj fazi sačinjavaju oko 0,2—0,3%.

Ukupna dobivena količina piva od hladne sladovine koja je zaprimljena u pogon za vrenje, u prosjeku iznosi od 98 do 97,5%, a ukupni gubici u prosjeku sačinjavaju 2,0 do 2,5%.

Količina piva može biti povećana do 98,5% primjenom utilizacije, tj. iskorištenja piva koje se nalazi u kvascu, putem organizacije presovanja kvasca, koji se skida iz vrionih kada. U cilju očuvanja kvaliteta piva potrebno je pri ovome, kao prvo, skinuti kvasac i momentano presovati na presama ili centrifugama, a kao drugo, potrebno je izlagati ispresovano pivo pasterizaciji, pošto ono može sadržavati znatnu količinu stranih mikroorganizama.

Pregled osnovnih laboratorijskih analiza za kontrolu vrenja

Objekat kontrole	Pokazatelji kontrole	Vremenska kontrola
Ohlađena gladovina	Sadržaj suvih tvari, kiselost, obojenost Zagađenje stranim mikroorganizmima	Prema izboru
Matični kvasac	Mikrobiološka analiza u odnosu na strane mikroorganizme. Određivanie glikogena u kvascu, mrtvih ćelija i aktivnosti vrenja kvasca	Pri svakom dodavanju kvasca
Mlado pivo	Pravi ekstrakt, stepen prevrenja, kiselost.	Jednom sedmično u svim vrstama

Glava VII Dozrevanje i filtracija piva

Dozrevanje

Mlado pivo dolazi u ležne tankove i burad radi naknadnog vrenja, odnosno dozrevanja.

Dozrevanje za razliku od glavnog vrenja, vodi se pri niskoj temperaturi u zatvorenim posudama (tankovi ili burad) pod pritiskom ugljičnog dioksida od 0,3 do 0,7 atm.) i pri potpunom isključenju dodira piva sa vazduhom.

Za vrijeme dozrijevanja u pivu protiču složeni hemijski i fizičko-hemijski i fizički procesi.

Hemijski procesi svode se na stvaranje složenih estera, smanjenje sadržine aldehida, znatno povećanje kiselosti itd., što daje pivu karakterističnu zajedničku aromu i ukus

Zahvaljujući fiziko-hemijskim i fizičkim procesima nastaje bistrenje piva (taloženje bjelančevina i kvasca) i njegovo zasićenje ugljičnom kiselinom.

Niske temperature pri naknadnom vrenju povećavaju rastvaranje ugljične kiseline u pivu, ali i usporavaju hemijske procese koji protiču u pivu.

Povećane temperature dozrjevanja ubrzavaju naknadno vrenje šećera, ali se pri tome stvaraju povoljni uslovi za razvoj strane mikroflore, a prema tome ukiseljenje i kvar piva. Pri povećanoj temperaturi smanjuje se rastvaranje ugljične kiseline i može se ubrzati autoliza kvasca i kao rezultat toga u pivu se može pojaviti neprijatan ukus kvasca.

Brzina bistrenja piva pri naknadnom vrenju zavisi od razmjere ležnih tankova i buradi. Što god su viši vertikalni tankovi i što god je veći promjer horizontalnih tankova, tim je duži put koji moraju proći čestice koje se talože i prema tome će biti i duži proces bistrenja piva. ,U proizvodnji usvojena je visina vertikalnih tankova do 4 m., a promjer horizontalnih tankova da je do 3 m.

Brzina bistrenja piva u metalnim ležnim tankovima takođe je zavisna od temperature piva i prostorija ležnih podruma. Pri velikoj razlici ovih temperatura slojevi piva uz zidove postaju hladniji pa prema tome mjenja se gustoća piva, nastaju konvekcioni tokovi i mješanje piva, usljed čega se otežava njegovo bistrenje.

Razlika temperatura pojedinih slojeva piva odražava se ne samo na bistrenje, već i na brzinu njegovog dozrijevanja kao i naknadnog vrenja preostalog ekstrakta. Preostali u pivu kvasac može da bude u vidu pahuljica i osnovna njegova masa brzo se taloži na dno ležnog tanka, tj. dospjeva u hladniju zonu, usljed čega vrenje postaje sporije. U isto vrijeme neistaloženi djelići lebdećih kvasaca i strani mikroorganizmi ostaju u toplijim slojevima piva i mogu iskazivati intenzivniju životnu sposobnost u odnosu na istaložene. Na taj način temperaturna razlika u slojevima tankova koči bistrenje piva, a osim toga i stvara pretpostavke o više izraženoj aktivnosti stranih mikroorganizama.

Naknadno vrenje ekstrakta koji je preostao u mladom pivu za vrijeme prevrenja i dozrjevanja protiče po opadajućoj krivoj, tj. prvih đana dozrjevanja proces će ići intenzivno, a narednih dana će se postepeno usporavati.

Usljed naknadnog vrenja preostalog ekstrakta u pivu dolazi do pojave ugljičnog dioksida koji se može rastvarati u pivu u količini direktno proporcionalnoj pritisku, koji se stvara u tankovima i obratno proporcionalnoj temperaturi piva. Saglasno sa ovim, za povećanje rastvaranja ugijične kiseline povećava se pritisak u tankovima, tj. tankovi se »špunduju«.

Teoretski špundovanje je neophodno provoditi prvih dana dozrevanja, ali je praktički ovo nemoguće raditi iz razloga što u tankovima pri prepumpavanju mladoga piva ostaje velika količina vazduha iznad piva. Pri povećanom pritisku ovaj se vazduh može energično rastvarati u pivu, a kiseonik koji se u njemu nalazi smetaće hemijskim procesima sazrevanja piva. Radi toga kod običnih načina vodenja tehnološkog procesa vrenja i dozrjevanja piva špundovanje se obavlja ne od momenta kada je tank napunjen, već nekoliko dana kasnije (1—3). Za to vrijeme sav vazduh koji se nalazi iznad površine piva, istisnuće se ugljičnim dioksidom i time se u potpunosti stvaraju anaerobni uslovi.

Špund-pritisak tj. nadpritisak gasa na površini piva, u ležnim tankovima treba održavati u granicama od 0,3—0,7 atm.

Niže je prikazana zavisnost sadržine ugljične kiseline u pivu prema veličini špuntovog pritiska u tankovima za vrijeme odležavanja pri temperaturi ležnog podruma oko 1°C.

Špundovani pritisak u atm.	Sadržina ugljične kiseline u %
0,10	0,330—0,340
0,20	0,360—0,380
0,25	0,375-0,385
0,30	0,390—0,410
0,50	0,470—0,480

Takav se odnos održava samo u onim slučajevima, kada se odgovarajući pritisak održava u tankovima u toku cjeloga vremena špundovanja. Kratkotrajno povećanje pritiska u tankovima, stvoreno u prirodnom dozrjevanju ili vještački dovedenim ugljekiselim gasom, ne izaziva brzo rastvaranje uglične kiseline u pivu

Proces rastvaranja ugljičnog dioksida u pivu protiče sporo i uvjek, čak i pri maloj sadržini u pivu, izdvojeni ugljični dioksid ne stiže da se rastvori, već se sakuplja iznad površine piva i stvara višak pritiska u tankovima.

U kakvom se stanju nalazi ugljični dioksid u pivu do sadašnjeg vremena još nije ustanovljeno, a postoje razni pogledi na proces rastvaranja ugljičnog dioksida CO2 u pivu.

Rastvoren u vodi ugljični dioksid daje ugljičnu kiselinu po reakciji H2O+CO2 H2CO3. Ugljična kiselina je nestabilna i lako se raziaže na ugljični dioksid i vodu.

Najveća količina ugljične kiseline stupa u hemijsku reakciju sa tvarima koje se nalaze u pivu, i stvara nestabilna jedinjenja sa aminokiselinama i alkoholom. Osnovna masa ugljičnog dioksida u pivu nalazi se u stanju prezasićenog rastvora gasa.

Rastvaranje ugljičnog dioksida u pivu podlježe zakonu Henri-a:

K = P / c

gdje je:

p — pritisak gasa iznad tečnosti;
c — koncentracija rastvrenog gasa u tečnosti;
K — konstanta koja je zavisna od osobina gasa i osobina rastvarača; ona se mjenja u zavisnosti od temperature piva.

Stanje prezasićenog piva sa ugljičnim dioksidom postiže se pri dužem odležavanju piva u mirujućem stanju. Ovo se stanje narušava pri kretanju i potresanju piva. Stepen prezasićenosti piva ugljičnim diosidom pri dozrjevanju je različit i zavisi od sastava piva. U prosjeku je za normalno pivo prezasićenost jednaka 30—40%. Ako je, na primjer, u pivu koje se nalazi u ležnom tanku u toku dužeg vremena, ustanovljen pritisak od 0,3 atm i sadržaj ugljičnog aioksida dostigao 0,4%, onda bi pri pretalcanju piva pritisak u tanku porastao do 0,5 atm pri svim ostalim podjednakim uslovima. Stanje prezasićenosti piva ugljičnom kiselinom ima veoma važan praktični značaj i nalazi se u osnovi pravilne organizacije tehnološkog procesa obrade piva u daljnjim etapama proizvodnje, tj. filtraciji i otakanju piva.

Oprema za dozrjevanje piva

Ranije su se za dozrjevanje piva koristila drvena burad dok savremeno pivarstvo u većini slučajeva primenjuje tankove izrađene iz željeza, emejlirane, aluminijske i željezobetonske. Obično su u upotrebi vertikalni tankovi.

Crt. 87. Horizontalni ležni tankovi

Izostavljeno iz prikaza

Sljedećih razmjera: promjer 1,8,:2,0; 2,3 m„ visina je od 2,5 do 3,5 m horizontalnil tankovi su istih promjera, ali dužina ima je od 3 do 9 metara.

Ležna burad i tankovi postavljaju se horizontalno (crt. 87) ili vertikalno (crt. 88) u specijalnim prostorijama, koja se nazivaju ležni podrumi. Ovi mogu da budu podzemni i nadzemni. Ovi ležni podrumi moraju biti suhi, toplotno izolovani, da se dobro ventiliraju, što omogućava održavanje u njima strogog temperaturnog režima.. Visina ležnih podruma je od 4 do 6 met.

Ležni tankovi opremaju se otvorima za pranje, zatim špund aparatima, sa cijevima za montiranje aparata, laternom za ugljični dioksid, ventilima za punjenje ,tankova pivom i za ispuštanje piva, probnim ventilima za uzimanje proba i povratnim ventilima, koji isključuju mogućnost stvaranja vakuma u tankovima prilikom ispumpavanja piva.

Crt. 88. Vertikalni ležni tankovi

Izostavljeno iz prikaza

Ležni tankovi postavljaju se u visini od 0,5—0,6 m od poda u ležnim podrumima na nosačima. Za efikasnije iskorišćavanje prostorija horizontalni tankovi mogu da se postavljaju u dva i tri kata. Spoljna površina tankova, isključujući one koji se grade od nehrđajućeg čelika, bojadiše se vodonepropusnom> bojom.

Ležna burad se grade iz hrastovih dužica. Ona imaju zapreminu od 200 do 800 dcl u zavisnosti od kapaciteta proizvodnje pivare. Dno ležne buradi izrađuje se ravno i ojačano drvenim gredama, koje se postavljaju popreko dužice dna.

U bočnoj gornjoj površini bureta izrađeni su špuntovi otvori, koji su snabdjeveni metalnim piksnama, u koje se umeću špuntovi aparati. Ovi otvori ujedno služe i za punjenje piva. U donjem djelu, bliže utoru izrađuje se otvor radi pranja i obrade buradi, koji se zatvara hrastovim vratašcima sa tulcem za ventil, kroz koji se ispušta gotovo pivo.

Burad se postavlja u jedan ili dva kata. Donji red se postavlja na šine, koje su postavljene na betonskim ili željezobetonskim fundamentima visine do 0,5 m.

Unutrašnja površina tankova je od nehrđajućeg čelika ili aluminija, koja. se ne pokriva nikakvim zaštitnim Iakovima. Željezni tankovi i drvena burad pokrivaju se iznutra pivskom smolom ili specijalnim Iakovima.

U sastav pivske smole ulaze: kolofonij, parafin i biljno ulje. Za pripremanje pivske smole upotrebljava se takođe cerezin, ozokerit, bitum N° 3, koji su kao zamjenici parafina a donekle i kolofonija.

Pivska smola treba da je elastična, omekšava se na temperaturi oko 45°C brzo se stvrdne, daje glatku ravnu blistavu površinu. Treba da se dobro Ijepi za metal i drvo, da nema kakav strani miris i ukus koji se prenosi na pivo koje se radi dozrjevanja nalazi u tankovima i smolenim buradima.

Za smoljenje vrionih i ležnih posuda upoirebijava se specijalna smola slijedećeg sastava (u %):

• kolofonij 73
• parafin 20
• biljno ulje 5
• pčelin vosak 2

Za pokrivanje željeznih vriono-ležnih posuda tipa CNIIPB i VP preporučeno je butimensko-voštano premazivanje, koje se sastoji iz bituma (olto 40%), parafina (oko 45%), cerezina (oko 12%) kolofonija (oko 3%) i male količine pčelinjeg voska

Osnovna komponenta je bitumen koji mora biti određene marke. UstanovIjeno je da se za ovu svrhu može upotrebljavati specijalni bitum, koji se dobija iz bakinske nafte u Batumskoj prerađivačkoj industriji nafte.

U najnovije vrijeme za pokrivanje željeznih i željezo-betonskih zapremina uveliko se upotrebljavaju sintetične smole, koje posjeduju visoke osobine, dosta su elastične i ne daju pivu strani ukus.

Metalni ležni tankovi pokrivaju se smolom na licu mjesta. Unutrašnja površina tanka se prethodno temeljito očisti od strane smole i hrđe a potom se osuši. Smola se u vrućem stanju nanosi na zagrijanu površinu tanka u 2—3 sloja.

Smolenje ležne buradi obično se obavlja izvan ležnog podruma jednom godišnje. Burad se prethodno očisti od stare smole koja se rastopi iznutra. Utrošak smole zavisi od njegovog kvaliteta i načina smoljenja. Na 1 dcl zapremine ležne buradi troši se 12—25 g smole.

Crt. Špund aparat

Izostavljeno iz prikaza

1—poluga, 2—teret, 3—tijelo, 4— ventil, 5—manometar

Za vrijeme dozrjevanja u tankovima i buradima pivo se hladi zbog predaje toplote preko zidova tankova i buradi u okolini koju čini hladniji vazduh ležnih podruma. Hlađenje pri tome protiče sporo, a osnovna količina hladnoće troši se na sniženje temperature vazduha i na pokriće gubitaka usljed predaje toplote preko zidova prostorija ležnih podruma u zemljište, ako su podrumi podzemni, i u atmosferu ako su podrumi nadzemni.

U poslednje vrijeme u pivarskoj industriji upotrebljavaju se tankovi sa vlastitim hlađenjem. Takvi tankovi imaju vlastitu toplotnu izolaciju i cijevi za hlađenje ili duple omotače. Toplotno izolovani tankovi izgrađuju se od čelika ili željezobetona. U cijevima za hlađenje cirkulira rasol, ali je čest slučaj da se radi hlađenja upotrebljava vodno-alkoholna mješavina sa koncentracijom alkohola oko 35—40%.

Prostorije gdje se takvi tankovi postavljaju ne hlade se, a temperatura je optimalna za rad manipulativnog personala.

Za regulisanje pritiska u tankovima upotrebljavaju se špunt-aparati, koji mogu biti u tri tipa: živini, vodeni i mehanički. Mehanički špunt-aparati rade na principu sigurnosnih ventila visoke osjetljivosti (crt. 89). Aparat se sastoji iz šupljeg tijela u koji je ugrađen ventil sa polugom i manometar.

Uz pomoć gasnih cijevi tijelo špunt-aparata priljubi se uz gasni odvod tanka. Pritisak u tanku reguliše se putem premještanja tereta po graduiranom leljiru-polugi.

Pripremanje ležnih tankova i buradi

Pred prijem mladoga piva, ležni tankovi i burad peru se hladnom vodom pomoću četaka i dezinfekuju se. Za dezinfekciju aluminijskih tankova upotrebljavaju se rastvori dušične kiseline ili njenih soli. Tankovi od željeza i drvena burad, koji imaju unutarnje površine prevučene pivskom smolom, dezinfekuju se rastvorom kalcinirane sode, hlornim krečom i krečnim mljekom. Ovi se rastvori nanose četkama na opranu površinu tankova. Poslije dezinfekcije površina tanka se pažljivo opere i oplakne hladnom vodom. Za dezinfelcciju željeznih tankova, koji su pokriveni smolom i smoljenih buradi primjenjuje se i raskuživanje sumporom. Poslje dezinfekcije sa sumporom tank se obično ne oplakuje vodom, pošto se sumporni dioksid kao plin istiskuje pivom skupa sa vazduhom, a preostali dio sumpornog dioksida rastvorenog u vodi nema štetnog uticaja na pivo.

Da talog od kvasca, koji nastaje u tankovima poslje dozrjevanja piva, ne dospje na filter pri ispumpavanju piva, sa unutranje strane tanka meće se šuplji cilinder visine oko 10 cm, unutarnjeg promjera koji odgovara tulcu za ventil. Visina sigurnosnog cilindra odgovara visini taloga kvasca, koji se stvara u tanku u procesu sazrevanja piva.

Pošto je namješten sigurnosni cilinder, otvor se hermetički zatvara ventilom sa vratilom, a ostavlja se otvoren samo ventil za ispuštanje vazduha, koji se istiskuje mladim pivom pri punjenju tanka.

Prijem mladog piva

Mlado pivo iz vrionih kada dolazi odozdo u ležne tankove bilo vlastitim padom, bilo pumpanjem pomoću centrifugalne pumpe (crt. 90). U ležnu burad i tankove u većini slučajeva pivo se doprema ozdo preko ventila za punjenje i pražnjenje.

Lagerni tankovi i burad pune se pivom do 96% zapremine, a ostala 4% zapremine sačinjavaju prostor za gas.

Tankovi se pune jednovremeno ili u nekoliko navrata, ali ne duže od dva dana. Tako punjenje omogućava dobijanje mladog piva iz raznih vrionih kada i različitih kuvanja. Ovo omogućava i izjednačenje kvaliteta piva i dobijanje jednovrsnog produkta prema kvalitetu ukusa i hemijskom sastavu. Prilikom punjenja tankova, pivo dobija jaku pjenu, pa stoga, čim se preko otvora za regulisanje pritiska na gornjem djelu tanka pojavi pjena, punjenje se prekida, pjena se taloži a poslje toga se tank nanovo puni do potrebne zapremine. Kada su tankovi i burad ispunjeni pivom, pumpe se zaustavljaju, ventili se zatvaraju i cijevi, po kojima se dopremalo pivo, razdvajaju se. Iza toga se zatvaraju otvori sa ventilom za regulisanje pritiska ali samo toliko, da bi se iz prostora za gas omogućio izlaz vazduha, koji se istiskuje ugljičnom kiselinom, koja se izdvaja pri dozrjevanju. Pošto je vazduh istisnut, tankovi i buradi se špuntuju tj. postavIja se aparat za regulisanje pritiska.

Crt. 90. Centrifugalna pumpa za prepumpavanje piva iz pogona za vrenje.

Izostavljeno iz prikaza

Aparat za regulisanje pritiska

Spajanje napunjenih tankova i buradi sa ovim aparatom obavlja se u zavisnosti od preostalog ekstrakta radi dozrjevanja, ili pak odmah nakon istiskivanja vazduha ugljičnom kiselinom, odnosno po isteku izvjesnog vremena.

Pri momentalnom postavljanu aparata u vidu cijevi sa živom, isti se ispita na pritisak od 0,3—0,7 atm., u zavisnosti od izdržljivosti tankova i buradi, kao i od temperature pri kojoj se vodi dozrjevanje piva. Ako se dozrjevanje vodi pri veoma niskoj temperaturi, onda se pritisak reguliše na niži, a ako se vodi pri većoj temperaturi i za kraće vrijeme, onda se analogno tome reguliše na veći pritisak.

Pri upotrebi živinih aparata za regulisanje pritiska potrebno je voditi računa, da je njihova propusna moć veoma mala, te pri veoma intenzivnom dopunskom vrenju uz izdvajanje velike količine ugljičnog dioksida neophodno je otvoriti ventil onoliko, kako bi se ugljični dioksid izdvojio kroz aparat u vidu posebnih mjehurića. Prema malaksavanju naknadnog vrenja ventil se postepeno zatvara i na kraju se potpuno zatvori. Višak ugljičnog dioksida treba da se izdvaja samo kroz aparat za regulisanje pritiska.

Ako se postavljanje aparata za regulisanje pritiska obavlja po isteku izvjesnog vremena, a ne odmah na početku dozrjevanja, onda se ovaj momenat određuje za svaki poseban slučaj prema iskustvu podrumara. U prosjeku, bez naročite štete za kvalitet piva vezanje aparata može da se obavlja po isteku 2—5 dana nakon punjenja buradi mladim pivom. Na crt. 91 predstavljen je tank koji je opremljen mehaničkim aparatom za regulisanje pritiska.

Crt. 91. Tank opremljen mehaničkim aparatom za regulisanje pritiska

Izostavljeno iz prikaza

Kontrola dozrjevanja piva

Za vrjeme dozrjevanja kontroliše se intenzivnost prevrenja preostalog ekstrakta, zatim bistrenje piva i temperaturni režim u ležnim podrumima ili u tankovima, ako se sistem hlađenja obavlja u samim tankovima.

Pri dozrjevanju piva u ležnim tankovima može se zapažati čitav niz nenormalnosti. Slabo dozrjevanje može biti iz tri razloga: 1) u mladom pivu nema šećera ili ga ima u veoma maloj količini; 2) u mladom pivu nalazi se dosta prevrelog šećera, ali je kvasac previše slab; 3) mlado pivo bilo je previše rashlađeno i previše se je izbistrilo u odjelenju za vrenje. Uzroci slabog dozrjevanja ustanovljavaju se analizom piva u laboratoriji. Nedostatak prevrelog šećera iskazuje se na osnovu određivanja konačnog stupnja dozrjevanja. Mala količina kvasca određuje se mikroskopskim putem i proračunavanjem ćelija kvasca. Svi se ovi uzroci slabog dozrjevanja uklanjaju putem dodavanja pivu sladovine iz odjelenja za vrenje, koja se nalazi u početnoj fazi stvaranja visoke smeđe pjene, tzv. krajzle. To pivo sadrži veliku količinu neprevrelog šećera i kvasca koji atktivno previre u fazi dozrijevanja.

Količina krajzle, tj. sladovine u fazi visoke smeđe pjene dodaje se do 5% u odnosu na zapreminu piva koje dozrijeva, a u svakom posebnom slučaju količina se određuje u zavisnosti od uzroka, koji su izazvali slabo dozrjevanje. Sladovina u fazi smeđe pjene mora se dodavati u početnoj fazi dozrjevanja. Ako se to dodaje kasno, onda se za bistrenje piva i dobijanje njegovog normalnog stepena sazrijevanja (prema kvalitetu piva) povećava dozrjevanje piva u ležnim tankovima.

Slabo bistrenje piva pri dozrijevanju može da zavisi od raznih uzroka, od kojih su najglavniji: 1) sastav sladovine iod koje je pripremljeno pivo; 2) kvasac praškastog oblika; 3) divlji kvasac i bakterije.

Slabo bistrenje povezano sa sastavom sladovine moguće je u slučaju upotrebe nedovoljno rastvorenog slada, prelaze u sladovinu visokomolekularnih bjelančevina, slabog ošećerenja i prelaza u sladovinu nerastvorenog škroba. Slabo bistrenje koje je uslovljeno ovim uzrocima, ne može se u potpunosti ukloniti i u buduće. Izvjesnu pomoć može pružiti naknadno uvodenje sladovine u fazi visoke smeđe pjene i materija za bistrenje, kao Sna primjer: tanina, kizelgura i fermentnih preparata.

Osnovne mjere za ispravljanje ovakvog defekta dozrijevanja moraju imati profilaktički karakter: poboljšanje rastvaranja slada pri sladovanju ječma i uklanjanje uzroka slabog ošećerenja komine.

Slabo bistrenje usljed prisustva praškastog kvasca utvrđuje se pri filtriranju piva. Ovo je uslovljeno razvojem divljeg kvasca i bakterija pa se uklanja putem potpune dezinfekcije odjelenja, posuđa za vrenje i odležavanje i vodova te zamjenom kvasca.

U nenormalnosti, koje su moguće pri dozrjevanju i odležavanju piva, treba takođe navesti i porast kiselosti piva. Ovakva pojava može biti kao rezultat razvijanja bakterija koje stvaraju kiselinu. Ako se porast kiselosti nalazi u dozvoljenim granicama po RTU, onda će neku korist donijeti u ovom slučaju naglo hlađenje piva. U slučaju prebrzog porasta kiselosti, kao jedina mjera za uklanjanje toga može biti primjenjivanje pasterizacije piva na pločastim pasterizatorima, zatim hlađenje, filtracija i vraćanje filtriranog pasterizovanog piva u nove ležne tanove, dodavanje sladovine u fazi visoke smeđe pjene i ponovno dozrijevanje.

Dužina dozrijevanja

Dužina dozrijevanja piva u ležnim tankovima i buradima zavisna je od vrste piva.

U najnovije vrijeme u proizvodnji su usvojeni sljedeći rokovi odležavanja piva u ležnim podrumima:

Vrsta piva	Rokovi za odležavanje u danima (najmanje)
Žiguljevsko	21 (po novoj tehnološkoj šemi 11) 25
Ljubiteljsko	42 (a originalno 60)
Rižsko	42 (originalno 60)
Moskovsko	60
Njevsko	60
Duplo zlatno	90
Kijevsko svjetlo	90 (originalno 100)
Lenjingradsko	30
Ukrajinsko	30
Martovsko
Ostankinsko	45
Porter	60 (u ležnim tankovima)
Stolično	100 i u 10 (u flašama)
Odležano pivo treba da ima u laboratoriji (tabl. 73).	sljedeće hemijske pokazatelje, koji se određuju

Tablica 73.

Vrsta piva	Alkohol u % težine, najmanje	Sadržaj suvih tvari u sladovini na početku u %, najmanje	Kiselost u ml. n. alkaličnosti na 100 ml. piva	Obojenost u ml. 0,1 n. joda na 100 ml. piva	Stupanj prevrenja u % najmanje
–	–	–	–	–	vidni	stvarni
Žiguljevsko	2,8	11,0	1,8—2,8	1,0—2,0	61,0	49,0
Ljubiteljsko	2,9	11,0	1.8—2,5	1,0—2,0	63,1	51,0
Rižsko	3,4	12,0	2,1—3,3	0,5—1,0	67,5	55,0
Moskovsko	3,5	13,0	2,1—3,3	0,5—1,0	64,5	52,0
Kijevsko	4,0	14,0	2,3—3,3	0,5—1,0	67,9	54,8
Njevsko	4,0	15,0	2,5—3,8	1,0—2,5	63,0	50,8
Lenjingradsko	6,0	20,0	3.0—5,1	1,0—2,5	69,0	55,5
Ukrajinsko	3,2	13,0	21—3,3	4—8	59,0	47,5
Martovsko	3,8	14,5	2,4—3,7	4—6	62,0	50,0
Duplo ziatno	4,0	15,0	2,4—3,9	1,5—3,0	66,0	53,0
Ostankinsko	4,5	17,0	3,0-4,5	6 i viš	57,8	49,5
Porter	5,0	20,0	4,0—5,5	8 i viš	62,0	46,0

Proba odležanog piva za 1—2 dana prije punjenja u posude uzima se od strane laboratorije radi analize prema standardnim pokazateljima, sa izuzetkom sadržaja ugljične kiseline u pivu i njegove jačine. Jačina piva i sadržaj ugijične kiseline određuje se u gotovom istočenom pivu. Ako pivo zadovoljava hemijske pokazatelje standarda, onda laboratorija ili odjelenje tehničke kontrole izdaje uvjerenje i dozvolu za točenje piva. Imajući u vidu organoleptičke osobine, stepen prevrenja i bistrenja piva, pivar odobrava izdavanje piva radi točenja ili ga ostavlja radi daljeg odležavanja preko roka koji je određen prema standardu.

Pivo iz tankova toči se uz veći pritisak, od pritiska na regulacionom aparatu. Točenje piva pod manjim pritiskom nije poželjno kako bi se izbjegao gubitak ugljične kiseline iz piva i uzmućivanje njegovog taloga. Dopunski pritisak na tankovima cjelishodnije je stvarati pomoću ugljičnog dioksida, ali pošto se pri ovom načinu traži veći utrošak ugljičnog dioksida, onda se u takvim slučajevima dopušta točenje piva pod pritiskom vazduha. Ovo poslednje važi za pivare kod kojih se ugljični diokid ne koristi prilikom vrenja.

Premda takav način točenja piva može dovesti do izvjesnog rastvaranja vazduha u gornjim slojevima piva, u praksi on se primjenjuje veoma često.

Za pripremanje ležnog tanka za točenje i dodavanje u njega vazduha, tank se povezuje sa linijom vazdušnog kompresora i prikijučuje se na komunikaciju ispusnog ventila, po kojoj se iz tanka pivo upućuje na filtraciju i točenje. Poslje toga otvara se na tanku Ventil za pražnjenje i ventil za dodavanje vazduha iz komresora i stavlja se u pogon pumpa za upućivanje piva na filtraciju. Za vrijeme pražnjenja piva iz tanka radi filtracije i točenja, u tankovima se održava pritisak vazduha, koji je potreban za pokretanje piva do pumpe. Takav pritisak ne smije biti niži od pritiska na aparatu pri kome se je vodilo odležavanje piva.

Radi izdavanja piva na filtraciju i točenje upotrebljavaju se drukregleri, tj. klipne pumpe sa regulatorima pritiska. Upotreba centrifugalnih pumpi je necelishodna, budući da se zbog velikih brzina okretanja rotora sa lopaticama izaziva intenzivno pjenušanje piva, koje stvara na filtrima gasne jastuke. Takvi jastuci izazivaju gubitak ugiljčne kiseline i otežavaju pravilnu filtraciju piva.

Skidanje taloga i obrada tankova nakon ispuštanja piva

Poslije ispuštanja piva zaustavlja se rad centrifugalne pumpe i isključule se cjevovod za tank. Ovim se tank isključuje iz vazdušne komunikacije, a zatim, ispušta vazduh i otvara hermetički zatvoreni poklopac na tanku. Dalje se skida sigurnosna čašica sa ventila za ispust, kroz koji se ispušta talog, sakupljen pri bistrenju piva.

Istaložene sitne čestice na dnu tanka, koje se sastoje iz bjelančevina, smola hmelja i piva, skupljaju se u posebne sudove radi taloženja. Za iskorištavanie piva iz taloga, cjelishodno je ovaj filtrirati kroz specijalne filtere sa ulošcima a dobiveno pivo treba pasterizirati i iskoristiti zajedno sa nepotrebljivim pivom dobijenim pri točenju. Presovani talog, koji se pretežno sastoji iz kvasca, može se sastaviti sa onim, koji je namjenjem trgovačkoj mreži. Ako se talog ne presuje, onda se poslje taloženja piva sastavlja sa onirn troporn dobivenim kod giavnog vrenja i prodaje se skupa sa kvascem kao stočna hrana.

Poslje skidanja taloga ležni tankovi se mehanički peru hladnom vodom i četkama, a zatim se oplakuju, dezinficiraju i ponovo se oplakuju vodom kako bi se potpuno odstranili tragovi od dezinfekcije i pripremile posude za ponovno primanje mladog piva.

Filtracija

Odležano i izbistreno pivo u ležnim tankovima pokazuje potpunu providnost i bistrinu.

Providno i jako bistro pivo može se dobiti nakon filtrovanja preko filtera i centrifuga sa veoma velikim brojem obrtaja (supercentrifuge, separatori).

Crt. 92. Mješalica piva. (Prim. prev. Laterna za pivo)

1 — rezervoar za mjesanje, 2 — stalak, 3 — mufe za spajanje, 4 — ventil, 5 — kontrolno staklo sa ispusnim ventilom, 6 — muf za spajanje cijevi za dodavanje piva, 7 — postolje.

Izostavljeno iz prikaza

Kao materijali za filtraciju upotrebljavaju se filtermase-pamučnovlaknaste mase, zatirn viaknasti azbest i kizelgur.

Pamučno-vlaknasta masa izrađuje se od otpadaka pamuka ili pamučnih tkanina. U SSSR najviše je rasprostranjena filtracija piva preko pomučno-vlaknaste mase, a uz dodatak male količine vlaknastog azbesta.

Proces filtracije svodi se na odstranjivanje sitnodisperznih koloidnih čestica iz piva, koje su ostale u maloj količini od kvasca i drugih mikroorganizama. Potpuno udaljavanje ovih čestica zavisi od poroznosti filtracione mase, dužine vlakana i adsorbcione sposobnosti.

Za vrijeme filtracije nastaju izvjesne promjene hemijskog sastava piva: kao neznatan gubitak ugljičnog dioksida, smanjenje obojenosti jer pivo postaje svjetlije i sniženje viskoznosti piva, što se objašnjava adsorbcionom sposobnosti filtracione mase.

Sniženje viskoznosti pri manjem smanjenju sadržine suvih tvari piva objašnjava se gubitkom koloida pri filtraciji, što je zavisno i od uslova filtracije. Pri znatnom gubitku koloida snižava se sposobnost stvaranja pjene u pivu.

Proces filtracije sadrži sljedeće operacije: 1) doprema piva iz ležnih tankova do filtera, 2) pripremanje filtracione mase, 3) pripremanje filtera i sama filtracija piva, 4) dopunsko hlađenje i karbonizacija piva, 5) prijem i odležavanje filtriranog piva u tank depou.

Radi očuvanja ugljične kiseline u pivu, potrebno je vršiti filtraciju pod kontrapritiskom. Pri upućivanju piva na filtraciju iz ležnih podruma, potrebno je preduzimati mjere predostrožnosti, koje će isključiti sniženje pritiska, pjenušanje, gubitke ugljične kiseline i uzmućivanje taloga sa dna buradi ili tanka. –

Pivo koje se doprema ili spušta cjevovodom treba da ima po cijeloj dužini komunikacije jednak promjer cijevi sa glatkom unutrašnjom površinom. Potrebno je da pivo protiče u pivovodima ujednačeno, bez udaraca i pri niskoj tempera-turi.

Pivo iz tankova dolazi na pumpu sa pritiskom oko 0,6—1,2 atm. u zavisnosti od ranijeg pritiska, pod kojim se pivo nalazilo na odležavanju. Pumpa potiskuje pivo u filtar pod velikim pritiskom i zahvaljujuci tome savladava niz prepreka otpore pivovoda, filtera, visine dizanja piva i prijem filtriranog piva u rezervoare pod pritiskom. Ako se točenje piva prekida, onda pumpa obustavlja dodavanje piva, ali u cjevovodima se održava stalni pritisak.

Crt93. Klipna pumpa sa regulatornim pritiska:

1 — ventil sa oprugom, 2 — gasni poklopac usisnog voda, 3 — cilinder pumpe, 4 — ventil za komprimiranje, 5 — gasni poklopac potiskujućeg voda, 6 — raspodjelna glava, 7 — krstasta ,glava, 8 — mehanizam za klip. 9 — zamajac, 10 — elektromotor, 11 — postolje, 12 — prigušivač pjene.

Izostavljeno iz prikaza

Šema klipne pumpe (druklegera) prikazana na crt. 93

Pripremanje mase za filtraciju

Nova suha filtraciona masa dolazi u pivare u presovanom stanju. Ova se masa iskida na sitne dijelove, kvasi u vodi i potapa u kotao radi potpunog sitnjenja i pranja.

Filter masa iskorišćava se za filtraciju piva više puta.

Iskorišćena filter masa ispire se, uklanjaju se iz nje sve primjese koje su se nataložile pri filtraciji, a potom se dezinficira. U tu ,svrhu se filtraciona masa neprekidno mješa u kotlu uz neprestano dodavanje u početku hladne a poslije vruće vode. Pred kraj ispiranja u vodu se dodaju tvari za dezinfekciju. Uređaji za pranje mogu da budu različitih konstrukcija. Njihove dimenzije se određuju prema proizvodnji iz proračuna, da bi na (1 kg mase u rezervoaru uređaja za pranje trebalo biti 50—60 lit. vode.

Uređaj za pranje mase (crt. 94) za filtraciju sačinjava posuda opremljena parnim plaštom 1, cilindrične forme sa ispupčenim dnom. U centru uređaja postavljena je široka vertikalna cijev velikog promjera 2, unutar koje se nalazi druga cijev manjeg promjera 2a; između cijevi se nalazi prstenasti prostor. U‘ gornjem dijelu cijevi namještena je mreža konične forme 3, iznad koje je dovedena hladna i vruća voda. Iznad ispupčenog dna kade takođe je namještena mreža. U donjem djelu kade namješten je ogranak sa cjevovodom za ispust kondenzata.

Crt. 94. Mašina za ispiranje mase za filtraciju.

Izostavljeno iz prikaza

Masa se opere na sljedeći način. Uređaj sa kotlom se napuni hladnom vodorn i u njega se potapa masa u manjim dijelovima, koja se pažljivo mješa, prepumpavajući masu iz aparata kroz cijev 2a pomoću centrifugalne pumpe 4 u cijev 5 i obratno u aparat. Masa podignuta vodom dolazi preko ljevka u centralnu cijev, a prljava voda preko mreže i prstenastog slobodnog prostora u cijevi otiče u kanalizaciju. Nakon toga se preko aparata upušta neprekidni tok hladne vode, dok masa ne prestane da se pjenuša. Iza toga se masa zagreva do 80°C i pri toj temperaturi zadržava u toku jednog časa. Za to vrjeme dodaje se sredstvo za dezinfekciju. Veća temperatura kvari masu; u njoj se stvaraju čvorići i filtraciona moć opada.

Iza toga se masa rashlađuje hladnom vodom. Hlađenje traje 1—2 časa; otičuća voda treba da je potpuno providna. Ukupna dužina ispiranja i dezinfekcije filtracione mase je 3—4 časa.

Za dezinfekciju filtracione mase upotrebljava se hlorni kreč, rastvor sumporne kiseline i dr.

Filtracionu masu poslje dezinfekcije treba pažljivo proprati vodom da bi se izdubio svaki trag dezifekcionih sredstava.

Preprana filtraciona masa iz kotla za ispiranje dolazi na hidrauličnu presu, gdje se oformljava u okrugle ploče. Stupanj čvrstoće oformljenih okruglih ploča i količina istisnute vode iz filtracione mase utvrđuje se opitom. Pri ovome uzima se u obzir, da se jačem presovanju mase propusna moć smanjuje, ali se postiže bolja bistrina filtriranog piva.

Pri obradi filtracione mase češće puta, izvjesni dio mase se gubi, a stoga radi nadomještanja gubitaka iskorišćenoj masi dodaje se manji dio nove filter mase, koja se propire zajedno.

Ako se u filter masi stvara veća količina grudvica i čvorića, onda se zamjenjuje novom filter masom.

Utrošak vode pri upotrebi mase iznosi 150—200 1, a pare 10 kg. na 1 kg. suhe mase. Rashod filtracione mase na 1000 dcl piva iznosi 1,5—2,5 kg.

Pripremanje filtera i filtracija piva

Za filtraciju piva upotrebljavaju se okvirni, cilindrični i pločasti filteri.

U najširoj upotrebi pivarske industrije su pločasti filteri. Oni se izrađuju u fabrici Lenpiščemaš.

Pivski filter sastoji se iz masivnog postolja sa nepokretno učvršćenim zadnjim poklopcem i pokretnim prednjim poklopcem i filtarskim pločama koje se namještaju između poklopaca na okruglim štangama postolja. Prednji poklopac i umetnute filtracione ploče čvrsto se sastavljaju sa nepokretnim poklopcem pomoću zateznog zavrtnja.

Filtracione ploče izrađene su u obliku plitkih tanjira od bronze ili livenog željeza. Poslje obrade na tokarskom stolu ploče od livenog gvožđa pokrivaju se čvrstim lakom. Sa dvije strane dna ploča nalaze se koncentrični žljebovi trouglastog ili trapezastog presjeka, koji su međusobno povezani radijalnim prorezima. Takva izgradnja žljebova obezbjeđuje ujednačenu raspodjelu piva.

Odozgo i odozdo ploče imaju po dva prstenasta žljeba, koji pri sastavljanju filtra stvaraju četiri neprekidna kanala: dva za dovod nefiltriranog piva i dva za odvod filtriranog piva. Kanali su povezani sa frezovanim površinama ploča preko uzanih proreza tako, da pivo koje dolazi iz kanala za nefiltrovano pivo: dospjeva na filtracionu masu preko nažljebljene površine pLoče. Nakon toga prolazi preko filter mase i po nažljebljenoj površini druge ploče kroz uzani prorez izlazi u kanal za filtrovano pivo.

Izlaz filtriranog piva
Ulaz filtriranog piva
Ram I
Nefiltrovano pivo
Filtrovano pivo

Crt. 95. Filter za pivo.

Izostavljeno iz prikaza

Uzani prorezi, koji povezuju kanale sa frezovanim površinama ploče, razmještaju se tako, da dvije ploče koje rade zajedno čine jedan filtracioni element i filtracija piva uvije ide samo preko jedne ploče filtracione maše. Stoga se u svim pločastim filterima uvjek nalaze samo parni broj; ploča a najmanje filter sa dvije ploče.

Opšta dispozicija pločastog filtera i šema njegovog rađa prikazana je na crt. 95.

Kod sastavljanja filtera između svake ploče umeće se filtraciona masa. Ploče su ispunjene sa filter pogačama i namještaju se na okruglim štangama 4 u strogom naizmjeničnom redu: pored ploče 1, koja je povezana sa kanalom nefiltriranog piva, namješta se ploča II, koja se veže sa kanalom filtriranog piva, zatim opet dolazi ploča I. itd. Nakon sastavljanja, ploče se povežu zavrtnjeni 3. Zadnji poklopac filtra 1 ima direktan prolaz 9 radi povezivanja gornjeg i gornjeg kanala 6—6 za nefiltrovano pivo. Prednji poklopac filtra 2 ima takav isti direktan prolaz 10 radi povezivanja kanala 7—7 za filtrirano pivo. Unutrašnja površina zadnjeg poklopca snabdjevena je istim koncentričnim žljebovima kao i ploče. Na žljebastu površinu zadnjeg poklopca naslanja se filtraciona pogača ploče I. Unutrašnja površina prednjeg pokretnog poklopca je potpuno glatka. Sa njom je u dodiru leđna žljebasta strana zadnje ploče. Oba poklopca, iznad direktnih kanala, imaju postavljene kontrolne laterne 11 i 12 sa vazdušnim ventilima i manometrima. Ventil 13 služi za istiskivanje vode pri puštanju u pogon filtera.

Filtriranje piva obavlja se na sljedeći način. Nefiltrirano pivo pušta se u filtar preko ogranka 15. Prolazeći kroz ventil 14 i kanal 9 u zadnjem poklopcu filterprese, pivo dospjeva u produžene kanale 6—6, odakle kroz proreze 8 prodire na žljebaste površine rama I—I. Iza toga pivo lagano prolazi kroz filter pogače i dospjeva na žljebaste površine rama II—II. Odavde kroz proreze 8 prodire u kanale 7—7 i dalje po gumenoj cijevi, koja je priključena na ventil 16, odlazi u rezervoar filtriranog piva.

Za obavijanje duple filtracije između parnih grupa filter mase namješta se pregrada, koja spaja kanale 7—7 za filtraciono pivo prve grupe sa kanalom 6—6 nefiltrovanog piva druge grupe ploča.

Pred početak filtracije provjerava se ispravnost sastavljenog filtera, zatim se vodom iz njega istiskuje vazduh, nakon čega se pušta u pogon pumpa i pivo se doprema na filter. Voda, koja se istiskuje pivom iz filter mase, odvodi se u kanalizaciju, a razblaženo pivo koje dolazi iz filterana početku filtracije, skuplja se u rezervoar za otpadno pivo. Poslje filtracije pivo se upućuje u rezervoare za mjerenje.

Filtracija piva na filterima traje do pojave slabe opalescencije u filtriranom pivu. Poslje toga filtracija piva se obustavlja i filter se puni novom filter masom.

Na kraju filtracije isključuje se pivska pumpa, obustavlja se dotok piva, ne otvarajući vazdušne ventile kod filtra, i pivo se iz filtra istiskuje vazduhom ili vodom. Voda se dodaje u filtar u suprotnom pravcu kretanja piva. Iza toga se otvara filter, vadi se filtraciona masa, a sam filter se dezinficira antiforminom. Nakon 1—2 časa antiformin se ispire iz filtera, filter se čisti četkama i ispire se vodom do potpunog uklanjanja tragova antiformina.

Ostaci piva iz filtra skupljaju se u posebnu bačvu i prerađuju se kao otpadno pivo.

Separiranje piva

Filtracija piva ,vezana je sa znatnim gubicima piva na kvašenje filtracione mase. Osim toga, pri filtriranju kroz pamučnu masu u početku i na kraju filtrovanja, obavežno se dobija znatna količina piva razblaženog sa vodom.

U zadnje vrijeme za bistrenje piva umjesto filtracije mnogo se primjenjuje separiranje, a pri filtraciji umjesto filtracione mase upotrebljava se kiselgur, koji se u tankom sloju nanosi na filrtacione uloške izrađene od specijalnog papira ili tkanine.

U nekim zemijama, na primer u Švedskoj i Norveškoj, separiranje piva obavlja se i bez narednog filtriranja (crt. 97). Izbor metoda filtracije zavisi od stupnja bistrenia piva u procesu dozrijevanja i od primjenjivanja sredstava za bistrenje piva, koja cjepa visokomolekularne bjelančevine ili pak omogućuje brzo taloženje pri odležavanju piva.

Po pravilu separiranje piva uvjek se sastavlja sa separiranjem vruće ili hladne sladovine u pogonu za kuhanje.

Proces separiranja još nije dovoljno proučen. Sandergen je ustanovio stvarne razlike u sastavu separiranog i filtrovanog piva. Bilo je utvrđeno da u filtrovanom pivu hladna mutež raste sporije od onoga u separiranom i da je njegova apsolutna veličina manja. Analogni rezultati su dobijeni i pri određivanju kiselosti mutnoće.

Na taj način pri separiranju piva na separatorima obične konstrukcije Sendergen je posmatrao promjene kvaliteta piva u upoređenju sa filtriranim

Separirano pivo imalo je veću sadržinu hladne mutnoće (u uslovnim jedinicama).

• filtrovano nepasterizovano 11
• isto, pasterizovano 4,7
• separirano nepasterizovano 11,6
• isto, pasterizovano 31,1

Crt. 97. Šema bistrenja piva sa primjenom separatora i filtera:

1 — ležni tankovi, 2 — mješalica za pivo-laterna za pivo, 3 — separator Lavala, 4 — pločasti filter, 5 — rezervoar filtriranog piva.

Izostavljeno iz prikaza

Separirano pivo ima veći pokazatelj vremena bezbrojnosti 2,6 dihlorfenolindofenola (u sek.):

• filtrovano nepasterizovano 335
• isto pasterizovano 285
• separirano nepasterizovano 570
• isto, pasterizovano 465

Najvjerovatniji uzrok ovih promjena je povećanje oksidacionoredukcionog potencijala u pivu zbog aeracije ili uklanjanja iz njega tvari pri separiranju, koje obavljaju funkciju antioksidanata.

Sniženje porasta oksidacione mutnoće u separatornom pivu moguće je putem uvodenja ugljične kiseline u bubnjasti prostor separatora. Hladno zamućenje može biti uklonjeno ili smanjeno kako pri separiranju, tako i pri filtriranju piva dodavanjem preparata — stabilizatora prilikom dozrijevanja.

Po ukusu separirano pivo se ne razlikuje od filtriranog.

Najviše su rasprostranjeni separatori za bistrenje piva od firme Laval (Švedska).

Bistrenje piva na separatoru obavlja se na slijedeći način prema šemi. Pivo dolazi pod pritiskom u bubanj koji se okreće preko potiskujućeg hermetičkog postrojenja i šupljeg vretena (crt. 98). U bubnju pivo prolazi između tanjira i osnovice bubnja u prostor za taloženje. Krupne čestice veće gustoće odbacuju se ka periferiji usljed djelovanja centrifugalne sile. Odavde pivo dospjeva u sistem tanjira, u kojima je obezbjeđen lamirani režim kretanja tečnosti.

Crt. 98. Presjek bubnja separatora za bistrenje piva.

1 — šuplje vreteno, 2 — osnovica bubnja, 3 — držač tanjira, 4 — prostor za talog, 5 — tanjiri, 6 — ogranak za izlaz izbistrenog piva.

Izostavljeno iz prikaza

Izbistreno pivo izvodi se iz bubnja preko hermetičkog odvoda.

Pivo se pred separiranje hladi do 0,5°C. Za vrijeme separiranja njegova temperatura neznatno poraste. Kapacitet proizvodnje separatora za bistrenje piva je od 250 do 700 dcl/čas.

Primjena separatora za bistrenje piva ima niz prednosti ispred filtera: smanjuju se gubitci piva, smanjuju se troškovi podloge i održavanja prostorija. Postrojenje za separiranje piva iziskuje manju površinu od filtera. Separiranje piva usvojeno je u moskovskim pivarama. Separatore za bistrenje sladovine i piva proizvodi mašinogradnja »Smička«.

Filtracija piva preko kiselgur filtera

Osnovna prednost filtracije piva preko (kiselgur) filtera pa diatomejskom zemljom ispred postojećih metoda sastoji se u mogućnosti oštrije filtracije i postizanja veće bistrine. Kvalitet filtracije gotovog piva zavisi od pravilnog izbora i doziranja dijatomejske zemlje, koja odgovara stepenu bistrenja filtriranog piva.

Dijatomejska zemlja — prašak za filtriranje priprema se iz obrađenog dijatomita, koji sačinjavaju ostaci kremenastih oklopa jednoćelijskih dijatomovih vodenih biljaka-algi.

Čim je čistiji dijatomit i čim se u njemu više nalazi cjelih oklopa, tim je veća njegova poroznost, manja zapreminska masa i bolja filtraciona sposobnost.

Osnovni vredni sastavni dio dijatomita je hidratizovana kremenasta zemlja. Dijatomit je poznat pod mnogim imenima: infuzorijska zemlja, trepel, kizelgur i dr.

Crt 99 Ahalcihski dijatomit

Izostavljeno iz prikaza

Velika ležišta najčistijih dijatomita u SSSR nalaze se u Gruziji, Ahalcihsko nalazište. Ahalcihski dijatomit (crt. 99) sastoji se iz cjelih oklopa i djelova različitih razmjera.

Pivarska proizvodnja postavlja visoke zahtjeve u pogledu kvaliteta dijatomejskog praška. Prašak za filtraciju piva prosječno treba da ima slijedeći hemijski sastav (u %):

Vlažnost	0,15—5,0
Gubici pri žarenju	0,44
SiO2	90—99
Al2O3	0,36
Fe2O3	0,33
Glina	0,54
Pjesak, ne više	2,0
Sumpor	0,01

Crt. 100. Šema rada kiselgur filtera

1 — rezervoar nefiltriranog piva, 2 — pumpa, 3 — dozir aparat, 4 — filter.
Zapreminska masa dijatomita treba da nije više od 250 g/l.

Izostavljeno iz prikaza

Kao i svaki filtracioni materijal, dijatomit ne smije da mjenja ukus, boju i pH piva.

Uređaj za (kiselgur) filtraciju sa diatomejskom zemljom sastoji se iz dozatora za mješanje piva sa praškom, filtera u kojem se stvara filterski sloj, pivske pumpe za prirodno doziranje praška u tok piva. Profiltrovano pivo skuplja se u rezervoar.

Za filtriranje piva primjenom (kiselgur) praška diatomej zemlje iskorišćavaju se filteri sa pamučno-celoluznim ulošcima koji služe kao osnova za nanošenje filtracionpg sloja dijatomita.

Filtracija piva po svojoj metodi provodi se na slijedeći način: Filter se stavlja i u njega se spušta (kiselgur) suspenzija diatomita za primarno naplavIjivanje, u toku koga se na ulošku nanosi sloj diamita. Suspenzija (diamita) priprema se mješanjem praška u dozatoru sa vodom ili pivom.

Iza toga u filtar se upušta pivo kome se stalno dodaje manja količina diatomit praška (tekuće doziranje). Šema rada prikazana je na crt. 100.

Dopunsko hlađenje i karbonizacija piva

U procesu filtracije pivo se može zagrijavati i kao rezultat toga iz piva se izdvaja ugljični dioksid. Osim toga, pri prelazu piva iz mirujućeg stanja u ležnim tankovima u pokretno stanje prilikom prolaza kroz cjevovod i filter njegova sposobnost da zadržava rastvoreni gas smanjuje se i pivo može jako da se pjenuša.

Radi pojačanja sposobnosti piva da zadržava rastvorenu ugljičnu kiselinu, pivo se prije i poslije filtracije naknadno hladi na protustrujnim hladnjacima do 0,5—1°C.

U slučajevima kada pivo ne sadrži dovoljnu količinu ugljične kiseline, obavlja se karbonizacija piva.

Karbonizacija piva je zasnovana na osobini gasova da se rastvaraju u velikoj količini pri sniženju temperature tečnosti i povećanju pritiska gasa iznad tečnosti.

Pri karbonizaciji upotrebljavaju se nepokretni aparati sa konstantnim djelovanjem. Ovi aparati nastoje da iz rezervoara ispunjenog pivom i uređaja kroz koji se spušta ugljični dioksid.

U aparatima konstantnog djelovanja u protičuće pivo uduvava se ugljični dioksid preko raspršivača ili poroznih pločica, što obezbjeđuje stvaranje najsitnijih mjehurića. Zahvaljući ovome stvara se neobično velika površina doziranja tečnosti sa gasom, te brzo i potpuno rastvaranje gasa u tečnosti.

Karbonizator (crt. 101) cilindričnog tipa sastoji se iz mesinganog cilindra karbonizatora 1 promjera 102 mm visine 800 mm, koji je u cjelosti ispunjen staklenim lopaticama promjera 1,5 cm, zatim od filtra 2 i rezervoara 3 promjera 200 mm visine 310 mm, u poklopcu ima ventil 4 za povremeno ispuštanje izdvojenog gasa. U donjern dijelu cilindra 1 montiran je raspršivač ugljičnog dioksida 5, koji sačinjava bakrenu cijev promjera 35 i visine 205 mm sa otvorima promjera mm. Gore, na razmaku 15 mm od raspršivača, u cilindru se nalazi mesingana rešetka 6 sa otvorima promjera 1 mm, koji su prošireni u pravcu toka piva. Rešetka služi za pridržavanje staklenih loptica. U gornjem dijelu cilindra postavijena je staklena laterna 7 radi osmatranja procesa karbonizacije.

Radi čišćenja CO3 u donjem dijelu filtera 2 nalazi se bakrena rešetka 8 sa otvorima promjera 1 mm. Na 1 cm2 površine rešetke dolazi oko 10 otvora.

Cilinder je učvršen za vertikalni oslonac 11; rezervoar se namješta na tronožac 10 od pljosnatog željeza; filter se učvršćuje za cilinder.

Svi unutrašnji djelovi karbonizatora, koji su u dodiru sa pivom i ugljičnim dioksidom, oblažu se čistim kalajem.

Proces karbonizacije piva u ovome aparatu protiče na slijedeći način:

Rashlađeno pivo do 1°C preko cijevi dolazi u donji dio Cilindra 1, gdje se susreće sa ugljičnom kiselinom koja izlazi iz raspršivača 5. Nastaje prvo (prethodno) zasićenje i pjenušanje piva. Dalje pivo sa ugljičnom kiselinom prolazi kroz rešetku 6 i dolazi u osnovnu zonu karbonizacionog cilindra ispunjenog staklenim lopticama 9. Loptice produžavaju put piva u cilindru zbog višestrukog mjenjanja pravca, čime se povećava dodirna površina sa ugljičnom kiselinom, a to omogućava punije zasićenje piva. Ugljična kiselina dovodi se u raspršivač 5 iz boce sa ugljičnom kiselinom preko reduktora koji snižava pritisak do 0,5—1,0 atm; u međuprostoru nalazi se filter od vate.

Crt. 101. Karbonizator cilindričnog tipa

Izostavljeno iz prikaza

Zasićeno pivo ugljičnom kiselinom upućuje se po cjevovodu 12 u rezervoar 3.

Za kontrolisanje pravilnog vodenja karbonizacije, postrojenje ima termometar 13 i manometar 14, koji su montirani na dovodnoj cijevi za pivo. Pored toga je montiran manometar i na reduktoru čelične boce za ugljičnu kiselinu radi mjerenja pritiska ugjlične kiseline koja se upušta u karbonizator.

Karbonizirano pivo dolazi u rezervoar pod kontrapritiskom ugljičnog dioksida. Odavde nakon kratkotrajnog zadržavanja (od 4 do 12) časova, ono se upućuje na točenje.

Crt. 102. Šema pužastog kar bonizatora:

1 — ulaz C02, 2 — ulaz piva, 3 —kontrolno oko, 4 — izlaz karboniziranog piva.

Izostavljeno iz prikaza

U zavisnosti od prvobitne sadržine ugljične kiseline, pri karbonizaciji piva troši se do 15 g CO2 na 1 dcl piva.

Prijem filtriranog piva u tank depou

Filtrovano pivo dolazi u rezervoare, koji jednovremeno služe i za ujednačenje filtriranog piva.

Odležano pivo je tečnost prezasićena ugljičnom kiselinom. Radi zadržavanja ugljičnog dioksida u rastvoru za vrijeme kretanja piva, potrebno je ili povećati pritisak gasa u posudi u koju dolazi pivo, ili sniziti temperaturu piva, da bi se povećalo rastvaranje ugljičnog dioksida i spriječilo izdvajanje C02 iz piva.

Ovo se postiže putem postavljanja protustrujnih hladnjaka na pivski vod, koji se proteže od pivskog filtera do rezervoara. Pivo se hladi do temperature minus 0,5 do plus 1°C. U rezervoaru kuda dolazi filtrirano hlađeno pivo, treba stvoriti kontrapritisak da bi spriječili gubitke ugljičnog dioksida. Pri izlazu iz pivskog voda i ulazu u tank depo pivo odmah gubi brzinu, što izaziva nagli pad unutrašnjeg pritiska. Ovaj hidrodinamički efekat povlači za sobom izdvajanje ugljeničnog dioksida iz piva. Pri punjenju u prvi momenat u rezervoaru se naglo povećava dodirna površina piva sa gasnom fazom, jer nastaje gasna zamjena između gasova koji se nalaze u praznom međuprostoru rezervoara i gasova koji su rastvoreni u pivu.

Ako se u rezervoaru ne nalazi ugljični dioksid nego vazduh, onda će na dodirnoj površini piva sa gasnom fazom nastati zamjena gasova, koja odgovara parcijalnom pritisku ovih gasova u posudi. Iz piva će se izdvajati ugljični dioksid, a u pivu će se rastvarati vazduh-dušik i kiseonik. Na taj način, u ovom slučaju će nastajati ne samo gubitak ugljičnog dioksida u pivu, već i njegovo zasićenje vazduhom. U zavisnosti od zapremine rezervoara i brzine njihovog punjenja, tj. od odnosa promjera pivo voda i rezervoara, ovo zasićenje vazduhom može biti različito i tim će biti veće što je veći promjer rezervoara i čim je veći kontrapritisak vazduha u rezervoaru. Usljed toga je najpravilnije da se prima filtrirano pivo u rezervoaru pod kontrapritiskom ugljičnog dioksida i hladi do maksimalno niske temperature na njegovom putu od filtra do rezervoara.

Filtrovano pivo nalazi se u rezervoaru tank depoa na odležavanju od 4 do 12 časova. Ako su rezervoari dobro toplotno izolovani ili smješteni u dobro hlađenim prostorijama, koje isključuju zagrevanie piva, onda će duže odležavanje pod odgovarajućim kontrapritiskom ugljičnog dioksida omogućiti stabilizaciju ugljične kiseline u pivu i poboljšati njegov kvalitet,

Kontrola vrenja i dozrevanja

Kvalitet rashlađene sladovine. Pod refleksom svjetla, površina rashlađene sladovine u kadama i posudama za taloženje treba da izgleda gotovo crn osmeđa. Crvenkasta boja javlja se samo kod mulne, nedovoljno ošećerene i slabo prevrele sladovine.

U pogonu se neposredno određuje sadržaj suvih tvari u sladovini po saharometru prema metodici, koja je izložena u poglavlju »Kontrola odjelenja za kuvanje«.

Sadržaj suvih tvari u rashladnoj sladovini, koja se ispušta u odjelenje za vrenje, treba da je iznad standardne sadržine u sladovini odgovarajuće vrste za 0,1—0,2%, pošto u procesu dodavanja kvasca poslje ispuštanja sladovine i ispiranja vodova za sladovinu, nastaje izvjesno razblaženje sladovine vodom, koje je ustanovljeno tehnologijom i zbog preostale vlage na površinama vodova i kada za vrenje. Povećanje sadržaja suvih tvari u rashlađenoj sladovini za 0,1—0,2% preko standarda kompenzira takvo neizbježno razblaženje i omogućava dobijanje piva sa standardnom sadržinom suvih tvari nakon vrenja i dozrijevanja.

U saglasnosti sa razrađenim postupkom interne kontrole laboratorija uzima probe rashlađene sladovine i određuje sadržinu suvih tvari u sladovini piknometrijskim metodom, zatim se određuje kiselost sladovine, a u posebnim slučajevima i sadržina bjelančevina i dušičnih tvari sladovine. Pored toga se određuje prisutnost stranih mikroorganizama zasijavanjem rashlađene sladovine na podlogu.

Periodično, ili prema potrebi pivara, laboratorija određuje krajnji stepen previranja i daje potpunu hemijsku analizu sladovine prema specijalnoj metodici, koja je usvojena u tehnološkoj kontroli za proizvodnju piva. Prema rezultatima analize koriguje se tehnološki postupak proizvodnje i sastav komine.

Kontrola vrenja

U procesu vrenja, neposredno u proizvodnji, određuje se sadržina suvih tvari u sladovini i u prevrelom pivu, temperatura prostorija i temperatura mladoga piva u vrionim posudama 2 puta dnevno. Temperatura piva se mjeri neposredno u kadi. Za određivanje suvih tvari uzima se proba u probni cilinder takve visine, da bi se u njemu mogao slobodno smjestiti i plivati aerometar-saharometar tipa Balinga. Svi saharometri prema Balingu graduirani su pri 20° C i po pravilu opremljeni su i termometrima.

Probni cilinder ispuni se pivom do vrha, koje je uzeto iz kade za vrenje. Nakon nekoliko minuta, pošto je prestalo sa izdvajanjem mjehurića gasova, u cilinder se pažljivo spušta suvi saharometar do podeoka, koji približno odgovara očekivanoj sadržini suvih tvari. Zatim se pažljivo otpuhne stvoreni prsten pjene i zabilježi se podeok na skali saharometra prema gornjem menisku, držeći pri tome cilinder u visini očiju. Poslije određivanja suvih tvari saharometar se vadi i zabilježi se temperatura piva, držeći pri tome kraj saharometra u pivu.

Registracija temperature piva u momentu određivanja je neophodna kako bi se mogla pravilno obračunati korelccija za temperaturu.

Korekcija se proračunava prema sljedećoj formuli, ako je saharometar graduiran pri 20°C.

A = (Temperatura probe — 20). 0,05.

Kako slijedi iz formule, pri temperaturi probe ispod 20° C popravka će imati negativni znak i onda vrijednost korekcije treba oduzeti od određene sadržine suvih tvari; pri temperaturi iznad 20° C vrijednost korekcije će imati pozitivan znak i nju treba dodati očitanju na saharometru.

Praktički temperatura piva iznad 20° C ne susreće se, pa se stoga korekcija na termometru uvjek dodaje očitanju na saharometru.

Određivanje završetka procesa glavnog vrenja. Završetak -procesa vrenja određuje se vizuelno prema karakteru stvorene deke (lomu pjene), zatim prema spoljašnjem izgledu površine piva poslije uklanjanja deke i prema sniženju suvih tvari u pivu za poslednja 24 časa.

Završni proces glavnog vrenja karakteriše se punoćom deke, koja sadrži na površini kompaktan crno-smeđi izgled. Ponekad se samo po ivicama kada jedva zapaža obod bjele pjene.

Ako se manja površina deke oslobodi i nestane, onda će pri gotovo završenom vrenju taj oslobodeni dio od deke dugo ostati nepokriven pjenom i na tome će se zapaziti jedva vidljivi sitni mjehurići izdvojene ugljične kiseline. Ta oslobodena površina od deke izgleda gotovo crna ili tamno-smeđa. Ako pak vrenje još nije završeno, to oslobodena površina piva od deke dosta brzo se zatvara pjenom i na njoj će se primjeniti intenzivno izdvajanje mjehurića ugljične kiseline. Sva ta otvorena površina izgleda smeđe zbog obilnog sadržaja još neistaloženog kvasca. U slučaju kada se je glavno vrenje završilo, ali još nije nastupilo dobro bistrenje piva, primjenom produvavanja ogoljena površina ne presvlači se pjenom i na njoj se ne pojavljuje obilje izdvojenih mjehurića ugljične kiseline, ali sama površina pod refleksom svjetla izgleda smeđa zbog velike mutnoće piva i velike sadržine kvasca, bjelančevina, a može biti i stranih mikroorganizama.

Iz svake vrione kade prije prepumpavanja na doziranje uzima se proba za organoleptičku ocjenu u pogonu i proba u čašicama za određivanje sposobnosti bistrenja piva pri dozrjevanju. Najbolje je da se za ove svrhe koriste specijalne čašice od glatkog slada promjera 35 i visine 50—55 mm. Takva čašica, ispunjena pivom, stavi se u specijalni orman pri temperaturi 8—9° C. Pri zadržavanju uzete probe u čašici u toku 24—36 č. dobro izbistreno pivo gledano pod refleksom svjetla, izgledaće potpuno providno. Na dnu čašice, a ponekad i na zidovima nakuplja se talog kvasca. U zavisnosti od karaktera pahuljičavosti kvasca njegova površina može da bude glatka (prškasti kvasac) ili bubuljičava (pahuljičasti kvasac).

Pri slabom bistrenju piva, koje je ovisno od nepodesnog sastava koloida piva, uglavnom bjelančevina, u čašici se zapaža veća ili manja opalescencija ili tonska mutnoća piva. Takva opalescencija može biti izazvana infekcijom piva stranim mikroorganizmima, naročito prašnastim divljim kvascem, sarcinima i dr., ali se ona uglavnom izaziva tvarima bjelančevina.

Radi organoleptičke procjene uzeta proba se zagreva u lončiću na 14 do 15°C. Pri ovoj temperaturi najjasnije se iskazuju svi defekti (mladog) piva. Pri organoleptičkoj procjeni obraća se pažnja na podudarnost ukusa i boje probe prema tipu piva, na karakter hmeljenja piva, na prispstvo ili odsustvo okusa, nekarakterističnog za dotičnu vrstu piva. Naročitu pažnju treba obratiti na kiselost piva.

Pri sumnji na povećanu kiselost, na postojanje stranog okusa ili na preveliku mutnoću piva, proba se uzima na hitnu mikrobiološku analizu. Prema rezultatima ove probe ocjenjuje se ispravnost narednih operacija obrade piva i usvojene tehnologije u dotičnoj pivari.

Određivanje prividnog stepena prevrenja. Veliku pažnju treba pokloniti pri određivanju prividnog stepena prevrenja piva. Ako se to određuje saharometrom onda: prema očitanju na saharometru i početnoj sadržini suvih tvari u sladovini uzetoj pri vrenju, prividni stepen prevrenja (Y) izračunava se u procentima ovako:

y = E — e / E x 100,

gdje je:

E — početni sadržaj suvih tvari u sladovini po saharometru u %;
e — sadržaj suvih tvari u mladom pivu po saharometru u %.

Primjer: Sladovina je dospjela u vrionu kadu sa sadržinom suvih tvari 11% po saharometru, a poslje vrenja imala je 4,7% suvih tvari, pa je prema tome u njoj prevrelo 11—4,7 = 6,3 ekstrakta.

Prividni stepen prevrenja ovoga piva je jednak

6,3 X 100 / 11 = 57%

Pravi stepen prevrenja ustanoviće se u laboratoriji nakon određivanja sadržaja alkohola i stvarnog ekstrakta, pa se prema ovim pokazateljima preračunava početni sadržaj suvih tvari u sladovini po formuli Balinga.

Empirijska formula Balinga data je ina osnovu predpostavke, da na 1 g. alkohola stvara se 0,9565 g. ugljične kiseline, tj. gotovo teoretska količina pri prevrenju glukoze. U formuli je usvojeno, da se na svaki gram alkohola stvara pri vrenju 0,11 g. kvasca. Na kraju se, shodno podacima Balinga, dobija sljedeći odnos:

2,0665 ekstrakta prevrele sladovine = 1 g. alkohola + 0,9565 g. CO2 + 0,11 kvasca.

Na osnovu ovih odnosa prema sadržini alkohola i stvarnom preostalom ekstraktu, lako je proračunati gustoću sladovine prema sljedećoj formuli:

P = (A x 2,0665 + n) x 100 / 100 + A x 1,0665

gdje je:

P — početni sadržaj suvih tvari u sladovni u %:
A — sadržina alkohola u % težina

n — stvarni ekstrakt u %.

Takva formula zadovoljava uslove proračuna i kontrole proizvodnje, ali ipak u njoj je data pretpostavka, koja ne odgovara stvarnosti. Prirast kvasca zavisan je od niza faktora i nikako nije proporcionalan stvarnoj količini alkohola. Odnos alkohola i ugljične kiseline je 1 : 0,9565 te može biti realan samo u tom slučaju kada previru ugljeni hidrati, ali pri stvaranju viših alkohola odnos će biti sasvim drukčiji. Na kraju, formula apsolutno ne uzima u obzir stvaranje čitavog niza nuzprodukata vrenja. Stoga su koeficijenti 2,0665 i 1,0665 orijentacioni i samo se podudaraju u praktičnim proračunima najpoznatijih vrsta piva. Na primjer, u djelu CNIIPB i VP pod upravom N. i I. Bulgakova bilo je pokazano, da je proračun početnog sadržaja suvih tvari u sladovini za Lenjingradsko pivo po ovoj formuli netačan i da daje grešku u granicama 0,2% suvih tvari sladovine, što čini apsolutnu grešku u granicama iznad 1% ekstrakta.

Odnos prividnog i pravog ekstrakta piva, koji je zavisan od sadržaja suvih tvari u neprevrelom ekstraktu i sadržaja alkohola, podložan je određenoj zakonitosti. Takav odnos odavno je pružio mogućnosti za sastavljanje tablica, prema kojima se prema dva pokazatelja-početnom sadržaju suvih tvari u sladovini dospjeloj u pogon za vrenje i podacima saharometra u pivu, dosta tačno proračunava sadržaj alkohola i stvarni neprevreo ekstrakt u pivu.

Proračunske tablice (na sljedećoj strani), koje se daju od strane pisaca, odabrane su za vrste piva koje se proizvode u SSSR.

Ove tablice pogodne su za svakodnevnu upotrebu pri kontroli procesa vrenja i dozrjevanja piva.

Određivanje kvaliteta kvasca

Kvasac donjeg vrenja mora da posjeduje visoku aktivnost vrenja i da se dobro taloži poslje glavnog vrenja. Osim toga, treba da daje dobro bistrenje piva poslje dozrijevanja, a na kraju mora da je oslobođen od stranih mikroorganizama.

Praktički, ipak, kvasac uvijek sadrži izvjesnu količinu stranih mikroorganizama, pošto se u zadnje vrijeme prema uslovima proizvodnje onemogućava vodenje vrenja na čistoj kulturi kvasca u sterilnim uslovima.

U vezi toga kontrola kvaliteta pogonskog kvasca dijeli se na dva djela: određivanje aktivnosti vrenja kvasca i njegovog fiziološkog stanja, te određivanje onečišćenja kvasca stranim mikroorganizmima, kao štetočinama proizvodnje. Najprostiji način takve kontrole je mikroskopiranje. Redovno mikroskopiranje kvasca pred svako njegovo nasađivanje, omogućava u proizvodnji jasne predstave o kvalitetu kvasca pa ćemo izbjeći greške u proizvodnji.

Određivanje mrtvih i oslabljenih ćelija. Količina mrtvih ćelija određuje se bojadisanjem preparata kvasca rastvorom anilinske boje, koja se zove metilenovo plavetnilo.

Takvim bojadisanjem mrtve ćelije se intenzivno oboje u plavu boju. Zdrave vitalne ćelije ne bojadišu se metilenovim plavetnilom. Bojadisanje ćelija zavisno je u većem stepenu od pH sredine jer u veoma kiselom i alkaličnom rastvoru često se lako oboje ovim plavetnilom i zdrave ćelije sposobne za životinu aktivnost.

Najpravilnije bojadisanje mrtvih i oslabljenih ćelija ustanovljava se pri pH 4.6 rastvora metilenovog plavetnila. Za bojadisanje kvasca izrađuje se 0,01%-tni rastvor metilenovog plavetnila sa fosfatnim rastvorom (pufera) od pH 4,6. Količina ove boje od 0,01 g rastvori se u 50 ml destilirane vode i doda se 50 ml fosfatnog rastvora (pufera) sa pH 4,6.

Pri dužem zadržavanju preparata za bojadisanje mogu se takođe nešto obojiti i zdrave ćelije, pa radi toga za pravilno određivanje pripremljene preparate treba odmah pregledati pod mikroskopom. Izgled preparata pod mikroskopom prikazan je na crt. 103.

Pripremanje preparata. Na predmetno staklo stavi se kap pufernog 0,01%-tnog rastvora metilenovog plavetnila. U ovu kap dodaje se proba kvasca i razmješa se platinskom iglom da bi dobili podjednak razmaz koji sadrži oko 100 ćelija u vidnom polju. Razmaz preparata se pokriva staklom i gleda se kroz mikroskop pri objektivu 40 i okularu 15. Pregleda se 10—15 vidnih polja. U ovim vidnim poljima izbroji se ukupna količina ćelija, a zatim broj intenzivno obojenih ćelija, koje se smatraju mrtve, kao i broj slabo obojenih ćelija, na osnovu čega se izračuna procent mrtvih ćelija. Kvasac koji može da se koristi za vrenje, ne smije da ima više od 5% mrtvih ćelija.

Određivanje glikogena. U zdravim i jakim ćelijama kvasca uvijek se nalaži glikogen. Najveća količina nalazi se u kvascu, koji je u fazi intenzivnog vrenja. U ovom periodu količina glikogena u kvascu može dostići do 20% od suhe mase kvasca. Pred kraj vrenja ova se količina smanjuje. Sadržina glikogena se naročito smanjuje pri ispiranju pogonskog kvasca. Po pravilu kvasac koji sadrži malo glikogena slabije vri, pa prema tome i vrenje piva protiče sporije. Pri pravilnom ispiranju kvasca on mora da sadrži najmanje 30% ćelija koje sadrže znatnu količinu glikogena.

Glikogen u kvascu odgređuje se pomoću rastvora joda-rastvora lugola. Za pripremanje rastvora uzima se 1,0 g. joda, 3,0 jodnog kalija i to se rastvara u SO ml. đestilirane vode. Dobijeni rastvor prenosi se u stakleni sud koji je obojen u smeđu boju i u njega se dodaje do 100 ml. destilirane vode. Preparat se priprema ovako:

Crt 103 Preparat kvasca koji je obojen 0,01 /n-ti nastvorom metilenovog plavetnila

1 — mrtve ćelije obojene u intenzivno plavu boju (kod nekih ćelija vidi se odlepljen omotač), 2 — oslabljene ćelije obojene su slabo plavom bojorn, 3 — žive ćelije nisu obojene, 4 — odumrli pupoljak obojen tamno, plavom bojom.

Izostavljeno iz prikaza

Na predmetno staklo stavi se kap suspenzije kvasca, dodaje se kap rastvora Lugola i to se dobro izmješa platinskom iglom. Iza toga mješavina se poklopi staklom i preparat se mikroskopski posmatra sa objektivom 40 i okularom 15. U ćelijama koje sadrže glikogen na lagano žutom polju plazme, zapaziće se obojenje smeđe ili mrko-smeđe boje. U ćelijama koje ne sadrže glikogen, zapaža se samo lagana žuta obojenost plazme. Takva obojenost zavisi od sadržine bjelančevina u plazmi.

Pri mikroskopiranju broji se ukupna količina pregledanih ćelija i onih ćelija koje sadrže glikogen, pa se onda proračuna procenat ćelija koje sadrže glikogen.

Mikroskopsko određivanje strane mikroflore u kvascu

Strana mikroflora kvasca prema morfološkim oznakama može se podjeliti u tri grupe: 1) štapičastih, 2) kokovih i 3) sličnih kvascu.

Štapičastog i kokovnog oblika ćelije lako se razlikuju i određuju pri mikroskopiranju obojenih ili čak i neobojenih preparata kvasca. Međutim ćelije slične kvascu po formi vrlo je teško, a ponekad i nemoguće razlikovati od kulturnog kvasca, pošto je forma i razmjere njenih čestica veoma promjenljiva u zavisnosti od uslova proizvodnje. Bez obzira na to, mikroskopiranje kvasca ostaje kao najbrži i najpraktičniji metod proizvodne kontrole kvasca.

U pogonskom kvascu se uvijek nalaze strane primjese (bjelančevinske), koje mogu imati formu koka, doduše u većini slučajeva raznih razmjera. Kao kriterij za razlikovanje bjelančevitih koje po formi potsjećaju na kokove forme mikroorganizama, je njihova sposobnost za rastvaranje u alkaličnim rastvorima. Međutim, mikroorganizmi u takvim rastvorima se ne rastvaraju i održavaju svoju prirodnu formu pri kratkotrajnom djelovanju ovih preparata.

Pripremanje preparata i procjena rezultata mikroskopiranja

Za mikroskopiranje kvasca u cilju određivanja u njemu stranih mikroorganizama, priprema se preparat na sledeći način:

Kap kvasca, koji se uzima platinskom iglom, izmješa se na predmetnom staklu u kapi 10%-tnog rastvora NaOH. Preparat se pokriva staklom i višak tečnosti se uklanja pomoću filter papira, koji se krajičkom primakne do kraja pokrovnog stakla. Preparat se priprema sa ciljem da u vidnom polju mikroskopa bude oko 100 ćelija kvasca pri objektivu 40 i okularu 15.

Zdrave i jake ćelije kvasca imaju karakteristiku pripadajuću kvascu, formu. njihova je protoplazma tankozrnasta i u većini slučajeva bez vakuola. Slabije čestice imaju protoplazmu srednje zrnastosti i male vakuole. U starim ćelijama je protoplazma grubozrnasta, vakuole su velike i jasno ocrtane.

Forma mrtvih ćelija je nepravilna. Protopiazma je njihova smežurana i djelimično odvojena od omotača.

Postojanje stranih mikroorganizama određuje se u 50 vidnih polja. Stepen infekcije određuje se prema skali Vila.

Količina stranih mikroorganizama u 50 vidnih polja	Stupanj infekcije
1	I — tragovi
3	II — veoma neznatna
6	III — neznatna
8	IV — umjerena
Iznad 8	V — jaka.

Pri procjeni upotrebljivosti pogonskog kvasca stvarni značaj ima utvrđena infekcija sa stranim mikroorganizmima. Ako se u kvascu u 50 vidnih polja ustanovi makar pojedini egzemplari sarcina, onda se računa da je kvasac neupotrebIjiv za dalje korišćenje u proizvodnji.

U kvascu se mogu nalaziti mikroorganizmi (koke, toruli i dr.) koje i pri većoj sadržini ne čine stvarne štete proizvodnji, pa se radi toga kvasac, koji njih sadrži do 6 u 50 vidnih polja, može smatrati upotrebljivim za proizvodnju. Naročito su opasni oni mikroorganizmi u kvascu, koji mogu znatno izmjeniti ukus piva i izazvati porastkiselosti piva za vrijeme vrenja i dozrjevanja. U takve se ubrajaju mlječnokisele bakterije, koje se mogu razvijati pri vrenju piva.

Pri ustanovljenju sumljivih mikroorganizama koje stvaraju kiseline određuje se specijalna analiza kontrolnog vrenja u laboratoriju i do konačnog rezultata ove analize, pogonski kvasac ne pušta se u proizvodnju.

Kontrola dozrjevanja piva

Kontrola pri dozrjevanju piva sastoji se u tome, da se vodi računa o pravilnom regulisanju temperature u težnom podrumu, blagovremenom špuntovanju ležnih tankova i održavanje stalnog pritiska na regulacionom aparatu u tankovima. U vezi sa tim regulacioni pritisak kontroliše se svakodnevno u svakom tanku. Pritisak u buradima i tankovima, koji nemaju aparata za regulisanje pritiska, kontroliše se pomoću prenosnog manometra sa skalom.

Stupanj bistrenja piva u tankovima i zasićenje piva ugljičnom kiselinom određuje se periodički putem uzimanja proba i organoleptičkom procjenom. Bistrenje piva određuje se putem posmatranja piva, koje je nasuto u probnu čašicu, i stavljeno na prolazno svjetlo. Pri takvom pregledu lako se ustanovljava mutnoća i opalescencija piva.

Zasićenje piva ugljičnom kiselinom određuje se po ukusu i njegovoj pjenušavosti, kada se naspe u probnu čašicu.

U slučaju ustanovljenja defekata u dozrjevanju, t.j. slabe zasićenosti ugljičnom kiselinom ili slabog bistrenja, uzima se proba radi laboratorijske analize. Kao pravilo, ovo se obavlja u sredini ili u drugoj trećini roka dozrijevanja piva. Pri analiziranju određuje se količina ekstrakta koji je prevreo za period ovoga odležavanja. Ukoliko se ustanovi da je njegovo vrenje malo i da se u pivu nalazi velika količina neprevrelog šećera, onda se u tank dodaje krajzla sa većom količinom kvasca, koji izaziva intenzivno vrenje.

Proba piva sa slabim bistrenjem podlježe analizi radi ustanovljenja uzroka slabog bistrenja. Radi toga pivo se filtrira preko filtra, ili još bolje preko cenIrifuge u toku 10 min. pri 3000 obrt/min.

Pri takvom centrifugiranju odbacuju se grubo disperzne čestice i kvasac, a bakterije i bjelančevinska mutnoća zaostaju u talogu. Talog se pažljivo dekantira, a ukoliko postoji potreba, i mikroskopski pregleda, U centrifuginoj epruveti razblažuje se talog manjom količinom destilirane vode uz dodatak KOH do koncentracije približno 10% i mikroskopira se. Pri razređivanju rastvaraju se bjelančevinske tvari, a kvasac i drugi mikroorganizmi ostaju nerastvoreni i lako se prepoznaju u mikroskopu sa objektivom 40 i okularom 15.

Ako je talog providan, onda se bez daljega može očekivati da će ovako pivo, bez obzira na slabo vidljivo bistrenje, dobro se bistriti i separirati.

Ako je talog neprovidan, onda je potrebno odrediti čime je izazvana ta neprovidnost: bjelančevinama ili pak bakterijama. Ako je neprovidnost izazvana bjelančevinama, onda pri dodavanju probi do 10% alkalija, proba treba da postane providna, i jače obojena. Takav se defekt može ispraviti putem dodavanja u pivo fermentnih preparata, koji sadrže proteolitičke enzime, ili koagulirajućih sredstava za bistrenje. Ako je pak neprovidnost izazvana ne bjelančevinama, već drugim tvarima, ili bakterijama, onda pri dodavanju alkalija rastvor ostaje mutan. Mikroskopiranje takvog rastvora omogućava utvrđivanje mikroorganizama koji su izazvali zamućenje. Po pravilu zamućenje je uvijek propraćeno povećanjem kiselosti piva.

Kao jedini način ispravljanja ustanovljenog defekta je filtracija piva radi ukianjanja kvasca i pasterizacija filtriranog piva na pločastom pasterizatoru. Ako se nakon toga pivo ne razlikuje od običnog piva po ukusu, onda se ovo može nakon pasterizacije iskoristiti u proizvodnji za mješanje sa drugim pivom, koje ima sniženu kiselost.

Nisu rijetki slučajevi, da je slabo bistrenje piva pri dozrjevanju ovisno od ljepljive, pektinske i hemicelulozne mutnoće. Ljepljiva mutnoća se lako opazi u probi po reakciji sa jodom (rastvor Lugola). Pri dodavanju rastvora Lugola proba daje crvenkastu, smeđu ili plavu obojenost. Pektinove tvari i hemicelulozne komponente ne reagiraju sa jodom.

U slučaju ustanovljenja takve mutnoće u pivu, kao jedina mjera može da posluže za popravljanje takve vrste mutnoće, dodavanje u tank preparata citolitičkih i pektolitičkih preparata na 8 do 10 dana prije točenja piva. Takvi su fermenti u stanju razoriti ove tvari i usloviti kristalnu providnost filtriranog ili separiranog piva. Pošto ovi fermentni preparati sadrže neznatnu mješavinu proteolitičkih i amilolitičkih fermenata, stoga se i ljepljiva mutnoća pri dodavanju ovoga preparata uklanja. Preparat se dodaje u količini do 0,5 g. na 1 dcl. piva.

Prikaz laboratorijskih analiza prije otakanja piva

Objekat kontrole	Pokazatelji kontrole	Vremenska kontrola
Pivo određeno za točenje i punjenje	Analiza piva prema standardnim pokazateljima:	Sve partije piva po vrstama određene za točenje i punjenje.
–	ukus i miris, alkohol, stvarni ekstrakt, sadržaj suvih tvari u sladovini na početku stupnja prevrenja, kiselost, obojenost, sadržaj ugljične kiseline.