เกี่ยวกับเบียร์ผ่านสายตาของนักเคมี ตอนที่ 1

เกี่ยวกับเบียร์ผ่านสายตาของนักเคมี ตอนที่ 1

สวัสดี %ชื่อผู้ใช้%

อย่างที่ฉันสัญญาไว้ก่อนหน้านี้ ฉันไม่ได้ไปนิดหน่อยเนื่องจากการเดินทางเพื่อทำธุรกิจ ไม่ ยังไม่เสร็จสิ้น แต่ได้สร้างแรงบันดาลใจให้เกิดความคิดบางอย่างที่ฉันตัดสินใจแบ่งปันกับคุณ

เราจะพูดถึงเบียร์

ตอนนี้ฉันจะไม่เถียงเรื่องบางพันธุ์ แต่เถียงว่ารสชาติและสีใดในร่างกายเปลี่ยนแปลงน้อยลงตั้งแต่วินาทีที่บริโภคจนถึงขณะนั้น... คุณก็เข้าใจ - ฉันแค่อยากจะพูดถึงวิธีที่ฉันเห็นกระบวนการผลิต ความแตกต่างและอิทธิพลของเบียร์ต่อสิ่งมีชีวิตของเราจากมุมมองทางเคมี

หลายคนเชื่อว่าเบียร์เป็นเครื่องดื่มของคนทั่วไป - และพวกเขาเข้าใจผิดมาก หลายคนเชื่อว่าเบียร์เป็นอันตราย - และพวกเขาก็เข้าใจผิดเช่นกัน เช่นเดียวกับผู้ที่เชื่อว่าเบียร์ไม่เป็นอันตราย และเราจะหาสิ่งนี้ด้วย

และไม่เหมือนกับบทความก่อน ๆ ฉันจะพยายามกำจัดเรื่องยาว ๆ แต่แบ่งเรื่องนี้ออกเป็นหลาย ๆ เรื่อง และหากในช่วงใดช่วงหนึ่งไม่มีความสนใจ ฉันจะหยุดทำร้ายสมองของผู้อ่านที่น่าสงสารเสียที

ไปกันเถอะ.

พื้นหลัง

ประวัติศาสตร์ของเบียร์ในโลกย้อนกลับไปหลายพันปี การกล่าวถึงครั้งแรกนั้นย้อนกลับไปถึงยุคหินใหม่ตอนต้น เมื่อ 6000 ปีที่แล้ว ผู้คนใช้เทคโนโลยีที่ทำให้สามารถเปลี่ยนขนมปังให้เป็นเครื่องดื่มที่มีรสชาติได้ และโดยทั่วไปเชื่อกันว่าเบียร์เป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ที่เก่าแก่ที่สุดในโลก

ประวัติความเป็นมาของต้นกำเนิดเบียร์เริ่มต้นก่อนยุคของเรา และเกียรติยศของนักประดิษฐ์เป็นของชาวสุเมเรียน การเขียนอักษรคูนิฟอร์มของพวกเขาค้นพบโดยอี. ฮูเบอร์ในเมโสโปเตเมีย มีสูตรเครื่องดื่มนี้ประมาณ 15 สูตร ชาวเมโสโปเตเมียใช้การสะกด (สะกด) ในการผลิตเบียร์ บดด้วยข้าวบาร์เลย์ เติมน้ำ ใส่สมุนไพรลงไปและหมักทิ้งไว้ เครื่องดื่มทำจากสาโทที่เกิดขึ้น โปรดทราบ: โดยพื้นฐานแล้วเบียร์ข้าวสาลีได้รับการประดิษฐ์ขึ้น แต่ยังไม่มีใครพูดถึงฮ็อปเลย ซึ่งก็คือเบียร์ผลไม้หรือเบียร์สมุนไพรเป็นหลัก นอกจากนี้มอลต์ก็ไม่แตกหน่อ

เหตุการณ์สำคัญต่อไปในประวัติศาสตร์ของเบียร์คืออารยธรรมบาบิโลน ชาวบาบิโลนเป็นผู้คิดหาวิธีปรับปรุงเครื่องดื่ม พวกเขาเพาะเมล็ดพืชแล้วตากแห้งเพื่อผลิตมอลต์ เบียร์ที่ทำจากธัญพืชและมอลต์ถูกเก็บไว้ไม่เกินหนึ่งวัน เพื่อให้เครื่องดื่มมีกลิ่นหอมมากขึ้นจึงเพิ่มเครื่องเทศเปลือกไม้โอ๊คใบต้นไม้น้ำผึ้งลงไป - วัตถุเจือปนอาหารได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นแล้วแน่นอนก่อน Reinheitsgebot หรือตามที่เข้าใจได้กฎหมายเยอรมันเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ของเบียร์ อายุยังประมาณ 5000 ปี!

เบียร์ค่อยๆ แพร่กระจายไปยังอียิปต์โบราณ เปอร์เซีย อินเดีย และคอเคซัส แต่ในสมัยกรีกโบราณมันไม่เป็นที่นิยมเพราะถือว่าเป็นเครื่องดื่มของคนจน นั่นคือตอนที่อคติเหล่านี้เกิดขึ้น

ประวัติความเป็นมาของการสร้างสรรค์เบียร์พัฒนาขึ้นตั้งแต่ต้นยุคกลาง ช่วงนี้เรียกว่าช่วงการเกิดครั้งที่สองของเบียร์ เชื่อกันว่าเกิดขึ้นที่ประเทศเยอรมนี ชื่อภาษาเยอรมัน Bier มาจากคำ Old Germanic Peor หรือ Bror แม้ว่า English Ale (ale) เดียวกันที่ถูกกล่าวหาว่าในทางนิรุกติศาสตร์กลับไปสู่รากศัพท์ของโปรโต - อินโด - ยูโรเปียน แต่สันนิษฐานว่ามีความหมายว่า "มึนเมา" ต้นกำเนิดของรากอินโด - ยูโรเปียนได้รับการพิสูจน์อย่างน่าเชื่อเมื่อเปรียบเทียบกับølของเดนมาร์กและนอร์เวย์สมัยใหม่รวมถึงไอซ์แลนด์โอล (กลุ่มภาษาดั้งเดิมซึ่งเป็นภาษาอังกฤษเก่า) และลิทัวเนียและลัตเวีย - เบียร์ (กลุ่มบอลติกของอินโด - ครอบครัวชาวยุโรป) ภาษารัสเซียตอนเหนือ ol (หมายถึงเครื่องดื่มที่ทำให้มึนเมา ) รวมถึงภาษาเอสโตเนีย õlu และภาษาฟินแลนด์ olut ในระยะสั้นไม่มีใครรู้ว่าคำพูดนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรเพราะมีคนทำผิดพลาดในบาบิโลนโบราณ - ตอนนี้ทุกคนเรียกเบียร์ต่างกัน อย่างไรก็ตาม พวกเขาปรุงมันแตกต่างออกไป

มันเป็นในยุคกลางที่เริ่มมีการเพิ่มฮ็อปลงในเครื่องดื่ม เมื่อมีการถือกำเนิดขึ้น รสชาติของเบียร์ก็ดีขึ้น และอายุการเก็บรักษาก็ยาวนานขึ้น โปรดจำไว้ว่า %username%: ฮ็อปเป็นสารกันบูดสำหรับเบียร์เป็นหลัก ตอนนี้เครื่องดื่มสามารถขนส่งได้และกลายเป็นสินค้าทางการค้า มีสูตรและเบียร์หลายร้อยรายการปรากฏขึ้น นักวิทยาศาสตร์บางคนจากบางภูมิภาคเชื่อว่าชาวสลาฟเป็นผู้ก่อตั้งการเพาะปลูกฮ็อป เนื่องจากการผลิตเบียร์แพร่หลายในรัสเซียในศตวรรษที่ XNUMX

อย่างไรก็ตาม ในยุคกลาง ไลท์เอลถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปแทนที่จะเป็นน้ำ แม้แต่เด็กๆ ก็สามารถซื้อเบียร์ได้ และใช่ มันเป็นเบียร์โดยเฉพาะ ไม่ใช่ kvass อย่างที่บางคนเชื่อ พวกเขาดื่มไม่ใช่เพราะคนผิวคล้ำอยากจะดื่มจนตาย แต่เพราะว่าโดยการชิมน้ำ พวกเขาสามารถรักษาโรคต่างๆ ที่รู้จักและยังไม่ทราบได้อย่างง่ายดาย ด้วยระดับยาที่ระดับกล้ายและผดุงครรภ์จึงเป็นอันตรายเกินไป นอกจากนี้ เบียร์โต๊ะที่เรียกว่า (“เบียร์เล็ก”) ยังมีคุณค่าทางโภชนาการและเข้ากันได้ดีที่โต๊ะอาหารเย็นในปริมาณมหาศาล เนื่องจากมีแอลกอฮอล์ประมาณ 1% คำถามเชิงตรรกะคือ “แล้วอะไรล่ะที่ฆ่าการติดเชื้อทั้งหมดได้?” เราจะพิจารณาเรื่องนี้อย่างแน่นอนเช่นกัน

ศตวรรษที่ 1876 มีความก้าวหน้าอีกครั้งในประวัติศาสตร์ของเบียร์ หลุยส์ ปาสเตอร์ ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างการหมักกับเซลล์ยีสต์เป็นครั้งแรก เขาตีพิมพ์ผลการศึกษาในปี พ.ศ. 5 และ 1881 ปีต่อมาในปี พ.ศ. XNUMX นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์ก เอมิล คริสเตียน แฮนเซน ได้รับวัฒนธรรมบริสุทธิ์จากยีสต์ของผู้ผลิตเบียร์ ซึ่งกลายเป็นแรงผลักดันให้เกิดการผลิตเบียร์ทางอุตสาหกรรม

หากเราพูดถึงประวัติความเป็นมาของเบียร์ไม่มีแอลกอฮอล์ แรงผลักดันในการปรากฏตัวของเบียร์คือ Volstead Act ปี 1919 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของยุคห้ามในสหรัฐอเมริกา: การผลิต การขนส่ง และการขายเครื่องดื่มแอลกอฮอล์มีความแข็งแกร่งกว่า 0,5% เป็นสิ่งต้องห้ามจริงๆ ดังนั้นจึงไม่ใช่ "เบียร์เอล" อีกต่อไป บริษัท ผู้ผลิตเบียร์ทุกแห่งมีส่วนร่วมในการผลิตเครื่องดื่มไม่มีแอลกอฮอล์ที่ใช้มอลต์อย่างไรก็ตามตามกฎหมายแล้วเครื่องดื่มดังกล่าวจะต้องถูกเรียกว่า "เครื่องดื่มธัญพืช" ซึ่งผู้คนเรียกทันทีว่า "หญิงยาง" และ "ใกล้" เบียร์". ในความเป็นจริงเพื่อที่จะเปลี่ยนจากสิ่งต้องห้ามตามปกติไปเป็น "เกือบเบียร์" ใหม่มันก็เพียงพอแล้วที่จะเพิ่มขั้นตอนเพิ่มเติมเพียงขั้นตอนเดียวในกระบวนการผลิต (และเราจะจดจำมันไว้อย่างแน่นอน) ซึ่งไม่ได้เพิ่มขึ้นมากนัก ต้นทุนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและช่วยให้สามารถกลับไปผลิตเครื่องดื่มแบบดั้งเดิมได้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้: “ฉันคิดว่านี่จะเป็นช่วงเวลาอันรุ่งโรจน์สำหรับเบียร์” ประธานาธิบดีแฟรงคลิน รูสเวลต์ แห่งสหรัฐฯ กล่าวขณะลงนามในกฎหมายคัลเลน-แฮร์ริสันเมื่อวันที่ 22 มีนาคม พ.ศ. 1933 ซึ่งอนุญาตให้เพิ่มแอลกอฮอล์ในเครื่องดื่มเป็น 4% พระราชบัญญัตินี้มีผลบังคับใช้ในวันที่ 7 เมษายน และตั้งแต่นั้นมา วันนี้จึงเป็นวันเบียร์แห่งชาติในสหรัฐอเมริกา! พวกเขาบอกว่าในวันที่ 6 เมษายน ชาวอเมริกันเข้าแถวกันในบาร์ และเมื่อถึงเวลาเที่ยงคืนอันเป็นที่รัก ทันใดนั้น... กล่าวโดยสรุป สถิติบอกว่าในวันที่ 7 เมษายนเพียงวันเดียว มีการดื่มเบียร์หนึ่งล้านครึ่งในสหรัฐ รัฐ. วันที่ 7 เมษายน คุณได้ดื่มเบียร์สักแก้วไหม %username%?
เกี่ยวกับเบียร์ผ่านสายตาของนักเคมี ตอนที่ 1

อย่างไรก็ตามหากคุณสนใจในส่วนใดส่วนหนึ่งต่อไปนี้ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับกฎหมายห้ามที่เข้มงวดยิ่งขึ้น - และนี่ไม่ใช่แม้แต่สหภาพโซเวียต แต่เป็นไอซ์แลนด์

ปัจจุบัน เบียร์ไม่ได้ถูกต้มยกเว้นในทวีปแอนตาร์กติกา แม้ว่าจะยังไม่แน่ชัดก็ตาม มีหมวดหมู่มากมายและสไตล์หลายร้อยสไตล์ และหากคุณสนใจ ก็สามารถอ่านคำอธิบายได้ ที่นี่. เบียร์ไม่ได้ง่ายอย่างที่คิด บางครั้งราคาขวดอาจเกินราคาไวน์หนึ่งกล่อง และฉันไม่ได้พูดถึงไวน์ Chateau de la Paquette

ดังนั้น %username% หากคุณเปิดขวดเบียร์ขณะอ่านอยู่ โปรดแสดงความเคารพและอ่านต่อ

ส่วนผสม

ก่อนที่เราจะดูว่าเบียร์ประกอบด้วยอะไรบ้าง เรามานึกถึงเทคโนโลยีในการผลิตเครื่องดื่มนี้กันก่อน

เช่นเดียวกับหลายๆ สิ่งในโลกนี้ เบียร์เป็นผลจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ในความเป็นจริง การหมัก - กระบวนการที่เราได้ลิ้มรสความสุขนี้ รวมถึง %ชื่อผู้ใช้% ของคุณ ความสามารถในการอ่านบรรทัดเหล่านี้ - เป็นผลมาจากการเผาไหม้น้ำตาลที่ไม่สมบูรณ์ เฉพาะในกรณีของเบียร์เท่านั้น น้ำตาลจะไม่ถูกเผาใน สมองของคุณ แต่อยู่ในห่วงโซ่การเผาผลาญของยีสต์
เช่นเดียวกับการเผาไหม้อื่นๆ ผลิตภัณฑ์คือคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ แต่จำได้ไหมว่าฉันพูดว่า "ไม่สมบูรณ์" และแน่นอน: ในการผลิตเบียร์ไม่อนุญาตให้ยีสต์กินมากเกินไป (แม้ว่าจะไม่ถูกต้องทั้งหมด แต่ก็ดีสำหรับความเข้าใจทั่วไปของภาพ) - ดังนั้นนอกเหนือจากคาร์บอนไดออกไซด์แล้วแอลกอฮอล์ยังเกิดขึ้นอีกด้วย

เนื่องจากอาหารไม่ใช่น้ำตาลบริสุทธิ์ แต่เป็นส่วนผสมของสารประกอบต่างๆ ผลิตภัณฑ์จึงไม่ได้เป็นเพียงคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และแอลกอฮอล์ แต่เป็นเบียร์ทั้งช่อ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเบียร์เหล่านี้จึงมีอยู่ ตอนนี้ฉันจะพูดถึงส่วนผสมหลักบางส่วนและหักล้างตำนานบางอย่างเกี่ยวกับเบียร์ไปพร้อมกัน

น้ำ

เมื่อจำไว้ว่าฉันเป็นนักเคมี ฉันจะเปลี่ยนมาใช้ภาษาเคมีที่น่าเบื่อ

เบียร์เป็นสารละลายที่เป็นน้ำของสารสกัดมอลต์ที่ไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงระหว่างการหมักและหลังการหมักเบียร์ เอทิลแอลกอฮอล์ และสารแต่งกลิ่น ซึ่งเป็นสารรองของยีสต์หรือที่มาจากฮ็อพ องค์ประกอบของสารสกัดประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตที่ไม่ผ่านการหมัก (α-และβ-glucans), สารฟีนอลิก (แอนโทไซยาโนเจน, โอลิโก- และโพลีฟีนอล), เมลาโนดินและคาราเมล ปริมาณในเบียร์ ขึ้นอยู่กับสัดส่วนมวลของสารแห้งในสาโทเริ่มแรก องค์ประกอบของสาโท โหมดการหมักทางเทคโนโลยี และคุณลักษณะความเครียดของยีสต์ อยู่ในช่วง 2,0 ถึง 8,5 กรัม/100 กรัมของเบียร์ ตัวบ่งชี้กระบวนการเดียวกันนั้นเกี่ยวข้องกับปริมาณแอลกอฮอล์ซึ่งเศษส่วนมวลในเบียร์สามารถอยู่ในช่วง 0,05 ถึง 8,6% และสารปรุงแต่งรส (แอลกอฮอล์ที่สูงขึ้น, อีเทอร์, อัลดีไฮด์ ฯลฯ ) การสังเคราะห์ซึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ของสาโทและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบการหมักและธรรมชาติของยีสต์ ตามกฎแล้ว สำหรับเบียร์ที่หมักด้วยยีสต์ด้านล่าง ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์รองของเมแทบอลิซึมของยีสต์จะไม่เกิน 200 มก./ลิตร ในขณะที่เบียร์ที่หมักด้านบนจะมีระดับเกิน 300 มก./ลิตร เบียร์มีสัดส่วนที่น้อยกว่านั้นประกอบด้วยสารที่มีรสขมจากฮ็อป ซึ่งมีปริมาณในเบียร์ไม่เกิน 45 มก./ลิตร

ทั้งหมดนี้น่าเบื่อมาก จริงๆ แล้วตัวเลขอาจแตกต่างกันไม่มากก็น้อย แต่คุณเข้าใจแล้ว: ทั้งหมดนี้น้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาณน้ำในเบียร์ เช่นเดียวกับคุณ %username% เบียร์มีน้ำประมาณ 95% จึงไม่น่าแปลกใจที่คุณภาพน้ำมีผลกระทบโดยตรงต่อเบียร์ และนี่คือหนึ่งในเหตุผลว่าทำไมเบียร์ประเภทเดียวกันที่ผลิตโดยโรงงานต่างกันในสถานที่ต่างกันจึงมีรสชาติที่แตกต่างกัน ตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงและน่าจะโด่งดังที่สุดคือ Pilsner Urquell ซึ่งครั้งหนึ่งพวกเขาเคยพยายามชงใน Kaluga แต่ก็ไม่ได้ผล ปัจจุบันเบียร์นี้ผลิตในสาธารณรัฐเช็กเท่านั้นเนื่องจากมีน้ำอ่อนพิเศษ

ไม่มีโรงเบียร์ใดที่จะต้มเบียร์โดยไม่ทดสอบน้ำที่จะนำไปใช้ก่อน - คุณภาพของน้ำมีความสำคัญมากเกินไปสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ผู้เล่นหลักในเรื่องนี้คือแคตไอออนและแอนไอออนแบบเดียวกับที่คุณเห็นบนขวดโซดาใดๆ ก็ตาม มีเพียงระดับเท่านั้นที่ถูกควบคุมไม่อยู่ในช่วง "50-5000" มก./ล. แต่จะมีความแม่นยำมากกว่ามาก

เรามาดูกันว่าองค์ประกอบของน้ำส่งผลต่ออะไรบ้าง?

ก่อนอื่นน้ำจะต้องเป็นไปตามกฎระเบียบและข้อบังคับด้านสุขอนามัยดังนั้นเราจึงทิ้งโลหะหนักและสารพิษอื่น ๆ ทันที - อึนี้ไม่ควรอยู่ในน้ำเลย ข้อจำกัดหลักสำหรับน้ำที่ใช้โดยตรงในการผลิตเบียร์ (ระหว่างการบด) เกี่ยวข้องกับตัวบ่งชี้ต่างๆ เช่น ค่า pH ความกระด้าง อัตราส่วนระหว่างความเข้มข้นของแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออน ซึ่งไม่ได้ควบคุมเลยในน้ำดื่ม น้ำสำหรับต้มเบียร์ควรมีไอออนของเหล็ก ซิลิคอน ทองแดง ไนเตรต คลอไรด์ และซัลเฟตน้อยกว่ามาก ไม่อนุญาตให้ไนไตรต์ซึ่งเป็นสารพิษร้ายแรงสำหรับยีสต์ลงน้ำ น้ำควรมีส่วนประกอบของแร่ธาตุน้อยกว่าสองเท่า (กากแห้ง) และ COD น้อยกว่า 2,5 เท่า (ความต้องการออกซิเจนทางเคมี - ความสามารถในการออกซิไดซ์) เมื่อประเมินความเหมาะสมของน้ำสำหรับการผลิตเบียร์ ได้มีการนำตัวบ่งชี้ เช่น ความเป็นด่าง ซึ่งไม่รวมอยู่ในมาตรฐานน้ำดื่ม

นอกจากนี้ ยังมีข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับน้ำที่ใช้ในการปรับสัดส่วนมวลของของแข็งและแอลกอฮอล์ในการผลิตเบียร์ที่มีแรงโน้มถ่วงสูง ประการแรก น้ำนี้ต้องมีความบริสุทธิ์ทางจุลชีววิทยา และประการที่สอง ไม่มีออกซิเจน (กล่าวคือ ในทางปฏิบัติแล้วไม่มีออกซิเจนที่ละลายน้ำได้) และมีแคลเซียมไอออนและไบคาร์บอเนตน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำที่แนะนำสำหรับการผลิตเบียร์โดยทั่วไป การต้มเบียร์ที่มีแรงโน้มถ่วงสูงคืออะไร?หากคุณไม่ทราบ เทคโนโลยีของการกลั่นเบียร์ที่มีความหนาแน่นสูงก็คือ เพื่อที่จะเพิ่มผลผลิตของโรงเบียร์นั้น สาโทจะถูกต้มด้วยเศษส่วนมวลของสารแห้งซึ่งสูงกว่าเศษส่วนมวล 4...6% ของสารแห้งในเบียร์สำเร็จรูป จากนั้นสาโทนี้จะถูกเจือจางด้วยน้ำตามสัดส่วนมวลที่ต้องการของสารแห้งไม่ว่าจะก่อนการหมักหรือเบียร์สำเร็จรูป (ใช่ เบียร์เจือจาง - แต่นี่เฉพาะที่โรงงานเท่านั้นและฉันจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลัง) ในเวลาเดียวกันเพื่อให้ได้เบียร์ที่มีรสชาติไม่แตกต่างจากเบียร์ที่ใช้เทคโนโลยีคลาสสิกไม่แนะนำให้เพิ่มสารสกัดสาโทเริ่มต้นเกิน 15%

สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องรักษาค่า pH ที่ถูกต้องในน้ำ - ตอนนี้ฉันไม่ได้พูดถึงรสชาติของเบียร์ที่ทำเสร็จแล้ว แต่เกี่ยวกับกระบวนการหมักสาโท (โดยวิธีการที่พบสิ่งนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อ รสชาติ - คุณจะไม่รู้สึกถึงความแตกต่างเล็กน้อย) ความจริงก็คือกิจกรรมของเอนไซม์ที่ยีสต์ใช้กินนั้นขึ้นอยู่กับค่า pH ค่าที่เหมาะสมที่สุดคือ 5,2..5,4 แต่บางครั้งค่านี้จะถูกเลื่อนให้สูงขึ้นเพื่อเพิ่มความขม ค่า pH ส่งผลต่อความเข้มของกระบวนการเมแทบอลิซึมในเซลล์ยีสต์ ซึ่งสะท้อนให้เห็นในค่าสัมประสิทธิ์การเติบโตของชีวมวล อัตราการเติบโตของเซลล์ และการสังเคราะห์สารทุติยภูมิ ดังนั้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเอทิลแอลกอฮอล์ส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในขณะที่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างการสังเคราะห์กลีเซอรอลและกรดอะซิติกจะเข้มข้นขึ้น กรดอะซิติกส่งผลเสียต่อกระบวนการสืบพันธุ์ของยีสต์ ดังนั้นจึงต้องทำให้เป็นกลางโดยการปรับ pH ในระหว่างกระบวนการหมัก สำหรับ “อาหาร” ที่แตกต่างกันอาจมีค่า pH ที่เหมาะสมที่แตกต่างกัน เช่น จำเป็นต้องมี 4,6 สำหรับการเผาผลาญซูโครส และ 4,8 สำหรับมอลโตส ค่า pH เป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในการก่อตัวของเอสเทอร์ ซึ่งเราจะพูดถึงในภายหลัง และสร้างกลิ่นผลไม้ในเบียร์

การปรับ pH จะขึ้นอยู่กับความสมดุลของคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนตในสารละลายเสมอ โดยทั้งสองตัวจะเป็นผู้กำหนดค่านี้ แต่ที่นี่ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายนักเพราะนอกจากแอนไอออนแล้วยังมีแคตไอออนด้วย

ในการผลิตเบียร์ ไอออนบวกของแร่ธาตุที่ประกอบเป็นน้ำจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทที่มีฤทธิ์ทางเคมีและที่ไม่ใช้งานทางเคมี เกลือของแคลเซียมและแมกนีเซียมทั้งหมดเป็นแคตไอออนที่มีฤทธิ์ทางเคมี ดังนั้นการมีอยู่ของแคลเซียมและแมกนีเซียม (และโดยวิธีโซเดียมและโพแทสเซียม) กับพื้นหลังของคาร์บอเนตที่มีปริมาณสูงจะเพิ่มค่า pH ในขณะที่แคลเซียมและแมกนีเซียม (มีอยู่แล้ว โซเดียมและโพแทสเซียมในอากาศ) - แต่เมื่อร่วมมือกับซัลเฟตและคลอไรด์ พวกมันจะลดค่า pH ลง ด้วยการเล่นกับความเข้มข้นของแคตไอออนและแอนไอออน คุณจะได้ความเป็นกรดที่เหมาะสมที่สุดของตัวกลาง ในเวลาเดียวกัน ผู้ผลิตเบียร์ชื่นชอบแคลเซียมมากกว่าแมกนีเซียม ประการแรก ปรากฏการณ์การจับตัวเป็นก้อนของยีสต์สัมพันธ์กับแคลเซียมไอออน และประการที่สอง เมื่อขจัดความกระด้างชั่วคราวออกไปโดยการต้ม (เหมือนในกาต้มน้ำ) แคลเซียมคาร์บอเนตจะตกตะกอนและสามารถ ลบออกไป ในขณะที่แมกนีเซียมคาร์บอเนตตกตะกอนอย่างช้าๆ และเมื่อน้ำเย็นลง ก็บางส่วนจะละลายอีกครั้ง

แต่ที่จริงแล้วแคลเซียมและแมกนีเซียมเป็นเพียงสิ่งเล็กๆ น้อยๆ เท่านั้น เพื่อไม่ให้บทความนี้มากเกินไป ผมจะรวบรวมผลกระทบของไอออนเจือปนในน้ำที่มีต่อปัจจัยต่างๆ ในการผลิตและคุณภาพเบียร์

ผลกระทบต่อกระบวนการผลิตเบียร์

  • แคลเซียมไอออน - ทำให้อัลฟาอะไมเลสเสถียรและเพิ่มการออกฤทธิ์ ส่งผลให้ผลผลิตสารสกัดเพิ่มขึ้น พวกเขาเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์โปรตีโอไลติกด้วยเหตุนี้ปริมาณไนโตรเจนทั้งหมดและα-amine ในสาโทจึงเพิ่มขึ้น
  • กำหนดระดับการลดค่า pH ของสาโทในระหว่างการบด การต้มสาโทด้วยฮ็อพ และการหมัก พิจารณาการตกตะกอนของยีสต์ ความเข้มข้นของไอออนที่เหมาะสมคือสาโท 45-55 มก./ลิตร
  • แมกนีเซียมไอออน - ส่วนหนึ่งของเอนไซม์ไกลโคไลซิสเช่น จำเป็นสำหรับทั้งการหมักและการขยายพันธุ์ยีสต์
  • โพแทสเซียมไอออน - กระตุ้นการสืบพันธุ์ของยีสต์ เป็นส่วนหนึ่งของระบบเอนไซม์และไรโบโซม
  • ไอออนของเหล็ก - ผลเสียต่อกระบวนการบด ความเข้มข้นที่มากกว่า 0,2 มก./ล. อาจทำให้ยีสต์เสื่อมได้
  • ไอออนแมงกานีส - รวมเป็นปัจจัยร่วมในเอนไซม์ยีสต์ ปริมาณไม่ควรเกิน 0,2 มก./ล.
  • แอมโมเนียมไอออน - อาจมีอยู่ในน้ำเสียเท่านั้น ยอมรับไม่ได้อย่างแน่นอน
  • ไอออนของทองแดง - ที่ความเข้มข้นมากกว่า 10 มก./ลิตร - เป็นพิษต่อยีสต์ อาจเป็นปัจจัยก่อกลายพันธุ์สำหรับยีสต์
  • ไอออนสังกะสี - ที่ความเข้มข้น 0,1 - 0,2 มก./ลิตร กระตุ้นการเพิ่มจำนวนยีสต์ ที่ความเข้มข้นสูงจะยับยั้งการทำงานของα-amylase
  • คลอไรด์ - ลดการเกาะตัวของยีสต์ ที่ความเข้มข้นมากกว่า 500 มก./ลิตร กระบวนการหมักจะช้าลง
  • ไฮโดรคาร์บอเนต - ที่ความเข้มข้นสูง จะทำให้ค่า pH เพิ่มขึ้น ส่งผลให้การทำงานของเอนไซม์อะไมโลไลติกและโปรตีโอไลติกลดลง ส่งผลให้ผลผลิตของสารสกัดลดลง และมีส่วนช่วยเพิ่มสีของสาโท ความเข้มข้นไม่ควรเกิน 20 มก./ล.
  • ไนเตรต - พบในน้ำทิ้งที่ความเข้มข้นมากกว่า 10 มก./ล. เมื่อมีแบคทีเรียในตระกูล Enterbacteriaceae จะเกิดไนไตรต์ไอออนที่เป็นพิษขึ้น
  • ซิลิเกต - ลดกิจกรรมการหมักที่ความเข้มข้นมากกว่า 10 มก./ล. ซิลิเกตส่วนใหญ่มาจากมอลต์ แต่บางครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูใบไม้ผลิ น้ำอาจเป็นสาเหตุที่ทำให้เบียร์เพิ่มขึ้น
  • ฟลูออไรด์ - สูงถึง 10 มก./ลิตร ไม่มีผลกระทบ

มีอิทธิพลต่อรสชาติของเบียร์

  • แคลเซียมไอออน - ลดการสกัดแทนนิน ซึ่งทำให้เบียร์มีรสขมรุนแรงและมีรสฝาด ลดการใช้สารรสขมจากฮ็อพ
  • แมกนีเซียมไอออน - ให้รสชาติขมแก่เบียร์ ซึ่งรู้สึกได้ที่ความเข้มข้นมากกว่า 15 มก./ลิตร
  • โซเดียมไอออน - ที่ความเข้มข้นมากกว่า 150 มก./ลิตร ทำให้เกิดรสเค็ม ที่ความเข้มข้น 75...150 มก./ลิตร ช่วยลดความสมบูรณ์ของรสชาติ
  • ซัลเฟต - ให้เบียร์ฝาดและความขมขื่นทำให้เกิดรสที่ค้างอยู่ในคอ ที่ความเข้มข้นมากกว่า 400 มก./ลิตร ทำให้เบียร์มี “รสชาติแห้ง” (สวัสดี Guiness Draft!) อาจนำหน้าการก่อตัวของรสชาติและกลิ่นกำมะถันที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของการติดเชื้อจุลินทรีย์และยีสต์
  • ซิลิเกต - ส่งผลต่อรสชาติทางอ้อม
  • ไนเตรต - ส่งผลเสียต่อกระบวนการหมักที่ความเข้มข้นมากกว่า 25 มก./ลิตร ความเป็นไปได้ในการก่อตัวของไนโตรซามีนที่เป็นพิษ
  • คลอไรด์ - ทำให้เบียร์มีรสชาติที่กลมกล่อมและหวานมากขึ้น (ใช่ ใช่ แต่ถ้าไม่มีโซเดียม) ด้วยความเข้มข้นของไอออนประมาณ 300 มก./ลิตร เบียร์จะช่วยเพิ่มรสชาติเบียร์ให้เต็มอิ่มและให้รสชาติและกลิ่นหอมของเมลอน
  • ไอออนของเหล็ก - เมื่อปริมาณในเบียร์มากกว่า 0,5 มก./ล. ไอออนจะเพิ่มสีของเบียร์และฟองสีน้ำตาลจะปรากฏขึ้น ทำให้เบียร์มีรสชาติโลหะ
  • ไอออนแมงกานีส - คล้ายกับผลของไอออนเหล็ก แต่มีฤทธิ์แรงกว่ามาก
  • ไอออนของทองแดง - ส่งผลเสียต่อความเสถียรของรสชาติ ทำให้รสชาติของกำมะถันของเบียร์อ่อนลง

ผลต่อความเสถียรของคอลลอยด์ (ความขุ่น)

  • แคลเซียมไอออน - ตกตะกอนออกซาเลต ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการขุ่นของออกซาเลตในเบียร์ พวกเขาเพิ่มการแข็งตัวของโปรตีนเมื่อต้มสาโทกับฮ็อพ ลดการสกัดซิลิกอนซึ่งมีผลดีต่อความคงตัวของคอลลอยด์ของเบียร์
  • ซิลิเกต - ลดความคงตัวของคอลลอยด์ในเบียร์เนื่องจากการก่อตัวของสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำด้วยแคลเซียมและแมกนีเซียมไอออน
  • ไอออนของเหล็ก - เร่งกระบวนการออกซิเดชั่นและทำให้เกิดความขุ่นของคอลลอยด์
  • ไอออนของทองแดง - ส่งผลเสียต่อความเสถียรของคอลลอยด์ของเบียร์ โดยทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเกิดออกซิเดชันของโพลีฟีนอล
  • คลอไรด์ - ปรับปรุงความเสถียรของคอลลอยด์

แล้วมันเป็นยังไงบ้าง? ในความเป็นจริง เบียร์หลากหลายสไตล์ได้ก่อตัวขึ้นในส่วนต่างๆ ของโลก ต้องขอบคุณน้ำที่แตกต่างกัน เหนือสิ่งอื่นใด ผู้ผลิตเบียร์ในพื้นที่หนึ่งกำลังผลิตเบียร์ที่ประสบความสำเร็จโดยมีรสชาติและกลิ่นหอมของมอลต์เข้มข้น ในขณะที่ผู้ผลิตเบียร์ในอีกพื้นที่หนึ่งกำลังผลิตเบียร์ชั้นยอดที่มีลักษณะของฮอปที่เห็นได้ชัดเจน ทั้งหมดนี้เป็นเพราะภูมิภาคต่างๆ มีน้ำที่แตกต่างกันซึ่งทำให้เบียร์ชนิดหนึ่งดีกว่าอีกชนิดหนึ่ง ตัวอย่างเช่นตอนนี้องค์ประกอบของน้ำสำหรับเบียร์ถือว่าเหมาะสมที่สุดในรูปแบบนี้:
เกี่ยวกับเบียร์ผ่านสายตาของนักเคมี ตอนที่ 1
อย่างไรก็ตามเป็นที่ชัดเจนว่ามีการเบี่ยงเบนอยู่เสมอ - และการเบี่ยงเบนเหล่านี้มักจะกำหนดว่า "Baltika 3" จากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กไม่ใช่ "Baltika 3" จาก Zaporozhye เลย

เป็นเหตุผลที่น้ำที่ใช้ในการผลิตเบียร์ต้องผ่านการเตรียมหลายขั้นตอน รวมถึงการวิเคราะห์ การกรอง และการปรับองค์ประกอบหากจำเป็น บ่อยครั้งที่โรงเบียร์ดำเนินการขั้นตอนการเตรียมน้ำ: น้ำที่ได้รับไม่ทางใดก็ทางหนึ่งผ่านการกำจัดคลอรีน, การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของแร่และการปรับความแข็งและความเป็นด่าง คุณไม่ต้องกังวลกับสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด แต่แล้ว - และหากคุณโชคดีที่มีองค์ประกอบเล็กน้อยของน้ำ - โรงเบียร์จะสามารถผลิตเบียร์ได้เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น ดังนั้นจึงมีการตรวจสอบและเตรียมน้ำอยู่เสมอ

เทคโนโลยีสมัยใหม่ที่มีเงินทุนเพียงพอทำให้สามารถรับน้ำที่มีคุณสมบัติที่ต้องการได้เกือบทุกชนิด ฐานอาจเป็นน้ำประปาในเมืองหรือน้ำที่สกัดโดยตรงจากแหล่งบาดาล นอกจากนี้ยังมีกรณีที่แปลกใหม่ เช่น โรงเบียร์ของสวีเดนแห่งหนึ่ง เช่น เบียร์ที่กลั่นจากน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด และช่างฝีมือชาวชิลีผลิตเบียร์โดยใช้น้ำที่รวบรวมจากหมอกในทะเลทราย แต่เป็นที่ชัดเจนว่าในการผลิตจำนวนมาก กระบวนการบำบัดน้ำที่มีราคาแพงส่งผลต่อต้นทุนขั้นสุดท้าย และบางทีนั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไม Pilsner Urquell ที่กล่าวถึงไปแล้วจึงไม่ผลิตที่อื่นยกเว้นที่บ้านในสาธารณรัฐเช็ก

ฉันคิดว่าเพียงพอแล้วสำหรับส่วนแรก หากเรื่องราวของฉันน่าสนใจ ในตอนต่อไปเราจะพูดถึงส่วนผสมบังคับอีกสองอย่างของเบียร์ และบางทีอาจเป็นทางเลือกหนึ่ง เราจะพูดถึงว่าทำไมเบียร์ถึงมีกลิ่นที่แตกต่างกัน ไม่ว่าจะมี "สว่าง" และ "มืด" หรือไม่ และ ยังสัมผัสตัวอักษรแปลก ๆ OG, FG, IBU, ABV, EBC อาจจะมีอย่างอื่นหรืออาจจะไม่เกิดขึ้นก็ได้แต่จะปรากฏในภาค XNUMX ซึ่งผมวางแผนจะเจาะลึกเทคโนโลยีคร่าวๆ แล้วค่อยมาจัดการกับความเชื่อผิด ๆ และความเข้าใจผิดเกี่ยวกับเบียร์ รวมไปถึงว่า “ เจือจาง" และ "เสริมกำลัง" เราจะพูดถึงว่าคุณสามารถดื่มเบียร์ที่หมดอายุได้หรือไม่

หรืออาจจะมีส่วนที่สี่... ทางเลือกเป็นของคุณ %username%!

ที่มา: www.habr.com

เพิ่มความคิดเห็น