Suvremeno pivo je znanstveno dostignuće

Svaka se pivovara ponosi tradicijom čak i onda kada je na istoj lokaciji sagradila novi, najsuvremeniji pogon za proizvodnju piva. Potrošači imaju povjerenje u sve što je staro i provjereno i uopće ne razmišljaju o tome da se svaka tehnologija, pa tako i tehnologija piva stalno razvija i mijenja, jer nove znanstvene spoznaje unaprjeđuju tehnološke postupke sa ciljem ubrzanja procesa, smanjenja potrošnje energije i sirovina, povećanja kvalitete i trajnosti gotovog proizvoda natočenog u ambalažu te zaštite okoliša.

Kada bi današnje pivo bilo jednako onome koje se proizvodilo prije sto ili više godina, teško da bi suvremeni potrošači jednako uživali u njemu, jer se proizvodilo samo zimi a pilo ljeti, jer nije bilo tako bistro, a trajnost mu je bila minimalna. Kada ste zadnji put čuli da je netko „pokvario“ želudac ili dobio proljev jer je pio pivo? Tko se još sjeća pisanih upozorenja u našim slastičarnicama  s tekstom: „Ako ste u zadnjih pola sata pili pivo, nemojte jesti sladoled“! Naime, mikrobiološka čistoća sladoleda je često bila upitnija od mikrobiološke čistoće piva, pa su sladoledari tražili spas u podjeli odgovornosti, jer je uzastopno konzumiranje obično  završavalo jakim proljevom.

Pivo se počelo proizvoditi otprilike prije 6.000 godina i ono je doista pratilo razvoj ljudske civilizacije. Sve do polovice 19. stoljeća proizvodnja piva je bila ništa drugo nego zanatsko umijeće, jer majstori pivari nisu gotovo ništa znali o uzrocima i posljedicama promjena koje su događale tijekom proizvodnje i čuvanja piva. Neznanje je bilo tako veliko da se do druge polovice 16. stoljeća, u Švicarskoj npr., za kvarenje piva optužuju „pivske vještice“, a posljednja među njima je spaljena 1581. godine.

Industrijski razvoj proizvodnje piva započinje tek krajem 19. stoljeća i u velikoj je mjeri posljedica općeg razvoja znanosti i tehnologije, kada se otvaraju mnoga, još i danas aktivna središta istraživanja umijeća varenja piva. Tako je 1886. godine u Britaniji  osnovan The Laboratory Club, preteča današnjeg Instituta za pivarstvo (The Institute of Brewing, Reding). Nijemci su daleke 1865. u Weihenstephanu  započeli s tečajevima za pivare iz kojih je 1895. nastala Visoka škola za poljoprivredu i pivarstvo, koja je 1930. kao fakultet ušla u sastav Tehničkog sveučilišta u Muenchenu.. U Berlinu je još 1883. osnovan Versuchs und Lehranstalt fuer Brauraei (VLB; Istraživanje i Škola pivarstva)  kao dio Sveučilišta u Belinu.. U Danskoj je J.C. Jacobson, utemeljitelj Carlsberg pivovare, osnovao Carlsberg Laboratory 1875. g. s namjerom  da istraži znanstvene osnove slađenja ječma, varenja i vrenja piva. Upravu laboratorija je birala Danska akademija znanosti. Dakle razvoju pivarstva je doprinijela znanstvena znatiželja  i vjera u obrazovane stručnjake. Druga polovica 19. stoljeća je bila  razdoblje razrješenja  znanstvene osnovice mnogih procesa. Dva svjetska rata su  izazvala zastoj tih  istraživanja, ali su se ona zatim nastavila.

Znanstvenu osnovu pivarstva čine fundamentalne znanstvene discipline, kemija, biokemija i mikrobiologija koje se počinju primjenjivati pri izučavanju sirovina (ječam, slad, hmelj, i voda) i tehnoloških postupaka slađenja ječma, varenja sladovine,  njenog alkoholnog vrenja, doviranja i dozrijevanja piva.. Istraživanja su pokrenuli sami pivari, ali su ih provodili brojni kvalificirani znanstvenici i sveučilišni profesori.

Kada je bavarski vojvoda Wilhelm IV. 1516. proglasio Reinheitsgebot (Zakon o čistoći piva), kvasac kao glavni čimbenik proizvodnje kvalitetnog piva nije bio ni spomenut, jer njegove mikroskopski sitne stanice nitko nije mogao vidjeti. Budući je prvi, vrlo jednostavan mikroskop, izumljen tek 1674. (A. Leeuwenhoek).  Istraživanje uloge  kvasca u alkoholnom vrenju je započelo tek u prvoj polovini 19. stoljeća a dokazano  tek 1857. radovima Luisa Pasteura. E.C. Hansen  iz Zavoda za fiziologiju Carlsberg laboratorija je  prvi uspio izolirati jednu jedinu stanicu pivskog kvasca kao osnovu za proizvodnju «čiste kulture« koja se počela koristiti širom svijeta, zahvaljujući objavljenom radu glasovitog R. Kocha.  Kvarenje piva i vina je u 19. stoljeću bila uobičajena pojava. L. Pasteur je u svojoj studiji «Etude sur la biere» 1876. otkrio da je to posljedica razvoja i rasta bakterija octene i mliječne kiseline, a Horace Brown je ustanovio da tome doprinose i tzv. «divlji kvasci». Zahvaljujući tome  i usavršavanju svjetlosnog  mikroskopa, mikroskopiranje tek tada postaje redovita metoda nadzora kakvoće piva. Razdoblje do početka 2. svjetskog rata bilo je vrijeme proučavanja kvasca i vrenja. Poboljšavanje čistih kultura kvasaca je učinjeno primjenom klasične genetike tj. križanjem. Sparivanjem askospora različitih sojeva kvasaca dobiveno je potomstvo industrijskih odlika koje su bile bolje od roditeljskih, s obzirom na brzinu vrenja, tvorbu mirisnih i okusnih sastojaka, sposobnost pahuljanja i taloženja na dno posude ili skupljanja na površini mladog piva nakon završenog vrenja. Suvremene tehnike rekombinantne DNA pružaju nove mogućnosti promjene sojeva pivskog kvasca. Unatoč dobrim rezultati postignutim u laboartorijama, tako izmijenjene stanice kvasca nisu uvedene u pivarsku praksu, jer su potrošači još uvijek podozrivi kada su u pitanju genetski promijenjeni mikroorganizmi.  Iako je većina bakterija koje kvare pivo bila poznata pod različitim imenima  još u vrijeme Pasteura, Browna i Laera (druga polovina 19. stoljeća), tek ih je J.L. Shimwell između 1930 i 1960.  uspio klasificirati pod i danas poznatim nazivima (Lactobacillus pastorianus, Acetobacter i Acetomonas spp., Zymomonas anaerobia, Obesumbacterium proteum). Kasnije, 1970. otkrivene su i dvije striktnoanaerobne bakterije (Pectinatus cerevisiiphilus i Megasphera cerevisiae.)

Ni ječam iz kojeg se proizvodi pivarski slad nije više isti. Današnji ječam je rezultat metoda brojnih križanja koja su započela krajem 19. stoljeća u cilju postizanja viših prinosa te drugih poljoprivrednih  i tehnoloških odlika u proizvodnji slada. Dakako, križanjem nije bilo moguće poboljšati kvalitetu procesa sladovanja jer nisu bile poznate analitičke metode za određivanje kvalitete. Tako je prvi predstojnik Zavoda za kemiju Carlsberg laboratorija, glasoviti J. Kjeldahl pronašao metodu za određivanje udjela dušika u biološkom materijalu, a profesor W. Windish iz VLB u Berlinu razradio metodu za određivanje amilolitičke, tzv. dijastazne, aktivnosti slada. Rezultat je bio primjena i uzgoj sorti pivskog ječma s nižim udjelom dušika, koji je u topivom stanju pogodovao razvoju nepoželjnih mikroorganizama i smanjivao iskorištenje ugljikohidratnog dijela ekstrakta slada. Nove kromatografske metode su omogućile praćenje tvorbe aminokiselina tijekom slađenja ječma i  varenja sladovine te njihove potrošnje i izlučivanja iz kvaščevih stanica u pivo tijekom alkoholnog vrenja.

Tek polovinom 20. stoljeća razjašnjena je uloga enzima u procesu slađenja pivarskog ječma i varenja sladovine. Otkriveno je da se radi o hidrolitičkim enzimima koji nastaju u ječmenom zrnu tijekom procesa klijanja (tzv. slađenja) zrna, koji hidroliziraju sastojke zrna (uglavnom škrob i proteine) tijekom varenja sladovine do gradbenih jedinica (šećera i aminokiselina).) No, isto je tako ustanovljeno da ovi enzimi mogu nastati pri rastu određenih mikroorganizama, da se oni mogu ekstrahirati i upotrijebiti za hidrolizu i drugih škrobnih sirovina kao što su ječam, riža, kukuruz, pšenica itd., što je omogućilo zamjenu dijela slada s drugim neslađenim žitaricama uz pomoć enzimskih pripravaka.

Hmelj se koristi kao izvor gorkih tvari u pivu gotovo tisuću godina. Ipak, današnji hmelj je također rezultat pažljivog križanja s ciljem povećanja prinosa, udjela gorkih sastojaka (alfa kiselina) i eteričnih ulja, te otpornosti na bolesti hmelja ( npr. pepelnicu). Krajem19. stoljeća razvija se kemija hmelja koja omogućava definiranje i određivanje bitnih sastojaka hmelja, njihovo iskorištenje u procesu kuhanja sladovine, točno doziranje hmelja u cilju postizavanja zadane gorčine piva te preradu prirodnih hmeljnih šišarica u pripravke koji se lakše čuvaju i s kojima se lakše rukuje (hmeljni peleti i ekstrakti). Naravno, detaljnoj analizi prirodnih i izomeriziranih gorkih sastojaka hmelja i sastavu eteričnih ulja, doprinijele su novorazvijene analitičke metode poput plinske kromatografije u drugoj polovini 20. stoljeća.

Uz to, antiseptički učinak hmelja na biološku stabilnost piva izgubio je ranije značenje, jer se danas proces proizvodnje i punjenja piva u ambalažu odvijaju u gotovo aseptičnim uvjetima, pa se suvremena piva manje hmelje tj. imaju slabije izraženu gorčinu.

Klasična podna klijališta u proizvodnji slada su zamijenjena pneumatskim klijalištima u kojima se proces klijanja odvija brže, razgradnja zrna je ujednačenija a enzimska aktivnost primjerena. Općenito, smanjen je utrošak vode i energije za proizvodnju slada. Proces klijanja se može ubrzati primjenom biljnih hormona rasta (giberelinska kiselina). Primjenom enzimskih pripravaka dio slada se može zamijeniti neslađenim žitaricama (ječam, riža, kukuruzna krupica itd.)

U cilju povećanja kapaciteta, uštede energije i ubrzavanja procesa varionice sladovine su postale dvostruke, tj. sastoje se od 4 odnosno pet posuda, klasični cijednjak je zamijenjen kominskim filterom, kuhanje sladovine se obavlja s pomoću vanjskih ili unutarnjih kuhala, a njeno bistrenje u virpul taložnjacima ili flotacijskim tankovima. Glavno i naknadno vrenje se vodi u cilindrično-konusnim, termički dobro izoliranim fermentorima postavljenim na otvorenom prostoru. Radi još veće uštede energije, prije 30-tak godina u varionicama se počela proizvoditi sladovina s visokom koncentracijom ekstrakta, a iz nje dobiveno „jako“ pivo razrjeđuje se posebno pripremljenom vodom na konzumnu koncentraciju alkohola i ekstrakta („high gravity brewing“). Prije točenja u ambalažu pivo se koloidno i biološki stabilizira (dodatak sredstava za bistrenje, filtracija pomoću naplavnih i slojnih filtera, pasterizacija), a sve se tehnološke operacije s pivom izvode u atmosferi ugljičnog dioksida kako bi se spriječile oksidacijske promjene koje nepovoljno utječu na okus i miris piva. Sve je to skratilo trajanje proizvodnog procesa s nekada uobičajenih dva do tri mjeseca na 14 do 20 dana. Sva oprema i cjevovodi se grade od nehrđajućeg čelika, peru se automatski i dezinficiraju pomoću CIP (Cleaninig in Place) sustava. Kvaliteta proizvoda nije više rezultat samo dobre proizvođačke prakse nego novouvedenih sustava osiguravanja kvalitete proizvoda i zaštite okoliša kao što su HACCP, ISO 9001:2000 i ISO 14000:18000, SQA (Supplier Quality Insurance) i SAP(System Administration Process). Upravljanje kvalitetom proizvoda je regulirano rigoroznom primjenom Priručnika sustava upravljanja kvalitetom u kojem su precizno opisane sve proceduretepostupci osiguranja i održavanja kvalitete proizvoda, radne okoline i zaštite okoliša te postupanja s nesukladnim proizvodom. Zahvaljujući tome, biološka i koloidna stabilnost piva u ambalaži (staklene i PET boce, limenke i bačve) se kreće u rasponu od  tri do 18 mjeseci.

Izvor: Pivnica.net