Prodhimi i birrës
1. Hyrje 1.1. Birra në lashtësi Nuk dihet me saktësi se kur u zbulua birra. Sot, provat më të lashta për ekzistencën e birrës mendohet të jenë rreth më se 6 000 vjet dhe përshkruhen nga sumerët, të cilët kishin një qytetërim mjaft të lashtë. Sumerët e zbuluan rastësisht procesin e fermentimit, ndoshta nga një copë bukë që u lag dhe u harrua. Pas pak kohe ajo fillojë të fermentohet me ndihmën e disa baktereve të ajrit, duke u kthyer në një masë alkoolike. Sumerët ishin mjaft të zgjuar. Ata e kuptuan këtë proces dhe e kopjuan, duke u bërë kështu populli i parë në botë që prodhoi birrën, si ofertë për perënditë e tyre.
Kështu, edhe babilonasit e mësuan artin e prodhimit të birrës, duke arritur të krijojnë rreth 20 lloje të ndryshme të saj. Tetë lloje prodhoheshin nga drithi emmer, tetë lloje nga elbi dhe katër të tjera nga përzierja e drithërave të ndryshme. Birra e babilonasve ishte shumë e turbullt dhe e rëndë, megjithatë ata e eksportonin me mjaft sukses deri në Egjipt, i cili ndodhej rreth 1 000 km larg
Mbreti i famshëm babilonas Hamurabi, ndërmjet ligjeve të tij kishte përfshirë edhe një ligj për konsumimin dhe përdorimin e birrës. Pllaka të lashta të asaj kohe na tregojnë se prodhimi i birrës bëhej vetëm në shtëpi dhe vetëm prej femrave. Historiani i lashtë grek Herodoti shkroi se edhe egjiptianët merreshin me industrinë e prodhimit të birrës. Shkalla e rëndësisë që kishte për ta birra duket në një pllakë të vjetër, ku shohim se egjiptianët e asaj kohe përdornin një simbol hieroglif të veçantë për personin që prodhonte birrën. Mjaft egjiptianë të kohës së sotme, të cilët jetojnë në buzë të lumit Nil, përdorin metodat e lashta për prodhimin e kësaj pije. Pas egjiptianëve filluan ta prodhojnë birrën edhe grekët dhe romakët e lashtë. Së fundi, rreth vitit 800 edhe gjermanët e lashtë (teutonët) u interesuan për birrën. Zakonisht ata e prodhonin për t’ua ofruar perëndive të tyre, si një plotësues i ritualeve të sakrificave, por edhe për përdorim nga ata vetë.
1.2. Birra gjatë mesjetës
Prodhimi i birrës, që në shekujt e parë pas lindjes së Krishtit e deri në periudhën e mesjetës mbeti një punë që kryhej vetëm nga femrat. Por, në fund të mijëvjeçarit të parë vëmë re se prodhimi i saj filloi të bëhej edhe në manastire, prej murgjëve. Prodhimi i saj sa vinte e shtohej dhe mori përmasa të mëdha. Prodhues të tjerë, jashtë manastireve, e morën sekretin dhe filluan ta përmirësojnë atë. Ata filluan të përdornin mjaft erëza dhe barëra aromatike, për të rritur cilësinë e birrës. Secila punishte birre e asaj kohe kishte recetën e vet sekrete, të cilën e ruante mjaft mirë nga rivalët. Kështu lindi nevoja e themelimit të një ligji, i cili do t’ua lejonte monopolin vetëm prodhuesve profesionistë të birrës. Ky ligj u quajt Flavoring License dhe qëndroi në fuqi derisa u zbulua kulpra e butë. Përdorimi i kësaj bime në industrinë e birrës shënoi një faqe të re në historinë e saj. Me përmirësimin e cilësisë së birrës u rrit edhe eksporti i saj. Në shekullin e 14-të, Bremeni ishte eksportuesi me i madh i birrës në Holandë, Angli dhe Skandinavi. Hamburgu i Gjermanisë u shndërrua në një nga qendrat më kolosale të prodhimit të birrës. Në vitin 1500 në Hamburg ekzistonin 600 punishte birre. Në vitin 1516, duka i Bavarisë, Vilhelmi IV, nxori një ligj, i cili parashikonte standardet e cilësisë që duhet të kishte birra gjermane (Beer Purity Laë-Ligji i pastërtisë së birrës). Ky ligj përcaktoi si lëndë bazë për prodhimin e birrës elbin, kulprën e butë dhe ujin. Fermentuesit ishin akoma të panjohur dhe fermentimi u lihej fatit dhe baktereve të ajrit. Në fillim të shekullit të 19-të u bënë dy zbulime revolucionare në industrinë e prodhimit të birrës. Zbulimi i parë ishte makineria me avull e James Watt, me anë të së cilës birra mori rrugën e industrializimit. Punishtet e para që përdorën makinerinë e avullit u quajtën punishte të birrës së avullit. Gjithashtu, në vitin 1835 u inaugurua hekurudha e parë, e cila lidhte qytetet Nuremberg dhe Furth. Malli i parë që u transportua në vagonët e atij treni ishin dy fuçi birre. Zbulimi i dytë dhe mjaft i rëndësishëm ishte ftohja artificiale, nga Carl Von Linde. Në atë epokë, prodhuesit kishin zbuluar se prodhimi i birrës me cilësi kishte nevojë për temperatura të caktuara. Birra e tipit lager kërkonte temperatura 4-10 gradë Celsius. Këto temperatura arriheshin vetën gjatë stinës së dimrit dhe vetëm në qilarë të ftohtë, ku vendosnin pranë fuçive sasi të mëdha akulli. Pas zbulimit të Carl Von Linde, prodhimi i birrës mund të bëhej në çdo stinë. Sistemi i ftohjes artificiale u provua për herë të parë në një punishte birre të Munihut, në Gjermani. Gjithashtu, gjatë shekullit të 19-të u bënë mjaft kërkime shkencore rreth birrës. Një nga më të rëndësishmet u krye prej Louis Pasterit, i cili në atë kohë ishte profesor i Universiteti të qytetit Lille, në Francë. Veç kësaj, Pasteri ishte edhe mbikëqyrësi i një programi shkencor për zbulimin e problemeve që kishin disa industri të vogla lokale në prodhimin e pijeve alkoolike. Problemi kryesor ishte në procesin e fermentimit. Pasteri e dedikoi një pjesë të madhe të vetvetes në zbulimin e misterit të fermentimit. Së fundi, ai arriti të zbulonte se sasia e dëshiruar e alkoolit bëhej nga tharmet. Tharmet ishin produkte të procesit të fermentimit, të cilat shkaktoheshin prej baktereve. Por jo të gjitha bakteret ishin të nevojshme për procesin e fermentimit të birrës. Për të shkatërruar bakteret e dëmshme, ai rekomandoi nxehjen e birrës në temperatura të larta. Të njëjtin proces Pasteri ua rekomandoi edhe prodhuesve të qumështit, për të rritur kohëzgjatjen e tij dhe për ta mbrojtur nga thartimi. Ky proces, për nder të tij, u quajt pasterizim. Megjithatë, zbulimet më të rëndësishme në përmirësimin e procesit të fermentimit të birrës u bënë prej shkencëtarit danez Christian Hansen. Hanseni veçoi me sukses një qelizë tharmi, nga e cila kultivoi një kulturë të pastër bakteresh fermentimi. Në këtë mënyrë ai ndikoi në përmirësimin e procesit të fermentimit, çka solli si rezultat përmirësimin e cilësisë së birrës. Në vitin 1964, fuçitë e drurit, në të cilat ruhej birra, filluan të zëvendësoheshin me fuçi metalike që pastroheshin, mbusheshin dhe mbylleshin më lehtë. Mjaft vende, në të cilat përfshihet tashmë edhe Shqipëria, i kushtojnë asaj një ditë të veçantë, të ashtuquajturën «Festa e birrës».
Fabrika e birrës në Pejë është ndërtuar në vitin 1971 dhe renditet në rradhet e fabrikave më moderne. Birra e Pejës i takon llojeve të birrës së gjelbërt, pilsner birrë me kualitet të lartë, shije dhe aromë të mirë, shkëlqim dhe kthjelltesi me shkumë stabile si dhe me qëndrueshmeri kimike dhe biologjike.
Në të gjitha këto parametra ndikojnë uji si lënd e parë, malti, kulperi, tharmi si dhe proceset tjera tekniko-teknologjike që nevojiten për prodhimin e këtij lloji të birrës.
Birra e Pejës është vlersuar një ndër prodhimet më të mira si në kohërat e mëparshme të ish-Jugosllavise po ashtu tash si në Kosovë, Shqipëri dhe vendet tjera që kanë marrë pjesë në panaire për vlersim të kualitetit të birrës. Fermentimi, filtrimi dhe pasterizimi i birrës ka një domethënje shumë të rëndsishme për prodhimin final të birrës.
Gjatë kohes së transportit të lendës së parë maltit dhe nënshtrimit të procesit fillestar të prodhimit të birrës, bluarjes dhe zierjes pastaj zierjes me kulper, nëse shkon procesi i prodhimit mirë ateherë fermentimi duhet të shkoj mirë.
Duhet të ketë kujdes me ajrim tharmi dhe më vonë filtrim dhe pasterizim.
Të gjitha këto duhet të kryhen në kushte të mira si higjienike dhe tekniko-teknologjike që të ketë birrë kualitative.
Të gjitha këto procese kryhen në fabriken e birrës në Pejë.
2. Lëndët e para për prodhimin e birrës
Lëndët e para për prodhimin e birrës janë maltoja (elb i përpunuar), uji, kulperi dhe tharmi. Si lëndë plotësuese të maltos, perdoren edhe vetë elbi, gruri, misri, orizi, sheqeri dhe shirupe. Lënda e parë kryesore për prodhimin e birrës është maltoja. Maltoja është elb i përpunuar në disa stade të caktuara njomjeje, temperimi dhe fillimi mbirjeje, pastaj thahet. Elbi i tharë gjysëm i mbirë, ç’embrionizohet në pajisje të veçantë dhe pastrohet. Ky produkt quhet malto, kurse procesi nëpër të cilin kalon elbi dhe kthehet në malto quhet maltim. Lënda tjetër e domosdoshme në prodhimin e birrës është bima që i jep asaj shijen e hidhur dhe që quhet kulper. Kulperi është bimë njëvjeqare barishtore e cila përmban një materje të hidhur,llupulin, vajra eterike dhe materje tjera të cilat birrës i japin veti të caktuara) dhe tharmi. Përbërësi më i madh në sasi është uji. Përbërja kimike e tij ndikon shumë si në shijen e birrës ashtu edhe në zhvillimin e proceseve gjatë të cilëve, përgatitet birra. Në përmirësimin e shijes dhe ngjyres së birrës përdoren shpesh edhe malto e sheqerna të karamelizuara. Tharmi është gjithashtu përbërësi kryesor i fundit i domosdoshëm për prodhimin e birrës. Kjo mushtin e sheqerosur e shëndërron në birrë.
2.1. Tharmi
Tharmi është një bimë njëqelizore dhe i takon familjes Sacharomyces, në fabriken e birrës në Pejë përdoret tharmi Sacharomyces cervisiae. Nga kjo familje e majas rrjedhin të gjitha llojet e majave, si maja e bukës, birrës, veres etj. Gjatësia e qelizave të tharmit sillet prej 6-11 mikron, ndërsa gjerësia prej 6-8 mikrona. Forma e këtyre qelizave mund të jetë e ndryshme, si form vezore, sferike etj. Te tharmi hasim zakonisht këtë përbërje kimike:
25% materje e thatë dhe 75%ujë
Në përbërjen e materjes së thatë hynë: Materje azotike---------35-65% (azot i prgjitshem) Mejon--------------------20-63% Yndyr---------------------2-5% (lecitina,ergosterina) Materje minerale-------5-11% ( kripera te acidit fosforik 50%, dhe 30% te kaliumit)
Glikogjeni paraqet materje ushqyese rezerv të qelizës së tharmit. Në tharmë ka edhe sasi të mëdha të proteinave. Kjo sasi sillet rrethe 45% në materje të thatë. Proteinat me të njohura në tharmë janë zimokazoina dhe cervizina. Tharmi i birrës paraqet një burim të pasur vitaminash. Tharmi luan rol të madhë në përfitimin e birrës nga se është një ferment që bënë zbërthimin e sheqerit në alkool. Pas mbarimit të fermentimit qelizat e shumuara bien në fund të fermentorit, dhe me anë të dekantimit të birrës tharmi ndahet prej saj me ndihmën e filtrave për ndarjen e qelizave të vdekura dhe vendoset në enën për ruajtjen e tharmitë amë.
3. Fazat e procesit te prodhimit
Fazat e procesit te prodhimit te birres janë: maltimi, zierja, fermentimi
3.1. Maltimi-është nënshtrimi i elbit procesit të mugullimit, në atë proces bëhet pastrimi dhe klasifikimi i elbit, të njomurit i cili zgjatë 2-3 ditë mugullimi, 8-9 ditë tharja e elbit.
3.2.Zierja- birra zihet nga malti i bluar duke i shtuarë ujë pastaj me filtrim prodhohet maltina e cila zihet në mel(kulper), pastaj vjen ftohja.
3.3.. Ftohja, Ajrimi i tretsirës së ëmbël dhe shtimi i kultures së pastër të tharmit Pas zierjes së tretsirës së ëmbël me kulper, me ekstrakt E = 11.2% dhe temperaturë mbi 100 0C dërgohet në fundrues (virpull). Në fundrues tretsira e ëmbël hynë nën kënd duke lëvizur në form shtjelle (centrifugale) ku mblidhet në mes fundrusit materja e thatë (proteinat). Tretsira e ëmbël pushon në fundrues 30 minuta, temperatura mund të ulet për 4 0C. Në vazhdim tretsira e ëmbël prej fundruesit kalon në repartin e ftohjes. Procesi i ftohjes kryhet në ftohsin kundërrymor i cili është në form pllakore. Te ky ftohës dallojm dy seksione. Në seksionin e parë ftohja e tretsires së ëmbël bëhet nga temperatura 97 0C në 18-20 0C. Kjo ftohje bëhet me ujë nga ujësjellsi. Ndërsa në seksionin e dytë bëhet ftohja nga temperatuta 18-20 0C në 7 0C e cila bëhet me përzirje alkool-ujë në temperatureë 0-2 0C.
Ajrimi dhe dhënja e tharmit bëhet gjatë procesit të ftohjes, pas ftohjes pllakore. Ajri më parë duhet të filtrohet në mënyrë që të mos jetë shkaktar i infektimit të tretsires së ëmbël, gjithashtu edhe tharmi duhet të jetë i pastër që të mundsohet fermentimi i rregullt. Ajrimi bëhet për dy qëllime që të ndikoj në formimin e fundrines dhe ajo që është më e rëndsishmja që të ajroset tretsira dhe tharmi, të bëhet fermentimi. Futja e oksigjenit eshte e nevojshme dhe e domosdoshme per shumzimin e tharmit.Tharmi i birrës është anaerobike, ne munges te saj shumzimi nderpritet, si rrjedhim edhe fermentimi ndalet.
30000-33000 l. e një zierje i ipet 150 l tharmë.
4. Parafermentimi
Parafermentimi bëhet në kazan të hapur. Puna fillohet me hedhjen e majasë. Doza e majasë që përdoret është 1,5-2,0 l/hl musht birre. Përdoret maja speciale me fermentim të fundmë, rezidente ndaj trysnisë dhe që agregon e precipiton mirë. Mbushja e kazanit bëhet gradualisht, temperatura rregullohet të jetë 120 0C. Fermentimi fillon pas disa orësh. Kur mushti i birrës, fermentohet me shkallën 15-25%, fillohet zbrazja dhe njëkohësisht edhe mbushja e saj, në këtë mënyrë. Nga kazani zbrazet 3/5 e mushtit, 2/5 e sasisë që mbetet të plotësohet me musht të freskët. Masa në kazan duhet të ruajë temperaturën 120 0C. Zbrazja dhe mbushja e kazanit bëhet qdo 12 orë. Pas 3-4 ditësh,në vartësi të matjes së numrit të qelizave të majasë, bëjmë plotësimin e saj në kazan. Kazani çdo 10-14 ditë, zbrazet plotësisht dhe pastrohet. Temperatura e repartit të fermentimit duhet të jetë 8-10 0C. Tretsira e ëmbël pasi të ftohet nga ftohsi pllakor i ipet ajri dhe tharmi dërgohet në para fermentor. Një parafermentor i zenë 60000-64000 l. tretsirë të ëmbël. Njëra zierje dërgohet me tharmë ndërsa zierja tjetër pa tharmë. Materiali i ndërtimit të parafermentorit është lëgurë e hekurit dhe kromit. Pas ftohjes tretsira e ëmbël në parafermentor vije me temperaturë 7-7.5 dhe ekstarkt E= 11.2%. Në parafermentor tretsira e ëmbël qëndron 1-2 ditë derisa tharmi të adaptohet me mjedisin e tretsires së ëmbël dhe të filloj punën e tij të zbërthimit të sheqernave në alkool dhe dioksid të karbonit dhe lirim të energjisë. Energjia që lirohet shërben si shumzim i tharmit. Karakteristik të parafermentimit është që pasi ti ipet ajri dhe tharmi tretsires së ëmbël ekstrakti fillon te bie dhe temperatura të rritet. Ky eshte nje parapergaditje per fermentim kryesor apo fermentim i vrullshem. Tretsira e ëmbël kur arrin ekstraktin E=10-9.7% dhe temperatureë 11-12 C dërgohet në fermentim kryesor. Parafermentori punon në system të hapur.
5. Fermentimi
a. Rëndësia e fermentimit
a. Rëndësia e fermentimit qëndron në procesin themelor të shndërrimit të sheqernave fermentueshëm në alkool dhe dyoksid të karbonit. Fermentimi alkoolik paraqet një seri reaksionesh enzimatike. Ketë proces kontinual e katalizon një komplekes i përbërë i enzimave të fermentimit alkoolik; heksokinaza, oksoizomeraza, aldolaza, kozimaza, alkooldehidrogjenaza, fosforaza, enolaza, karboksilaza, dhe etj.
b. Reaksionet që ndodhin gjatë fermentimit:
- transformimi i sheqernave në të mushtit në alkool dhe CO2
C6H12O6→2C2H5OH + 2CO2
- formimi i alkooleve të larta, në formë të përgjithshme:
RCHNH2COOH + H2O = RCH2OH + NH3 + CO2
Aminoacid alkool
Ky proces bëhet përmes dezaminimit aerob ose anaerob të aminoacideve dhe dekarboksilimit.
- formimi i acideve organike dhe estereve në formë të përgjithshme mund të paraqitet:
C6H12O6 + COOH-CH2CH2-CHNH2COOH + 2H2O =
Glukoza acidi glutaminik
COOH-CH2-CH2-COOH + 2C3H8O3 + NH3 + CO2 Acidi qilibar glicerina - formimi i diacetilit dhe 2,3- btilenglikolit
CH3-CO-COOH I
CH3-CO-C(CH3)-COOH II
OH
IV oksidimi III oksidimi
CH3CH-CH3CH3-CO-CHCH3CH3-CO-CO-CH3
reduktimi reduktimi diacetil
OH OH OH
2,3glikolbutilen acetoin
c. Proceset qe ndodhin gjate fermentimit:
Procesi i fermentimit të sheqernave, prodhimit të energjisë dhe i produkteve ndërmjetshme të majasë bëhet përmes: 1. Përmes rrugës EMBDEN-MEYERHOF-PARNAS-it ose DLIKOLIZA 2. RRUGA E HMP (HEKSA MONO FOSFATIT) ose CIKLI PENTOZAN 3. CIKLI I KREBS-it ose CIKLI ACIDIT TRIKARBONIK( TCA)
Përmbajtje e caktuar
mushtit KOMPONIME TË
NDRYSHME
KOMPONIMET
katabolizëm anabolizë E FORMUAR ME
GLIKOZA NDERMJETSUESIT BIOSINTEZ
KOMPONIME TË
NDRYSHME
PËRBËRSIT E BIRRËS SË RE SI REZULTAT I METABOLIZMIT TË MAJASË
P.Sh.. E.M.P GLUKOZA ACIDI PIRIRUVIK 1) ananeorob/aerob 2) aerob ACIL-CoA a) anaerob (efekti i Pasteuro-it CO2 CO2 NAD b) aerob (efekti Crabtree)
NADH2 ACETALDEHID
ACETIL-CoA NADH2
Alkohool dehidrogjenaza NAD TCA
ETANOL
REAKSIONET BIOKIMIKE ( sipas kushteve ndahet në fermentim kryesor dhe plotësues ); Me rëndësi: Mushti + majaja (20x106qeliza/ml)→birrë e re - shtim i biomasës, metanol, CO2, dhe produktet ndërmjetshme të fermentimit
d. Kohëzgjatja e procesit te fermentimit: Në fermentimin primar zgjatë prej 7-10 ditë, kurse ai plotësues afër 21 ditë fermentimi. Temperatura optimale e fermentimit eshte 25C (max 50C)
5.1. Fermentimi kryesor
Procesi i parafermentimit i plotson kushtet për bartjen e tretsirës së ëmbël në fermentor cilindriko konik, i cili përdoret në fabriken e birrës në Pejë. Në disa fabrika tjera për fermentim kryesor përdoren fermentor të formave tjera, horizontale etj. Një fermentor i zenë 254700l. tretsirë të ëmbël. Tretsira e ëmbël nga parafermentori vjen në ekstrakt E=10-9.7% dhe temeperaturë 11-12 0C. Procesi i fermentimit është një ndër proceset kryesore të prodhimit të birrës. Bazë e fermentimit është trasformimi i sheqernave në alkool dhe dioksid të karbonit. Fermentimi ndiqet në bazë të paksimit të ekstraktit dhe ndryshimit të pH-së. Faktorët që kanë ndikim në fermentim:
Zgjedhja e llojit te tharmit
- Gjendja e tharmit për kohën e mbjelljes - Sasia e tharmit që i ipet tretsires së ëmbël - Shpërndarja e tharmit në tretsiren e ëmbël gjatë gjithë kohes së fermentimit dhe karkteristikat e lartsisë gjeometrike të enës për fermentim -ajrimi -përmbajtja e vlerës së Ph-së në tretsirë të ëmbël -temperatura e fermentimit.
Në fermentim ekzistojnë dy lloje të fermnetimti me tharmë: Fermentimi i lartë me temperatureë 14-16 0C dhe fermentimi i ulët 6-7 0C. Në fermentim të lartë përdoret maja Sacharomyces carlsbbergensis (uvarum) Ndërsa për ate të ulët sacharomyces cerevisiae Fermentori cilindriko konik është nga materiali rosfraj me system të mbyllur, ka katër zona të ftohjes, gypat për lirim të dioksidit të karbonit, gypat për marje të mostrave për analiza, laterna si tregues i punës së fermentimit në të cilën bëhen zbërthimi sheqerit në alkool dhe dioksid të karbonit me ndihmën e tharmit. Në tretsirën e ëmbël fermentimi kryesor i hidrateve të karbonit relativisht ndahen në:
-Maltriozë--------------20% -Maltozë----------------59% -Saharozë----------------6% -Glukozë----------------14%
Në tharme hyn enzyme të llojllojshme që ndahen në grupe të ndryshme: Hidrolaza,Dezmolaza, Oksidoreduktaza, Transferaza, Izomeraza etj. Hidrolaza katalizon procesin e shpërndarjes së materjeve organike nga shpërbërja e ujit. Invertaza shpërbën saharozen në glykozë dhe fruktozë. Tharmi i birrës përmban sasi të pasur me vitamin B1 dhe B2, B6 dhe acide nicotine. Vitamina B1 hynë në përbërjen e enzimeve karboksilike Vitamina B2 hynë në përbërjen e enzimeve të frymarrjes Vitamina B6 pirodiksina, acide nicotine apo vitamina PP Vitamina c e cila e ndan procesin e oksidoreduktimit dhe vitaminat tjera si: Biotina, inozina, acidet pantonike Rruga kryesore e fermentimit të glykozes dhe fruktozes është embden-meyerhof-parnason që quhet “EMP”. Qëllimi kryesor i kësaj rruge është përmbajtja e substancave të pasura me energji të adenozintrifosfatit ATP, që përmban energji të mjaftueshme të lire. Si ngecje në fermentim jo të mire ndikojnë edhe bakteret tjera gram positive, katalaza forma e shtapiqeve negative lactobacillus, pediococcus. Bakteret gram negative, pediococcus, acetomonoas, acetobakter zymomonas, këto mund të ndikojnë në oksidimin e etanolit, mund të ndikojnë edhe në glykozë acetobacter, lactobacillus dhe pediococcus, të cilat quhen acide qumështore. Gjatë procesit duhet pasur kujdes mjaft të madhë në sistemin e ftohjes sepse mund të vijë deri te shokimi i tharmit. Fermentimi kryesor zgjatë 5-10 ditë, varsishtë nga koncentrimi i ekstraktit dhe i teknologjisë që përdorim. Çdo ditë bëhet matja e ekstraktit dhe temperatures, kur ti bie ekstrakti në njesi të paraparë, bëhet mbyllja e dioksidit të karbonit për arsye se birra ngopet me dioksid të karbonit, kështu që tharmi të krynë procesin e vet dhe të bie në fund të fermentorit. Kështu tharmi ndahet nga birra e re, në fermentim kryesor dekantimi dhe në filtra ndahet qeliza te tharmit të vdekura, ndërsa ato tjera dërgohen në enë për regjenerim, do të thotë në hyrje të prodhimit të mëtutjeshëm. Tharmit në enë i mirren mostrat për analizë, në qfarë gjendje mund të jetë tharmi në fermentorin cilindriko konik, marrja e dytë dhe e tretë , e kështu më rradhë të tharmit hudhen në kanal. Kështu kemi fituar birrë të re që mund të bëhet bartja në fermentim plotësues.
5.2. Fermentimi plotësues
Birra e re e përfituar nga fermentimi kryesor, të cilës birrë ekstrakti i ka rënë në E=1.6-2% dhe temperature ulet 1-0C dhe i është larguar tharmi disa here nga birra e re, ajo nëpërmjet gypave dhe pompes shtytëse dërgohet në tanka të qëndrimit apo qetsimit.
Tanku i qëndrimit është i ndërtuar nga materiali rosfraj dhe të aluminit. Për tu bërë fermentimi plotsues dhe ardhja e birrës, birra e re dërgohet në rezervoaret e mbyllur të cilët gjenden në bodrum. Fermentimi plotsues bëhet me temperature 0-2C, për fermentim plotsues është karakteristik fermentimi i lehtë i sheqerit të mbetur gjatë të cilit kryhen procese të njejta sikur te fermentimi kryesor vetëm më ngadal. Pasi që temperature në fermentim plotsues dhe ardhjes së birrës është më e ulët se sa në repartin e fermentimit kryesor. Birra gradualisht ftohet dhe për shkak të kësaj vie deri te fundrimi i materjeve të cilat kanë qenë gjatë procesit të fermentimit kryesor të tretura, të cilat nuk janë fundruar ende me këtë fermentim fundrohen proteinat, qelizat e tharmit dhe grimcat tjera të kulperit. Ky process kryhet me presion 0.8 bar deri në 1 bar. Me këtë do të thotë bëhet ngopja me dioksid të karbonit. Ky fermentim në fabrikat moderne kryhet 15-30 ditë. Gjatë këtij procesi bëhet fermentimi i ngadalshëm i mbetjeve të parafermentuar dhe kthjellimi i birrës. Dioksidi i karbonit i cili krijohet ngadal tretet në birrë derisa arrihet shtypja absolute. Kjo shtypje që arrihet mbahet me mjete speciale të ashtuquajtura ‘shpund aparate”. Birra nuk duhet ti nënshtrohet oksidimit, sepse ndikon negativishtë në shijen dhe stabilitetin e birrës. Në përfundim nga fermentimi plotsues duhet të bëhen analizat kimike dhe mikrobiologjike, të shiqohen ardhjet dhe pastërtia komplet e birrës me të gjitha parametrat e nevojshëm që duhet të jenë të gatshëm për fitrim të birrës. Të gjitha këto analiza kryhen në laborator dhe mbas rezultateve mirren vendime.
5.3. Fermentimi alkoolik
Fermentimi alkoolik paraqet një varg procesesh eximetike të cilat bazohen në transformimin e sheqerit (glykozit) nën veprimin e tharmeve, ku si rezultat përfundimtar përfitohet alkooli dhe dioksidi i karbonit
Energjia e liruar i duhet tharmit për tu shumuar, në kryerjen e procesit të fermentimit rol të rëndsishëm ka edhe tharmi e cila duhet të jetë e pastër mikrobiologjikisht. Pas mbarimit të fermentimit qelizat e tharmit shumohen dhe bien në fund të fermentorit.
Me anë të dekantimit të birrës së re tharmi ndahet me ndihmen e filtrave për ndarjen e qelizave të vdekura, dhe hudhet në enë për ta ruajtur tharmin amë, i cili mund të përdoret sërishë.
Aktiviteti i tharmit gjatë fermentimit është i përcjellur në disa faza:
Faza e adaptimit- në këtë fazë bëhet përshtatja e tharmit me tretsiren e ëmbël
Faza e zhvillimit intenziv të tharmitë- në këtë faze bëhet zhvillimi i hovshëm i qelizave të tharmit, që kanë ushqim të mjaftueshëm.
Faza e ekulibrit të tharmit- këtu sa qeliza zhvillohen po aq vdesin.
Faza e vdekjes- në këtë fazë qelizat e tharmit vdesin krejtsisht për shkak se është hargjuar materja e tyre përbërse.
5.4. Freskimi (krajzllimi) i birrës së re
Nga fermentimi kryesor pamë se tretsira e ëmbël me ekstrakt E= 11.2% dhe temperaturë 7-7.5 C kur ti ipet tharmi dhe ajri fillon të punoj, do të thotë adaptimi në ambient të tretsires së ëmbël zbërthimi i sheqernave si glykozit në alkool dhe dioksid të karbonit dhe lirim të energjisë. Në fermentim kryesor bëhet zbërthimi i vrullshëm, në fund të procesit fillon duke u ngadalsuar dhe mbet një sasi pa u zbërthyer ende një ekstrakt E= 1.6-2%.
Kjo birrë e re e formuar nga ky fermentim dërgohet në tanka të qëndrimit do të thotë në fermentim plotsues. Këtu ka mbetë pafermentuar edhe një pjesë të cilës i nevojitet një ushqim për tu zbërthyer, e kjo pjesë e pazbërthyerë kryhet në tanka të qëndrimit ku temperature është 0-2C, që këto grimca si të tharmit, kulperit (lupulit), proteinave. Për këtë arsye ipet freskimi (krajzllimi) apo ushqimi. Ky mirret nga parafermentori i cili veq sa ka filluar procesin e ambijentimit të majasë në tretsirë të ëmbël, dhe kur të filloj që ekstrakti të bie dhe temperatura të rritet. Atëherë në kufit kur ekstrakti është e= 8.8-9.2 % i ipet freskimi atij tanku si ushqim nga parafermentori.
Figura 1. Fermentori
6. Filtrimi i birrës
6.1. Operacioni i filtrimit të birrës
Filtrimi është operacion teknologjik, në të cilin bëhet ndarja e fazave të ngurta nga suspenzioni. Birra pas fermentimit sado pak që është e turbullt dhe me vete përmban grimca të ndryshme të suspenduara, qelizat e tharmit, bashkëdyzimet e albumineve, materjet koaguluese, rëshirat e kulperit etj, të cilat mund t’ia prishin shijen duhet të hiqen nga birra. Të gjitha këto e përbëjn pastërinë birrës. Birra vlersohet me shkallë të lartë të pastërtisë, tejdukshëmrisë. Për të fituar birrë më tejdukshmëri të lartë duhet bërë kthjellimin artificial të birrës. Proceset kryesore të kthjellimit janë: filtrimi dhe centrifugimi. Filtrimin e vështirson e dhëna se birra është e ngopur me dioksid karboni, i cili nuk bënë të humbet gjatë procesit të filtrimit. Për këtë arsye procesi i filtrimit bëhet me presion më të lartë se sa presioni që ka vepruar në bodrum në fazen e ardhjes. Prej të gjitha sistemeve që sot përdoren në fabriken e birrës në Pejë, për filtrimin e birrës, përdoret sistemi i kiselgur((kisel-gur përdoret si mjet për filtrim, prodhohet prej shtresave të daitomesë, lloj alge, përbërja kimike e saj është dioksidi i silicit dhe oksidi i aluminit) filtrave. Këto filtra kanë një karakteristikë të përbashkët, janë elemente poroze të renditura njëra pas tjetres në pozitë vertikale ose horizontale, ku në mes tyre formohen hapsirat e zbrazëta për tu formuar pogaqja filtruese. Për nga veprimi i tyre dallojmë tri sisteme kryesore: 1. Filtri me pllaka dhe korniza 2. Filtri vertikal me pllaka të rrumbullakta 3. Filtri vertikal me shkopinjë
Në fabriken e birrës në Pejë përdoret filtri me shkopinjë.
Shkopinjtë filtrues janë të përbërë prej një numri të madhë unazash të renditura në një boshtë i cili shërben si bartës dhe si gype përcjellës i tretsires së filtruar. Unazat kanë sipërfaqe të vogël, në njërën anë kanë vrazhdësi më të vogël, e në anën tjetër kanë vrazhdësi dukshëm më të madhe, kështu që kur renditen njëra mbi tjetrën qëndrojnë në një distancë 50-90 mikrona. Procesi i filtrimit fillon me përgaditjen e suspenzionit të kiselgurit, i cili shërben për mveshjen e elementeve filtrues, për të sajuar pogaqen filtruese. Mardhënja e kiselgurit me ujë është 1:5 ose 1:10 për 5-10 l ujë shtohet 1 kg kiselgur. Të mveshurit e shkopinjëve filtrues në kiselgur bëhet me prcjelljen e ujit dhe të kiselgurit nëpër filter, gjersa kiselguri nuk ngjitet mire për shkopinjët filtrues.Te filtrimi i birrës duhet të bëhen dy mveshje me kiselgur, ku formohen dy shtresa me trashësi afërsisht të barabarta por me porozitet dhe fortësi të ndrysme. Shtresa e pare filtruese përbëhet prej kiselgurit me porozitet të mesëm, në mënyrë që siperfaqja poroze e filtrit të mbrohet prej grimcave të kiselgurit dhe të formohet siperfaqja e fortë për vendosjen e shtresës tjetër filtruese me kiselgur, i cili ka porozitet më të fortë. Sasia e materialit filtrues pë të fituar shtresën e parë filtruese është 300-500 gr/m2, të sipërfaqes filtruese. Mbi shtresën e parë vendoset shtresa e dytë për të cilë përdoret kiselguri me grimca më të imta, me porozitet me kokërrza të vogla më të forta. Poroziteti i kiselgurit pë shtresen e dytë përcakton shkallen e kthjelltësisë. Për formimin e shtreses filtruese pëdoret 400-600 gr/m2 në 1m2 të sipërfaqes filtruese. Me anë të mveshjes me siperfaqen filtruese qiten 800-900 gr/m2 të materialit ndihmes filtrues, me ç’rast formohet pogaqeja me trashësi 2-3mm. Pas të mveshurit të shkopinëve filtrues me kiselgur, uji i mbetur në filter largohet me birrë pastaj fillon procesi i filtrimit. Zakonisht ekzistojnë në një filtër 375 shkopinjë. Te sistemi i kiselgur filtrave sipërfaqja filtruese ka pore me dimenzione të ndryshme. Në këtë rast birra depërton nëpër këto pore, si dhe ndermjet unazave nëpërmes vrimave të boshtit dhe kalon në pjesën e sipërme të filtrit si birrë e filtruar. Pas ndëprerjes së procesit të filtrimit bëhet shpërlarja me ujë në drejtim të kundërt të rrjedhjes së birres, ku përtrihen vetit absorbuese të shtrese filtruese dhe zgjatet përdorimi i tyre. Shpërlarja zgjatë 10-20 minuta dhe bëhet me ujë të ngrohët, nën shtypjen 0.7-1.2 atm. Pas shpërlarjes dhe sterilizimit ndryshimi i shtypjes është 1.2-1.5 atm. Filtri duhet pastruar në mënyrë gjenerale. PH i birrës me fermentim të fundëm në përgjithsi luhatet midis vlerave 4.3-4.6.Vlera e pH-se varet nga sasia e acidit që formohet gjatë fermentimit. Duhet të theksojmë se vlera e pH-së në bimë gjatë fermentimit, nuk ndryshon për shkak të pranisë së lëndëve puferike në te. Shumë nga vetitë e birrës sidomos qëndrueshmëria biologjike varen nga vlera e pH-së, janë të favorshme vlera sa më të ulta të pH-së. Kur vlera e pH-së në birrë është e lartë, nxjerim perfundim se kemi të bëjm me gabime teknologjike.
Figura 2. Kazani ku behet filtrimi i birres
7. Pasterizimi i birrës
7.1. Pasteri
Birra e filtruar e cila është dërguar në druk tank para se të del në treg ajo duhet të pasterizohet. Pasterizimi përkufizohet si trajtim termik, i aftë për të shkatruar format patogjene dhe pjesen më të madhe të qelizave vegjetative të mikroorganizmave të pranishëm në birrë, si dhe për të çaktivizuar enzimet. Mbas filtrimit mund të depërtoj ndonjë sasi e kiselgurit apo ndonjë mikroorganizëm, pasterizimi të gjitha këto do ti eliminoj me ngritje të temperatureës në paster. Pasterizimi është emërtuar kështu prej pasterit, kështu që nëse trajtohet birra për disa minuta në 60C ose deri në 72C ndikon që birres ti zgjatet koha e mosprishjes së saj. Tek pasterizimi së pari të përgaditet druk tanku fryhet me dioksid të karbonit në shtypje 1.8 bar. Pasteri i birres së Pejës është paster pllakor dhe ka këto zona:
-avull-ujë, i cili duhet të nxehet deri në 72C -uji i nxehtë-birrë - birrë-glikol
Birra në dalje të pasterit që duhet të dërgohet në druk tanka ka temperatureë 0-2 C e cila ftohet me glikol nga reparti i ftohjes.
Figura 3. Pasteri
7.2. Diagrami Pasterizimit
Mikrorganizmat që shkaktojnë prishjen e birrës në shsishe në temperatura 55 0C - 65 0C brenda 20- 25 minutave ngordhinë plotësisht. Bile brenda 20 minutave në 650C ngordhin edhe bakteriumet më rezistente që janë ato të acidit laktik. Në bazë të rezultateve të analizave të bëra mbi rezistëncën (ngordhjen) e disa lloj bakterjeve që ndodhen në birrë, gjatë pasterizmit (psh bakteriet e majave të egra, ato laktike, acetike, sarcinave etj.) është ndërtuar diagrami i veprimit bilogjik i pasterizimit të birrës. Në diagram lexohet, se për qdo 7 0C, të rritjes së temperaturës, koha ngordhjes së mikrorganizmave zvoglohet 10 herë. Kjo do të thotë se në kushte të ndryshme pasterizimi, arrihet i njëjti veprim pasterizues p.sh.
Në 53 0C pasterizimi arrihet për 56 min
Në 60 0C pasterizimi arrihet për 5,6 min
Në 67 0C pasterizimi arrihet për 0,56 min
Në 70 0C pasterizimi arrihet për 0,056 min
Mbi këtë bazë përcaktohet e ashtequajtura njësia e pasterizimit (Nj.P) dmth, pasterizimit pë 1 min në 60 0C, jep një njësi pasterizimi (Nj.P). E thënë ndryshe pasterizimi plotë i birrës në 60 0C arrihet për 5,6 Nj. P.
Diagrami termik i pasterizimit në një pasterizator me dy kate
8. Pastrimi Automatik i Fermentorëve-“CIP” Sistemi, Gypave dhe Tankave të Qëndrimit
8.1. Pastrimi automatik i fermentorëve
Aparatet për pastrim të fermentorëve përbëhen prej këtyre pjesëve - Rezervoari për tretje acidike (H3PO4) - Rezervoari për tretje alaklike (NaOH) i ftohët - Rezervoari pë tretje alkalike(NaOH) i nxehtë - Rezervoari pë ujë H2O - Pompat për pastrime - Gypat rosfraj dhe gypat e gomes për bartje të birrës, pastrimit dhe pranimit - Kompresoret e ajrit - Dozuesit e tretësve - Program i larjes Fermentori cilindriko konik së pari lahet me ujë pastaj me sodë tretje alkalike, pastaj prap me ujë, pastaj me tretje acidike dhe së fundi me ujë Cikli i plotë i larjes kryhet për 40-80 minuta.
8.2. Pastrimi i gypave dhe tankave të qëndrimit
Pastrimi bëhet si vijon: - Shpëlarja me ujë të ftohët 10 minuta - Pastrami me sodë të nxehtë 45 minuta - Pastrimi me acid 15 minuta - Shpërlarja me ujë 20 minuta Program i pastrimit të gypave për dozim të majas nga rezervoari deri te enët e majas bëhet me sodë të nxehtë. Përqindja e fortsisë së sodës është 3%. Program i pastrimit të gypave nga fermentoret cilindriko konik deri te tankat e qëndrimit bëhet me tretje alkalike (sodë) të nxehtë. Poashtu pastrimi nga fundruesi deri te parafermentori bëhet me tretje alkalike (sodë) të nxehtë dhe dezinfektohet me mjet dezinfektues, fenolftalin. Tankat e qëndrimit dhe parafermentoret pastrohen me tretje alkalike, bis dhe fërkohet me furq dhe ujë.
9. Marrja e Mostrave Për Analizë të Birrës së re
Nga tanku i qëndrimit mirret mostra për analizë kimike dhe mikrobiologjike. Duhet të bëhen analizat e ekstraktit themelor, ekstraktit të vërtetë, ekstraktit të dukshëm, ardhjes së vërtet, ardhjes së dukshme, alkooli, CO2, acidet, shtypja, ngjyra, pH, pesha specifike, numri refraktometrik. Pas filtrimit kur të filloj filtrimi mirret mostra dhe duhet të bëhet centrifugimi i birrës, në centrifugim në laborator me anë të kivetave bëhet analiza, pastërtia e birrës dhe mbështjellja e qirinjëve të pogaqes së filterit. Poashtu para dhe pas pasterizimit mirren mostrat për analize në laboratorë të fabrikes. Si përfundim bëhet edhe analiza e birrës në shishe.
10. Konkluzionet
Në suaza të këtij punimi seminarik është studiuar procesi teknologjik i fermentimit si rol kryesor i përfitimit të birrës, filtrimit dhe pasterizimit.
Për shkak të rëndsisë mjaft të madhe të operacionit të fermentimit, që të kemi fermentim të mire eshte hulumtuar se zierja e mushtit me kulper në kushte normale me lënd të parë si uji, malti,kulperi, sheqerim të mirë do te kemi fermentim të mirë. Po ashtu edhe tharmi duhet ti përgjigjet kushteve normale me pastërti që i plotson kushtet për fermentim. Filtrimi dhe pasterizimi i birrës si operacion mjaft i rëndsishëm në përfitimin e një birre të kthjellët, shkëlqyese, shije, arom shkum stabile është karakteristik në fabriken e birrës. Në bazë të analizave të bëra në laborator dhe hulumtimin e bërë në repartee të sipërpërmendura. Kushtet ekzistuese janë mjaft të mira për prodhimin e birrës së ndritëshme standarde me ekstrakt 12% e cila tregon cilësin mjaft të mire në fabricën e birrës në Pejë. Që cilësia të jetë më e lartë dhe të eliminohet mundësia për infektim eventual të birrës duhet që higjiena të jetë në një shkallë më të lartë. Megjithëse i tërë procesi i prodhimit është i knaqshëm.