Terug naar overzicht

Artikelen over Maischen

Terug naar overzicht

Bierschuim deel I: practisch verhaal

oktober 2021
Door: Fons Michielsen

Bierschuim deel 1

De praktische benadering
Er zijn twee soorten onderwerpen op gebied van bierbereiding: de ene soort is leuk om te weten maar niet echt noodzakelijk. Zo is het leuk om iets te weten over oxidatie van bier, of Italiaans Pils, of fruitbieren. Je leest het een keer en als je het vergeet is het niet erg. En er zijn onderwerpen die iedere bierbrouwer toch wel erg belangrijk vindt en die bij iedere keer brouwen wel goed moeten gaan. Één daarvan is bierschuim. Want, in tegenstelling tot de Britten, die – naar men zegt – bij voorkeur proberen om schuim op hun ales te voorkómen, zien wij toch graag een mooie en stabiele schuimkraag op onze bieren. En als dat niet lukt dan is het: gatver!
 
Zo zat ik de afgelopen clubavond te kletsen met een paar van onze leden en eentje zei: “ik snap het niet. Ik heb een mooi bier gemaakt maar het schuim is zómaar weg”. De frustratie spatte hem uit de ogen. En er is vast en zeker vaker geschreven over bierschuim, maar bij mijn weten niet recentelijk, dus ik heb maar eens een artikeltje opgezocht. Het zijn er twee geworden. De eerste is een praktisch verhaal over hoe je goed schuim kunt krijgen, de tweede is wat theorie over schuimvorming.

202110_bierschuim_1
Misschien is het overbodig, maar toch even wat uitleggen over wat schuim nou is. In bier zit koolzuur en dat is opgelost. Als je een flesje opent gaat de druk van het bier af. Een deel van het koolzuur is niet meer oplosbaar en dat vormt kleine gasbelletjes. Terwijl ze opstijgen nemen ze wat meer koolzuur op en worden ze groter. Maar tijdens dat opstijgen blijven er ook moleculen aan het oppervlak plakken. Dat zijn grote moleculen (meestal eiwit + suiker) die met hun ene deel graag in het gas uitsteken en met hun andere deel graag in het water. Zie afbeelding 1. Als zo’n gasbel aan het oppervlak komt zit er een best wel stevig vliesje omheen, waardoor het gas niet kan ontsnappen aan het bier/de vloeistof. De gasbel blijft bovenin hangen.

Afijn, duizenden gasbellen gaan zo omhoog en vormen een schuim. Tussen die gasbellen zit de vloeistof, zeg maar het bier. Door allerlei omstandigheden kan dat bier in het schuim naar beneden zakken. We zeggen dat het schuim draineert. Als dat gebeurt komen de gasbellen uiteindelijk stijf tegen elkaar te liggen (zie afbeelding 2) en ten slotte kunnen de vliesjes gaan knappen. De gasbellen worden groter en ten slotte zo groot dat ze tóch ontsnappen uit het bier: het schuim verdwijnt.
 

202110_bierschuim_2

Wat zit er in bierschuim?

De vraag is natuurlijk: is er een gouden tip waarmee je zeker bent van goed schuim? Zoals je zult begrijpen is er heel wat onderzoek gedaan naar bierschuim. Zo ontdekten onderzoekers dat het vliesje, dat om de gasbellen heen zit, bestaat uit suikers en eiwitmoleculen, die vaak aan elkaar vast zitten. Het grootste eiwit dat ze vonden noemde ze “eiwit Z” (sorry voor de onmogelijke naam). Ze vonden naast dat grote eiwit ook kleinere eiwitten. Het belangrijkste van die kleinere eiwitten noemden ze LPT1 (Lipid Transport Protein 1) en een andere belangrijke is hordeïne. Ze ontdekten dat de kleine eiwitten (LPT1 en hordeïne) nuttig zijn om het schuim te vormen en dat de functie van het grote eiwit (eiwit Z) is om het schuim stabiel te houden.

 

Gevonden?
De onderzoekers probeerden schuim te maken met LPT1 dat ze uit bierschuim haalden. Dat ging best wel goed, maar het ging beter als ze er ook andere kleine eiwitten uit schuim in deden. Ze probeerden ook schuim te maken met LPT1 dat ze uit de mout haalden in plaats van uit bierschuim. Dat lukte helemaal niet. Tijdens het koken blijkt het LPT1 uit de mout kapot te gaan (het molecuul wordt tijdens koken gedenatureerd en ontvouwt zich/strekt zich) en dat is gunstig voor de schuimvorming.
 
Je zou dus kunnen denken: nou, als het niet wil, dan koop ik toch wat LPT1 en eiwit Z en dat doe ik bij mijn bier. Dat klopt, dat werkt ook wel, maar dat is helaas niet weggelegd voor ons, amateurbrouwers. Dus moeten we kijken wat we dan wél kunnen doen.
 
Tarwemout
Soms hoor je het advies om 5 % tarwemout toe te voegen aan je mout. Die gedachte is ook wel logisch omdat tarwebieren altijd mooi schuim hebben. En tarwe heeft meer eiwit (LPT1 en zo) dan gerst. Alleen, de schrijver van dit artikel, Chris Colby, zegt dat hij denkt dat het niet echt werkt. Want er zijn ook bieren die laag in het eiwit zitten en die tóch een goede en stabiele schuimkraag hebben. Hij noemt een aantal voorbeelden die voor hem overtuigend zijn. Maar eerlijk gezegd ken ik toch wel een aantal brouwers die er bij zwéren. Dus, bedenk zelf maar wat je vindt.
 
De dader
Volgens Chris is er maar één echte oorzaak voor slecht schuim en dat is een slechte vergisting.  Daarover zijn twee opmerkingen te maken.
Ten eerste: er zijn stoffen die schuim vormen en er zijn stoffen die schuim kapot maken zoals hogere alcoholen. Die laatste worden ook wel fuzel-olie genoemd of foezels. Het zijn de stoffen die, bij bierbeoordeling, “alcoholwarmend” zijn, de stoffen die de kater veroorzaken. Die foezels ontstaan door te hoge temperaturen bij de vergisting of door te weinig (of te weinig actieve) gist die wordt toegevoegd aan het wort. Volgens Chris zijn er in bier meestal genoeg schuim-bevorderende of schuimvormende stoffen, maar hun werking wordt teniet gedaan door bijproducten van de vergisting. Het blijkt dat Belgische en Duitse gist-soorten minder foezels produceren, ook bij hogere temperaturen, dan andere gistsoorten.
Ten tweede blijkt dat gist, die het moeilijk heeft tijdens de vergisting, méér eiwit-splitsende enzymen (proteasen) maakt en die enzymen maken de eiwitten, nodig voor het schuim, kapot. Dat kan door te weinig gist, te weinig zuurstof (beluchting voor de vergisting!!), te hoog begin s.g..
Dus: type gist en omstandigheden van de vergisting zijn belangrijk voor goed bierschuim.
 
Er is een testje voor . . .
Het is dus interessant om te weten wáár het nou aan ligt dat je geen schuim hebt: heb je niet genoeg schuimvormers in je bier of wordt er op zich wel goed schuim gevormd maar wordt het schuim kapot gemaakt?
Als je een biertje in een glas hebt en dat schuimt niet, neem dan een ander glas, smal en hoog. Schud het bier goed en schenk het over in dat glas. Als er geen schuim ontstaat, dan heb je niet genoeg schuimvormers. Dan zou je dus mout moeten hebben met méér eiwit (tarwe?!) of je zou wat heftiger moeten koken als het koken wat slapjes is gegaan.
Als er wel schuim ontstaat, maar het schuim is zó weer weg, dan heb je wel genoeg eiwit maar dan heb je dus stoffen in je bier die het schuim kapot maken. De oplossing zou kunnen zijn om een giststarter te maken (waardoor je méér gistcellen krijgt) en/of het wort goed te beluchten en/of de (niet te hoge) temperatuur van je vergisting goed onder controle te houden.

Voor dit testje is het wel nodig dat er genoeg koolzuur in je bier zit. Als er niet genoeg koolzuur in zit kun je het testje toch wel uitvoeren op een andere manier: blaas er met een bruis-steentje wat lucht in.

202110_bierschuim_3
Andere mogelijke oorzaken
De kwaliteit van bierschuim is afhankelijk van veel factoren. Een vies glas maakt je schuim kapot. Als er bijvoorbeeld vet aan je glas zit komt dat op het oppervlak van je bier waar het schuim zou komen. Het vet gaat in het vliesje van de gasbel zitten en daardoor wordt dat vliesje zwak: gasbellen vloeien samen en ontsnappen (zie afbeelding 3).
 
Véél koolzuur is gunstig. Als je veel koolzuur in je bier hebt gaan er veel gasbellen omhoog. Die verzamelen stoffen voor vliesjes en dan ontstaat er veel schuim. Hoe kleiner de gasbellen, hoe meer schuim.
 
Met stikstof krijg je kleinere gasbellen dan met koolzuur en dat is gunstig voor stevig schuim. Bovendien kan stikstof niet zo goed uit de gasbel ontsnappen (het lost niet zo gemakkelijk op in water) en daarom is schuim, dat gedeeltelijk met stikstof wordt gemaakt, veel stabieler (dat zie je bijvoorbeeld bij Guinness uit de tap of uit zo’n blikje) dan schuim van alleen koolzuur.
Sommige bierglazen op voet hebben precies in het midden wat opgeruwd glas. Daar ontstaan gemakkelijk (kleine) gasbellen die in een mooi stroompje omhoog gaan en zo voortdurend schuim vormen.

Dat was wel zo’n beetje wat er aan praktische tips te vinden was over bierschuim.
 
Bron: Chris Colby in Brew Your Own
Vertaald en bewerkt door Fons Michielsen

 

Terug naar overzicht

Brouwen met Haver

oktober 2021
Door: Huub Soemers

BROUWEN MET HAVER

Haver heeft al een lange traditie als een speciaal ingrediënt in bier, hoewel weinig brouwerijen daar veel ophef over maken buiten de Havermout Stouts van de laatste paar jaar. Maar de populariteit van Haver in de ambachtelijke brouwwereld, die begon met Stouts en vervolgens explodeerde met Hazy IPA's, heeft van Haver een hoofdbestanddeel gemaakt in de graan voorraadbakken van veel thuisbrouwers. Haver heeft bepaalde eigenschappen waardoor het zich onderscheidt van de meer "traditionele" brouwgranen, zoals Tarwe en Gerst.

De basis van het brouwen met Haver
We kunnen de Haverdie we gebruiken bij het brouwen onderverdelen in twee verschillende klassen: gemoute en ongemoute Haver. Beginnend met de ruwe graankorrel, zal de meeste Haver die we bij het brouwen gebruiken op de een of andere manier bewerkt zijn, of ze nu gemout is of niet. De meeste ongemoute Haver is bewerkt om de beschermende schil of kaflaag te verwijderen (getorificeerde haverlokken zijn hierop de enige uitzondering). De van de schil ontdane Haver wordt nu Havergrutten genoemd en we noemen de korrel zelf officieel naakt. Havermout is er zowel met als zonder kaf. Bij de meeste producten wordt aangegeven dat het om “naakte Haver” gaat als het kaf is verwijderd. Bij het brouwen kunnen rijsthulzen gewenst zijn als er veel “naakte granen” in je beslag worden gebruikt, vooral als de “naakte Haver” meer dan 10% van het beslag uitmaakt.

Ongemoute Haver
Ongemoute Haver kan in allerlei vormen worden gekocht bij de lokale supermarkt of reformzaak. In thuisbrouwwinkels zien we meestal Havervlokken als de ongemoute optie. Al deze vormen kunnen bij het brouwen worden gebruikt, maar thuisbrouwers moeten wel begrijpen dat ze samen met basis (pils)mout moeten worden gebruikt om er suiker uit te krijgen. Het zetmeel dat ongemoute Haver bevat, blijft onbruikbaar voor de gist tenzij enzymen het kunnen gaan afbreken. Havergries zijn in kleinere klompjes gehakte Haverkorrels. Als je deze Havergries gebruikt, wil je ze waarschijnlijk door een graanmolen halen om ze meer te pletten en meer zetmeel bloot te stellen aan de enzymen tijdens het maischen. De andere drie gebruikelijke vormen van ongemoute Haver worden allemaal geplet door walsen: Alle Haversoorten hebben voor brouwers ongeveer hetzelfde effect. De een zal wat meer geplet zijn dan de andere, maar het kan geen kwaad om ze allemaal nog eens door een graanmolen te halen. Sterker nog, het vergroten van het oppervlak van de haver kan een positieve invloed hebben op de efficiëntie van het maischen en het uiteindelijke rendement. Studies hebben aangetoond dat het zetmeel van Haver iets moeilijker te bereiken is dan dat van meer gangbare brouwgranen als Gerst en Tarwe. Het grotere oppervlak dat ontstaat bij het schroten kan hierbij dus helpen. Tenslotte, terwijl ongemoute haver te koop is bij de kruidenier, is er nog een goede reden waarom je ervoor zou kunnen kiezen om Havervlokken te kopen bij je favoriete thuisbrouwwinkel. Gebleken is dat Haver met een hoog vetgehalte bij verwerking zeer gevoelig is voor ranzige eigenschappen en bittere smaken in je bier. Havervlokken die je bij mouters koopt, zijn speciaal geselecteerd om dit probleem tot een minimum te beperken.

Ongemoute Haver
Ongemoute Haver kan in allerlei vormen worden gekocht bij de lokale supermarkt of reformzaak. In thuisbrouwwinkels zien we meestal Havervlokken als de ongemoute optie. Al deze vormen kunnen bij het brouwen worden gebruikt, maar thuisbrouwers moeten wel begrijpen dat ze samen met basis (pils)mout moeten worden gebruikt om er suiker uit te krijgen. Het zetmeel dat ongemoute Haver bevat, blijft onbruikbaar voor de gist tenzij enzymen het kunnen gaan afbreken. Havergries zijn in kleinere klompjes gehakte Haverkorrels. Als je deze
Havergries gebruikt, wil je ze waarschijnlijk door een graanmolen halen om ze meer te pletten en meer zetmeel bloot te stellen aan de enzymen tijdens het maischen. De andere drie gebruikelijke vormen van ongemoute Haver worden allemaal geplet door walsen: alle Haversoorten hebben voor brouwers ongeveer hetzelfde effect. De een zal wat meer geplet zijn dan de andere, maar het kan geen kwaad om ze allemaal nog eens door een graanmolen te halen. Sterker nog, het vergroten van het oppervlak van de haver kan een positieve invloed hebben op de efficiëntie van het maischen en het uiteindelijke rendement. Studies hebben aangetoond dat het zetmeel van Haver iets moeilijker te bereiken is dan dat van meer gangbare brouwgranen als Gerst en Tarwe. Het grotere oppervlak dat ontstaat bij het schroten kan hierbij dus helpen. Tenslotte, terwijl ongemoute haver te koop is bij de kruidenier, is er nog een goede reden waarom je ervoor zou kunnen kiezen om Havervlokken te kopen bij je favoriete thuisbrouwwinkel. Gebleken is dat Haver met een hoog vetgehalte bij verwerking zeer gevoelig is voor ranzige eigenschappen en bittere smaken in je bier. Havervlokken die je bij mouters koopt, zijn speciaal geselecteerd om dit probleem tot een minimum te beperken.

Gemoute Haver
Gemoute Haver betekent dat het graan een moutproces heeft ondergaan, waardoor het mogelijk enzymatisch actief is, wat betekent dat het zetmeel kan worden omgezet in suikers. Maar alleen omdat ze gemout zijn, betekent niet dat ze enzymatisch actief zijn. Gewone Havermout bevat wel degelijk de enzymen die nodig zijn om het in het graan opgeslagen zetmeel af te breken tijdens een normale maischperiode van 60 minuten. Havermout bevat ook nog steeds zijn kaf,, wat brouwers helpt bij het spoelen van de bostel. Een andere populaire mout die  vandaag de dag wordt gebruikt, is Kristalhavermout, zoals Golden Naked Oats (GNO) mout van mouterij Simpsons. Kristalhavermout kan al dan niet kaf bevatten en hoeft niet perse te worden meegemaischt. De suikers in kristalmout zijn al gevormd en klaar voor de gist om te worden omgezet in alcohol en koolzuur. Deze beide vormen van gemoute Haver moeten worden geschroot met een strakkere instelling van de schrootmolen, dan standaard Tarwe- en Gerstemout, dit vanwege de dunnere omvang van graankorrel.

Bijdragen van haver
Afhankelijk van de producten die je gebruikt, kan Haver een hele reeks verschillende smaken en body verhogende componenten aan een bier toevoegen. Haver is in het algemeen rijker aan bèta-glucanen, eiwitten en vetzuren in vergelijking met Gerst. Het is bekend dat de beta-glucanen samen met andere bestanddelen de body van bier helpen opbouwen, maar bij het maischen kunnen ze bij de brouwer hoofdpijn veroorzaken in de vorm van verstoppingsproblemen en trage afvloeiing uit de maischketel. Er zijn verschillende trucs om deze problemen te vermijden, maar het toevoegen van wat rijsthulzen aan je beslag is de gemakkelijkste oplossing. Gebruik maximaal 5% rijsthulzen van je totale storting! In het algemeen kunnen bij gebruik van Haver allerlei dingen de smaak van het uiteindelijke bier beïnvloeden. Ongemoute Haver is het meest neutraal qua smaak en staat meer bekend als een body verhogende component en als potentiële bijdrager van een aantal troebel-verbindingen voor stijlen als witbieren en hazy IPA's. Havermout staat er meer om bekend dat het een fluweelzachte, romige textuur aan bieren geeft. Dit kan helpen om de wrangheid en scherpte van bieren zoals Porters en Stouts te maskeren. Kristalhavermout geeft een licht nootachtig karakter aan het bier, draagt bij tot een romiger body en een zacht mondgevoel. Een andere populaire techniek met Havervlokken is ze te roosteren tot ze bruin zijn en ruiken naar havermoutkoekjes. Deze zelfde eigenschap kan ook zijn weg vinden in bieren zoals zware bruine bieren, Porters en Stouts.

Geschreven door Dave Green; Vertaald en bewerkt door Huub Soemers.
BYO, uitgave: December 2020.

Terug naar overzicht

Inmaischtemperatuur

september 2012
Door: Jacques Bertens

Inmaischtemperatuur
 

Dat temperatuurbeheersing een belangrijk punt is bij het brouwen van bier is niks nieuws. De afgelopen jaren heb ik geprobeerd jullie ervan te overtuigen dat niet alleen tijdens het maischen maar vooral ook tijdens de vergisting veel aandacht hiervoor dient te zijn. Nog te vaak leggen we als hobbybrouwers onze aandacht op het maken van het sapje uit het mout en te weinig op het verteren van dat sapje door de gist. Zonder een goede vergisting geen goed bier! Ik kan het niet vaak genoeg herhalen. Zorg voor voldoende actieve gist en vertroetel die miljarden cellen/medewerkers aan je bier door de temperatuur zo constant mogelijk te houden. Met een koelkast en een STC-1000 of Tcontrol zoals Herman Verbeek ons heeft laten zien kun je de temperatuur van je gistend bier prima regelen. Het omhoog schieten van de temperatuur is er dan niet meer bij en je kunt zelfs in de zomer prima biertjes brouwen zonder overdreven fruitige smaakjes.
 
Brouwen begint met het samenstellen van je recept, het inkopen van je ingrediënten, het schroten en het immaischen. Het inmaischen is de stap waarmee het allemaal echt begint. Eenmaal je mout gestort is er geen weg meer terug. En zoals met zoveel andere zaken geldt een goed begin is het halve werk. Maar wat is een goed begin? Bij welke temperatuur kunnen we het beste starten?
 
In de loop der jaren dat ik brouw zijn de inzichten op dit punt behoorlijk veranderd. Begin tachtiger jaren van de vorige eeuw (de tijd waarin onze club is opgericht) was het heel gebruikelijk om bij 37 °C te beginnen. Tegenwoordig doen we dat niet meer omdat de huidige moutkwaliteit dit niet meer noodzakelijk maakt. Het mout is ver genoeg afgebroken in de mouterij waardoor een afbraak bij temperaturen onder de 60 °C niet noodzakelijk is.
 
Maar er is meer. Door de beperking van de afbraak van eiwitten door in te maischen bij temperaturen boven 55 °C krijg je meer langere eiwitten in je bier. Een betere schuimhoudbaarheid van je bier is het gevolg. Het inmaischen bij temperaturen boven de 60 °C heeft nog een ander voordeel: de zogenaamde LOX-enzymen worden bij die temperaturen geïnactiveerd. Je hebt hierdoor veel minder kans op het ontstaan van oxidatiesmaakjes tijdens het verouderen van het bier.
Er zijn schrijvers die beweren dat als je inmaischt bij 55 tot 57 °C en die temperatuur niet langer dan 10 minuten aanhoudt, je een betere schuimhoudbaarheid krijgt dan inmaischen bij 60 °C of hoger. Dit zou komen doordat je meer langere eiwitten vrijmaakt uit het mout. Eerlijk gezegd kan ik deze bevinding niet bevestigen. Ik heb het een paar keer uitgeprobeerd maar geen noemenswaardige verbetering gemerkt ten opzichte van inmaischen bij 63 °C en heter.
 
Een tijdje terug werd er op het forum Hobbybrouwen.nl een discussie gevoerd over het inmaischen bij temperaturen boven de 55 °C. Tot mijn verbazing bleek dat sommige hobbybrouwers last hadden van het klonteren van het beslag indien zij boven de 55 °C inmaischen. Een probleem dat ik niet ken. Uit de discussie die gevoerd is maak ik op dat je eerder last hebt van het klonteren van het schrootsel bij:

  • een in verhouding smalle brouwketel;
  • een groter aandeel tarwemout;
  • een fijne instelling van je schrootmolen (meer fijne deeltjes)

Zelf heb ik dus geen last van dit probleem. Al mijn geschrote mout verzamel ik in een grote emmer en de inhoud stort ik in één keer in de brouwketel. Vervolgens laat ik het schrootsel rustig bezinken en begin dan rustig te roeren. De brouwketel wordt tussentijds niet verwarmd om aanbranden van het beslag te voorkomen. In het begin van het maischen is het beslag immers dik en taai en het laat zich wat moeilijker roeren. Vooral in deze periode van het maischen moet je bedacht zijn op het aanbranden van het beslag.
Om het klonteren te voorkomen maischen sommige hobbybrouwers in bij een lagere temperatuur om vervolgens meteen de temperatuur te verhogen. Dat ze mogelijk een iets mindere schuimhoudbaarheid en smaakstabiliteit hebben nemen ze voor lief. Met mijn brouwketel met een dunne koperen bodem en een grote brander is dat niet zo’n goed idee. Direct na het storten moet dan de temperatuur worden verhoogd. Daarom bereken ik met behulp van brouwsoftware de temperatuur van het brouwwater zodanig dat ik na het vermengen van het schrootsel precies op de goede temperatuur zit. Bij de berekening wordt rekening gehouden met de gewichtsverhouding mout: brouwwater, de temperatuur van het mout en die van het brouwwater. Afhankelijk van het seizoen is de temperatuur van het mout verschillend. Bij mij in de winter 10 °C en in de zomer 25 °C. Dankzij de brouwsoftware kan kom ik op een tiende graad Celsius precies goed uit. En dat is wel zo prettig. Precies inmaischen op de gewenste temperatuur. Wat wil een brouwer nog meer?
 
Jacques Bertens

Terug naar overzicht

Invloed maischtemperaturen op restextract

februari 2020
Door: Fons Michielsen

Ik was gewoon nieuwsgiering . . .
over maischtemperaturen
 
Ik weet niet hoe jij dat doet, maar als ik een bier wil brouwen zoek ik een receptje en dat volg ik dan zo nauwkeurig mogelijk. En als er dan staat: zoveel minuten op 57 ⁰C, zoveel op 63 ⁰C, zoveel op 67 ⁰C en ten slotte zoveel op 72 ⁰C dan doe ik dat ook. Soms hoor je wel: joh, helemaal niet meer nodig met die moderne mouten. Eén temperatuur is genoeg. Nou ja, ik vroeg me dus af wat het effect was van maischtemperaturen en -tijden op het bier. Ik ken de theorie ook wel: bij 62 ⁰C werkt ß-amylase het beste en bij 70 ⁰C werkt α-amylase het beste.
 
Even iets over zetmeel, waarschijnlijk voor de zoveelste keer. Je hebt amylose en amylopectine. Amylose is heel veel glucosemoleculen (tienduizenden) als een ketting achter elkaar (een niet vertakt molecuul). Amylopectine is ook heel veel glucosemoleculen, maar dan vertakt. Zie afbeelding 1.
 
ß-amylase is een exo-enzym: het knipt vanaf het einde van het molecuul steeds glucose af (één rondje in afbeelding 1) of twee glucoses, dat heet dan maltose, of 3 rondjes, dat heet maltotriose. Dat knippen gebeurt bij zowel amylose als amylopectine vanaf de bovenkant van het molecuul. Amylose wordt dan helemaal in kleine stukjes geknipt en biergist kan dat omzetten in alcohol en koolzuur. Maar bij amylopectine stopt het knippen bij de knooppunten of vertakkingen. Dan hou je dus nog een behoorlijk stuk van het zetmeelmolecuul over dat niet is geknipt. Gist kan daar niks mee.
Wanneer er meer dan 10 glucosemoleculen (“rondjes”) aan elkaar blijven zitten dan zie je dat: het bier is troebel en blijft dat ook. Dus zetmeel moet in ieder geval zover worden afgebroken dat alle zetmeel-brokstukken kleiner zijn dan 10 glucosemoleculen.

202002_maischtemperaturen_1

α-amylase is een endo-enzym. Het knipt zetmeel (zowel amylose als amylopectine) willekeurig ergens midden in het molecuul. Daardoor ontstaan grotere en kleinere brokstukken. De grotere (groter dan maltotriose) noemen we dextrinen.

Als alleen ß-amylase zou werken zal amylose helemaal worden geknipt tot stukjes die de gist kan opeten, maar amylopectine wordt tot aan de knooppunten geknipt. Er zouden dus nog grote brokstukken/dextrinen overblijven waar gist niks mee kan. Als alleen α-amylase zou werken zullen de moleculen in stukken worden geknipt: grotere en kleinere brokstukken. Sommige zullen klein genoeg zijn voor de gist maar andere niet. De heel kleine worden dan nog vergist, maar de grotere niet meer.
 
In afbeelding 2 zie je wanneer ß-amylase nog werkt en wanneer α-amylase. Als de temperatuur té hoog is geweest en je koelt af dan is dat jammer: dan zijn ze enzymen gedenatureerd.

202002_maischtemperaturen_2

Lang en ingewikkeld verhaal. Ik besloot om een receptje te zoeken met twee temperaturen en vond een kloon van Pauwels kwak: 60 minuten op 68 ⁰C en 10 minuten op 75 ⁰C.
Ik besloot dat aan te passen en maakte 4 bieren:
 

temperatuur (⁰C)

tijd (min)

begin s.g.

eind s.g.

berekend alcohol (vol. %)

berekend restextract (gew. %)

62

60

1077

1014

8,2

6,6

62

90

1077

1013

8,3

6,4

65

60

1079

1022

7,2

8,5

68

60

1079

1023

7,1

8,8

 
Alle hadden een vrijwel eenzelfde begin s.g.. Het eind s.g. verschilde wat en daarmee kun je dus aardig rekenen. In de tabel staat hoeveel alcohol de bieren hadden en hoeveel restsuikers. Wat leren we hieruit?

Conclusies:

  1. je ziet dat er minder vergistbare suikers zijn als je maischt bij een hogere temperatuur, dus minder alcohol (zie ook afbeelding 3).
  2. je ziet dat als je 90 minuten maischt in plaats van 60 minuten er nauwelijks meer vergistbare suikers ontstaan: blijkbaar hebben de enzymen in 60 minuten wel zo’n beetje gedaan wat ze kunnen doen.
  3. het is helaas geen rechte lijn. Het was mooier geweest als de alcoholwaarden bij 65 ⁰C tussen die van 62 ⁰C en 68 ⁰C hadden gelegen, maar ja, zo was het niet.
  4. wat zéker zo interessant is: de zoetkracht en het mondgevoel. Die 68 ⁰C was heel zoet. De andere drie waren véél minder zoet maar hadden onderling weinig verschil. Dat is vreemd, want het bier van 65 ⁰C had wel (vrijwel) even veel onvergistbaar extract als die van 68 ⁰C. Blijkbaar zit er nog een verschil binnen dat onvergistbaar extract. Dus toch nog even wat theorie.

202002_maischtemperaturen_3

Onvergistbaar extract.

Volgens de theorie moet zetmeel zo ver zijn afgebroken dat er minder dan 10 glucosemoleculen aan elkaar zitten, al dan niet vertakt. Dat wordt getest met de Jood-normaal proef (wie doet dat nog?!?!). Hoe kleiner die moleculen, des te zoeter. Omgekeerd: hoe groter, des te meer mondgevoel. Dus heb je vooral veel restextract met 4 glucose-moleculen aan elkaar dan zal je bier erg zoet zijn, heb je vooral veel moleculen van 10 glucose-eenheden aan elkaar dan heb je weinig zoetkracht, maar meer volmondigheid.

In afbeelding 3 is weergegeven hoe het beschikbare zetmeel is afgebroken. Het meeste is omgezet in alcohol, een kleiner deel is onvergistbaar extract. Dat onvergistbaar extract zorgt voor het mondgevoel / de zoetkracht.
Het bier van 65 en 68 ⁰C had vrijwel evenveel restextract, maar met een duidelijk verschil in zoetkracht. Er is dus evenveel vergistbare suiker ontstaan bij die temperaturen, maar het restextract verschilt: bij het bier van 68 ⁰C zit waarschijnlijk meer moleculen met 4 (of 5 of 6) glucose-eenheden, bij 65 ⁰C zijn de moleculen van het restextract kennelijk wat groter. Om hier nou precies te duiden wat het aandeel is geweest van α-amylase, wat van ß-amylase gaat me wat ver. Dat laat ik graag aan de lezer over of aan wetenschappers.
 
Maar: hoe hoger de temperatuur, des te zoeter je bier!
 
Fons Michielsen

Terug naar overzicht

pH meting

december 2021
Door: Gerrie Hage

pH-METING

De feiten op een rijtje: Een diepgaande duik in de pH van het beslag.
Volgens de huidige overlevering bij het thuis brouwen ligt de ideale pH-waarde van het beslag tussen 5,2 en 5,6. Dit eenvoudige feit is in feite helemaal niet zo eenvoudig. Het is dus de moeite waard om eens diep in twee vragen te duiken: Wat betekenen deze getallen precies, en wat is hun wetenschappelijke basis? Ik zal deze vragen beantwoorden door vier onderling samenhangende onderwerpen te behandelen:

  1. De standaardpraktijk bij het rapporteren van gemeten pH-waarden,
  2. De verschuiving in pH wanneer wort wordt gekoeld van maisch-temperatuur (MT) naar kamertemperatuur (RT),
  3. De automatische temperatuurcompensatie (ATC) van een pH-meter, en
  4. Het belangrijkste, de doelstellingen van een succesvolle maisch.

Standaard werkwijze?
Wanneer wort afkoelt van een standaard infusie MT van 67 °C tot RT bij 20 °C, neemt de pH van het wort toe. Dit wetenschappelijke feit ligt ten grondslag aan de verwarring over pH-waarden van de maisch. De gerapporteerde waarden kunnen betrekking hebben op metingen die zijn verricht bij MT of RT, maar helaas wordt de bijbehorende temperatuur niet altijd expliciet vermeld. Een archetypisch voorbeeld van een dergelijke verwaarlozing van de temperatuur is te vinden in Gregory Noonan's uitstekende New Brewing Lager Beer. In het hoofdstuk waarin Noonan de invloed van de pH op de chemie van het beslag bespreekt, wordt met geen woord gerept over de meettemperatuur. De meeste aanbevelingen aan brouwers stellen dat de pH van het beslag 5.2-5.6 moet zijn. Maar als je dieper graaft, zijn de cijfers allesbehalve eenvoudig. Men zou kunnen afleiden dat een dergelijk gebrek aan meet temperatuurrapportage het gevolg is van een standaardprocedure die een standaardtemperatuur omvat.

Inderdaad, John Palmer en Colin Kaminski zijn in hun boek Water nogal onvermurwbaar als ze stellen "... brouwers verwijzen altijd naar pH metingen bij kamertemperatuur." Op het eerste gezicht lijkt deze uitspraak in overeenstemming te zijn met Jean De Clerck, die in zijn tweedelige klassieker Cours de Brasserie uit 1948 heel duidelijk stelt dat alle geciteerde pH-waarden zijn bepaald bij gekoelde wort. Dat De Clerck dit punt moest maken, wijst er echter op dat er al minstens 70 jaar geleden onzekerheid bestond over deze kwestie. In Brewing Science and Practice van Dennis Briggs, stellen de auteurs: "Een groot probleem vloeit voort uit de gewoonte om de pH van het wort of maisch te meten bij kamertemperatuur en aan te nemen dat deze waarden ook gelden bij hogere temperaturen, terwijl dat niet zo is." Met deze uitspraak lijken Briggs te erkennen dat veel, zo niet de meeste, metingen bij RT worden uitgevoerd, maar tegelijkertijd erkennen zij dat er verwarring bestaat bij het beoordelen van de literatuur. Dit blijkt uit hun tabel 4.9, waar zij vraagtekens moeten plaatsen bij de temperatuur waarbij een aantal van de getabelleerde metingen zijn verricht. Hoewel RT-metingen inderdaad gebruikelijker kunnen zijn dan die bij MT - en er zijn zeker brouwers die beweren dat dit de conventie is, is deze praktijk geenszins universeel. Bijvoorbeeld, in haar onderhoudende seminar "Czech Plz! What I Learned Brewing with the Czech Masters" op Homebrew Con 2017, meldt Annie Johnson dat Pilsner Urquell wordt gemaischt bij een pH van 4,7 tot 4,9. De onderstaande discussie impliceert sterk dat deze waarden voor een verhoogde temperatuur zijn.

Dus wat is de conclusie?
Ongetwijfeld kunnen nuttige metingen worden verricht bij MT of RT; het is geheel aan elke brouwer om een geschikt brouwdagproces te ontwikkelen. Het is echter sterk aan te bevelen pH metingen te verrichten bij RT. De redenen hiervoor hebben te maken met de specificaties en prestaties van de pH-electrode. Ten eerste hebben veel electroden een gespecificeerd temperatuurbereik met een maximum van slechts 50 °C, ruim onder dat van een typische MT. Ten tweede, ook al kan men electroden kopen met een maximumtemperatuur die MT's omvatten, de levensduur van een electrode neemt in het algemeen af bij gebruik bij hoge temperaturen. Een vuistregel is dat de levensduur van een pH-sonde met een factor 2 afneemt voor elke 25 °C stijging van de temperatuur. Dus zelfs als een electrode geschikt is voor MT's, zal de levensduur bij gebruik bij MT's waarschijnlijk met een factor ~4 afnemen. Zoals we aan het eind van dit artikel zullen zien, is het bereik van 5,2-5,6 dat in de inleiding wordt genoemd inderdaad voor RTmeting van gekoeld wort.

pH-verschuiving met temperatuur
De voorgaande discussie roept de vraag op hoeveel de pH-waarde van wort verandert als het wordt afgekoeld van 67 °C tot 20 °C. Als er één mooie waarde was, dan konden we die toepassen op een RTmeting en zo een equivalente MT-waarde verkrijgen (of vice versa). Oh, was het maar zo makkelijk! Het probleem is dat de verschuiving in pH tussen MT en RT niet voor alle maischen hetzelfde is. Bij onderzoek naar dit onderwerp vond ik verslagen van een aantal feitelijke metingen, die ik hier samenvat. In hun Tabel 4.8 bundelen Briggs gegevens van R. H. Hopkins en B. Krause, Biochemistry Applied to Malting and Brewing, die pH-verhogingen laten zien van 0.34 en 0.33 voor maischen gemaakt met respectievelijk gedistilleerd en koolzuurhoudend water. Watergoeroe Martin Brungard stelt op zijn webpagina "Water Knowledge" dat de verhoging tussen 0,2 en 0,3 ligt. Jordon Geurts van Briess meldt in zijn presentatie "Specialty Malt Acidity" verschuivingen van 0,37 voor geroosterde mout, 0,26 voor gebrande mout en 0,38 voor donker gebrande mout. A. J. deLange, in de paper "Predicting and Controlling Mash pH Using Simple Models for Mash Component Acid/Base Characteristics", verklaart "... de toename lijkt 0,0055 pH/°C te zijn.... ". Deze snelheid vertaalt zich in een pH-verhoging van 0,26 tussen MT en RT. De moraal hier is dat de pH-verschuiving tussen MT en RT voor een gegeven maisch overal tussen ~0.2 en ~0.4 kan liggen. De exacte waarde hangt af van de moutsoorten waaruit het maisch is samengesteld, zoals Geurts rechtstreeks heeft aangetoond. De twee verschillende waarden uit de gegevens van Hopkins/Krause suggereren ook dat de alkaliteit van het water een kleine rol kan spelen in de temperatuurafhankelijkheid van de giststarter.

Automatische temperatuurcompensatie
Laten we duidelijk zijn: de ATC-schakeling van een pH-meter heeft niets te maken met de temperatuurafhankelijkheid van de pH van het wort. Helaas worden deze verschillende onderwerpen soms door elkaar gehaald, wat leidt tot verwarring over de rol van ATC.

Het doel van ATC is om nauwkeurigere pH-metingen mogelijk te maken. Om te begrijpen wat ATC doet, moeten we begrijpen wat een pH-meter meet. Zoals bij vrijwel elk elektronisch instrument is een potentiaalverschil V (d.w.z. een spanning) de werkelijk gemeten grootheid. Digitale schakelingen in het instrument interpreteren dan de spanning om een output te produceren; de output van een pH-meter is uiteraard een pH-waarde. De sleutel tot het nut van ATC is het feit dat de relatie tussen pH en de gemeten sondespanning temperatuurafhankelijk is. De relevante relatie is de Nernst-vergelijking, die voor ons doel kan worden geschreven als:

V = C x T (pH0 - pH)

waarbij C een constante is, T de temperatuur in Kelvin, en pH0 de pH van de referentieoplossing in de sonde. Idealiter is pH0 = 7. Het belangrijke aspect van deze vergelijking is dat V evenredig is met de temperatuur. Dus als de meter geijkt is op een bepaalde temperatuur Tc en de monstertemperatuur Ts anders is, dan zal een meter zonder ATC een onjuiste waarde van pH rapporteren. Uitgaande van de Nernst-vergelijking is het eenvoudig aan te tonen dat de systematische fout in de pH-meting ΔpH gerelateerd is aan het temperatuurverschil ΔT = Ts - Tc via

ΔpH = [(pH0 - pHs)/ Tc] x ΔT

waarbij pHs de pH-waarde is die door de meter wordt gerapporteerd wanneer het monster wordt gemeten. De ATC-schakeling corrigeert voor de fout ΔpH en stelt de meter in staat een nauwkeuriger waarde te geven. Hoe groot is deze fout voor een typische meting van wort-pH? Als de meter is geijkt in de buurt van RT (Tc ≈ 293 K) en de gemeten pH-waarden ligt dicht bij 5,4, dan resulteert ΔT = 10 °C in ΔpH ≈ 0,05. Toegegeven, deze fout is vrij klein, dus als pH-waarden van het maisch in de buurt van RT de enige pH-waarden zijn die van belang zijn, dan is ATC de extra kosten wellicht niet waard. Aan de andere kant, als het doel is de pH bij RT te meten, dan is ATC essentieel. Bovendien toont de vergelijking voor ΔpH dat de fout schaalt als het verschil tussen pH0 en pHs, dus kleinere waarden in pHs resulteren in grotere fouten. TC kan dus de moeite waard zijn voor de thuisbrouwer die de pH van bijvoorbeeld een Berliner weisse wil bepalen.

Optimale pH van het beslag
Het overkoepelende doel van het beslag van een brouwer is een zoete wort te produceren die - na vergisting - resulteert in bier met de best mogelijke smaak. Een aantal processen die plaatsvinden tijdens het maischen dragen bij tot dit doel. Eerst en vooral is er de reductie van zetmeel tot een combinatie van dextrines en vergistbare suikers. Men zou daarom kunnen veronderstellen dat de optimale pH-waarde van het maischwater in het bereik ligt dat een maximale extractopbrengst en een goede vergistbaarheid van het wort garandeert. Verschillende bronnen vermelden pH-waarden die deze twee resultaten optimaliseren; de gegevens zijn samengevat in tabel 1. Op basis van de gegevens in de tabel kunnen we veronderstellen dat een bij RT gemeten pH van ~5,4-5,8 een optimaal bereik is voor het maximaliseren van zowel extract als vergistbaarheid.

202112_pH_tabel_1

Tabel 1: pH-bereiken voor het beste extractrendement en de beste fermenteerbaarheid. De waarden zijn bij RT, met waarden tussen haakjes verkregen door 0,3 bij de MT-metingen op te tellen.


Dus waarom is 5,4-5,8 niet het optimale bereik? Wel, de pH beïnvloedt andere aspecten van het bierbereidingsproces. Zowel de totale oplosbare stikstof (TSN) als de vrije amino-stikstof (FAN) worden geoptimaliseerd bij iets lagere pH-waarden. Andere resultaten die verbeteren bij iets lagere pH-waarden van het beslag zijn een grotere helderheid van het bier, een verminderde bierkleur, en minder scherpe hopbitterheid. Maar misschien wel de meest noodzakelijke reden om te mikken op een maisch-pH in het iets lagere bereik van 5,2-5,6 wordt het best uitgelegd door John Palmer in zijn 2018 Homebrew Con talk, waar hij opmerkt "Mash pH sets up beer pH." Een hoge (of lage) maisch pH heeft de neiging te resulteren in een relatief hoge (of lage) bier pH. Het belang hiervan is dat de pH van het bier een dramatische invloed kan hebben op de waargenomen smaak van het bier. In zijn lezing bespreekt Palmer uitgebreide evaluaties die professionele brouwer Colin Kaminski gemaakt heeft over de correlatie tussen bier pH en smaak. Kaminski concludeert dat veranderingen in pH van 0,2 gemakkelijk te zien zijn in de smaak van Pale Ales, waarbij een bier pH van 4,2 de optimale smaak voor deze bieren oplevert. Andere brouwers zijn het in grote lijnen eens met Palmer dat 5,2-5,6 het optimale bereik is. Joe Walts is een professioneel brouwer met een grote belangstelling voor pH. Verwijzend naar RT-metingen, stelt hij in zijn voordracht op de 2016 Midwest Regional Brewers Conference: "Ik streef naar een maisch-pH van 5,35, ik ben tevreden met gemeten waarden van 5,2-5,5, en de werkelijk gemeten waarden zijn 5,3-5,4." A. J. de Lange, die al jarenlang een ontelbaar aantal vragen over maisch-pH beantwoordt, wordt op een thuisbrouwersforum kernachtig geciteerd [15] ". Ik zal zeggen dat de grootste verbetering in mijn brouwen in de laatste vijf jaar kwam toen ik actief de pH begon te regelen tussen 5.3 en 5.4 kamertemperatuur) in plaats van hem alleen maar in de gaten te houden." Martin Brungard, wederom op zijn "Water Knowledge" webpagina, presenteert een tabel met aanbevolen RT maisch pH-waarden voor het verbeteren van bepaalde bierkenmerken: al zijn aanbevelingen vallen binnen het bereik van 5.1 tot 5.6.

Hoe kunnen we als thuisbrouwers deze pH-informatie het best gebruiken? Als men nooit aandacht heeft besteed aan de pH van het beslag, dan kan het eenvoudigweg richten van de pH van het beslag binnen het bereik van 5,2-5,6 aanzienlijke voordelen opleveren. De beheersing van de pH van het beslag op een hoger niveau kan echter worden gebruikt om een bepaald recept in te stellen, aangezien aanpassingen binnen dit bereik de eind pH van het bier beïnvloeden en dus de smaak van het bier beïnvloeden. Zo wordt vaak beweerd dat donkere bieren baat hebben bij de bovengrens van dit bereik, terwijl bleke bieren baat hebben bij de benedengrens. Vanuit zintuiglijk oogpunt is dit logisch: Een beetje meer scherpte door een relatief lagere pH zal een Pilsner of IPA waarschijnlijk veel beter doen dan een Porter of Stout. Natuurlijk ligt de smaak op de tong van de brouwer, dus deze vuistregel moet als zodanig worden behandeld. Tot slot merk ik op dat als de basismout een groot percentage mout met een laag gehalte enzymen bevat, zoals Münchener, een maisch-pH binnen het maximale extractbereik van 5,4-5,8 de voorkeur kan verdienen. Anders is het mogelijk dat de beschikbare zetmelen niet volledig worden omgezet. Dus moge uw maischketel warm blijven, uw pH goed zijn, uw bier koud, verfrissend en helder blijven. Veel maischplezier!

Bron: BYO; Vertaald en bewerkt door Gerrie Hage.

 

Terug naar overzicht

Rendement van en met havervlokken

mei 2021
Door: Fons Michielsen

RENDEMENT VAN EN MET HAVERVLOKKEN

Inleiding
Ik zou de NEIPA van de club gaan maken en had de grondstoffen opgehaald in Kaatsheuvel bij Sjef. Het recept bestond uit 63 % pilsmout, 9 % carared, 14 % havervlokken en 14 % tarwevlokken.  Alles klaargezet. We hadden net de discussie gehad bij de online clubavond over ongemout. En hoewel Christian Bertens op een gegeven moment heel snel de verstijfselingstemperaturen op het scherm toverde van een aantal grondstoffen herinnerde ik me niet precies de verstijfselingstemperatuur van haver dus ik dacht: even de havervlokken vooraf koken, dat kan nooit kwaad. Dus die kilo havervlokken in 2,5 kg water en langzaam opgewarmd naar 100 0C, 5 minuten vasthouden en afkoelen.
Het brouwen ging wel goed maar mijn opbrengst was heel erg laag. Je kunt de opbrengst op verschillende manieren uitdrukken, maar twee gebruikelijke manieren zijn het brouwzaalrendement en het moutrendement.
 
Het brouwzaalrendement geeft aan hoeveel kg drogestof (extract) er in je wort zit als je 100 kg mout gebruikt hebt. Als je na het koken een s.g. hebt gevonden van 1050 dan is dat (en dat kun je in tabellen vinden) 12,36 graden Plato (oP). Dat betekent dat in 100 kg wort 12,36 kg drogestof zit.
Als je 100 kg mout hebt gebruikt en je krijgt 680 kg wort na het koken (uitslagwort) dan heb je een brouwzaalrendement van 12,36 % x 680 = 84,0 %.
 
Het moutrendement is wat anders.
Als je 100 kg pilsmout gebruikt voor bierbereiding dan zul je in je wort nooit 100 kg extract terug vinden. Want in (pils)mout zitten kafjes en allerlei andere zaken die niet opgelost kunnen worden. Mouterijen zoeken uit hoeveel procent drogestof ze uit hun mout kunnen halen. Dat doen ze op het lab door een zogenaamde Congreswort te maken en daarvan de opbrengst te bepalen. In het algemeen kun je zeggen dat de opbrengst van lichte mout tussen 79 en 82 % ligt en voor donkere mout tussen 75 en 78 %.
Stel dat ik een pilsmout gebruik die 80,0 % opbrengst kan hebben als ik een Congreswort maak (dus op het lab een “brouwzaalrendement”van 80 %). Maar in mijn brouwerij vindt ik een brouwzaalrendement van  82,0 % opbrengst. Dan is mijn moutrendement (82,0 : 80,0) x 100 % = 102,5 %.
Maar als ik maar een opbrengst vind van 60 % dan heb ik een moutrendement van (60,0 : 80,0) x 100 % = 75 %.
Dus het moutrendement geeft aan hoe goed je het doet ten opzichte van wat de mout je te bieden heeft.
Klinkt allemaal ingewikkeld en het is het gemakkelijkste om even een Excelbestandje te maken waar je de berekeningen in gooit. Dan hoef je niet steeds na te denken. Je typt je brouwresultaten er in en je krijgt meteen brouwzaalrendement en moutrendement.
 
Ik had een brouwzaalrendement van 49,5 % en een moutrendement van 62,2 %. Dat is allemaal schandalig laag en ik vroeg me af hoe dat nou kon. Doe ik iets fout of is mijn apparatuur niet beter? Ik ben in de litteratuur gedoken. En dan zowel Hobbybrouwen als ook wetenschappelijke litteratuur om te achterhalen wat de oorzaak zou kunnen zijn.

Uitleg
Iedereen weet langzamerhand wel dat zetmeel is opgebouwd uit duizenden glucose-moleculen die met een zogenaamde A-binding aan elkaar zitten (sommige vertakt, sommige niet vertakt). Zetmeel zit in planten in zogenaamde zetmeelkorrels. Dat zijn korreltjes met duizenden zetmeelmoleculen stijf tegen elkaar aan. Zó stijf, dat er geen water tussen kan komen. Als die zetmeelkorrels vrij komen uit de plant en in water worden gedaan zakken ze naar beneden (“meel” dat zich af”zet” op de bodem). Die zetmeelmoleculen zitten zó dicht tegen elkaar aan dat er niet alleen geen water tussen kan komen, maar ook enzymen, die het zetmeel zouden kunnen afbreken, kunnen daar niet bij komen: ze kunnen niks doen.
 
Zetmeelkorrels zitten in een plantaardige cel. Zo’n cel heeft een celwand en die celwand bestaat onder andere uit eiwit en bèta-glucaan (β-glucaan) (en pentosanen en nog zowat moleculen). Die celwand is in principe dicht. Zetmeelkorrels kunnen niet naar buiten en zelfs losse zetmeelmoleculen (als die al zouden vóórkomen) kunnen dat niet.
β-glucaan bestaat ook uit duizenden glucose-moleculen, niet vertakt. Die glucosemoleculen zitten soms met A-bindingen aan elkaar (ik noem het maar even een A-binding maar eigenlijk heet dat een 1α-4 binding) en soms met B-bindingen (gewoonlijk 3x een A-binding en dan 1x een B-binding). Zie afbeelding 1.

In afbeelding 1 staat ook nog cellulose. Dat zijn ook glucosemoleculen die allemaal met een B-binding aan elkaar zitten.

202105_Haver_Afb_1

Wij kunnen die A-binding afbreken met ons speeksel. Dus kunnen wij zetmeel eten. Wij kunnen ook wel β-glucaan afbreken, omdat daar ook A-bindingen in zitten. Wij kunnen geen B-bindingen afbreken. Dus kunnen wij geen gras eten of boomschors of tuinplanten.
 
Samengevat:
In zetmeel zitten de glucosemoleculen met een zogenaamde A-binding aan elkaar.
In cellulose zitten de glucosemoleculen met een B-binding aan elkaar.
In β-glucaan zitten de glucosemoleculen met A-bindingen én met B-bindingen aan elkaar.
 
En:
Zetmeel zit in korrels, moleculen stijf tegen elkaar aan, β-glucaan zit in de celwand, losjes opgebouwd en vast aan eiwit.
β-glucaan zit in de celwand van gerstekorrels, haverkorrels en tarwekorrels (en waarschijnlijk nog wel bij meer zaden maar dat weet ik niet). In gerst zit méér β-glucaan dan in haver. Tijdens het vermouten worden enzymen gemaakt in de gerstekorrel. Dat zijn enzymen die zetmeel kunnen afbreken, enzymen die eiwit kunnen afbreken en enzymen die β-glucaan kunnen afbreken.
De mouter moet er in ieder geval voor zorgen dat de celwand open is gebroken, dus de mouter moet β-glucanase laten werken. Het gevolg is dat tijdens het kiemen de gerstekorrels zacht worden omdat de celwanden kapot zijn en daarmee is de samenhang grotendeels weg: de zetmeelkorrels kunnen te voorschijn komen. Men zegt: de korrel is opgelost (of afgebrokkeld of gemodificeerd). Na het vermouten heeft de gerstemout nog maar 10 % intacte β-glucaan.
 
Je weet dat gist geen zetmeel kan omzetten. Daarom moeten tijdens het maischen enzymen het zetmeel afbreken tot voornamelijk glucose en maltose. En dat kan alleen als die zetmeelkorrels opgezwollen zijn. We noemen dat verstijfselen: door op te warmen in de aanwezigheid van water laten de zetmeelmoleculen elkaar los, er komt water tussen en daarmee komt er voldoende ruimte voor enzymen om het zetmeel af te breken. Zetmeel in gerst verstijfselt bij 58 - 65 oC (en bij haver ook ongeveer) en dat is dus al tijdens de eerste versuikeringsrust.
 
Als wij tarwevlokken of havervlokken gebruiken zijn dat platgedrukte korrels. Dat pletten gebeurt met hoge druk en hoge temperatuur. Daarmee wordt het zetmeel wel wat verstijfseld, dus de zetmeelkorrels zijn wel wat opgezwollen maar ze zitten nog steeds gevangen door de celwand. En tarwevlokken of havervlokken zijn niet gekiemd. Er zijn dus geen enzymen gevormd die zetmeel of eiwit of β-glucaan kunnen afbreken (daarom heten ze ook ongemout). Wel, als we tarwevlokken of havervlokken gebruiken tijdens het maischen zit er maar één ding op: we moeten de β-glucanase van de gerstemout gebruiken, want die zit nog in de gerstemout. Daarom: inmaischen op 40 oC, want dat is de beste temperatuur voor β-glucanase. Daarna zou je nog op 50 ̊C kunnen rusten, omdat daarbij het eiwit van de celwand van het ongemout wordt afgebroken.
 
Als je meteen naar 55 oC zou gaan (of hoger) wordt er geen β-glucaan afgebroken, omdat β-glucanase kapot gaat bij temperaturen boven 50 à 55 oC.
 
Als je β-glucaan maar een beetje afbreekt komt het zetmeel wel beschikbaar maar de resterende stukken β-glucaan zijn nog zó groot dat ze neerslag kunnen veroorzaken in het bier. Breek je het iets beter af dan krijg je wel een wat hogere viscositeit in het wort en het bier. Dat betekent dat het filtreren van het wort wat moeilijker gaat maar ook dat het bier wat romiger smaakt en dat het schuim stabieler is (minder snel draineert of leegloopt). En als je β-glucaan heel erg goed afbreekt (maar dat schijnt nooit te gebeuren) dan komt ook de glucose uit het β-glucaan beschikbaar voor de gist en heb je extra opbrengst.
 
Er is ook ongemout dat niet in plantaardige cellen zit of waar geen β-glucaan in de celwand zit: als rijst of maïs wordt gebruikt als ongemout hoef je niet bij 40 oC te beginnen: vasthouden bij 72 oC gedurende 5 minuten is genoeg voor verstijfselen. Meer is niet nodig.
 
Afijn, toen ik dat allemaal had gelezen dacht ik: nu weet ik het. Gewoon bij gebruik van havervlokken en/of tarwevlokken netjes eerst op 39 oC beginnen en daarna 50 ̊C. Ik heb de NEIPA opnieuw gebrouwen en ben begonnen met 25 minuten op 39 oC en toen 25 minuten op 50 oC.  En toen verder 68 oC (60 minuten) en 78 oC (10 minuten). En wat denk je? Brouwzaalrendement 51 %.
 
Dus, de eerste keer apart voorgekookt en toen bij het beslag op 68 oC, de tweede keer meteen alles door elkaar bij 39 oC en dat maakte géén verschil.

Wég theorie.

202105_Haver_Afb_2

Ik heb eens nagekeken hoe hoog de opbrengst was bij eerdere brouwsels met havervlokken en tarwevlokken en er zit totaal geen lijn in. Hiernaast een grafiekje (die stippen in afbeelding 2). Het valt me dus erg tegen en ik heb géén idee waarom ik met tarwe en haver soms zulke goede, en soms zulke slechte opbrengsten heb. Mijn gemiddelde opbrengst met de Grainfather is 59 % en met mijn oude brouwerij (koperen ketels) is 69 % (die lijnen).

Fons Michielsen

Terug naar overzicht
Terug naar overzicht