Terry Foster
w jednym ze swoich artykułów napisał, że tlen dla ludzi jest „tchnieniem życia”,
ale dla piwa jest on wyłącznie „pocałunkiem śmierci”. Jedyny moment, kiedy tlen
jest potrzebny przy wyrobie piwa, to ten po schłodzeniu brzeczki nastawnej i
przed zadaniem do niej drożdży. Drożdże potrzebują go, aby namnożyć się w
brzeczce, zdominować tym samym środowisko i rozpocząć fermentację alkoholową.
Samo piwo jest napojem niestabilnym i jego smak zmienia się w czasie. Uznaje
się, że istnieją trzy główne etapy zmian w jego bukiecie:
piwo świeże – smakuje tak, jak w chwili
opuszczenia browaru,
piwo w stanie przejściowym (pomiędzy świeżością i zestarzeniem)
– w tej fazie chmielowy aromat oraz goryczka ulegają redukcji, pojawiają się
aromaty czarnej porzeczki, określane także deskryptorem „kociego moczu”,
piwo zestarzałe – charakteryzuje się całą paletą
aromatów, typowych dla niemłodego już piwa (nuty papieru, skórzane, sherry, czy
zjełczałego sera).
Zmiany w
profilu sensorycznym piwa zachodzą w różnym tempie i zależą od wielu czynników,
jednak ich przebieg zawsze odbywa się tylko jednokierunkowo – od świeżości do
zestarzenia. Przemiany te są nieodwracalne. Obecność tlenu w gotowym piwie jest
czynnikiem katalizującym przemiany prowadzące do wytworzenia się aromatów jednoznacznie
kojarzących się z jego zestarzeniem.
Istnieją
piwa, którym oksydacja służy, a należą do nich przede wszystkim ciemne i mocne
style piwne takie jak: Imperial Stout, porter bałtycki, czy ciemne i mocne piwa
belgijskie. W ich przypadku kontakt piwa z cząsteczkowym tlenem owocuje nutami
sherry, rodzynek, suszonych śliwek, lukrecji, toffi, które potrafią korzystnie
urozmaicić ich profil smakowy. To właśnie między innymi dlatego piwa te są
predestynowane do długiego leżakowania. Niestety, piwa dobrze znoszące
utlenienie to zdecydowana mniejszość w piwnym świecie. Większość, a przede
wszystkim te jasne i lekkie, na skutek reakcji chemicznych, zachodzących w
wyniku działalności tlenu tracą na smaku i aromacie. Stają się one słodkie, miodowe,
z czasem nawet kwaskowe, do tego pojawiają się nuty owocowe, a także określane
jako papierowe, czy „mokry karton”, aromat zjełczałego sera, chmielowa goryczka
ulega reduckji, stając się przy okazji nieprzyjemną – szorstką i zalegającą.
Utlenienie
piwa może wystąpić w fazie gorącej jego wyrobu, czyli od rozpoczęcia zacierania
do momentu schłodzenia brzeczki nastawnej (Hot
Side Aeration - HSA). Udowodniono, że podczas fazy gorącej tlen łączy się z
substancjami zawartymi w brzeczce. Reakcje te zachodzą bardzo szybko w wysokiej
temperaturze (powyżej 70 st. C), podczas gdy w temperaturze pokojowej proces
ten zachodziłby znacznie wolniej. Problem HSA dotyczy przede wszystkim
produkcji piwa w dużych browarach, w których zachodzi konieczność szybkiego
transferu znacznych ilości gorącej brzeczki, co sprzyja jej napowietrzaniu i
tym samym utlenianiu. Tlen, który wiąże się z komponentami brzeczki, uwalnia się
w fazie fermentacji i po jej zakończeniu, odpowiadając za pogorszenie aromatu i
smaku gotowego piwa oraz jego przyspieszone starzenie się, przejawiające się
akcentami papierowymi, kartonowymi – trans-2-nonenal. Piwowarom domowym zaleca
się, aby w fazie gorącej delikatnie przelewali zacier/brzeczkę do różnych
naczyń, zachowali ostrożność podczas wysładzania, używali do dekantacji
wężyków, aby przelewana ciecz nie pryskała.
Utlenienie w
fazie zimnej (Cold Side Aeration -
CSA) jest już problemem wszystkich piwowarów. Jak już wspomniałem, jedyny
właściwy moment na napowietrzanie brzeczki przypada po jej schłodzeniu i przed
zadaniem drożdży. Po tym czasie, każdy kontakt piwa z powietrzem będzie dla boskiego nektaru niekorzystny, a
okazji ku temu zawsze jest kilka: zlewanie piwa z burzliwej fermentacji na
cichą, rozlew do butelek i/lub kegów, etc. Co więcej, proces ten często
zachodzi samoistnie, wskutek działalności cząsteczkowego tlenu, który znajduje
się w rozmaitych związkach zawartych w piwie – alkoholu etylowym, aldehydzie
octowym, związkach pochodzenia chmielowego, polifenolach, etc.
Oksydacja
piwa wiąże się z konkretnymi reakcjami chemicznymi, zachodzącymi w piwie, do
których należą między innymi:
Utlenienie alkoholu
etylowego
– alkohol etylowy w wyniku tej reakcji zamieniany jest na aldehyd octowy.
Związek ten wnosi do piwa nuty owocowe (zielonych jabłek) lub farby emulsyjnej.
Związek ten wytwarzany jest przez drożdże na początku fermentacji i jest
aromatem typowym dla młodego piwa. Na dalszym etapie fermentacji zostaje on
zredukowany przez sprawców jego powstania (podobnie jak diacetyl),
Utlenienie fuzli – reakcja przebiega
w sposób identyczny jak powyżej, ale w jej wyniku z rozkładu wyższych alkoholi
powstają aldehydy o długich łańcuchach. Melanoidyny oraz ciepło pełnią w
przemianie fuzli funkcję katalizatorów,
Utlenienie aldehydów – w wyniku oksydacji
są one zamieniane w kwasy tłuszczowe. Produktem przemiany aldehydu octowego
jest kwas octowy, który w niskim stężeniu przejawia się jako aromat winny lub sherry,
Utlenienie
Izo-alfa-kwasów (humulonów) – jako rezultat tego procesu powstają
kwasy tłuszczowe, między innymi kwas izowalerianowy, charakteryzujący się
aromatem potu, starych skarpet, czy zjełczałego sera.
Enzymatyczne lub
nieenzymatyczne utlenienie kwasów tłuszczowych – odpowiedzialne za
powstawanie między innymi: kwasu oleinowego, którego obecność przejawia się pod
postacią nut mydlanych. W wyniku tych przemian powstają także związki
odpowiadające za tworzenie się trans-2-nonenalu,
Tworzenie się trans-2-nonenalu
(T-2-N)
– ten długołańcuchowy aldehyd posiada bardzo intensywny aromat tektury, papieru
i cechuje się bardzo niskim progiem wyczuwalności – 0,0010 mg/l. Prekursorami
tego związku są krótkie aldehydy, które łączą się ze sobą w reakcji zwanej
aldolową kondesacją krótkołańcuchowych aldehydów do związków długołańcuchowych.
Proces ten do dziś nie został do końca poznany. Dawniej uważano, że przyczyną
jego formowania jest powietrze znajdujące się w pojemnikach, do których
rozlewane jest piwo. Okazało się, że nie ma ono z tym nic wspólnego. T-2-N
powstaje w wyniku działalności enzymów zawartych w jęczmieniu – lipazy oraz lipoksygenazy,
rozkładających tłuszcze znajdujące się w jęczmieniu. Produkty tej reakcji stanowią
prekursory formujące ten związek. Tworzą się one również, gdy brzeczka ulega utlenieniu
w fazie gorącej.
Nie
jestem chemikiem, dlatego potraktowałem zagadnienie raczej ogólnikowo. Spragnionym
większej dozy informacji polecam ten artykuł (dostępny w
języku polskim) lub ten
tekst (obszerniejszy, ale po angielsku).
Jeszcze
do niedawna duże browary stosowały środki chemiczne w celu przedłużenia świeżości
produkowanych przez nie piw. Były to przede wszystkim: disiarczyn potasu (E224)
oraz kwas askorbinowy – witamina C (E300). Problem polegał na tym, że z jednej
strony zapobiegały one starzeniu się piwa, jednak efektem ubocznym ich stosowania
były niepożądane aromaty, przez co praktyki tej zaniechano. W warunkach
domowych najlepszym sposobem na zminimalizowanie ryzyka, gdyż uniknięcie oksydacji
jest praktycznie niemożliwe, będzie ograniczenie czynności, podczas których
piwo jest narażone na kontakt z powietrzem atmosferycznym. Coraz częściej mówi
się o tym, aby rezygnować z cichej fermentacji, jednak jest to temat będący
przedmiotem wielu burzliwych dyskusji. Podczas butelkowania najlepiej stosować
zaworki grawitacyjne i napełniać butelki od dołu. Nie należy zostawiać zbyt
dużo wolnej przestrzeni nad piwem, bowiem drożdże najprawdopodobniej i tak nie
wykorzystają podczas refermentacji wszystkiego tlenu tam zgromadzonego, co
będzie prowadzić do szybszego zestarzania się piwa (według innej szkoły, lepiej
jest zostawić nieco więcej miejsca, gdyby okazało się, że piwo będzie
przegazowane – infekcja, niedofermentowane cukry –, aby uniknąć ryzyka
wystąpienia gushingu, a nawet „granatów”. W przypadku piw, które chcemy
leżakować przez długi czas zalecane jest zalakowanie górnych partii butelek, aby ograniczyć
możliwość przedostawania się do nich tlenu przez kapsle.
Na
oksydację piwa wpływ mają czynniki takie jak obecność jonów miedzi i żelaza w
brzeczce/piwie, które przyspieszają tę reakcję. Innym katalizatorem jest
temperatura. Im wyższa, tym utlenianie i starzenie się piwa zachodzi o wiele
szybciej niż w warunkach chłodniczych. Wahania temperatur, na które może być
narażone piwo, będą także dla niego „gwoździem do trumny”. Stąd wniosek,
najlepszym sposobem uniknięcia tego negatywnego zjawiska w piwie jest
przechowywanie go w chłodnym miejscu oraz niezwlekanie z jego konsumpcją.
Bibliografia:
George Fix: „Principles of Brewing Scince: A Study of
Serious Brewing Issues”, Second Edition, Brewers Publications, 1999,
Terry Foster: „Controlling Oxidation: Preserve the Life of
Your Homebrews”, w: „Brew Your Own”,
October 2011,
Tomasz
Czarnecki: „Mechanizm powstawania
związków karbonylowych w piwie”, http://www.nutrilife.pl/index.php?art=26,
George Fix: „Controlling Beer Oxidation” w: „Brewing Techniques”, Vol. 6 No. 6, https://www.morebeer.com/articles/oxidation_in_beer,
Chris Bible: „Oxidation: Good Beer Gone Bad”, http://www.homebrewersassociation.org/zymurgy/oxidation-good-beer-gone-bad/,
Steve Parkes: „Oxidation: Homebrew Science”, w: „Brew Your Own”, July/August 2003, http://byo.com/color/item/1227-oxidation-homebrew-science,
Chris Bible: „Oxidation and Staling: Slowing the
Development of Off Flavors”, w „Brew
Your Own”, December 2012,
Kolejny merytoryczny i przydatny tekst. Co do fragmentu o utrwalaniu piwa np Witaminą C, to w Czechach chyba nadal się to stosuje, bo kilka razy się spotkałem z informacją na etykietach. A w Polsce Podpiwek Lubuski jest z witaminą C, chyba z tego samego powodu.
OdpowiedzUsuńCieszy mnie, że tekst się podobał. Uważam, że to temat ważny, a trochę przemilczany. Dawniej dużo się mówiło o pasteryzacji, czy to coś dobrego, czy złego. Prawda jest taka, że czy piwo jest refermentowane, niepasteryzowane, czy pasteryzowane - utlenienie i tak jest kwestią czasu. :)
UsuńO! Takich informacji właśnie szukałem. Jestem teraz bardziej oświecony, dzięki. Aż teraz będę błyszczał wiedzą cały dzień.
OdpowiedzUsuńShine bright like a diamond, mate! :)
UsuńKomentarz-odkop, ale przyda się może "domowym". Otóż dostępny w handlu zaworek grawitacyjny straaasznie spienia (a więc i natlenia) piwo przez pierwsze 2 cm nalewania, przy okazji spowalniająć rozlew. Dużo szybciej i łagodniej nalewa się zestawem z silikonowej rurki ściskanej palcami, zakończonej rurką sztywną wsadzaną aż po dno butelki. Nalewam tak 20 butelek, po czym ściskam wężyk klamerką, kapsluję te 20 sztuk i rozlewam następne. Zaworek grawitacyjny poszedł do "kempingowego" kranu do mycia rąk.
OdpowiedzUsuńsuper!
OdpowiedzUsuń