Gjærbehandling ved Ringnes Bryggeri Tore Hage
Overgjær (bakegjær) Saccharomyces cerevisiae Undergjær Saccharomyces carlsbergensis (pastorianus) Gjærstammer er forskjellige hybrider av : S. cerevisiae S. bayanus S. uvarum vingjær / cidergjær
Ølgjærens moderne historie 1400-tallet i Bayern Kalde gjæringer i vinterhalvåret hybridene oppstår 1830-tallet München Sedlmayer/ Spaten utviklet "vitenskaplig gjæring" spionerte i England + første kjølemaskin 1842 Pilsen blir født Chr. Schou henter bayersk gjær til Norge 1847 Carlsberg henter kunnskap og gjær fra Spaten 1857 Louis Pasteur fastlegger gjærens rolle 1883 E.C Hansen Carlsberg 1. første renkultur av gjær 1887 Olav Johan-Olsen tar renkulturen til Norge med Ringnes-gjær (Augustiner type)
Gjærens metabolisme og tidlige historie Ølgjær fermenterer under anaerobe forhold (noe som gir lite energi) men slår ikke over til respirasjon (som ville gitt mer energi) ved oksygen tilstede hvis sukkerinnholdet er > 2%. Ølgjær trenger oksygen for å produsere umettede fettsyrer til cellemembran/vekst Mutanter som har mistet evnen til å lage mitokondrier (sete for respirasjon) vokser dårligere også under anaerobe forhold Gjærsoppen var en aerob snylter dvs spiste sukker fra andre og produserte energi ved respirasjon, akkurat som spisesopp, helt til for bare ca 200 mill år siden Da stjal den genene for fermentering fra en bakterie, og fikk evnen til å lage etanol anaerobt Dette skjedde samtidig med at plantene utviklet sukkerholdige frukter Gjæren fikk en konkurransefordel da andre snyltere ikke kunne leve uten oksygen og med alkohol tilstede. Det er først når næringstilgangen begynner å bli dårlig (<2 % sukker) at den vil slå over fra den energisløsende fermenteringen til den mer energibesparende respirasjonen.
Dette har en stor betydning for hvordan vi behandler vår gjær. Gjærfabrikk mål å produsere gjærmasse løsning : fed batch kontinuerlig sukkertilsetning og mye oksygen Propagering mål å produsere mye gjærmasse, men med en fysiologi som er egnet for senere gjæring. Løsning????
Problem Forskjellig fysiologisk tilstand : Propagert gjært aerob/anaerob Nyhøstet gjær ( >20% Glykogen ) Lagret gjær ( lav Glykogen ) Gir forskjeller i : Prosesstid Produktkvalitet
ContiProp propageringssystem fra Esau & Hueber Teknisk enkelt og basert på fysiologisk fornuft Utviklet i samarbeid med TUM Weihenstephan Et klassisk batchsystem, men med aerob propagering Oksygenoverskudd i mediet men ikke aerob metabolisme pga Crabtree effect Resultat : høy biomasse høy gjærkvalitet
Propagering Bruker vanlig produksjonsvørter uten sterilisering Vekst ved 15 C i begge propagatorer Høsting i logaritmisk fase i alle trinn, ved 80-100 million celler pr ml og med minimum 6% P ekstrakt gir : Høy vitalitet Høyt innhold av steroler /umettede fettsyrer Delvis aktiverte mitokondrier Ved nedkjøling til 4 C og stopp i lufting, holdes vitaliteten i minst 100 t Resultat : vedsetningsgjær med god vekst- og fermenteringskapasitet
Gjærhøst og oppbevaring Viktig faktorer i vanlig gjærbehandling : Tidlig høsting høyt glykogenninnhold Lav oppbevaringstemperatur ( 2-4 C ) liten glykogennedbryting Fordel å holde gjæringstemperaturen hvis vedsetning samme dag ikke temp sjokk
Aerob reviltaisering av gjær med Fermex systemet fra E & H Systemets viktige oppgaver : CO 2 fjernes fra gjæren Homogenisering av gjæren i vørter O 2 tilføres Næringsstoffer tilføres Målsetning : Sikre at gjæren har samme fysiologiske tilstand ved hver gjæring
Fleksibelt anlegg 5 tanker med samme konstruksjon 4.000 og 28.000 liter for propagering 3 tanker á 14.000 liter for revitalisering av gjær Bruker kun kald produksjonsvørter i alle tanker Kun kjølekapper for temperaturkontroll Et fleksibelt system hvor alle tankene er i direkte kontakt med vørterledningen gjennom 1 ventil
Balansert produksjon Faktorer som må balanseres : Gjærvekst Gjærings- og modningshastighet Aromaprofil Regulerende faktorer : Vedsetningsmengde Vørter- og gjærbeluftning Resultat : kortere lag-fase høyere gjærvekst og gjæringshastighet jevnere prosesstid uten forandringer i aromaprofilen
Prosesstid og tilsynelatende forgjæringsgrad for Ringnesøl Days from pitching to accepted maturation + apperent degree of fermentation. 30 25 90 UL. 85 % 80 LL. 79 % 70 Days 20 15 10 60 50 40 30 App. fermentation, %. 5 20 10 0 0 CCT