Wim Caudron Denderbelle

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Wim Caudron Denderbelle"

Janne van Beek
9 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Wim Caudron Denderbelle 1

2 Van gerst tot bier Een biotechnologisch hoogstandje dat Vlaanderen wereldfaam verschaft. 2

3 Wijnproductie versus bierproductie Wijnproductie Fruitsappen glucose vergistbare suikers N-componenten Vergisting gisttoevoeging Wijn 3

4 Bierproductie Granen Zetmeel en eiwitten Mouten kieming Enzymproductie in de granen Enzymactiviteit Vergistbare suikers N-componenten gist Bier 4

5 Grondstoffen voor de bierbereiding MOUT (extractbron) BROUW- WATER HOP GIST (facultatief) 5

6 Keuzemogelijkheden van de grondstoffen een variatie aan eindprodukten 6

7 BROUWWATER voor 1 liter bier is 7 liter water nodig vroeger was watercorrectie onmogelijk de brouwmethode moest aangepast worden aan het beschikbare water het brouwwater bepaalde het biertype - Munchenertype - Dortmunter - Oudenaards - Pilzen - Pale Ale (Burton on Trend) - Wiener nu kan het brouwwater op maat bereid worden 7

brouwwater bepaalde het biertype - Munchenertype - Dortmunter - Oudenaards -

8 HOP Klimplant die familie is van hennep tweehuizige plant hopbel = vrouwelijke bloemtros toevoegingsvormen - bellen - pellets - extract - geïsomeriseerd extract 8

9 GIST moet maltose kunnen vergisten vergisting kan gebeuren met - lage gist - hoge gist - gemengd - spontaan Dit vormt de basis voor onze rijke biercultuur. 9

10 MOUT = extractbron Om alcohol en CO 2 te vormen, moet gist beschikken over 1. een energiebron : suiker (vergistbaar) 2. een stikstofbron voor groei en vermenigvuldiging : aminozuren peptiden Beide zijn aanwezig in een aangepaste verhouding in de meeste graansoorten. Gerst wordt het meest gebruikt. 10

een stikstofbron voor groei en vermenigvuldiging : aminozuren peptiden

11 Waarom gerst als grondstof? levert een enzymrijk mout structuur van het kaf is ideaal voor wortfiltratie optimale zetmeel / eiwit verhouding levert aangename smaakprofielen 11

12 Schematische voorstelling van een gerstkorrel aleuronlaag endosperm (meellichaam) schildje kiem (embryo) kaf korreleinde korrelbasis 12

13 Noodzaak van moutbereiding Het zetmeel en de eiwitten in granen zijn niet opneembaar. Zij moeten eerst gehydrolyseerd (= afgebroken) worden. Voor die afbraak zijn enzymen nodig. Bij kieming worden in de korrel de nodige enzymen gevormd om die reservestoffen (zetmeel en eiwitten) af te breken en weer op te bouwen tot wortel, stengel en bladmateriaal. * 13

14 Stadia in de moutproductie Weken - Kiemen - Eesten weken * korrels snel van 15% tot 45% vocht brengen zodat hormoontransport in de korrel mogelijk wordt * weekduur : ± 2 dagen kiemen * ontwikkelen embryo * produceren enzymen * bereikbaar maken van reservemateriaal voor enzymen * kiemduur : 4 à 5 dagen 14

* weekduur : ± 2 dagen kiemen * ontwikkelen embryo * produceren enzymen *

15 Schematische voorstelling van enkele processen tijdens een kieming aleuronlaag 15

16 Stadia in de moutproductie Weken - Kiemen - Eesten eesten * enzymproductie stopzetten * mout bewaarbaar maken * aroma- en kleurcomponenten vormen * duur : ± 1 dag ontkeesten of ontkiemen * verwijderen van gedroogde wortelkiemen 16

aroma- en kleurcomponenten vormen * duur : ± 1 dag

17 Stadia in de moutproductie einde weken begin kiemen einde kiemen 17

18 Enkele mouttypes pilsmout caramelmout geroosterd mout 18

19 BROUWEN = de enzymatische extractie van mout voor het verkrijgen van een gedeeltelijk vergistbare oplossing Stap 1 Stap 2 Stap 3 Stap 4 Stap 5 Malen van mout (= schroten) Kaf onbeschadigd, meelkern fijn Enzymatische afbraak Hydrolyse en oplossen van mout Filtratie Verwijdering van de niet opgeloste stoffen Koken van de wort Stabilisatie en aromatisatie van de wort Klaring van de wort Verwijdering van de hopresten en eiwitneerslag Stap 6 Koeling tot de ingistingstemperatuur en beluchting 19

van mout Filtratie Verwijdering van de niet opgeloste stoffen Koken van de wort Stabilisatie en aromatisatie van de wort

20 Schematische voorstelling van de bierproduktie Brouwwater Molen Draf Maischketel Filtreerkuip Hopping Warmtewisselaar Whirlpool Kookketel 20

21 Schematische voorstelling van de bierproduktie (vervolg) Whirlpool Toevoeging van de gist Warmtewisselaar Fermentatie tank Lager tank Bier Filter 21

22 BROUWEN = de enzymatische extractie van mout voor het verkrijgen van een gedeeltelijk vergistbare oplossing Stap 1 Stap 2 Stap 3 Stap 4 Stap 5 Malen van mout (= schroten) Kaf onbeschadigd, meelkern fijn Enzymatische afbraak Hydrolyse en oplossen van mout Filtratie Verwijdering van de niet opgeloste stoffen Koken van de wort Stabilisatie en aromatisatie van de wort Klaring van de wort Verwijdering van de hopresten en eiwitneerslag Stap 6 Koeling tot de ingistingstemperatuur en beluchting 22

23 Interactie enzym / substraat bepalend voor de effektiviteit van de enzymkatalyse a substraat + c b enzym a c b ES complex 23

24 a- en b-amylase inwerking op amylose met vorming van maltose en malto-oligosacchariden a-amylase reducerend einde b-amylase reducerend einde 24

25 b-amylase inwerking op amylopectine met vorming van maltose en hoogmoleculaire dextrinen reducerend einde b-amylase 25

26 a-amylase inwerking op amylopectine met vorming van dextrinen reducerend einde a-amylase 26

27 Proteasen betrokken bij de hydrolyse van proteïnen ENDOPEPTIDASE EXOPEPTIDASE (CARBOXY- PEPTIDASE) gly his asp glu leu ala glu met tyr leu val tyr cys phe gly S gly phe lys asn thr met glu phe gly S cys leu val tyr leu val tyr asp his glumetala tyr met glu phe val leu tyr met glu ala leu gly C O OH carboxyl-end C-terminal A.A. H H N amino-end N-terminal A.A. lys valphe EXOPEPTIDASE (AMINO- PEPTIDASE) 27

28 Relatie tussen enzymactiviteit en temperatuur 100 Enzymactiviteit (%) T emperatuur ( C) 28

29 Een voorbeeld van een maïschprocedure : infusiebrouwen T ( C) C 73 C 78 C C 52 C tijd (min) 29

30 BROUWEN = de enzymatische extractie van mout voor het verkrijgen van een gedeeltelijk vergistbare oplossing Stap 1 Stap 2 Stap 3 Stap 4 Stap 5 Malen van mout (= schroten) Kaf onbeschadigd, meelkern fijn Enzymatische afbraak Hydrolyse en oplossen van mout Filtratie Verwijdering van de niet opgeloste stoffen Koken van de wort Stabilisatie en aromatisatie van de wort Klaring van de wort Verwijdering van de hopresten en eiwitneerslag Stap 6 Koeling tot de ingistingstemperatuur en beluchting 30

31 Brouwtechnisch belangrijke hopcomponenten worden vooral aangetroffen in de lupulinekorrels verlies aan lupuline = verlies aan brouwwaarde De belangrijkste componenten zijn : de hopharsen de essentiële oliën de polyfenolen 31

32 Rol van de a-zuren in de bierbereiding OH R HO HO O zijn de belangrijkste grondstof voor de fijne bitterheid hebben maar gering bitterend vermogen worden door koking omgezet tot iso-a-zuren. Ze maken 90 % uit van het bitter karakter van bier 32

33 OMZETTING VAN a-zuren NAAR ISO-a-ZUREN OH O H O O H O O HO 6 1 O OH R HO O 5 4 OH R + O HO 5 4 OH R a-zuur trans-iso-a-zuur cis-iso-a-zuur R CH(CH 3 ) 2 cohumulon trans-isocohumulon cis-isocohumulon CH 2 CH(CH 3 ) 2 humulon trans-isohumulon cis-isohumulon CH(CH 3 )C 2 H 5 adhumulon trans-isoadhumulon cis-isoadhumulon 33

34 Enkele componenten van hopolie myrceen b-caryofylleen a-humuleen OH OH O O O OH linalool geraniol (2-methylpropyl)isobutyraat 2-methylboterzuur O S O humuleen-1,2-epoxide humuladiënon 1,2-epithiohumuleen 34

35 primaire omzetting bij de gisting C 6 H 12 O 6 glucose gist 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 35

36 Metabole bijproducten van het suiker- en aminozuur metabolisme - organische zuren - diacetyl en 2,3-pentaandion - hogere alcoholen - aldehyden en ketonen - esters - zwavelverbindingen 36

37 Concentratieverloop van enkele metabole bijproducten van het suiker- en aminozuur metabolisme Aldehyden in mg/l Diacetyl in mg/l Hogere alcoholen in mg/l Esters in mg/l Gisting en lagering (dagen) 37

38 Vorming en reductie van vicinale diketonen tijdens fermentatie en lagering Threonine Threonine a-ketobutyraat Pyruvaat a-acetohydroxybutyraat a-acetolactaat a-acetohydroxybutyraat a-acetolactaat oxidatieve decarboxylatie = beperkende stap CO 2 ISOLEUCINE VALINE CO 2 2,3 - PENTAANDION DIACETYL Acetylethylcarbinol Acetoïne 2,3 - PENTAANDIOL 2,3 - BUTAANDIOL 38

39 Vergistbaar suiker Glycerol Ethanol Glucose-6-fosfaat CO 2 Triose fosfaten Vorming van organische zuren tijdens de fermentatie Pyruvaat Lactaat CO 2 CO 2 Acetyl CoA Oxaloacetaat Citraat Acetaat Malaat Fumaraat Succinaat a-hydroxy glutaraat a-ketoglutaraat Gistcelmembraan Glutamaat 39

40 De vorming van hogere alcoholen : algemeen schema carbohydraat metabolisme glutamaat a-keto glutaraat O R C COOH X transaminase NH 2 R C COOH CO 2 specifiek decarboxylase H O R C H NADH (H + ) NAD + aminozuur metabolisme Feed-back controle alcohol dehydrogenase R CH 2 OH 40

41 Gist-aroma profiel van bier afhankelijk van : wortsamenstelling giststam gistingsparameters (druk, temperatuur) 41

42 Sensorische evaluatie van bier kijken: ruiken: proeven: schuim - kleur geur smaak en aroma mondgevoel nasmaak 42

43 Schematische voorstelling van de receptor-sites en van de begrippen geur en aroma 43

44 De verschillende zones op de tong die gevoelig zijn voor zoute, zure en bittere smaak Ongevoelig voor zoute smaak Bijzonder gevoelig voor zoute smaak Ongevoelig voor zoete smaak Bijzonder gevoelig voor zoete smaak Bijzonder gevoelig voor bittere smaak Ongevoelig voor bittere smaak Bijzonder gevoelig voor zure smaak Ongevoelig voor zure smaak 44

45 Bedankt allemaal voor jullie aandacht en aanwezigheid Deze presentatie kan aangevraagd worden bij prof. dr. Guido Aerts. (U krijgt dan per kerende mail een PowerPoint-versie van deze voorstelling.) 45

Vergelijkbare documenten

Invloed maisch temperatuur en ph op :

Invloed maisch temperatuur en ph op : Afbraak zetmeel «Body» van bier ( niet-vergistbare dextrines + peptiden ) Vergistinggraad (werkelijk en schijnbaar) Standaard referenties Brouwerij Ludwig Narziss