Fermentering af øl | Ølfremstilling

Side 1

HTX RANDERS - TRADIUM

2010

Proces - Fermentering

Ølfremstilling

Mads Kjærgaard, Sanne Ørnfeldt Larsen og Per Bech

V E J L E D E R E : B I R T H E L Y K K E S Ø R E N S E N O G H A N N E D A L S G A A R D P E D E R S E N

Side 2

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 2 af 50

Indholdsfortegnelse

Indledning og problemformulering ................................................................................................................... 4 Produkt .............................................................................................................................................................. 6 Råvarer og kemikalier .................................................................................................................................... 6 Byg ............................................................................................................................................................. 6 Råfrugt ....................................................................................................................................................... 6 Brygvand .................................................................................................................................................... 7 Humle ........................................................................................................................................................ 7 Gær ............................................................................................................................................................ 9 Industriel fremstilling og procesparametre ................................................................................................. 11 Maltning .................................................................................................................................................. 12 Urtfremstilling ......................................................................................................................................... 14 Fermentering ........................................................................................................................................... 17 Koldlagring og modning ........................................................................................................................... 18 Metoder ........................................................................................................................................................... 19 Analyser ........................................................................................................................................................... 20 Sukkerbestemmelse .................................................................................................................................... 20 Metode .................................................................................................................................................... 20 Kemiske reaktioner .................................................................................................................................. 20 Gaschromatografi ........................................................................................................................................ 21 Refraktometer ............................................................................................................................................. 23 Pyknometer ................................................................................................................................................. 23 Forsøgsoversigt ................................................................................................................................................ 24 Forsøg 1 ....................................................................................................................................................... 25 Forsøg 2 ....................................................................................................................................................... 26 Forsøg 3 ....................................................................................................................................................... 27 Forsøg 4 ....................................................................................................................................................... 28 Forsøg 5 ....................................................................................................................................................... 29 Forsøg 6 ....................................................................................................................................................... 30 Forsøg 7 ....................................................................................................................................................... 31 Forsøg 8 ....................................................................................................................................................... 32 Forsøg 9 ....................................................................................................................................................... 33 Forsøg 10 ..................................................................................................................................................... 34

Side 3

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 3 af 50

Samlet vurdering ............................................................................................................................................. 35 Konklusion ....................................................................................................................................................... 36 Øvrige oplysninger ........................................................................................................................................... 36 Lovgivning .................................................................................................................................................... 36 Indbrygningsprocenten ........................................................................................................................... 36 Forgæringsgrad ........................................................................................................................................ 36 Ølbeskatning ............................................................................................................................................ 36 Afgift af øl ................................................................................................................................................ 37 Bilag ................................................................................................................................................................. 38 Bilag 1 .......................................................................................................................................................... 38 Bilag 2 .......................................................................................................................................................... 39 Bilag 3 .......................................................................................................................................................... 39 Bilag 4 .......................................................................................................................................................... 40 Bilag 5 .......................................................................................................................................................... 42 Bilag 6 .......................................................................................................................................................... 43 Bilag 7 .......................................................................................................................................................... 44 Bilag 8 .......................................................................................................................................................... 45 Bilag 9 .......................................................................................................................................................... 46 Bilag 10 ........................................................................................................................................................ 47 Bilag 11 ........................................................................................................................................................ 47 Bilag 12 ........................................................................................................................................................ 48

Side 4

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 4 af 50

Indledning og problemformulering

Man har brygget øl over det meste af verden i årtusinder. Kunsten at brygge øl beror i høj grad på adgangen til korn. Da Mellemøsten var det første sted man begyndte at drive landbrug, er det også herfra ølbrygningen udsprang. Dette fandt sted ca. år 9000 f.Kr. Brødbagning og ølbrygning kan siges, at komme fra kogning af mel eller korn til grød. Tyk grød kan vha. gær hæves og bages til brød, mens tynd grød kan gæres til øl.

Efterhånden som landbrugskulturen bredte sig nordpå fulgte bryggerkunsten med og man ved, at man i bondestenalderens Danmark havde mulighederne for at kunne brygge øl. Det tidligste bevis på ølbrygning fandt man i Egtvedpigens grav, der stammer fra ca. 1370 f.Kr. I graven fandt man nemlig en birkespand, der indeholdt resterne af en drik gæret på hvede, tytte- og tranebær.

Langsom fik hvede dog konkurrence af byg som den fortrukne kornsort til ølbrygning.

I vikingetiden udviklede brygningen sig i to forskellige retninger: enten i retning af øl eller mjød, der er honningbaseret. Disse to blev til tider også blandet. Men øllen udviklede sig også til, at blive en vigtig kilde til væske i byerne, hvor man ikke kunne drikke det forurenede vand fra brøndene.

Det samme vand som anvendtes til at brygge øl med blev dog kogt, først hvorfor man sagtens kunne drikke dette.

I 1847 grundlagde J.C. Jacobsen Carlsberg i Valby, der dengang lå uden for Københavns volde. Han havde overtaget virksomheden efter sin far, men i stedet for hvidtøl begyndte han at brygge bajersk øl, som befolkningen tog til sig. I løbet de følgende 100 år udkonkurrerede denne bryggemetode den traditionelle med overgæret øl og Carlsberg blev forbillede for mange mindre bryggerier.

I 1875 oprettede J.C. Jacobsen Carlsberg Laboratorium til grundvidenskabelig forskning. Dette var med til, at sikre stabiliteten i produktionen og det lykkedes blandt anden Emil Chr. Hansen at rendyrke gær hvilket var et stort fremskridt og den første i en lang række at teknologiske landvindinger inden for ølbrygning.

I det nye årtusinde er der atter stigende interesse for ølbrygning, og der er opståen en lang række mikro- og restaurationsbryggerier.

Vi har under dette projekt valgt at brygge øl. Her vil vi forsøge at optimere processen under mæskningen, ved at kigge på tiden under opvarmningen. Det vil sige, at temperaturen er den samme (65℃) og at tiderne er forskellige (1, 1,5 og 2 timer).

I forbindelse med forsøget er vi interesserede i en høj alkoholprocent, hvilket kræver mest mulig sukker, fremstillet under mæskningen. Derfor vil vi løbende lave sukkerbestemmelse af de forskellige prøver. Samtidig vil vi lave alkoholbestemmelse af den færdige øl. Dette vil vi gøre både før og efter lagring. Vi vil selvfølgelig sammenligne sukker- og alkoholindhold i øllen for at se eventuelle tendenser.

Side 5

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 5 af 50

Vi vil bestemme øllens alkoholprocent vha. af gaschromatografi. Derudover vil vi også anvende et refraktometer og et pyknometer til, idet disse metoder kan være med til at bekræfte de data vi får fra gaschromatografen.

Mæskning

Urtkogning

Gæring

Lagring

Til højre ses et flowdiagram, der overordnet beskriver processen ved ølbrygning.

Som tidligere nævnt er det tiden som mæsken er opvarmet under mæskningen, der undersøges.

Desuden undersøger vi alkoholprocenten i produktet efter at lagringen er endt.

Side 6

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 6 af 50

Produkt

Råvarer og kemikalier

Byg

Fremstillingen af malt foregår på malterier, der kan være tilknyttet et bestemt bryggeri eller være en selvstændig virksomhed som bryggerierne bestiller deres bygmalt fra. Malt er korn, der har været bragt til spring og siden er tørret.

Når man normalt taler om malt er det underforstået, at det er bygmalt, der menes. Når man malter, er formålet at starte en spiring i byggen, da dette danner enzymer i kornet, der kan nedbryde stivelsen til glukose, der er en forgærbar kulhydrat.

Byg (Hordeum vulgare eller Hordeum disichon) har gennem alle tider været den foretrukne kornsort til ølfremstilling. Der er flere årsager til dette; for det første har byg en relativt hård skal

(kaldet avner). Denne består af lange og relativt fleksible cellulose – kæder. Dette var før i tiden praktisk, da byggen da blev nemmere, at transportere og malte. Byg har desuden et relativt højt indhold af stivelse, hvilket skal omdannes til glukose. Samtidig er proteinindholdet relativt lavt, hvilket er en fordel da det medfører, at der ikke dannes så mange uklarheder i øllet.

Den almindelige, dyrkede byg (Hordeum vulgare), findes i en toradet og en seksradet form. De to typer af byg har traditionelt haft forskellige udbredelser. Den seksradede er især blevet dyrket i marginalområder, hvor den kunne dyrkes pga. en kort modningstid.

Figur 1 Toradet byg og seksradet byg Kilde: øllets biologi PDF.

Byg er en af de ældste kornarter og har været dyrket i over 5000 år. Den stammer oprindeligt fra de tempererede områder af Asien og Amerika.

I Danmark dyrkes der to slags byg; vårbyg, der sås om foråret da det ikke kan tåle frost. Den anden slags byg er vinterbyg, som sås om efteråret, hvorefter det vernaliseres af kulden. Dvs. at kornet påvirkes af kulde før strækningsvæksten begynder.

Figur 2 skitse af byg

Råfrugt

Ved en mæskning tilsættes der tit ekstra stivelsesholdigt materiale. Dette skyldes, at malten indeholder betydeligt mere amylaseaktivitet end nødvendigt, for at nedbryde den stivelse, som findes i maltens endosperm. Dette kaldes råfrugt. Groft generaliseret kan man sige, at sukkerbaseret råfrugt anvendes for at øge øllets alkoholvolumen og i nogen grad smag.

Stivelsesbaseret råfrugt er der dog langt flere grunde til at anvende, for her kan det dreje sig om,

Side 7

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 7 af 50 at man reelt ønsker at råfrugten skal bidrage med fylde, smag og karakter. Men det kan også være

at det tilsættes for at give øllet en let fylde og/eller økonomisere råvareforbruget. Råfrugt kan

blandt andet være majsgrits eller knækris med mere.

Inden råfrugten tilsættes mæsken, skal det stivelsesholdige materiale koges, eftersom det skal forklistres. Dette skyldes, at det er svært for amylaserne at nedbryde stivelsen, som findes i råfrugten.

Man kan også ved ølfremstilling tilsætte andre kulhydrater, fx saccharose, glucose eller glucosesirup. Derved kan man forhøje alkoholprocenten i de kraftige øltyper.

Brygvand

Øl består af mere end 90 % vand. Det er blandt andet derfor at indholdsstofferne i det vand, der anvendes i selve brygprocessen har en stor betydning, da den skal være drikkeklar, klar, smagløs og lugtfri. Derfor er det ikke nok, at vandet opfylder de krav, som der for eksempel stilles til almindeligt drikkevand, da selve indholdet og procentfordelingen af salte har en stor betydning.

Kemien, som findes i vandet, er meget kompliceret, når det kommer til selve brygningsprocessen.

Dette skyldes blandt andet at både positive og negative ioner blandes. Nogle er opløselige og andre er uopløselige, når de blandes med korn, humle og andre brygningsingredienser. Derfor er det vigtigt at vandet har den rette sammensætning. Før i tiden placeredes bryggerierne på steder, hvor man fandt vandet egnet. I dag er det muligt selv at tilberede vandet, så det får den rette sammensætning.

Grunden til at vandet har forskellig sammensætning skyldes at noget af det vand, som falder som nedbør, siver ned igennem jordlag og videre ned i undergrunden, hvor det bliver til grundvand.

Det er undergrundens sammensætning, der bestemmer, hvordan vandet kommer til at være, da det vil optage forskellige opløselige mineralske salte, på sin vej ned i undergrunden. Andre steder er undergrunden så hård, at vandet slet ikke optager noget. Resultatet bliver en forskellig sammensætning af grundvandets indhold og koncentration af mineralske salte. Disse har forskellig indvirkning på fremstillingen af øl. Nogle af en negativ effekt, mens andre har en positiv. Imens det også er forskelligt hvor i processen, de spiller en rolle.

For eksempel er kalcium (𝐶𝑎^{2+}), en af de ioner, der har størst betydning for bryggeren, da den har

indflydelse på pH under mæskningen. Dette har senere en indflydelse på den urtsammensætning, man får. Ionen gør nemlig at pH falder under mæskning. Det vil sige, at miljøet bliver mere surt.

Dette skyldes at ionen reagerer med phosphat-ioner, som kommer fra cerealierne. Dette har en

positiv effekt på aktiviteten af enzymer som 𝛼 − 𝑎𝑚𝑦𝑙𝑎𝑠𝑒, 𝛽 − 𝑎𝑚𝑦𝑙𝑎𝑠𝑒 og 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒𝑎𝑠𝑒. Derudover

gør det sure miljø også øllen mere modstandsdygtigt overfor fremmede mikroorganismer.

Humle

Humle (Humulus Lupulus) er en flerårig slyngplante med brede blade, der kan skyde op til seks meter med en fart af 10-20 cm i døgnet. Humlen har både hun- og hanplanter. For bryggeren er

Side 8

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 8 af 50 det egentlig kun hunplanten, der er interessant, da det er den, der sætter de eftertragtede humlekogler i løbet af sensommeren. Humlens væsentligste egenskab er at krydre øllet og balancere maltens sødme. Humlens kvaliteter bestemmes af indholdet af de to hovedkomponenter bittersyre og essentielle olier. Den nyplukkede humle må tørres, da den ikke er lagerfast. Dette sker på en slags humlekøller, hvor der tørres i reducerende atmosfære. Herefter presses humlekopperne i baller og sælges som naturhumle.

En humlekop består af adskellige små blomsterstande, som indeholder en lang række forskellige biokemiske stoffer som carbonhydrider, alkoholer, aldehyder, ester, ketoner, terpener med flere.

De vigtigste af alle humlens biokemiske bestanddele er terpenenerne humulon og lupulin, der både er bakteriehæmmende og bitterstofholdige. 𝛼-bittersyre er årsag til 90 % af humlens samlede bitterhed og regnes derfor som absolut vigtigst. De befinder sig især forneden på indersiden af de enkelte forblade, som det også ses på Figur 4. De tørrede humlekoppers sammensætning ses i tabellen;

Procentvis sammensætning

Total harpikser | 15

Bitterstoffer

- 𝛼-syrer 5-8

- 𝛽-syrer 7-10

Æteriske oiler | 0,5
Tanniner | 4
Monosaccharider | 2
Pectin | 2
Aminosyrer | 0,1
Proteiner | 15

Figur 3 viser en humleknop.

Side 9

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 9 af 50

Lipider og voks | 3
Aske | 8
Cellulose, lignin etc. | 40,4
Vand | 10

Figur 4 viser tørrede humlekoppers sammensætning.

Gær

Før det 19. århundrede var bryggerne ganske uvidende om, hvad der egentlig foregik under en gæringsproces. Der var en del mystik omkring det, og man tilskrev ligefrem forvandlingen fra maltsukker til alkohol som et af gud(erne)s små mirakler. Dog opbyggede bryggerne med tiden en indsigt i gærens natur. Man vidste fx at gæren er temperafhængig. Senere fandt man ud af at det faktisk var encellet mikrooorganisme, der omdannede maltsukkeret til alkohol og kuldioxid. Man blev senere også klar over, at der også dannes en lang række biprodukter som fuselolier, estere og organiske syrer med flere. Det er en række af disse smagsstoffer, vi ofte finder delikate og indbydende i en øl. Det var opdagelsen og den senere kontrol af gæren, der muliggjorde industrialiseringen af brygningen til det niveau vi kender i dag.

Gær er en enkeltcellet svamp med slægtsbetegnelsen saccharomyces, hvilket direkte oversat betyder sukkersvamp. Det helt essentielle ved gærens metabolisme er, at den kan skaffe energi på to måder. Den ene måde er ved almindelig respiration. Den anden er i princippet en anaerob proces også kaldet alkoholisk fermentering. Det bedste energiudbytte får gæren egentlig ved respiration, derfor gælder det for bryggeren om, at have gæren i et iltfattigt miljø, så der derfor kan dannes alkohol.

Dog kan man ikke fjerne al ilt fra tanken, da gæren skal bruge ilt til at reproducere sig selv.

Gæringen sker ved at de forgærbare kulhydrater omsættes til ethanol:

𝐶_{6} 𝐻_{12} 𝑂_{6} → 2𝐶_{2} 𝐻_{5} 𝑂𝐻 + 2𝐶𝑂_{2}

Ved gæring vil der som biprodukt være overskudsgær. Dette kan anvendes som foder

Der kendes i dag til mere end 3000 forskellige gærtyper, der alle har specialiseret sig til at klare sig i et givet miljø. Ud af denne mangfoldighed skønnes det, at bryggere i dag bruger omkring 200-300 gærstammer til brygning.

Bryggeren opdeler gæren i gærstammer; overgær, undergær og vildgær. Dette skyldes, at der er nogle generelle forskelle på, hvordan man arbejder med gærstammerne, og på, hvordan de deraf opfører sig under og efter fermenteringen.

Betegnelsen overgær kommer af dens tendens til at stige til tops i gæringstanken under fermenteringen. Denne type gær arbejder bedst ved temperaturer mellem 15 og 25 ℃. Gæren

Figur 5 viser skematisk tværsnit af en gærcelle.

Side 10

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 10 af 50 samler sig i et tykt skummende lag på toppen, der traditionelt har været meget nyttigt da det beskyttede øllet mod infektion, samtidig med det nemt kunne fjernes og bruges til bagning, brygning eller som fødevare. Typisk arbejder overgær hurtigt, og har afsluttet ’jobbet’ inden for en uge. Desuden er de generelt mere alkoholtolerente end undergærstammerne. Dog er der også nogle negative sider ved overgær. Dette er blandt andet at det danner flere fuselolier, estere, phenoler og smagsstoffer, som ikke nødvendigvis er attraktive. Samtidig er overgær generelt heller ikke så effektiv til at nedbryde maltsukkeret i urten.

Undergær har det særlige træk til fælles at de samles i mindre klumper - et fænomen der kaldes flokkulation. Herefter bundfældes de i slutningen af gæringen. Denne gærtype arbejder bedst ved

5 − 10 ℃. Undergær arbejder typisk langsommere, og gennemfører en gæringsproces på omkring

2-3 uger. Dog kan det gøres på en uges tid, hvis temperaturen hæves til 10-15 ℃. Bundfældningen er både en fordel og en ulempe. På den ene side er øllet relativt klart efter gæringen, men på den anden sidebesværliggør det indsamlingen af gæren. Dette er også grunden til at undergæring i dag foregår i cylinderkoniske gæringstanke, hvor gæren bundfælles og herefter nemt kan tappes fra bunden.

Samlet set taler man om vildgær, når gæren ikke er tilsat med vilje. Derfor er vildgær heller ikke helt så nemt at definere, som de to andre typer, da det dækker over mange forskellige gærstammer.

Side 11

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 11 af 50

Industriel fremstilling og procesparametre

Dette flowdiagram viser den industrielle fremstilling af øl. Det viser de fremgangsmetoder der bliver brugt og den proces byggen kommer igennem, inden man ender med den rene øl. I tredje fase (gæringen) bliver gæret genbrugt op til flere gange. Man tilsætter også gær til lagringen for at opnå en eftergæring og for at give øllen brus. I dette flowdiagram vises ikke vandets tilførelse og udledning.

Industriel ølfremstilling

Støbning

Spiring

Filtrering

Tørring

Råfrugt Mæskning

Urtkogning

Gær Gæring

Tapning

Lagring

Pasteurisering

Byg Tørring

Maltning

Rodspirer

Humle

(Sirup)

Mask

CO_{2}

Gær

(Gær)

Malt

Urt

Øl

Urtfremstilling

Fermentering

Færdiggørelse

Tappet øl

Side 12

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 12 af 50

Maltning

Når byggen er helt moden går den i en dvale, der varer ca. 1-2 måneder. Den eksakte længde er styret af hormoner. Perioden, hvor byggen er i dvale kan forkortes til et par uger, hvis man tørrer byggen til ca. 12 % vand.

Når byggen skal spire, hvilket den jo skal i ølproduktion, skal vandindholdet forøges til ca. 45 %.

Dette sker i den proces, der kaldes støbning. Under støbningen sørger man for, at iltpartialtrykket ikke falder så meget, at der kan ske en anaerob stofomsætning i kornet. Derudover sørger man

også for, at den dannede 𝐶𝑂_{2} ikke ophobes.

Måden man sikrer ovenstående på er, at lufte kornet, hvorfor man dræner, det for vand i perioder. Samtidig fjerner man det dannede varme, der opstår når kulhydratet forbrændes

(3000_{𝑚𝑜𝑙}^{𝑘𝐽}).

6𝑂_{2} + 𝐶_{6} 𝐻_{12} 𝑂_{6} → 6𝐶𝑂_{2} + 6𝐻_{2} 𝑂

Efter vandoptagelsen starter spiringen, hvilket indebærer frigivelse af hormoner, heriblandt gibberelliner.

Hormonerne starter en enzymproduktion, som primært finder sted i aleuronlaget og scutellum.

Herefter starter en masse enzymprocesser, hvoraf de vigtigste medfører spaltning af protein af polysaccharider.

De stivelseskorn, der er i endospermen ligger i nogle celler, der også indeholder protein. Derfor må disse cellers cellevægge før indholdet er tilgængeligt. Spaltningen af cellevægge sker vha. endo

- β - glucanaser og pentosanaser, der spalter cellulose, men også β - glucan, hemicellulose og pentosaner.

Ovenstående enzymprocesser (cytasekomplekset) stiger hele tiden i aktivitet under spiringens første periode. Efter virkningen af cytasekomplekset er stivelsen blottet, og dermed kan enzymet amylase spalte stivelsen.

α - amylase syntetiseres fra bunden vha. aminosyrer, mens β - amylase findes i et forstadie. α - amylase spalter β-1,4-glucosidiske bindinger i både den lineære og forgrenede udgave af stivelse

(amylose- og amylopetinmolekyler). β-amylase kan spalte α-1,4-bindinger ved at fraspalte 2 monomere, dvs. maltose, ad gangen.

På det tidspunkt, hvor man standser selve spiringen er amylaserne dannet, mens kun 5 - 10 % af stivelsen er spaltet. Al videre spaltning sker under mæskningen. Efter spiringen tørres malten på køllen, da man herved får en malt, der kan ligges på lager. Desuden vil man gerne give malten sin egen aroma og farve, og helst uden af skade enzymerne!

Side 13

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 13 af 50

For at beholde og ikke skade enzymaktiviteten, må man tørre ved en lav temperatur når tørstofindholdet er relativt lavt. Højt vandindhold gør nemlig enzymerne mere følsomme pga.

varmeaktivering.

Malten farve skyldes en reaktion, der kræver, at både reducerende grupper og aminogrupper er til stede, må man sikre sig at der er nok reducerende kulhydrat, aminosyrer og peptider. Man kan opnå at malten bliver mørk ved, at spire den længere end normalt, men også ved at tørre ved en højere temperatur. Når man fremstiller mørk malt mister man flere enzymer end når man fremstiller lys pilsnermalt.

• Malteri

Når et bryggeri indkøber malt, stiller man en række krav ud over den gængse kvalitet som en køber forventer.

F.eks. forventes det at spiringskapaciteten er mindst 95 %, et lavt proteinindhold, sortsrenhed på mindst 95 % og derudover en sigteanalyse, der viser at maks. 8 % af bygmalten passerer Sold II

(2,5 mm) og maks. 2 % passerer Sold III (2,2 mm).

- Bygrensning- og tørring

Byggen forrenses over magnet og separator, vejes og hældes i en silo. Derefter tørres den til vandindholdet er 12 %. Eksempelvis vha. vacuum i et tårn med tværgående radiatorrør. Byggen render ved egen hjælp gennem tårnet og lukkes igennem vha. en slags sluse. Efter tørringen køles byggen, og passerer igen et renseanlæg.

- Støbning

Fra siloen føres byggen til støbekar. Disse har lufttilledningsrør i bunden, spraydyser i toppen og et overløbsrør. Vandet i støbekarrene er 15℃, og selve støbningen foregår over 50 timer, hvor man skiftevis gør byggen våd, tør og overbruser den.

- Spiring

Byggen har efter støbningen et vandindhold på ca. 45 %. Herefter føres byggen over i spirekasser, der har en gennemhullet bund. I disse kasser ligger fordeles byggen i et 1 m tykt lag. Herefter blæses og suges luft, der er kølet og befugtet, gennem byggen. Dette foregår ved 15℃ i 7 dage eller lidt mindre. En vendevogn sørger for at byggen ikke gror sammen pga. spiredannelse.

- Kølning

En kølle er et tørreapparat, som der findes mange udgaver af. I det følgende omtales kun den enflagede plankølle. Denne består af en todelt kølleflage af gennemhullede stålplader, hvorpå der

Side 14

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 14 af 50 placeres et 1,2 m tykt lag malt, hvorefter der blæses luft op gennem hullerne. Hermed får den nederste del af byggen en højere temperatur og en lavere fugtighed.

De øvre lag bevarer dog deres fugtighed og lave temperatur. Heroppe er enzymaktiviteten lav. På trods af, at malten har forskellige tørrebetingelser får man alligevel på denne måde et relativt homogent produkt. Kølningen varer omkring 20 timer, og den færdige malt har et vandindhold på

2-4 %.

Efter dette fjernes rodspirerne, da de har en bitter smag.

Urtfremstilling

Mæskning

Ved mæskningen ønskes det, at der ekstraheres indholdsstoffer fra råmaterialerne ud i en opløsning af vand. Derudover anvendes den også til i forlængelse med støbning og spiring, at få disse råmaterialer nedbrudt ved hjælp af tilstedeværende enzymer, der findes i selve råmaterialet.

Princippet:

Under maltningen bliver der dannet 𝛼-amylase, hvilket starter nedbrydningen af stivelseskornene, der senere skal blive til forgærbart sukker. Når mæskningen påbegyndes, tilsættes der malt til vand, hvorefter det varmes op til en bestemt temperatur. Det er her maltens stivelse omdannes til fermenterbart sukker. 𝛼-amylase er her den vigtigste katalysator, og den virker ved at klippe stivelsesmolekylerne over i to dele. Dette vil fortsætte til der er glucose, maltose og dekstriner tilbage. 𝛽-amylase hjælper også med til nedbrydningen af stivelse. Mæskningen er altså en enzymatisk proces, der udføres så der senere kan gæres. Sammen kan de to enzymer i en normal mæskning nedbryde ca. 85 % af stivelsen.

Enzymer er ekstremt følsomme i forhold til det miljø, de arbejder i. Her har temperatur, pH og tid en stor rolle. Hvert enzym har sit eget specifikke temperaturinterval. For eksempel arbejder amylaser bedst ved 65℃. I nedenstående, er det muligt at se, de forskellige enzymers optimum:

Temperaturoptimum pH-optimum

𝛼-amylase 70 − 75℃ 5,8

𝛽-amylase 63 ℃ 4,7

proteinaser 45 − 50℃ 4,6 − 5,0

Dette betyder, at man kan optimere mæskningen og til en vis grad ændre sammensætningen af det, der bringes i opløsning, da man kan ændre temperatur og pH, så et bestemt enzym har bedre betingelser end et andet enzym.

De fleste enzymer bliver nedbrudt ved en 80 − 90℃. Derfor vil man i slutningen af mæskningen

varme op til disse temperaturer for at stoppe processen. Til sidst vil masken blive siet fra, så vi har den klare urt tilbage.

Side 15

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 15 af 50

Fremstillingsmetoder:

Der findes mange forskellige mæskemetoder. Dem der stadig er i brug er følgende; traditionel infusion, dekoktion, trinvis infusion.

Traditionel infusion kræver ikke meget udstyr og styring, og er derfor anvendt meget af fx hjemmebryggere. Man kan sammenligne metoden med kaffebrygning. Det starter ved, at vandet opvarmes til en temperatur, der er højere end den ønskede mæskningstemperatur. Herefter hældes det over den knuste malt, hvorefter temperaturen vil falde til det ønskede niveau, da der er et varmetab. Mæsken lader man herefter trække i et stykke tid, hvorefter man filtrer urten fra.

Dette er naturligvis ikke en optimal metode, men den er nem at styre.

Den kontinentale byg er ikke lige så rig på enzymer, som fx den maritime britiske. Det er på baggrund af dette at dekoktionsmetoden blev udviklet. Det starter ved at man lader malten søbe i vand ved stuetemperatur, hvorefter temperaturen hæves til 35-40 ℃. Dette gøres ved at tilsætte varmt vand. Denne temperatur favoriserer fytaser og 𝛽-glukanaser, der er med til at sænke pH, og der derved dannes bedre betingelser for enzymer, der skal arbejde senere i processen. Desuden hjælper 𝛽-glukanase med til at nedbryde 𝛽-glukan, som specielt findes i kontinental byg. Denne kan nemt besværliggøre ekstrationen af urten, da den medvirker til en gummiagtig konsistens.

Dette er den indledende fase.

Dekoktoin betyder at koge af, og at lave et udtræk, og det er den efterfølgende proces, der har givet denne sit navn. Man udtager nemlig en tredjedel af mæsken, som pumpes over i en separat mæskningskeddel. Her opvarmes mæsken til 65 ℃, hvorefter det sættes i kog og efterfølgende sendes tilbage til det oprindelige kar. Dette hæver temperaturen til ca. 55℃, og det er nu proteaserne, der har optimale arbejdsbetingelser. Dette medfølger, at de lange proteinkæder nedbrydes. Dette sikrer en bedre skumkvalitet og man reducerer uklarhed i øllet. Efter dette vil der igen blive udtaget en portion, der vil komme over i et andet mæskekar. Det vil blive kogt for og returneres til det oprindelige mæskekar. Derved stiger temperaturen endnu engang, og amylasen vil nu have frit spil, og forsukringen begynder. Endnu engang tages en prøve, der varmes op, og hældes tilbage i det oprindelige mæskekar. Nu overstiger temperaturen enzymernes tolerancegrænse, og derfor vil de blive nedbrudt.

Trinvis infusion er en blanding af traditionel infusion og dekoktionsmetoden. Den ligner dekoktionsmetoden ved at man trinvis opvarmer, så de forskellige enzymer, kan få lov til at arbejder ved deres optimum. Dog er starttemperaturen 50 ℃. Det vil sige, at hele den indledende fase med fytaserne og 𝛽-glukanase springes over. Denne proces foregår enten ved, at der tilsættes varmt vand, eller at mæskekarret varmes op. Denne metode kræver meget kontrolstyring og god isolering. Derfor kræver den meget mere overvågning end den traditionelle infusion.

Side 16

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 16 af 50

Urtseparation

Når mæskningen er færdig, skal mæsken adskilles i væskefasen, urten, som indeholder ekstrakten.

Urten består af ¾ fermenterbart sukker i form af glucose, fruktose og maltose. Derudover vil der blandt andet være proteiner, peptider og polypeptider. Derudover skal den adskilles i mæskens uopløselige komponenter, masken, der indeholder proteiner, mineraler, cellulosefibre m.m. Dette anvendes som regel til kvægfoder.

Denne adskillelse kan ske i et sikar, i en filterpresse eller i et filtreringsudstyr, der benævnes Strainmaster.

Urtkogning

Man er her interesserede i 15 % bitterstof, hvilket giver øllet dets bitre smag. Desuden fremmer det skumstabiliteten. De vigtigste bitterstoffer er humulonerne, 𝛼-syrerne, da 𝛽-syrerne er mindre opløselige og derved tillægges mindre betydning. Man er også interesseret i ca. 0,5 % æteriske olier og 4 % tanniner, da disse har betydning for trubdannelsen, hvilket medfører at man undgår uklarhed i det færdige øl.

Når humlen tilsættes under urtkogningen, sker der en reaktion, hvor 𝛼-bittersyre isomeres og bitterheden trænger ud i øllet.

Figur 6 viser isomering af humulones^{1}

Næste fase kan begynde, når urten er separeret. Urten overføres til en kedel, hvor den varmes op til kogepunktet og koger i 45 minutter til 2 timer. Formålet med at koge urten er i første omgang at stabilisere urten ved at nedbryde tilbageværende enzymer og eventuelt vildfarne mikroorganismer, da kogning er steriliserende og enzymerne fra malten ikke kan tåle temperaturer over 80℃. Desuden bliver kulhydratsammensætningen fikseret. Kogningen gør også at der bliver udfældet proteiner og tanniner, der er fulgt med fra malten. Begge koagulerer under opvarmning eller danner komplekser med polyphenoler. I nogen grad medvirker urtkogningen også til at øge sukkerkoncentrationen i urten. Til sidst tilsættes der selvfølgelig også humle, da det ønskede bitterstof og de essentielle olier kræver opvarmning for at blive frigivet. Øllets færdige

1

http://www.twortwat.nl/per.auteur?article_id=07

Side 17

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 17 af 50 bitterhed og humlearoma er afhængig af hvornår humlen tilsættes, og hvor lang tid den koger med urten. Afhængig af øltype og ønsket bitterhed tilsættes mellem 80-200 g humle pr. hektoliter øl.

Urtkogningen afsluttes med en filtrering på humlesien. Herefter klares den varme urt i for eksempel en whirlpool. Denne virker som en slags centrifuge, der slynger urten rundt og ved hjælp af centrifugalkraften får samlet de faste partikler i urten, såsom humlerester, koagulerede proteiner, tanniner m.m. Materialet der opsamles kaldes trub.

Herefter skal urten til urtnedsvaling, der sker ved hjælp af en eller anden form for varmeveksler, der udnytter urtens varme, til at opvarme mæskevandet til næste bryg. Grunden til at urten bliver svalet, er at gæren ikke ville kunne overleve de temperaturer, som urten har efter kogning. Typisk vil man svale temperaturen af urten til en undergæret øltype til 10-15℃ og til 15-20℃ for en overgæret øltype. Grunden til at man ikke nedkøler urten af sig selv, skyldes at det skal gøres så hurtigt som muligt, da mikroorganismer ellers ville kunne tage fat, så bryggen bliver ødelagt.

Inden urten pumpes over i gæringstankene, måles indbrygningsgraden, som er den endelige sukkerkoncentration. Målingen tjener til at få klarlagt øllets alkoholpotentiale. I Danmark har det desuden betydning for, hvilken afgift der skal betales for øllet.

Fermentering

Når urten er nedsvalet, er den klar til at blive pumpet over i gæringstankene, hvor bryggeriets udvalgte gær tilsættes. Hovedgæringen kan nu påbegyndes. Oprindeligt foregik gæring i åbne kar, der var fremstillet af egetræ. Principielt betyder dette, at øllet var i fri kontakt med vildgær og bakterier i luften. Dette var ikke noget problem, da der hurtigt ville danne sig et tykt lag skum ovenpå øllet, der beskyttede det mod luften, samtidig med at det lod kuldioxiden slippe ud. Under indistrialisteringen fik man udviklet nogle kar, der nemmere kunne hjælpe bryggeren med at opsamle gæren, så den efterlod øllen klar, og kunne bruges videre til fødevare. Man holdt fast i de åbne tanke indtil 1960’erne, men fordelen ved de lukkede tanke, var svær at komme udenom.

Man kunne opsamle den dannede kuldioxid, de var nemmere at rengøre, det var nemmere at opsamle gæren og tankene kunne bruges til både hoved og eftergæring.Dette betød farvel til den klassiske gæringskælder, og i stedet rykkede gæringstankene udenfor, hvor de kunnes bygges i højden og dermed få stadig større kapacitet.

Når gæren påsættes, er det vigtigt, at der tilsættes den rette mængde gær under de rette forhold.

Af faktorer der har indflydelse er der; valget af gærstamme, gæren tilstand ved tilsætningstidspunkt, og mængden af gær. Fordeling af gæren i gæringstanken under fermentering og størrelsen af gærkarret. Beluftningen, Urtsammensætning og pH. Desuden er der temperaturen fermenteringen foregår ved og trykket. I starten skal gæren bruge ilt, til at formere sig. Men ellers holder man miljøet iltfattigt, så der kan blive fremstillet alkohol. I starten af fermenteringen er det eneste gæren laver, at indstille sig på sine nye omgivelser og vokse i antal. Faktisk kan det tage mere end en halv dags tid, før man overhovedet kan se tegn på at fermenteringen er gået i gang.

Side 18

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 18 af 50

Dog afkortes denne tid væsentligt, hvis gæren er overført fra et tidligere bryg med tilsvarende forhold. Gæren har derved allerede de rette enzymer, den skal bruge for at nedbryde og omdanne sukkeret i urten. Det udnytter mange store bryggerier i dag ved at bruge et automatiseret forløb, hvor gæren hele tiden påsættes mere urt. Gæren genanvendes på denne måde til ca. 10 bryg, og i bryggerisprog siges en sådan gær at være af 10. generation.

Det første gæren omdanner er de simple molekyler som glucose og fruktose. Hvorefter gæren begynder at angribe mere komplekse former for sukker. Gæren omdanner naturligvis sukkeret til kuldioxid, alkohol og energi. Men der er også en række andre biokemiske komponenter, der bliver danner under fermentering. Dette er blandt andet fuselalkohol, som er komplekse former for alkohol. Der er også esterne, som dannes i en reaktion mellem alkohol og syrer. Til sidst har vi aldehyderne, hvor de vigtigste er acetaldehyd og diacetyl. Små mængder af disse i øllet er acceptable – men sjældent i de mængder som de produceres i under gæring. Heldigvis nedbrydes de over tid, og her findes blandt andet en af årsagerne til, at man er begyndt at lagre øl. Der blev simpelthen lagret, for at koncentrationen af især acetaldehyd skulle falde til et acceptabelt niveau.

Når det vurderes at fermenteringen er tilendebragt, er der forskellige måder hvorpå processen kan afsluttes. Dels kan man sænke temperaturen til frysepunktet ved undergæret øl – lidt højere

ved overgæret – hvor gæren vil gå i dvale og/eller dø. Dels kan det gøres ved at tilsætte nogle

kemikalier. Metoden med at nedkøle øllet, er mest anvendt da det også hjælper til at klare øllet.

Koldlagring og modning

Før i tiden var lagring af øl en nødvendighed. Man kunne som regelt ikke brygge om sommeren, fordi varmen øgede risikoen for inficering. Dog blev man senere klar over at en kælderkold lagring havde en positiv effekt på øllet, da det havde en positiv effekt på smagen, da aldehyderne der ellers giver en karakteristisk smag bliver nedbrudt. Moderne videnskab har gjort det muligt at springe lagringsprocessen over ved hjælp af enzymer. Når øl er færdigt med koldlagring og modning, bliver det som regel filtreret for at gøre det fuldstændig klart og yderligere nedtone smagen. Efterfølgende pasteuriseres og tappes øllet på flasker og fad.

På lagertankene foregår der en langsom eftergæring, da de sidste af de forgærbare kulhydrater

forgæres. Desuden vil den dannede 𝐶𝑂_{2} ved den lave temperatur gøre, at indholdet af kuldioxid

stiger fra omkring 0,3 % til de ønskede ca. 0,45 %.

Side 19

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 19 af 50

Metoder

Det princip man udnytter i en destillation er, at ethanol har et kogepunkt på 78℃ som jo er væsentlig laverer end vands kogepunkt, der er 100℃. Da vi jo som sagt fortynder destillatet efter destillationen påvirker det ikke resultatet, at vi destillere ved en temperatur, der er højere end 78℃, hvorved der kommer vand med over i destillatet.

Grundlaget for det hele er, at vand og ethanol har forskellige kogepunkter. Grunden til dette skal findes i forskellige bindingstyper.

Vand er et stærkt polært stof, der indeholder dipoler, hvorfor vand også holdes sammen af dipol-dipol bindinger.

Dette betyder også, at vand på flydende form placerer sig sådan, at dipolerne tiltrækker hinanden.

Ethanol, der er det andet primære stof i vores øl, er ikke direkte upolært, men det er kun svagt polært i forhold til vand, der jo er kraftigt polært. Ethanol holdes sammen af London-bindinger. En London-binding er en relativt svag binding, der opstår fordi elektronfordelingen er ujævn.

Elektronskyen kan med andre ord være ujævnt fordelt, da der ikke er nogen poler til at fastholde dem. Hvis et molekyle har en ujævn elektronsky vil det påvirke nabomolekylet, hvis elektronsky også vil blive forskudt.

Nabomolekyler påvirker altså hinandens elektroner og fremkalder polaritet hos hinanden. Dermed tiltrækker molekylerne hinanden. Dette er princippet i en London-binding.

London-bindinger er generelt svagere end dipol-dipol bindinger.

Kogepunktet for et stof, der holdes sammen af London-bindinger afhænger af hvor mange elektroner molekylet indeholder. Jo flere elektroner, jo højere kogepunkt. Overfladen har dog også noget at sige. Jo mindre kontaktflade molekylet har med andre molekyler jo lavere er kogepunktet.

Figur 7 viser en destillationsopstilling.

Side 20

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 20 af 50

Analyser

Sukkerbestemmelse

Metode

Dette er metoden i praksis til at lave en sukkerbestemmelse:

- I en 250 mL konisk kolbe afvejes en prøve med et forventet sukkerindhold på 100 – 200 mg. Mængden noteres.

- Fortynd prøven så der er ca. 40 mL og tilsæt 5 mL 2 M eddikesyre. Kog prøven i mindst 5 minutter.

- Prøven neutraliseres herefter med 2 M NH

3

, kontrolleres ved hjælp af pH-meter.

- Der tilsættes 10 mL Fehling I og 10 mL Fehling II, og prøven koges i ca. 5 minutter.

- Prøven sugefiltreres på glasfilter nr. 5. Bundfaldet skylles på filteret med demineraliseret vand.

- Titrerudstyret klargøres: Buretten fyldes med 0,020 KMnO

4 og nulstilles (pas på luftbobler).

Magnetomrøres gøres klar.

- S (III)sulfat, NH Fe(SO), i et 250 mL bægerglas sættes 20 mL 2 M svovlsyre og det bringes i

4 4 2 kog. Glasfilteret med prøven placeres i bægerglasset.

- Den varme opløsning i bægerglasset (indeholdende glasfilteret) titreres indtil den ved ækvivalenspunktet er vedblivende rødlig. Titreringsresultatet noteres.

Kemiske reaktioner

Vi bestemmer her sukkerindholdet i en vandig opløsning ved at bringe opløsningen i kog med syre så vi på den måde spalter sukkeret i glukose og fruktose (syren katalyserer hydrolysen):

12 6 6 12 6

C H O + H O C H O + C H O ⎯⎯→

sukker glucose fructose

Glucose og fructose oxideres med Fehlings reagens, hvorved Cu^{2+} -ioner reduceres til Cu O og

2 aldehydgruppen omdannes til en syregruppe:

1) Afstemning af reaktion ved tilsættelse af Fehling l og ll:

𝑅𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢^{2+} + 5𝑂𝐻^{−} → 𝑅𝐶𝑂𝑂^{−} + 𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 3𝐻_{2} 𝑂 (afstemt basisk opløsning)

𝐶𝑢 − −1 ↓

𝐶 − −2 ↑

2) Afstemning af reaktion ved tilsættelse af 𝑁𝐻_{4} 𝐹𝑒 ( 𝑆𝑂_{4})_{2}:

𝐶𝑢_{2} 𝑂 + 𝐹𝑒^{3+} + 2𝐻^{+} → 2𝐶𝑢^{2+} + 𝐹𝑒^{2+} + 𝐻_{2} 𝑂 (sur opløsning)

𝐹𝑒 − −1 ↓

Side 21

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 21 af 50

𝐶𝑢 − −1 ↑

3) Afstemning af reaktion ved tilsættelse af kaliumpermanganat:

5𝐹𝑒^{2+} + 𝑀𝑛𝑂_{4}^{−} + 8𝐻^{+} → 5𝐹𝑒^{3+} + 𝑀𝑛^{2+} + 4𝐻_{2} 𝑂 (sur opløsning)

𝐹𝑒 − −1 ↑

𝑀𝑛 − −5 ↓

Forholdet kan aflæses fra ovenstående reaktioner mellem sukker og permanganat, det bliver 5:2.

Ud fra titreringsresultatet bestemmes sukkerindholdet.

Er der monosaccharider eller andre disaccharider end glucose i prøven, vil de blive medregnet i sukkerindholdet. Hernæst finder vi Molarmassen af kaliumpermagnat som vi så ganger med mængden af titreringsomslaget, hvor man så finder stofmængden.

Herefter finder vi molarmassen af glukose og ganger sammen med stof mængden og forholdet mellem de to som er 5:2.

Gaschromatografi

De fleste produkter vi kender i dag er stofblandinger, det er et stof der består af flere kemiske forbindelser. Gaschromatografi bruges til her til at undersøger de forskellige kemiske forbindelser der indgår i stof blandingen og måle mængdeforholdene. Gaschromatografi anvendes kun ved stoffer, der har lave kogepunkter, apparatet der anvendes kaldes en gascromatograf. [2]

Øl består af mange forskellige stoffer, herunder vand, ethanol, sukkerstoffer og meget andet.

I vores forsøg har vi brugt gaschromatografen til at bestemme hvor meget ethanol der er i vores øl.

Sådan fungerer gaschromatografen:

• Det centrale element er kolonnen, der er et tyndt metalrør, som indvendigt er fyldt med et porøst materiale(skrøbeligt og forgængeligt materiale).

• Kolonnen er anbragt i en ovn, således at den kan varmes op til en ønsket temperatur.

• Gennem kolonnen strømmer en gas (bæregas) som kan være helium (He) eller hydrogen

(H2). Den blanding, man ønsker at undersøge (det skal være enten en gasblanding eller envæskeblanding), sprøjtes ind i starten af kolonnen.

• På grund af varmen fordamper væsken og blander sig med bæregassen.

• De enkelte stoffer i blandingen vil nu blive ført med bæregassen gennem kolonnen, men der er forskel på, hvor hurtigt de bevæger sig frem gennem kolonnen. Derfor vil de også nå frem til detektoren i den anden ende på forskelligt tidspunkt.

2

http://www.fiberinternet.dk/mettebruun/ebb/Oel/L%20Gaschromatografi.pdf

Side 22

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 22 af 50

• Detektoren kan ikke afgøre hvilket stof der er tale om, men den kan registrere hvor meget der er.

• Dette bliver omsat til et elektrisk signal, som registreres på en computerskærm.

• Registreringen har form som en graf i et koordinatsystem med tiden ud ad x-akse og styrken af det elektriske signal ud ad y-akse. På den måde bliver hvert stof i blandingen repræsenteret af en top på grafen og arealet under toppen er et mål for mængden af det pågældende stof i blandingen.

Derfor bevæger forskellige stoffer sig med forskellig hastighed gennem kolonnen:

Molekyler kan i forskellig grad tiltrække hinanden. Graden af tiltrækning afhænger af molekylernes opbygning og størrelse. Stofferne kan altså klister sammen i større og mindre grad. På fast form vil denne sammenklistring være permanent men i væske og gas form vil molekylerne kun være bundet sammen kortvarigt. Det vil betyde at når molekylerne for den blanding man vil undersøge bevæger sig gennem kolonnen, vil de binde til molekylerne i det faste stof i kolonnen. De forskellige molekyler har forskellige evner til at binde sig og molekylerne vil fortsætte gennem kolonnen i forskellig hastighed.

Dette vil betyde, at når vi kigger på vores graf vil vandmolekylerne kommer ud først fordi de har dårligst evne til at binde sig i forhold til ethanol som består af en – OH-gruppe som er særlig god til at binde sig.

Figur 1

Side 23

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 23 af 50

Refraktometer

Refraktometer er et optisk måleapparat som bruges til at måle brydningsindekset på forskellige væsker til at bestemme alkoholprocenten. Ved brugen af et refraktumeter er det kun nødvendigt at bruge en lille mængde af den pågældende prøve man ønsker at undersøge. Den fungere på den måde at man ved brug af lysets brydning i et polariodglas med kontrolleret farvespredning, vil man ud fra reglerne om brydningsforhold kunne bestemme alkoholen i den pågældende væske.

Refraktometer består af polaroidglas hvor lyset vil gå ind og lave en brydning på den givne væske.

Man indstiller her på refraktometeret og forsøger at rette den ind igen til lysets naturlige retning.

Refraktometeret er indstillet ved et bestemt indeks når man måler på rent vand. Brydningsvinklen vil blive større hvis væsken består af alkohol og man vil derfor få et andet tal på indekset som man kan slå op og derudfra finde alkoholprocenten.

Pyknometer

Et pyknometer er en glaskolbe til bestemmelse af væskers massefylde. Kolben slebet glasprop hvori der er boret et meget tyndt hul for at det er muligt at kolben kan fyldes med et veldefineret volumen.

Brug af Pyknometer

Pyknometeret vejes tørt og uden for meget berøring. Her noteres masse ned for at kunne bestemme det endelige volumen af væsken. Pyknometeret fyldes med den pågældende væske. Der skal fyldes så meget væske i at der løber noget ud af hullet i glas proppen. På den måde er vi sikker på at den er fyldt op. Dernæst tørres kolben forsigtigt af og man passer på med at tørre øverst på glasproppen, hvor ved der kan suges væske op. Kolben vejes nu igen og noteres ned.

Vi kan nu beregne massen af vores væske og da vi kender kolbens volumen er det muligt at finde densiteten på vores

Lyset

Brydnings vinkel polaroidglas polaroidglas

Vand + ethanol

Vand

Side 24

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 24 af 50 væske. Densiteten sammenligner vi med densiteten af vand og da vi ved at vand indeholdende alkohol vil have en mindre densitet kan vi her gå på en brix-tabel og finde ud af alkoholprocenten.

Forsøgsoversigt

Med dette forsøg er vi interesserede i at opnå et produkt, med højest mulig kvalitet. Vi har valgt at lave øl. Kvaliteten vil blandt andet blive målt via alkoholprocenten. Derfor har vi i de 3 første forsøg valgt at udføre mæskninger over forskellige tider (1, 1,5 og 2 timer), da dette vil give os et resultat med forskelligt sukkerindhold, da sukkerindholdet er med til at bestemme, hvor høj den endelige alkoholprocent vil blive. Disse prøver har vi målt sukkerindhold på, hvorefter de er blevet sat til urtkogning. Der er ingen afvigende parametre under denne proces. Efter denne proces, har vi igen lavet en sukkerbestemmelse, hvorefter prøven er blevet sendt til gæring. Efter gæringen har vi lagret øllet. Der er både blevet foretaget en sukkerbestemmelse efter gæring og efter lagring. Ydermere er der blevet foretaget destillationer på eftergæringsprøver og efterlagringsprøver.

For at få et større overblik over mæskningstiden, har vi lavet flere mæskninger med et kvarters mellemrum (Fra 15 minutter til 2 timer). Af disse prøver er der også blevet foretaget sukkerbestemmelser.

Mæskning

Urtkogning

Gæring

Lagring

I denne proces er der foretaget sukkerbestemmelse

I denne proces er der foretaget sukkerbestemmelse

I denne proces er der fortaget sukkerbestemmelse og alkoholbestemmelser (destillation, gaschromatograph, refraktometer og pyknometer)

I denne proces er der fortaget sukkerbestemmelse og alkoholbestemmelser (destillation, gaschromatograph, refraktometer og pyknometer)

Side 25

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 25 af 50

Forsøg 1

Mæskning (1, 1,5 og 2 time(r)):

Formål:

I dette forsøg vil vi ved hjælp af forskellige mæskningstider, finde ud af om dette har en indvirkning sukkerindholdet af urten.

Forsøg:

Der afvejes en passende mængde bygmalt. Dette tilsættes til en beholder med vand, der er varmet op til

65℃. Prøverne varmes nu i forskellige tidsintervaller.

Når tiden er gået opvarmes prøverne til 80℃. Prøven varmes ved denne temperatur i alt 10 minutter.

Herefter sies malten fra vha. ostelærred. Der udtages prøve til sukkerbestemmelse. Dette gøres over 3 omgange, da der er 3 tider. (For nærmere info se bilag

1)

Resultater/Observationer:

I dette forsøg er der ikke nogle resultater som sådan. Men vi har kunnet observere at mæskningstiden har haft en indvirkning på farve og konsistens. Jo længere tid prøven har mæsket jo mørkere er farven på urten.

Desuden har vi også kunne observere at konsistensen er mere tyktflydende, jo længere tid prøven har fået lov til at mæske.

Delvurdering:

Vi har fundet ud af, at mæskningstiden højest sandsynligt har en indflydelse på sukkerkoncentrationen i vores urt. Derfor vil vi først og fremmest foretage en sukkerbestemmelse af disse prøver. For at få et mere generelt billede over sammenhængen mellem tiden og sukkerindhold, vil vi lave nogle flere prøver med mindre tidsintervaller.

Side 26

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 26 af 50

Forsøg 2

Formål:

Formålet med urtkogning er først og fremmest at tilsætte en mere bitter smag til vores øl. I vores forsøg er dette en proces vi skal igennem for at lave øllen. Da vi er interesserede i at kigge på mæskningstiden og dens indvirkning, vil der i dette forsøg ikke være varierende parametre.

Forsøg:

Urten varmes op til 95℃. Herefter tilsættes en afvejet mængde humle. Herefter skal det stå i en time. Når urtkogningen er færdig sies humlen fra ved hjælp af ostelærred. Der udtages prøver til sukkerbestemmelse.

(For nærmere info se bilag 2).

Resultater/Observationer:

I dette forsøg er der ikke nogen resultater. Dog har vi udtaget prøver, der skal bruges til videre sukkerbestemmelse.

Delvurdering:

I dette forsøg har vi varmet op på vores urt. Vores urt har nu fået en mere bitter smag. Da vi ikke har nogle resultater, er der ikke noget decideret at vurdere videre på. Dog vil vi gerne vide om denne urtkogning har en indvirkning på vores sukkerindhold. Derfor skal der foretages sukkerbestemmelse af disse prøver.

Figur 8 viser den tilsatte humle.

Side 27

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 27 af 50

Forsøg 3

Gæring:

Formålet med gæringen er at fremstille alkohol, der er et af de parametre vi måler kvalitet på.

Forsøg:

På posen, der indeholder gær, er der skrevet, hvor meget gær, der skal tilsættes en bestemt volumen (11,5 g gær i 20 – 30 liter væske.). Dette forhold overføres til vores eget forsøg, hvor vi kender volumen.

Der anvendes undergær. Da det er typisk for en pilsner.

Efter at gæren er blevet tilsat til de forskellige prøver, sættes øllen til gæring på et sted med passende temperatur. Temperaturen skal være 10℃. I vores tilfælde bruges et vandbad til at kontrollere temperaturen.

Gæringen skal vare i 7 døgn hvorefter den stoppes.

Observationer:

Efter gæringen observerede vi, at gæren havde opformeret sig idet, der lå et centimeter tykt lag i bunden af hver flaske. Derudover både smagte og lugtede vores øl meget mere som en rigtig øl end den gjorde før gæringen. Desuden var der dannet kulsyre, ikke i store mængder, men der var dannet noget.

Delvurdering:

I og med at gæren havde opformeret sig, har der ikke været mikroorganismer til stede, der har skadet

gæringen. Tilstedeværelsen af kulsyre tyder på, at der er sket en omdannelse af sukker til alkohol og 𝐶𝑂_{2}.

Derfor vil vi foretage en alkohol- og sukkerbestemmelse for at få et bedre overblik over vores udbytte.

Figur 9 Flasker med gærlås, indeholdende gærende øl

Side 28

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 28 af 50

Forsøg 4

Sukkerbestemmelse:

Formål:

Formålet med dette forsøg er at bestemme sukkerindholdet i de forskellige prøver vi har fra mæskning, urtkogning og gæring. Fra hver ’proces’ har vi tre prøver, der har mæsket i forskelligt tidsinterval (1, 1,5 og

2 timer). Vi vil se om disse tidsintervaller har haft en effekt på sukkerindholdet, og hvad de andre

’processer’, gør ved sukkerindholdet.

Forsøg:

I en 250 mL konisk kolbe afvejes en prøve med et forventet sukkerindhold på 100 – 200 mg. Fortynd prøven så der er ca. 40 mL og tilsæt 5 mL 2 M eddikesyre. Kog prøven i mindst 5 minutter.

Prøven neutraliseres med 2 M NH_{3}, idet pH kontrolleres ved hjælp af pH-meter. Der tilsættes 10 mL Fehling

I og 10 mL Fehling II, og prøven koges i ca. 5 minutter. Prøven sugefiltreres.

Titrerudstyret klargøres: Buretten fyldes med 0,0205 KMnO_{4}.(For at se beregninger omkring indstilling af

kaliumpermanganat se bilag 5)

Til 2 g ammoniumjern(III)sulfat, NH_{4} Fe(SO_{4})_{2}, i et 250 mL bægerglas sættes 20 mL 2 M svovlsyre og det

bringes i kog. Glasfilteret med prøven placeres i bægerglasset.

Den varme opløsning i bægerglasset (indeholdende glasfilteret) titreres indtil den ved ækvivalenspunktet er vedblivende rødlig. (For nærmere info se bilag 4)

Resultater/Observationer

Figur 10 viser data fra vores sukkerbestemmelser. Førsteakserne repræsenterer de forskellige processer. Hvor punktet

1=mæskning, punktet 2= urtkogning og punktet 3=gæring. Op ad andenaksen kan de forskellige masser fra vores

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0 1 2 3 4

Masse [gram sukker pr. 1 mL]

Processer (mæskning, urtkogning og gæring)

Data for sukkerbestemmelse

1 time

1,5 time

2 time

Side 29

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 29 af 50 sukkerbestemmelser aflæses. Til vores sukkerbestemmelse udtog vi 1 mL til analyse. Derfor bliver benævnelsen gram pr. mL. De forskellige kurver representerer, hvor lang tid prøven har mæsket. Den blå har mæsket 1 time, den røde 1,5 time og den grønne

2 timer.

OBS: resultatbehandling med beregninger kan findes i (Bilag 4 under resultater)

Delvurdering:

Ud fra ovenstående graf (Figur 10), kan det ses at der er en tendens mht. sukkerindholdet. Hvis vi kigger under proces 1 (mæskning), kan det observeres at prøven med kortest mæskningstid også har det laveste sukkerindhold. I 2. proces (urtkogning), kan vi igen se, at vi på grund af opvarmningen og tilsætning af humle har fået et højere sukkerindhold. Men det viser stadig den tendens at jo kortere mæskningstid jo lavere sukkerindhold. I tredje proces falder sukkerindholdet på grund af gæringen. Dog viser grafen stadig at det er prøverne med det laveste sukkerindhold også er dem der har mæsket kortest. Til bestemmelse af sukkerindhold, skal det huskes at dette er en analyse med en del fejlkilder. Blandt andet er der spild undervejs. Derfor er de ikke 100 % de rette mængder vi har fået. Men vi synes vores graf viser en tendens.

Vi kan se at ud fra ovenstående graf at mæskningstiden har en påvirkning på sukkerindholdet i urten. For at få et mere præcist billede af, hvor stor en påvirkning det har, vil vi lave et forsøg med mindre og flere tidsintervaller.

Forsøg 5

Mæskning (til graf)

Formål:

I tidligere forsøg har vi bestemt sukkerindhold i urt efter mæskningen, hvor urten har mæsket over forskellige tider. Ud fra værdierne, kunne vi se en tendens der viste, at jo længere tid mæskningen foregik over, jo mere sukker var der i urten.

I dette forsøg vil vi igen foretage mæskninger – dog med mindre tidsintervaller, så vi får et mere realistisk billede over, hvordan tendensen ser ud mht. sukkerindhold efter mæskning. Derfor er formålet med dette forsøg at foretage en række mæskninger, vi kan bruge til senere sukkerbestemmelse.

Forsøg:

Dette forsøg har foregået ligesom mæskningen ovenfor (1, 1,5 og 2 timer). Derfor henvises der til kapitlet

’Forsøg’ med underoverskriften ’Mæskning (1, 1,5 og 2 time(r))’. Som beskrevet ovenstående, har vi valgt at lave flere mæskninger over mindre tidsintervaller. For at se nærmere omkring mæskningstider og mængder der er brugt henvises der til Bilag 6.

Resultater/Observationer:

Endnu engang har vi kunne observere, at jo længere tid urten har mæsket, jo tykkere og mørkere er vores urt. Desuden smager det sødt og er klistret.

Side 30

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 30 af 50

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 0,05 0,1 0,15 0,2

Tid [hour]

Masse [gram sukker pr. 1 mL]

Data for sukkerbestemmelse 2

Delvurdering:

Det at urten er sød og klistret kunne godt tyde på, at vi har fået ekstraheret sukker fra bygmalten til vores vand. Den stigende mørkere farve og tykkere konsistens der stiger med mæskningstiden kunne også tyde på, at der er mere sukker i de prøver, der har mæsket i længere tid. Dette passer meget godt med vores tidligere forsøg. Senere vil vi lave sukkerbestemmelser på disse prøver, for at få et reelt billede af, hvor meget sukker, der egentlig er i de forskellige prøver.

Forsøg 6

Sukkerbestemmelse (til graf)

Formål:

Formålet med dette forsøg er at få et mere generelt billede af hvor stor en betydning mæskningstiden har på sukkerindholdet i urten. Derfor har vi udført en række mæskninger med forskellige tidsintervaller, som vi vil lave sukkerbestemmelse på.

Forsøg:

Forsøget er udført på samme måde som under ’forsøg’ i ’sukkerbestemmelse’. Den eneste forskel er, at der nu er 8 prøver i stedet for 3. Der henvises til bilag 7 for nærmere info.

Resultater/observationer:

Tabel 1 viser den generelle kurve over vores data fra vores sukkerbestemmelse. Op ad andenaksen kan det aflæses, hvor lang tid prøven har mæsket, imens det hen ad førsteaksen kan aflæses hvor meget sukker der er i de forskellige mæskningsprøver.

For tiden 1,25 timer, er der en afvigelse fra tendensen. Derfor har vi overvejet at tage den data fra, så vi får en kurve der ser ud som nedenfor (tabel 2).

Side 31

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 31 af 50

y = 0,042e^{21,247x}
R² = 0,94

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 0,05 0,1 0,15 0,2

Tid [hour]

Masse [gram sukker pr. 1 mL]

Data for sukkerbestemmelse 2

OBS: resultatbehandling med beregninger kan findes i (Bilag 7 under resultater)

Delvurdering:

Ud fra ovenstående grafer, kan det ses, at der er en klar tendens, der siger jo længere mæskningstid, jo større sukkerindhold. Dog er der nogle små afvigelser, der gør, at vi har været nødt til at tage to resultater fra, der herefter giver os en flot kurve. Der kan diskuteres om vores kurve ville blive ved med at stige ekspotentielt, da der med større mæskningstid ikke vil være mere sukker tilbage i bygmalten. Derfor er det naturligt at kunne forvente, at der til sidst ikke vil være en stigning men en udfladning.

Forsøg 7

Formål:

Formålet med destillationen er at separere alkohol fra vand. I vores tilfælde destillerede vi, fordi der er urenheder i den færdige øl, som ikke må komme i gaschromatografen.

Fremgangsmåde:

En prøve med kendt volumen udtages fra den gærede øl og hældes i en Erlenmeyer kolbe, der er placeret på en tændt varmeplade. Herefter vil alkoholen, der er på gasform kondensere i kølerøret. Herefter opsamles øllen i en målekolbe.

Vi kan uden problemer destillere med en relativt høj temperatur, da vi efter endt destillation fortynder alkoholen igen, så det gør ikke noget at vi for vand med over i målekolben.

Tabel 2 viser data fra vores sukkerbestemmelse, hvor tiderne 0,5 og 1,25 er taget fra.

Den r-kvadrerede værdi bliver for en ekspotentiel funktion 0,94.

Side 32

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 32 af 50

Observationer:

Vores opsamlede væske indeholdt tydeligvis ethanol, hvilket kunne registreres, da der var en tydelig lugt af alkohol. Derudover ”bølgede” væsken, da vi fortyndede op med vand.

Forsøg 8

Gaschromatograf

Formål:

Formålet med at udføre gaschromatografi på vores destillater er, at bestemme alkoholprocenter.

Forsøg:

Selve forsøgets udførelse er relativt simpelt, når man bruger gaschromatograf. Man bruger en lille mikroliter – sprøjte til at føre 2 μL ind gennem et lille hul. Det er i denne sammenhæng vigtigt, at det er den samme person, der gør dette, da der ikke må være forskel. Når mikroliter – sprøjten føres ind i gaschromatografen åbner man nemlig samtidig for, at der kan trænge luft ind. Derefter sættes gaschromatografen til at køre, hvilket tager 12 minutter. Samtidig med dette tegner den en graf som nedenstående:

Figur 12

Figur 11 – Forsøgsopstilling til destillation

Side 33

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 33 af 50

Det sidste lille udslag, der ses længst til højre på grafen i Figur 1 er alkoholen i vores prøve. Maskinen integrerer selv, og finder arealet under kurven, der er alkoholindholdet.

Resultater:

Gæret øl: | Alkoholindhold (vol. %)
1 time | 4,78 %
1,5 time | 7,2 %
2 timer | 7,05 %

Lagret øl:

1 time | 7,73 %
1,5 time | 10,83 %
2 timer | 12, 33 %

Delvurdering:

I denne alkoholbestemmelse er det tydeligt, at alkoholindholdet er højere efter lagringen end det er før lagringen. Modsat de to andre alkoholbestemmelser kan man ikke entydigt konkludere, at det er den øl med en mæskningstid på 1,5 time, der har den højeste alkoholprocent. Desuden kan der sås tvivl om pålideligheden af denne alkoholbestemmelse idet øllen med en mæskningstid på 2 timer indeholder 12,3 % alkohol efter lagring. Vi smagte øllen og vi har også før drukket øl med et relativt højt alkoholindhold (10 –

12 %), og hverken smag eller lugt indikerede, at der skulle være så høj en alkoholprocent i denne øl. På baggrund af ovenstående vil vi derfor prøve, at foretage andre analyser, der kan måle alkoholprocenten, så vi får et mere nuanceret billede af det reelle alkoholindhold.

For nærmere info henvises til bilag 9.

Forsøg 9

Refraktometer

Formål:

Formålet med at lave en alkoholbestemmelse vha. refraktometer er, at det kan bruges til at bekræfte data fra gaschromatografen. Desuden kan den bekræfte eventuelle tendenser.

Forsøg:

Ved brug af lysets brydning i et prisme vil man ud fra reglerne om brydningsforhold være i stand til, at bestemme koncentrationen i en alkohol – opløsning. Det kræver bare, at man aflæser brydningsværdien – værdien og i databogen finder tal og derudfra aflæser hvilken alkoholprocent, opløsningen indeholder.

Side 34

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 34 af 50

Resultater:

Gæret øl: | Alkoholindhold (vol. %)
1 time | 4,9 %
1,5 time | 5,28 %
2 timer | 5,05 %
Lagret: | Alkoholindhold (vol. %)
1 time | 4,9 %
1,5 time | 6,5 %
2 timer | 6,2 %

Delvurdering:

Man ser både hos den gærede og den lagrede øl, at alkoholprocenten topper hos den øl, hvis mæskningstid var 1,5 time. Ligesom i de andre alkoholbestemmelser, er der mest alkohol i den øl, der har gæret. For nærmere info henvises til bilag 10.

Forsøg 10

Pyknometer

Formål:

Formålet med at lave pyknometer – undersøgelse af vores destillat, er at kunne bestemme alkoholindholdet. Det er ikke den vigtigste alkoholbestemmelse, men et supplement til gaschromatografi.

Fremgangsmåde:

Først vejes det tomme pyknometer og massen noteres.

Pyknometeret fyldes helt op og alt overskydende væske tørres bort, hvorpå den samlede masse af pyknometer og destillat aflæses på en lysvægt. Disse to tal trækkes nu fra hinanden og divideres med pyknometerets volumen. Resultatet af denne udregning slås op i

Databogen, hvor alkoholprocenten (vol. %) også kan aflæses. For nærmere info henvises til bilag 11.

Observationer:

Det fyldte pyknometers masse faldt jo længere tid øllen havde gæret.

Jo lavere massen er jo højere er alkoholprocenten, idet ethanol har

en densitet på 0,789_{𝑐𝑚^{3}}^{𝑔}, mens vand har en densitet på 1_{𝑐𝑚^{3}}^{𝑔}.

Side 35

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 35 af 50

Resultater:

Ikke – lagret: | Forholdstal: | Vol. %
1 time | 0,991692 | 5 vol. %
1,5 time | 0,989516 | 6 vol. %
2 timer | 0,989592 | 6 vol. %

Lagret: Forholdstal:

1 time | 0,989088 | 6 vol. %
1,5 time | 0,982172 | 9 vol. %
2 timer | 0,985456 | 8,7 vol. %

Delvurdering:

Tendensen med, at der er kraftigere alkoholprocent i den lagrede øl end i den ikke – lagrede øl er den samme i alle de tre alkoholbestemmelser vi har lavet. Men det eksakte slutresultat er langt fra det samme.

Densitetsbestemmelse med pyknometer er dog kun ment som et supplement til gaschromatografen, hvorfor der kan sås tvivl om kvaliteten af en alkoholbestemmelse som denne.

Samlet vurdering

Mæskningstiden var den primære parameter, som blev undersøgt. Ud fra vores forsøgsrække kan man observere, at mæskningstiden har en indflydelse på sukkerindholdet, som senere skal forgæres til alkohol, der er en af de ting man måler kvalitet på.

Der mæsket fra tider, der går fra 15 min til 2 timer, men det er ikke lykkedes, at finde et optimum, hvor der ikke kan udtages mere sukker fra bygmalten. Se evt. tabel 1 og 2 side 31 og 32.

Den generelle tendens er, at der er mere sukker jo længere tid prøven har mæsket. Samtidig ses det, at prøver med højere mæskningstid også har en højere alkoholprocent. Dermed ses en logisk sammenhæng mellem mæskningstid, sukkerindhold og alkoholprocent, der viser at jo længere tid enzymerne har til at nedbryde stivelse under mæskningen, des mere sukker vil der være til stede i urten, som gæren kan

omdanne til alkohol og CO_{2}.

Under den gæring vi gennemførte tilsatte vi et overskud af gær, hvorfor gæren ikke har virket som en begrænsende faktor. Dermed burde vi have fået et optimalt udbytte af gæringen.

Til alkoholbestemmelse brugte vi både gaschromatograf, refraktometer og pyknometer. De to sidste anvendtes udelukkende for, at kunne bekræfte eventuelle tendenser fra gaschromatografen.

Gaschromatografen viste en generel tendens, hvor alkoholprocenten steg i takt med mæskningstiden, dog ser det ud til at alkoholprocenterne er for høje, da den højeste alkoholprocent ligger på 12,33 %, hvilket er meget højt. Dette kan skyldes, at man før analyse af denne gruppes destillater brugte en ekstern standart til kalibrering af gaschromatografen. Desuden har vi muligvis ikke fortaget GC under en temperatur, der er høj nok da senere gruppe fik deres GC gennemført ved en temperatur, der lå langt over vores. Vi har derfor anvende refraktometer og pyknometer i et forsøg på at be- eller afkræfte resultaterne fra GC.

Side 36

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 36 af 50

Både refraktometer og pyknometer viste alkoholprocenter med samme tendens – jo større mæskningstid jo alkoholprocent – dog kom vi ikke op på de høje alkoholprocenter som GC’en viste derfor kan det antages, at den har været kalibreret forkert.

Det er heller ikke holdbart at tro at alt sukker vil omdannes til alkohol, da der i starten vil være aerob respiration idet der er ilt til stede, og at gærcellerne får højst energiudbytte af denne proces.

Konklusion

Formålet med projektet var, at finde den mæskningstid, der var bedst, for at kunne optimere processen.

Vi har fundet ud af, at der er en klar sammenhæng mellem mæskningstid, sukkerindhold og alkoholprocent.

Dette skyldes, at enzymerne under mæskningstiden vil have længere tid til, at nedbryde stivelse til forgærbart sukker, hvilket giver gærcellerne mere sukker at omdanne ved anaerob respiration.

Med hensyn til bestemmelse af alkoholprocent konkluderer vi, at resultaterne ikke er plausible, da hverken

de andre alkoholbestemmelser eller vores smag / duftprøve indikerer, at der skulle være den mængde

alkohol i som gaschromatografen.

Øvrige oplysninger

Lovgivning

Indbrygningsprocenten

Indbrygningsprocenten er en slags vægtprocent der fortæller, hvor mange g ekstrat (tørstof), der er i 100 g

urt ved gæringens start. Indbrygningsprocenten, p =p , beregnes for en given øl ud fra målinger af øllets
                                           øl

alkoholindhold og øllets virkelige restekstrakt.

Indbrygningsprocenten fortæller altså noget om hvor stærk ølurten (p ) måske var ved øllets start. P og
                                                         urt                      urt

P_{øl} er ikke det sammen fordi man kan foretage sig forskelligt fra gæringsstart til øllet er fremstillet.

De forskellige ting man kunne foretage sig kunne fx være at tilsætte sukker eller andre ekstraktgiverer under gæringen eller til det udgærede øl. Man kunne blande to ølsorter med forskellig oprindelig indbrygningsprocent eller man kunne lave en alkoholfri øl ved at fjerne alkoholen efter gæringen.

Forgæringsgrad

Forgæringsgraden siger noget om hvor mange procent af urtens ekstraktindhold, der forgæres, idet forgæret ekstraindhold er ekstraktindhold ved gæringens start minus restekstrakt.

Når man skal bestemme den virkelige restekstrakt E_{R} afdestilleres alkoholen fra prøven hvorefter der fyldes

op med vand til det oprindelige volumen og derefter bestemmes vægtfylden, som fra PLato’s tabeller omregnes til vægt %. Urtens forgæringsgrad er på 0 da der endnu ikke er omsat kulhydrat til alkohol.

Ølbeskatning

Grænserne for indbrygningsprocenten (p) er i loven angivet i % Plato. Før 1986 benyttede toldvæsenet sig

                                                                  3
af en anden indbrygningsprocenten der angav af 11 % Plato er det samme som 10 / % Plato. Vi følger også
                                                                    4

Side 37

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 37 af 50

EF-beslutningen om at, fra 1998 skal alt øl inden for EF have alkoholindholdet deklareret på etiketten i volumenprocent.

Afgift af øl

I landet betales der afgift af øl reglerne i loven og efter følgende satser pr. hl:

§1

1) Øl indbrygget på et ekstraktindhold af 11 pct. Plato eller derunder (skatteklasse 1): 249 kr. 95 øre.

2) Øl indbrygget på et ekstraktindhold af 11 pct. Plato, men ikke over 14 pct. Plato (skatteklasse 2):

321 kr. 80øre.

3) Øl indbrygget på et ekstraktindhold af 14 pct. Plato, men ikke over 18 pct. Plato (skatteklasse 3):

429 kr. 00øre.

4) Øl indbrygget på et ekstraktindhold af 18 pct. Plato, men ikke over 22 pct. Plato (skatteklasse 4):

475 kr. 00øre.

5) Øl indbrygget på et ekstraktindhold på over 22 pct. Plato (skatteklasse 5): 25 kr. 00 øre.

§2

Ved hvert finans år ydes der en afgiftlettelse pr. hl stærk øl (alkohol over 2,8%) der er fremstillet og udleveret af det enkelte bryggeri. Afgiftslettelsens størrelse afhænger af hvor meget alkohol bryggeriet har udleveret det foregående finansår. Bryggerier der højst har udleveret 3700 hl vil få er afgiftslettelse på 70 kr. pr. hl. For bryggerier der har udleveret mellem 3700 og 20.000 hl udgør afgiftslettelsen 236.073 kr divideret med den udleveret mængde stærk øl tillagt 6,20 kr. For bryggerier der fremstiller mere end

20.000 hl vil få en lettelse på 20 kr. pr. hl. Plus et beløb man får, når man dividerer antallet af hl øl med

10.000.

Virksomheder der har samme ejer eller fælles ledelse, betragtes som et enkelt bryggeri.

Side 38

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 38 af 50

Bilag

Bilag 1

Mæskning

Apparatur og kemikalier

• Bygmalt og vand.

• Varmaplade med magnetomrører, gryder, selvregulerende termometer, vægt, ostelærred, evt. sølvpapir.

Fremgangsmåde

Der afvejes bygmalt:

• Prøve 1: 326,3 g

• Prøve 2: 326,7 g

• Prøve 3: 326,5 g

Dette tilsættes til en beholder med 1290 mL vand, der er varmet op til 65℃. Prøverne varmes nu i forskellige tidsintervaller.

• Prøve 1: 1 time

• Prøve 2: 1,5 time

• Prøve 3: 2 timer

Når tiden er gået opvarmes prøverne til 80℃. Prøven varmes ved denne temperatur i alt 10 minutter. Herefter sies malten fra vha. ostelærred. Der udtages minimum 40 mL af hver prøve til sukkerbestemmelse.

Beregning af vandvolumen

Inden vi påbegyndte forsøget, fandt vi en forsøgsvejledning på internettet. Da denne forsøgsvejledning var til større mængder, var det nødvendigt at neddimentionere mængderne.

Dette gjorde vi ved at addere alt det tilsatte vand og sætte det ind i en ligning. Vi bestemte os for at vi ville have ca. 2 liter ud af det;

6𝐿 ∙ 𝑥 + 20𝐿 ∙ 𝑥 + 5𝐿 ∙ 𝑥 = 2𝐿 → 𝑥 = 0,645

Dette giver et forhold på_{31}^{2}. I vores forsøg har vi valgt at tilsætte alt vandet fra starten (til

mæskningen). Derfor giver det os et volumen på:

𝑉 = 2𝐿 ∙ = 1,29 𝐿 ≈ 1290 𝑚𝐿

2

31

Side 39

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 39 af 50

Bilag 2

Urtkogning

Apparatur/Kemikaler:

• Beholder til urt, humle, vægt, termostatstyring, evt. sølvpapir.

• Urt (der har mæsket).

Forsøg:

Der er i alt tre prøver. Disse har henholdsvis mæsket i 1, 1,5 og 2 timer. Disse prøver varmes hver især op til

95℃, hvorefter der tilsættes humle:

• Prøve 1 (1 time): 𝑚_{ℎ𝑢𝑚𝑙𝑒} = 4,25𝑔
• Prøve 2 (1,5 time): 𝑚_{ℎ𝑢𝑚𝑙𝑒} = 4,32𝑔
• Prøve 3 (2 timer): 𝑚_{ℎ𝑢𝑚𝑙𝑒} = 4,27𝑔

Dette skal nu stå i en time ved 95 ℃. Når tiden er gået sies humlen fra. Der udtages minumum 40 mL prøve til sukkerbestemmelse.

Bilag 3

Gæring

Kemikalier / apparatur:

• Bluecap – flasker, gærlås, parafilm, vandbad (10℃).

• Undergær, vand.

Fremgangsmåde:

Efter urtkogningen hældes øllen over i bluecapfalsker, hvorefter gæren tilsættes.

Ifølge producenten rækker pakkens 11,5 g. gær til 20 – 30 liter væske. Dvs. ca. 0,4 – 0,5 g gær pr.

liter. Imidlertid sker der ikke noget ved at tilsættes for meget gær, hvilket vi blev bekræftet i efter at have konsulteret Birthe. Herefter udskiftes låget med en gærlås, der fyldes med vand.

For at forhindre, at luft (oxygen) trænger ind i flasken omsluttes mundingen med parafilm, så gæringen (der er anaerob).

Herefter sættes flaskerne i vandbadet i 7 dage, hvorefter gæringen er færdig.

Herunder er vist, hvor meget meget gær, der er blevet tilsat til de forskellige prøver.

Prøve 1: 1,3145 g. gær

Prøve 2: 1,3002 g. gær

Prøve 3: 1,3065 g. gær

Side 40

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 40 af 50

Bilag 4

Sukkerbestemmelse

Apparatur og kemikalier:

• 250 mL konisk kolbe, pipette, måleglas, varmeplade med magnetomrører, pH-meter, engangspipetter, glasfiltertragt, burette, vægt.

• Prøve, demineraliseret vand, 2 M eddikesyre, 2M 𝑁𝐻_{3}, Fehling l, Fehling ll, 0,0205 M
𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}, 𝑁𝐻_{4} 𝐹𝑒 ( 𝑆𝑂_{4})_{2}, 2 M svovlsyre.

Forsøg:

I en 250 mL konisk kolbe afvejes en prøve med et forventet sukkerindhold på 100 – 200 mg.

Mængden noteres.

Fortynd prøven så der er ca. 40 mL og tilsæt 5 mL 2 M eddikesyre. Kog prøven i mindst 5 minutter.

Prøven neutraliseres med 2 M NH

3

, idet pH kontrolleres ved hjælp af pH-meter.

Der tilsættes 10 mL Fehling I og 10 mL Fehling II, og prøven koges i ca. 5 minutter.

Prøven sugefiltreres på glasfilter nr. 5. Bundfaldet skylles på filteret med demineraliseret vand.

Titrerudstyret klargøres: Buretten fyldes med 0,020 KMnO

4 og nulstilles (pas på luftbobler).

Magnetomrøres gøres klar.

Til 2 g ammoniumjern(III)sulfat, NH

4 4 2

Fe(SO

)

, i et 250 mL bægerglas sættes 20 mL 2 M svovlsyre og det bringes i kog. Glasfilteret med prøven placeres i bægerglasset.

Den varme opløsning i bægerglasset (indeholdende glasfilteret) titreres indtil den ved ækvivalenspunktet er vedblivende rødlig. Titreringsresultatet noteres.

Dette gøres 9 gange da der er 9 forskellige prøver.

Mæskningstid på 1 time

Prøve 1 2 3

Mæskning X

Urtkogning X

Gæring X

Side 41

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 41 af 50

Mæskningstid på 1,5 time

Prøve 4 5 6

Mæskning X

Urtkogning X

Gæring X

Mæskningstid på 2 timer

Prøve 7 8 9

Mæskning X

Urtkogning X

Gæring X

Bestemmelse af mængde af prøve:

I dette forsøg skal der tilsættes en prøve med forventet sukkerindhold på 100 – 200 mg. I byg er stivelsesprocenten 66,4 %. Vi har brugt 326,5 g byg. (gennemsnitsmasse af de tre prøver).

𝑚_{𝑠𝑡𝑖𝑣𝑒𝑙𝑠𝑒} = 326,5𝑔 ∙ 0,664 = 216,8 𝑔.

Det vil sige at vi i vores tilsatte byg kan forvente et sukkerindhold på 216,8 g. Under mæskningen

blev tilsat 1290 mL vand. Det vil sige, at 1 𝑚𝐿 = 0,21868 𝑔. Derfor har vi tilsat 1 mL under hver

sukkerbestemmelse.

Resultater

Fra reaktionerne for sukkerbestemmelse, der er vist under afsnittet metoder ved vi, at forholdet

mellem sukker og permanganat er^{5}_{2}.

Molarmassen for kaliumpermaganat er 158,04_{𝑚𝑜𝑙}^{𝑔}.

Som i Bilag 5 er koncentrationen af kaliumpermaganat beregnet til at være 0,020565868^{𝑚𝑜𝑙}_{𝐿}.

Derfor kan stofmængden af sukkeret i prøven beregnes til at være:

𝑛 = 𝑉 ∙ 𝑐 = 0,0155𝐿 ∙ 0,020565868 = 0,000308𝑚𝑜𝑙

𝑚𝑜𝑙

𝐿

Molarmassen af glukose er 𝑀_{𝑔𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑒} = 180,16_{𝑚𝑜𝑙}^{𝑔}

Når vi kender dette og vi kender forholdet mellem reaktionerne kan massen af glukose beregnes

(Tallene er taget fra skema ”Sukkerresultater for urtkogningen” - Prøven er markeret med grønt):

0,000308𝑚𝑜𝑙 ∙ ∙ 180,16 = 0,14𝑔

5 𝑔

2 𝑚𝑜𝑙

Side 42

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 42 af 50

Sukkerresultater for mæskningen:

Titreringsvolumen | Stofmængde sukker | Masse af glukose [g]

[mL] | [mol]

1 time | 12 mL | 0,000247 mol | 0,11 g
1,5 time | 20,8 mL | 0,000428 mol | 0,19 g
2 timer | 20,5 mL | 0,000422 mol | 0,18 g

Sukkerresultater for urtkogningen:

Titreringsvolumen | Stofmængde sukker | Masse af glukose [g]

[mL] | [mol]

1 time

15,5 mL | 0,000308 mol | 0,14 g

1,5 time

25,1 mL | 0,000516 mol | 0,23 g

2 timer

30 mL | 0,000617 mol | 0,28 g

Sukkerresultater for den gærede øl:

Titreringsvolumen | Stofmængde sukker | Masse af glukose [g]

[mL] | [mol]

1 time

11,95 mL | 0,000246 mol | 0,055 g

1,5 time

13,3 mL | 0,000274 mol | 0,062 g

2 timer

35,1 mL | 0,000722 mol | 0,16 g

Bilag 5

Indstilling af kaliumpermanganat

Indstilles efter vejledning s. 81 kemiøvelser O

Der afvejes 0,1-0,2 g Natriumoxalat: 0,1593 g = m_{1} 0,1562 g = m_{2}

𝑀 = 134

𝑔 𝑚𝑜𝑙

Opløses i 20 mL 1 M H_{2} SO_{4}

Opløsningen varmes til 50˚C og titreres med (0,02 M) KMnO_{4} – til rødviolet farve.

• 23,3 mL tilsat første gang

• 22,5 mL tilsat anden gang

Koncentrationen af KMnO_{4} beregnes ved:

𝑐 ( 𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}) =

2 ∙ 𝑚

5 ∙ 𝑀 ∙ 𝑉_{æ𝑘𝑣} ( 𝐾𝑀𝑛𝑂_{4})

Forventet ved ca. 20 mL

Side 43

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 43 af 50 m M V c

g g/mol L mol/L

1 0,1593 134 0,0233 0,6

2 0,1562 134 0,0225 0,1

Den gennemsnitlige koncentration af 𝐾𝑀𝑛𝑂_{4} findes:

c_{gennemsnit} = = 0,020565868𝑀

0,020408686𝑀 + 0,020723051𝑀

2

Bilag 6

Mæskning til graf

Apparatur og kemikalier

• Bygmalt og vand.

• Varmaplade med magnetomrører, gryder, selvregulerende termometer, vægt, ostelærred, evt. sølvpapir.

Fremgangsmåde

Der afvejes bygmalt. (Se tabel 3). Dette tilsættes til en beholder med 200 mL vand, der er varmet op til 65℃. Prøverne varmes nu i forskellige tidsintervaller. (Se tabel 3)

Når tiden er gået opvarmes prøverne til 80℃. Prøven varmes ved denne temperatur i alt 10 minutter. Herefter sies malten fra vha. ostelærred. Der udtages minimum 40 mL af hver prøve til sukkerbestemmelse.

Prøve 1 2 3 4 5 6 7 8

Mæskningstid [time] 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2

Masse byg [g] 50,47 50,45 50,55 50,43 50,49 50,63 50,48 50,52

Tabel 3 viser hvilke prøver, der har mæsket hvor lang tid, og hvilken mængde bygmalt, der er anvendt til hver prøve.

Beregning af anvendte mængder byg

Til vores oprindelige mæskning anvendte vi 326 g bygmalt til 1290 mL vand. (Se bilag 1

(mæskning)). I disse prøver er vi ikke interesserede i at fremstille øl, da disse prøver skal anvendes til videre analyse. Derfor er det ikke nødvendigt at anvende ligeså store mængder, som vi gjorde til produktionen. De mindre mængder vil samtidig gøre at det er nemmere for os at styre parametre som varme og tid. Vi har bestemt os for at vi vil bruge 200 mL vand. Da vi er interesserede i at bygmalt og vand har samme forhold, som det havde under vores produktion, har vi beregnet, hvor meget bygmalt, der skulle anvendes.

1290𝑚𝐿 200𝑚𝐿

326𝑔 𝑚_{𝑏𝑦𝑔𝑚𝑎𝑙𝑡}

= → 𝑚_{𝑏𝑦𝑔𝑚𝑎𝑙𝑡} = 50,5𝑔

Side 44

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 44 af 50

Vi er ud fra ovenstående beregning kommet frem til, at der ca. skal bruges 50,5 g bygmalt til vores prøver.

Bilag 7

Sukkerbestemmelse til graf

Apparatur og kemikalier:

• 250 mL konisk kolbe, pipette, måleglas, varmeplade med magnetomrører, pH-meter, engangspipetter, glasfiltertragt, burette, vægt.

• Prøve, demineraliseret vand, 2 M eddikesyre, 2M 𝑁𝐻_{3}, Fehling l, Fehling ll, 0,0205 M
𝐾𝑀𝑛𝑂_{4}, 𝑁𝐻_{4} 𝐹𝑒 ( 𝑆𝑂_{4})_{2}, 2 M svovlsyre.

Forsøg:

I en 250 mL konisk kolbe afvejes en prøve med et forventet sukkerindhold på 100 – 200 mg.

Mængden noteres.

Fortynd prøven så der er ca. 40 mL og tilsæt 5 mL 2 M eddikesyre. Kog prøven i mindst 5 minutter.

Prøven neutraliseres med 2 M NH

3

, idet pH kontrolleres ved hjælp af pH-meter.

Der tilsættes 10 mL Fehling I og 10 mL Fehling II, og prøven koges i ca. 5 minutter.

Prøven sugefiltreres på glasfilter nr. 5. Bundfaldet skylles på filteret med demineraliseret vand.

Titrerudstyret klargøres: Buretten fyldes med 0,020 KMnO

4 og nulstilles (pas på luftbobler).

Magnetomrøres gøres klar.

Til 2 g ammoniumjern(III)sulfat, NH

4 4 2

Fe(SO

)

, i et 250 mL bægerglas sættes 20 mL 2 M svovlsyre og det bringes i kog. Glasfilteret med prøven placeres i bægerglasset.

Den varme opløsning i bægerglasset (indeholdende glasfilteret) titreres indtil den ved ækvivalenspunktet er vedblivende rødlig. Titreringsresultatet noteres.

Dette gøres 8 gange da der er 8 forskellige prøver.

Prøve 1 2 3 4 5 6 7 8

Mæskningstid [time] 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2

Resultater

Fra reaktionerne for sukkerbestemmelse, der er vist under afsnittet ’metoder’ ved vi, at forholdet

mellem sukker og permanganat er^{5}_{2}.

Side 45

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 45 af 50

Molarmassen for kaliumpermaganat er 158,04_{𝑚𝑜𝑙}^{𝑔}.

Som i Bilag 5 er koncentrationen af kaliumpermaganat beregnet til at være 0,020565868^{𝑚𝑜𝑙}_{𝐿}.

Derfor kan stofmængden af sukkeret i prøven beregnes til at være:

𝑛 = 𝑉 ∙ 𝑐 = 0,0084𝐿 ∙ 0,020565868 = 0,000172𝑚𝑜𝑙

𝑚𝑜𝑙

𝐿

Molarmassen af glukose er 𝑀_{𝑔𝑙𝑢𝑘𝑜𝑠𝑒} = 180,16_{𝑚𝑜𝑙}^{𝑔}

Når vi kender dette og vi kender forholdet mellem reaktionerne kan massen af glukose beregnes

(Tallene er taget fra skema ”Sukkerresultater for mæskningen” - Prøven er markeret med grønt):

0,000172𝑚𝑜𝑙 ∙ ∙ 180,16 = 0,077559𝑔

5 𝑔

2 𝑚𝑜𝑙

Sukkerresultater for mæskningen:

Titreringsvolumen Stofmængde sukker Masse af glukose [g]

[mL] [mol]

0,25 time | 8,4 | 0,000172 | 0,077559
0,5 time | 8,5 | 0,000174 | 0,078482
0,75 time | 14 | 0,000287 | 0,129265
1 time | 15,5 | 0,000318 | 0,143115
1,25 time | 14,6 | 0,000299 | 0,134805
1,5 time | 18,4 | 0,000377 | 0,169891
1,75 time | 18 | 0,000369 | 0,166198
2 timer | 19 | 0,00039 | 0,175431

Bilag 8

Destillation

Apparatur og kemikalier:

• 25 mL pipette, 100 mL pipette, varmeplade m magnetomrører, pimpsten, målekolbe, termometer, kølerør.

• Øl.

Fremgangsmåde:

Først udtages en prøve på enten 75 eller 100 mL fra vores øl. Vi har både destilleret på prøver af øl, før det blev lagret og efter det blev lagret.

Målekolberne er på 100 mL, hvilket jo betyder at vi fortynder op til 100 mL efter endt destillation.

Grunden til, at der kun er udtaget 75 mL i visse prøver er, at destillationerne ikke fandt sted

Side 46

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 46 af 50 umiddelbart efter at prøverne var udtaget. Dvs. at vi først frøs dem ned for derefter at destillerer på dem senere.

Normalt udnytter man i en destillation, at ethanol har et kogepunkt på 78℃ som jo er væsentlig laverer end vands kogepunkt, der er 100℃. Da vi jo som sagt fortynder destillatet op til 100 mL efter destillationen påvirker det ikke at vi destillere ved en temperatur, der er højere end 78℃, hvorved der kommer vand med over i destillatet.

Der er udtaget følgende prøver til destillation:

Før lagring:

• 1 time: 75 mL

• 1,5 time: 75 mL

• 2 timer: 75 mL

Efter lagring:

• 1 time: 100 mL

• 1,5 time: 100 mL

• 2 time: 100 mL

Vi skal naturlig vis være opmærksom på, at der er en omregningsfaktor når vi senere regner alkoholprocenter ud, idet vi destillerer på 75 mL og derpå fortynder op til 100 mL.

Bilag 9

Gaschromatograf

Apparatur og kemikalier:

• Gaschromatograf, mikroliter – sprøjte.

• Destillat af øl.

Fremgangsmåde:

For at kunne sammenligne resultaterne af forskellige målinger, skal man indsprøjte præcist lige store mængder destillat hver gang. Derfor anvendes en mikroliter-sprøjte med en præcis inddeling. (Meget skrøbelig!). Der indsprøjtes 2 µL pr. gang. Dette gøres altid af den sammen person, for at sikre størst mulig ensartethed. Før selve indsprøjtningen skal man sikre, at der ikke sidder rester fra den forrige prøve i mikroliter – sprøjten. Dette gøres ved først, at udtage en prøve som bare sprøjtes ud i vasken. Dette gøres 15 gange. Derefter føres sprøjtens håndtag op og ned, mens den er nede i selve prøven. Til sidst udtages den endelige prøve, som har en volumen på 2 µL. Denne føres ind i gaschromatografen, hvorefter stemplet på sprøjten hurtigt trykkes i bund samtidig med at gaschromatografen sættes i gang. Derefter trækkes sprøjten ud øjeblikkeligt.

Side 47

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 47 af 50

Maskinen udarbejder nu selv en graf, udregner alkoholindhold osv.

Bilag 10

Refraktometer

Apparatur og kemikalier:

• Destillat af øl.

• Refraktometer, linsepapir, engangspipetter, lampe, databog.

Fremgangsmåde:

Det er vigtigt, inden målingen foretages, at sikre en ensartet omrøring i opløsningen således, at man opnår en homogen blanding, hvor det pågældende stof er fuldstændigt opblandet i væsken.

Selve målemetoden er relativt simpel. Man tager en dråbe af opløsningen vha. en engangspipette og placerer denne på refraktometrets prismeflade. Prismen lukkes, og herefter spredes opløsningen i en tynd film over hele prismefladen. Den tynde væskefilm vil ændre refleksionsvinklen og afgiver nu en direkte lysbrydningsværdi i optikken. Man vil kunne observere en firkant med et markant farveskifte på midten. Dette farveskrift skal vha. to diagonale streger placeres lige i midten af firkanten. Herefter vil man på en skala, under firkanten kunne aflæse en talværdi. Dette tal indikerer her en værdi, der kan aflæses i databogen med samhørende alkoholprocenter.

Bilag 11

Pyknometer

Apparatur og kemikalier:

• Pyknometer, lysvægt.

• Destillat af øl.

Fremgangsmåde:

Først vejes det tomme pyknometer på en lysvægt, hvor alle 4 decimaler, noteres. Derefter fyldes pyknometeret med destillatet. Det er vigtigt man ikke holder pyknometeret alt for længe i hænderne, da dette vil varme glasset op og føre til at det udvider sig og dermed kan indeholde en større masse end det ellers ville være i stand til.

Når pyknometeret så er helt fyldt tørres det af på ydersiden for at sikre, at der ikke sidder noget, der kan føre til at vi udregner den forkerte alkoholprocent.

Herefter trækkes massen af det fyldte pyknometer fra masse af det tomme pyknometer, hvorefter

man dividere med pyknometerets volumen, der i dette tilfælde er 50𝑐𝑚^{3}. Dette giver et

decimaltal, der er lidt mindre end 1.

Side 48

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 48 af 50

Dette tal slås op i en Databogen, hvor man aflæser, hvor stor en alkoholprocent, decimaltallet svarer til.

Resultater:

Gennemregnet eksempel:

Masse af pyknometer = 28,6614 g

Volumen = 50 𝑐𝑚^{3} = 50𝑚𝐿

Masse af pyknometer med ikke lagret øl:

• 1 time = 78,2460 g
• 1,5 time = 78,1372 g
• 2 timer = 78,1410 g

Masse af pyknometer med lagret øl:

• 1 time = 78,1158 g
• 1,5 time = 77,77 g
• 2 timer = 77,9342 g

I det følgende eksempel bruges massen pyknometeret fyldt med øl – destillat af øl, der kun har mæsket 1 time.

Obs! Massen er farvet rød på den ovenstående side.

78,2460𝑔 − 28,6614𝑔

50𝑚𝐿

= 0,991692 ≈ 5 𝑣𝑜𝑙%

Ikke – lagret: | Forholdstal: | Vol. %
1 time | 0,991692 | 5 vol. %
1,5 time | 0,989516 | 6 vol. %
2 timer | 0,989592 | 6 vol. %

Lagret: Forholdstal:

1 time | 0,989088 | 6 vol. %
1,5 time | 0,982172 | 9 vol. %
2 timer | 0,985456 | 8,7 vol. %

Bilag 12

Flowdiagram over snapseproduktion

Side 49

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 49 af 50

Sortering

Her sorteres alle dårlige æbler fra. Æbler der allerede har påbegyndt gæring er dårlige.

Mæskning

Ved nogle æblesorter tilsættes vand. Hele æblet knuses. Dette vil sige, at både skrald, kød og kerner kvases til en ensartet masse (mos). Af parametre har vi volumen, tiden og omrøringen. Dette er en visuel proceskontrol, da der ikke måles men vurderes.

Gæring

Æbler Sortering Dårlige æbler

(Vand) | Mæskning
Champagne gær | Gæring

Destillation Fusel og vand

Schliessmann | Forløbstest

Destillation

Lagring

Tapring Brændevin schwäbisch hall

Vand, gær, hale, æblemos, fusel (1-propanol, 2- propanol, butanol og amyl alkohol.

Snapseproduktion (brændevin)

Vand Forskæring

Side 50

[navn fjernet] og [navn fjernet] d. 15. oktober 2010

Randers HTX Ølfremstilling Tradium

Side 50 af 50

Herefter tranporteres mosen videre til gæringstanke, hvor der tilsættes champagnegær. Dette gærer i 12 uger ved 14 ℃ (alkoholprocenten vil være på 4 %). Gærens metabolisme afhænger af mængde gær og dens type, imens omdannelsen af sukker til alkohol afhænger af temperatur og gæringstid.

Destillation og forløbstest

Først destilleres der på mæsken, sådan at hoved og fusel sorteres fra. For at vide hvornår vi er kommet ind til hjertet, anvendes forløbstest. Dette består af tre stoffer, der reagerer med et stof, der kommer før methanolen, sådan at man er sikker på at denne bliver sorteret fra. Under reaktionen ved forløbstesten sker et farveskift, sådan at man kan se hvornår hjertet er nået. Herefter destilleres der igen. Her sorteres halen fra. Denne bruges eventuelt til krydderbrændevin. Ved denne proces, går vand, gær, hale, fusel og æblemos fra så vi har en alkoholprocent på ca. 85 %. Af procesparametre har vi tid, temperatur og afdampning af alkohol.

Forskæring

Her fortyndes destillatet med vand, så vi får en alkoholprocent på 40 %. Processtyringen her er alkoholprocenten, og procesparametre er mængden af vand.

Lagring

Der lagres på stål i mindst 3 uger. Tid, temperatur og fadtype har indvirkning på processen.

Pasteurisering

Dette er en konservering ved opvarmning, hvor mikroorganismer ødelægges. Vandet er 1 ℃ varmere end snapsen.