Käärimine tööstuses (0)

Pärnumaa Kutsehariduskeskus
K-09
Käärimisprotsess toiduainetetööstuses
Keemia
Koostaja : Triinu Nööri
Juhendaja : Anne Metsmaa
Pärnu 2011
Sisukord
Sissejuhatus....................................................................................................3
Käärimine.......................................................................................................4
Etanoolkäärimine...........................................................................................4

• Veinide valmistamine.........................................................................4
  
• Koduõlle valmistamine......................................................................5
  

Piimhapekäärimine........................................................................................5

• Hapukoore valmistamine...................................................................6
  
• Jogurti valmistamine.........................................................................6
  

Äädikhapekäärimine......................................................................................6

• Õunaäädika valmistamine..................................................................7
  
• Palsamiäädika valmistamine..............................................................7
  

Kokkuvõte......................................................................................................8
Kasutatud kirjandus.......................................................................................9
Sissejuhatus
Argielu seisukohalt on olulisemad piimhappekäärimine, äädikahapekäärimine ja etanoolkäärimine, mis toimuvad vastavate bakterite mõjul ja etanoolkäärimine. Kõik need protsessid kujutavad endast süsiniku oksüdatsioonireaktsioone, kuid süsinik ei oksüdeeru mitte maksimaalse oksüdatsiooniastmeni. Oluline on teada tootmisprotsessis, kas need bakterid vajavad elutegevuseks hapnikku (aeroobsed) või ei vaja (anaeroobsed). Peale selle tuleb kinni pidada ka bakterite elutegevust soodustavast temperatuurist. Igal juhul annab käärimisproduktidega oma söögilauda rikastada. Lähtuvalt bakterite elutegevusest peab hoidma toiduaineid jahedas, et nt mahl laual käärima ei läheks.
Käärimine
Käärimiseks nimetatakse enamasti ilma õhu juurdepääsuta kulgevaid protsesse, mis toimuvad bakterite või pärmseenekeste osavõtul. Käärimisel tekivad sahhariididest , aga ka muudest ühenditest võrdlemisi lihtsad ühendid. Käärimised kulgevad küll energia eraldumisega, aga eralduv energiahulk on palju väiksem kui hingamisel või samade lähteainete põlemisel.

Etanoolkäärimine

Veinide valmistamine

Tooraine ettevalmistamine.

Veini valmistamiseks kasutatavad õunad ja marjad peavad olema küpsed. Head veini ei saa pooltooretest karusmarjadest, mida kasutatakase konserveerimiseks. Õunad pestakse, marju pole vaja pesta. Õunad purustatakse ja mahl pressitakse välja. Pehmetest marjadest saadakse mahl kätte pressimise või aurutamisega. Käärimiseks vajalik suhkur lahustatakse väheses mahlas või vees, kui vee lisamine on retseptis ette nähtud.

Veini käärima panek . 

Vastavalt retsptile ja valitud klaasnõu suurusele võetakse vajalik kogus vett, mahla ja eelnevalt mahlas või vees lahustatud käärimiseks vajalik kogus suhkrut ning valatakse kõik pudelisse. Kohe lisatakse ka pärmi puhaskultuur arvestusega, et 10 l kohta oleks 0,5 l käärivat mahla. Pressitud mahla korral võib valmistatud mahla, vee ja suhkru segu (kupaaž) puhaskultuuri puudumisel lasta loomulikul teel käärima. Sellisel juhul kasutage käärimisprotsessi alguse kiirendamiseks järgmist võtet: valmistage eelnevalt 1-2 l mahla ning jätke see 20-25 C juures lahtiselt seisma. 6-7 päeva möödudes saab seda tugevalt käärivat mahla kasutada 100-150 l värske mahla kääritamiseks. NB! Kääriv mahl peab valmis olema veiniteo alguseks. Täidetud nõu suletakse kohe tihedalt korgiga , mis on varustatud vesiluku ehk puntaparaadiga. See võimaldab ära hoida õhuhapniku juurdepääsu ja hoiab veini pinnal CO2 kihi.

Veini käärimine.

Käärimisel muutuvad mahlas sisalduvad suhkrud ja käärimiseks lisatud suhkur pärmide elutegevuse tulemusena alkoholiks. 1 kg suhkru täielikul käärimisel on võimalik saada 0,62 l absoluutset alkoholi. Et käärimine algaks kiiresti, on soovitatav jätta veinipudel üheks ööks sooja ruumi (30 C) ja siis panna veinipudel ruumi, mille temperatuur on 15-17 C. Nädala möödumisel võib ruumi temperatuur olla 20-25 C. Lauaveinide valmistamisel, kus alkoholisisaldus on 10.13% ja käärimine kestab ainult 30-50 päeva, listakse käärimiseks vajalik suhkur korraga käärimise algul. Naturaalveinide puhul on vaja saada alkoholisisalduseks 13-16% ja käärimine kestab kokku 60-120 päeva. Käärimiseks ettenähtud suhkur lisatakse kahes jaos: 2/3 kohe käärimise alguses ja ülejäänud 1/3 peakäärimise lõpul.

Veini ümbervalamine.

Pärast 60-120 päevast käärimist lakkab süsihappegaasi eraldumine käärimistorust ja pudeli põhja tekib settekiht, nn. veini sade. Kohe pärast käärimise lõppu tuleb vein ümber valada. Ümbervalamiseks on soovitav võtta teine, natuke väiksem pudel , mille maht vastab veini hulgale. Ümbervalatud veinile lisatakse retseptis ettenähtud magustamissuhkur. Suhkur lahustatakse eelnevalt väikeses koguses veinis. Kui vein on ümber valatud, pannakse pudel ruumi kus temperatuur ei ületa 15 C. Laagerdumine kestab maksimaalselt 210 päeva. Kui valmistame veini antud soovituse järgi, siis villitakse lauaveinid 2-3 kuu, naturaalveinid aasta pärast pudelisse.
Veini valmistamine on protsess, mis algab viinamarjade valikust ning lõpeb valmisveini pudeldamisega. Vein saadakse viinamarjamahla või virde hapendamise abil, mis omakorda on käärimisprotsessi algatamise aluseks. Fermenteerumise käigus muutub viinamarja mahl pärmi toimel alkoholiks. Fermenteerimisel peab silmas pidama mitmeid tegureid. Kõige olulisem on veinivirde temperatuur. Kuna kääritamisprotessis aset leidvad biokeemilised protsessid toodavad kuumust, on oht, et veini virde temperatuur võib väljuda ideaalsest temperatuurivahemikust. Kuumuse kontrolli alla saamiseks kasutatakse jahutusseadmeid. Valge veini kääritamistemperatuur jääb vahemikku 18-20°C. Punase veini puhul on temperatuur kõrgem kerkides kuni 29°C. Fermenteerumine toimub kas suurtes roostevabast terasest tsisternides, avatud puidust vaadis, veinitünnis või -pudelis. Fermentatsioon toimub kas roostevabast terasest tõrtes või tammevaatides. Käärimisprotsess kestab olenevalt aastaajast ja veinisordist 1-6 nädalat. Esmaklassilise valge veini valmistamiseks peetakse kõige sobivamaks tammevaate. Kääritamine käivitatakse spetsiaalse kultuurpärmiga ning see kulgeb rangelt kontrollitud temperatuuril. Valge veini valmistamiseks peab temperatuur käärimisprotsessi vältel olema madal. Tooraine ettevalmistamine.Veini valmistamiseks kasutatavad õunad ja marjad peavad olema küpsed. Head veini ei saa pooltooretest karusmarjadest, mida kasutatakase konserveerimiseks. Õunad pestakse, marju pole vaja pesta. Õunad purustatakse ja mahl pressitakse välja. Pehmetest marjadest saadakse mahl kätte pressimise või aurutamisega. Käärimiseks vajalik suhkur lahustatakse väheses mahlas või vees, kui vee lisamine on retseptis ette nähtud.

Koduõlle valmistamine

Parema joogi saab ise viljast linnaseid tehes. Õlle valmistamiseks kasvatatatakse viljast linnased , millest valmistatakse meski, mis segatakse veega ja filtreeritakse ning saadakse virre. Virret keedetakse koos humalatega, jahutatakse, setitatakse ja lisatakse kääritamiseks pärm. Puhtust tuleb jälgida kogu õlletegemise jooksul,alusta sellest, et kõik nõud oleksid korralikult puhtaks Juhul kui nõud desinfitseerimata – pesemata, siis on nõu seinte küljes juba hulk baktereid olemas mis võivad rikkuda õlle. Hea linnase saamine eeldab korraliku, idanemisvõimelise odra seemne olemasolu. Neid tuleb vee sees leotada, ja siis sooja kohta kasvama panna. Odraterasid tuleb kasvamise ajal segada ja palju kordi segada. Kui odra teradel omapikkused „sabad” taga, võib juba neid nimetada linnasteks (võtab nädalajagu aega). Siis tuleb nad ära kuivatada. Kui linnased on kuivatatud, tuleb nad jahvatada, ja mitte peeneks, vaid võimalikult jämedaks jahuks.. Nüüd tuleb linnasejahust leivapätsikesed vormida ja ahjus ära küpsetada ja siis linnaseleib korraliku puhta keedetud veega ära segada ja edasi käima koos õllepärmiga. Koduõlle tegemine, koduõlu maltoosast ja meeõlu retsepti leiad sellelt interneti aadressilt .
http://www.noolis.com/forum/viewtopic.php?f=7&t=36
Piimhapekäärimine
Piimahapekäärimine on teine käärimisprotsess, mis kulgeb ilma hapniku osavõtuta. Käärimist põhjustavad piimhappebakterid, mida õhus on palju. Sellepärast läheb piim, eriti kui ta on jahutamata, väga ruttu hapnema. Piimhapekäärimise lähteaineks on piimasuhkur ehk laktoos , need hakkavad käärima. Piimhapekäärimisel eralduv energia on umbes sama väike kui etanoolkäärmisel.
Piimhapekäärimine on toiduainetööstuses väga tähtis. Selle abil valmistatakse kohupiima, happukoort ja juustu. Leivataigna hapendamisel ja keefiri valmistamisel kulgeb piimhapekäärimine samaaegselt etanoolkäärimisega. Piimhapekäärimine on oluline ka silo valmistamisel, samuti kapsaste ja kurkide hapendamisel.
http://www.slideshare.net/chryssy/glkoosi-lagundamine
Hapukoore valmistamine
Hapukoore valmistamiseks on vaja kvaliteetset kindla rasvasisaldusega koort ja juuretise piimhappebaktereid.Kui koore omadused on homogeniseerimisega ühtlustatud, siis see pastöriseeritakse, et takistada juhuslike mikroobide vohamist. Järgneb pastöriseeritud koore jahutamine hapendustemperatuurile (22–26o) ning juuretise lisamine, arvestusega 2–5% hapendatava koore algmahust. Hapukoore valmistamises on suurimad teened loomulikult piimhappebakteritel, täpsemalt erinevatel streptokokkidel. Selles, et eri tootjate hapukoor veidi erinevalt maitseb ja isegi lõhnab, ongi oma panus just erinevatel juuretiskooslustel.
Koore hapnemisprotsess kestab veidi alla kahekümne tunni, kusjuures rasvasema tooraine korral on hapendusaeg lühem, lahjemal aga pikem. Vastavalt on rasvasem hapukoor ka mõnevõrra väiksema happesusega kui rasvavaesem tooteanaloog. Kui koor on piisavalt hapu (pH=4,2–4,6), järgneb segamine ja villimine. Pakendamisjärgselt toimub edasi hapukoore maitseomaduste paranemine ja tiheduse muutumine.
Keemiliselt olekult on hapukoor tegelikult emulsioon . Selleks, et saada kvaliteetset toodet, tuleb lähtekoore koostis homogeniseerimisega ühtlustada. See protseduur väldib ka koore kihistumist. Hapukoor kui emulsioon on tundlik järskude ja ulatuslike temperatuuri- ja pH-väärtuste muutuste suhtes. Köögis toimetav tavatarbija märkab seda tavaliselt klompja tükilise segu tekkena. Emulsioonina ei talu hapukoor ka läbikülmumist, sest üles sulades on selle omadused ja olek esialgsega võrreldes muutunud.
Jogurti valmistamine
1.Võta liiter värsket, pastöriseerimata piima, kuumuta see korraks peaagu keemistemperatuurini ja lase siis aeglaselt jahtuda temperatuurivahemikku 38…40°.
2.Pastöriseerimata piima puhul piisab kuumutamisest kuni 70°-ni ehk kuni piima pind hakkab tasakesi liikuma, kuid mulle veel ei teki. Lase seejärel jahtuda 38..40°-le.
3.Sega vajalikul temperatuuril oleva piima hulka 2 sl elusat (pastöriseerimata) maitsestamata jogurtit, sega põhjalikult läbi ja kalla saadud segu väiksematesse anumatesse, nt kaanega jogurtitopsidesse. Hoia neid ilma segamata ja liigutamata 6…8 tundi temperatuuril 24…29°. Võimaluse korral kasuta mingit stabiilse temeperatuuriga inkubaatoritaolist seadet ; sobib ka isetehtud nn heinakast, mida vanasti kasutati toidu soojana hoidmiseks. Netist võib jogurti valmistamise seadmeid (inkubaatoreid) leida ingliskeelsete otsingusõnadega yogurt maker, jogurt maker või yoghurt maker.
4.Nimetatud 6…8 tunni jooksul on jogurtibakterid oma töö lõpetanud ja segu peaks olema paksenenud. Mida kauem jogurt nüüd soojas seisab, seda hapumaks ja teravamaks tema maitse muutub.
5.Kui soovid paksemat jogurtit, lisa koos maitsestamata jogurtiga ka 2 sl naturaalset piimapulbrit.
6. Hoia omatehtud jogurtit külmas, kuid mitte kauem kui 7 ööpäeva. Jogurtit maitsestamisel ükskõik millse soovikohas lisandiga anna maitseandjale aega mõjuda vähemalt 12 tundi külmkapis.
7.Jogurtit saab teha ka rõõsast koorest ; tulemuseks on rasvasem ja paljude meelest ka maitsvam jogurt. Ja muidugi tehakse jogurtit Balkanil , Kreekas ja Lähis-Idas ka kitse- ja lambapiimast ning see pidavat olema üsnagi eksootilise ja põneva maitsega ning lehmapiimajogurtist oluliselt paksema struktuuriga.
Äädikhapekäärimine
Äädikahapekäärimine erineb ülalvaadeldud käärimistest selle poolest, et see toimub õhuhapniku osavõtul. Ka ei ole lähtaineks mitte glükoos või teised suhkurud, vaid etanool . Äädikhapekäärimine toimubki eriti hästi sellistes lahjades etanooli lahustes, mis on tekkinud suhkrutest etanoolkäärimisel. Näiteks viinamarjadest veini valmistamisel võib tekkiv etanool käärida edasi veiniäädikaks.
Õunaäädika valmistamine
Parima ravimi saate õunaäädikast, mis on valmistatud tervetest õuntest, siis on koosluses rikkalikult kaaliumi , kaltsiumi, joodi jt mineraalaineid ning vitamiine. Õunaäädika valmistusviise on mitu, annan neist ühe. Vahenditeks võtke suur nõu (klaasist, savist jm, mitte metallist), köögiviljapurusti (köögikombain), nuga , taldrik , marli.
Parima maitsega äädikas saadakse hilissügisestest õuntest — need sisaldavad palju suhkrut. Õunapudrule valatakse leige vesi (0,5 l vett 0,4 kg õunapudru). Nõud ei tohi ääreni täita, sest segu hakkab käärima. Nõu hoitakse 10-15 päeva marliga kaetult 20-30°C pimedas ja segatakse 2-3 korda päevas puulusikaga.
Kui on tegemist hapude õunte või mahlapressimisjääkidega, võib käärimise kiirendamiseks lisada veidi suhkrut ja pärmi ning paar viilu juuretisega leiba või emalahust. Siis pannakse segu marlikotti ja mahl pigistatakse välja. Kurnatakse veelkord läbi kahekordse marli ja pannakse purki. Igale liitrile lisatakse 50-100 g suhkrut või mett (magusate õunte puhul vähem).
Teisel käärimisel kaetakse nõu jälle marliga ning hoitakse pimedas, soojas kohas kuni käärimise lõppemiseni (vedelik selginenud ja gaasi liikumine peatunud). Äädikas valmib 40-60 päevaga. Villimiseks tõstetakse nõu taburetile ja juhitakse kummivooliku abil läbi marli pudelitesse. Pudelid korgitakse õhukindlalt ja asetatakse jahedasse ruumi seisma.
Palsamiäädika valmistamine
Palsamiäädika valmistamine algab heledate viinamarjade purustamisega suurtes tõrtes traditsioonilisel paljaste jalgadega tallamise meetodil. Saadud mahl kurnatakse suurtesse vaskanumatesse ja keedetakse, kuni esialgsest kogusest on järel vaid kolmandik. Saadud viskoosne vedelik pannakse äädikapärmi abil käärima.
Kui mahlast on saanud äädikas, villitakse see väikestesse puidust tünnidesse, mille materjaliks on tamm, kastan , kadakas, kirss , akaatsia ja mooruspuu . Igas palsamiäädikat valmistavas majapidamises on olemas kuni kümnest laagerdumistünnikesest koosnev komplekt (vahel on neid isegi mitu), mis on reastatud niihästi tünni materjali kui tünni äädikakoguse järgi. Igal sügisel toimub tünnikeste täiendava täitmise ja ümbervalamise keerukas rituaal .
Palsamiäädikast aurub laagerdumise jooksul läbi tünni välja veel täiendavalt 30–40% vett ning äädikas tõmbab endasse lõhnu ja maitseid puutünnist, mida on samal otstarbel kasutatud aastakümneid või isegi aastasadu . Arvestused näitavad, et ühe liitri palsamiäädika tootmiseks kulub mitte vähem kui 30 liitrit viiinamarjamahla. Kui veel lisada vähemalt 12 aasta säilituskulud ja igal sügisel korduv ümbervalamine, siis ei tekitagi palsamiäädika kallis hind enam imestust.
Vähemalt 12 aastat laagerdunud standardne Modena palsamiäädikas on tume, peaaegu must siirupitaoline vedelik, mille algne bukett on asendunud puutünni poolt antud maitse ja lõhnaga. Pool teelusikatäit seda imeainet on küllaldane, et maitsestada või marineerida portsjonit kala, salatit või lihasteeki. Itaalia kõrgseltskond tilgutab kõige kallimat palsamiäädikat maasikatele või joob lõuna lõpetuseks väikese lonksu seda palsamitaolist vedelikku.
Kokkuvõte

• kulgeb mikroorganismide toimel,
  
• kulgeb enamasti ilma hapniku osavõtuta,
  
• toimub väikeste energiahulkade eraldumisega,
  
• muudab glükoosi etanooliks(etanoolkäärimine)
  
• muudab piimasuhkru piimahappeks (piimahapekäärimine)
  

On inimorganismile väga kasulik, osad inimesed ei või juua piima aga kääritatud piimatooteid (jogurt, keefir , juust, kohupiim) võivad kasutada. Igapäeva elus saab tänu sellele kasutada erinevaid salatikastmeid- hapukoor, jogurt, õunaäädikas. Mõningates artiklites räägitakse veini kasulikkusest, eelkõige punase veini kasulikkusest südamele. Sellega peab kindlasti ettevaatlik olema, samas on lahjad veinid nii mõnelgi maal (Itaalia, Prantsusmaa) loomulik jook prae kõrvale. Tänu käärimis protsessile toodetakse ka etanoolpiiritust, mis on dessinfitseerimisvahend ja mõningate ravimite koostis osa. Minu jaoks on ta eelkõige piimatoodete oluline tootmisvahend .
Kasutatud kirjandus

• http://www.noolis.com/?p=509
  
• http://www.toidutare.ee
  
• www. terviseleht .ee
  
• http://www.geenius.eu/oppematerjalid/Bioloogia/1034-Jookide-kaarimist-mojutavad-tegurid