Diacetyl lub masło w piwie
Niniejszy wpis stanowi początek mojej serii Sekrety Piwa. Jest on skierowany do tych, którzy mają podstawowe pojęcie o produkcji piwa, a nawet do piwowarów domowych. Nie będzie tu żadnej czarnej magii. Nie jest konieczne dogłębne zrozumienie procesu warzenia piwa.
Jest to pierwszy z serii artykułów omawiających wady, które mogą wystąpić w piwie. Seria ta będzie stopniowo rozszerzana. Pierwszą wadą jest diacetyl lub masło. Jedna z najczęstszych wad i łatwo rozpoznawalna. Czynników, które powodują, że jest on zauważalny w piwie, jest znacznie więcej niż się ludziom wydaje. Dowiedz się, czy .... to wszystko, co wiesz na ten temat.
Czym jest diacetyl?
Diacetyl nadaje piwu maślany smak i aromat. Może również powodować uczucie śliskości na języku. Popcorn, maślanka i, w mniejszych stężeniach, cukierki toffi lub karmelowe to nieco rzadsze skojarzenia. Te ostatnie powinny wyróżniać się karmelowym/toffi smakiem, który zapewnia słód.
W literaturze można znaleźć różne progi wrażliwości dla tego związku. Myślę, że rozsądnym zakresem jest przedział 40-100ug/l. Jest on bardziej wyczuwalny w piwach o lekkim, czystym aromacie i lekkim ciele. Wada ta jest powszechna w pilsach. Oczywiście indywidualna wrażliwość też ma znaczenie.
Diacetyl - wzór strukturalny
Niektórzy smakosze uważają, że niskie stężenie diacetylu nie zawsze jest złe, a nawet może poprawić bukiet smakowy. Związek ten jest dopuszczalny na najwyższym poziomie w piwach szkockich. Niższy poziom jest jednak dopuszczalny np. w czeskich pilsach. Niektórzy jego najzagorzalsi przeciwnicy nie tolerują żadnego wyczuwalnego poziomu i uważają go za wadę.
Diacetyl należy do grupy wicynalnych diketonów. Znany jest również pod nazwą 2,3-butanedion. Nie jestem ekspertem chemicznym, więc nie będę używał niezrozumiałych nazw. Warto jednak wiedzieć, że nie jest to jedyna substancja z tej grupy w piwie. Inną substancją jest 2,3-pentanodion. Rzadko się o nim wspomina, ponieważ jego próg wyczuwalności jest 10 razy wyższy niż diacetylu. Związek ten może również wzmacniać smak masła. Podczas pomiaru diacetylu w piwie zwykle mierzy się całkowite stężenie diketonów wikinalnych.
Jeśli nie jesteś zaznajomiony ze smakiem i zapachem diacetylu, kup łatwo dostępne piwo Lubuskie Jasne z Browaru Witnica. Piwo to cieszy się złą sławą jako wzorcowy przykład tej wady.
Skąd się bierze?
Diacetyl, składnik bukietu młodego piwa, jest wytwarzany przez drożdże głównie podczas etapów adaptacji ("lag") i reprodukcji. Na wspomnianych etapach drożdże wytwarzają alfa-acetylomleczan, który jest następnie przekształcany w niezbędne aminokwasy - walinę. Niestety, alfa-acetylomleczan nie jest całkowicie przekształcany. Wycieka on z komórek do piwa, gdzie jest przekształcany przez tlen w diacetyl.
Infekcja bakteryjna może również powodować obecność diacetylu w piwie. Pediococcus i niektóre szczepy Lactobacillus to bakterie kwasu mlekowego, które produkują duże ilości diacetylu, ale w przeciwieństwie do drożdży nie mogą go wyeliminować. W tym przypadku masłu często towarzyszy kwaśny smak kwasu mlekowego.
Poziom diacetylu w młodym piwie zależy od:
- Ważny jest szczep drożdży - różne szczepy mają różną tendencję do jego produkcji. Ważna jest również liczba mutantów i ich zdolność do flokulacji.
- Odpowiednie warunki do pracy drożdży - właściwa gęstość, odpowiednie napowietrzenie brzeczki i ogólnie bezstresowe środowisko dla drożdży, zapewniają prawidłową pracę tych mikroorganizmów, co przekłada się na akceptowalny poziom wydzielania diacetylu.
- Temperatura fermentacji - wyższe temperatury zwiększają powstawanie diacetylu, ale także ułatwiają jego późniejszą eliminację.
- pH brzeczki jest takie samo jak temperatura. Niższe pH sprzyja konwersji alfa acetylomleczanu do diacetylu, a także późniejszej eliminacji tego związku.
Eliminacja
Jak widać z powyższego, produkcja diacetylu jest nieunikniona. Jego późniejsza eliminacja jest zatem kluczowa. Po prawidłowo przeprowadzonej fermentacji poziom tego związku spada poniżej progu wyczuwalności. Diacetyl jest przekształcany przez drożdże w acetoninę, a acetonina w butanodiol. Butanodiol ma neutralny smak w stężeniach piwa.
Skąd bierze się diacetyl w piwie i jak można go uniknąć?
Smak masła jest wyczuwalny w piwie, ponieważ stosunek wyprodukowanego do wyeliminowanego diacetylu jest tak wysoki. Jego zawartość w piwie przekracza próg wyczuwalności. Sytuacja ta może być spowodowana wieloma czynnikami.
Najczęstszym błędem jest zbyt wczesne oddzielenie piwa od drożdży. Nawet jeśli fermentacja została zakończona i osiągnięto pożądany produkt końcowy, należy dać drożdżom trochę czasu na rozłożenie produktów ubocznych przed przelaniem piwa do butelek lub cichą fermentacją. Jest to ważne, ponieważ oprócz diacetylu i innych związków, takich jak aldehyd octowy, są one również eliminowane. Zaleca się, aby lagery były poddawane rozkładowi diacetylu, tj. końcowy etap fermentacji można przyspieszyć, zwiększając temperaturę o 5-10 stopni Celsjusza.
Innym możliwym źródłem jest natlenianie piwa na etapie butelkowania. Pod wpływem tlenu pozostałości alfa-acetylomleczanu, które wcześniej nie ulegały konwersji diacetylu, teraz będą mogły jej ulec. Ogólnie rzecz biorąc, lekkie natlenienie nie stanowi problemu. W piwie warzonym w domu lub refermentowanym, niewielkie ilości diacetylu mogą nadal rozkładać się w butelkach podczas leżakowania. Problem ten jest tym poważniejszy, im wyższe jest natlenienie.
Znalazłem badanie, które wykazało, że diacetyl w przefiltrowanym piwie (które jest pozbawione drożdży) można wykryć tylko w piwie butelkowanym przez długi okres czasu. Towarzyszy on również innym aromatom związanym ze starzeniem się piwa, takim jak mokra karta. Wynika to z faktu, że alfa-acetylomleczan w piwie utlenia się powoli, w wyniku czego powstaje diacetyl. Nigdy nie widziałem takiej sytuacji, a jeśli diacetyl jest obecny, to albo na początku fermentacji, albo krótko po butelkowaniu. Ten wariant jest bardzo rzadki w literaturze. Trudno wyciągać jakiekolwiek wnioski. Warto się jednak nad nim zastanowić.
Redukcja diacetylu jest również problemem w przypadku silnego unoszenia się drożdży. Aby skutecznie je wyeliminować, w piwie musi znajdować się ich odpowiednia ilość. Nie jest to problem w przypadku drożdży dostępnych na rynku, ale należy zwrócić na to uwagę, jeśli używamy szczepu, który jest szczególnie flokulujący.
Kolejną kwestią jest gęstość drożdży. Każde pokolenie jest zalewane zmutowanymi komórkami, które produkują diacetyl, jednocześnie tracąc zdolność do jego eliminacji. Jest to tylko jeden z powodów, dla których nie należy używać tej samej gęstości drożdży do więcej niż kilku warzeń. S. Hoffmann przeprowadził badania na ten temat i uzyskał następujące wyniki:
Jest to stare badanie, w którym użyto nieznanego szczepu dolnej fermentacji. Szlachetność szczepu jest nieznana, więc nie brałbym zbyt poważnie wysokich wartości, które tu odnotowano, ale trend wzrostowy jest czymś, co należy odnotować.
Ważne jest również, aby brzeczka zawierała wystarczającą ilość FAN (wolnego azotu amonowego), tj. drożdże muszą mieć aminokwasy i peptydy, aby prawidłowo rosnąć. Walina jest jednym z tych aminokwasów. Im wyższe stężenie, tym mniej drożdże muszą wyprodukować. Wiemy, że produktem pośrednim jest mleczan alfa-acetylu, który jest bezpośrednim prekursorem diacetylu. Słód jest źródłem FAN. Problem nie powinien wystąpić, jeśli piwo jest wysokiej jakości. Ryzyko jest większe w przypadku piw o niskim ekstrakcie i wysokim udziale składników niesłodowanych.
Jeśli sprawdziłeś wszystkie powyższe czynniki, a problem nadal występuje, powinieneś rozważyć wspomnianą wcześniej infekcję bakteryjną i zwrócić większą uwagę na higienę browaru.
