Chemia a piwo
Na początku musimy zdać sobie sprawę z tego, że leżakowanie piwa to temat wciąż stosunkowo mało znany z naukowego punktu widzenia. Piwo jest złożoną mieszaniną setek, jeśli nie tysięcy, związków chemicznych, które nieustannie się zmieniają i wchodzą w reakcje. Niemal niemożliwe jest jego szczegółowe rozbicie i przeanalizowanie. Poniższy tekst jest podsumowaniem, które może, ale nie musi być dokładne. Konieczne będą dalsze badania. To najciekawszy artykuł, jaki znalazłem na ten temat. Będzie to również najbardziej złożona część serii i jestem pewien, że nie zanudzi tylko prawdziwych miłośników piwa ;)
Reakcje na starzenie
Utlenianie i wyższe alkohole
Piwo zawiera wyższe alkohole oprócz etanolu. Są to alkohole z więcej niż dwoma atomami węgla (takie jak izoamyl i izobutyl). Można je wykryć i są traktowane jako wada smakowa. Nawet jeśli nie osiągają progu wyczuwalności w stężeniu, nadal są obecne i ulegają dalszym reakcjom w miarę starzenia się wina. Pod wpływem tlenu alkohole przekształcają się w aldehydy. Podobnie jak wspomniany wyżej aldehyd octowy, powstający z utlenionego alkoholu. Odpowiedni aldehyd może powstać z dowolnego innego alkoholu. Mogą one mieć szeroki zakres smaków. Reakcja ta zachodzi tylko w obecności melanoidyn. Sugerowałoby to, że proces ten powinien nasilać się w piwach zawierających wysoki procent melanoidyn.
Teoretycznie dalsze utlenianie prowadzi do powstawania kwasów. Na przykład w starym piwie aldehyd octowy mógłby zostać przekształcony w kwas octowy, jaki znamy z piw flandryjskich. W praktyce nie jest to powszechne.
Utlenianie i estryfikacja alfa kwasów
Jak wspomnieliśmy w drugiej części, alfa kwasy odpowiedzialne za chmielową goryczkę ulegają rozkładowi, a ta maleje. Jednak ich rola nie ogranicza się do goryczy. W wyniku tego procesu powstaje szereg związków, które wpływają na smak wina, ale także prekursory estrów. Związki te obejmują 2-metylomaślan i etylo-3-metylomaślan, które omówiliśmy w poprzedniej sekcji. Proces ten jest ważniejszy niż większość ludzi zdaje sobie sprawę. Badania wykazały, że piwa bez chmielu rzadziej rozwijają typowe aromaty starzenia. Izomeryzowane ekstrakty chmielu, które są często używane w brytyjskich piwach i innych przezroczystych butelkach, są również mniej podatne na to zjawisko. Jest to proces starzenia, który nie wymaga obecności cząsteczki tlenu.
Podczas gdy niektóre estry powstają w ten sposób, zdecydowana większość z nich, takich jak octan izoamylu (smak bananowy), ulega hydrolizie, a ich smak znika.
Utlenianie kwasów tłuszczowych
Kwasy linolowy i linolenowy to kwasy tłuszczowe, które najbardziej nas interesują. Mogą być one utleniane na dwa sposoby. Autooksydacja przez tlen lub enzymatycznie. Oba te procesy wytwarzają różne związki i prekursory, które nie pozostają bez wpływu na smak. Uważa się, że enzymatyczne utlenianie lipooksygenazy jest odpowiedzialne za powstawanie 2-nonenalu, który nadaje smak słynnej mokrej tekturze. Firma Viking Malt ogłosiła kilka tygodni temu, że rozpocznie sprzedaż słodu null-LOX, pozbawionego tego enzymu. Słód ten ma sprawić, że piwo będzie bardziej odporne na zapach tektury. Czas pokaże, jak sprawdzi się on w praktyce. Utlenianie zachodzi przez LOX na etapie zacierania brzeczki, a to tworzy "2-nonenal potency", czyli określa ilość związku, którego możemy się spodziewać w gotowym piwie w pewnym momencie. Co ciekawe, badania wykazały, że aktywność LOX spada prawie do zera w temperaturach powyżej 65 stopni Celsjusza. Sugerowałoby to na przykład, że zacieranie w jednej temperaturze, rozpoczynające się w 67degC, powinno skutkować piwem, które z czasem rozwija znacznie mniej aromatu przypominającego mokrą tekturę niż piwo zacierane w dwóch odstępach czasu między 62degC a 72degC. Aktywność LOX jest również zmniejszona przy niższych poziomach pH, więc sensowne jest obniżenie pH, na przykład za pomocą kwasu fosforowego.
Reakcje Maillarda
Reakcje Maillarda mogą zachodzić w ziarnie podczas produkcji słodów specjalnych lub podczas gotowania brzeczki. Melanoidyny są produktem tych reakcji, które przyczyniają się do aromatu i smaku prawie każdego piwa. W niektórych, takich jak kozlaki, są one nawet cechą wyróżniającą. Reakcje zachodzą najszybciej w wysokich temperaturach, ale nie zawsze jest to konieczne. Niektóre z tych reakcji mogą zachodzić w temperaturze pokojowej. Trwają one znacznie dłużej. Mimo że procesy te zostały odkryte ponad 100 lat temu, nauka wciąż nie wie o nich zbyt wiele. Ich rola w starzeniu się piwa również nie jest w pełni zrozumiała. Uważa się, że z czasem mogą one wprowadzać aromaty takie jak słodki, winny lub chlebowy. Niektóre z nich mogą być odpowiedzialne za aromat sherry. Niektóre produkty pośrednie reakcji Maillarda mogą również reagować z innymi związkami występującymi w piwie. W ten sposób powstaje na przykład eter etylowy furfuralu (FEE).
Utlenianie polifenoli (tanin).
Polifenole lub garbniki to związki, które są odpowiedzialne za gorycz i cierpkość garbników. Mogą być utleniane pod wpływem rodników tlenowych. Uważa się, że są one rozkładane na chinony, które reagują z fenolami. Ich reakcje z białkami również powodują zmętnienie starych piw. Jednak w przypadku polifenoli sytuacja nie ma sumy zerowej.
Związki przeciwstarzeniowe
Polifenole (garbniki).
Niektóre z nich łatwo się utleniają, podczas gdy inne są silnymi przeciwutleniaczami! Dobrym przykładem jest flawan-3-ol. Ma on dobrze udokumentowane właściwości przeciwutleniające, a jego obecność w piwie została potwierdzona. Polifenole występują głównie w słodzie, ale także w chmielu. Znajdują się również w drewnie, więc piwo leżakowane w beczkach z większym prawdopodobieństwem będzie je zawierać.
Zredukowane melanoidyny
Melanoidyny, jak wspomniałem wcześniej, przyczyniają się do konwersji wyższych alkoholi w alidehydy. W procesie takiej konwersji melanoidyny stają się formami zredukowanymi, które posiadają już właściwości przeciwutleniające. Możliwe, że wyższe stężenie tych związków w ciemnym piwie odpowiada za ich lepsze starzenie.
Dwutlenek siarki
Dwutlenek siarki, który jest często wytwarzany przez drożdże, zwłaszcza drożdże piwowarskie, również hamuje utlenianie. SO2 wiąże wolne formy tlenu i przeciwdziała ich reakcjom z innymi związkami. Jest lotny i może z czasem zniknąć w piwie. Jest również wadą i nadaje piwu aromat zapałki.
Siarczyny
Siarczyny działają również jako przeciwutleniacze. Są one stosowane w produkcji wina z dobrymi wynikami. Nie ma ich w piwie i muszą być dodawane oddzielnie. Może to jednak prowadzić do wielu problemów. Mogą one również powodować siarkowe aromaty w piwie, być szkodliwe dla drożdży i zapobiegać refermentacji. Ich wpływ na zdrowie jest również mocno kwestionowany. W przypadku browarów komercyjnych mogą pojawić się problemy prawne.
Kwas askorbinowy
Kwas askorbinowy znajduje się w niektórych piwach. Jest to po prostu witamina C. Nie ma jednak badań potwierdzających jej wpływ na piwo. Istnieją również publikacje, które sugerują coś wręcz przeciwnego, powodując więcej wolnych rodników tlenowych.
Podsumowanie
Są to reakcje, które uważałem za najważniejsze. Ich znaczenie zostało w dużej mierze potwierdzone. Jak wspomniałem wcześniej, starzenie się piwa pozostaje złożonym i słabo zbadanym tematem. Istnieje wiele innych mechanizmów, które mogą się do tego przyczyniać. Niektóre z nich nie zostały dobrze zbadane, podczas gdy inne są uważane za nieistotne z punktu widzenia smaku. Ciekawskich odsyłam do najciekawszego artykułu, jaki udało mi się znaleźć.
Jak widać, nie ma magicznego patentu na zapobieganie utlenianiu. Możemy zrobić tylko jedno: zapewnić piwu jak najlepsze warunki. Przechowywać piwo w chłodnym miejscu i pić style, które są podatne na szybkie starzenie.
