Kuhanje sladovine

Kako smo najavili u prvom članku iz serije,  nastavljamo dalje s pojedinim koracima u procesu kućne proizvodnje piva.

1. Ukomljavanje
2. Kuhanje
3. Fermentacija
4. Odležavanje

Kuhanje sladovine dolazi nakon početnog koraka ukomljavanja kojim ste iz slada dobili slatku tekućinu, sladovinu, bazu u koju dodajete hmelj i začine, koja nakon kuhanja, hlađenja i fermentacije postaje pivo.

Neovisno o načinu ukomljavanja kuhanje je na svim sustavima jednak proces. Jednostavno zakipite sladovinu i kuhate je u većini slučajeva 60 minuta, s pojedinim stilovima na 90 minuta, a samo rijetko iznad toga kad se želi postići efekt karamelizacije u kotlu. U određenim fazama dodajete hmelj i začine. Nakon završetka kuhanja ohladite je do temperature fermentacije (okvirno 17 – 20 °C za ale, 9 – 12 °C za lager). Hlađenje je poželjno napraviti u što kraćem roku.

Iako postoji određeni manji broj stilova piva kod kojih nije potrebno kuhati sladovinu, velika većina ipak zahtijeva ovaj korak. Bitne stavke koje se postižu u ovoj fazi su:

1. Izomerizacija alfa kiselina
2. Prijenos okusa i arome iz hmelja ili začina u sladovinu
3. Sterilizacija sladovine
4. Zaustavljanje enzimatskih procesa
5. Koagulacija i taloženje proteina
6. Isparavanje neželjenih okusa
7. Koncentracija sladovine

Izomerizacija alfa kiselina i gorčina

Kako je zadnjih nekoliko stotina godina osnovni začin u pivu koji mu daje gorčinu i veliki postotak okusa i arome hmelj, važno je ukratko objasniti način na koji se u stvari gorčina od hmelja dobiva. Cvjetovi hmelja koji se koriste u pivarstvu osim vode, celuloze i proteina sadrže nekoliko spojeva koji su bitni za pivarstvo. Ovisno od sorte hmelja i uvjeta rasta njihov odnos i koncentracija je različita.

1. Alfa kiseline
2. Beta kiseline
3. Esencijalna ulja
4. Flavonoidi

Molekule alfa kiselina se pod utjecajem temperature izomeriziraju (izomerizacija – pretvorba molekula u drugu strukturu s jednakim brojem atoma) i otapaju u sladovini. Same alfa kiseline nemaju primjetnu gorčinu u početnom stanju, no izomerizirane alfa kiseline su gorke i kao takve idealan balans za slatkoću.

Stupanj izomerizacije i otapanja alfa kiselina u sladovini ovisi o temperaturama, vremenu,  gustoći i pH vrijednosti sladovine. Jedinica kojom se mjeri potencijalna gorčina piva je IBU – international bitterness unit. Preciznije, 1 IBU je 1 miligram izo-alfa kiseline u 1 L piva.

Osnovna formula za izračun gorčine je sljedeća:

%A = postotak alfa kiselina

U = iskoristivost (decimalni prikaz postotka)

W = težina dodanog hmelja u gramima

V = finalni volumen u litrama

Iskoristivost nije potpuno definirana i postoje razne međuovisnosti. Uvijek je različita za bilo koju kombinaciju trajanja kuhanja i gustoće sladovine. Raste s trajanjem kuhanja, no opada s gustoćom sladovine. Nikad ne prelazi 30%.

Primjer tablice prema Tinsenthu.

Tablica 1. Decimalna iskoristivost alfa kiselina u odnosu na trajanje kuhanja  i početnu gustoću sladovine.

Recimo da smo dodali 50g hmelja Saaz sa sadržajem od 3% alfa kiselina u 20L sladovine gustoće 1.050 i kuhamo 90 minuta. Izračun bi bio sljedeći:

%A = 3, U = 0.247 (prema tablici), W = 50 g, V = 20 L

Uobičajen postupak je da se hmelj dodaje u više faza tijekom kuhanja. Tako ako se na primjer kuha 60 minuta, određeni dio se dodaje na početku i taj dio definira uglavnom samo gorčinu jer ulja ispare. Na 30 do 15 minuta se dodaje dio koji će doprinijeti nešto gorčine i okusa. A od 15 prema kraju će ostati i miris. U engleskoj literaturi ta dodavanja se nazivaju bittering, flavor i aroma addition. U novije vrijeme kako raste popularnost aromatičnih hmeljeva s velikim postotkom alfa kiselina, sve više se koristi i tehnika hop bursting, dodavanje velike količine hmelja pred kraj kuhanja bez dodatka za gorčinu na početku. Sve kako bi ostalo što više okusa i mirisa, a ne bi se izvukla pretjerana i gruba gorčina.

Prijenos okusa i arome u sladovinu

Bilo da se radi o hmelju ili drugim začinima koje se želi osjetiti u pivu, bitan je balans i pažljivo razmatranje kakvo pivo želite postići. Prekratko vrijeme kontakta s kipućom sladovinom znači premalo ekstrakcije, a predugo pak volatilizaciju i isparavanje mirisa te promjenu okusa. Razni začini drugačije reagiraju pa tu nema nekih striktnih pravila, većinom je to od 10 do 0 minuta prije kraja kuhanja, ponekad čak i nakon početka hlađenja. Uvijek je bolje pogriješiti s manje nego više začina, jednako kao i kod kuhanja hrane. Lakše ih je dodati u nekoj kasnijoj fazi, nego oduzeti jednom dodano.

Sterilizacija sladovine

Kuhanjem se vrlo efektno eliminiraju bakterije koje su preostale nakon ukomljavanja ili zalutale tijekom pretakanja. Ovaj dio znači i da se u svim fazama prije kuhanja (ukoliko ne radite dulje pauze u kojima vam bakterije mogu napasti sladovinu) ne trebate pretjerano zamarati sa sterilnošću opreme i procesa. No jednom kad je sladovina kuhana i ohlađena, ponovno postaje idealna okolina za bakterije, tako da nakon toga više nemate taj komfor pa je sanitizacija svega u doticaju s hladnom sladovinom apsolutni uvjet za dobivanje kvalitetnog piva.

Zaustavljanje enzimatskih procesa

Kako ste u članku o ukomljavanju pročitali, dizanjem temperature iznad 80 °C neutraliziraju se preostali enzimi u pivu i nema daljnjih konverzija.

Koagulacija i taloženje proteina

Kod početka kuhanja proteini prisutni u sladovini polako počinju koagulirati, međusobno formirajući pjenoviti sloj na površini sve dok se ne počnu spajati zajedno i postanu teži od sladovine. Dodatno se u ovoj fazi događa i interakcija jednostavnih dušičnih sastojaka sladovine sa ugljikohidratima i polifenolima. U engleskoj literaturi nastajanje takvih nakupina se naziva hot break. Ovisno o sadržaju proteina u kombinaciji sladova koje ste koristili, imat ćete veću ili manju količinu takvog taloga. Ukoliko nemate dovoljno agresivno kuhanje, moguće je da ne postignete ovu fazu i tada će vam prevelika količina proteina završiti u pivu, jer ih ne možete fizički odvojiti kad nisu u većim nakupinama. Kad završite kuhanje, bitno je brzo ohladiti sladovinu, jer osim veće mogućnosti oksidacije postoji još jedna grupa proteina koja ne koagulira pod utjecajem visoke temperature, već je potreban nagli temperaturni šok. Ako imate sporo hlađenje, oni se ne talože i uzrokuju mutnoću u hladnom pivu (eng. chill haze). Iako su proteini nužni za razvoj i životni vijek kvasaca kasnije kod fermentacije, prevelika količina potencijalno dovodi do mutnoće i kraćeg roka trajanja piva.

Isparavanje neželjenih okusa

Jedna od bitnih stavki kod kuhanja, a pogotovo ukoliko je baza slad Pilsner, je isparavanje dimetil sulfida (DMS) iz sladovine. Pod utjecajem visoke temperature iz S-metilmetionina prisutnog u svijetlim sladovima stvara se DMS. Iako je u određenim količinama dozvoljen u profilu okusa nekih piva, u većim koncentracijama ima okus kuhanog kukuruza ili povrća i smatra se pogreškom. Vodena para ga uspješno odnosi iz sladovine, no bitno je da nemate kondenzaciju i kapanje kondenzata nazad u lonac. Zato je bitno kuhati s odvodom pare, što u kućnim uvjetima znači da nikad nemojte imati poklopljen lonac.

Koncentracija sladovine

Kako kuhanjem isparava dio vode iz sladovine, tekućina je sve gušća, tako da ukoliko ciljate određenu gustoću, a preračunali ste s previše vode u početku, duljim kuhanjem možete doći do željenih brojki. U tom slučaju imajte na umu izomerizaciju i gorčinu pa hmelj dodajte nakon što ste došli do tražene gustoće pred kuhanje.

Praktični primjer

Nakon ukomljavanja prvo provjeravamo koju točno količinu sladovine smo sakupili i ako je moguće provjerimo gustoću. Refraktometar je praktičan u ovoj fazi, no nije nužan. Informacija o količini i gustoći će vam omogućiti da izračunate koliko točno morate kuhati i ispariti ako ciljate željenu količinu ili gustoću.

Slika 1. 28 litara pred početak kuhanja

Dok se sladovina grije do kipljenja, izvažite hmelj za sva dodavanja. U ovom primjeru koristim pelete, a raspored je s naglaskom na okus i aromu jer sam htio dobiti mirisno pivo američkog pale ale tipa.

Slika 2. Styrian Wolf hmelj – peleti

Slika 3. Raspored dodavanja hmelja

U ovom slučaju radio sam jedno dodavanje hmelja prije no što je sladovina zakipjela ( eng. first wort hopping – FWH), to se ponekad koristi kako bismo dobili “ugodniju” gorčinu, no to su stvarno nijanse i teško će prosječni poznavatelji piva primijetiti razliku između toga i dodatka na 60 minuta.

Budite JAKO pažljivi kad kreće kipjeti jer lako može naglo porasti razina i ako se prelije, imate gadno čišćenje poslije. Kad krene kipjeti, prilagodite plamen i pokrenite timere ili zabilježite vrijeme. Timer s alarmom je praktičan za ovu fazu. Jednom kad se stabilizira, pokušavajte održati konstantno “kotrljanje” sladovine kako bi se ravnomjerno miješala i dobro isparavala.

Slika 4. Rolling boil

Kako vam prolazi vrijeme i okidaju se timeri, ubacujte pripremljeni hmelj i začine.

Ukoliko koristite spiralni potopni hladnjak (eng. immersion chiller), ubacite ga u sladovinu 15 min. prije kraja kuhanja kako biste ga sterilizirali samom sladovinom. Naravno, podrazumijeva se da je opran i čist od većih zaostataka i prašine.

Kad dođete na 0 min., ugasite plamen i krenite hladiti sladovinu. U slučaju hlađenja potopnim hladnjakom uvelike ćete ubrzati hlađenje laganim miješanjem (pazite da ne pjeni kako ne bi oksidiralo). Što se bakterija tiče, u kritičnoj ste fazi između 45 i 35 °C. Ja obično ohladim do 50 °C miješanjem i otklopljeno, no onda pažljivo zatvorim aluminijskom folijom i pustim da hladnjak unutra ohladi dalje sam. Kada dođe do nekih 18 – 20 °C, možete pretočiti u fermentor na način koji vam je najpraktičniji, a da odvojite hmelj i veću količinu taloga koji će se stvoriti nakon hlađenja.

Jednom kada je ohlađena kuhana hmeljena sladovina u fermentoru, pripremili ste kvascima hranu i okolinu pogodnu za razmnožavanje i fermentaciju. Ukoliko ih mazite njima pogodnim temperaturama fermentacije, oni će vam zahvaliti gotovim PIVOM. No o tome više u sljedećim člancima.

Reference:

‘How to Brew’ – John Palmer, Brewers Publications, 2006.

BYO  časopis, Svibanj/Lipanj 2002.

Glenn Tinseth Hop page, http://realbeer.com/hops/