Om øl gennem en kemikers øjne. Del 1

Hej %brugernavn%.

Som jeg lovede tidligere, var jeg lidt fraværende på grund af min forretningsrejse. Nej, det er ikke færdigt endnu, men det inspirerede nogle tanker, som jeg besluttede at dele med jer.

Vi taler om øl.

Nu vil jeg ikke argumentere for visse varianter, argumentere for, hvilken smag og farve i kroppen, der ændrer sig mindre fra forbrugsøjeblikket til øjeblikket... ja, du forstår - jeg vil bare tale om, hvordan jeg ser produktionsprocessen, øls forskelle og indflydelse på vores organisme fra et kemisk synspunkt.

Mange mennesker tror, ​​at øl er almindelige menneskers drik - og de tager meget fejl, mange tror, ​​at øl er skadeligt - og de tager dog også fejl, ligesom dem, der tror, ​​at øl ikke er skadeligt. Og det finder vi også ud af

Og i modsætning til tidligere artikler vil jeg forsøge at slippe af med longreads, men hellere dele denne historie op i flere. Og hvis der på et tidspunkt ikke er interesse, så holder jeg simpelthen op med at traumatisere den stakkels læsers hjerne.

Lad os gå.

sygehistorie

Historien om øl i verden går flere tusinde år tilbage. De første omtaler af det går tilbage til den tidlige neolitiske æra. Allerede for 6000 år siden brugte man teknologier, der gjorde det muligt at forvandle brød til en smagfuld drik – og generelt mener man, at øl er den ældste alkoholiske drik i verden.

Historien om øllets oprindelse begyndte før vores æra, og opfindernes laurbær tilhører sumererne. Deres kileskrift, opdaget af E. Huber i Mesopotamien, indeholdt omkring 15 opskrifter på denne drik. Beboere i Mesopotamien brugte spelt (spelt) til at lave øl. Det blev malet med byg, fyldt med vand, krydderurter blev tilsat og fik lov til at gære. En drink blev lavet af den resulterende urt. Bemærk venligst: Hvedeøl var i det væsentlige opfundet, men ingen havde endnu sagt noget om humle, det vil sige, at der i det væsentlige blev brygget gruit eller urteøl. Desuden var malten ikke spiret.

Den næste milepæl i ølhistorien var den babylonske civilisation. Det var babylonierne, der fandt ud af, hvordan man kunne forbedre drikken. De spirede kornet og tørrede det derefter for at producere malt. Øl lavet med korn og malt blev opbevaret i højst et døgn. For at gøre drikken mere aromatisk blev der tilsat krydderier, egebark, træblade, honning - fødevaretilsætningsstoffer blev opfundet allerede dengang, selvfølgelig, før Reinheitsgebot eller, som det er forståeligt, den tyske lov om øls renhed var stadig omkring 5000 år gammel!

Efterhånden spredte øl sig til det gamle Egypten, Persien, Indien og Kaukasus. Men i det antikke Grækenland var det ikke populært, fordi det blev betragtet som en drik for de fattige. Det var da alle disse fordomme opstod.

Historien om ølskabelse udviklede sig med begyndelsen af ​​middelalderen. Denne periode kaldes perioden for øllets anden fødsel. Det menes, at det skete i Tyskland. Det tyske navn Bier kommer fra det oldgermanske Peor eller Bror. Selvom den samme engelske Ale (ale) angiveligt etymologisk går tilbage til den proto-indoeuropæiske rod, formentlig med betydningen "rus". Rodens indoeuropæiske oprindelse er overbevisende bevist i sammenligning med moderne dansk og norsk øl, såvel som islandsk öl (germansk sproggruppe, som oldengelsk tilhørte) og litauisk og lettisk alus - øl (baltisk gruppe af indo). -europæisk familie), nordrussisk ol (betyder berusende drik ), samt estisk õlu og finsk olut. Kort sagt er der ingen, der ved, hvordan ordene er opstået, for der var nogen, der skruede sammen i det gamle Babylon – ja, alle kalder nu øl forskelligt. Dog tilbereder de det anderledes.

Det var i middelalderen, at man begyndte at tilsætte humle til drikken. Med dets fremkomst blev smagen af ​​øl forbedret, og holdbarheden blev længere. Husk, %username%: humle var primært et konserveringsmiddel til øl. Nu kunne drikkevaren transporteres, og den blev en handelsvare. Hundredvis af opskrifter og varianter af øl dukkede op. Nogle videnskabsmænd fra visse regioner mener, at slaverne var grundlæggerne af humledyrkning, fordi brygning var udbredt i Rusland allerede i det XNUMX. århundrede.

Forresten, i middelalderen blev lys ale i vid udstrækning forbrugt i Europa i stedet for vand. Selv børn havde råd til øl – og ja, det var specifikt øl, og ikke kvas, som nogle tror. De drak ikke fordi de mørke ville drikke sig ihjel, men fordi de ved at smage på vandet nemt kunne helbrede en hel masse kendte og dog ukendte sygdomme. Med niveauet af medicin på niveau med plantain og jordemoder var det for farligt. Derudover var den såkaldte bordøl (“small ale”) også nærende og passede godt ved middagsbordet i kolossale mængder, da den indeholdt omkring 1 % alkohol. Det logiske spørgsmål er "hvad dræbte så al infektionen?" Vi vil helt sikkert også overveje det.

1876-tallet var præget af endnu et gennembrud i øllets historie. Louis Pasteur opdagede først forholdet mellem gæring og gærceller. Han offentliggjorde undersøgelsens resultater i 5, og 1881 år senere, i XNUMX, opnåede den danske videnskabsmand Emil Christian Hansen en rendyrkning af ølgær, som blev drivkraften til industriel brygning.

Hvis vi taler om historien om ikke-alkoholisk øl, var drivkraften til dets udseende Volstead Act af 1919, som markerede begyndelsen på forbudsæraen i USA: produktion, transport og salg af alkoholholdige drikkevarer stærkere end 0,5% faktisk var forbudt. Så det er ikke engang "small ale" længere. Alle bryggerivirksomheder var involveret i produktionen af ​​sådanne praktisk talt alkoholfrie drikke baseret på malt, dog skulle drikken ifølge loven kaldes en "korndrik", som folk straks gav tilnavnet "gummikvinden" og "nær øl". Faktisk, for at skifte fra den sædvanlige, forbudte, til den nye "næsten-øl", var det nok at tilføje blot et ekstra trin til produktionsprocessen (og vi vil helt sikkert huske det), som ikke steg meget. omkostningerne ved det endelige produkt og muliggjorde den hurtigst mulige tilbagevenden til produktionen af ​​den traditionelle drik: "Jeg tror, ​​det vil være en herlig tid for øl," sagde den amerikanske præsident Franklin Roosevelt, der underskrev Cullen-Harrison-loven den 22. marts, 1933, hvilket gjorde det muligt at hæve alkoholen i drikkevarer til 4%. Loven trådte i kraft den 7. april, og derfor har denne dato siden været National Beer Day i USA! De siger, at allerede den 6. april stod amerikanerne i kø i barer, og da den elskede midnat slog til, så... Kort sagt siger statistikker, at der alene den 7. april blev drukket halvanden million tønder øl i USA stater. Fik du et glas øl den 7. april, %username%?


Forresten, hvis du er interesseret, vil jeg i en af ​​de følgende dele fortælle dig om en endnu strengere forbudslov - og det er ikke engang USSR, men Island.

I øjeblikket brygges øl ikke undtagen i Antarktis – selvom det ikke er sikkert. Der er snesevis af kategorier og hundredvis af styles - og hvis du er interesseret, kan du læse deres beskrivelser her. Øl er langt fra så simpelt, som det antages; prisen på en flaske kan nogle gange overstige prisen på en kasse vin - og jeg taler ikke om Chateau de la Paquette-vin.

Derfor, %brugernavn%, hvis du nu har åbnet en flaske øl mens du læser, så bliv fyldt med respekt og fortsæt med at læse.

Ingredienser

Før vi ser på, hvad øl består af, lad os kort huske teknologien til fremstilling af denne drik.

Øl - som så mange ting i denne verden - er et produkt af ufuldstændig forbrænding. Faktisk er fermentering - den proces, hvorigennem vi smager denne fornøjelse, såvel som din, %brugernavn%, evne til at læse disse linjer - et produkt af ufuldstændig forbrænding af sukker, kun i tilfælde af øl brændes sukker ikke i din hjerne, men i gærens stofskiftekæde.
Som med enhver forbrænding er produkterne kuldioxid og vand - men kan du huske, at jeg sagde "ufuldstændig"? Og sandelig: I produktionen af ​​øl må gær ikke overspise (selv om det ikke er helt korrekt, men det er godt for en generel forståelse af billedet) - og derfor dannes der udover kuldioxid også alkohol.

Da maden ikke er rent sukker, men en blanding af forskellige forbindelser, er produktet ikke bare kulsyre, vand og alkohol – men en hel buket, hvorfor netop disse øl findes. Nu vil jeg tale om nogle af hovedingredienserne, og også aflive nogle myter om øl undervejs.

Vand.

Når jeg husker, at jeg trods alt er kemiker, vil jeg skifte til kedeligt kemisk sprog.

Øl er en vandig opløsning af maltekstrakter, der ikke har undergået ændringer under gæring og eftergæring af øl, ethylalkohol og smagsstoffer, som enten er sekundære metabolitter af gær eller stammer fra humle. Sammensætningen af ​​ekstraktive stoffer omfatter ufermenterede kulhydrater (α- og β-glucaner), phenoliske stoffer (anthocyanogener, oligo- og polyphenoler), melanoidiner og karameller. Deres indhold i øl varierer fra 2,0 til 8,5 g/100 g øl, afhængigt af massefraktionen af ​​tørre stoffer i den oprindelige urt, urtsammensætning, teknologiske gæringsmåder og gærstammeegenskaber. De samme procesindikatorer er forbundet med indholdet af alkohol, hvis massefraktion i øl kan variere fra 0,05 til 8,6%, og smagsstoffer (højere alkoholer, ethere, aldehyder osv.), hvis syntese afhænger af sammensætningen af urten og især om gæringsmåder og gærens beskaffenhed. For øl fermenteret med undergær overstiger koncentrationen af ​​sekundære produkter af gærmetabolisme som regel ikke 200 mg/l, mens niveauet for overgæret øl overstiger 300 mg/l. En endnu mindre andel i øl udgøres af bitterstoffer fra humle, hvoraf mængden i øl ikke overstiger 45 mg/l.

Alt dette er meget kedeligt, tallene kan faktisk variere mere eller mindre, men du får ideen: alt dette er meget lidt i forhold til vandindholdet i øl. Ligesom dig, %username%, er øl omkring 95 % vand. Det er ingen overraskelse, at vandkvaliteten har en direkte indflydelse på øl. Og det er i øvrigt en af ​​grundene til, at den samme type øl, produceret af forskellige fabrikker forskellige steder, kan smage forskelligt. Et specifikt og nok det mest kendte eksempel er Pilsner Urquell, som de engang forsøgte at brygge i Kaluga, men det lykkedes ikke. Nu produceres denne øl kun i Tjekkiet på grund af dets specielle bløde vand.

Intet bryggeri vil brygge øl uden først at teste det vand, det vil arbejde med - kvaliteten af ​​vandet er for vigtig for det endelige produkt. De vigtigste aktører i denne henseende er de samme kationer og anioner, som du ser på en flaske sodavand - kun niveauerne kontrolleres ikke i området "50-5000" mg/l, men meget mere præcist.

Lad os finde ud af, hvad sammensætningen af ​​vand påvirker?

Nå, først og fremmest skal vandet overholde sanitære forskrifter og forskrifter, og derfor kasserer vi straks tungmetaller og andre giftige ting - det her lort skal slet ikke i vandet. De væsentligste begrænsninger for vand, der anvendes direkte i ølproduktionen (under mæskningen) vedrører indikatorer som pH-værdi, hårdhed, forholdet mellem koncentrationerne af calcium- og magnesiumioner, som slet ikke er reguleret i drikkevand. Vand til brygning bør indeholde væsentligt færre ioner af jern, silicium, kobber, nitrater, chlorider og sulfater. Nitrit, som er stærke giftstoffer for gær, er ikke tilladt i vandet. Vandet skal indeholde to gange færre mineralske komponenter (tørrester) og 2,5 gange mindre COD (kemisk iltforbrug - oxiderbarhed). Ved vurderingen af ​​vands egnethed til brygning blev der indført en indikator som alkalinitet, som ikke indgår i standarderne for drikkevand.

Derudover gælder yderligere krav til det vand, der bruges til at justere massefraktionen af ​​faste stoffer og alkohol ved højtyngdekraftsbrygning. Dette vand skal for det første være mikrobiologisk rent, og for det andet afluftet (dvs. praktisk talt ikke indeholde vandopløseligt oxygen) og indeholde endnu færre calciumioner og bikarbonater sammenlignet med vand, der anbefales til brygning generelt. Hvad er high gravity brygning?Hvis du ikke vidste det, er teknologien til højdensitetsbrygning, at for at øge bryggeriets produktivitet brygges urten med en massefraktion af tørre stoffer, der er 4...6 % højere end massefraktionen af tørre stoffer i det færdige øl. Dernæst fortyndes denne urt med vand til den ønskede massefraktion af tørre stoffer, enten før gæring, eller det færdige øl (ja, øl fortyndes - men dette er kun på fabrikken, og det vil jeg også tale om senere). For samtidig at opnå øl, der ikke adskiller sig i smag fra øl opnået ved hjælp af klassisk teknologi, anbefales det ikke at øge ekstrakten af ​​den oprindelige urt med mere end 15%.

Det er ekstremt vigtigt at opretholde den korrekte pH-værdi i vandet - jeg taler nu ikke om smagen af ​​det færdige øl, men om processen med gæring af urten (forresten, som det blev fundet, påvirker dette ikke smagen - du vil bare ikke mærke sådan en subtil forskel). Faktum er, at aktiviteten af ​​enzymer, som gær bruger til at spise, afhænger af pH. Den optimale værdi er 5,2..5,4, men nogle gange flyttes denne værdi højere for at øge bitterheden. pH-værdien påvirker intensiteten af ​​metaboliske processer i gærceller, hvilket afspejles i koefficienten for biomassevækst, cellevæksthastighed og syntesen af ​​sekundære metabolitter. I et surt miljø dannes således hovedsageligt ethylalkohol, mens syntesen af ​​glycerol og eddikesyre intensiveres i et alkalisk miljø. Eddikesyre påvirker gærreproduktionsprocessen negativt og skal derfor neutraliseres ved at justere pH under gæringsprocessen. For forskellige "fødevarer" kan der være forskellige optimale pH-værdier: for eksempel kræves 4,6 til metabolismen af ​​saccharose og 4,8 for maltose. pH er en af ​​hovedfaktorerne i dannelsen af ​​estere, som vi vil tale om senere, og som skaber de frugtagtige aromaer i øl.

Justering af pH er altid en balance mellem karbonater og bikarbonater i opløsningen; det er dem, der bestemmer denne værdi. Men selv her er ikke alt så simpelt, for ud over anioner er der også kationer.

Ved brygning opdeles mineralkationer, der udgør vand, i kemisk aktive og kemisk inaktive. Alle salte af calcium og magnesium er kemisk aktive kationer: således øger tilstedeværelsen af ​​calcium og magnesium (og i øvrigt natrium og kalium) på baggrund af et højt indhold af karbonater pH, mens calcium og magnesium (her er der allerede natrium og kalium i luften) - men i samarbejde med sulfater og klorider sænker de pH. Ved at lege med koncentrationerne af kationer og anioner kan du opnå den optimale surhedsgrad i mediet. Samtidig elsker bryggere calcium mere end magnesium: For det første er fænomenet gærflokkulering forbundet med calciumionen, og for det andet, når den midlertidige hårdhed fjernes ved kogning (det er som i en kedel), udfældes calciumcarbonat og kan fjernes, mens magnesiumcarbonat udfældes langsomt og, når vandet afkøles, delvist opløses igen.

Men faktisk er calcium og magnesium bare småting. For ikke at overbelaste artiklen, vil jeg blot samle nogle af virkningerne af ion-urenheder i vand på forskellige faktorer af ølproduktion og kvalitet.

Effekt på bryggeprocessen

• Calciumioner - Stabiliserer alfa-amylase og øger dens aktivitet, hvilket resulterer i øget ekstraktudbytte. De øger aktiviteten af ​​proteolytiske enzymer, på grund af dette stiger indholdet af total- og α-amin-nitrogen i urten.
• Niveauet af reduktion i urtens pH under mæskning, kogende urt med humle og gæring bestemmes. Gærflokkulering bestemmes. Den optimale ionkoncentration er 45-55 mg/l urt.
• Magnesiumioner - En del af glykolysens enzymer, dvs. nødvendigt for både gæring og gærformering.
• Kaliumioner - Stimulerer reproduktionen af ​​gær, er en del af enzymsystemer og ribosomer.
• Jernioner - Negativ effekt på mæskeprocesser. Koncentrationer større end 0,2 mg/l kan forårsage gærdegeneration.
• Manganioner - Inkluderet som en cofaktor i gærenzymer. Indholdet bør ikke overstige 0,2 mg/l.
• Ammoniumioner - Må kun forekomme i spildevand. Helt uacceptabelt.
• Kobberioner - Ved koncentrationer større end 10 mg/l - giftig for gær. Kan være en mutagen faktor for gær.
• Zinkioner - Ved en koncentration på 0,1 - 0,2 mg/l, stimulerer spredningen af ​​gær. Ved høje koncentrationer hæmmer de α-amylaseaktivitet.
• Chlorider - Reducerer gærflokkulering. Ved en koncentration på mere end 500 mg/l bremses gæringsprocessen.
• Hydrocarbonater - Ved høje koncentrationer fører de til en stigning i pH og følgelig til et fald i aktiviteten af ​​amylolytiske og proteolytiske enzymer, hvilket reducerer udbyttet af ekstraktet. og bidrage til at øge urtens farve. Koncentrationen bør ikke overstige 20 mg/l.
• Nitrater - Findes i spildevand i koncentrationer over 10 mg/l. I nærvær af bakterier fra Enterbacteriaceae-familien dannes giftige nitritioner.
• Silikater - Reducer gæringsaktiviteten ved koncentrationer større end 10 mg/l. Silikater kommer for det meste fra malt, men nogle gange, især om foråret, kan vand være årsagen til deres stigning i øl.
• Fluorer - Op til 10 mg/l har ingen effekt.

Indflydelse på smagen af ​​øl

• Calciumioner - Reducerer udvindingen af ​​tanniner, som giver øl en hård bitterhed og astringerende smag. Reducerer udnyttelsen af ​​bitterstoffer fra humle.
• Magnesiumioner - Giver en bitter smag til øl, som mærkes ved en koncentration på mere end 15 mg/l.
• Natriumioner - Ved koncentrationer større end 150 mg/l, forårsager en salt smag. Ved koncentrationer på 75...150 mg/l - reducerer de smagsfylden.
• Sulfater - Giver øl astringens og bitterhed, hvilket giver en eftersmag. Ved en koncentration på mere end 400 mg/l giver de øllet en "tør smag" (hej, Guiness Draft!). Kan gå forud for dannelsen af ​​svovlholdige smage og lugte forbundet med aktiviteten af ​​inficerende mikroorganismer og gær.
• Silikater - Påvirker smagen indirekte.
• Nitrater - Påvirker gæringsprocessen negativt ved en koncentration på mere end 25 mg/l. Mulighed for dannelse af giftige nitrosaminer.
• Chlorider - Giv øl en mere subtil og sød smag (ja, ja, men hvis der ikke er natrium). Med en ionkoncentration på omkring 300 mg/l øger de fylden i smagen af ​​øl og giver den en melonsmag og aroma.
• Jernioner - Når indholdet i øl er mere end 0,5 mg/l, øger de farven på øllet, og der kommer brunt skum. Giver øl en metallisk smag.
• Manganioner - Svarende til effekten af ​​jernioner, men meget stærkere.
• Kobberioner - påvirker smagsstabiliteten negativt. Blødgør den svovlholdige smag af øl.

Effekt på kolloid stabilitet (turbiditet)

• Calciumioner - Udfælder oxalater og reducerer derved muligheden for uklarhed af oxalat i øl. De øger proteinkoagulationen ved kogning af urt med humle. De reducerer siliciumudvindingen, hvilket har en gavnlig effekt på øllets kolloide stabilitet.
• Silikater - Reducerer den kolloide stabilitet af øl på grund af dannelsen af ​​uopløselige forbindelser med calcium- og magnesiumioner.
• Jernioner - Fremskynder oxidative processer og forårsager kolloid turbiditet.
• Kobberioner - Påvirker negativt den kolloide stabilitet af øl og fungerer som en katalysator for oxidation af polyphenoler.
• Chlorider - Forbedrer kolloid stabilitet.

Nå, hvordan er det? Faktisk blev der dannet forskellige ølstile i forskellige dele af verden takket være blandt andet forskellige farvande. Bryggere i et område producerede succesfulde øl med stærk maltsmag og aroma, mens bryggere i et andet producerede fantastiske bryg med en mærkbar humleprofil - alt sammen fordi forskellige regioner havde forskellige vande, der gjorde en øl bedre end en anden. Nu anses for eksempel sammensætningen af ​​vand til øl for at være optimal i denne form:

Det er dog klart, at der altid er afvigelser - og disse afvigelser bestemmer ofte, at "Baltika 3" fra St. Petersborg slet ikke er "Baltika 3" fra Zaporozhye.

Det er logisk, at alt vand, der bruges til ølproduktion, gennemgår flere forberedelsestrin, herunder analyse, filtrering og om nødvendigt justering af sammensætningen. Meget ofte udfører et bryggeri en vandforberedelsesproces: vandet opnået på den ene eller anden måde gennemgår fjernelse af klor, ændringer i mineralsammensætningen og justering af hårdhed og alkalinitet. Du behøver ikke besvære dig med alt dette, men så - og kun hvis du er heldig med den nominelle sammensætning af vandet - vil bryggeriet kun kunne brygge et par varianter. Vandovervågning og klargøring udføres derfor ALTID.

Moderne teknologier med tilstrækkelige midler gør det muligt at opnå vand med næsten alle ønskede egenskaber. Basen kan være enten bypostevand eller vand udvundet direkte fra en artesisk kilde. Der er også eksotiske tilfælde: Et svensk bryggeri bryggede for eksempel øl fra renset spildevand, og chilenske håndværkere laver øl ved hjælp af vand opsamlet fra tåge i ørkenen. Men det er klart, at i masseproduktion påvirker den dyre vandbehandlingsproces de endelige omkostninger – og måske er det derfor, at den allerede nævnte Pilsner Urquell ikke bliver produceret andre steder end hjemme i Tjekkiet.

Jeg tror, ​​det er nok til første del. Hvis min historie viser sig at være interessant, vil vi i næste del tale om yderligere to obligatoriske ingredienser i øl, og måske en valgfri, vil vi diskutere, hvorfor øl dufter anderledes, om der er "lys" og "mørkt", og berør også mærkelige bogstaver OG, FG, IBU, ABV, EBC. Måske kommer der noget andet, eller måske sker der ikke noget, men dukker op i tredje del, hvor jeg kort har tænkt mig at gennemgå teknologien, og så beskæftige mig med myterne og misforståelserne om øl, herunder at det er ” fortyndet" og "fortificeret", vil vi også tale om, hvorvidt du kan drikke udløbet øl.

Eller måske kommer der en fjerde del... Valget er dit, %username%!

Kilde: www.habr.com