produkcja

Encyklopedia piwa

Produkcja piwa: leżakowanie


Brak komentarzy

Po wykonaniu swojej pracy drożdże (a przynajmniej ich zdecydowana większość) opadają na dno zbiornika. Oczywiście nadal żyją i jeśli umożliwimy im przefermentowanie kolejnego piwa odpowiednio szybko (oraz zadbamy o ich kondycję przed dodaniem nowej porcji brzeczki) to bez problemu możemy użyć ich ponownie. Drożdże dolnej fermentacji mogą bez wpływu na jakość pracy przefermentować 5-6 piw. Potem należy odświeżyć kulturę. Drożdże górnej fermentacji są bardziej odporne na stres i w niektórych przypadkach można ich właściwie używać w nieskończoność.

W czasie leżakowania smak piwa zmienia się znacznie, ponieważ zachodzi równolegle kilka procesów chemicznych i fizycznych. Na dno leżaka opadają drożdże oraz niestrawione białka, piwo delikatnie się utlenia, stopniowo zanikają związki aromatyczne wytworzone przez drożdże (w tym te wpływające niekorzystnie na odbiór piwa, np. związki siarkowe). Oczywiście słabnie też z czasem aromat chmielu, więc w przypadku piw w mocno chmielonych stylach zbyt długie leżakowanie tez może być niekorzystne.

Leżakowanie w zbiornikach stalowych

Współcześnie olbrzymia większość piw na świecie leżakuje w zbiornikach ze stali nierdzewnej lub ze stali pokrytej specjalną powłoką ochronną. Po każdym leżakowaniu zbiorniki te są dokładnie myte, najczęściej za pomocą automatycznej instalacji myjącej zainstalowanej w środku. Takie zbiorniki, ze względu na gładkie ściany, są bardzo łatwe do utrzymania w czystości. Nie wpływają też na smak piwa. Wiele browarów leżakuje piwo w tym samym zbiorniku w którym wcześniej fermentowało, odbierając drożdże z dna zbiornika kiedy opadną na nie na koniec fermentacji.

Leżakowanie w beczkach dębowych

Trzeba zaznaczyć, że 99% piwa na świecie (a pewnie nawet więcej) nie leżakuje w beczkach drewnianych, a reklamy wielkich koncernów to fantazja agencji marketingowych. Leżakowanie w drewnie jest kosztowne oraz ryzykowne mikrobiologicznie, więc w beczkach (najczęściej takich o pojemności ok. 200 litrów) leżakują tylko piwa ekstremalnie rzadkie, wręcz kolekcjonerskie. Leżakowanie w drewnie wpływa na piwo na wiele sposobów:

  • beczki nie są idealnie szczelne dla powietrza, więc w czasie leżakowania w drewnie szybciej zachodzi proces utleniania piwa (często pożądany w przypadku piw mocnych, takich jak Porter Bałtycki czy Barley Wine)
  • sam kontakt z drewnem uwalnia do piwa taniny i wiele innych związków z niego pochodzących, wzbogacając profil smakowy
  • beczki, w których wcześniej dojrzewało wino lub destylaty, wzbogacają piwo o cechy trunku, który wcześniej przechowywały (whisky, rumu, porto, sherry… możliwości jest mnóstwo). Zresztą z uwagi na trudności w operowaniu małymi beczkami browary często kupują wióry z beczek dębowych, które umieszczają w standardowych leżakach z piwem i uzyskują niemal ten sam efekt. Jednak, tak jak w przypadku całych beczek, robią tak głównie rzemieślnicy.
  • ponieważ beczka jest niejako wydzielona z procesu standardowej produkcji, można w niej zakażać piwo dzikimi drożdżami i leżakować przez wiele miesięcy do uzyskania zadowalającego rezultatu bez ryzyka rozprzestrzenienia się dzikich drożdży na „normalne” piwa.

Oczywiście istnieją browary które cały proces leżakowania prowadzą w wielkich drewnianych beczkach (foeders). Jednak ich piw próżno szukać w dużych sieciach handlowych. Ale szukać ich zdecydowanie warto 😉

Dodatki

W czasie leżakowania piwa, oprócz procesów powolnego utleniania, często dodawane są dodatki mające wzbogacić jego smak. Najczęściej „na zimno” dodawane są chmiele aromatyczne, które na tym etapie nie podnoszą już goryczki piwa. Jednak pojawia się też sporo innych dodatków, takich jak dodawana na zimno kawa, owoce, przyprawy czy wreszcie kultury dzikich drożdży i bakterii dodawane w celu zmiany profilu piwa. Można powiedzieć, że ograniczeniem jest wyłącznie kreatywność autora przepisu. W polskich piwach widywane już były różne owoce (w tym suszona śliwka wędzona), ziarna kakaowca czy cascara (skórka owocu kawowca).

Po leżakowaniu piwo kierowane jest na filtrację (jeśli jest stosowana) oraz do rozlewu. O czym napiszemy niebawem.

 

 

Encyklopedia piwa

Produkcja piwa: fermentacja


Brak komentarzy

W poprzednich etapach ze słodu powstała nachmielona brzeczka piwna, która, w dużym uproszczeniu, jest mieszaniną cukrów będącą pożywieniem dla drożdży. Po zakończeniu gotowania pozostaje więc schłodzenie brzeczki do temperatury, która drożdży nie zabije i dodanie ich w celu uruchomienia fermentacji.

Schłodzenie brzeczki przed fermentacją

Schłodzenie brzeczki współcześnie odbywa się za pomocą płytowych wymienników ciepła (podobne stosowane są także np. w mleczarstwie). Ich działanie polega na przepływaniu gorącej brzeczki i zimnej wody (lub czynnika chłodzącego) poprzez labirynt cienkich płyt ze stali nierdzewnej. Płyny nie mają ze sobą kontaktu bezpośredniego, a dzięki cienkim metalowym ściankom brzeczka oddaje ciepło wodzie. Temperaturę do jakiej chłodzimy brzeczkę reguluje się prędkością jej przepływu (im wolniej płynie tym więcej ciepła zdąży oddać). Dodatkową zaletą wymiennika jest to, że oprócz schłodzonej brzeczki otrzymujemy podobną ilość wody podgrzanej do ok. 80 stopni, której możemy użyć np. do kolejnego zacierania czy mycia butelek. Dzięki temu oszczędza się sporo energii.

W tym miejscu warto też wspomnieć o chłodzeniu na tacach chłodniczych (coolship), stosowanych obecnie już tylko w browarach warzących piwa fermentacji spontanicznej. Taca umieszczona na przewiewnym strychu służy zarówno do wystudzenia brzeczki, jak i do „złapania” mikroorganizmów z powietrza, które potem przefermentują piwo.

Bezpośrednio po chłodzeniu brzeczkę natlenia się (wdmuchując w nią tlen lub filtrowane powietrze) w celu ułatwienia namnażania drożdży zanim rozpoczną fermentację.

Czemu drożdże produkują alkohol?

Odpowiedź na to ważne pytanie jest dla drożdży zupełnie inna niż dla ludzi. Sama fermentacja jest metabolicznie mniej doskonała niż oddychanie w obecności tlenu (które drożdże też potrafią przeprowadzić). Jednak w przypadku braku tlenu w środowisku rozkładają cukry tak, jak umieją najlepiej. Alkohol jest niejako skutkiem ubocznym, zbędnym produktem trawienia cukrów przy braku tlenu w środowisku. Przy okazji jednak ułatwia drożdżom konkurowanie o pokarm z bakteriami. Wszystko dlatego, że drożdże mają dużo większą odporność na alkohol do bakterii.

Drożdże dolnej i górnej fermentacji

Na temat konkretnych szczepów będziemy jeszcze pisać w przyszłości, ale najważniejszy podział przebiega między fermentacją dolną a górną. Drożdże dolnej fermentacji preferują niższe temperatury pracy (9-12°C), produkują piwa o czystszym profilu, w czasie „zjadania” brzeczki pozostają blisko dna zbiornika. Drożdże górnej fermentacji w czasie procesu unoszą się głównie na powierzchni, wzbogacają profil piwa o estry, fenole i inne związki aromatyczne oraz najlepiej pracują w cieple (15-25°C, norweskie szczepy do piw typu kveik nawet powyżej 40°C). Więcej o drożdżach i związkach przez nie produkowanych pisaliśmy już wcześniej tutaj.

Naczynia fermentacyjne

Piwo możemy fermentować w otwartych kadziach fermentacyjnych (utrzymywana w pomieszczeniu niska temperatura oraz szybkie wytworzenie przez drożdże piany na powierzchni piwa zabezpieczają je przez zakażeniem bakteriami z powietrza) lub w zamkniętych tankofernmentorach. Według wielu źródeł otwarta fermentacja jest lepsza przy produkcji piw dolnej fermentacji. W wysokich zbiornikach fermentacyjnych, z powodu ciśnienia cieczy nad dnem, „dolniaki” pracują w bardziej stresujących warunkach. Fermentacja górna w zbiornikach zamkniętych przebiega właściwie tak samo jak w otwartych kadziach. Oczywiście fermentacja w zbiornikach otwartych wymaga większej powierzchni pomieszczenia fermentacyjnego oraz jest trudniejsza z uwagi na większe ryzyko zakażeń.

W kolejnych wpisach zamkniemy sam proces produkcji piwa (leżakowanie, filtracja, rozlew w różne typy opakowań, pasteryzacja). Bądźcie czujni! 😉

P.S. Na stronie pojawiło się już swoiste „portfolio” ze wszystkimi piwami, które do tej pory Kapituła uhonorowała znakiem.

Encyklopedia piwa

Produkcja piwa: zacieranie i warzenie


Brak komentarzy

Skoro opisaliśmy już wszystkie podstawowe składniki do produkcji piwa, czas zająć się procesem. Na początek wszystko, co dzieje się przed startem fermentacji przez drożdże, czyli proces zacierania słodu, filtracji brzeczki i jej gotowania z chmielem.

Jak już wspominaliśmy we wpisie o słodzie, jego najważniejszym z punktu widzenia produkcji piwa składnikiem jest skrobia. W czasie procesu zacierania zawarte w ziarnie naturalne enzymy rozkładają skrobię na cukry proste. Enzymy te należą do klasy amylaz, ale występują ich dwa „podrodzaje”, różniące się działaniem oraz optymalną temperaturą pracy.

α-amylazy (alfa-amylazy) – enzymy tej klasy najlepiej pracują w zakresie 72-75°C, tną łańcuchy skrobiowe na dłuższe fragmenty zwane dekstrynami. Dekstryny są dla drożdży niejadalne, więc pozostają w gotowym piwie po fermentacji nadając mu pełni, „ciała”.

β-amylazy (beta-amylazy) – optimum pracy w zakresie 60-65°C, enzym ten „ucina” od łańcucha skrobiowego trzy różne cukry proste (maltoza, glukoza, maltotrioza), które są fermentowane przez drożdże.

Dzięki precyzyjnej kontroli temperatury zacierania możemy wpływać na to, który enzym przeprowadzi większą część zacierania. Dzięki temu otrzymujemy brzeczkę, w której łańcuchy skrobi pocięte są na krótsze lub dłuższe fragmenty. Te dłuższe kawałki są dla drożdży niejadalne, więc pozostają w gotowym piwie nadając mu pełni. Te krótsze drożdże zamieniają w alkohol. Mówiąc najprościej, jeśli tą samą ilość słodu poddamy zacieraniu bliżej temperatury 62°C, otrzymamy wytrawne piwo z większą ilością alkoholu, natomiast jeśli temperatura zacierania będzie bliższa 72°C, piwo z tej samej ilości słodu będzie miało mniej alkoholu, ale będzie bardziej pełne, treściwe. Oczywiście enzymy nie działają na zasadzie „ON/OFF”, więc w temperaturach w przedziale 60-70°C działają obie klasy amylaz. To, w którą stronę pójdzie piwo zależy od delikatnego balansu.

Przebieg zacierania

Działanie enzymów możemy modulować zarówno temperaturą pracy, jak i długością czasu tzw. „przerwy” w danej temperaturze. Zacieranie odbywa się zwykle na zasadzie kilku etapów prowadzonych w różnych temperaturach oraz względnie szybkiego podgrzewania zacieru między nimi.

Po wrzuceniu ześrutowanego (rozdrobnionego) słodu do wody o zadanej temperaturze trzyma się go w kadzi zaciernej w sumie ok. 1-1,5 godziny. W trakcie procesu zacier podgrzewa się z mieszaniem oraz pozostawia bez mieszania w temperaturach „przerw”. Poniżej skrócony opis wszystkich przerw stosowanych w piwowarstwie. Żeby drożdże mogły przeprowadzić fermentację, potrzebne są właściwie tylko dwie ostatnie przerwy.

  • 44°C – przerwa ferulowa – niektórzy praktycy uważają, że zmiany w słodzie w jej trakcie wzmagają wytwarzanie aromatu goździka w piwach pszenicznych. Jednak inni sugerują, że poniżej 2 godzin jej wpływ jest znikomy.
  • 40-50°C – przerwa beta-glukanowa – stosowana czasem w piwach żytnich. W tej temperaturze działa endo-β-glukanaza, która ułatwia zacieranie słodu żytniego. Piwa żytnie są z reguły trudniejsze w filtracji, ze względu na większą lepkość zacieru. Tą lepkość widać zresztą także w gotowym piwie.
  • 52°C – przerwa białkowa – obecnie rzadko stosowana z uwagi na lepszą jakość słodu (a jeśli się pojawia, trwa najwyżej kilka minut), służy rozłożeniu białka ze słodu do postaci „jadalnej” dla drożdży. Drożdże potrzebują białka rozłożonego na małe fragmenty do tworzenia własnych komórek.
  • 62°C – przerwa scukrzająca (maltozowa) – to w niej powstają głównie cukry fermentowalne („jadalne” dla drożdży), maksimum działania beta-amylazy.
  • 72°C – przerwa scukrzająca (dekstrynująca) – optymalna dla działania alfa-amylazy, powstają głównie dłuższe, niefermentowalne fragmenty skrobi.

Oczywiście istnieje jeszcze jedno podejście do zacierania, zwane jednotemperaturowym (czasem nazywane „zacieraniem na lenia”). Ponieważ w klasycznym układzie zacieramy ziarno np. 25 min w 62°C, a potem 15 min w 72°C, ktoś wpadł na pomysł, że znalezienie temperatury gdzieś pomiędzy będzie optymalne dla obu enzymów rozkładających skrobię. W zacieraniu na lenia cały proces przeprowadza się np. w 67°C przez 45 minut. Zmiana o jeden stopień w dół daje piwo bardziej wytrawne, o jeden stopień w górę – bardziej pełne. Zacieranie jednotemperaturowe przeprowadza się najczęściej w jednej temperaturze z zakresu 65-69°C.

Filtracja zacieru

Zacier po zakończeniu procesu jest w większości dość gęstym syropem, ale pozostają w nim jeszcze nierozłożone resztki słodu oraz łuska. Oddzielenie ich odbywa się w kadzi filtracyjnej, której dno zawiera tysiące bardzo cienkich szczelin (są tak cienkie, jakby były wykonane żyletką). Dno zatrzymuje resztki słodu (zwane wysłodzinami lub młótem), a klarowny syrop (zwany już brzeczką) wędruje do kadzi warzelnej na gotowanie z chmielem. Młóto, ponieważ zwykle zawiera jeszcze sporo skrobi, białka i innych składników odżywczych, jest z reguły odbierane przez rolników, którzy używają go do karmienia zwierząt. Nie dość, że młóto bardzo im smakuje, to jeszcze zwiększa mleczność krów oraz zawartość tłuszczu w mleku.

Gotowanie (warzenie) brzeczki

W czasie gotowania brzeczki (podobnego do gotowania zupy, ale bardzo burzliwego) zachodzi kilka ważnych procesów:

  • Następuje sterylizacja brzeczki – w brzeczce znajdują się mikroby żyjące na powierzchni słodu oraz „złapane” z powietrza. Wiele z nich przeżywa temperatury powyżej 70°C, są także takie, które tworzą na czas niekorzystnych warunków tzw. przetrwalniki, dzięki którym mogą przeczekać w uśpieniu skrajnie niekorzystne temperatury. Są wśród nich także szkodliwe pleśnie, więc zagotowanie brzeczki pomaga w zabezpieczeniu piwa przed zepsuciem i wyeliminowanie konkurencji dla drożdży,
  • Odparowują związki lotne ze słodu odpowiedzialne za wady smakowe piwa,
  • Izomeryzacji ulegają alfa-kwasy z chmielu, dzięki czemu rozpuszczają się w wodzie i tworzą goryczkę w piwie,
  • Dzięki obecności garbników z chmielu z brzeczki wytrącają się niestrawione białka, dlatego gotowe piwo jest klarowniejsze,
  • Na skutek reakcji między cukrami i aminokwasami w brzeczce tworzą się tzw. melanoidyny – związki o zapachu skórki od chleba, wzbogacające profil piwa. Reakcja ta zachodzi także w czasie przygotowania słodów oraz zacierania, jednak w czasie gotowania zachodzi na tyle szybko, by dłuższe gotowanie mocno zmieniło profil piwa.

Po zakończeniu gotowania brzeczkę chłodzi się (najczęściej za pomocą płytowego wymiennika ciepła, a odzyskane ciepło służy do podgrzania wody np. do następnego zacieru) i kieruje do naczyń fermentacyjnych… Ale o tym już w kolejnym wpisie.