Vliv přídavku bylin na kvalitu fermentačního procesu při výrobě piva

Martin Buchta

Bachelor's thesis

Influence of the addition of herbs on the quality of the fermentation process in beer production

Abstract:

Pivovarské kvasinky Saccharomyces jsou v pivovarském průmyslu ovlivňovány několika faktory. Jedná se především o nasycení mladiny kyslíkem, teploty při kterých jsou vedeny fermentace, nebo při kterých jsou kvasinky skladovány. Dále osmotický tlak odvíjející se především od hustoty připravené mladiny a extraktivních látek v ní obsažených, které pocházejí převážně ze sladu a chmele. Nejdůležitějším aspektem je však složení mladiny, které kromě původních surovin lze ovlivnit i přídavkem různých bylin, ty svým chemickým složením mohou tak mladinu obohatit o pozitivní či negativní látky. Za pozitivní látky lze řadit zkvasitelné cukry, aminokyseliny, vitaminy B1, B2, B3, B5, B8 a H, fosfor, zinek společně s manganem a nadbytek Mg2+ iontů nad Ca2+ ionty. Chemické látky různých bylin jsou také schopny inhibovat různá mikrobiální společenstva. Mohou tak zamezit mikrobiální kontaminaci nežádoucích bakterií a kvasinek, současně s tím ale mohou ovlivnit i žádoucí kulturní kvasinky Saccharomyces. Cílem této práce bylo zpracovat informace o některých bylinách, které byly nebo jsou používány při výrobě piva a jejich vliv na fermentační proces. Posuzovány byly z hlediska jejich chemického složení, senzorických vlastností a antimikrobiálních vlastností proti nežádoucím mikroorganismům. Kopřiva dvoudomá (Urtica diocia) může pivu dodat osvěžující chuť, řadu vitamínů skupiny B stejně jako žádoucí minerální látky. Konopí seté (Cannabis sativa) se může v pivu výrazněji projevit díky svému obsahu senzoricky aktivních látek. Jeho semena obsahují vitamíny skupiny B a některé žádoucí minerální látky. Pelyněk černobýl (Artemisia vulgaris) obsahuje silně hořké látky, které lze využít jako náhradu hořkých chmelových kyselin. Jeho použití je však limitováno obsahem thujonu, který může negativně působit na centrální nervovou soustavu. V případě použití třezalky tečkované (Hypericum perforatum) je ideální volit mladé rostliny, díky vysokému obsahu tříslovin a barviv, které se vlivem času snižují. Lékořice lysá (Glycyrrhiza glabra) byla využívána především pro stabilizaci pěny a změnu senzorických vlastností. Díky obsahu zkvasitelných cukrů může zvýšit zkvasitelný extrakt mladiny. Všechny studované byliny inhibovaly gram-negativní rody bakterií, pelyněk černobýl s kopřivou dvoudomou navíc i některé rody kvasinek.

Abstract:

The brewer's yeast Saccharomyces is influenced by several factors in the brewing industry. These are mainly the oxygen saturation of the wort, the temperatures at which fermentations are conducted or at which the yeast are stored. Furthermore, the osmotic pressure depends mainly on the density of the prepared wort and the extractive substances contained therein, which come mainly from malt and hops. The most important aspect, however, is the composition of the wort, which, in addition to the original raw materials, can also be influenced by the addition of various herbs, whose chemical composition can thus enrich the wort with positive or negative substances. Positive substances include fermentable sugars, amino acids, vitamins B1, B2, B3, B5, B8 and H, phosphorus, zinc together with manganese and an excess of Mg2+ ions over Ca2+ ions. The chemicals of various herbs are also capable of inhibiting various microbial communities. Thus, they can prevent microbial contamination by undesirable bacteria and yeasts, but at the same time they can also affect the desirable cultured yeast Saccharomyces. The aim of this work was to compile information on some herbs that have been or are used in beer production and their effect on the fermentation process. They were assessed in terms of their chemical composition, sensory properties and antimicrobial properties against undesirable microorganisms. Nettle (Urtica diocia) can provide beer with a refreshing taste, a number of B vitamins as well as desirable minerals. Hemp (Cannabis sativa) can be more pronounced in beer due to its sensory active compounds. Its seeds contain B vitamins and some desirable minerals. Black wormwood (Artemisia vulgaris) contains strong bittering substances which can be used as a substitute for bitter hop acids. However, its use is limited by its thujone content, which can have a negative effect on the central nervous system. In the case of St John's wort (Hypericum perforatum), it is ideal to choose young plants, due to their high content of tannins and colouring agents, which decrease with time. Liquorice (Glycyrrhiza glabra) has been used mainly to stabilise the foam and change the sensory properties. Due to its content of fermentable sugars, it can increase the fermentable extract of the wort. All the herbs studied inhibited gram-negative bacterial genera, black wormwood and stinging nettle additionally inhibited some yeast genera.

Keywords

Chmel, Aktivní látky, Mladina, Saccharomyces cerevisiae, Rostliny

Keywords

Hops, Active substances, Worth, Saccharomyces cerevisiae, Plants

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Karel Štěrba, Ph.D.
• Reader: Pavel Braný, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products