MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ. Agronomická fakulta Ústav technologie potravin. Diplomová práce. Bc.

Transkript

1 MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Diplomová práce Brno 2010 Bc. Pavlína Bekeniová

2 MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Ověření analytických parametrů u Českého piva Diplomová práce Brno 2010 Vedoucí diplomové práce: Ing. Tomáš Gregor, Ph.D. Vypracovala: Bc. Pavlína Bekeniová

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Ověření analytických parametrů u Českého piva vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v soupisu použité literatury. V Brně dne.. Podpis.

4 Poděkování Především chci poděkovat Ing. Tomáši Gregorovi, Ph.D. za cenné rady, věcné připomínky, konzultace a odborné vedení při vypracování této diplomové práce. Dále, bych chtěla poděkovat vedoucí laboratoře Starobrno a kolektivu této laboratoře.

5 Anotace Téma této diplomové práce je Ověření analytických parametrů u Českého piva. Práce je rozdělena do dvou základních částí. Literární část poskytuje informace o kvalitativních a kvantitativních parametrech Českého piva, které čerpají z Věstníku EU. Jde o parametry: původní stupňovitost mladiny, alkohol, barva, hořkost, ph, rozdíl prokvašení a polyfenoly. Dále pak o surovinách k výrobě piva, technologických postupech výroby mladiny a piva. Praktická část se zaměřuje na metodiku jednotlivých analytických parametrů, výsledky měření a zhodnocení. Závěr diplomové práce hodnotí, zda označení známkou pro České pivo je či není velkým krokem i přínosem pro zviditelnění naší národní pýchy. Klíčová slova: České pivo, analytické parametry, původní stupňovitost mladiny, alkohol, barva, hořkost, ph, rozdíl prokvašení, polyfenoly Annotation The topic of my diploma thesis is The Verification of Analytical Parameters in Czech beer. The thesis is divided into two parts. The theoretical part provides information about the qualitative and quantitative parameters of Czech beer based on The Bulletin of EU. The parameters concerned are as follows: original degree of wort, alcohol, color, bitterness, ph, attenuation difference, polyphenols. Next, there is a focus on the raw materials used in and the technological procedures of the production of beer. The practical part centers on the methodology of the individual analytical parameters, the results of measurements and the evaluation. The conclusion of the thesis discusses and assesses whether the use of the label Czech beer has been or has not been a big step forward and a contribution in making our national pride more visible. Key words: Czech beer, analytical parameters, original degree of wort, alcohol, color, bitterness, ph, attenuation difference, polyphenols

6 OBSAH 1. ÚVOD Historie pivovarnictví ve světě i u nás Význam piva českého typu CÍL LITERÁRNÍ ČÁST Věstník EU ( Úřední věstník Evropské unie č. 16/15 z ) Specifikace Suroviny k výrobě českého piva Zeměpisná oblast Způsob produkce Způsob kontroly Souvislost Kontrolní subjekt Označování Vnitrostátní požadavky Suroviny k výrobě českého piva obecně Slad a sladovnický ječmen Voda Chmel a chmelové výrobky Technologické postupy výroby Schéma výroby piva Výroba piva PRAKTICKÁ ČÁST Metodika Stupňovitost piva a alkohol Stanovení barvy piva Stanovení hořkosti piva Měření ph piva Rozdíl prokvašení Stanovení celkových polyfenolů v pivu VÝSLEDKY A DISKUSE ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK PŘÍLOHY Seznam tabulek Seznam obrázků Etikety

7 1. ÚVOD Návrhy na ochranu zeměpisného označení pro České pivo začaly přicházet od pivovarských subjektů krátce po vstupu naší republiky do Evropské Unie. Po několikaleté velmi podrobné a časově náročné diskusi mezi českými pivovarníky se podařilo sjednotit specifikaci Českého piva a žádost byla Českým svazem pivovarů a sladoven spolu s Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským podána prostřednictvím Úřadu pro ochranu průmyslového vlastnictví u Evropské Unie v říjnu roku Příslušné orgány bruselské legislativy ukončily řízení o registraci koncem roku 2007 a 23. ledna 2008 byl uveřejněn ve Věstníku Evropské Unie návrh ochrany zeměpisného označení České pivo s možností členských států Evropské Unie podat v zákonné lhůtě šesti měsíců případné námitky proti ochraně. Součástí zveřejněného návrhu byly: - Specifikace Českého piva - Kvalitativní parametry (stupňovitost, obsah alkoholu, barva, hořkost, ph, rozdíl prokvašení, polyfenoly) - Zeměpisná oblast, které se ochrana týká - Vymezení podílu základních surovin pocházejících z České republiky a jejich specifikace - Technologické postupy Přesto, že některé svazy pivovarníků (např. německý či slovenský) připravovaly podání námitek, k jejich skutečnému podání nakonec nedošlo a dne bylo zveřejněno Nařízení Evropského společenství č o ZÁPISU ČESKÉHO PIVA DO REJSTŘÍKU CHRÁNĚNÝCH ZEMĚPISNÝCH OZNAČENÍ. Toto nařízení Evropského společenství vstoupilo v platnost dvacátý den po vyhlášení. Zároveň se zveřejněním ochrany zeměpisného označení pro České pivo bylo také zasláno logo pro označení výrobků České pivo ve třech jazykových mutacích (české, anglické, francouzské). Český svaz pivovarů a sladoven informoval neprodleně své členy o možnosti používání ochranného označení České pivo v tuzemsku i v zahraničí s tím, že právní 7

8 ochrana platí pouze pro země Evropské Unie. Svaz také upozornil své členy na nutnost dodržení podmínek pro používání ochranného označení České pivo, jejichž dodržování bude kontrolováno Českou zemědělskou a potravinářskou inspekcí. Ochrana zeměpisného označení České pivo je významným úspěchem českého pivovarnictví, který otevírá nejen cestu k rozšíření exportu českého piva, ale rovněž k postupnému přehodnocení vnímání charakteru skutečného českého piva při porovnání s tzv. europivem, jehož produkce v českých pivovarech sílí (Čejka, 2004). 1.1 Historie pivovarnictví ve světě i u nás Mezi nejrozšířenější nápoje, z pohledu celosvětového, patří bezesporu pivo, jehož výroba se datuje již od 7. století př. n. l. na území Mezopotámie, kdy jsou o jeho výrobě první zmínky. Obyvatelé Mezopotámie Sumerové tento nápoj připravovali z ječných chlebů a sladu, chmel nepoužívali a recepturu zdokonalovali po tisíc let. Nakonec dokázali připravit množství druhů lišící se barvou i obsahem alkoholu. Ve 2. století před n.l. začaly v Mezopotámii vznikat první výčepy. Z té doby pochází také první zákony, které regulovaly nalévání správné míry a tehdejší výrobci piva se těšili vysoké společenské vážnosti. Staří Egypťané se naučili vařit pivo od okolních národů. Egypťané znali navíc červené pivo, přičemž požadovaného zbarvení se dosáhlo přidáním rozmačkaných plodů mandragory (jde o středomořskou rostlinu, jíž jsou připisovány afrodiziakální, hypnotické a halucinogenní účinky). Pivo se pilo i ve starém Řecku a Římě, i když zde nebylo tak populární jako víno. Také severské národy Vikingové a Germáni pili pivo. Ti si v mrazivém počasí ale dopřávali buď pivo teplé, nebo naopak vymražené (vymražené pivo bylo silnější, protože voda částečně zmrzla a ve zbylém moku zůstalo více alkoholu). Kvašený nápoj podobný pivu, ale z rýže, znali i staří Číňané. Jihoameričtí indiáni si v předkolumbovských dobách dopřávali pivo připravené z rozžvýkané kukuřice. V Evropě se pivo rozšířilo ve středověku, v prostředí klášterů se také poprvé začal pěstovat chmel. Rozvoj pivovarnictví v našich zemích nastal někdy v průběhu 13. století, v době zakládání měst. Středověké pivo ale nebylo tak prokvašené, bylo husté, připomínalo kaši a bylo považováno spíše za pokrm, nežli nápoj. Při jeho výrobě se 8

9 používala nejdříve pšenice, ječmen se začal používat až někdy v 17. století. Tehdejší pivo se již tomu dnešnímu přibližovalo, nebylo však tolik chmelené a neodstraňovaly se z něj kvasnice. V průběhu dalších dvou set let se receptury vyvíjely a v polovině 19. století již najdeme ve výčepech piva, která se od těch dnešních prakticky neliší. V České republice se první zpráva o výrobě piva váže k Břevnovskému klášteru. Uvádí se, že v roce 993, kdy byl vystavěn druhým českým biskupem Vojtěchem, vyráběli tamní benediktíni pivo i víno (Basařová, 1999). 1.2 Význam piva českého typu Česká republika zaujímá mezi světovými producenty 15. místo s roční produkcí piva pohybující se kolem 18 milionů hektolitrů. Patří jí absolutní prvenství v roční spotřebě na osobu, která se pohybuje okolo 160 litrů ( O světovou pověst českého piva se vedle českých sládků, známých zejména v období první republiky v celém světě, zasloužily především specifické podmínky pro pěstování ječmene a chmele. Typické české pivo je charakterizováno zlatou barvou střední až vyšší intenzity, je více chmelené a především spodně kvašené s nižší mírou prokvašení. Po načepování či nalití do sklenice vytváří hustou bílou pěnu. Vyznačuje se silným řízem, typickou hořkostí a plností v chuti. K výrobě sladu se používá jarní dvouřadý ječmen, k jehož pěstování jsou zejména na Moravě vynikající podmínky. Pro chmelení je příznačné používání zejména žateckého chmele z oblasti Žatce, Úštěku a Tršic. Vyznačuje se tradičním stylem výroby, jakožto použitím českých sladovnických odrůd, nízkých sugorací, dekokčním rmutováním, vyšším chmelením a dvoufázovým kvašením, které je ukončováno tak, aby pivo obsahovalo část nezkvašeného extraktu, vede k typickému senzorickému profilu českých piv s plnější chutí, vyšší hořkostí a absencí cizích chutí a vůní. Česká piva vyrobená na území ČR mají mnoho společných znaků, které jsou pro tato piva typická. České pivo bylo, je a bude sociálním fenoménem a součástí naší kultury a prostřednictvím dynamického rozvoje cestovního ruchu se stávají návštěvníci České republiky nadšenými propagátory konzumace českého piva po návratu do své vlasti. 9

10 Průzkumy upozorňují, že vedle historických a kulturních památek je české pivo největším lákadlem k návštěvě České republiky. Konzumace piva a jeho účinky na lidský organismus jsou předmětem stálých diskusí nejen u nás, ale i v zahraničí. Pivo obsahuje více než 30 minerálních a stopových prvků a vitaminů, které jsou při přiměřené konzumaci prospěšné lidskému zdraví. Na podporu zodpovědné a umírněné konzumace piva vznikla v roce 2003 společná iniciativa zodpovědných výrobců piva zaměřená na výchovnou činnost a prevenci proti nadměrné či neodpovědné konzumaci piva. Hlavním cílem této iniciativy je zabránit konzumaci piva nezletilým či řidičům před jízdou. Čeští pivovarníci přijali rovněž v roce 2006 kodex Péče o pivo v gastronomii, jehož cílem je uplatnění zásad správného čepování a kultury podávání českého piva. České pivovarníky reprezentuje nejen doma, ale i v zahraničí Český svaz pivovarů a sladoven, který je kromě působení v řadě mezinárodních organizací také od roku 2006 členem organizace evropských pivovarníků Brewers of Europe, kde výrazným způsobem prosazuje zájmy českých výrobců piva, sladu a navazujících odvětví (Krakeš, 2008). 1.3 Pivo a zdraví Česká Republika a Slovensko se řadí ke státům v centrální části Evropy, které každoročně zkonzumují nejvíce sklenic piva (Popova, 2007). Pivo je nápoj, který je sám o sobě zdravější než voda, jen v nadměrném množství může působit škodlivě. Pivo obsahuje mnoho vitaminů a dalších látek, které při střídmé konzumaci může působit pozitivně proti vzniku aterosklerózy. Při spotřebě 1 l piva denně si člověk pokryje 20 % denní potřeby vitaminu B2, 35 % vitaminu B6, 50 % niacinu a 25 % kyseliny panthotenové. Jeden litr piva obsahuje v průměru 200 mg biologicky aktivních látek. Rozumné pití piva do 1 až 2 piva denně přispívá k vyšší hladině vysokodensitního, tzv. HDL cholesterolu v krvi, který působí proti kornatění tepen, přitom hladina celkového cholesterolu v krvi se nemění. Rozumná konzumace piva snižuje stres, podporuje krevní oběh, snižuje riziko srdečních onemocnění, snižuje vysoký krevní tlak. Pivo je nápoj, který obsahuje malé množství alkoholu (0,5-5 %). 10

11 Pivo je určeno k tomu, aby je lidé pili pro chuť, pro radost a pro lepší trávení. Při pití přiměřeného množství je možno využít pozitivních účinků na organismus, hlavně tedy účinků vitamínů, které jsou přínosné především pro tyto vlastnosti: Vitamin B 1 - thiamin (3 % denní potřeby) - odbourává ve tkáních sacharidy, tzn. že dodává tělu energii, dále má význam pro růst, trávení a nervovou aktivitu. Vitamín B 2 - riboflavin (20 % denní potřeby) - je protetickou skupinou pro organismus důležitých oxidačně redukčních enzymů. Niacin (45 % denní potřeby) - se významně podílí na výživě buněk. Působí při uvolňování energie z tuků a sacharidů a při hromadění tělesné energie. Je součástí dvou koenzymů, pomáhá syntetizovat tělesný tuk a cholesterol. Vitamin B 6 - pyridoxin (31 % denní potřeby) - hraje důležitou roli při metabolismu a absorpci bílkovin, reguluje roli tuků a sacharidů, pomáhá správné funkci nervového systému a tvorbě červených krvinek. Kyselina listová (52 % denní potřeby) - je základním vitaminem, který podporuje tvorbu červených krvinek, metabolismus aminokyselin a obnovu veškerých buněk v těle (www. zdravavyziva.abecedazdravi.cz/pivo-a-zdravi, 2005). 11

12 2. CÍL Cílem práce bylo přiblížit význam a jedinečnost projektu České pivo. Výjimečnost Českého piva si nechali čeští pivovarníci patentovat krátce po vstupu do EU. Popsat vlastnosti tohoto piva a vymezit jeho konkrétní kvalitativní parametry, přesně je definovat a přiřadit jim číselné hodnoty v rozpětí pro daný parametr, tj. vymezení kvantitativních parametrů. V praktické části zhodnotit naměřené hodnoty a provést posouzení toho, zda-li Česká piva vyhovují nebo nevyhovují vymezeným hranicím pro jejich vydobyté označení v EU. 12

13 3. LITERÁRNÍ ČÁST 3.1 Věstník EU (Úřední věstník Evropské unie č. 16/15 z ) Specifikace Název: České pivo Popis: Světlé pivo, které je výrazné vůní po sladu světlého typu a po chmelu. Říz tohoto piva je střední až silný, stejně tak jako plnost chutí, která je především dána rozdílem mezi zdánlivým a dosažitelným stupněm prokvašení. Intenzita hořkosti piva je střední až vyšší, s charakterem drsnosti jemným až mírně drsným. Barva piva je zlatožlutá, střední až vyšší intenzity. Pivo je jiskrné a po nalití do sklenice vytváří bílou kompaktní pěnu. Nejsou přípustné cizí vůně a chutě, převládá chuť po sladu a chmelu, přičemž je připuštěna velmi slabá intenzita pasterační, kvasničné či esterové chutě a vůně. Pro České pivo jsou typické vyšší hodnoty polyfenolů a ph. Tmavé pivo je vůní výrazné po tmavém sladu a barevných sladech. Vykazuje střední říz a charakteristická je silná plnost chutí, způsobená výrazným rozdílem mezi zdánlivým a dosažitelným stupněm prokvašení a nezkvasitelnými složkami surovin. Charakter hořkosti je ovlivněn vysokou plností chutí. Z vedlejších chutí a vůní jsou přípustné karamelová a nasládlá Technické parametry Technické parametry pro České pivo jsou zobrazeny v textu níže. Pivo je rozpoznatelné díky tomu, že pivu dominuje slad a chmel, je přijatelná pouze slabá příchuť pasterizace, kvasnic či esterů, cizí vůně či příchutě nejsou přípustné. Nižší intenzita celkového aroma Českého piva je způsobena relativně nízkým obsahem nežádoucích vedlejších produktů kvašení. Pivo má střední až silný říz s pomalým uvolňováním CO 2. Podobně i plnost je střední až vysoká, zejména díky obsahu nezkvašených zbytků extraktu, 13

14 charakteristickým rozdílem mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením. Nižší míra prokvašení znamená rovněž nižší obsah alkoholu. Velmi důležitou vlastností Českého piva je jeho hořkost. Míra hořkosti piva je střední až vyšší, s mírnou až lehkou trpkostí, která déle odeznívá. Hořkost zůstává v ústech déle a déle tedy působí i na chuťové buňky. Vyšší míra hořkosti rovněž podporuje proces trávení. Pro České pivo je charakteristická vyšší koncentrace polyfenolů a vyšší hodnota ph. Světlé pivo (světlý ležák, světlé výčepní pivo a lehké pivo) je se slabým až středním aroma světlého sladu a chmele. Pivo má zlatou barvu střední až vyšší intenzity. Pivo je jiskrné a po nalití do sklenice tvoří kompaktní bílou pěnu. Tmavé pivo (tmavý ležák, tmavé výčepní pivo) má výrazné aroma tmavého a barevného sladu. Má střední říz s charakteristickou silnou plností způsobenou podstatným rozdílem mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením a přítomností nezkvasitelných substancí v surovinách, z nichž se pivo vaří. Charakter hořkosti je ovlivněn vysokou plností piva. Z druhotných chutí a vůní jsou přípustné karamelová a nasládlá Kvalitativní parametry Světlý ležák - Původní extrakt mladiny 11,00 12,99 (% hm.) - Alkohol 3,80 6,00 (% obj.) - Barva 8,0 16,0 (EBC) - Hořké substance 20,00 45,00 (EBC) - ph 4,10 4,80 - Rozdíl mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením 1,00 9,00 (% rel.) - Polyfenoly 130,00 230,00 (mg/l) Tmavý ležák - Původní extrakt mladiny 11,00 12,99 (% hm.) - Alkohol 3,60 5,70 (% obj.) - Barva 50,00 120,00 (EBC) - Hořké substance 20,00 45,00 (EBC) 14

15 - ph 4,10 4,80 - Rozdíl mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením2,00 9,00 (% rel.) - Polyfenoly 130,00 230,00 (mg/l) Světlé výčepní pivo - Původní extrakt mladiny 8,00 10,99 (% hm.) - Alkohol 2,80 5,00 (% obj.) - Barva 7,00 16,00 (EBC) - Hořké substance 16,00 28,00 (EBC) - ph 4,10 4,80 - Rozdíl mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením 2,00 11,00 (% rel.) - Polyfenoly 130,00 230,00 (mg/l) Tmavé výčepní pivo - Původní extrakt mladiny 11,00 12,99 (% hm.) - Alkohol 2,60 4,80 (% obj.) - Barva 50,00 120,00 (EBC) - Hořké substance 16,00 28,00 (EBC) - ph 4,10 4,80 - Rozdíl mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením 2,00 11,00 (% rel.) - Polyfenoly 130,00 230,00 (mg/l) Lehké pivo - Původní extrakt mladiny MAX. 7,99 (% hm.) - Alkohol 2,60 3,60 (% obj.) - Barva 6,00 14,00 (EBC) - Hořké substance 14,00 26,00 (EBC) - ph 4,10 4,80 - Rozdíl mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením 1,00 11,00 (% rel.) - Polyfenoly 130,00 230,00 (mg/l) 15

16 3.1.2 Suroviny k výrobě českého piva Ječný slad- jedná se o slad světlého typu, též nazývaný českým sladem, který je vyráběn z jarního, dvouřadého ječmene. Odrůdy ječmenů pro výrobu ječného sladu vycházejí ze šlechtěných odrůd, které jsou schváleny Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským v Brně a doporučeny Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským, a.s. Praha pro výrobu Českého piva (viz. následující tabulka hodnot kongresní sladiny). Tento ječný slad je charakterizován nižším prokvašením. Sladovnické ječmeny se pěstují na vymezeném území na hlinitých půdách, středně hluboké až hluboké hnědozemi či černozemi. Nejkvalitnější oblastí je řepařská oblast s nadmořskou výškou m a průměrnou roční teplotou 8,5 C. Tab. 1. Parametry sladu Extrakt v sušině (% hm.) min. 80,00 sladu Kolbachovo číslo (%) 39,00 Diastatická mohutnost (j. W.-K.) min. 220,00 Dosažitelný stupeň (%) max. 82,00 prokvašení Friabalita (%) min 75,00 Český hlávkový chmel a chmelové preparáty z něho vyrobené- jedná se především o odrůdu žateckého poloraného červeňáku ve vybraných lokalitách vymezeného teritoriálního území- žatecká oblast, úštěcká oblast, tršická oblast. Chmel se pěstuje na jílovito-hlinitých typech půd, pro žateckou oblast jsou typické permské červenky. Nejvhodnější průměrnou roční teplotou pro pěstování chmele je 8 až 10 C. Tento chmel je zcela specifický a odlišný od jiných odrůd chmele pěstovaných ve světě a to především svým poměrem alfa a beta hořkých kyselin. Zatímco běžné odrůdy chmele mají obvykle tento poměr 2,5-1, poměr 16

17 u této odrůdy je v průměru 1:1,5. Dalším odlišujícím znakem je obsah beta-farnesenu, jehož podíl z celkových silic tvoří %. Přípustné jsou i další odrůdy chmele vyšlechtěné a vypěstované ve vymezeném teritoriálním území. Tyto odrůdy jsou schváleny Ústředním kontrolním a zkušebním ústavem zemědělským a doporučeny Výzkumným ústavem pivovarským a sladařským pro výrobu Českého piva. Voda - pro výrobu piva českého typu jsou používány vody z místních zdrojů, které jsou z hlediska tvrdosti vody hodnoceny jako měkké či středně tvrdé. Pivovarské kvasnice - jedná se o kmeny kvasinek, tzv. spodního kvašení (Sacharomyces cerevisiae subsp. uvarum), které jsou vhodné pro výrobu Českého piva a zajišťují rozdíl mezi zdánlivým a dosažitelným prokvašením dle této specifikace. Nejčastěji užívané jsou kmeny č. 2, 7, 95, 96, které jsou uchovávány ve Sbírce produkčních kmenů pivovarských kvasinek VÚPS, mezinárodně registrované pod číslem RIBM Zeměpisná oblast Hranice oblasti produkce Českého piva jsou vymezeny následovně: - Na jihozápadě Chebská pánev, Český les, Šumava, Blanský les a podhůří Novohradských hor. - Na jihu Třeboňská pánev, jižní okraj Českomoravské vrchoviny a řeky Dyje a Morava za Hodonínem. - Jihovýchodní hranice tvoří západní a severní okraj oblasti chráněné Bílými Karpaty. - Východní hranici vymezené oblasti tvoří západní, severní a jihovýchodní okraj oblasti chráněné Beskydy. - Na západě je dána oblast vymezená řekou Ohře, Mosteckou pánví a řekou Labe po Děčín. - Severozápadní hranici tvoří řeky Ploučnice a Kamenice a Lužické hory. - Severní hranici tvoří Liberecká pánev, jižní svahy Krkonoš, Broumovské hory a jižní svahy Orlických hor. - Severovýchodní hranici tvoří podhůří Kralického Sněžníku, Rychlebské hory a Zlatohorská vrchovina, řeka Opavice k soutoku s Opavou. Opava k soutoku 17

18 s Odrou. Odra k soutoku s Olší. Olše k soutoku s Lomnou a Lomná až po oblast chráněnou Beskydy Důkaz původu Z archeologických nálezů je zřejmé, že pivo připravovali a pili již předslovanští obyvatelé vymezeného zeměpisného území (dále jen vymezené území) i původní slovanské kmeny. První zpráva o výrobě piva na vymezeném území se váže k Břevnovskému klášteru, kde se uvádí, že v roce 933 tamní benediktíni vyráběli pivo a víno. Nejstarším dokladem o pěstování chmele na vymezeném území je nadační listina knížete Břetislava 1, kterou byl kapitule sv. Václava ve Staré Boleslavi udělen desátek z chmele ze dvorů v Žatci, Staré a Mladé Boleslavi. Prvním historickým dokladem souvisejícím přímo s výrobou piva je nadační listina prvního českého krále Vratislava 2. pro vyšehradskou kapitulu z roku V této listině, která se dochovala v přepisech, se kromě mnoha darů, jako jsou nemovitosti a platy, kanovníkům vyšehradské kapituly přiděluje desátek chmele pro vaření piva. Mnohé jiné písemnosti z let 1090 až 1100 pojednávají o pěstování chmele, pivu, poplatcích z várek i o vývozu piva. Od roku 1330 je už mnoho dokladů o sladování a vaření piva v listinách královských, panských a městských. Postup při výrobě piva se přenášel z generace na generaci. Nejprve byla výroba piva výsadou jednotlivců, ve 14. století byly založeny cechy sladovníků a pivovarníků a výroba piva spodním a svrchním kvašením dále vzkvétala až do založení průmyslových pivovarů, které v tradici výroby českého piva pokračují dodnes. Důležitým mezníkem byl rok 1842, kdy byl vybudován plzeňský měšťanský pivovar. Byla rozvinuta výroba piva spodním kvašením a typické vlastnosti tohoto piva byly zcela odlišné od všech dosud vyráběných piv. Zlatožlutý perlící nápoj s výraznou chmelovou příchutí a krásnou hustou pěnou si razil cestu do světa. Byl to začátek nového období ve vývoji světového pivovarství, které v českých zemích, ale i v Rakousku-Uhersku a v Německu i ostatních evropských státech, vedl k nebývalému rozkvětu tohoto průmyslu. V následujících desetiletích vznikaly četné pivovary, na tehdejší dobu s dokonale vybaveným strojním zařízením. Postupné zlepšování strojně technologického vybavení vedlo až k dnešní moderní velkovýrobě. Avšak základní 18

19 princip výroby zůstal stále stejný. Pivo, pro jehož výrobu se užívaly a stále převážně užívají místní suroviny (tj. suroviny pocházející z vymezeného území se specifickými půdně-klimatickými podmínkami), si vydobylo úctu a významné postavení i v zahraničí. O jeho oblibě svědčí řada dokladů o vývozech českého piva na území jiných států od dob dávno minulých až do současnosti Způsob produkce Vlastní výroba začíná ve varně, kde se sešrotovaný slad smíchává s vodou a procesem rmutování probíhá přeměna nezkvasitelného škrobu na zkvasitelný cukr. Vlastní proces rmutování probíhá dekokčním jedno až tří-rmutovým způsobem, nepoužívá se infuzní způsob rmutování. Nejméně 80 % z celkového sypání na várku tvoří slad vyrobený ze schválených odrůd a minimálně 50 % z celkového sypání tvoří slad z ječmene vypěstovaného z těchto odrůd na vymezeném teritoriálním území, aby byly dodrženy charakteristické chuťové vlastnosti Českého piva. Skladba sypání je včetně zpracované šarže uvedena ve varním listu, původ sladu je doložen dodacími listy. Teplotní a časový průběh je uveden ve varním listu. Po ukončení procesu rmutování a odstranění nerozvařených zbytků sladu tzv. procesem scezování začíná příprava mladiny tzv. chmelovarem. Ten trvá minut, při minimálně dosaženém odparu 6 %. Doba chmelovaru a dosažený odpar je doložen ve varním listu. Chmelení probíhá ve třech dávkách a minimální podíl českého hlávkového chmele či preparátů z něho vyrobených tvoří u světlého ležáku min. 30 %, u ostatních skupin min. 15 %. Skladba chmelení včetně šarže surovin je uvedena ve varním listu, původ surovin je doložen dodacími listy. Po ukončení chmelovaru je mladina ochlazena na zákvasnou teplotu 6 8 C, mladina je provzdušněna a přidá se dávka pivovarských kvasnic určených výhradně pro spodní kvašení (Sacharomyces cerevisiae subs. uvarum). Kvašení probíhá do max. teploty 14 C a tento technologický proces je obvykle oddělen od procesu dokvašování, tzv. dvoufázová výroba. Teplotní průběh kvašení je uveden v kvasných listech. Proces dokvašování probíhá při teplotách blízkých 0 C. Po ukončení procesu zrání piva v dokvašovacích nádobách je pivo zfiltrováno a následně stáčeno do sudů, 19

20 lahví, plechovek, popř. cisteren. Připouštějí se i dodávky nefiltrovaného a kvasnicového piva. Finální výrobek musí splňovat hodnoty jakostních znaků uvedených v kapitole pro kvalitativní parametry. Celá technologie výroby piva je pod stálou kontrolou Způsob kontroly Sladina 1. Extrakt předku (první sladina) - odběr 10 minut po začátku scezování. 2. Stanovení extraktu- pyknometricky, cukroměrem či specielním přístrojem. 3. Průzračnost sladiny při 25 C - nefelometrické měření při 25 C, měřit po 30ti minutovou temperaci. 4. Měření extraktu posledního výstřelku při 25 C - extrakt měřit metodou jako u extraktu předku. Mladina 1. Extrakt mladiny - odběr 15 minut po konci varu. 2. Stanovení extraktu - pyknometricky, cukroměrem nebo specielním přístrojem (Anton Paar, případně jiný vhodný přístroj na měření extraktivnosti látek). 3. Obsah kalů - v rozmíchané mladině 5 minut po konci varu vizuální kontrola v Imhofově kuželu nebo jiné nádobce s možností posouzení objemu kalů. 4. Průzračnost mladiny - mladinu zfiltrovat (analytický filtrační papír modrá páska), filtrát podrobit nefelometrickému stanovení při úhlu 90. Měření provést jednak při 20 C (temperace 20 min.), jednak při 5 C (temperace 20 min.). 5. Stanovení hořkosti mladiny - obsah izo-alfa-hořkých kyselin. 6. Dosažitelné prokvašení mladiny - stanovit doporučenou metodou. Mladé pivo 1. Mikroskopické stanovení počtu kvasničných buněk ve vznosu. 2. Stanovení vitality kvasinek (barvením methylenovou modří). 3. Stanovení izo-alfa-hořkých kyselin doporučenou metodou. 20

21 Hotové pivo 1. Základní rozbor - obsah zdánlivého a skutečného extraktu, obsah alkoholu, výpočet extraktu původní mladiny, stanovení izo-alfa-hořkých kyselin, průzračnost piva při úhlu 90, dosažitelné prokvašení, barva piva. Kontrolu provádí laboratoře pivovaru nebo specializovaná laboratoř podle Pivovarskosladařské analytiky nebo Analytiky EBC Souvislost České pivo se vyrábí popsanou metodou, vycházející z umu českých sládků výlučně na vymezeném území, převážně z místních surovin stanovené jakosti za využití místních zdrojů vody, což Českému pivu propůjčuje specifické senzorické vlastnosti. Tyto senzorické vlastnosti jsou způsobeny odlišným chemickým složením Českého piva. Jedinečnost výroby vychází z mnohosetleté tradice vaření piva na vymezeném území a předáváním z generace na generaci byla uchována až do dnešních dnů ve specifické podobě. O světovou pověst Českého piva se zasloužily jak výhodné podmínky pro pěstování sladovnického ječmene a chmele na vymezeném území, tak i vysoká odborná úroveň pracovníků, kterou získali studiem na českých pivovarských školách všech stupňů. 21

22 3.1.8 Kontrolní subjekt Název: Státní zemědělská a potravinářská inspekce Adresa: Květná 15, , Brno Označování Označení České pivo bude vyvedeno na etiketě obalu písmem, které nebude dominantní vůči značce piva. Velikost písma a umístění označení je v pravomoci výrobce Vnitrostátní požadavky Zákon o potravinách č. 110/97 Sb. ve znění 456/04 Sb. a korespondujících novel prováděcích vyhlášek. Např. 305/04 Sb. (Přípustná množství kontaminantů v potravinách a surovinách). 304/04. Sb. (Podmínky použití přídatných a pomocných látek). 54/02 Sb. ve znění 318/03 Sb. (Zdravotní požadavky na čistotu a identitu přídatných látek). 3.2 Suroviny k výrobě českého piva obecně chmel. K výrobě piva se odnedávna používají tři základní suroviny: slad, voda a Slad a sladovnický ječmen Slad je typickou surovinou pro výrobu piva. Již 2000 let p.n.letopočtem se ho používalo v podobě naklíčeného ječmene v Egyptě a Mezopotámii k výrobě kvašených nápojů. Pro výrobu piva se používají ve světě různé suroviny: ječmen, pšenice, rýže, kukuřice atd. Avšak nejlépe vyhovuje požadavkům pro výrobu piva ječmen jarní 22

23 dvouřadý: Hordeum vulgare sub. Distichum, nicí, Hordeum vulgare sub. Distichum nutans, háčkující. Převládají odrůdy jarní, avšak ve světě se v posledních letech rovněž rozšířily odrůdy zimní, které poskytují větší výnosy, ale mají horší sladařskou jakost. Tab. 2. Chemické složení ječného zrna v sušině Látka % Škrob 63,00 65,00 Bílkoviny 9,00 11,00 Hemicelulosa 8,00 10,00 Celulosa 3,50 7,00 Lipidy 2,00 3,00 Minerální látky 2,00 3,00 Vitaminy < 1,00 Enzymy < 1,00 Voda 12,00 20,00 Obr. 1. Ječmen 23

24 Slad a jeho výroba Slad je vyráběn ve sladovnách, které jsou součástí pivovarů, nebo v samostatných sladovnách, které s ním obchodují. Jeho technologický postup výroby spočívá v řízeném klíčení s co nejmenšími ekonomickými ztrátami a v syntéze řady enzymů, jejichž katalytického působení se později využívá k přeměně zásobních látek zrna na varně při výrobě piva. Nedostatek či nadbytek enzymů je silně nežádoucí, neboť snižuje výnos a jakost sladu (Kosař, 2000). Výrobu sladu rozdělujeme do 5 výrobních částí: Nákup, příjem, čištění, třídění a skladování ječmene Máčení ječmene Klíčení ječmene Hvozdění zeleného sladu Úprava hotového sladu, jeho skladování a expedice Máčením se rozumí řízený příjem vody zrnem určeným ke sladování tak, aby její obsah v zrnu odpovídal způsobu sladování a vyráběnému sladu, a to při zachování fyziologických vlastností ječmene (Moštek, 1975). Požadavkem je, aby ječmen přijímal vodu co nejrychleji a nedocházelo tak k tzv. mrtvému máčení (obilka přestala dýchat, nepřijímá vodu, CO 2 zůstává v ječmeni a vytváří anaerobní prostředí). Máčení probíhá v náduvnících. Příjem vody ječmenem je ovlivněn: - Teplotou vody (ideální je C) - Dormancí ječmene (6 8 týdnů od sklizně) - Velikostí, strukturou zrna - Odrůdou - Ročníkem - Provětráváním v průběhu máčení Důležité je i domočení zrna: pro výrobu sladu plzeňského typu vlhkost zrna vysoká až na 45 %, to se zpravidla nedaří, takže musíme dokrápět. U bavorského na 48 %. 24

25 Cílem klíčení je aktivizovat enzymy. Při klíčení se částečně rozruší buněčné endospermální stěny, zrno se stává křehčím. Při klíčení se účastní všechny enzymy (nejvíce je jich v oblasti štítku, jdou ke špičce). V prvních dnech klíčení se rozkládají malá škrobová zrna. Poté amylázy navrtávají ostatní škrobová zrna, škrob se rozkládá. Probíhá 5 7 dní a dochází k tomu, že se vytvoří zárodečné kořínky a začne prorůstat pod pluchou klíček. Hvozdění je závěrečnou fází výroby sladu, slad je na hvozdě nejdříve předsušen při teplotě do 60 C a následně je vyhřán a dotažen při teplotě od C. Účelem je slad sušit, dává mu patřičné vlastnosti. Během hvozdění dochází k biochemickým a fyzikálním změnám. Nejvýznamnější reakcí je reakce neenzymového hnědnutí (karamelizace). Cílem je převést zelený slad s vysokým obsahem vody do skladovatelného a stabilního stavu za stavu života a veškeré pochody v zrnu. Také vytváří aromatické a barevné látky charakteristický pro daný druh sladu za minimálních ztrát a nákladů. Fáze předsoušení probíhá za teplot: C, až se dosáhne vlhkosti 12 %. Probíhá na hvozdech. Změny vznikající při hvozdění: - Mění se obsah vody - Mění se objem a objem. hmotnost sladu - Objem se zvyšuje na % - Mění se barva obilky Fáze hvozdění: 1, Růstová (vlhkost obilek přesahuje 20 %) 2, Enzymatická (probíhá při vlhkosti %) 3, Chemická (vlhkost se snižuje pod 10 %) 25

26 Tab. 3. Druhy sladů Český studeně vedený, s mírným rozluštěním, pro světlé pivo Bavorský dlouze vedený, dobře rozluštěný, charakteristické vůně a chuti Vídeňský je přechodným typem mezi světlým a tmavým sladem Karamelový ze zeleného, dobře rozluštěného sladu v rychlopražičích Barevný v pražičích při teplotách do 240 C, silná barvicí mohutnost Diastatický studeně vedený, vysoce rozluštěný s dlouhý vývin šidélka Proteolytický ze zeleného sladu máčeného sladinou zakvašenou kulturou Lactobacillus Delbruckii Voda Voda má podstatný vliv na charakter a jakost piva. Představuje % z celkové objemu piva. Většina pivovarů používá vodu z vodovodní sítě, která odpovídá normě pro pitnou vodu. Některé pivovary používají vodu z vlastních studní, ta musí být podrobována časté analytické i mikrobiologické kontrole. Důležitým kritériem vody pro výrobu piva je tvrdost vody. Tvrdost vody vyjadřuje obsah iontů kovů alkalických zemin Ca 2+ a Mg 2+, popř. Sr 2+ a Ba 2+. Vyjadřuje se v milimolech na 1 litr. Rozlišujeme 3 druhy tvrdosti dle obsahu soli: 1. přechodná - představuje podíl tvrdosti, připadající na soli hydrogenuhličitanu vápenatého a hořečnatého. Varem se tyto uhličitany rozkládají a přechází na uhličitany normální, ve vodě nerozpustné, čímž se původní tvrdost snižuje. Snižuje se kyselost při výrobě sladiny. Dekarbonizací lze odstranit přechodnou tvrdost vody vysrážením vápenatých a hořečnatých iontů, varem nebo chemicky. 2. stálá - představuje podíl tvrdosti, připadající na normální vápenaté a hořečnaté soli silných kyselin, nejčastěji síranů, dále chloridů a dusičnanů a označuje se jako tvrdost stálá. Varem se nemění. Zvyšuje kyselost při výrobě sladiny. 3. celková - představuje podíl tvrdosti přechodné a stálé. Je způsobena vápenatými a hořečnatými solemi. 26

27 Voda pro výrobu piva Voda pro výrobu piva musí splňovat normy pro pitnou vodu. Pitná voda má mít stálé fyzikální, chemické, ale především mikrobiologické i biologické vlastnosti. Nesmí být také znečištěna povrchovými a odpadními vodami. Nepoužitelné jsou také vody, které obsahují suspendované a rozpuštěné organické látky nebo větší množství železa a manganu. Škodlivost sloučenin Fe a Mn spočívá v oxidačním účinku vzdušného kyslíku, jenž působí zvláště na náduvnících s větracím zařízením vylučování Fe a Mn jako hydroxidy a ovlivňuje nepříznivě barvu sladu (Kosař, 2000). Z hlediska tvrdosti rozeznáváme vodu měkkou (méně jak 1,3 mmol.l -1 ), středně tvrdou vodu (1,3 2,5 mmol.l -1 ), tvrdou (2,5 3,8 mmol.l -1 ) a velmi tvrdou vodu (více jak 3,8 mmol.l -1 ). Pro výrobu piva používáme měkkou vodu, tudíž její vstupní tvrdost upravujeme dekarbonizací (snížením tvrdosti). Voda je tak jemnější a dochází k lepšímu využití hořkých látek v pivu (HAUSKRECHT, 2003). Vedle tvrdosti vody (tj. přítomnost a množství chemických prvků) je také velice důležitým ukazatelem poměr šťavelanů a vápníku, tj.případně z nich vytvořeného šťavelanu vápenatého, jehož zbytky ulpívající v lahvích mohou sloužit jako kondenzační jádra, na kterých se uvolňují další plynové bubliny, které při určitém počtu vedou k přepěnění piva. Aby se zabránilo vysrážení v naplněné lahvi, musíme se pokusit vysrážet před filtrací co nejvíce šťavelanu vápenatého (Schur, 1980). V pivovarech technologové a sládci spolu s laboratoří pracují na docílení rovnováhy mezi vápníkem a šťavelany (nerovnováha je nežádoucí). Je nutno přidat ve fázi vaření mladiny vápník ve formě CaCl 2 nebo CaSO 4 a tím vysrážet přebytek šťavelanů ještě na varně (Šemík, 1993) Chmel a chmelové výrobky Chmel otáčivý (Humulus lupulus) je dvouděložná dvoudomá vytrvalá bylina z řádu kopřivokvětých, čeledi konopovitých. Pro pivovarské účely se využívá pouze samičích rostlin, a to právě kvůli žlázkám lupulinu, které obsahují v sobě pivovarsky cenné látky. Samčí rostliny se ve volné přírodě ze zákona ničí, protože oplodněné 27

28 hlávky mají sníženou pivovarskou hodnotu. V ČR (Česká republika) jsou 3 pěstitelské oblasti - Žatecko, Úštěcko v Čechách, Tršicko u Olomouce na Moravě. Chemické složení chmele Chemické složení chmele je závislé na odrůdě, provenienci, ročníku a posklizňové úpravě. Tab. 4. Složení chmele v procentech Látka % Voda 8,00 12,00 Celkové pryskyřice 15,00 20,00 Polyfenolové látky 2,00 6,00 Silice 0,20-2,50 Vosky, lipidy 1,00 3,00 Sacharidy 40,00 50,00 Dusíkaté látky 12,00 15,00 Minerální látky 6,00 8,00 Obr. 2. Chmel Odrůdy chmele Mezi původními odrůdami chmele se rozeznávají odrůdy krajové a šlechtěné. Krajové odrůdy vznikly z místních odrůd dlouhodobým šlechtěním a selekcí v určité oblasti. Šlechtěné odrůdy jsou vypěstovány selekcí nebo pohlavním křížením. U odrůd 28

29 získaných selekcí a vegetativním množením se rozeznávají populace a klony. Hybridy jsou odrůdy vyšlechtěné křížením nebo křížením a vegetativním množením. U pěstovaného chmele se rozeznává celkem asi sto odrůd. V pěstitelské praxi se chmele rozdělují podle barvy révy na červeňáky a zeleňáky, přechodným typem jsou poločerveňáky. Červeňáky mají révu zbarvenou antokyanovým barvivem červeně až červenofialově. Rostou poměrně rychle, a proto bývají polorané až rané. Hlávky mají světlezelené, vejčitého tvaru a dobře uzavřené. Jsou bohaté na lupulin, který má pravou chmelovou vůni. Z agrotechnických hledisek jsou červeňáky méně vhodné proto, že hlávky rychle přezrávají a otevírají se, a tím vznikají ztráty lupulinu. Zeleňáky mají révu zelenou, rostou pomaleji, a proto bývají pozdnější. Hlávky mají rovněž světlezelené, avšak hrubší. Lupulin tvoří větší zrnka, má horší, načervenalou barvu a jeho vůně je ostřejší. Zřetelně horší jakost není vyvážena některými agrotechnickými přednostmi, a proto se zeleňáky vyřazují. Poločerveňáky mají révu téměř zelenou a načervenalé řapíky listů. Jejich význam je podřadnější (Hlaváček, 1972). Při hodnocení se rozeznávají chmele jemné čili ušlechtilé, střední a hrubé. Převážná většina chmelů domácího původu se řadí mezi jemné chmele. Chmele ze Žatecka se považují za nejlepší na světě. Chmelové výrobky Práškovité chmele - jsou v podstatě různě rozemleté chmele, jejichž chemické složení a technologickou vydatnost určuje způsob mechanického zpracování. Umožňují lepší využití chmelových pryskyřic, jejichž složení se i při dlouhodobém skladování téměř nemění. Mají řadu manipulačních, technologických a ekonomických předností. Vyrábí se pouhým namletím chmelových hlávek. Chmelové extrakty - v podobě chmelového extraktu lze získat jakostní účinné látky z chmelů nižších tříd jakosti, z chmele vyloučeného ze známkování, ze sběrového chmele a z odpadů od česacích a přečesávacích strojů. 29

30 Chmelové extrakty lze získat jedno či dvoustupňovou extrakcí a extrakcí oxidem uhličitým. Při jednostupňové extrakci se vyluhují z chmele vhodným organickým rozpouštědlem pouze chmelové pryskyřice. Ostatní účinné složky, hlavně tříslovina, zůstává nevyužita. Získaný extrakt je velmi vydatný, může se jím však nahradit nejvýše 20 % z celkového množství chmele použitého na várku. Při dvoustupňové extrakci se získá nejprve pryskyřičný podíl jako při jednostupňové extrakci. Chmel zbavený pryskyřic se v druhé fázi vyluhuje horkou vodou, aby se získaly ostatní látky, hlavně tříslovina. Vodní výluh se zahušťuje ve vakuové odparce na požadovanou konzistenci, umožňující homogenizaci zahuštěného vodního výluhu s pryskyřičným podílem. Takto vyrobený extrakt obsahuje téměř všechny technologicky účinné součásti chmele, a proto není pouhou náhražkou chmele (Česlová, 2009). Moderní separační metoda superkritické extrakce využívá místo toxických organických rozpouštědel stlačený oxid uhličitý. Ten je šetrný k extrahovaným látkám i životnímu prostředí. Při extrakci tohoto druhu je využívána skutečnost, že nad teplotou 31 C nelze CO 2 dalším zvyšováním tlaku zkapalnit. A v tomto stavu získává plyn značnou rozpouštěcí schopnost. Většina extrakcí probíhá při tlaku bar a teplotě C (Reverchon, 2006). 30

31 3.3 Technologické postupy výroby Schéma výroby piva SLAD Šrotování Vystírání VODA Rmutování Scezování SLADINA CHMEL Chmelovar MLADINA Chlazení Zakvašování KVASINKY Hlavní kvašení MLADÉ PIVO Dokvašování Filtrace PIVO Stáčení do lahví, sudů, cisteren 31

32 Výroba mladiny probíhá na varně a lze ji rozdělit do několika částí: - Šrotování - Vystírání - Rmutování - Scezování a vyslazování - Chmelovar - Chlazení a filtrace Cílem šrotování je dokonalé vymletí endospermu sladu na vhodné podíly jemných a hrubších částic při zachování celistvosti obalových částí zrna (pluch). Při vystírání jde o smísení sladového šrotu s vodou ve vhodném podílu. Rmutování - je založeno na postupném spouštění dílčích rmutů z vystřeného díla do pánve, kde se zcukřují a povařují. Po vrácení do nádoby s hlavní částí díla se docílí potřebná gradace teplot. Podle počtu dílčích rmutů dělíme na 1, 2 a 3 - rmutové postupy. Hlavním cílem rmutování je postupné enzymatické štěpení endospermu sladu. Scezování a vyslazování - se provádí ve scezovací kádi. Cílem je oddělit rozpuštěný extrakt sladu (sladinu) od pevných zbytků tj. mláta a vyloužit z mláta v optimální míře zbylý extrakt. Vařením sladiny s chmelem se získá mladina, jakožto meziprodukt, který se dále zpracovává na pivo kvašením. Chmelovar probíhá při teplotě 100 C dobu minut. Cílem chlazení je vysrážet z mladiny hrubé i jemné kaly a ochladit na zákvasnou teplotu 4 7 C a provzdušnit ji. 32

33 3.3.3 Výroba piva Výroba piva se rozděluje na následující pochody: - Hlavní kvašení - Dokvašování a zrání piva - Filtrace - Stáčení do přepravních a spotřebitelských obalů Cílem hlavního kvašení - je neúplné zkvašení cukernatých látek za tvorby ethanolu, CO 2 a vedlejších produktů. Zkvašování mladiny probíhá prostřednictvím kvasinek Saccharomyces cerevisiae v kvasných kádích nebo v CKT (cylindrokonické tanky), (Maya, 2009). Dokvašování piva neboli zrání piva - je pomalé zkvašování sacharidů při nízkých teplotách s docílením nasycení a fixace CO 2 se současným zajištěním vyčeření a dosažení optimálních ogranoleptických vlastností piva. Dokvašování - probíhá v ležáckých sklepích při teplotě 0 C. Filtrace - má za cíl oddělení kalících látek, dosažení průzračnosti, vyšší biologické a koloidní stability piva. Filtrace nesmí ovlivňovat vůni, barvu, stabilitu pěny. Nejužívanějším filtračním prostředkem je křemelina, což je rozemletá hmota z ulit středověkých měkkýšů rozsivek. Stáčení - je převedení zfiltrovaného piva do transportních obalů: sudů, lahví, plechovek. Objem nerezových KEG sudů je: 20 l, 30 l, 50 l. Objem lahví je: 0,5 l, 0,33 l. U plechovek převažují objemy 0,33 l a 0,5 l. 33

34 4. PRAKTICKÁ ČÁST Měření analytických parametrů piva jsem prováděla po dobu deseti měsíců (červenec, srpen, září, říjen, listopad, prosinec 2009 a leden, únor, březen a duben 2010) v laboratoři pivovaru Starobrno dle metodiky pivovaru Starobrno. Piva s označením České pivo jsem nakupovala v hypermarketech větších obchodních řetězců a porovnávala je dle kvalitativních parametrů pro České pivo. 4.1 Metodika Stupňovitost piva a alkohol Princip Koncentrace, nebo-li jinak řečeno stupňovitost piva je procentický obsah extraktu původní mladiny před zakvašením, ze které se pivo vyrobilo. Alkohol se vytvořil z extraktu (zkvasitelných cukrů) mladiny zkvašením pivovarskými kvasinkami Sacharomyces uvarum (spodní pivovarské kvasinky). Zdánlivý extrakt Ez piva je extrakt zjištěný v tomto nápoji sacharometricky nebo pyknometricky po jeho zbavení CO 2. Teprve v pivu, z něhož se odstranil alkohol destilací, lze po doplnění destilované vody na původní hmotnost vzorku určit skutečný extrakt Es (Castellari a kol., 2001). Mezi zdánlivým extraktem, skutečným extraktem, alkoholem piva a extraktem původní mladiny jsou určité vztahy, které zpracoval Balling do nauky o attenuaci a vymezil význam termínu prokvašení piva. Z výsledků jeho práce již v předminulém století byly odvozeny vzorce pro výpočet koncentrace piva, které se dodnes používají po celém světě. Pro měření stupňovitosti a alkoholu piva se dnes používají analyzátory piva. Ty na základě hustoty piva a rychlosti zvuku změří potřebné parametry (Basařová, 1993). Součásti analyzátoru Podavač vzorků, umělohmotné kádinky se zátkou s otvorem Pumpa se soustavou hadic, trysek a lapačem bublin Analyzátor piva Anton Paar, tiskárna 34

35 Příprava vzorku piva Pivo se zbaví CO 2 vytřepáním 20 minut na laboratorní třepačce. Vlastní stanovení Kádinku nejdříve vypláchneme vzorkem piva, naplníme, uzavřeme zátkou a vložíme do podavače vzorků. Analyzátor nasaje vzorek piva a po jeho zpracování napíše tiskárna výsledek. Výsledky Symboly: S - period d - oscilační perioda hustotní cely S - period s - oscilační perioda zvukové cely g/ccm density - hustota m/s velocity - zvuková rychlost % A w/w - alkohol hmotnostní % E real - alkohol skutečný % A v/v - alkohol objemový % E orig - stupňovitost % E app - zdánlivý extrakt SG - specifická váha (hmotnost) Stanovení barvy piva Princip Barva je vlastnost piva, na kterou je kladen spotřebitelem velký důraz. Je rozlišovacím znakem jednotlivých typů piv (světlých, polotmavých, tmavých).kromě toho má téměř každý druh piva svůj osobitý barevný odstín. Různost barvy určuje složení sladového sypání, ale i varní voda, postup při rmutování, povařování rmutů a chmelovar. Z toho vyplývá, že na barvu piva má vliv celý technologický postup (Basařová, 1993). 35

36 Přístroje a zařízení Fotometr Lasa 30 Kyvety příslušné k fotometru Příprava vzorku Pivo se zbaví CO 2 vytřepáním 20 minut na laboratorní třepačce. Vlastní měření Před začátkem měření se provede kalibrace fotometru tzv. Z - filtrem (kalibrační filtr). Vzorek se nalije do kyvety a několikrát se jím kyveta vypláchne, poté se kyveta řádně očistí čistou a suchou utěrkou a vloží do fotometru. Přepočet Výsledek barvy piva se odečte přímo na displeji fotometru (Metodika pivovaru Starobrno) Stanovení hořkosti piva Princip Hořkost piva závisí na jakosti chmele, ušlechtilé chmele dodávají pivu příjemnou hořkost a jemnější chuť než chmely hrubé a poškozené nevhodným skladováním. Hořkost piva je závislá na obsahu izosloučenin chmele, které zahrnují isoalfa-hořké kyseliny a v menší míře další deriváty hořkých kyselin chmele včetně jejich oxidačních produktů. Hořké látky se extrahují z okyseleného piva izooktanem a stanoví se spektrofotometricky při vlnové délce 275 nm (Basařová, 1993). Přístroje a zařízení Spektrofotometr Dr. Lange DR 5000 Křemenné kyvety 10 krát 10 mm 36

37 Chemikálie Izooktan pro UV- spektroskopii c (3M-HCl) Příprava vzorku Filtrované pivo zbavíme CO 2 třepání 20 minut na třepačce. Vlastní stanovení 10 ml vzorku se nepipetuje do baňky se zábrusem o objemu 100 ml. Přidá se 1 ml 3M- HCl a 20 ml izooktanu.. Baňka se uzavře a intenzivně se třepe na třepačce po dobu 5 minut. Po vytřepání se nechá 20 minut odstát, poté se horní čirá vrstva slije do kyvety. Kyveta se vloží do spektrofotometru a proměří při vlnové délce 275 nm proti čistému izooktanu. Výpočet Jednotky hořkosti JH = A (Metodika pivovaru Starobrno) Měření ph piva Princip Pivo je přirozeně kyselé (ph se pohybuje od 4,1 do 4,9), tato přirozená kyselost příznivě působí v celém výrobním procesu, usnadňuje hydrolytické štěpení při rmutování, vylučování kalů z mladiny a má příznivý vliv na celkové chuťové vlastnosti i trvanlivost piva (Basařová, 1992). 37

38 Přístroje a zařízení Laboratorní ph-metr WTW 720 Kombinovaná elektroda WTW Sentix 41 Příprava vzorku Filtrované pivo zbavíme CO 2 třepání 20 minut na třepačce. Měření ph Do připraveného vzorku piva vložíme elektrodu ph-metru a po chvíli odečteme hodnotu ph na displeji přístroje. Po každém měření se elektroda opláchne destilovanou vodou, osuší a ponoří do roztoku c (3 M- KCl), (Metodika pivovaru Starobrno) Rozdíl prokvašení Princip Zdánlivé prokvašení vyjadřuje v % úbytek původního zkvasitelného extraktu mladiny. Jeho hodnota je závislá na obsahu zkvasitelných sacharidů a na podmínkách při kvašení a zdánlivé dosažitelné prokvašení. V praxi stupeň prokvašení mladého nebo stočeného piva téměř nikdy nedosahuje hodnoty dosažitelného stupně prokvašení. V průběhu kvasného procesu se rozdíl mezi oběma hodnotami zmenšuje a v hotovém pivu by se měl pohybovat 1-5 %. Dosažitelné prokvašení je maximální prokvašení, které se určuje laboratorně, kdy se do vzorku piva vloží přebytek kvasnic, pivo se nechá prokvasit a poté změří hodnota dosažitelného prokvašení na analyzátoru. Odečtením těchto dvou hodnot získáme rozdíl prokvašení (Basařová, 1993). 38

39 Postup Do 250 ml baňky s plochým dnem se nalije 150 ml piva. Přidá se 2-3 g lisovaných nebo odstředěných hustých kvasnic (předem řádně propláchnutých vodou) a uzavře se vatovým tamponem. Baňka se vloží do třepačky s krouživým pohybem (frekvence pohybu 150 rpm) a při 20 C třepeme 24 hodin. Během fermentace by třepačka měla být nastavena na frekvenci asi 150 rpm o rozkmitu kolem centimetru, aby se veškeré kvasnice udržovaly ve stavu vznosu. Prokvašený vzorek se přefiltruje přes skládaný filtrační papír s odpovídajícím množstvím křemeliny. Přefiltrovaný vzorek měříme na analyzátoru piva. Výpočet Hodnota zdánlivého stupně prokvašení Z p E Ez 100 =, % E kde E = extrakt původní mladiny v % Ez = extrakt zdánlivý po prokvašení v % Hodnota dosažitelného stupně prokvašení E Ed 100 Dp =, % E, kde E = extrakt původní mladiny v Ed = extrakt dosažitelný v % 39

40 Rozdíl prokvašení Rp = Dp Zp, % Kde Dp = dosažitelné prokvašení Zp = zdánlivé prokvašení (Metodika pivovaru Starobrno) Stanovení celkových polyfenolů v pivu Princip Polyfenoly přecházejí do mladiny (piva) ze sladu a chmele. V závislosti na kvalitě surovin a použité technologii je jejich obsah v mladině (pivu) odlišný, obdobně jako struktura a molekulová hmotnost. Jednotlivé polyfenolové sloučeniny mají rozdílný, ale silný vliv na barvu, chuť, vůni, pěnivost a koloidní stabilitu piva. Polymerované a kondenzované polyfenoly reagují intenzivně s dusíkatými sloučeninami za vzniku nerozpustných komplexů. Dosavadní metodiky dávají možnost stanovit celkové polyfenoly, kdy v závislosti na struktuře se v rozdílné míře uplatní určité fenolické sloučeniny, např. EBC metodou založenou na tvorbě barevného komplexu polyfenolů s železitými ionty se přednostně stanoví sloučeniny, které mají vicinální hydroskupiny, např. kyselina gallová. Polyfenoly reagují s železitými ionty za vzniku barevného komplexu, jehož intenzita se měří spektrofotometricky při vlnové délce 600 nm (Basařová, 1992). 40

41 Přístroje a zařízení Spektrofotometr dr. Lange DR 5000 Skleněné nebo umělohmotné kyvety 10 x 10 mm Chemikálie KMC/EDTA KMC karboxymethylceluloza EDTA ethylendiamintetraacetátdisodný (Chelaton 3), p.a. Smísí se 5 g KMC a 1 g EDTA v 300 ml destilované vody a mixuje v mixeru 3x po dobu 20 sekund. Proto se hustý vzorek doplní 500 ml destilovanou vodou. Železité činidlo Zelený citrát železitý (Amonium ferric citrate, green) 1,75 g zeleného citrátu železitého se rozpustí v 50 ml destilované vody a zfiltruje. Roztok musí být naprosto čirý a je nutno jej uchovávat v ledničce. Amonné činidlo 100 ml 25% vodného roztoku amoniaku se rozpustí ve 300 ml destilované vody. Příprava vzorku Filtrované pivo zbavíme CO 2 třepání 20 minut na třepačce. Stanovení Slepý pokus 10 ml připraveného vzorku piva a 8 ml KMC/EDTA se napipetuje do odměrné baňky o objemu 25 ml. Přidá se 0,5 ml amonného činidla, promíchá se a doplní do 25 ml destilovanou vodou. Změří se absorbance slepého pokusu při 600 nm proti destilované vodě. Vlastní stanovení 10 ml připraveného vzorku piva a 8 ml KMC/EDTA se napipetuje do odměrné baňky o objemu 25 ml. Přidá se 0,5 ml železitého činidla a 0,5 ml amonného činidla, promíchá se a doplní do 25 ml destilovanou vodou. 41

42 Po 10 min. se změří absorbance při 600 nm proti destilované vodě. Výpočet Celkové polyfenoly = (A vzorku A sl.pokusu ). 820 mg/l (Metodika pivovaru Starobrno) 42

43 5. VÝSLEDKY A DISKUSE Uvedené parametry byly měřeny ve třech opakováních po dobu deseti měsíců, u výsledků bylo provedeno statistické vyhodnocení pomocí programu Excel. Byl stanoven průměr ze tří stanovení a směrodatná odchylka. Tabulky s naměřenými daty a směrodatné odchylky jsou graficky znázorněny v grafech u jednotlivých měřených parametrů v přílohách. Tab. 5. Průměrné hodnoty měřených parametrů u světlých výčepních piv Výčepní světlé pivo PSM / hm. % Alkohol / obj. % Barva / j. EBC Hořkost / j. EBC ph Rozdíl prokvašení / % Polyfenoly mg/l rozsah pro ČP 8,00 10,99 2,80 5,00 7,00 16,00 16,00 28,00 4,10 4,80 2,00 11,0 nestanoveno Primátor světlý 10% 10,15 4,47 10,83 25,33 4,35 2,91 129,67 Budějovický Budvar 10% 9,39 3, ,9 4,77 5,43 171,66 Krušovice Mušketýr 10% 10,6 4,56 14,92 25,77 4,33 1,02 112,66 Gambrinus světlý 10% 9,62 4,07 10,31 22,64 4,06 5,24 53 Kozel světlý 10% 9,47 3,88 9,81 25,36 4,56 2,64 64,33 Radegast 10% 9,69 4,04 10,51 25,36 4,05 5,76 137,33 Starobrno 10% A 9,35 3,84 10,08 21,12 4,5 1,3 131,33 Starobrno 10 % B 9,55 3,99 10,7 21,03 4,66 2,94 135,33 Litovel Classic 10% 9,87 4,12 10,74 24,01 4,46 3,79 92,33 Primátor světlý 10% 9, ,76 4,45 16, Březňák 10 % 9,76 3,91 12,34 20,88 4,52 9,85 124,86 Staropramen 10% 9,63 4,15 9,81 21,76 4,36 2,98 52,7 43

44 Obr. 3 Grafické znázornění naměřených parametrů u světlých výčepních piv 44

45 Tab. 6. Hodnoty měřených parametrů u světlých ležáckých piv Pivo světlý ležák PSM / hm. % Alkohol / obj. % Barva / j. EBC Hořkost / j. EBC ph Rozdíl prokvašení / % Polyfenoly mg/l Parametry ČP 11,00 12,99 3,80 6,00 8,00 16,00 20,00 45,00 4,10 4,80 1,00 9,00 130,00 230,00 Starobrno Medium 11% 11,28 4,72 12,28 23,51 4,52 1,25 120,17 Budějovický Budvar 12% 11,49 4,97 9,6 23,46 4,55 5,2 125,1 Prazdroj 12% 11,76 4,5 12,77 36,13 4,58 5,92 177,3 Gambrinus 12% 11,91 4,97 13,48 25,17 4,53 1,79 116,53 Březňák 12 % 11,92 4,51 14, ,52 16,36 153,7 Radegast Premium12% 11,86 5,13 12,3 29,13 4,47 5,71 138,3 Primátor Premium 12% 11,84 4,79 12,5 27,96 4,46 3,92 173,53 Krušovice Jubilejní 12% 11,57 4,94 16,65 29,58 4,31 1,82 138,77 Radegast Premium12% 11,55 5,02 12,8 27,97 4,37 4,67 161,73 Prazdroj 12% 11,72 4,64 12,36 35,65 4,49 5,82 152,83 Gambrinus Excelent 11% 11,84 4,64 13, ,35 5,87 122,5 Staropramen 12% 11,6 4,47 13,54 22,83 4,42 1,33 104,57 Kozel Medium 11% 11,31 4,64 10,03 24,55 4,31 5,2 133,93 Zlatopramen 11% A 11,42 4,68 13,88 27,57 4,5 9,82 122,57 Zlatopramen 11% B 11,46 4,7 13,93 23,59 4,63 10,62 165,93 Obr. 4 Grafické znázornění naměřených parametrů u světlých ležáckých piv Během měření diplomové práce jsem provedla měření analytických parametrů a jejich srovnání s Nařízením EU pro České pivo jen ve vybraných pivovarech v ČR, 45

46 které používají známku České pivo, jedná se obvykle o velké modernizované pivovary. Původní stupňovitost mladiny (PSM) - U výčepních piv i ležáků byl tento parametr po celou dobu sledování vždy splněn, stupňovitost piv je důležitým znakem a pivovary bedlivě sledují tuto hodnotu od varny po konečný výstav v lahvích či sudech. Alkohol - Také alkohol je důležitým ukazatelem, který je pivovar povinen splňovat pro jednotlivé kategorie piv dle Zákona o potravinách č. 110/97 Sb. Byl také ve všech případech splněn. Barva - Třetím ukazatelem je barva. Je to důležitý senzorický element, podle kterého konzument hodnotí kvalitu piva. U Českého piva je barva vyšší a zlatožlutá. I barva je u všech piv splněna. Jediná drobná výjimka je u Krušovického piva Mušketýr (zvýšení o 0,65 %). Hořkost - I hořkost je důležitým senzorickým parametrem, České pivo je ve srovnání se zahraničními pivy více hořké. Parametr hořkosti byl ve všech případech splněn. ph - Ukazatel ph je pro pivo dosti široký (od 4,1 4,9), a byl ve všech případech splněn. Rozdíl prokvašení - Česká piva by neměla být beze zbytku prokvašena. Rozdíl mezi skutečným prokvašením a maximálním prokvašením piva je právě ten fenomén, který je pro České pivo typický - vyšší zbytkový extrakt, tedy větší chlebnatost a větší nabádání k napití dalšího piva. Tento parametr (byť je dosti široký - u výčepních od 2 do 11 %, u ležáků od 1 do 9 %) byl při měření překročen u výčepních piv vzorků pivovaru Krušovice, Starobrno a Primátor. Krušovice a Starobrno používají moderní techniku výroby piva pomocí HGB systému, kde je předpoklad mnohem lepšího řízení průběhu kvašení, než u klasických spilkových systémů, kde tato možnost není. Pivovar tak může výšku tohoto parametru ovlivnit. Vyšší prokvašení ovšem zvyšuje výstav piva, proto je při použití technologie HGB ve spojení CK tanků i ve znamení vyššího stupně prokvašení. U ležáků byl rozdíl prokvašení u některých vzorků vyšší než 9 %, což může být v tomto případě díky špatné kondici kvasinek. 46

47 Polyfenoly - Parametr obsahu polyfenolů je v Nařízení pro České pivo stanoven pouze u ležáků. Polyfenoly jsou důležitým antioxidantem. Jejich množství je odvozeno od technologie stabilizace. Při mém měření bylo množství polyfenolů v případě vzorků Staropramene a Zlatopramene nižší než 130 mg/l. Tyto výkyvy jsou způsobeny zvýšenou stabilizací piva pomocí přípravku polyvinylpolypyrolidonu, jenž na sebe část nestabilních a zákal tvořících polyfenolů adsorbuje. Při přidání většího množství se sníží i celkové množství polyfenolů, což má v důsledku i horší odezvu konzumenta na hořkost piva a ulpívání hořkosti. Ve vztahu k polyfenolům je třeba ještě zmínit nízký obsah polyfenolů u některých výčepních desítek, kde je výrazně patrný efekt stabilizace a tím prodloužené trvanlivosti. Obr. 5 Grafické znázornění původní stupňovitosti mladiny ve světlých ležácích v závislosti na monitorovacím období 47

48 V Obr. 5 je grafické znázornění původního obsahu mladiny v závislosti na monitorovacím období, se zvýrazněnou červenou linií minimální hranice PSM u ležáckých piv. Ve sledovaném období nebyla u světlých i ležáckých piv překročena žádná z hodnot u obsahu alkoholu, původní stupňovitosti mladiny, barvy, hořkosti a ph, tyto grafy nebyly z tohoto důvody vytvořeny. V Obr. 6 je grafické znázornění obsahu polyfenolických látek ve světlých ležácích, opět s červenou linií znázorňující minimální hranici stanovenou ochrannou známkou České pivo. Obsah polyfenolů zde ve dvanácti případech ze 150 měřených vzorků klesl pod minimum stanovené ochrannou známkou. Obr. 6 Grafické znázornění obsahu polyfenolických látek ve světlých ležácích v závislosti na monitorovacím období 48

49 V Obr. 7 je znázorněn rozdíl mezi dosažitelným a zdánlivým prokvašením ve výčepních pivech v závislosti na monitorovacím období. Ve třech případech byl zaznamenán rozdíl vyšší než je udávaných 11 %. Tato piva vykazovala i nižší obsah alkoholu, ne však pod ochrannou známkou stanovenou mez. Tato anomálie může být vysvětlena nižší činností kvasinek, ať už způsobenou nevhodnými teplotami při kvašení a dozrávání piva, nebo kmenem kvasinek, který již nebyl patřičně aktivní. Toto se stává např. při překročení doporučených opakovacích cyklů kvasinek, jejichž optimum v opakovacích cyklech je 3-5 násobné. V sedmi případech byla hodnota rozdílu mezi dosažitelným a zdánlivým prokvašením ve výčepních pivech pod hodnotou 2 %. To je způsobeno vyšším stupněm prokvašení, kdy pivo bylo prokvašeno nad mez povolenou pro České pivo. Hluboká prokvašení jsou typická spíše pro piva západní Evropy, což přímo odporuje ochranné známce České pivo. Sedm případů ze 150 měřených vzorků je poměrně malým číslem, nicméně lze v budoucnu očekávat spíše stoupající trend. V Obr. 8 je znázorněn rozdíl mezi dosažitelným a zdánlivým prokvašením ve světlých ležácích v závislosti na monitorovacím období. Ve dvanácti případech byl zaznamenán rozdíl vyšší než je udávaných 9 %. Nedodržení podmínek kvašení ať už kmenem kvasinek nebo teplotou je i zde problémem, ovlivňujícím stupeň prokvašení měřených vzorků piv. Z měřených vzorků jsou jen dva, které jsou více prokvašeny, než je udávaná hodnota v rozdílu 1 %. U ležáků je tato hodnota navíc ve srovnání se světlými výčepními pivy snížena, z důvodu vyššího prokvašení ležáků, jak už napovídá jejich název ležáky, pro delší dobu zrání v ležáckém sklepě a tak i hlubšího dosažitelného prokvašení. Nízká hodnota u těchto piv proto není takovým nešvarem jako u výčepních desítek. Pro porovnání s příslušnými literárními zdroji nebyla nalezena patřičná literatura, která by řešila podobný problém kvality Českého piva. Hodnoty by byly potencionálně přístupné na Státní zemědělské a potravinářské inspekci, která provádí monitoring, k těmto hodnotám jsem však neměla přístup. 49

50 Obr. 7 Grafické znázornění rozdílu mezi dosažitelným a zdánlivým prokvašením ve výčepních pivech v závislosti na monitorovacím období 50