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DOMANDE E RISPOSTE INDUSTRIALE ottengono malti differenti). Se la tostatura avviene in modo rapido a

Parte 1 bassa temperatura si otterrà un malto chiaro, mentre se il processo

avviene a temperature elevate e per lunghi periodi otterremo un

malto molto scuro.

Illustrare il processo di produzione della birra 2. Macinazione: la macinazione viene effettuata per aumentare le

La birra è il prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica di un mosto superfici di contatto del malto con l’acqua, per facilitare l’estrazione

ottenuto dal malto d’orzo e frumento, amaricato con il luppolo e parti di delle sostanza contenute nel malto stesso e favorire le reazioni

ceppi di SC o S. carslberganinsi. Gli ingredienti utilizzati per la enzimatiche.

produzione di tale bevanda sono:

 3. Ammostamento: il malto viene immerso nell’acqua e la temperatura

Lievito: può essere ad alta fermentazione la quale viene viene alzata gradualmente e si raggiunge l’optimum degli enzimi

condotta tra i 15°-23°C e alla fine del processo tendono ad idrolitici

aggregarsi alla schiuma; oppure a bassa fermentazione Questa fase dura circa 70 minuti, una volta raggiunti i 78°C tutti gli

(condotta tra 8°-15°C) dove al termine del processo le cellule enzimi vengono denaturati

tendono ad aggregarsi e a precipitare verso il fondo.

 4. Filtrazione: separazione del mosto dalle trebbie le quali vengono

Acqua: l’acqua utilizzata deve essere povera di Sali (Ca, Cl, Na) e destinate a mangifici animali o vengono utilizzati come substrato per

deve avere un pH di circa 6.5. Se l’azienda decide come scelta produzione di biogas.

ingredientistica di utilizzare acqua di rete è importante che essa 5. Bollitura del mosto: in questa fase avviene la denaturazione totale

venga corretta e filtrata direttamente in azienda in modo che si degli enzimi. Viene aggiunto il luppolo in fase di bollitura (più

conformi con le caratteristiche sopra descritte. aggiunte in momenti diversi). Il mosto viene sterilizzato e

 Orzo: contiene zuccheri fermentescibili utilizzabili dai MO al fine concentrato per evaporazione, si ha l’inattivazione di enzimi, la

di compiere fermentazione. morte dei MO, la coagulazione di polifenoli e proteine i quali

 Luppolo: frutto di una pianta perenne rampicante tipica degli vengono allontanati, avviene la caramellizzazione dei zuccheri

stati continentali. Vengono utilizzate per la produzione di birra (cambiamento colore mosto) e vengono allontanati i composti

le inflorescenze femminili (coni) i quali contengono luppolina. A indesiderati.

seconda delle caratteristiche che si vogliono dare al prodotto si Questa fase dura in tutto 75 minuti circa; più la cottura è lunga più

predilige un tipo di luppolo rispetto ad un altro. la birra diventa amara (misurazione tramite unità IBU)

Fasi processo di produzione: 6. Whirpool: allontanamento dei torbidi e raffreddamento. Il mosto

1. Maltizzazione cereali (orzo): l’orzo è sottoposto a germinazione entra tangenzialmente DOVE?? E si viene a creare un andamento

(bagnando il cereale in vasche rettangolari molto arieggiate in modo circolare che facilita la precipitazione dei solidi nella parte centrale.

da attivare gli enzimi idrolitici quiescenti nel chicco i quali idrolizzano 7. Aggiunta lievito: viene aggiunto in forma liquida o essiccata. I lieviti

l’amido. Quando il germoglio raggiunge i ¾ della lunghezza del seme vengono posti insieme al mosto in un bioreattore in condizioni di

la germinazione viene bloccata e la plantula viene eliminata. A anaerobiosi (crab tree) in modo che utilizzino gli zuccheri

questo punto il chicco subisce tostatura (a seconda del processo si 1

fermentescibili per compiere fermentazione. Nel caso di SC molti Illustrare il processo produttivo dell’aceto

impianti insufflano aria nel bioreattore in modo da permettere la L’aceto è il prodotto ottenuto dalla fermentazione acetica del vino o di altri

crescita del MO prima della fermentazione in modo che il numero liquidi alcolici, di sapore acre, contenente acido acetico. La produzione di

delle unità di SC aumenti di un fattore 10 aceto si basa sull’azione di batteri acetici i quali in presenza di ossigeno

8. Fermentazione: il processo dura almeno una settimana durante la trasformano l’etanolo in acido acetico e acqua. I MO utilizzati per la

quale si formano schiume persistenti sulla sommità del bioreattore. produzione di aceto sono:

PRIMARIA Alta: T 15°-23°C Bassa: T 7°-15° 7-8 giorni Gluconobacter: è un ossidante incompleto e ossida l’etanolo ad

SECONDARIA Alta: T 7°-10°C Bassa: T 0°-2°C 10-20 giorni acido acetico abbassando il pH fino a che non diventa un fattore

Durante la fermentazione secondaria avviene l’illimpidimento del limitante e ferma l’attività metabolica del MO stesso.

prodotto e la formazione di aromi.  Acetobacter: è un ossidante completo e ossida etanolo ad acido

Per quanto riguarda la fermentazione primaria la geometri a del acetico abbassanO2 e acqua, determinando l’innalzamento del pH.

reattore varia in base alla fermentazione: ad alte temperatura si Per una questione economica si predilige l’utilizzo di Acetobacter.

predilige un bioreattore largo, mentre per una fermentazione a Il processo fermentativo del vino è di due tipi:

bassa temperatura si preferisce una geometria tronco-conica. 1. Fermentazione lenta o superficiale: viene svolta in tini di legno

9. Filtrazione: vengono allontanati gli lieviti i quali vengono riutilizzati aventi una struttura a trapezio della capienza di 600-700 hL. I tini

10. Pastorizzazione: questo processo può avvenire sul prodotto sfuso vengono riempiti con trucioli di legno di faggio si cui sono presenti i

tramite uno scambiatore a piastre o successivamente batteri acetici; a circa 50-100 cm dal fondo del tino è presente una

all’imbottigliamento grazie ad un tunnel di pastorizzazione. Viene grata che ha la funzione di trattenere i trucioli e far passare la parte

aggiunta la CO2 nel prodotto la quale è già presente in piccola liquida. Il vino entra dalla parte superiore del tino e penetra i

percentuale a causa della fermentazione la quale viene però trucioli fino ad arrivare al fondo della struttura dove viene raccolto,

sottratta e reimmessa con l’imbottigliamento. raffreddato fino a 30°C e poi reimmesso nel circuito dalla parte

11. Confezionamento: il confezionamento avviene in condizioni isobare superiore del tino. Il processo viene ripetuto più volte fino a che il

facendo attenzione che il prodotto non venga a contatto con l’aria. Il prodotto non raggiunge il grado di acetizzazione (7% acido acetico),

prodotto può essere confezionato in bottiglie di vetro, fusti o lattine. di solito dopo 7-10 giorni. La resa di conversione è dell’85%; per

Alcuni birrifici attuano tecniche alternative per rendere il proprio ogni ettolito di vino si ottengono circa 85 litri di aceto.

prodotto particolare: L’aceto ottenuto da questo tipo di processo è un aceto di qualità,

 Dry hopping: aggiunta di luppolo dopo la bollitura (oltre a quello ideale per l’invecchiamento.

aggiunto in cottura) 2. Fermentazione per immersione: il processo viene svolto in un

 Aggiunta di CO2 o di SC e zucchero in bottiglia in modo da reattore di Frings, il quale è dotato di una serpentina interna che

garantire la frizzantezza mantiene la temperatura costante e un sistema di aerazione

 Aggiunta di ingredienti quali cannella, caffè, cacao.. potente. Il vino vi rimane per circa 24 ore prima di diventare aceto. 2

La qualità di questo prodotto è molto inferiore e non è adatto per allo sviluppo di biomassa. Cessa così la produzione di etanolo e la fonte di

l’invecchiamento. carbonio viene gestita tramite tecnologia feedbach in modo che rimanga

sempre sotto i 50g/L.

Dopo circa 20 ore la coltura viene trasferita in un nuovo reattore di 17000L

Illustrare il processo di produzione di lievito da panificazione dove sosta a 30°C per 16 ore circa.

La produzione di lievito di birra deriva in passato dagli scarti della 3

Lo stadio finale della produzione viene svolto in un reattore di 450m in

lavorazione della birra, dove i lieviti utilizzati per la fermentazione venivano condizione di aerazione forzata con coltura feedbach. Il pH è selettivo (4.5)

riutilizzati, ma davano un sapore amaro all’impasto (luppolo). ma tende a scendere nel corso del processo a causa della produzioni di acidi

Il lievito utilizzato è SC, un micro eucariote anaerobio facoltativo. SC ha la organici e quindi va tamponato tramite ammoniaca. Nelle ultime due ore del

caratteristica di saper crescere sia in presenza di ossigeno che in assenza, ma processo il feeding si ferma e il MO consuma tutto il carbonio e gli acidi a

con due metabolismi completamente diversi. In presenza di ossigeno disposizione alzando il pH che viene abbassato tramite l’utilizzo di acido

compie glicolisi e abbiamo un aumento di biomassa, mentre in anaerobiosi solforico. In questa fase la temperatura viene alzata di un paio di gradi in

compie fermentazione. La scelta di un metabolismo piuttosto che l’altro modo da far evaporare leggermente l’acqua e di concentrare il prodotto fino

dipende anche dalla concentrazione del substrato, oltre che dalla al 18% cellule per litro ottenendo la crema madre. Essa subisce l’azione di un

presenza/assenza di ossigeno.

 filtro a tamburo rotante e il filtrato viene poi compattato in cubetti.

Effetto Pasteur: in assenza di ossigeno SC fermenta

 La resa di fermentazione è di 60g per litro di cellule; mentre la resa di

Effetto Crab tree: in presenza di ossigeno il metabolismo dipende conversione è del 50%.

dalla concentrazione del substrato. Se la concentrazione di substrato In commercio il lievito per panificazione può essere trovato sotto varie

è superiore alla concentrazione limite (50g/L di fonte di carbonio) SC forme:

compie fermentazione.  Lievito compresso: ha una bassa fase di latenza e una shelf-life

Per terreno colturale si utilizza melasso di barbabietola e canna da zucchero limitata a temperatura di frigorifero

come fonte di carbonio, urea o Sali d’ammonio come fonte d’azoto e viene  Lievito essiccato: bustine di lievito essiccato (90% cellule) le quali

aggiunto solfato di magnesio in quanto è fondamentale per i primi stadi hanno un’alta fase di latenza e una shelf-life piuttosto lunga (circa

della glicolisi. Il melasso viene mischiato con acqua e acidificato con acido un anno)

solforico in modo da far precipitare i tannini ed effettuare quindi la chiarifica  Lievito liofilizzato: cellule lisate utilizzati come integratori alimentari

del melasso, il quale viene poi sterilizzato a 140°C e mantenuto poi a 80°C  Madre acida: SC e batteri lattici; richiedono un lungo tempo di

fino al momento dell’utilizzo. lievitazione

Processo produttivo: a livello industriale lo starter viene inoculato in coltura 

di 10L a 30°C in anaerobiosi così chè il microrganismo sviluppi poca Lievito vanigliato: consiste in Sali che a certe temperature si

biomassa e fermenti leggermente (in modo che gli enzimi non si inattivino decompongono sviluppando CO2 provocando la lievitazione.

completamente). Sucessivamente la coltura viene inoculata in un

fermentatore di 5000L; nelle prime 4 ore di processo siamo in anaerobiosi

dopodichè si apre il flusso dell’aria e quindi il metabolismo cambia portando 3

imponente. Scarico dal basso che porta lo yogurt formato alla zona

I diversi tipi di latte fermentato di confezionamento.

Innanzitutto occorre specificare la differenza tra prebiotico e probiotico. o Da bere: Il processo fermentativo avviene nei bioreattori ma poi il

Con prebiotico si intende un ingrediente non digeribile che influenza in prodotto che esce viene sottoposto ad omogeneizzazione tramite

modo benefico l’ospite stimolando selettivamente la crescita e l’attività di utilizzo di ugelli a 250 atm per rompere totalmente il coagulo

una o più specie batteriche già insediate nel colon dell’ospite. determinando uno yogurt liquido.

Con probiotico invece si intendono MO veri e propri (batteri o lieviti) isolati Alla fine della fermentazione abbiamo una popolazione maggiore di

dal tratto gastrointestinale animale i quali favoriscono la popolazione bastoncini rispetto ai cocchi.

microbica intestinale colonizzandolo (vengono racchiusi in capsule). Latte acidofilo: prodotto di origine asiatica che contiene Lactobacillus

In commercio esistono diversi tipi di latti fermentati, in particolare: acidofilus. Il latte viene sottoposto a trattamenti nella prima fase,

Latti fermentati: prodotto derivante da latte a cui vengono addizionati una o pastorizzato, raffreddato a 37°C e incubato. Il prodotto ha un aroma più

più colture specifiche di batteri o lieviti che devono rimanere vivi e vitali al acido.

momento del consumo Latti e yogurt probiotici: contengono bifido bacteri invece dei tipici MO dello

Latti fermentati termofili: i latti vengono incubati a circa 40°C. il prodotto yogurt. Questi prodotti hanno il problema che i MO odiano il latte e quindi

rappresentativo è lo yogurt, il prodotto ottenuto dalla fermentazione di un muoiono durante inoculazione. La shelf-life è quindi molto limitata.

latte addizionati di due MO: Streptococcus termophylum e Lactobacillus Kefir: latte fermentato mesofilo (incubato a 20°C). Si ottiene dall’incubazione

bulgaricus. di granuli composti da proteine e carboidrati che contengono una

Il lactobacillus idrolizza per prima cosa le proteine nel latte e produce AA utili popolazione microbica molto varia composta da lactobacillus, streptococchi,

per lo sviluppo di sterptococcus il quale sviluppandosi abbassa il pH in modo lactococcus, acetobacter, leuconostoc e lieviti. Può contenere SC.

da favorire la crescita di lactobacillus. Shelf-life di circa 10 giorni se il prodotto viene conservato correttamente a

Lo yogurt può essere prodotto in tre tipologie diverse:

o 4°C.

Compatto: il latte viene inoculato e poi aliquatato nei vasetti che

vengono chiusi e riposti in camera termostatica per 12h a 43-44°. La Dopo la scelta della materia prima il prodotto viene pastorizzato e

fermentazione avviene nel vasetto; lo yogurt appare denso. Se si omogeneizzato, dopodichè si procede con l’aggiunta dei granuli. Il

vuole addizionare frutta la purea va stratificata. successivo processo di fermentazione viene condotta a 18°-20°C per circa

Il problema del processo produttivo è il fatto che servano enormi 18-24 ore e successivamente il prodotto viene raffreddato a 8°-10°C. Infine

camere termostabili. viene confezionato e portato a maturazione.

o Cremoso: la fermentazione avviene nei bioreattori con un sistema di

agitazione che rompe il coagulo che si viene a formare. Solo a fine Illustrare il processo di produzione dei funghi a carpoforo

incubazione viene distribuito nei vasetti e confezionato. La produzione industriale dei funghi nasce per dare una seconda opportunità

La coagulazione avviene in un sistema con agitazione (rottura ad alcuni materiali di scarto come le lettiere dei cavalli o quelle avicole o i

coagulo) e viene colato nel vasetto successivamente. Tra questi due trucioli di legno..

passaggi può esserci un rimescolamento con altri ingredienti (frutta, La coltivazione del fungo cinese può essere svolta in due modi:

cioccolato..). Il bioreattore non ha la linea dell'aria perché i lattici • tradizionale: coltivazione su ceppi di legno adagiati su delle

sono anaerobi, ma c'è un sistema di agitazione meccanica 4


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze e tecnologie alimentari
SSD:
Università: Milano - Unimi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher annamarga26 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Microbiologia industriale e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Milano - Unimi o del prof Rollini Manuela Silvia.

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