Presentatie van gerst tot bier pps

6,200 views
5,377 views

Published on

Published in: Education
2 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
6,200
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
37
Actions
Shares
0
Downloads
137
Comments
2
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Presentatie van gerst tot bier pps

  1. 1. “ Van gerst tot bier” Een biotechnologisch hoogstandje dat Vlaanderen wereldfaam verschaft. prof. dr. Guido Aerts
  2. 2. Wijnproductie versus bierproductie Wijnproductie Fruitsappen glucose vergistbare suikers N-componenten Wijn Vergisting gisttoevoeging
  3. 3. Bierproductie Granen Zetmeel en eiwitten Enzymproductie in de granen Enzymactiviteit Mouten kieming Vergistbare suikers N-componenten Bier brouwen brouwen gist
  4. 4. Grondstoffen voor de bierbereiding BROUW-WATER MOUT (extractbron) HOP GIST (facultatief)
  5. 5. Keuzemogelijkheden van de grondstoffen een variatie aan eindprodukten
  6. 6. <ul><li>voor 1 liter bier is  7 liter water nodig </li></ul><ul><li>vroeger was watercorrectie onmogelijk </li></ul><ul><li>de brouwmethode moest aangepast worden </li></ul><ul><li>aan het beschikbare water </li></ul><ul><li>het brouwwater bepaalde het biertype </li></ul><ul><li>- Munchenertype </li></ul><ul><li>- Dortmunter </li></ul><ul><li>- Oudenaards </li></ul><ul><li>- Pilzen </li></ul><ul><li>- Pale Ale (Burton on Trend) </li></ul><ul><li>- Wiener </li></ul><ul><li>nu kan het brouwwater op maat bereid </li></ul><ul><li>worden </li></ul>BROUWWATER
  7. 7. HOP <ul><li>Klimplant die familie is van hennep </li></ul><ul><li>tweehuizige plant </li></ul><ul><li>hopbel = vrouwelijke bloemtros </li></ul><ul><li>toevoegingsvormen - bellen </li></ul><ul><li>- pellets </li></ul><ul><li>- extract </li></ul><ul><li>- geïsomeriseerd extract </li></ul>
  8. 8. GIST <ul><li>moet maltose kunnen vergisten </li></ul><ul><li>vergisting kan gebeuren met - lage gist </li></ul><ul><li>- hoge gist </li></ul><ul><li>- gemengd </li></ul><ul><li>- spontaan </li></ul>Dit vormt de basis voor onze rijke biercultuur.
  9. 9. MOUT = extractbron Om alcohol en CO 2 te vormen, moet gist beschikken over <ul><li>een energiebron : suiker (vergistbaar) </li></ul><ul><li>een stikstofbron voor groei en vermenigvuldiging : </li></ul><ul><li>aminozuren </li></ul><ul><li>peptiden </li></ul>Beide zijn aanwezig in een aangepaste verhouding in de meeste graansoorten. Gerst wordt het meest gebruikt.
  10. 10. Waarom gerst als grondstof ? <ul><li>levert een enzymrijk mout </li></ul><ul><li>structuur van het kaf is ideaal voor wortfiltratie </li></ul><ul><li>optimale zetmeel / eiwit verhouding </li></ul><ul><li>levert aangename smaakprofielen </li></ul>
  11. 11.   Schematische voorstelling van een gerstkorrel aleuronlaag endosperm (meellichaam) schildje kiem (embryo) kaf korreleinde korrelbasis
  12. 12. 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. 13. Stadia in de moutproductie Weken - Kiemen - Eesten <ul><li>weken </li></ul><ul><li>* korrels snel van 15% tot 45% vocht brengen </li></ul><ul><li> zodat hormoontransport in de korrel mogelijk wordt </li></ul><ul><li>* weekduur : ± 2 dagen </li></ul><ul><li>kiemen </li></ul><ul><li>* ontwikkelen embryo </li></ul><ul><li>* produceren enzymen </li></ul><ul><li>* bereikbaar maken van reservemateriaal voor enzymen </li></ul><ul><li>* kiemduur : 4 à 5 dagen </li></ul>
  14. 14. Schematische voorstelling van enkele processen tijdens een kieming aleuronlaag
  15. 15. Stadia in de moutproductie Weken - Kiemen - Eesten <ul><li>eesten </li></ul><ul><li>* enzymproductie stopzetten </li></ul><ul><li>* mout bewaarbaar maken </li></ul><ul><li>* aroma- en kleurcomponenten vormen </li></ul><ul><li>* duur : ± 1 dag </li></ul><ul><li>ontkeesten of ontkiemen </li></ul><ul><li>* verwijderen van gedroogde wortelkiemen </li></ul>
  16. 16. Stadia in de moutproductie einde weken begin kiemen einde kiemen
  17. 17. Enkele mouttypes pilsmout caramelmout geroosterd mout
  18. 18. BROUWEN = de enzymatische extractie van mout voor het verkrijgen van een gedeeltelijk vergistbare oplossing Stap 1 Malen van mout (= schroten) Kaf onbeschadigd, meelkern fijn Stap 2 Enzymatische afbraak Hydrolyse en oplossen van mout Stap 3 Filtratie Verwijdering van de niet opgeloste stoffen Stap 4 Koken van de wort Stabilisatie en aromatisatie van de wort Stap 5 Klaring van de wort Verwijdering van de hopresten en eiwitneerslag Stap 6 Koeling tot de ingistingstemperatuur en beluchting
  19. 19. Schematische voorstelling van de bierproduktie Brouwwater Molen Draf Hopping Maischketel Whirlpool Kookketel Filtreerkuip Warmtewisselaar
  20. 20. Filter Fermentatie tank Lager tank Whirlpool Toevoeging van de gist Schematische voorstelling van de bierproduktie (vervolg) Bier Warmtewisselaar
  21. 21. BROUWEN = de enzymatische extractie van mout voor het verkrijgen van een gedeeltelijk vergistbare oplossing Stap 1 Malen van mout (= schroten) Kaf onbeschadigd, meelkern fijn Stap 2 Enzymatische afbraak Hydrolyse en oplossen van mout Stap 3 Filtratie Verwijdering van de niet opgeloste stoffen Stap 4 Koken van de wort Stabilisatie en aromatisatie van de wort Stap 5 Klaring van de wort Verwijdering van de hopresten en eiwitneerslag Stap 6 Koeling tot de ingistingstemperatuur en beluchting
  22. 22. Interactie enzym / substraat bepalend voor de effektiviteit van de enzymkatalyse substraat enzym a b c + ES complex a b c
  23. 23.    - en  -amylase inwerking op amylose met vorming van maltose en malto-oligosacchariden  -amylase  -amylase reducerend einde reducerend einde
  24. 24.   -amylase inwerking op amylopectine met vorming van maltose en hoog-moleculaire dextrinen reducerend einde  -amylase
  25. 25.  -amylase inwerking op amylopectine met vorming van dextrinen reducerend einde  -amylase 
  26. 26. Proteasen betrokken bij de hydrolyse van proteïnen cys cys lys val phe gly leu ala glu met tyr S S leu val tyr phe gly glu met thr asn lys phe gly glu asp his gly leu ala glu met tyr leu val tyr phe gly glu met tyr leu val tyr asp his glu met ala phe val leu C OH O EXOPEPTIDASE (CARBOXY-PEPTIDASE) EXOPEPTIDASE (AMINO-PEPTIDASE) N H H ENDOPEPTIDASE carboxyl-end C-terminal A.A. amino-end N-terminal A.A.
  27. 27. Relatie tussen enzymactiviteit en temperatuur
  28. 28. Een voorbeeld van een maïschprocedure : infusiebrouwen
  29. 29. BROUWEN = de enzymatische extractie van mout voor het verkrijgen van een gedeeltelijk vergistbare oplossing Stap 1 Malen van mout (= schroten) Kaf onbeschadigd, meelkern fijn Stap 2 Enzymatische afbraak Hydrolyse en oplossen van mout Stap 3 Filtratie Verwijdering van de niet opgeloste stoffen Stap 4 Koken van de wort Stabilisatie en aromatisatie van de wort Stap 5 Klaring van de wort Verwijdering van de hopresten en eiwitneerslag Stap 6 Koeling tot de ingistingstemperatuur en beluchting
  30. 30. Brouwtechnisch belangrijke hopcomponenten worden vooral aangetroffen in de lupulinekorrels verlies aan lupuline = verlies aan brouwwaarde De belangrijkste componenten zijn : <ul><li>de hopharsen </li></ul><ul><li>de essentiële oliën </li></ul><ul><li>de polyfenolen </li></ul>
  31. 31. Rol van de  -zuren in de bierbereiding <ul><li>zijn de belangrijkste grondstof voor de fijne bitterheid </li></ul><ul><li>hebben maar gering bitterend vermogen </li></ul><ul><li>worden door koking omgezet tot iso-  -zuren. </li></ul><ul><li>Ze maken 90 % uit van het bitter karakter van bier </li></ul>
  32. 32. OMZETTING VAN  -ZUREN NAAR ISO-  -ZUREN  -zuur trans-iso-  -zuur cis-iso-  -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. 33. myrceen  -caryofylleen  humuleen linalool geraniol (2-methylpropyl)isobutyraat 2-methylboterzuur humuleen-1,2-epoxide humuladiënon 1,2-epithiohumuleen Enkele componenten van hopolie
  34. 34. primaire omzetting bij de gisting C 6 H 12 O 6 glucose gist 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2
  35. 35. Metabole bijproducten van het suiker- en aminozuur metabolisme - organische zuren - diacetyl en 2,3-pentaandion - hogere alcoholen - aldehyden en ketonen - esters - zwavelverbindingen
  36. 36. Concentratieverloop van enkele metabole bijproducten van het suiker- en aminozuur metabolisme Gisting en lagering (dagen) Aldehyden in mg/l Diacetyl in mg/l Hogere alcoholen in mg/l Esters in mg/l
  37. 37. Threonine Threonine  -ketobutyraat  -acetohydroxybutyraat CO 2 2,3 - PENTAANDION ISOLEUCINE Acetylethylcarbinol 2,3 - PENTAANDIOL Pyruvaat  -acetolactaat  -acetolactaat CO 2 DIACETYL Acetoïne 2,3 - BUTAANDIOL VALINE oxidatieve decarboxylatie = beperkende stap Vorming en reductie van vicinale diketonen tijdens fermentatie en lagering  -acetohydroxybutyraat
  38. 38. Vorming van organische zuren tijdens de fermentatie Oxaloacetaat Pyruvaat Triose fosfaten Glucose-6-fosfaat Vergistbaar suiker Glycerol Ethanol Lactaat CO 2 CO 2 Malaat Fumaraat Succinaat Acetaat Acetyl CoA Citraat  -Keto- glutaraat  -Hydroxy glutaraat Glutamaat CO 2 Gistcel-membraan
  39. 39. carbohydraat metabolisme CO 2 specifiek decarboxylase alcohol dehydrogenase NAD + NADH (H + ) X glutamaat  -keto glutaraat trans- aminase Feed-back controle De vorming van hogere alcoholen : algemeen schema aminozuur metabolisme
  40. 40. Gist-aroma profiel van bier afhankelijk van : <ul><li>wortsamenstelling </li></ul><ul><li>giststam </li></ul><ul><li>gistingsparameters (druk, temperatuur) </li></ul><ul><li>… </li></ul>
  41. 41. Sensorische evaluatie van bier kijken : schuim - kleur   ruiken : geur   proeven : smaak en aroma mondgevoel nasmaak
  42. 42. Schematische voorstelling van de receptor-sites en van de begrippen geur en aroma
  43. 43. De verschillende zones op de tong die gevoelig zijn voor zoute, zure en bittere smaak Ongevoelig voor zoete smaak Bijzonder gevoelig voor zoete smaak Bijzonder gevoelig voor zure smaak Ongevoelig voor zure smaak Ongevoelig voor zoute smaak Bijzonder gevoelig voor zoute smaak Bijzonder gevoelig voor bittere smaak Ongevoelig voor bittere smaak
  44. 44.     Deze presentatie kan aangevraagd worden bij prof. dr.  Guido Aerts .                 (U krijgt dan per kerende mail een powerpoint-versie van deze voorstelling.)

×