Bacteriologische oorlogsvoering

BACTERIOLOGISCHE OORLOGVOERING

Een introductie in de microbiologie van het bierbederf
Het slechte nieuws: microben, levende dingetjes die zo klein zijn dat je een microscoop nodig hebt om ze te kunnen zien, zijn overal. De wereld zit vol met bacteriën, gisten en schimmels. En het goede nieuws: dat is maar goed ook. Het levende deel van onze wereld is bekend als de biosfeer en is een kringloop van energie en stoffen die zichzelf in stand houdt in verschillende levensvormen.
Allereerst zijn er de producenten. Deze vormen van leven (meestal planten) verzamelen energie van de zon, koolstofdioxide uit de atmosfeer en water waar ze het maar kunnen vinden. In een proces, dat fotosynthese heet, gebruiken ze deze koolstof, waterstof en zuurstof om organische moleculen te bouwen. Het zijn deze organische moleculen en hun opgeslagen energie die zorgen voor het voedsel voor alle andere vormen van leven op onze planeet; vandaar de naam producenten.
De volgende in de voedingsketen zijn de consumenten, de dieren waarvan er twee soorten zijn. Allereerst de herbivoren die de planten eten, de plantensuikers en zetmeel verteren waardoor energie vrijkomt om zichzelf in leven te houden en de nodige grondstoffen (koolstof, waterstof en zuurstof) om hun eigen organische moleculen te maken.
Ten tweede zijn er de carnivoren (consumenten) die de herbivoren opeten, opnieuw energie en grondstoffen verzamelen en omzetten. Dit proces van het opeten van andere organismen voor energie en grondstoffen kan natuurlijk niet onbeperkt doorgaan. Op elk niveau van leven vermindert de energie omdat die gebruikt wordt voor beweging, warmte, geluid, e.d. Uiteindelijk stort het hele systeem in en de onvermijdelijke dood is het eind van alles. Maar het is toch niet het einde. Het dode lichaam heeft niet meer genoeg energie om te blijven leven, maar er zijn nog een hoop goede stoffen over: organische moleculen met kleine beetjes energie. Hierbij komt de derde vorm van leven aan bod, de bedervers. Deze microben (bacteriën, gisten en schimmels) breken alle vormen van leven af en zetten het om in kooldioxide en water, de stoffen waarmee we begonnen zijn. Dit maakt de levenscyclus weer rond. Het vervelende is echter dat deze microben niet wachten tot iets dood is. Mensen zijn bang van bacteriën omdat een klein percentage van deze microben erg gretig is, levende organismen aanvallen en bederf veroorzaken. Een tweede probleem is dat microben zich erg lang ergens kunnen bevinden, zonder dat je er iets van merkt, en opeens tot enorme aantallen kunnen uitgroeien als er voedsel beschikbaar komt. Na deze orgie wachten ze onzichtbaar tot in de omgeving weer een nieuw maaltje voorbijkomt. Al wat ze nodig hebben is warmte, water en voedsel.

Microben en bier
Je bier is gemaakt van graan, het zetmeel is omgezet in suikers door het maischproces en de suikers in alcohol tijdens het gisten, zodat een biologisch stabiel product is ontstaan dat langer bewaard kan blijven en gemakkelijker (en met meer plezier!) genuttigd kan worden. Een belangrijke stap in het brouwproces is dat de brouwgist de suikers omzet voordat een of andere microbe de kans krijgt. Pas op, want elke brouwerij zit vol met microben die liggen te wachten tot ze een kans krijgen een kleine orgie te houden in een beetje kwetsbare wort. Een aantal processen in de brouwerij is er op gericht om dit te voorkomen, zoals wort koken en veel gist toevoegen. Al deze handelingen bevorderen de gewenste vergisting en voorkomen ongewenste gisting. Een van de redenen dat bier zo lang bestaat komt omdat het bijna onmogelijk is om bier te maken dat organismen bevat waarvan je behoorlijk ziek kunt worden of zelfs dood gaan. Het koken van het wort en de alcohol gemaakt door de gist doden deze organismen, zelfs in de smerigste brouwerij. Dus waar je ook bent: het is veiliger om bier te drinken dan water. Als de omstandigheden niet optimaal zijn kunnen andere microben toch groeien in bier. Als ze dat doen dan zal het bederven door ongewenste smaken en geuren, troebelingen en mogelijk zelfs slijm, maar nooit door giftige stoffen.

Als amateurbrouwer hoef je niet alle details te weten van brouwerij-microbiologie, maar wel de beginselen van wat bedervende organismen zijn en hoe ze in het brouwproces terechtkomen. Je kunt dan beter voorkomen dat ze binnendringen in je brouwproces. In tabel 1 zie je een overzicht van fouten in bier en hun mogelijke oorzaken en hoe je het kunt voorkomen. Door te ruiken en te proeven kun je bepalen wat de boosdoener is en aan dat deel van het brouwproces extra aandacht besteden. In de meeste gevallen is de oplossing hetzelfde: zorg voor het toevoegen van een grote hoeveelheid brouwgist met veel actieve gistcellen en zo weinig mogelijk andere microben door schoon, hygiënisch en snel te werken. In overeenstemming met de titel van dit artikel ga ik je nu wat informatie geven over de vijand, zodat je bijna al je oorlogen kunt winnen. We weten dat grote hoeveelheden actieve, gezonde gist het wort snel zal omzetten in alcohol en zuren. Dit voorkomt dat ongewenste organismen voedsel krijgen en kunnen groeien. Bovendien zijn deze organismen bijna allemaal gevoelig voor alcohol en zuren. Om te zorgen dat de gist deze strijd wint moet je hem wel helpen, waar dat kan. Als het hele proces, van ingrediënten tot apparatuur, steriel zou zijn dan was, in theorie, één gistcel in het steriele wort voldoende om een prima bier te maken. Zoiets is echter alleen mogelijk in het laboratorium, maar niet thuis of op grote schaal in een brouwerij. Als we de vijand kennen dan moeten we het voordeel geven aan onze gist. Dit doen we door wat we hygiëne noemen; dit betekent dat alles wat met het bier in aanraking komt schoon moet zijn en bewerkt met chemicaliën om de meeste microben te onderdrukken of te doden. Om succesvol te brouwen moet het aantal microben in de ingrediënten en apparatuur tot een aanvaardbaar niveau worden teruggebracht. Wat een aanvaardbaar niveau is zie je aan het resultaat van je bier. Als het er goed uitziet, goed ruikt en smaakt dan heb je het goed gedaan. De belangrijkste stappen in deze strategie zijn:

1. Begin niet met teveel microben aan het proces
Schone onbedorven ingrediënten, schoon water, schone apparatuur en een schone brouw-omgeving verminderen allemaal de hoeveelheid microben die in de gaten gehouden moeten worden. Graan is een natuurproduct en is bedekt met allerlei gisten, bacteriën en schimmels. Als je mout schroot vlakbij de plaats waar de vergisting plaatsvindt, loop je de kans dat je gist besmet raakt. Hetzelfde geldt voor stof en vuil in de ruimte. Alles wat niet schoon is bevat microben en als het vuil organisch materiaal bevat is dat een prima voedingsbodem. Daarom moet alle gereedschap schoon zijn: gistvaten, slangen, watersloten, lepels, pompen, hydrometers en trechters. Alles wat met het wort in contact komt moet schoon zijn zodat je het leger van de vijandige troepen niet versterkt. Een klein vlekje vuil kan al miljoenen microben bevatten die je bier kunnen bederven, dus bijna schoon is niet goed genoeg. Ook krassen, splinters en poreuze oppervlakken in brouwgereedschap zijn allemaal potentiele broednesten. Alles moet worden schoongemaakt zodra het is gebruikt. Denk eens aan het leger van microben dat groeit op de bodem van je gistvat dat niet goed is schoongemaakt. Als je iets niet meteen goed schoonmaakt moet je vechten tegen een groter leger microben dan wanneer je het meteen had gedaan.

2. Verminder het aantal microben tijdens het brouwproces
Zelfs op schoon, afgespoeld gereedschap, wat niet poreus is en zonder krassen, zitten microben. Alles wat met het brouwproces in contact komt mag slechts zoveel microben bevatten dat het geen invloed heeft op het product. Het wort wordt tijdens het koken gesteriliseerd, dus voor dit tijdstip hoeft het schoonmaken niet grondig te gebeuren. Het maischen moet natuurlijk wel schoon gebeuren. Als je brouwgereedschap niet goed schoon wordt gemaakt na het maischen dan zullen er microben groeien in het achtergebleven residu. Deze zullen de volgende keer gaan groeien en beginnen met vergisten tijdens het maischen. Nu zul je zeggen: dan gaat alleen het rendement wat achteruit en die microben gaan wel dood tijdens het koken, maar dat klopt niet helemaal. Er kunnen ook smaken en geuren ontstaan tijdens deze vergisting. Zuren ontstaan tijdens het maischen, in het bijzonder bij langdurig maischen of bij het gebruik van tarwe (dit bevat grote aantallen lactobacilli), kunnen duidelijk merkbaar zijn in het eindproduct.

3. Als het wort steriel is laat er dan zo weinig mogelijk microben bij komen
Dit is heel belangrijk. Het wort is een perfecte voedingsbodem voor microben en zoals je weet zitten ze overal. Gesloten wortkoelers, gesloten gistvaten en gesloten transport zijn het beste om te voorkomen dat ze in het gekoelde wort terechtkomen en hun eigen vergistingsfeestje gaan beginnen. Het wort buiten koelen in een open vat en het dan door een trechter te gieten is verre van ideaal. Als thuisbrouwer kun je het beste investeren in een gesloten wortkoeler en in een wortpomp met slangen. Zuigen aan een hevelslang verhoogt het risico op infectie, zelfs al heb je je mond gedesinfecteerd met wodka. Wat je ook gebruikt: van alles wat met het gekoelde wort in aanraking komt moeten de microben verwijderd zijn, dus gedesinfecteerd zijn. Dit gebeurt door een chemische behandeling met een van de vele desinfectiemiddelen die in de handel verkrijgbaar zijn (zoals sterinet, chempro en sulfiet). Zij hebben allemaal hun voor- en nadelen, maar ze doen het allemaal goed als de instructies worden opgevolgd met betrekking tot concentratie en contacttijd. Denk er wel aan dat deze middelen alleen werken als het materiaal grondig schoongemaakt is, zonder verborgen broedplaatsen waar miljoenen microben zitten te wachten, beschermd door een laag vuil. Als het wort steriel is gebleven tijdens het koelen en op een hygiënische manier is overgebracht naar een gedesinfecteerd gistvat, dan ben je een heel eind op weg naar de overwinning van je brouwgist in de oorlog met de microben.
Er is nog een manier om bedervende organismen binnen te halen. Dit is tijdens het toevoegen van de gist aan het wort. Het is belangrijk om gist te gebruiken die vrij is van microbiologische vervuiling. Vroeger was dat niet eenvoudig, maar tegenwoordig zijn er volop leveranciers van schone, gezonde en pure gist voor kleine brouwers. Gist toevoegen waar bedervende organismen inzitten zal leiden tot bier waarvan de smaak in de buurt komt van geuze.

4. Zorg voor goede vergistingsomstandigheden
Een ding waar je goed op moet letten is de Agevarenzone@. Deze begint als het wort is teruggekoeld tot onder de 38 C en eindigt als de vergisting aan de gang is zoals je kunt zien aan het actieve bubbelen van het waterslot. Het is belangrijk deze periode in de gaten te houden, omdat, hoe voorzichtig je ook bent, andere microben zullen proberen een weg te vinden naar je vergisting. Hoe korter de gevarenzone duurt, hoe minder kans je hebt op bedorven bier. Zorg dat je je bier snel op de gisttemperatuur brengt, zodat het maar kort in de gevarenzone zit. Natuurlijk is de volgende stap snel koelen. Zorg dat je koelsysteem je bier snel op de temperatuur brengt om de gist te kunnen toevoegen, zodat je slechts kort in de gevarenzone zit. Daarna voeg je een grote hoeveelheid gezonde gist toe. Deze zal snel het wort bezetten en de kleinere aantallen bedervers buiten gevecht stellen door hun voedsel (suikers) weg te nemen en door het produceren van onderdrukkers (alcohol en zuur). Toch zijn er sommige microben die in je zure, alcoholhoudende bier kunnen groeien, dus blijft het noodzakelijk om alles in het verdere proces te desinfecteren. Bijvoorbeeld het herhaaldelijk nemen van een monster uit je gistvat (of het monster teruggieten) is erg riskant, evenals het jonge gistende bier overhevelen naar het lagervat. Het rijpen, filteren en bottelen zijn momenten dat je bier besmet kan raken, dus ook hier moeten de regels worden toegepast met betrekking tot schoonmaken, desinfecteren en minimale blootstelling aan de lucht. Hierbij is ook een tweede mogelijkheid tot het reduceren van besmetting van toepassing, namelijk het terugbrengen van de temperatuur. De meeste microben groeien langzaam of helemaal niet in de kou. Door het koud bewaren van bier tijdens de rijping, bottelen en opslag kan het effect van schadelijke invloed van bedervende microben een paar maanden onderdrukken.

Conclusie
Let goed op maar maak je niet teveel zorgen. Maak alles goed schoon in alle fasen van het brouwproces en ben erg voorzichtig met afgekoelde wort die nog niet vergist is. Kies de juiste gist en de wereld vol microben kan doordraaien, zonder dat je bier aangetast wordt.

Paul Farnsworth, Ph.D.
Bron: Zymurgy ril 2001, vertaald en bewerkt door Frits Haen