Sobre a cervexa a través dos ollos dun químico. Parte 1

Ola %username%.

Como prometín antes, estiven un pouco ausente debido á miña viaxe de negocios. Non, aínda non rematou, pero inspirou algunhas reflexións que decidín compartir contigo.

Falaremos da cervexa.

Agora non vou discutir por certas variedades, argumentar que sabor e cor no corpo cambia menos dende o momento do consumo ata o momento... ben, xa entendes, só quero falar de como vexo o proceso de produción. diferenzas e influencia da cervexa no noso organismo dende o punto de vista químico.

Moitas persoas cren que a cervexa é a bebida da xente común -e están moi equivocados; moitos cren que a cervexa é prexudicial- e tamén se equivocan, non obstante, igual que os que cren que a cervexa non é prexudicial. E nós tamén o resolveremos

E a diferenza dos artigos anteriores, tentarei desfacerme das longas lecturas, senón dividir esta historia en varias. E se nalgún momento non hai interese, entón simplemente deixarei de traumatizar o cerebro do pobre lector.

Imos.

Fondo

A historia da cervexa no mundo remóntase a varios miles de anos. As primeiras mencións do mesmo remóntanse a principios do Neolítico. Hai xa 6000 anos, a xente utilizaba tecnoloxías que permitían converter o pan nunha bebida saborosa e, en xeral, crese que a cervexa é a bebida alcohólica máis antiga do mundo.

A historia da orixe da cervexa comezou antes da nosa era, e os loureiros dos inventores pertencen aos sumerios. A súa escritura cuneiforme, descuberta por E. Huber en Mesopotamia, contiña unhas 15 receitas para esta bebida. Os veciños de Mesopotamia usaban espelta (espelta) para facer cervexa. Moíuse con cebada, enchíase de auga, engadíronse herbas e deixaban fermentar. Co mosto resultante preparouse unha bebida. Teña en conta: a cervexa de trigo foi esencialmente inventada, pero ninguén aínda dixera nada sobre o lúpulo, é dicir, esencialmente se elaboraba cervexa de gruit ou de herbas. Ademais, a malta non brotou.

O seguinte fito na historia da cervexa foi a civilización babilónica. Foron os babilonios os que descubriron como mellorar a bebida. Brotaron o gran e despois secárono para producir malta. A cervexa feita con grans e malta gardábase non máis dun día. Para facer a bebida máis aromática, engadíronselle especias, casca de carballo, follas de árbores, mel; os aditivos alimentarios xa se inventaron entón, por suposto, antes do Reinheitsgebot ou, como é comprensible, da lei alemá sobre a pureza da cervexa. aínda tiña uns 5000 anos!

Aos poucos, a cervexa estendeuse ao Antigo Exipto, Persia, India e o Cáucaso. Pero na antiga Grecia non era popular, porque se consideraba unha bebida dos pobres. Foi entón cando xurdiron todos estes prexuízos.

A historia da creación da cervexa desenvolveuse co inicio da Idade Media. Este período chámase período do segundo nacemento da cervexa. Crese que aconteceu en Alemaña. O nome alemán Bier provén do antigo xermánico Peor ou Bror. Aínda que o mesmo inglés Ale (ale) supostamente etimoloxicamente remóntase á raíz protoindoeuropea, presumiblemente co significado de “intoxicación”. A orixe indoeuropea da raíz está demostrada de forma convincente en comparación co øl danés e noruegués moderno, así como co islandés öl (grupo de linguas xermánicas, ao que pertencía o inglés antigo) e o lituano e letón alus - cervexa (grupo báltico do indo). -Familia europea), ol ruso do norte (que significa bebida embriagadora), así como o estonio õlu e o finlandés olut. En resumo, ninguén sabe como xurdiron as palabras, porque alguén se estropeou na antiga Babilonia; ben, agora todo o mundo chama a cervexa de xeito diferente. Non obstante, cociñan de forma diferente.

Foi na Idade Media cando comezou a engadirse o lúpulo á bebida. Coa súa chegada, o sabor da cervexa mellorou e a súa vida útil foi máis longa. Lembra, %username%: o lúpulo era principalmente un conservante para a cervexa. Agora a bebida podía ser transportada, e converteuse nun artigo de comercio. Apareceron centos de receitas e variedades de cervexa. Algúns científicos de certas rexións cren que os eslavos foron os fundadores do cultivo do lúpulo, porque a elaboración de cervexa estaba moi estendida en Rus xa no século IX.

Por certo, na Idade Media as cervezas lixeiras consumíanse moito en Europa en lugar da auga. Mesmo os nenos podían pagar a cervexa, e si, era específicamente cervexa, e non kvas, como algúns cren. Bebían non porque os escuros quixesen beber ata morrer, senón porque probando a auga podían curar facilmente un montón de enfermidades coñecidas e aínda descoñecidas. Co nivel de medicina ao nivel do plátano e da partera, era demasiado perigoso. Ademais, a chamada cervexa de mesa («small ale») tamén era nutritiva e ía ben na mesa da cea en cantidades colosales, xa que contiña preto do 1% de alcohol. A pregunta lóxica é "que matou toda a infección?" Definitivamente tamén o teremos en conta.

O século XIX estivo marcado por outro avance na historia da cervexa. Louis Pasteur descubriu por primeira vez a relación entre a fermentación e as células de levadura. Publicou os resultados do estudo en 1876, e 5 anos máis tarde, en 1881, o científico danés Emil Christian Hansen obtivo un cultivo puro de lévedo de cervexa, que se converteu no impulso da elaboración industrial.

Se falamos da historia da cervexa sen alcohol, o impulso para a súa aparición foi a Volstead Act de 1919, que marcou o inicio da era da prohibición nos Estados Unidos: a produción, transporte e venda de bebidas alcohólicas superiores ao 0,5% estaba realmente prohibido. Polo tanto, xa non é "small ale". Todas as empresas cervexeiras dedicáronse á produción de tales bebidas practicamente sen alcohol a base de malta, non obstante, segundo a lei, a bebida tiña que chamarse "bebida de cereais", que a xente inmediatamente alcumou a "muller de goma" e "preto". cervexa”. De feito, para pasar do habitual, prohibido, á nova "case cervexa", abondou con engadir só unha etapa adicional ao proceso de produción (e definitivamente recordarémola), que non aumentou moito. o custo do produto final e permitiu o retorno máis rápido posible á produción da bebida tradicional: "Creo que este será un momento glorioso para a cervexa", dixo o presidente estadounidense Franklin Roosevelt, asinando a Lei Cullen-Harrison o 22 de marzo. 1933, que permitiu elevar a 4% o alcohol nas bebidas. O acto entrou en vigor o 7 de abril e, polo tanto, desde entón esta data é o Día Nacional da Cervexa en EE. Din que xa o 6 de abril os americanos facían cola nos bares, e cando tocou a medianoite querida, entón... En fin, as estatísticas din que só o 7 de abril se beberon un millón e medio de barrís de cervexa nos Estados Unidos. Estados. Tomaches un vaso de cervexa o 7 de abril, %username%?


Por certo, se estás interesado, nunha das seguintes partes falarei dunha lei de prohibición aínda máis severa, e nin sequera se trata da URSS, senón de Islandia.

Actualmente, a cervexa non se elabora excepto na Antártida, aínda que isto non é certo. Hai ducias de categorías e centos de estilos, e se che interesa, podes ler as súas descricións aquí. A cervexa está lonxe de ser tan simple como se cre; o custo dunha botella ás veces pode superar o custo dunha caixa de viño, e non falo do viño Chateau de la Paquette.

Polo tanto, %username%, se agora abriu unha botella de cervexa mentres lees, enchese de respecto e continúe lendo.

Os ingredientes

Antes de ver en que consiste a cervexa, recordemos brevemente a tecnoloxía para producir esta bebida.

A cervexa -como tantas cousas neste mundo- é produto dunha combustión incompleta. De feito, a fermentación -o proceso mediante o cal probamos este pracer, así como a túa, %username%, capacidade de ler estas liñas- é un produto da combustión incompleta dos azucres, só no caso da cervexa, os azucres queiman non o teu cerebro, pero na cadea metabólica do lévedo.
Como con calquera combustión, os produtos son dióxido de carbono e auga, pero lembras que dixen "incompleto"? E de feito: na produción de cervexa, o fermento non está autorizado a comer en exceso (aínda que isto non é totalmente correcto, pero é bo para unha comprensión xeral da imaxe) e, polo tanto, ademais do dióxido de carbono, tamén se forma alcohol.

Dado que a comida non é azucre puro, senón unha mestura de varios compostos, o produto non é só dióxido de carbono, auga e alcohol, senón un ramo completo, polo que existen estas cervexas. Agora falarei dalgúns dos ingredientes principais, e tamén debullarei algúns mitos sobre a cervexa ao longo do camiño.

Auga.

Lembrando que son, ao fin e ao cabo, químico, pasarei á linguaxe química aburrida.

A cervexa é unha solución acuosa de extractos de malta que non sufriu cambios durante a fermentación e post-fermentación da cervexa, o alcohol etílico e as substancias aromatizantes, que son metabolitos secundarios da levadura ou ben orixinados do lúpulo. A composición das substancias extractivas inclúe hidratos de carbono non fermentados (α- e β-glucanos), substancias fenólicas (antocianóxenos, oligo- e polifenois), melanoidinas e caramelos. O seu contido na cervexa, dependendo da fracción de masa de substancias secas no mosto inicial, a composición do mosto, os modos de fermentación tecnolóxica e as características da cepa do lévedo, oscila entre 2,0 e 8,5 g/100 g de cervexa. Os mesmos indicadores de proceso están asociados co contido de alcohol, cuxa fracción en masa na cervexa pode oscilar entre o 0,05 e o 8,6%, e as substancias aromatizantes (alcohois superiores, éteres, aldehídos, etc.), cuxa síntese depende da composición. do mosto e, especialmente sobre os modos de fermentación e a natureza da levadura. Como regra xeral, para a cervexa fermentada con levadura de fondo, a concentración de produtos secundarios do metabolismo da levadura non supera os 200 mg/l, mentres que para a cervexa de fermentación alta o seu nivel supera os 300 mg/l. Unha proporción aínda menor na cervexa está formada por substancias amargas do lúpulo, cuxa cantidade na cervexa non supera os 45 mg/l.

Todo isto é moi aburrido, os números poden diferir máis ou menos, pero tes a idea: todo isto é moi pouco en comparación co contido de auga na cervexa. Do mesmo xeito que ti, %username%, a cervexa ten un 95% de auga. Non é de estrañar que a calidade da auga teña un impacto directo na cervexa. E por certo, esta é unha das razóns polas que un mesmo tipo de cervexa, producida por diferentes fábricas en diferentes lugares, pode ter un sabor diferente. Un exemplo específico e probablemente o máis famoso é Pilsner Urquell, que unha vez intentaron elaborar en Kaluga, pero non funcionou. Agora esta cervexa prodúcese só na República Checa debido á súa auga suave especial.

Ningunha cervexaría elaborará cervexa sen probar previamente a auga coa que traballará: a calidade da auga é demasiado importante para o produto final. Os principais actores a este respecto son os mesmos catións e anións que ves nunha botella de calquera refresco: só os niveis están controlados non no rango de "50-5000" mg/l, pero con moito máis precisión.

Imos descubrir o que afecta a composición da auga?

Ben, en primeiro lugar, a auga debe cumprir as normas e regulamentos sanitarios e, polo tanto, descartamos inmediatamente os metais pesados ​​e outras cousas tóxicas; esta merda non debería estar na auga. As principais restricións para a auga utilizada directamente na produción de cervexa (durante o macerado) refírese a indicadores como o valor do pH, a dureza, a relación entre as concentracións de ións de calcio e magnesio, que non están regulados en absoluto na auga potable. A auga para a elaboración de cervexa debe conter significativamente menos ións de ferro, silicio, cobre, nitratos, cloruros e sulfatos. Os nitritos, que son toxinas fortes para a levadura, non están permitidos na auga. A auga debe conter dúas veces menos compoñentes minerais (residuo seco) e 2,5 veces menos DQO (demanda química de osíxeno - oxidabilidade). Ao avaliar a idoneidade da auga para a elaboración de cervexa, introduciuse un indicador como a alcalinidade, que non está incluído nas normas para a auga potable.

Ademais, aplícanse requisitos adicionais á auga utilizada para axustar a fracción de masa de sólidos e alcohol na elaboración de cervexa de alta gravidade. Esta auga debe, en primeiro lugar, ser microbioloxicamente pura e, en segundo lugar, desaireada (é dicir, practicamente non conter osíxeno soluble en auga) e conter aínda menos ións de calcio e bicarbonatos en comparación coa auga recomendada para a elaboración de cervexa en xeral. Que é a cervexa de alta gravidade?Se non o sabías, a tecnoloxía da elaboración de alta densidade é que, para aumentar a produtividade da cervexaría, o mosto elabórase cunha fracción de masa de substancias secas que é un 4...6% superior á fracción de masa. de substancias secas na cervexa acabada. A continuación, este mosto dilúese con auga ata a fracción de masa desexada de substancias secas, xa sexa antes da fermentación ou a cervexa acabada (si, a cervexa dilúese, pero isto só está na fábrica, e tamén falarei sobre isto máis tarde). Ao mesmo tempo, para obter unha cervexa que non difire no sabor da cervexa obtida mediante a tecnoloxía clásica, non se recomenda aumentar o extracto do mosto inicial en máis dun 15%.

É extremadamente importante manter o pH correcto na auga: non falo agora do sabor da cervexa acabada, senón do proceso de fermentación do mosto (por certo, como se atopou, isto non afecta. o sabor - simplemente non sentirás unha diferenza tan sutil). O feito é que a actividade das encimas que usa o fermento para comer depende do pH. O valor óptimo é 5,2..5,4, pero ás veces este valor móvese máis alto para aumentar o amargor. O valor do pH afecta a intensidade dos procesos metabólicos nas células de lévedo, o que se reflicte no coeficiente de crecemento da biomasa, a taxa de crecemento celular e a síntese de metabolitos secundarios. Así, nun ambiente ácido fórmase principalmente alcohol etílico, mentres que nun ambiente alcalino intensifícase a síntese de glicerol e ácido acético. O ácido acético afecta negativamente ao proceso de reprodución do lévedo, polo que debe neutralizarse axustando o pH durante o proceso de fermentación. Para diferentes "alimentos" pode haber diferentes valores óptimos de pH: por exemplo, é necesario 4,6 para o metabolismo da sacarosa e 4,8 para a maltosa. O pH é un dos principais factores na formación de ésteres, dos que falaremos máis adiante e que crean eses aromas afroitados na cervexa.

Axustar o pH é sempre un equilibrio de carbonatos e bicarbonatos na disolución, son eles os que determinan este valor. Pero aínda aquí, non todo é tan sinxelo, porque ademais dos anións tamén hai catións.

Na elaboración de cervexa, os catións minerais que compoñen a auga divídense en químicamente activos e quimicamente inactivos. Todas as sales de calcio e magnesio son catións químicamente activos: así, a presenza de calcio e magnesio (e por certo sodio e potasio) no contexto dun alto contido de carbonatos aumenta o pH, mentres que o calcio e o magnesio (aquí xa hai sodio e potasio no aire), pero en colaboración con sulfatos e cloruros, reducen o pH. Xogando coas concentracións de catións e anións, pódese conseguir a acidez óptima do medio. Ao mesmo tempo, os cervexeiros adoran máis o calcio que o magnesio: en primeiro lugar, o fenómeno da floculación do lévedo está asociado co ión calcio e, en segundo lugar, cando se elimina a dureza temporal ao ferver (é como nunha chaleira), o carbonato de calcio precipita e pódese eliminado, mentres que o carbonato de magnesio precipita lentamente e, cando a auga arrefría, volve a disolverse parcialmente.

Pero de feito, o calcio e o magnesio son pequenas cousas. Para non sobrecargar o artigo, simplemente reunirei algúns dos efectos das impurezas iónicas na auga sobre varios factores de produción e calidade da cervexa.

Efecto no proceso de elaboración da cervexa

• Ións de calcio - Estabilizan a alfa-amilasa e aumentan a súa actividade, o que aumenta o rendemento do extracto. Aumentan a actividade das encimas proteolíticas, polo que aumenta o contido de nitróxeno total e α-amina no mosto.
• Determínase o nivel de redución do pH do mosto durante o macerado, o mosto fervendo con lúpulo e a fermentación. Determínase a floculación da levadura. A concentración óptima de ións é de 45-55 mg/l de mosto.
• Ións de magnesio - Parte dos encimas da glicólise, é dicir. necesarios tanto para a fermentación como para a propagación da levadura.
• Iones de potasio - Estimulan a reprodución do fermento, forman parte dos sistemas enzimáticos e dos ribosomas.
• Iones de ferro - Efecto negativo nos procesos de maceración. As concentracións superiores a 0,2 mg/l poden provocar a dexeneración do lévedo.
• Ións de manganeso - Incluído como cofactor en encimas de levadura. O contido non debe superar os 0,2 mg/l.
• Ións amonio: só poden estar presentes nas augas residuais. Absolutamente inaceptable.
• Ións de cobre - En concentracións superiores a 10 mg/l - tóxico para a levadura. Pode ser un factor mutaxénico para a levadura.
• Iones de zinc - A unha concentración de 0,1 - 0,2 mg/l, estimula a proliferación de lévedos. A altas concentracións inhiben a actividade da α-amilasa.
• Cloruros - Reduce a floculación da levadura. A unha concentración superior a 500 mg/l ralentízase o proceso de fermentación.
• Hidrocarbonatos - A altas concentracións levan a un aumento do pH e, en consecuencia, a unha diminución da actividade das encimas amilolíticas e proteolíticas, reducindo o rendemento do extracto. e contribúen a aumentar a cor do mosto. A concentración non debe superar os 20 mg/l.
• Nitratos - Atópanse en efluentes en concentracións superiores a 10 mg/l. En presenza de bacterias da familia Enterbacteriaceae, fórmase ión nitrito tóxico.
• Silicatos - Reducir a actividade fermentativa a concentracións superiores a 10 mg/l. Os silicatos proceden na súa maioría da malta, pero ás veces, sobre todo na primavera, a auga pode ser o motivo do seu aumento da cervexa.
• Fluoruros: ata 10 mg/l non ten efecto.

Influencia no sabor da cervexa

• Ións de calcio - Reduce a extracción de taninos, que dan á cervexa un amargor duro e un sabor astrinxente. Reduce o uso de substancias amargas do lúpulo.
• Ións de magnesio - Dálle un sabor amargo á cervexa, que se sente a unha concentración superior a 15 mg/l.
• Ións de sodio - En concentracións superiores a 150 mg/l, provocan un sabor salgado. En concentracións de 75...150 mg/l, reducen a plenitude do gusto.
• Sulfatos: dan á cervexa astringencia e amargura, provocando un regusto. A unha concentración de máis de 400 mg/l, danlle á cervexa un "sabor seco" (¡ola, Guiness Draft!). Pode preceder á formación de sabores e cheiros sulfurosos asociados á actividade de microorganismos infectantes e fermentos.
• Silicatos: afectan ao gusto indirectamente.
• Nitratos - Afectan negativamente o proceso de fermentación a unha concentración superior a 25 mg/l. Posibilidade de formación de nitrosaminas tóxicas.
• Cloruros - Dálle á cervexa un sabor máis sutil e doce (si, si, pero se non hai sodio). Cunha concentración de ións duns 300 mg/l, aumentan a plenitude do sabor da cervexa e danlle sabor e aroma a melón.
• Iones de ferro - Cando o contido na cervexa é superior a 0,5 mg/l, aumentan a cor da cervexa e aparece unha escuma marrón. Dálle á cervexa un sabor metálico.
• Ións de manganeso - Similar ao efecto dos ións de ferro, pero moito máis forte.
• Ións de cobre: ​​afectan negativamente a estabilidade do sabor. Suaviza o sabor sulfuroso da cervexa.

Efecto sobre a estabilidade coloidal (turbidez)

• Ións de calcio - Precipitan oxalatos, reducindo así a posibilidade de enturbiamento do oxalato na cervexa. Aumentan a coagulación das proteínas ao ferver o mosto con lúpulo. Reducen a extracción de silicio, o que ten un efecto beneficioso sobre a estabilidade coloidal da cervexa.
• Silicatos - Reduce a estabilidade coloidal da cervexa debido á formación de compostos insolubles con ións de calcio e magnesio.
• Ións de ferro - Aceleran os procesos oxidativos e provocan turbidez coloidal.
• Ións de cobre - Afectan negativamente a estabilidade coloidal da cervexa, actuando como catalizador para a oxidación dos polifenois.
• Cloruros - Mellorar a estabilidade coloidal.

Ben, como é? De feito, en diferentes partes do mundo formáronse diferentes estilos de cervexa grazas, entre outras cousas, a diferentes augas. Os cervexeiros dunha zona producían cervexas exitosas cun forte sabor e aroma a malta, mentres que os cervexeiros doutra producían excelentes cervexas cun perfil de lúpulo notable, todo porque as diferentes rexións tiñan augas diferentes que facían que unha cervexa fose mellor que outra. Agora, por exemplo, a composición da auga para a cervexa considérase óptima desta forma:

Non obstante, está claro que sempre hai desviacións - e estas desviacións adoitan determinar que "Baltika 3" de San Petersburgo non é "Baltika 3" de Zaporozhye en absoluto.

É lóxico que calquera auga utilizada para a produción de cervexa pase por varias etapas de preparación, incluíndo análise, filtración e, se é necesario, axuste da composición. Moitas veces, unha cervexería leva a cabo un proceso de preparación da auga: a auga obtida dun xeito ou doutro sofre a eliminación de cloro, cambios na composición mineral e axuste de dureza e alcalinidade. Non tes que preocuparte con todo isto, pero entón, e só se tes sorte coa composición nominal da auga, a cervexaría só poderá elaborar un par de variedades. Polo tanto, a vixilancia e preparación da auga se realiza SEMPRE.

As tecnoloxías modernas, con fondos suficientes, permiten obter auga con case todas as características desexadas. A base pode ser auga da billa da cidade ou auga extraída directamente dunha fonte artesiana. Tamén hai casos exóticos: unha cervexa sueca, por exemplo, elabora cervexa a partir de augas residuais tratadas, e artesáns chilenos elaboran cervexa con auga recollida da néboa do deserto. Pero está claro que na produción en masa, o custoso proceso de tratamento da auga afecta o custo final, e quizais por iso a xa mencionada Pilsner Urquell non se produce en ningún outro lugar, excepto na casa da República Checa.

Creo que é suficiente para a primeira parte. Se a miña historia resulta interesante, na seguinte parte falaremos de dous ingredientes obrigatorios máis da cervexa, e quizais dun opcional, discutiremos por que a cervexa ten un cheiro diferente, se hai "luz" e "escuro", e tamén toca letras estrañas OG, FG, IBU, ABV, EBC. Quizais haxa algo máis, ou quizais non pase algo, pero aparecerá na terceira parte, na que penso pasar brevemente pola tecnoloxía, e despois tratar os mitos e conceptos erróneos sobre a cervexa, incluíndo que é " diluído" e "enriquecido", tamén falaremos de se pode beber cervexa caducada.

Ou quizais haberá unha cuarta parte... A elección é túa, %username%!

Fonte: www.habr.com