składniki

Encyklopedia piwa

Surowce do produkcji piwa: drożdże


2 Komentarze

Drożdże są składnikiem (czy może raczej producentem?) łączącym napoje alkoholowe od piwa i cydru, przez wino po destylaty. To one zamieniają cukier zawarty w brzeczce piwnej na alkohol i dwutlenek węgla. Dzięki rozwojowi mikrobiologii mamy zarówno dostęp do różnych szczepów drożdży, jak i pełnej kontroli ich pracy. Zajrzyjmy w świat prawdziwych producentów alkoholu…

Drożdże, podobnie jak inne mikroorganizmy obecne w środowisku, przez miliony lat ewolucji konkurowały o pożywienie. Wykształcały więc mechanizmy obrony (utrudniania życia) pleśniom i bakteriom. Kiedy drożdże, przy niedostatku tlenu, przestawiają się na beztlenowe trawienie cukru, wydzielają do środowiska alkohol i dwutlenek węgla. Okazało się, że obydwa związki utrudniają wzrost bakterii tlenowych, a sam alkohol hamuje rozwój wielu innych mikroorganizmów. Ewolucja faworyzowała więc te drożdże, które potrafią tolerować wyższe stężenia alkoholu, a ludzkość zaczęła z tej cechy drożdży korzystać. Na początku oczywiście nieświadomie, używając dzikich drożdży z powietrza, z czasem utrzymując własne kultury mikroorganizmów (nawet bez wiedzy o ich składzie). Po rewolucji przemysłowej możliwe stało się sterylne namnażanie precyzyjnie wybranych szczepów drożdży i warzenie każdej warki danego piwa ze sporą szansą na utrzymanie stabilnych efektów fermentacji.

Z uwagi na różne zachowanie drożdży w czasie „zjadania” brzeczki dzielimy je na dwie grupy: drożdże górnej i dolnej fermentacji (w żargonie nazywane „dolniakami” i „górniakami”). Jak sama nazwa wskazuje, „dolniaki” dość szybko po starcie fermentacji zbierają się na dnie naczynia i tam kontynuują proces. „Górniaki” większość fermentacji spędzają na powierzchni płynu. Dzieje się tak z powodu tworzenia większych zlepków komórek między którymi uwięziony zostaje dwutlenek węgla unoszący drożdże do góry.

Drugą zasadniczą różnicą między dolną a górną fermentacją jest optymalna temperatura pracy drożdży. Dolna fermentacja odbywa się z reguły w temperaturze 9 – 12°C, górna najczęściej w zakresie 15 – 25°C, choć istnieją także szczepy fermentujące piwo z powodzeniem w okolicach 40°C (drożdże kveik). Między innymi z temperatury fermentacji wynika zupełnie inny efekt pracy „górniaków” i „dolniaków”. Fermentacja w niskich temperaturach przebiega spokojniej, bez stresowania drożdży i praktycznie bez produkcji dodatkowych produktów fermentacji. Fermentacja w wyższej temperaturze daje za to sporo estrów i związków fenolowych odpowiadających za bogaty bukiet piw górnej fermentacji. Związków produkowanych przez drożdże są oczywiście setki i nie sposób zagłębiać się w każdy produkt uboczny, ale warto wspomnieć o kilku, które możecie znać.

  • 4-winylogwajakol – fenol produkowany m.in. przez szczepy drożdży dedykowane do piw pszenicznych. Daje aromat goździka lub gałki muszkatołowej, będący jednym z dwóch związków kojarzonych z rasowym piwem pszenicznym.
  • Octan izoamylu – jeden z wielu estrów dających aromaty owocowe, w tym konkretnym przypadku aromat dojrzałego banana. Również znany z piw pszenicznych, częściej spotykany w mocniejszych wariantach, lub w takich, które fermentowały w wyższej temperaturze.
  • Diacetyl – związek produkowany przez drożdże w trakcie fermentacji, konsumowany przez nie na koniec, kiedy braknie innego pożywienia. Generalnie jest uważany za wadę piwa (wynika ze złej kondycji drożdży lub zbyt szybkiego schłodzenia piwa po fermentacji), ale w czeskich pilsach uznawany jest za dopuszczalny. Daje aromat maślany oraz złudzenie większej pełni piwa (z tego drugiego powodu Czesi tolerują go w swoich lekkich piwach).
  • Aldehyd octowy – produkowany w normalnych warunkach przez drożdże, ma w niskim stężeniu przyjemny zapach zielonego jabłuszka, wtedy uznawany jest za element bukietu piwa, zwłaszcza młodego. Jednak w przypadku złych warunków pracy drożdży lub zbyt szybkiego przerwania fermentacji jego stężenie może być tak duże, że zaczyna być uciążliwy. Piwo ze zbyt dużą ilością aldehydu octowego pachnie farbą emulsyjną lub rozpuszczalnikiem.

Na koniec wypada wspomnieć o innych mikroorganizmach biorących udział w fermentacji piwa. Po pierwsze, o drożdżach z rodzaju Brettanomyces („bretty”). Bretty to dzikie szczepy drożdży pozyskiwane z powietrza lub powierzchni owoców, odpowiadają za tzw. fermentację spontaniczną piwa oraz wina. Produkują zaskakująco szeroki bukiet aromatów, od silnie owocowych, przez stajenne po zapach końskiej derki, przez co nie każdy toleruje efekty ich pracy. Są jednak niezwykle ciekawą i zróżnicowaną grupą organizmów, zwłaszcza że często fermentują piwo razem z mieszaniną bakterii. Ponieważ temat jest bardzo rozległy i kiedyś zasłuży pewnie na oddzielne opracowanie, wspomnimy tylko, że w piwach celowo kwaśnych używa się szerokiego spektrum bakterii znanych wcześniej z produkcji nabiału. Dobre piwo jest oczywiście otwarte na użycie różnych mikroorganizmów, zarówno endemicznych szczepów występujących tylko w danej okolicy, drożdży i bakterii fermentacji spontanicznej jak i czystych szczepów, których mamy w tej chwili na rynku setki.

Encyklopedia piwa

Surowce do produkcji piwa: chmiel i produkty chmielowe


1 komentarz

Chmiel to z pewnością ten najbardziej kojarzony z piwem składnik. Jednak wagowo, nawet w mocno chmielonych stylach (np. American IPA) chmiel stanowi jedynie niewielki, choć wybitnie znaczący (i kosztowny) dodatek. Mimo że historycznie piwo zabezpieczano przed wzrostem bakterii za pomocą mieszanek ziołowych, to chmiel jest od dawna pierwszym wyborem, jeśli chodzi zarówno o smak, jak i naturalne zabezpieczenie piwa.

Chmiel i jego uprawa

Chmiel to roślina z rodziny konopiowatych, która radzi sobie świetnie w prawie każdym klimacie. Chmiel jest rośliną pnącą, a jego pędy nadziemne obumierają na zimę. Pod ziemią znajdują się kłącza, które co roku wypuszczają nowe pędy letnie, pnące się na wysokość wielu metrów na naturalnych podporach (np. drzewach) lub na specjalnych konstrukcjach na farmach. Polska jest jednym z największych producentów chmielu w Europie z uwagi na korzystne warunki upraw m.in. na Lubelszczyźnie. Składnikiem chmielu używanym zarówno w piwowarstwie, jak i w kosmetologii czy produkcji leków, są szyszki, czyli żeńskie kwiaty* chmielu. Najważniejsza z punktu widzenia użyteczności chmielu jest, znajdująca się w kwiatach, lupulina (lepka, żółta substancja służąca do „wyłapywania” pyłku rozpylanego przez kwiaty męskie). To ona zawiera właściwie wszystkie substancje odpowiadające za smak i aromat oddawany do piwa przez chmiel. Przy okazji trzeba wspomnieć, że do użytku nadają się tylko kwiaty niezapylone, bo nasiona chmielu nie dość, że pozbawione są właściwości lupuliny, to w dodatku są tłuste (więc mogłyby zrujnować pianę na piwie).

α-kwasy (alfa-kwasy) i inne składniki chmielu

humulon wzór strukturalny
Wzór strukturalny humulonu, główny związek z rodziny alfa-kwasów

Alfa-kwasy to najważniejszy technologicznie składnik lupuliny (nazywanej też żywicą chmielową). Poza nimi lupulina zawiera setki innych związków organicznych, w tym wiele związków aromatycznych, odpowiadających za zapach, jaki nadaje piwu dana odmiana chmielu. Alfa-kwasy to grupa związków organicznych znanych z gorzkiego smaku. Kwasy te na zimno są nierozpuszczalne w wodzie. W czasie gotowania brzeczki piwnej ulegają powolnej przemianie do formy rozpuszczalnej. Dlatego im wcześniej wrzucimy chmiel do gotującej się brzeczki, tym więcej goryczki odda do piwa. Stąd pojęcia „chmielenie na goryczkę” – chmiel wrzucony do kotła na początku gotowania oraz „chmielenie na aromat” – chmiel wrzucony pod koniec, wtedy oddaje piwu głównie związki aromatyczne. Istnieje też chmielenie „na zimno”, czyli w czasie fermentacji lub leżakowania piwa. Wtedy chmiel oddaje niemal wyłącznie związki aromatyczne, nie podnosząc goryczki piwa.

Aromaty i smaki wnoszone przez chmiel zależą mocno od odmiany (oraz miejsca jej uprawy). W piwach chmielonych intensywnie odmianami z USA oraz Australii wyczuć można bez problemu nuty cytrusowe i owocowe, istnieją także odmiany dające aromaty sosnowe, żywiczne czy nawet przyprawowe. Istnieje wiele odmian uprawianych wyłącznie przez farmerów, którzy otrzymali je w drodze mozolnego krzyżowania oraz tych, którzy są gotowi zapłacić licencję za otrzymanie wyjątkowych sadzonek.

Sposoby przechowywania i dodawania chmielu do piwa

Chmiel, jak każdy surowiec roślinny, ma określoną trwałość. Nawet jeśli weźmiemy pod uwagę plantacje na drugiej półkuli (chmiele z Australii i Nowej Zelandii), to do świeżej szyszki mamy dostęp zaledwie kilka tygodni w roku. Musiały się więc pojawić sposoby utrwalenia chmielu na dłuższy czas. Podstawowym procesem, któremu poddawane jest zapewne ponad 99% światowej produkcji chmielu, jest wysuszenie szyszki po zbiorze. Dzięki temu, bez uszczerbku na smaku i zapachu, właściwości chmielu są stabilne przez długie miesiące.

W tym miejscu wypada zaznaczyć, że chmielenie świeżą szyszką (ang. „wet hopping”) to potężna operacja logistyczna, bo trzeba ją dodać do kotła w ciągu kilkudziesięciu godzin po zebraniu, więc piwa na świeżej szyszce warzone są bardzo rzadko i w niewielkich ilościach. Po wet hopping, z uwagi na problemy logistyczne, problem z dostępem do dużej ilości świeżej szyszki oraz brak standaryzacji jej właściwości, nigdy nie sięgają wielkie browary koncernowe.

Jednak szyszka po wysuszeniu sprawia jeszcze jeden problem: nawet przy zastosowaniu pakowania próżniowego (także wpływającego pozytywnie na stabilność w czasie przechowywania) zajmuje sporo miejsca. Od dawna stosuje się więc granulowanie chmielu, czyli cięcie i kompresowanie do granulatu (pelletu). Dzięki procesowi granulacji chmiel można pakować w relatywnie niewielkie opakowania po 5 kg oraz jeszcze bardziej wydłużyć okres bezpiecznego przechowywania. W formie granulatu dodawany jest do piwa prawie cały chmiel na świecie, a dzięki jego stabilności możemy w Europie korzystać z chmielu z USA czy Nowej Zelandii.

No dobrze, ale ile tego chmielu naprawdę jest w piwie?

Mimo olbrzymiego wpływu na smak i aromat piwa, chmiel stanowi jedynie przyprawę. Jego zawartość, w zależności od stylu, mieści się najczęściej w granicach od 5 kilogramów na 10000 l piwa (czyli 0,25 g w butelce 0,5 l) do nawet powyżej 2 kg na 100 litrów (10 g w butelce 0,5 l). Należy jednak podkreślić że ta druga wartość to piwa ekstremalne i bardzo kosztowne w produkcji, a zdecydowana większość piw na rynku mieści się poniżej granicy 2 g chmielu w butelce.

Skąd się wzięła żółć bydlęca?

Mit (bo to trzeba od razu podkreślić) wziął się z zastosowania w piwie kolejnego sposobu dozowania związków z chmielu. Ponieważ ilość alfa-kwasów z chmielu nawet tej samej odmiany zmienia się w zależności od zbioru i regionu, oraz szyszka i granulat „zabierają” ze sobą część piwa nasiąkając nim, duzi gracze zdecydowali się na wyciąganie z chmielu samych alfa kwasów. Oczyszczone alfa-kwasy już po przemianie której normalnie ulegają w czasie gotowania (tzw. zizomeryzowane alfa-kwasy), także dla oszczędności miejsca, sprzedawane są w postaci gęstej, żółtawej pasty. Jak się domyślacie, jest ona niezwykle gorzka. Konsystencja i smak w połączeniu z dowcipem kogoś z produkcji zaowocowały powstaniem mitu o żółci. Oczywiście nie pochwalamy stosowania zizomeryzowanego ekstraktu alfa-kwasów w Dobrym Piwie, ponieważ ekstrakt taki daje o wiele uboższy efekt, a jego stosowanie podyktowane jest głównie względami ekonomicznymi.

Na koniec szybkie obalenie mitu o żółci w punktach:

  • nikt nie hoduje bydła specjalnie dla żółci, a naprawdę ciężko byłoby dostać wystarczające ilości (patrz: rozmiar pęcherzyka żółciowego vs. rozmiar krowy)
  • żółć, nawet jako odpad po uboju bydła, wymagałaby oczyszczenia i standaryzacji, więc byłaby raczej produktem ekstremalnie drogim w porównaniu do chmielu,
  • żółć, jako produkt złożony zawierający wiele substancji pochodzenia zwierzęcego, musiałaby być wymieniona na etykiecie, ponieważ jest potencjalnym alergenem
  • żółć zawiera sporo cholesterolu i tłuszczu, więc zamiast piany na piwie mielibyśmy oka jak na rosole,
  • żółć może być trująca, ponieważ to z nią komórki wątroby wydalają trucizny i produkty przemiany leków,
  • skoro browary używają żółci, to po co komu ponad 1000 plantacji chmielu w samej Polsce?

Mamy nadzieję, że dzięki temu wpisowi wiecie więcej na temat źródła goryczki w piwie oraz będziecie mogli obalić wśród znajomych mit o dodawaniu żółci.

*poprawniej byłoby powiedzieć „kwiatostany”, ponieważ szyszka chmielowa jest zbiorem połączonych pojedynczych kwiatów

Encyklopedia piwa

Surowce do produkcji piwa: słody i inne źródła cukru


1 komentarz

Wielu z Was spotkało się na etykiecie piwa z zapisem „zawiera słód jęczmienny”. Na podstawie tej zdawkowej informacji urodził się mit o „piwie bez chmielu, pewnie z koncentratu”. O ile już na początku wpisu wypada ten mit obalić, o tyle warto zagłębić się w temat źródła cukru dla drożdży, czyli m.in. słodów stosowanych w piwowarstwie.

Zacznijmy jednak od nieszczęsnego zapisu na etykiecie, który wywołuje tyle zamieszania. Zgodnie z prawem, producent piwa nie ma obowiązku podawania na etykiecie pełnego składu surowcowego (aczkolwiek wymagamy tego jako elementu uczciwości wobec konsumenta). Obowiązkowe jest jedynie wskazanie alergenów. A do takich, z powodu zawartości glutenu i innych białek mogących powodować uczulenia, należą zboża. Stąd wymienienie słodu jęczmiennego, czasem też pszenicznego, jako jedynych pozycji w składzie. Oczywiście zapis ten często stanowi metodę ukrycia tego, że znaczącym składnikiem dodawanym przed fermentacją są inne, tańsze zamienniki słodu (nie zawsze uzasadnione przez styl piwa).

Słód i słodowanie

Wyjaśnijmy jednak samo pojęcie „słodu”, zaczynając od początku, czyli od ziarna zboża (jęczmienia, pszenicy, orkiszu, owsa i innych stosowanych w piwowarstwie). Ziarno, jako sposób rośliny na rozmnażanie, zabezpiecza przetrwanie przez zarodek niekorzystnych warunków zewnętrznych (zima, susza) oraz, bardzo często, rozsiewanie kolejnego pokolenia na duże odległości. Większość struktury ziarna to materiał zapasowy dla zarodka, żeby był w stanie wykiełkować zanim rozpocznie własną fotosyntezę. Materiałem tym z reguły jest skrobia (ten sam cukier złożony, który stanowi materiał zapasowy ziemniaka). Skrobia jest dość trudna do „zjedzenia” dla mikroorganizmów, zwłaszcza kiedy ziarno jest suche. Kiedy ziarno zaczyna kiełkować, zawarte w nim naturalnie enzymy trawią skrobię dzięki czemu młoda roślina może ją przyswoić. I to właśnie kiełkowanie przeprowadza się w czasie procesu zwanego słodowaniem.

W czasie słodowania ziarno jest zwilżane oraz trzymane w ściśle określonej temperaturze. Młoda roślina w środku „budzi się z uśpienia” i uruchamia enzymy trawiące skrobię. Jednak ledwie wypuści kiełki, proces jest zatrzymywany przez ponowne wysuszenie słodu i usunięcie kiełków. Enzymy jednak, nawet po wysuszeniu, będą gotowe do wznowienia swojej pracy kiedy tylko ponownie namoczymy słód. Proces słodowania jest więc poniekąd oszukaniem ziarna, zasymulowaniem idealnych warunków do kiełkowania po to, żeby uaktywniło enzymy, z których my skorzystamy później w procesie zacierania.

Inne źródła cukru

Słody nie są jednak jedynym surowcem „cukrowym” stosowanym do produkcji piwa. Poza nimi często używa się zboża, które nie przeszło procesu słodowania. Niesłodowana pszenica czy jęczmień nie są jednak zawsze stosowane z pobudek ekonomicznych, ponieważ ich stosowanie wpływa na cechy piwa i w pewnych stylach jest to wpływ pożądany. Dodatek nawet powyżej 50% niesłodowanej pszenicy w piwie w belgijskim stylu Witbier nie jest niczym dziwnym. W meandry Polskiej Normy oraz interpretacji celnych nie będziemy teraz wchodzić, zakładamy jednak że (zaokrąglając) 45% to limit prawny, na jaki możemy sobie pozwolić. Wyższa zawartość białka pozwala m.in. utrzymać wyższe zmętnienie piwa i „wygładzić” jego smak.

Poza surowcami zbożowymi w piwowarstwie powszechne jest stosowanie cukrów prostych. I tu także nie mamy do czynienia wyłącznie z czynnikiem ekonomicznym. Cukier biały lub cukier kandyzowany ułatwiają pracę drożdży przy starcie fermentacji piw mocnych (patrz: belgijskie piwa w stylach tripel lub quadrupel) oraz wpływają na smak piwa (zwłaszcza ciemny cukier kandyzowany, wnoszący silne nuty karmelowe). Co niektórych może zaskakiwać, dodatek cukru przed fermentacją sprawia, że gotowe piwo jest bardziej wytrawne (nawet jeśli bardziej „słodko” pachnie). Cukry proste, w odróżnieniu od mieszaniny cukrów powstających przy zacieraniu słodu, są w całości zamieniane w alkohol. Wyjątkiem jest dodatek cukru do piwa tuż przed pasteryzacją.

Wypada też wspomnieć o ekstraktach słodowych. Są one zwyczajnie zagęszczonym płynem powstałym po naturalnym procesie zacierania słodu. Dzięki odparowaniu wody stanowią surowiec do otrzymywania piw mocniejszych niż pozwala na to sprawność warzelni w browarze. Dodanie takiego ekstraktu umożliwia uwarzenie piw o ekstrakcie początkowym nawet powyżej 25%. Ekstrakt słodowy pozwala na zniesienie limitów sprzętowych w piwach ekstremalnych oraz nie zubaża cech sensorycznych piwa, dlatego jego stosowanie jest dopuszczalne.

Na koniec dodajmy jeszcze kilka słów na temat syropów cukrowych (np. syropie glukozowo-fruktozowym). Surowce te, nie mające cech słodu czy produktu pochodzącego z zacierania słodu, zubożają profil piwa i stosowane są właściwie wyłącznie z pobudek ekonomicznych przez globalnych graczy. Dlatego ich znaczący udział w procesie produkcyjnym (zwykle ukrywany na etykiecie dzięki podawaniu w składzie wyłącznie alergenów) traktujemy jako czynnik wykluczający z grona produktów mogących otrzymać znak Dobre Piwo.