MALT VE BİRA TEKNOLOJİSİ Bira; malttan yapılan ve şerbetçi otuyla muamele edilmiş CO2 ve alkol içeren bir içkidir.

... konulu sunumlar: "MALT VE BİRA TEKNOLOJİSİ Bira; malttan yapılan ve şerbetçi otuyla muamele edilmiş CO2 ve alkol içeren bir içkidir."— Sunum transkripti:

1 MALT VE BİRA TEKNOLOJİSİ Bira; malttan yapılan ve şerbetçi otuyla muamele edilmiş CO2 ve alkol içeren bir içkidir.

2 Biranın daha geniş bir tarifi ; Arpanın çimlendirilip kurutulması ile elde edilen maltın, su ile belirli şartlar altında mayşelenmesi ve şıranın şerbetçi otu ile kaynatılmasından sonra alkol fermantasyonuna terk edilmesiyle elde edilen alkol ve CO2 içeren bir içkidir

3 Bira imalinde başlıca 3 temel aşama vardır. Bunlar; 1-MALT YAPMA: Bira yapmak için önce arpanın çimlendirilmesi sonra da arpanın dayanıklı hale getirilmesi için kurutulup kavrulması gereklidir.Çimlendirilip kurutulmuş arpaya malt denir. Çimlenme sırasında ileriki aşamalarda nişastayı parçalayacak olan diastaz enzimleri meydana gelir.

4 2-MAYŞELEME: Maltın öğütülerek sıcak suyla karıştırılması işlemine denir. Maltın öğütülerek sıcak suyla karıştırılması işlemine denir. Bu aşamada özellikle enzimler nişastayı parçalayarak fermantasyona uğrayabilen şekerlere dönüştürür. Bu aşamada özellikle enzimler nişastayı parçalayarak fermantasyona uğrayabilen şekerlere dönüştürür. Mayşe süzülür ve aroma vermek amacıyla şerbetçi otu katılıp kaynatılır. Mayşe süzülür ve aroma vermek amacıyla şerbetçi otu katılıp kaynatılır. Sonra şerbetçi otu ayrılır ve şıra soğutulur. Sonra şerbetçi otu ayrılır ve şıra soğutulur.

5 3-FERMENTASYON: Soğutulmuş şıra fermentasyon kaplarına doldurulur ve yapılacak fermentasyon tipine göre alt veya üst fermentasyon mayaları ile mayalanır. Esas Fermentasyondan sonra dinlendirme (ikinci fermentasyon) uygulanır. Dinlendirmede oluşan CO2 birada kalır.

6 BİRANIN TARİHÇESİ Biranın tarihi M.Ö. 7000 yılına kadar uzanmaktadır. İlk yapıldığı bölge Fırat ve Dicle ırmakları arasında bulunan bölge yani Mezapotamya’dır. Bunun sebebi o zamanlar bu bölgede arpanın bol olmasıdır. Arpa; o dönemde hatta, para gibi alışveriş aracı olarak kullanılmıştır.

7 Kanunda ilk bira Hammurabi döneminde (M.Ö.1728-1686) ise bira endüstrisi genişletilmiş ve kanunda bira yer almıştır. Hamurabi Kanunları bütün ve detay Louvre müzesi, Paris

8 Eski sümerlerde ( çeşit arpa birası ayrıca değişik tipte karışık bira türleri de vardı. Mezapotamya’da bira çimlendirilmemiş arpadan yapılıyordu. Günümüz anlamındaki çimlenmiş malttan yapılan ilk bira Eski Mısır’da başlamıştır(M.Ö.4000-5000).

9 Ülkemizde biracılığın tarihçesi Mezapotamya’da Asurlular ve sonrasında Hititlerin bira ürettiklerine dair bulgulara rastlanmıştır. Bira endüstrisinin ilk kuruluş tarihi 1890 dır. Bu tarihte İsviçreli Bomonti Kardeşler İstanbul Feriköy’de ilk bira fabrikasını kurmuşlardır. Bundan önceki dönemlerde arpa suyu adı altında bira üretimine dair belgeler bulunmaktadır.

10 Vasil adında bir Yunanlı da o tarihlerde Şişli’de bir bira fabrikası kurduysa da sonraları bu kapanmıştır. Bu şirket daha sonraları İzmir’de de bir fabrika kurmuştur. 1933-1934 yıllarında Atatürk’ün teşvikiyle Ankara Bira fabrikası kurulmuştur. Sonraki yıllarda Yozgat İzmir İstanbul’da yeni fabrikalar açılmıştır. Günümüzde bir çok şehrimizde özel sektöre ait pek çok bira ve malt fabrikası bulunmaktadır.

11 BİRA HAMMADDELERİ ARPA -Kavuzlu olmasından dolayı eskiden beri en önemli bira hammaddesi olan tahıldır. -Arpanın kavuzu malt yapımı sırasında uygulanan karıştırma işleminde yaprakçığı korur ve şıranın süzülmesine yardımcı olur. -Arpa maltının hammadde olarak seçilmesinin bir diğer sebebi enzimlerce zengin olmasıdır. -Arpa aynı zamanda Dünyada geniş bir şekilde tarımı yapılan bir bitkidir.

12 Arpa(Hordeum) Tipleri iki sıralı (Hordeum distichum) ve altı sıralı (Hordeum hexastichum) olmak üzere iki tipi bulunan Graminae familyasından yıllık bir bitkidir. Altı sıralı arpalar da kendi arasında iki tipe ayrılır: a)Akdeniz tipi(İri daneli) b)Mançurya tipi(küçük daneli)

13 Türkiye’de; arpa ekim alanı 3.5 milyon ha., üretim 7 milyon ton, ortalama verim ise 200 kg/da dır. Ülkemizde kışlık arpalar iklim özelliklerinden dolayı yazlık arpalara göre biracılık için daha uygun vasıflardadırlar.

14 Son yıllarda yeni ıslah edilmiş türlerin ülkemizde tarımına başlanılmıştır. Bunlar arsında Cumhuriyet 50, Yerçil 147, Yeşilköy Tokak 157/37 bulunmaktadır. Bornova 92 GEM kAYA, Süleymanbey, Şerife hanım

15 SÜLEYMANBEY 98 SÜLEYMANBEY 98 İki sıralı, kılçıklı Yemlik/maltlık 1000 tane ağırlığı 37,3 g. Hektolitre ağırlığı 73,0 Protein oranı 13,7 Verim 518 kg/da Yatmaya mukavemeti az Tane dökmeye mukavim Rastığa, küllemeye, kara pasa dayanıklı Kahverengi pasa orta hassas

16 ARPA DANESİNİN ANATOMİSİ Arpa danesi hem meyve hem de tohum olup başlıca 3 kısma ayrılır. 1-Kavuz ve kabuklar 2-Endosperm3-Embriyo(ruşeym)

17 1.Kavuz ve Kabuklar: -Arpa danesinin en dış kısmı olup sırt ve yanları saran iç kavuz ve karını kapayan kapçık ile sarılmıştır. -Kavuzun altında meyve kabuğu (pericarp) bulunur. -Meyve kabuğunun altında ise embriyo keseinden oluşan tohum kabuğu yani testa bulunur. -Tohum ve meyve kabukları birbirlerine yapışıktır(caryopsis). -Dane dış etkenlere karşı kavuz ile korunduğundan pericarp diğer tahıllarda olduğu gibi iyi gelişmemiştir. -Arpanın çimlenmesinin ilk safhasında yaprakçık meyve kabuğu ile kavuz arasından çıkar ve danenin sırt kısmından ilerlediğinden korunmuş olur. -Tohum kabuğu yarı geçirgendir. Yalnızca suyu geçirir çimlenmede ozmozla su haricindeki maddelerin girişini engeller. -Kavuz filtre görevi görmesi yanında tanen ve reçine içerdiğinden çok fazla kavuz içeren ya da kavuzu fazlaca zarar gören arpalardan iyi bira yapılamaz. Not:Kavuzsuz arpa türü de vardır(Peygamber arpası-Japonya’da)Ancak bira yapımında kullanılmaz.

18 2.Endosperm: Çimlenmede embriyoya besin sağlayan başlıca organdır.Endospermin dış kısmında testanın hemen altında pigment içerdiğinden kolayca farkedilen aleuron tabakası bulunmaktadır. -Aleuron tabakasında nişasta yoktur. Bu tabaka canlıdır. Solunum yapar. Yağ ve protein bulunur. Önemli enzimlerin meydana gelmesinde etkisi vardır.Tohumu korur ve genç bitkiye topraktan almaya başlayıncaya kadar azot sağlar. Endospermin içinde bol miktarda depo karbonhidrat nişasta danecikleri vardır.Ayrıca protein de bulunur. Ancak enzim miktarı aleuron tabakasına göre azdır. Arpa danesi

19 3.Embriyo: Danenin en önemli kısmıdır. İleride meydana gelecek bitkinin bütün organlarını minyatür halde ve şekil değiştirmiş olarak içerir.Kökçük ve cücük birer koruyucudur. Embriyoda kökçük ve cücüğü bir kalkan gibi örten scutellum (kalkancık) bulunur.- Çimlenme sırasında embriyonun beslenmesi için scutellum endosperme sitaz enzimlerini gibi enzimler gönderir.

20 ARPANIN KİMYASAL BİLEŞİMİ SU Arpanın su miktarı özellikle havanın bağıl nemine bağlıdır. Su oranı %14 ‘ü geçen arpaların muhafazası güçtür enzimatik ve mikrobiyal faaliyetler neticesinde bozulur BileşenlerBulunma Oranları% Su7-18 Nişasta55-65 Protein8-16 Selüloz3,5-7 Sakkaroz1-2 Kül3 Lipid2-3

21 NİŞASTA -Miktar ve kalite bakımından biralık arpanın en önemli unsuru nişastadır. Mayşelemede diastaz enzimlerince (alfa amilaz ve beta amilaz) parçalanarak maltoz ve dekstrinlere parçalanır. Biranın etilalkolu ve CO 2 si maltozun maya tarafından parçalanması ile oluşur.

22 AZOTLU MADDELER Arpadaki azotlu maddelerin çok fazla kısmı takriben %93 Ü büyük moleküllü proteindir az bir kısmı protein parçalanma ürünüdür. Proteini çok yüksek olan biraların berraklaştırılması zordur. Biralık arpalarda %9-11.5 protein olması istenir.Koyu renkli bira yapımında proteince zengin arpalar renk oluşumu için tercih edilir. En fazla oranda aleuron tabakasında bulunur. Açık renkli biralarda proteini düşük arpalar tercih edilir. Proteini%7 nin altındaki arpalardan iyi bira olmaz. Proteini%7 nin altındaki arpalardan iyi bira olmaz.

23 -Selüloz özellikle kavuz ve kabuklarda bulunan iskelet maddesidir. Enzimlerce parçalanması çok zordur. Mayşeyi süzmede faydası vardır. -Zamksı maddeler ve hemiselüloz toplam olarak arpada %10 kadardır. Berraklaştırmada uzaklaştırılır. -Yağın büyük bir kısmı küspede kalır.Fazla önemi yoktur. Arpada ayrıca ileride üzerinde duracağımız tanen, enzimler fitin gibi maddeler de bulunmaktadır.

24 Şerbetçi Otu( Humulus lupulus l.) -Cannabinaceae familyasından çok yıllık bir bitkidir. -İki evciklidir yani dişi ve erkek çiçekleri ayrıdır. -Sahip olduğu acımsı maddelere ve eterik yağlara başka bir bitkide rastlanılmamıştır. -Bitkinin toprak üstü kısmı her yıl kuruyarak ölür.kökü ise her yıl ilkbaharda yeni sürgünler (5-8m.)çıkarır. -Bilecik’te Temmuz sonu olgunlaşır.Yeni hasatta acılık maddelerini içeren kozalakları %70su içerir hemen kurutularak su oranı %10’a kadar indirilmelidir. Bu amaçla yapılan kurutmada sıcaklık 50-60 C ‘yi geçmemelidir aksi halde aroma kayıpları olur.

25 -Dişi çiçek topluluğunun yani kozalağın ortasında 8-12 dirsekli bir sapçık bulunur. Bunun her bir dirseğine bir brakte ve iki brakteol oturmuştur. Bu yaprakçıklardan brakteoller açık renkli ve yuvarlak uçludur. Brakteler ise koyu renkli ve sivri uçludur. İkisine birden Petal de denmektedir.

26 Şerbetçi otu bileşimi -Kurutulmuş şerbetçi otunda %18 reçine %18 reçine % 3 tanen % 0.4 eterik yağ %13 ham selüloz %12.5 su %12.5 su %17.5 azotlu bileşikler bulunmaktadır. %17.5 azotlu bileşikler bulunmaktadır. Kül oranı ise %7.5 tir.

27 *Şerbetçi otunun biraya etkisi 1.Biraya has hafif acımsı tadı verir. 2-Biranın kendisine özgü kokusunu verir. 3-Kaynatmada bazı denatüre olmuş bazı proteinleri çökelterek şıranın berraklaşmasını sağlar. 4-Biranın köpük oluşumuna fayda sağlar. 5.Sahip olduğu antiseptik özellikteki bileşenleri ile birada mikroorganizmaların üremesine engel olarak enfeksiyonlardan korur.

28 Şerbetçiotunun etkisi Şerbetçi otunun birada istenen acı maddeleri kozalakların büyümesi sırasında lupulin tanecikleri içerisinde oluşur. Bu taneciklerde humulon(alfa asit) ve lupulon(beta asit) denen iki acı asit bulunmaktadır. Antiseptik özelliği de olan bu maddelere başka bitkilerde rastlanılmamıştır. -Şerbetçi otundaki Myrcene ve humulene denilen eterik yağlar uçucu olduğundan şıraya şerbetçi otunun bir kısmı kaynatma sonunda katılmaktadır. Şerbetçi otu taneni diğer bitki tanenlerinden farklıdır. Ve oksidasyonla kırmızımsı renkli flobafenlere döner.

29 SU Biracılıkta su son derece önemli bir maddedir. Gerek arpanın çimlenmesinde gerekse mayşelemede kullanılan suyun biracılık yönünden uygun olması gerekmektedir. -Biranın % 80 ninden fazlası sudur. Biranın şaraptan farklarından birisi de sudur. Şarabın suyu üzümden gelir oysa birada mayşeleme de dışarıdan katılır. -Biracılıkta içilebilir nitelikte kimyasal ve mikrobiyolojik açıdan temiz kokusuz sular tercih edilir. Suyun yumuşak olmasıo sertlik maddelerini fazla içermemesi gerekir. su kalitesi belirlenen özelliklere uymazsa saflaştırma yapılır. Bu işlem istenmeyen kimyasalları süzmek için filtrelemeyi takiben aktif karbon filtreleme ve fazla mineralleri uzaklaştırmak için iyon değişimi gibi çeşitli yöntemlerle yapılabilir.

30 Malt Teknolojisi: Malt yapılmasında 4 temel aşama vardır: 1-Arpanın hazırlanması (muhafaza temizleme-sınıflama-) 2-Arpanın su alması 3-Arpanın çimlenmesi 4-Kurutma-Kavurama

31 1.Arpanın hazırlanması: Muhafaza; Arpa danesi günlük alınıp hemen işlenmeyebilir depolarda birkaç aylık depolanabilir. -Aynı zamanda yeni hasat edilmiş arpalar çimlenmez bir dinlenme devresi(Dormant devre) geçirmesi gerekmektedir. -Arpa canlı varlıktır depolamada solunum yapar C6H12O6+6O2  6CO2+6H2O+674kcal Solunum yapamazsa (oksijensiz kalırsa) anaerobik ortam oluşur ve meydana gelen tepkimelerle oluşan zehir arpayı öldürür. Bu yüzden danenin hava alması lazımdır. Çok sıcak ortamlarda arpa depolanmamalıdır. Aşırı sıcakta solunum hızlanır ve danede kızışma meydana gelir.Serin ve havalandırmalı silolarda saklanmalıdır.

32 Temizleme: Çeşitli aşamalardan geçirilerek daneler temizlenir. -Elemelerle yabancı maddelerin bir kısmı uzaklaştırılır. -Manyetik ayırma ile (mıknatıslar) metal parçaları uzaklaşttırılır. -Aspirasyon ile hafif yapılı tozlar uzaklaştırılır.Arpa Üstte bulunan ters külah şeklindeki siklonların vakum emişi ile tozlarından ayrılır. -Arpa ile aynı irilikteki bazı maddeler ve kırık hububat triyörlerle uzaklaştırılır.

33 Sınıflama: -Değişik boyutta ve büyüklükte deliklere sahip sarsak elek(kalbur) sistemleri ile sınıflama yapılır Yan boyutu 2.8 ve 2.5 mm deliklere sahip eleklerden geçirilir elek üstü 1.maltlık deliklerinin yan boyutu 2.2 mm büyüklüğünde olan elekte eleme yapıldığında elek üstü 2. maltlık elek altı ise yemlik olarak değerlendirilir.

34 2.Arpanın Islatılması: Arpanın çimlenebilmesi için: 1-Yeterli nem 2-Uygun sıcaklık 3-Oksijen gereklidir. Islatma suyunun sıcaklığı 20  C ‘yi geçmemelidir. En uygun 10-15.5  C dir. Kavuzda suda eriyen ve çimlenmeyi önleyen maddeler vardır ıslatma suyu sık sık değiştirilmelidir. Arpalar açık maltta %42-44 koyu maltta %44-47 olmak üzere ortalama %45-46 su içerinceye kadar ıslatılır. Bu kadar su alma işlemi 55-75 saat kadar sürer. 1000 dane ağırlık kontrolleri ile bu kadar su alıp almadığı tespit edilmelidir.

35 -Islatma kaplarına çok fazla yığma yapılmamalıdır. 3metre yüksekliği geçmemelidir. --Islatmada ilk kullanılan su çabuk kirlenir ve kokar 1-2 saat içinde değiştirilmelidir. Günde birkaç defa havalandırma yapılmalıdır. -Arpalar istenilen oranda su aldıktan sonra çimlendirilir.

36 3-Çimlendirme -Çimlendirmenin amacı;Mayşelemede gerekli olan enzimlerin çimlenme sırasında teşekkül etmesi, çoğalması ve arpa danesi içindeki yedek besin maddelerinin de mayşelemede hidroliz için uygun hale gelmesidir. Çimlenmiş arpaya yeşil malt denir.

37 -Çimlenmede ilk hayat işareti embriyoda görülür. Kalkancık ve epitel tabakaları sitaz,proteaz ve amilaz gibi enzimler salgılar. Enzimler endospermdeki hücre duvarlarını eritir ve endospermin nişasta ve proteinleri parçalanarak embriyoya doğru akar.Bir dizi hormon(Giberellik) ve enzim faaliyeti sonucunda danenin tabanından 1 kökçük çıkar bunu sonra 3-5 kökçük izler. Yaprakçık ise testayı(tohum kabuğu) deler. Yaprakçık dane boyunun 2/3 uzunluğuna ulaşınca çimlenmeye son verilir.

38 Endosperm hücre duvarlarının başlıca maddesi olan hemiselüloz sitaz(hemisellülaz) etkisi ile parçalanır,endosperm duvarındaki protein ağı pektik maddeler hidrolize olarak parçalanır. Hücre duvarlarını böyle parçalanarak ortadan kalmasına erime denir. Hücre duvarlarını böyle parçalanarak ortadan kalmasına erime denir. Malt tamamıyla erimelidir. Erimemiş kısımlara enzimler etki edemez. İyi erimiş maltlar öğütmede kolaylıkla un haline geçer kavuz ise parçalanmadan kalır.

39 Çimlendirmede değişik yöntemler vardır. -odalarda çimlendirme -pnömatik çimlendirme -serme usulü çimlendirme -silindir yöntemiyle çimlendirme -diğer yöntemler

40 4.Kurutma Kavurma: Çimlenmede erime istenilen seviyeye gelince daha fazla çimlenme olmaması için yeşil malt fırına verilir. -Tabanları delikli fırınlara verilen yeşil malt bu deliklerden verilen sıcak hava ile kurutulup kavrulur. -Aynı zamanda malt biraya vereceği güzel flavora da sahip olur. -Yeşil maltın su oranı %1.5-4 ‘e kadar düşürülür. -Kavurma sırasında biranın rengine etki eden melanoidin denilen maddeler mailard reaksiyonu sonucunda oluşur.

41 Malttaki enzimlerin sıcaklığa dayanaması sadece sıcaklığa bağlı değildir. Danelerin su oranı da etkili olmaktadır. Danenin su oranı azaldıkça enzimlerin ısıya dayanımları artar.Örneğin sulu ortamda yani mayşelemede 75-80  C’ yi aşınca inaktif olan enzimler kavurmada su oranı % 10 altına düşünce 80  C’nin üstüne de dayanmaktadırlar.

42 -Kurutma kavurmada koyu renkli maltlarda bile sıcaklık enzimlerin tahrip olma olasılığından dolayı hiçbir zaman 105 C’yi geçmemelidir. -Yeşil malt yaygın kullanılan iki katlı fırınların her katında 12 veya 24 saat bırakılır. Genellikle açık malt yapmada 24 koyu malt yapmada 48 saat süre harcanır. -Fırınların iki katlı olması yakıttan tasarruf içindir.

43 -Fırınların üst katında kurutma yapılır.Üst katta kuruyan malt açılan bir delikten altta bulunan daha sıcak kavurma bölümüne akar. Aslında kurutma bölümünün tabanı kavurma bölümünün tavanıdır. -Kavurma bölümünün de altında ocak vardır. -Kavrulan malt fırından çıkarılır. Ve kökçüklerinden ayrılır. -Kökçükler içinde döner palet bulunan bir silindirden geçirilerek alınır. 100 kg. malttan 3-5 kg. kökçük çıkar. Bunlar biraya hoşa gitmeyen aroma verir.Besleyici değeri yüksek olduğundan hayvan yemi olarak kullanılır. Malt randımanı : Bilindiği gibi arpada %11-12 olan su % 2-4’e düşer. Genel olarak 100kg. arpadan 75-81 kg. kuru malt elde edilir. A.Kurutma B.Kavurma C.Kökçüklerin Ayrılması

44 BİRA TEKNOLOJİSİ

45 BİRA YAPIM AŞAMALARI 1-Maltın öğütülmesi 2- Mayşeleme 3-Şıranın süzülmesi 4-Şıranın şerbetçi otu ile kaynatılması 5-Şıranın soğutulması 6-Fermentasyon 7-Dinlendirme(İkinci Fermentasyon) 8-Süzme şişeleme ve pastörizasyon

46 1-Maltın öğütülmesi - Su ile mayşelendirilecek olan malttn önce valsli değirmenlerden geçirilerek öğütülmesi gerekir -Öğütmede endospermin un haline gelmesi fakat kavuzların iri parçalar halinde kalması sağlanmalıdır -İri parçalar halindeki kavuzlar mayşenin süzülmesine yardımcı olur -Fazla parçalanmış kavuzdan kötü tat ve koku maddeleri biraya geçer İyi bir öğütme ancak erimesi iyi yapılmış olan ve su miktarı en fazla % 5 ‘ten fazla olmayan tamamen kuru maltlardan elde edilebilir Maltı öğütme değirmenleri mayşeleme dairesinin hemen üstündeki katta bulunur.

47 Silolardan gelen malt öğütücü valslerden (silindirlerden) geçirilmeden önce manyetik ayırmadan yani mıknatısların bulunduğu bölümden geçirilir ve maltta bulunabilecek metal maddeler ayrılır -Otomatik terazide tartılarak maltın miktarı belirlenir. Bu durum randıman tespitinde ve bazı ülkelerde aynı zamanda vergilendirmede önemlidir -Malt temizleme ve toz alma ünitesinden geçirilir -Öğütme işlemi maltın sert dökme demirden yapılmış daha çok beşli veya altılı valsler arasından geçirilmesiyle yapılır

48 Değirmenler bir mayşelemelik maltı en geç 1.5 saatte öğütecek büyüklükte olmalı -Öğütülen malt değirmenin alt kısmında toplanır -100kg. öğütülmüş malt 220- 300 litre hacim kaplar -Günümüzde ıslak öğütme tekniği de başlamıştır. Bu yöntemde malt önce 15-30 dakika 10-15 C derece suda bırakılır. Islatma suyu sonra uzaklaştırılır. Sonrada ıslatma kabının altındaki değirmenlerde öğütülür. Bu yöntemin avantajı kavuz zedelenmeden kalması ve de öğütmenin daha kısa sürede yapılmasıdır.

49 2.Mayşeleme: Nişastanın enzimlerle parçalanarak fermentasyona uğrayabilen şekerlere dönüştürülüp suya geçirilmesi işlemine denir -Öğütülmüş malt yaklaşık 4 katı suyla karıştırılır -Mayşeleme işlemi; bir kazanda çeşitli sıcaklıklarda, malt kırması-su karışımının tutulmasıyla uygulanır. Böylece; 1-Malttaki suda eriyen maddeler ve enzimleri şıraya geçirtmek 2-Suda erimeyen özellikteki büyük moleküllerin suya geçen enzimler tarafından suda erir hale gelmelerini sağlamak amaçlanır. -Mayşelemede en önemli husus en yüksek kalitede ve kantitede (miktarda) ekstrakt elde etmektir.

50 -Şıra ekstraktının yani kuru maddesinin sadece % 10-15 gibi az bir kısmı suda eriyebilir özelliktedir Şıra ekstraktının geri kalan kısmı ise ancak mayşeleme sırasında sağlanan sıcaklık, su ve enzim faaliyetleriyle suda erir hale gelebilmektedir Bu sebeple aslında mayşeleme aşaması aslında enzimlerin çalıştırılmasıdır Mayşelemede enzimlerin iyi çalıştığı sıcaklık ve pH gibi faktörleri kontrol etmek ve ayarlamak son derece önemlidir 2.Mayşeleme:

51 Mayşelemede; -Amilaz nişastayı dekstrinlere ve maltoza parçalar. -Proteazlar karmaşık yapılı proteinleri suda eriyebilir küçük moleküllere dönüştürürler. -Fitazlar organik fosfat bileşikleri olan fitini inozit ve inorganik fosfata parçalar -Diğer kompleks bileşiklerde benzer şekilde hidrolize olarak parçalanırlar. 2.Mayşeleme:

52 Çizelge. Mayşeleme sırasında faaliyette bulunan enzimlerin optimum pH ve sıcaklık istekleri EnzimlerpH Sıcaklık (  C) Alfa amilaz (dekstrinogen)5,6-5,872-75 Beta amilaz (sakkarogen)5,4-5,660-65 Proteinaz4,345-55 Sitaz5,035-45 Fitaz5,0-5,545-50 Peptidaz I, II7,8-8,640-45

53 Mayşelemedeki biyokimyasal olaylar: Nişasta diastaz enzimleriyle yani alfa amilaz ve beta amilaz ile % 80 maltoz ve %20 dekstrinlere parçalanır. Alfa amilaz nişastayı dekstrinlere, Beta amilaz ise nişastayı maltoza parçalar. Nişastanın enzimlerle parçalanmasında; ilk önce ısı ve su etkisiyle nişastanın amilopektin denilen dallanmış kısmı çirişlenme (jelatinleşme=lapalaşma) sağlar. Çirişlenmenin ardında enzimler ile nişasta sulandırılır. Son olarak ta enzimler nişastayı dekstrinlere ve fermente olabilir şekerler yani maltoza (arpa şekeri) parçalar. 1.Nişastanın parçalanması:

54 Nişastanın parçalanma hızı özellikle şu faktörlere bağlıdır: 1-Enzimlerin miktar ve kuvvetine 2-Enzimlerin etki süresine 3-Ortam sıcaklığına 4-Ortam asitliğine 5-Ortamdaki diğer maddelerin bileşim ve miktarlarına

55 Mayşeleme sırasında aşırı ısıtmadan kaçınılmalıdır Çünkü enzimler inaktif olabilirler. Her enzim protein tabiatında olduğundan yüksek sıcaklıklarda denatüre olarak çalışamazlar Örneğin alfa amilaz enzimi 80 C ‘den sonra inaktif olur Sıcaklık 60-65 C derecede iken bir süre bekletilince beta amilazın optimum çalışması sağlanarak fermentasyon için asıl önemli olan maltoz şekeri hızla oluşur

56 2-Proteinlerin parçalanması: -Mayşelemede proteinlerin parçalanması nişastaya nazaran daha az olmaktadır Çünkü proteinlerin bir kısmı maltın çimlenmesi sırasında parçalanmaktadır -Malt proteinlerinin yaklaşık % 35 ‘i sürekli çözünür parçalanma ürünü olarak şıraya geçmektedir Özellikle arpa proteini hordein ve glutelin parçalanır Büyük bir kısmı ise şıraya geçmeyerek küspede kalır.

57 -Aynı zamanda azotlu maddelerin şırada çok fazla olması biranın kalitesine olumsuz tesir eder. -Bir kısım protein kaynatma sırasında denatüre olarak tanen ile birlikte çöker. -Proteinlerin optimum parçalandığı sıcaklık 45 –50 C lerdir. Mayşenin bu sıcaklık derecelerinde bir süre bekletilmesine “Protein dinlendirmesi” bu sıcaklıklara da peptidizasyon sıcaklığı denir. 2-Proteinlerin parçalanması:

58 Uygun olmayan bir protein dinlendirmesinde şu sorunlar görülebilir: 1-Protein parçalanması aşırı olursa biranın köpüğü iyi olmaz. 2-Eğer proteinlerin parçalanmaları yetersiz olursa dinlendirme aşamasında biranın berrraklaşması güç olur ve sonradan tortulanma olur. İyi erimiş maltlarda kısa süre protein dinlendirmesi uygulanmalıdır. Erimesi iyi olmayan maltlarda uzun süre protein dinlendirmesi uygulanmalıdır. Aşırı erimiş maltlarda protein dinlendirmesi uygulanmamalıdır.

59 3. Mayşemedeki diğer tepkimeler: Bunlar genellikle daha az önemlidirler. -Sitaz enzim kompleksi hemiselülozları yani zamksı yapılı büyük moleküllü karbonhidratları partçalayarak vizkoziteyi düşürür -Fitin fitaz enzimleriyle parçalanarak inozit ve fosfat oluşur inorganik fosfat asitliği arttırır -Mayşeleme renk üzerine de etki eder. Kavuzda bulunana tanenli maddelerin bir kısmı oksitlemeyle kırmızımsı renkli flobafenlere dönüşür Mayşenin asiditesi ve sıcaklığı mailard reaksiyonu ile melanoidin denilen kahverengimsi maddelerin oluşmasına yol açar.

60 Mayşeleme Tekniği: Bakır demir veya paslanmaz çelikten yapılmış üstü kubbe gibi kazanlarda

61 A.Baca B.Soğuk su C.Karıştırıcı pervane D..Değirmenden öğütülen kuru maltın gelişi E.Mayşelemenin yapılışı F.Filtrasyon G. Mayşe kaynatma A B C

62 -Mayşeleme kazanları genellikle bakır veya paslanmaz çelikten yapılmuş üstleri kubbe görüntüsündedir Mayşenin sıcaklığı ortalama dakikada 2 C yükseltilir -Mayşe kazanları buhar ceketli veya içinde ısı veren borular bulunan sistemler ile sıcaklık artışı sağlarlar Bakır mayşeleme kazanları

63 mayşeleme kazanlarına örnekler

64 C sıcaklık 1 –Malt ve suyun karıştırılması Maltın 4 katı kadar suyun verildiği aşama 2 Protein dinlendirilmesi Proteaz ve peptidaz enzinmlerinin çalıştığı bölge aminoasit ve peptitlerin serbest hale gelişi 3 Şeker fazı Diastaz enzimleriyle Nişastanın maltoz ve dekstrinlere parçalanışı 4 Mayşelemenin sonlandırılması kalan nişastanın degradasyonu ve enzimlerin inaktif hale getirilişi

65 Mayşeleme metotları iki tanedir: 1.Dekoksiyon usulü (kaynatma usulü) 2.Enfüzyon usulü 1.Dekoksiyon usulü (kaynatma usulü): Özellikle alt fermentasyon biralarının yapılmasında bu yöntem uygulanır. Orta avrupa ve ülkemiz biracılığında mayşeleme genellikle bu kaynatma usulü ile yapılır. Yöntemin esası; Mayşenin yaklaşık 1/3 alınarak kaynatma kazanında kaynayıncaya kadar ısıtılması ve tekrar asıl mayşenin üzerine karıştırılması şeklindedir. Böylece esas mayşenin sıcaklığı bir miktar yükseltilmiş olur. Başlangıç sıcaklığı 35 C iken 50-54 C ye yükseltilir. Tekrar 1/3 i alınarak kaybnatılıp mayşeye geri dökülür BU işlem 1 kez daha tekrarlanabilir. Buna göre tekli, ikili veya üçlü kaynatma usulü diye isimlendirilir. Kaynatma sayısı arttıkça renk koyuı ve lezzeti kuvvetli, sert olur.

66 2-Enfüzyon Usulü: Daha çok ingilterede uygulanır. Bu yöntemin esası mayşenin yavaş yavaş ısıtılarak 75-78 C sıcaklığa kadar ısıtılmasına dayanır. Dekoksiyon usulündeki gibi kaynatma yoktur. Enzimler fazla zarar görmez. Fazla nişastalı katkılar olduğunda bu yöntem tercih edilir. Arpa maltı pahalı olduğundan maliyeti azaltmak amacıyla % 20 veya bazı ülkelerde daha fazla pirinç kırması ve mısır gibi katkılar yapılmaktadır.

67 Mayşelemenin Kontrolü: İyot çözeltisi kullanılır. İyot çözeltisi hazırlanışı: 5g KI ve de 2.5g I az saf suda eritilip 1 litreye tamamlanır.(sarı renk)

68 Nişasta (direkt fermente olmaz).....................Mavi renk Amilodekstrinler(direkt fermente olmaz)........Mavi renk Eritrodekstrinler(direkt fermente olmaz)........Kırmızı renk Maltoz(direkt fermente olur)...........................Renksiz Glikoz(direkt fermente olur)............................Renksiz Mayşenin üzerine damlatılan iyot çözeltisinin rengine göre karar verilir. MAYŞELEME KONTROLÜNÜN YAPILIŞI

69 Şekerlenmenin iyi olmamasının sebepleri: -Çimlenme kabiliyeti iyi olmayan arpalardan yapılmış malt kullanılması -Yeni kavrulmuş malt kullanılması -Kavrulmanın hatalı yapılmış olması -Malt kırmasının fazla iri taneler içermesi -Uygun olmayan mayşeleme tekniği -Termometre ph metre gibi aletsel hatalar.

70 3.Şıranın süzülmesi: Şıranın süzülmesi tamolmalı ve fazla zaman almamalıdır. Bu işlem iki aşamada yapılır. Bu işlem iki aşamada yapılır. 1.Şıranın süzülmesi 2-Kalan küspeden şıranın alınması (75 C sıcaklıktaki suyla yıkama) Şıranın süzülmesinde iki farklı yöntem vardır. 1-Şıra süzme kazanları 2-Mayşe filtreleri 1.Şıra süzme kazanları Çift cidarlı dır. Altında delikli bir tabla bulunmaktadır. Baca mevcuttur. Mayşedeki kavuzlar çökerek delikli taban üzerinde adeta bir süzgeç vazifesi görür, esas şıranın akması bitince küspede kalan şıranın alınması için sıcak su verilir.

71 2.Mayşe filtresi: süzme kazanlarına göre üstünlükler.: 1-Daha ekonomiktirler. 2-Daha az yer kaplarlar 3-Mayşelemede istenildiği kadar katkı kullanımına olanak sağlar. 4-Daha ince öğütülmüş malt kullanma olanağı verdiğinden ekstrakt verimi %1 artar. 5.Daha hızlı süzme yapar.kapasitesi yüksektir. 6.Şıranın yıkanmasında daha az su sarfiyatı olur. Mayşe filtreleri bir boş, bir dolu yivli çerçevenin yan yana getirilmeleri ile oluşur. Dolu yivli plakanın her iki tarafını süzme bezi oluşturur. 10 ila 60 kadar boş ve dolu çerçeveler yan yana getirilerek birbirlerine aralarındaki contalar sayesinde sızdırmaz şekilde bağlanırlar. Çerçevelerin üzerindeki halkalar birleşince bir boru haline gelir. Çerçevelerin üzerindeki halkalar birleşince bir boru haline gelir. Halkanın içinde boş çerçeveye akan bir delik bulunur. Boş çerçevenin hacmi 70-100 litre olup 6.4 cm genişliğindedir.

72 Mayşe filtresi Arpa mayası Ezme (püre) Harcanan arpa

73 Mayşe süzme sırasında karıştırılmalıdır. Aksi halde iri parçalar dibe oturur ve homojen ve verimli bir süzme olmaz. Süzmeye başlamadan önce filtreye 80 C sıcaklıkta su verilerek ısıtma sağlanır. Verilen mayşe delikten boş çerçeveye dolar ve bezden süzülür. Katı maddeler ve kavuz bezin önünde kalır.süzülen şıra plakaya geçer ve onun yivlerini izleyerek altta bulunan musluklardan akar. Her dolu plakanın yan ucunda musluklar vardır. 25 –30 dakika içinde ilk süzülen şıranın akması biter ve ters yönde 75 C sıcaklıkta su verilerek 90ila 100 dakika kadar yıkama yapılır. Yıkama suyunun ballingi 0.5’e düşünce işlem sonlandırılır. Böylece ilk ve son şıranın alınması toplam 120-140 dakika içinde tamamlanmış olur. Süzme bitince filtre bezleri yıkanarak yeniden kullanılır. 100 süzmeye kadar dayanabilirler. Son zamanlarda temizlenmesi daha kolay olan zaman tasarrufu sağlayan polipropilen filtreler de kullanılmaya başlanmıştır.

74 Küspe: Süzme işlemi sonunda öneemli miktarda küspe kalır. 100kg malt kırmasından ortalama 110 120 kg yaş küspe elde edilir. Bu küspenin su oranı yüksek( %75- 80) olduğundan eğer kısa süre içinde hayvan yemi olarak kullanılmayacaksa kurutularak saklanmalıdır. Kurutma ile su oranı % 10 ‘unun altına indirilir. 5 kg yaş küspenin besin değeri 1kg arpanınkine eşittir. İyi bir sığır yemidir. Balık ve koyun, domuz yemi olarak ta kullanılabilir. Bu küspe vitamin A bakımından çok fakir olduğundan tek başına verilmesi uygun değildir. Yem rasyonunda 1/3 oranında paçal yapılması uygundur.

75 Bileşenler% oranları Su75-80 Büyük molekllü proteinler5 Hazmedilir protein3,5 Lipid2 Azotsuz ekstrakt10 İri selüloz5 Kül1 Vitamin-

76 Mayşenin süzülmesi ile elde edilen şıranın kaynatılmasının amaçları: 1-Şıranın %10-20 kadar suyunu buharlaştırma suretiyle uzaklaştırarak şıra ekstraktını istenilen seviyeye ayarlamak.. Bu buharlaşma sırasında dimetilsülfit (DMS) gibi istenmeyen tat veren bileşikler de buharlaşıp uzaklaşır. Bu bileşikler biraya lahana veya sebze cinsi tat verir. 2-Enzimleri inaktif hale getirerek çalışmalarını engellemek. 3-Proteinleri çökeltmek. Şıranın pH’ını 5.2 ye ayarlamakla proteinlerin bir kısmının asit etkisiyle çökelmesi gerçekleştirilmiş olur. Bu pH değeri biranın hafif acımsı ince tadı için de uygundur. 4-Biranın karakteristik özelliklerini veren şerbetçi otundaki aroma maddelerini şıraya geçirtmek. 5-Şıra sterilize edilmiş olur. Bunda etkili olan faktörler ısıl işlem, şerbetçi otunun antiseptik maddeleri ve de pH’ nın 5.2 civarındaki asitliği etkili olmaktadır. 6-Kaynatma ile biranın arzu edilen rengi oluşturulur. ŞIRANIN ŞERBETÇİ OTU İLE KAYNATILMASI

77

78 BAKIR KAYNATMA KAZANINA ŞERBETÇİ OTU İLAVESİ

79 Şerbetçi otu a-Mailard reaksiyonu sonucunda melanoidinlerin teşekkül etmesi b-Şekerlerin bir ölçüde karamelize olması c-Tanenin oksitlenip kırmızımtrak renkli flobafenlere dönüşmesi d-Şerbetçi otundaki bazı maddelerin ısı yardımıyla şıraya geçmesi Kaynama sırasında aşağıdaki olaylar neticesinde biranın kendine has rengi ortaya çıkar.

80 Kaynatma İşleminin Yapılışı Kaynatma işlemi için bakır kazanlar ısı iletkenliği iyi olduğu için eskiden beri kullanılmaktadır. Son yıllarda paslanmaz çelik kaynatma kazanları yaygınlaşmaya başlamıştır. -Bu kazanların altında pervane şeklinde karıştırıcıları bulunmaktadır. -Kaynatma kazanları çift cidarlıdır. Veya içinde ısıtmayı sağlayan borular bulunmaktadır.

81 Kaynatma sırasında buharların çıkışı için kazanların üst kısmında baca bulunmaktadır. -Bacaların çapı genellikle gövdenin 1/30 ‘u kadardır. Uzunlukları 10-20 metredir. -Kaynatma işlemi 90-120 dakika sürer. -Kaynatma sırasında sıcaklık 105  C’ye kadar çıkmaktadır. -Kaynatma ile şıranın ballingi 10.5’ten 12 ‘ye yükseltilir.

82 Kaynama başladıktan sonra, kazana acılaştırıcı şerbetçi otu katılır. Kazanda şerbetçi otundaki alfa-asitleri çözülür ve biranın acımtırak tadını veren asitlere dönüşür. Bu acımtırak asitlere iso-alfa asitleri denir. Aşağıdaki örnekte bunlardan "humulone"nun dönüşümü görülmektedir.

83 Kaynatma sırasında şıraya şerbetçi otu katılır. Şerbetçi otunun katılma oranı biranın tipine göre değişmekle birlikte ortalama olarak hektolitreye 170-180 gram kadardır. Bira tipiKatılan şerbetçi otu miktarı ( gram/hektolitre) Açık bira (altfermentasyon birası) 130-250 Dortmund180-220 Pilsen250-400 Münih130-170 Ale(ingiltere’nin üst fermentasyon birası 225-900 Staut(üst fermentasyon birası) 272-545

84

85 -Şerbetçi otunun biraya hafif acımtrak tat veren reçineli bileşenleri kristalimsi yapıdadır. Bunlar şıraya ancak 1-2 saatlik kaynatma sırasında geçebilmektedirler. Şerbetçi otunun biraya has kokusunu veren eterik yağları ise kaynatma sıcaklığında şıradan uzaklaşmaktadır. Bu sebeple katılacak şerbetçi otu 3 aşamada kaynayan şıraya ilave edilmektedir.İlk önce 2/4 ‘si 1 saat sonra1/4’i, kaynamanın son 15 dakikasında da ¼’i ilave edilemektedir

86 EKSTRAKT VERİMİ Ekstrakt Veriminin Hesaplanması: 100 g. malttan mayşeleme sonunda şırada erir hale geçmiş olan gram ekstrakt miktarını gösterir. İşletmenin verimli çalışıp çalışmadığının tespit edilmesinde son derece önemlidir. Ekstrakt verimi hesabı genellikle kaynatma sonunda yapılır. Ekstrakt verimi şu formülle hesaplanır. % ekstrakt verimi =B.d.L.0.96/M B=100 gram şırada gram ekstrakt miktarı olup plato veya balling ile bulunur. d=20 C derecedeki şıranın yoğunluğu L=Elde olunan şıranın litre olarak hacmidir. 0.96 faktörü; şıranın hacmi şıra çok sıcak iken belirlenmektedir. Soğuyan şırada hacim % 4 azalır. Ve soğuk şıranın hacmi sıcak şıranın % 96 ‘sı kadar olmaktadır. M=kg olarak malt kırması

87 ÖRNEK HESAPLAMA 1500kg. malt kırmasından 9700 litre sıcak şıra (90 C)elde edilmiştir. Şıranın yoğunluğu 20  C’de 1.0464 bulunmuştur. Şıranın ballingi 11.5 ‘tir. Buna göre %ekstrakt verimini hesaplayınız Çözüm:B=11.5d=1.0464L=9700L.M=1500 % ekstrakt verimi =B.d.L.0.96/M = 11.5x1.0464x9700X0.96/1500 =%75 = 11.5x1.0464x9700X0.96/1500 =%75

88 5.ŞIRANIN SOĞUTULMASI: Kaynatılan şıranın fermentasyona verilmeden önce içindeki şerbetçi otundan derhal ayrılması ve fermentasyon sıcaklığına soğutulması gerekmektedir. Şerbetçi otundan ayırma işlemi hemen yapılmalı aksi halde şıraya hoş olmayan tat maddeleri geçer.

89 Whirpool Tankı Kaynatmadan sonra kazandaki şıra sıcak çökeltmeye ayrılmaya hazırdır. Şıra santrifüj denen, paslanmaz çelik veya bakırdan yapılmış dibinde delikli bir levha bulunan silindirik bir kaba pompalanır ve döndürülür. Dönüş durduğunda girdap sonucu olarak şıra aletin tabanına ve merkezine gider. Buradan şerbetçi otu,çöken protein ve bulanıklık yapan diğer maddelerden oluşan şıra tortusu dışarı alınır. Bu olay aynen karıştırılan bir çaydaki çay yapraklarının ortada toplanması gibidir. (Çayı karıştırmayı durdurunca çay yaprakları dibe çöker ). Ayrımdan elde edilen küspe potasyum gibi minerallerce zengin olduğundan gübre olarak kullanılabilir. Bu ayırımdan sonra şıra soğutulur

90 Soğutma işleminin başlangıcında önce şıranın bir müddet bekletilerek ve de karıştırılarak oksijen alması sağlanmalıdır. Bu oksijen katılacak mayanın kendisini çoğaltması için gerekli olacaktır. Soğutma, işlemi yukarıda resmi görülen whirlpool tanklarıyla yapılabildiği gibi çok sayıda plakaları olan ve bu plakaların bir tarafından soğuk su akan diğer tarafında kazandan pompalanan şıra bulunan bir eşanjörde (heat- exchanger) gerçekleştirilebilmektedir. Şıradan alınan ısı sürekli olarak soğuk suya transfer edilir. Isınan su da arpanın mayşelenme işleminde kullanılır. Böylece enerji tasarufu sağlanmış olunur. Şıradan alınan ısı sürekli olarak soğuk suya transfer edilir. Isınan su da arpanın mayşelenme işleminde kullanılır. Böylece enerji tasarufu sağlanmış olunur.

91 Şıra fermentasyon için uygun olan sıcaklığa kadar soğutulmalıdır. Alt fermentasyon biraları için 6 C derece üst fermentasyon biraları için 14-16 C dereceye kadar soğutulur. Soğutma sırasında yabancı mikroorganizmaların bulaşmaması son derece önemlidir. Bu işlem steriliteye dikkat edilerek yapılmalıdır. Son yıllarda şıranın tortusunun alınmasında kizelgur filtreler de kullanılmaktadır.

92 6.FERMENTASYON Soğuyan şıra fermantasyon tanklarına alınır. Kullanılan mayanın özelliğine bağlı olarak, şıra steril hava ile ya da saf oksijenle havalandırılır. Mayaların bir kısmı çok, bir kısmı ise az oksijen ister. Havalandırmadan sonra maya dozajlanır. İlave edilecek maya, maya tankları denen özel tanklarda saklanır ve hesaplanan miktarda şıraya dozajlanır. Eğer fermantasyon tankına birden çok şıra transfer oluyor ise bütün şıralar havalandırılır ve maya ilk şıraya ilave edilir. Bunun nedeni mayanın diğer organizmaları bastırmasına bağlı olabilecek enfeksiyon riskini minimuma indirmektir. Artık fermantasyon başlayabilir

93 BİRA ÜRETİMİNDE FERMENTASYON ÇEŞİTLERİ Biracılıkta iki tür fernentasyon sistemi vardır. 1-Alt fermentasyon 1-Alt fermentasyon 2-Üst Fermentasyon 2-Üst Fermentasyon

94 1-Fermentasyon sonunda mayalar dibe çöker. 3 tabaka halinde fermentörün dibinde çöküntü olur. Ortadaki katmandan alınan kaliteli maya bir başka fermentasyonda kullanılır. Hemen kullanılmayacaksa soğuk suyla yıkanıp 3 güne kadar soğukta muhafaza edilebilir. 2.Alt fermentasyon 8 ila 12 gün kadar sürmektedir. 3-Alt fermentaasyon biralarının tadı daha fazla beğenilmektedir.İngiltere dışında dünyanın pek çok ülkesinde ve ülkemizde üretilen biralar alt fermentasyon biralarıdır. 4.Fermentasyon sıcaklığı 6-8  C derecedir. Fakat fermentasyon sırasında ısınma meydana gelmektedir. Şıranın 1-2 dereceden fazla ısınmasına müsaade edilmemelidir. Sürekli kontroller yapılarak uygun sıcaklık sağlanmalıdır. 5. Maya türü olarak Saccharomyces carlbergensis kullanılmaktadır. 6. 0  C ila 2  C dereceler arasında 1 ila 6 ay dinlendirme uygulanmaktadır. 7. Maliyeti daha fazladır. Alt Fermentasyon Özellikleri:

95 1-Fermentasyon sırasında mayalar şıranın üstünde toplandığından bu tür fermentasyona üst fermentasyon denmektedir. Bunun sebebi üst fermentasyon mayaları çoğalmaları sırasında ; yavru mayalar çoğaldıkları ana mayadan ayrılmamakta ve birleşik kalarak yüzey gerilimi fazla olan zincirler şeklinde şıranın üstünde yüzmektedirler. Fermentasyon sırasında çıkan CO2 ile yukarı doğru itilmektedirler. 2. 3-5 gün içerisinde asıl fermentasyon tamamlanmaktadır. 3-Özellikle ingilterede bu tür biralar üretilmektedir. İngilizlerin ünlü Ale birası üst fermentasyon birasıdır. 4-Fermentasyon 14-15 C ‘lerde yaptırılmaktadır. Sıcaklık fermentasyon sırasında 17 C ‘lere çıkmaktadır. Ancak sıcaklığın daha fazla artmasına izin verilmemelidir. 5- Üst fermentasyon mayası Saccharomyces cereviceae dir. 6. Dinlendirilmesi daha kısa sürede olur şişede dinlendirme 15- 18 gün fıçıda dinlendirme 8-10 gün kadardır. 7. Maliyeti daha düşüktür. 2-Üst Fermentasyon Özellikleri:

96 KAPALI BİRA FERMENTÖRLERİ

97 FERMENTASYONDA KÖPÜK OLUŞUMU

98 FIÇIDA FERMENTASYON Gerek alt fermentasyon gerekse üst fermentasyon sistemleri ile yapılan biracılıkta 2 safha ortaya çıkar. 1-Esas fermentasyon 2-İkinci Fermentasyon(dinlendirme) Esas fermentasyondan sonra elde edilen genç birda son derece az fermente olabilir şeker kalır(%1.1). Bu şeker 2. fermentasyon safhasında fermente olur. İkinci fermentasyon kapalı kaplarda yaptırılarak çıkan CO2’ nin şırada kalması sağlanır.

99 Fermentasyon Derecesi(Attenüasyon): Şıranın fermentasyona uğrayan ekstrakt miktarının toplam ekstrakt miktarındaki % oranına fermentasyon derecesi denir ve şu formülle hesaplanır. %Fermentasyon Derecesi =(S- e).100/S S=şıranın % ekstrakt verimi e=Fermentasyondan sonraki %ekstrakt verimi Örnek:Şıranın ballingi 12 olarak bulunmuştur. Bu şıranın esas fermentasyondan sonraki ballingi ise 4.8 olarak bulunmuştur.. Buna gör3e fermentasyon derecesini hesaplayınız. ÇÖZÜM: S=ŞIRANIN BALLİNGİ e=şıranın fermentasyondan sonraki %ekstrakt verimi %Fermentasyon Derecesi = (S- e).100/S F.D= ( 12- 4.8).100/12 F.D= ( 12- 4.8).100/12 = %60 = %60

100 Alt fermentasyonun uygulanışı: -Şıra fermentötlere nakledilirken aynı anda maya da katılır. -Maya şıra fermentasyon kabının tabanını örtünce hektolitreye 500ml. oranıyla lapa kıvamındaki mayadan katılır. -Fermentör üstten 30 cm. boşluk kalıncaya kadar şıra ile doldurulur. – İlk önceleri mayanın kendini çoğaltması istenir bunun için gereken oksijenin sağlanması için şıra bir iki kez karıştırılır.

101 Fermentasyon sırasında köpük oluşumu 4 farklı safha gösterir. 1.Aşama:Maya katıldıktan 8-16 saat sonra ilk fermentasyon belirtisi olarak CO2 çıkar. Çıkan CO2 kabarcıkları kabın kenarında şıranın yüzeyinde beyaz küçük ve yuvarlak köpükler meydana getirir.Bundan 24 saat kadar sonra kabın kenarında oluşan köpükler ortaya doğru uzanır. 2.Aşama: Köpük oluşumu artar ve kabın tüm yüzeyini örter. 3. günü köpükler karnabahar başına benzer bir görüntü oluştururlar. 3.Aşama: +. Günden itibaren köpükler 30cm kadar büyüyerek keskin kayalıklar görüntüsünü andırırlar.CO2 çıkışı hızlıdır. Ekstrakt azalması en hızlı bu aşamada (4. –7.günler)-olur. 3.Aşama: +. Günden itibaren köpükler 30cm kadar büyüyerek keskin kayalıklar görüntüsünü andırırlar.CO2 çıkışı hızlıdır. Ekstrakt azalması en hızlı bu aşamada (4. –7.günler)-olur. 4.Aşama:Fermentasyonun son aşamasında CO2 çıkışı azalır. Büyük köpükler iner. En sonunda artık genç biranın yüzeyinde azotlu maddeler, şerbetçi otu reçineleri tanen ve bir miktar maya gibi maddelerden oluşan hoşa gitmeyen, tadı acı, kirli esmer renkte bir tabaka kalır. Genç bira dinlendirme aşamasına verilmeden önce bu tabaka uygun kepçelerle alınır.

102 -Alt fermentasyon başlangıç sıcaklığı 4-6C dir. Fermentasyonun hızlı döneminde 7-9 C ‘ye kadar yükselebilir. Daha fazla ısınmasına izin verilmez. Fermentasyon genellikle 7-10 günde tamamlanır.Esas fermentasyon sonunda genç birada %0,1-1,2 fermente olabilir ekstrakt yani şeker kalır.Fermentasyon boyunca balling veya plato areometrelerle ekstrakt miktarı kontrolleri yapılır. Fermentasyon bitiminden sonra üstteki köpüğü uzaklaştırılan taze ve duru bira dinlendirme tanklarına alınır. Fermentasyon kabının dibinde 3 tabaka halinde sıkıca oturmuş maya kalır. En altta ilk çöken ağır kirli maddelerden oluşan tabakadır. Atılır. En üst tabaka son çöken hafif özellikteki şerbetçi otu bilenleri ile bir miktar mayadan ibarettir. Bu da uzaklaştırılır. Ortada bulunan sıkıca oturmuş açık krem rengindeki mayalar iyi özelliktedir. Buradan alınan maya bir sonraki fermentasyonda kullanılabilir. Veya soğuk suda(4+C) yıkanır ve 3 güne kadar soğuk suda kalitesi bozulmadan saklanabilir. Bir fermentasyonda şıraya katılan maya kendisini 4 kat kadar çoğaltır.

103 Üst Fermentasyonun Uygulanışı: Özellikle İngiltere biralarının tamamına yakını üst fermentasyon birasıdır. Diğer ülkelerde daha az üretilmektedir. -Katılan maya türü S. cereviceaedir -Alt fermentasyona göre daha az maya katılmaktadır. 100 litreye 200-300ml. Maya katılmaktadır.Şıra sıcaklığı 113-16 C dir. Fermentasyonun hızlı zanmanında artarak 17 C olabilir daha fazla ısınmaya izin verimemelidir. Kabın üstünde fermentasyon sırasında maya toplanmaktadır. Belirli aralıklarla çeşitli usullerle bu maya kitlesi şıranın üstünden uzaklaştırılır. Bir kısım maya dibe de çökmekte veya şıra içinde asılı (süspanse) kalabilmektedir -Fermentasyon sonunda genç bira çok kısa bir dinlendirme ve olgunlaştırma işlemine tabi tutularak piyasaya arz edilmektedir. Örneğin İngiltere fıçı biraları 8-10 gün, şişe biraları ise 15-18 günde satışa sunulur.

104 7.İkinci fermentasyon (dinlendirme) Esas fermentasyonda genç birada % 1-1.2 kadar fermente olabilir şeker ekstrakt kalır. Kapalı kaplarda yaptırılan dinlendirme sırasında bu şekerler fermentasyona uğrayarak CO2 meydana gelir.Birada 0.3-0.4 atü. Basınç yapacak kadar.Co2 meydana gelir. Hem de biranın tadı iyileşir ve bira olgunlaşır -Dinlendirme sırasında azotlu maddeler, şerbetçi otu reçineleri ve maya hücreleri dibe çökerek bira daha berrak hale gelir. Dinlendirme sıcaklığı 0-2 C’dir.

105 Dinlendirme kaplarında basıncı gösterir bir manometre bulunur. BU manometre 1-1.5 at. Basınca ayarlanır. Bundan fazla basınç dinlendirme kabının supabından çıkar. -Alüminyum paslanmaz çelik ve içi emaye demir kaplar olabilmektedirler. -Kaptaki bira seviyesi 2.5 metreyi geçmemelidir. Aksi halde basınç farkından dolay çeşitli seviyelerde CO2 miktarı farklı olur. -Dinlendirme sırasında attenüasyon kontrol edilir.Örnek alınarak 10 C de duyusal testler yapılır.

106 8.Süzme, Doldurma ve Pastörizasyon -Filtrasyon sonunda bu pamuk kitleleri yıkanıp sterilize edilerek tekrar kullanılabilmektedir. -Süzme işlemi biradaki CO2 kaçmaması için basınç altında gerçekleştirilir. -Prese edilmiş pamuk kitlenin (keg)kalınlığı 5-6 cm.dir. -1m2 yüzeyi saate 500 litre bira süzer. -Süzmeye yardımcı madde olarak kieselguhr kullanılır.Bira içine dozajlanır ve bira ondan sonra filtreye gider. 1m2 filtre yüzeyi için 300-500 gram katılır. Plakalı filtreler:Asbest ve selülozdan meydana gelmiş levhalardan szüzülme yöntemidir. Genellikle E.K filtresi olarak yani soğuk sterilizasyonda kullamnılır. -Ayrıca santrifüj ve levha filtrelerden geçirme yöntemi kombinasyonu da uygulanmaktadır. Süzme: Dinlendirme sonunda tortu maddeleri dibe çökerse de bir ayine hafif bulanık ve puslu olabilmektedir. Tüketiciler daha berrak bira tercih ettiklerinden bira çeşitli usüllerle süzülür. Süzme ve doldurma sırasında dikkat edilecek hususlar: 1-Biranın mümkün olduğunca berrak ve mikropsuz hale getirilmesi 2-Biradaki CO2’nin kaybolmaması 3-Enfeksiyona meydan verilmemesi 4-Biranın havayla temas edip okside olmasının önlenmesi Önceleri biracılıkta durultma maddeleri ile berralık sağlanırdı bugün artık gelişmiş süzme teknikleri kullanılmaktadır. -En çok kullanılan sıkıştırılmış pamuk kitlesinden süzme yöntemidir. -Pamuk kitleden bira geçerken adsorpsiyon ile bulanıklık maddeleri bazı renk maddeleri, reçineler, proteinler tutulmaktadır

107 Seperatorde süzme Westfalia Separator özellikle bira klarifikasyonunda orta kapasiteler için otomatik temizlemeli tambura sahip GSE bir klarifikatör geliştirdi. Bu gelişme ile Westfalia Separator orta kapasiteler için etkileyici bir yenilik sunuyor.Bu yeni performans sınıfı, Westfalia Separator'un biracılık sektöründeki geleneksel know-how ile santrifüj teknolojisindeki en son gelişmeleri birleştiriyor. Müşterilerden gelen üretimde ekonomi ve ürün kalitesinde artış talepleri bu marinanın geliştirilmesinde etkili olmuş.Yeni tip klarifikatörler kaliteli ürün işlemek ve oksijen girişini önlemek amacıyla patentli hidrohermetik ürün besleme sistemine sahip. Yüksek katı konsantrasyonları hızlı ve optimizme edilmiş deşarj kontrol teknolojisi ile başarabiliyor. Düz kayışlı tahrik ile aşınmasız sıvı sızdırmazlık özelliklerinin bir araya gelmesiyle bu performans sınıfında oldukça yüksek bir tasarruf garanti ediliyor.

108 Stabilizasyon işleminden sonraki diğer işlem şişelemeye hazır berrak bir bira elde etmek için filtrasyondur. Carlsberg bira üretiminde her bir filtre hattında 2 filtre vardır. İlk filtrasyon için Kieselguhr filtresi ve ikinci filtrasyon için pupp filtresi kullanılır. Kieselguhr, yer kabuğunda bir metre kalınlıkta tabakalar halinde bulunan tek hücreli deniz yosunlarının fosil tortusudur. Kullanılmadan önce Kieselguhr ısı ile işlenir ve öğütülüp istenen partikül boyutuna getirilir. Kieselguhr’da demir iyonları vardır ve biraya hoş olmayan bir tat verir. Bu sebeple Carlsberg biraları onaylanmadan önce, hoş olmayan tat ve demir içeriği için teste tabi tutulur. Filtre hattında, Kieselguhr, biraya filtreden önce katılır. Biraya bulanıklık veren maya ve diğer partiküller, Kieselguhr tarafından emilir. Filtrede, Kieselguhr’u tutan metal ızgaralı bir çok levha vardır ve bu filtre berrak bir bira elde edilmesini sağlar. Bundan sonra fermantasyonda elde edilen ve saflaştıran karbondioksit miktarı istenen seviyeye ayarlanır. Sonunda bira stabilizasyon filtresine gelir. Bu filtrenin amacı birada bulanıklığa yol açan polyfenolleri tutmaktır. Bira buradan sonra, filtre hattından berrak bira tankına (BBT) aktarılır. Bu bira şişelenmeye, paketlenmeye hazırdır.

109 Süzülen bira 1,3-1,4 at. basınç altında O C’da ve şişeleme dairesine yakın yerde bulunan bir depo tanka veya satış kaplarına doldurulur. Bira satış kapları: -teneke kutular -cam şişeler -meşe fıçılar -metal fıçılar (paslanmaz çelik veya alüminyum variller) -özel amaçlı ambalaj(seramik şişe...v.b) -Uzak mesafelere satışlarda teneke kutular cam şişelere göre üstünlük sağlarlar (ışık geçirgenliği,dayanım...vb.) -Meşe fıçılar biranın tahta ile teması ve enfeksiyonun önlenmesi amacıyla içleri özel reçine veya sentetik maddelerle örneğin durolit ile kaplanmalıdır. -Metal fıçılar son yıllarda yaygınlaşmıştır. Dayanım, kolay temizlenme gibi üstünlükleri vardır. Çabuk ısınmaları dezavantajlarıdır. -Cam şişelerin koyu renkli (örneğin kahverengi) olmalıdır. Spektrumun kısa dalga boylu ışınları yani mavi ışık biraya zarar verir. -Cam şişeleri temizlemede; -NaOH(sudkostik)-Na2CO3(sodyumkarbonat) -Na3PO4(Trisodyum fosfat) -Na2SiO3(Sodyum meta silikat) -polifosfatlar yaygın kullanılmaktadırlar. Doldurma :

110 Örneğin 60 C sıcaklıktaki %0.5 lik NaOH banyosuyyla 5-10 dakika muamele uygun olabilmektedir. Şişe yıkama makinalarında şişeler otomatik olarak yıkanmaktadırlar. Şişe yıkama makinalarında şişeler otomatik olarak yıkanmaktadırlar. Temizlenen kaplara izobarometrik doldurma cihazları ile basınç altında bira doldurulur. -Şişelerin boğaz kısmında %4 kadar tepe boşluğu kalır. En az % 3 olmalıdır. % 4’ten fazla olması oksijen fazlalığına sebep olacaktır. Bu biranın oksitlenmesine sebep vereceğinden uygun değildir. -Çok değişik tiplerde ve kapasitelerde doldurma cihazları vardır.

111 Doldurulan şişeler satışa kadar serin bir ortamda (+5C) loş bir ortamda saklanmalıdır.

112 Pastörizasyon: Birayı biyolojik bakımdan stabil hale getirmek yani maya ve bakterilerin faaliyetinden korumak amacıyla pastörizasyon yapılır. -Pastörizasyon 60-70 C ‘lerde 20 dakika süreyle yapılabilmektedir. -Değişik pastörizasyon yöntemleri uygulanmaktadır. -Tünel yöntemi: Bu yöntem büyük mdern fabrikalarda uygulanır. -Bu ünite kapsülleme ve etiketleme bölümleri arasında bulunur. -Kapsüllenen biralar yürüyen bir raylı sistemle tünele girer. -Tünelde şişeler takriben dakikada 20cm. hızla hareket ederler. -Isıtma işlemi şişelerin üzerine sıcak suyun duşlanması ile sağlanır. –Tünelde ilerleyen şişelere uygulanan sıcaklık kademeli olarak arttırılır.Şişelerin kırılmaması için sıcaklığın dakikada 2-3 C’den fazla arttırılmaması gerekir.

113 -Tünelin orta bölümünde istenilen pastörizasyon normu uygulanmış olur. Sonraki bölümlerde ilerleyen şişeler kademeli olarak soğutulur. -Yerden ve enerjiden tasarruf amacıyla kule gibi iki katlı tünel pastörizatörler de mevcuttur. -Bu sistemde şişeler 50-80 dakika tünelde kalmış olur. -30 bin şişe pastörize edebilecek kapasitede olan tüneller vardır. -Oda pastörizasyon yöntemi: Küçük kapasiteli işletmelerde uygulanır. Kapatılan şişler pastörizasyon için bir odaya yerleştirilir. Ve sıcaklık yavaş yavaş arttırılır. Sonra şişeler soğutulur. Bu yöntemde sıcaklık artışı odaya verilen su buharı veya sıcak su duşlaması ile sağlanır. -Plakalı pastörizatörler ile pastörizasyon: Son yıllarda yaygınlaşan seri yöntemdir. 65 C’ye kadar ısıtılmış sıcak Şişeler plakalı pastörizatörden gelen sıcak bira ile doldurulur ve hemen ardından kapatılır. Bu yöntemde şişelerin soğuması zaman alır. -E.K.filtrelerle : Bira özel filtrelerden geçirilerek biyolojik bakımdan stabil hale getirilir.

114 BİRA KUSURLARI KusurlarSebep Enfeksiyon oluşumuyla bulanmaTemiz olmayan üretimler mikrop bulaşmaları. Asit bakterileri yabancı mayalar veya kendi mayaları gelişerek istenmeyen ürünler ortaya çıkar. Nişasta bulanıklığıMayşelemede şekerlenmenin tam olmamasından kaynaklanır.İyot testi ile genç birada nişasta tespit edilirse diastaz enzimi ilavesi yapılabilir. Metal bulanıklığı Ağır metaller oksijen varlığında tanenli ve azotlu maddelerin oksidasyonunu hızlandırarak bulanıklık yaparlar. Okzalat bulanıklığıPrese pamuk filtrelerin kireçli sularla yıkanmasıyla oluşur. Biradaki okzalikasit sudaki CaCO3 ile birleşerek kalsiyum okzalat oluşturur. Dezenfektan madde bulanıklığıYetersiz durulamalardan kaynaklanır. Maya aromasıMayanın otolize olmasından y da fazla dağılan toz maya kullanılmasından olur. Fermentasyonların yüksek sıcaklıkta yaptırılmasından oluabilir. Metal ya da mürekkep tadıBiranın madenlerle temasından olur. Küf kokusuHammadelerden mahzenden mantar kullanılıyorsda ondan geçer. Veya meşe fıçılardan Fenol kokusuAşırı klorlu su kullanımı suların fenol bileşiklerince zengin olması olabilir

115 Biranın bileşimi: BileşenlerOranlar% Su90-92 alkol3,5-5,5 ekstrakt4-5 CO20,35-0,45 bira ekstraktının bileşimiOranlar% Karbonhidratlar80-85 Azotlu maddeler6-9 gliserin5-7 mineraller3-4 Acılık,tanen ve renk maddeleri 2-3 vitaminler0,7-1 Karbonhidratların büyük çoğunluğunu dekstrinler oluşturur. Vitaminlerden B grubu zengindir özellikle B2 ve nikotinamid. Minerallerden fosfor açısından zengindir.

116 BİRADA DUYUSAL KALİTE 1-Berraklık2-Renk 3.Tat ve koku 4.Köpük5.Stabilite yönünden değerlendirilir

117 BERRAKLIK: Günümüzde tüketicilerin genel beğenisi berrak biradır. İleri teknikler ile (süzme vb.) berraklık sağlanmaktadır.Bir ada bulanıklık hata ve kusurlardan ileri gelir.

118 RENK: Özellikle kullanılan malta bağlı olarak değişir açık ve koyu bira tipleri bulunmaktadır.Karamel melanoidin gibi madde miktarları siyah malt miktarı etkili olmaktadır. Birada renk ölçüsüN/10 iyot miktarı(Brand) veya E.B.C. brownale örnekbrandE.B.C Pilsen (açık renk) 0,40-0,556,6-8,8 Dortmund0,60-0,709,5-11 Koyu Münih4-1244-95

119 TAT VE KOKU: Tat dil ile algılanan ekşi acı tuzlu ve tatlı özelliklerdir.Dilin önü tatlı arkası acı arka yanları ekşi ön yanları ise tuzlu tadı algılar. Koku ise burun boşluğunun üst kısmında 10cm2 alanı kaplayan koku alma duyuları aracılığıyla algılanır. Aroma; Diasetil, asetoin, esterler ve yüksek alkollerden kaynaklanan biranın içilmesi ile hissedilen özelliktir.

120 4.KÖPÜK: Şişe açılır açılmaz fışkırırcasına bir köpük iyi değildir.Köpük bardakta uzun süre çökmeden kalmalıdır. Ve köpük seviyesi yüksek olan biralar daha iyi üretilmişlerdir

121 5.STABİLİTE: Birada bualnıklık tortu olmamalıdır. İçilinceye kadar berrak kalmalıdır. İstenmeyen mikroorganizmaların gelişmeleri ile veya iyi filtrasyon uygalanmaması ya da aşırı proteinli arpalaradn bira yapılmasından kaynaklanabilmektedir.

122 BİRALARIN TASNİFİ, TİPLERİ Biralar bir çok şekilde sınıflandırılmakytadır. A.Yapılışına göre sınıflandırma; 1.Alt fermentasyon biraları Biralar genellikle ilk yapıldıkları şehir isimleri verilerek isimlendirilmeleri yapılır. Tanınmış örnekler; Pilsen birası: Açık renkli,şerbetçi otu miktarı fazla(400g/hl) Dortmund Birası: açık renkli, pilsenden daha az acılıktadır. Tadı yumuşak alkolu biraz fazladır. Münih birası;koyu renkli aromatiktir. 2.Üst fermentasyon biraları Ale;Ünlü ingiliz üst fermentaasyon birasıdır. Açık renkli Çok iyi erimiş malttan üretilir.Şerbetçi otu miktarı fazladır. Staut birası:koyu renklidir. Şerbetçi otu(600-700g/hl) Kaynatma kazanına şeker ve karamel katılır. Berliner WeissbierAlman birasıdır. Şıranın ballingi 7-8 dir.laktikasit bakterisi de kullanıldığından laktikasitten dolayı ekşimsi tattadır. Bayerischen Weisbier:%60-70 buğday maltı katılarak hazırlanmış alman birasıdır. Malzbier:Koyu renkli Alman üst fermentassyon birasıdır. Üretiminde şeker katılması vardır. Lambic:Maya katılmadan doğal mayalanmayla hazırlanan ünlü Brüksel birasıdır.

123 B.Şıradaki ekstrat miktarına göre sınıflandırma 1.%2-%5.52.%7-83.%11-14 4.%16 ekstraktlı biralar

124 C.Çeşitlerine göre sınıflandırma; 1-İhraç birası:Uzak ülkeler için stabilitesi yüksek bira tipleridir. 3.Diyet birası :Şeker hastaları için zararlı şekerlerin azaltıldığı biralardır.(Attenüasyonu yüksek biralar) 4.Besin birası: Vakum damıtması ile biradaki alkol ayrılarak üretilir.(Alkolsüz biralar)

125 D.Tiplerine göre sınıflandırma; 1.Tadına(Acılığına göre) 2.Renklerine göre 3.Dolgunlık v.b. bockbeer

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146