v posledních několika desetiletích se optimalizace procesů a zvýšená efektivita staly prioritami mnoha pivovarských společností po celém světě. Vysoká gravitace pivovarnictví je jednou z metod k dosažení těchto cílů.
výrobní sektor je stále hledá způsoby, jak snížit kapitálové výdaje, jejich pracovních sil, doplňují, utility a ostatní provozní náklady, zatímco ve stejné době, zajistit, aby kvalita produktu zůstává trvale vysoká. Pivovarský průmysl není výjimkou z tohoto trendu a jedním z postupů používaných k dosažení těchto cílů je pivovarnictví s vysokou gravitací. Kromě toho se další pivovarnické iniciativy v této oblasti (známé také jako intenzifikace procesů) zaměřily na:
- Zvýšená míra fermentace a konečný útlum
- Vysoká kvalita droždí životaschopnost a vitalitu
- Snížila výrobní časy, včetně nových kvasinkových kmenů
- Více efektivní pivo stabilizace a filtrace
- Vylepšená kvalita piva a stabilitu
High gravity brewing byl postupně zaveden do pivovarů po celém světě za posledních 40 let nebo tak. To je postup, který zaměstnává tečkovanou (nekvašené pivo) na vyšší než normální koncentrace, a proto vyžaduje ředění s speciálně upravené vody (většinou odkysličenou) v pozdější fázi procesu, požadovanou hmotnost nebo obsah alkoholu. Snížením množství vody spotřebované ve Varně lze uspokojit zvýšené výrobní požadavky bez rozšíření stávajících pivovarských, fermentačních a skladovacích zařízení. Zpracování menší objem mladiny a piva, při zachování konstantní kapalina výstup, také výsledky ve zvýšení účinnosti využití energie, práce, úklid a odpadní vody costs1. Pivovarský průmysl využívá řadu jedinečných způsobů měření koncentrace mladiny. Jedním z takových měření je °Plato. Jedná se o míru obsahu cukru v roztoku odvozeném od jeho hustoty. Metoda je založena na procentuální hmotnosti sacharózy v roztoku o teplotě 20°C. Například 12° Plato znamená, že pokud by veškerý cukr v tomto roztoku byl sacharózou, obsahoval by 12% celkové hmotnosti tohoto roztoku. High gravity brewing začala v USA v roce 1960. To pak se rozšířil po celé Severní Americe, Austrálii a Jižní Africe. Daňové a regulační obtíže bránily jeho provádění v řadě evropských zemí (například v Německu a Velké Británii). Problémy s regulací však byly do značné míry překonány a pivovarnictví s vysokou gravitací lze nyní implementovat po celém světě.
výhody
kromě výše popsaných výhod nabízí high gravity brewing také velkou flexibilitu v typu piva, které lze nabídnout k prodeji. Z jednoho „zásobu“ high gravity beer pivovar může vyrábět několik různých produktů s rozdílnými původní výtažků a alkoholu v krvi (například, světlo a vysoké/nízké, alkohol, pivo), aniž je třeba zachovat samostatný soupis pro každé pivo typu. Navíc, s příchodem chmelové extrakty vyráběné buď s oxidu uhličitého nebo etanolu jako rozpouštědla, sladové výtažky, sirupy a přírodní barviva, materiály, potenciální rozsah obchodovatelných typy výrobků je dále expanded2.
nevýhody
proces vaření s vysokou gravitací má také řadu nevýhod. Účinnost materiálu varny (účinnost extrakce rozpustného materiálu ze sladu a jiných obilovin používaných v procesu) je snížena v důsledku koncentrovanější kaše. Také, tam je snížena využití chmele v mladině konvice vařit; konečné ředí pivo vykazuje sníženou stabilitu pěny a pivní chuť variace byly také encountered3. Droždí výkonnost, způsobeno do značné míry na více koncentrované mladiny a zvýšení výroby etanolu, může být nepříznivě ovlivněna high gravity worts a, jak bude popsáno později, to může přispět k řadě aspektů stabilitu piva.
morfologie kvasinek
byly pozorovány změny intracelulární morfologie kvasinek, zejména s ohledem na vakuolu kvasinkových buněk. Vakuola je oválné tělo v buňce, které existuje jako jediná organela nebo jako několik odlišných složek. To je obvykle jedna třetina šířky buňky. Působí jako rezervoár pro skladování živin a specifických enzymů a jeho objem se mění s růstovou fází a podmínkami prostředí. Studie s oběma pivo a ležák kvasinkových kmenů pozorovali rozšíření vakuola, když kultur jsou kvasí vysoké gravitace tečkovaná (20° Plato), když ve srovnání s nižší gravitací wort (12° Plato) (obrázky 1 a 2). Předpokládá se, že zvětšení vakuoly je reakcí na osmotický stres působený na buňky vysokou gravitací mladiny.
ředicí voda
rekonstituce mladiny s vysokou gravitací nebo fermentované mladiny vodou (proces známý také jako ředění nebo řezání) se může objevit téměř v jakémkoli stadiu během procesu vaření. Čím později dojde k přidání vody, tím větší je zvýšení kapacity vaření. Kvalita použité ředicí vody je kritická a závisí na místě přidání. Čím později v procesu dojde, tím větší je požadavek na kvalitu. Pokud například dojde ke zředění ke konci primární fermentace, musí být voda filtrována uhlíkem se správným pH a musí být mikrobiologicky zdravá. Pokud však dojde k ředění co nejpozději v procesu (ve fázi filtrace), je třeba věnovat největší pozornost. Voda musí mít podobnou kvalitu a chemické složení jako voda používaná pro vaření. To musí být sterilní, koncentrace rozpuštěného kyslíku menší než 50ppb, teplota 1°C a být sycené CO2, obsah piva. Důvodem nízké koncentrace rozpuštěného kyslíku v ředicí vodě je to, že balené pivo je na rozdíl od většiny alkoholických nápojů nestabilní. Jedním z hlavních faktorů přispívajících k této nestabilitě je oxygen2.
stabilita piva
stabilita piva (nebo nestabilita) může být zvažována v šesti kategoriích: fyzikální (koloidní), chuť, pěna, světlo, biologické a tryskající. První tři kategorie byly zapojeny do kvality piva v důsledku postupů vaření s vysokou gravitací. Ukázalo se, že vařená piva s vysokou gravitací jsou fyzicky stabilnější ve srovnání s jejich protějšky s nižší gravitací (Tabulka 1). Neoficiální důkazy by naznačovaly, že vařená piva s vysokou gravitací mají také lepší stabilitu chuti. Nicméně, piva vaří na vyšší gravities chudší hlavy (pěna) stabilitě (Tabulka 1 – nibem měří pěny kolaps rychlost, čím nižší číslo, tím horší stabilitu pěny)4. V pivu je řada sloučenin pozitivních na pěnu. Patří sem polypeptidy, iso-alfa kyseliny, melanoidiny a kovové ionty. Polypeptidy hrají důležitou roli při tvorbě a stabilitě pivní pěny. Bylo přijato, že polypeptidy největšího hydrofobního charakteru (ty, které „nemají rádi“ vodu) produkují nejstabilnější pěnu. Je to vlastnost polypeptidové hydrofobnosti, spíše než velikost, která je nejdůležitější při výrobě stabilní pivní pěny. Úroveň hydrofobní polypeptidy mohou být stanovena využívající chromatografické techniques5 a bylo zjištěno, že v celém procesu vaření piva je mnohem větší ztráta těchto polypeptidů během high gravity brewing proces ve srovnání s nižší gravitací pivovarnické postupy (Obrázek 3). Když high gravity beer byl zředěn na koncentraci alkoholu ekvivalentní k nízké gravitaci pivo, to obsahovalo úrovni hydrofobních polypeptidů méně než 50% nízké gravitaci vaří beer4. Na obrázku 3 je vidět, že fermentace je klíčovým stupněm, kdy se během procesu vaření ztrácejí hydrofobní polypeptidy. Tuto ztrátu tvoří dva hlavní faktory. První, předčasné pěnění (zejména v cylindro-kónické nádoby) je známo, že je odpovědný za ztrátu velkého množství pěny účinných látek a tento problém se zhoršuje v průběhu kvašení high gravity worts. Za druhé, kvasinky vylučují proteolytické enzymy do kvasící mladiny a tyto enzymy mají negativní vliv na stabilitu pěny hotového piva, přes polypeptid hydrolýzou během fermentace a skladování. Tato sekrece proteináz se zvyšuje, když jsou na kvasinkové kultury uvaleny stresové podmínky, jako je mladina s vysokou gravitací (obrázek 4)6.
chuť piva
Další nevýhodou vysoce gravitačního vaření piva je to, že po naředění pivo nevykazuje stejný profil těkavých sloučenin jako u piva vyrobeného za použití normální gravitační mladiny. Po zředění na ekvivalentní koncentraci ethanolu obsahuje pivo vyrobené z mladiny s vysokou gravitací často zvýšené hladiny esterů (Tabulka 2). Bylo prokázáno, že řada faktorů ovlivňuje produkci esterů během fermentace mladiny. Například, kvasnic kmene a typu (pivo nebo ležák), teplotu a tlak, pitching rychlost, mladina trub úrovně, koncentrace rozpuštěného kyslíku na začátku kvašení, dusík, oxid uhličitý, mastné kyseliny, aminokyseliny obsah a některé kovové ionty jsou známo, že ovlivňují úroveň estery (a další těkavé látky) produkované během kvašení. Kromě toho fermentované mladinové cukry ovlivní profily esterů piva. Metabolismus produkované maltózy výrazně snižuje hladiny takových esterů, jako je ethylacetát a isoamylacetát, než když byla fermentována glukóza. Mladina byla vyrobena v pilotním pivovaru Heriot-Watt 2hL. Byly připraveny přídavné mladiny (vysoká a nízká hmotnost), kde se sirupy (obsahující vysoké a nižší koncentrace maltózy) přidávaly přímo do konvice. Relativní hladiny glukózy/fruktózy a maltózy/maltotriózy ve sladinách jsou znázorněny na obrázku 5. Fermentace byly prováděny a vzorky byly odebírány denně, dokud nebyly zkoušené mladiny oslabeny. Hladina produkovaných esterů byla podstatně nižší u mladiny s vysokou gravitací obsahující zvýšené hladiny maltózy (obrázek 6 – pouze ethylacetát je znázorněn)8. Tyto výsledky ukazují, že použití vysoké maltózového sirupu poskytuje sládek flexibilitu operačního jeho/její pivovaru pod vysokým gravitace výrobních podmínek s cílem vyrábět pivo s chutí, zápas se pivo vyrábí s nižšími hmotnostmi.
závěr
High gravity brewing není obtížná technika vaření, ale s kvasinkami se musí zacházet opatrně, protože se očekává, že budou fungovat ve více stresujícím prostředí. Ačkoli tam jsou negativy (účinky na některé aspekty stabilitu piva, chuť zápas, hop využití, apod.), pozitivní, jsou výraznější (zvýšená vaření kapacitu, snížit náklady, více alkoholu za jednotku zkvasitelného extraktu, lepší fyzické a chuť stabilitu).
Děkujeme
Vděčnost je vzhledem k Mezinárodní Centrum pro Pivovarnické a Lihovarnické, Suntory Omezené, Skotský Odvahu Vaření Omezené, Kukuřice Products Corporation a Heineken International o finanční pomoc na podporu různých aspektů výzkumu jsou hlášeny v této knize. 
- Stewart, g. G. (1999): High gravity brewing. Brewers ‚ Guardian, 128, 31-37.
- Murray, C. R., Stewart, G. G. (1991): experimenty s vysokou gravitací pivovarnictví. Birra Maltová 44, 52-64.
- Pratt-Marshall, P. C., Brey, s. e. de Costa, S. D., Bryce, J. H., Stewart, g. G. (2002): High gravity brewing – induktor droždí stresu. Brewers ‚ Guardian, 130, 22-26.
- Cooper, D. J. Stewart, g. G., Bryce, J. H. (1998): Některé důvody, proč high gravity brewing má negativní vliv na zadržení hlavy. J. Inst. Pivovar, 104, 283-288.
- Bamforth, C. w. (1985): pěnivé vlastnosti piva. J. Inst. Pivovar, 91, 370-383.
- Brey, s. e., Bryce, J. H., Stewart, g. G. (2002): ztráta hydrofobních polypeptidů v průběhu kvašení a klimatizace high gravity na nízké gravitaci vaří pivo. J. Inst. Pivovar, 108, 424-433.
- Stewart, G.G., Borthwick, R., Bryce, J. H., Cooper, D., Cunningham, s., Hart, C., Rees, e. (1999): nedávný vývoj v pivovarnictví s vysokou gravitací. Technologie. Litr. Master Brewers Doc. z Ameriky, 34, 264-270.
- Younis, O. S., Stewart, g. G. (1999): Vliv sladiny, velmi-high-gravitace sladiny a velmi-high-gravitace doplněk mladiny na těkavé výroby v Saccharomyces cerevisiae. J. Amere. SOC. pivovarských chemiků, 57, 38-45.