fbpx

OSNOVE: Fermentacija

V procesu varjenja piva se po zaključku “brew day-a” srečujemo s primarno fermentacijo, sekundarno fermentacijo in zorenjem. Izraza, s katerima se domači pivovarji v tej fazi prav tako pogosto srečajo, pa sta še “dry hop” (hladno hmeljenje) ter “cold crash” (hladni šok). Ker pa se na tem mestu pogovarjamo o osnovah, ju bomo v izogib preveliki količini informacij zgolj omenili. Hladno hmeljenje pomeni dodajanje hmelja v fazi fermentacije, hladni šok pa pomeni hitro znižanje temperature piva z namenom izboljšanja bistrosti piva, ki se izvaja ob koncu fermentacije.


IZ ČLANKA: OSNOVNI POJMI IN KAKO ZAČETI Z VARJENJEM LASTNEGA PIVA

KVAS je sestavljen iz beljakovin, veliko vitaminov skupine B, mineralov in prehranskih vlaknin. Kvas poskrbi za FERMENTACIJO piva kar pomeni, da spreminja sladkorje v alkohol ter ogljikov dioksid (proces imenujemo alkoholno vrenje). Temu koraku rečemo tudi PRIMARNA FERMENTACIJA. Predno so pivovarji odkrili vlogo kvasa pri varjenju piva, je fermentacija potekala po naravni poti. Danes kvas najdemo v suhi in tekoči obliki.

Kvas

V primarni fermentaciji kvasovke porabljajo oz. pogovorno rečeno “pojedo” sladkor in tako se maltoza, glukoza, maltotrioza, saharoza in fruktoza pretvorijo v toploto, CO2 in alkohol. Primarno fermentacijo nekateri imenujejo tudi faza alkoholnega vrenja.

Iz tega lahko prepoznamo tri pomembne informacije:

1. CO2 – dober način kako preverimo ali fermentacija poteka je, da opazujemo dogajanje (mehurčke) v kipelni vehi. Obstaja sicer možnost, da dogajanje ni dobro vidno, a običajno ta metoda na začetku zadostuje.

2. Alkohol – je glavni razlog za primarno fermentacijo. Da vemo, koliko alkohola imamo, pa je dobro izmeriti specifično gosto pred začetkom in po zaključku fermentacije. Več o tem v prispevku o merjenju.

3. Ker se med fermentacijo ustvarja toplota, je to potrebno upoštevati tudi pri sami temperaturi fermentacije, saj se bo pivina po začetku delovanja kvasovk segrela za 5 – 10°C (govorimo o spremembi na količinah običajnih za domače pivovarstvo).

IZ ČLANKA: SUROVINE: KVAS

Kvasovke zgornjega vrenja imenujemo tudi Ale kvasovke. Saccharomyces cerevisiae je najbolj značilna vrsta kvasa zgornjega vrenja in je sestavljena iz kvasa kot ga uporabljamo za kruh, kvasa za destilacijo in veliko laboratorijskih tipov kvasa. Razpon delovanja tega kvasa je med 17 – 30°C z optimalnimi temperaturami delovanja med 19 – 21°C. Čeprav kvasovke zgornjega vrenja vrejo pri višjih temperaturah kot kvasovke spodnjega vrenja je razlog za to poimenovanje v tem, da kvasovke med fermentacijo plavajo na površju. Ideja Ale kvasovk je spodbujanje razvoja estrov. Uporabljajo se za piva kot so Ale, IPA, APA, Porter, Saison, Stout, Altbier, Scotch, Barley Wine, Kölsch ter pšenična in sadna piva.

Kvasovke spodnjega vrenja imenujemo tudi Lager kvasovke. Tudi te kvasovke so vrste Saccharomyces cerevisiae, toda mnogi pivovarji še vedno uporabljajo staro klasifikacijo S. carlsbergensisor in S. uvarum. Ta kvas je bil prvič izoliran v laboratoriju pivovarne Carlsberg. Razpon delovanja tega kvasa je med 6 – 15°C z optimalnimi temperaturami delovanja okoli 12°C. Kvasovke spodnjega vrenja, za razliko od kvasovk zgornega vrenja, med fermentacijo potonejo na dno. Uporabljajo se za piva kot so Pilsner, Lager, Helles, Dortmunder, Märzen in Bock.

Temperatura je med domačimi pivovarji gotovo eno izmed najbolj pogostih vprašanj. Ni namreč vedno najbolj enostavno dosegati željene temperature. Veliko je odvisno od razpoložljive opreme in temperature okolja (letnega časa). Ležaki se zato pogoste delajo v zimskem času, ko so zunanje temperature bolj naklonjene fermentaciji pri nizkih temperaturah. Če je doseganje temperatur za primarno fermentacijo dokaj enostavno pa je sekundarna fermentacija, v primeru da je vložek v opremo nekoliko nižji, dobra priložnost za iznajdljivost.

IZ ČLANKA: IZBOR OPREME ZA VARJENJE DOMAČEGA PIVA

Kot fermentor lahko načeloma služi skoraj vsaka (zaprta) posoda, na katero pritrdimo kipelno veho. Seveda pa ne bo z vsakim fermentorjem enako dela za podoben rezultat.

Material
Najpogostejši so plastika, aluminij in nerjaveče jeklo. Pozornost pri debelini uporabljenega materiala je pomembna predvsem pri aluminiju in nerjavečem jeklu, saj tu prihaja do precejšnjih razlik med ponudniki. Tanek material ali material nižje kakovosti lahko namreč, zlasti ob polnem fermentorju, izgleda precej nestabilno. Čeprav je nerjaveče jeklo dražje, pa je gotovo dolgoročno najboljša rešitev.

Oblika
Po obliki lahko ločimo konusne fermentorje, fermentorje z blagim konusom ali fermentorje brez konusa. Pomembna je tudi izolacija. Izolacija se lahko nahaja med plastmi fermentorja oz. na način, da fermentor oblečemo, kar je ceneje. Izolacija lahko pri nekaterih izvedbah koničnih fermentorjev na zunaj skrije konus. Gre še vedno za konični fermentor, le oblika je drugačna.
Smisel konusa je zbiranje kvasovk in nekaterih drugih snovi na dnu, kjer jih lahko nato enostavno spustimo iz fermentorja. Tako si olajšamo delo, prav tako pa nam to omogoča ponovno uporabo kvasovk.
Kot posebna oblika fermentorja bi lahko opredelili zorilnike. Ti so namenjeni pivom tipa ležak, ki za dokončanje potrebujejo dlje časa in nižje temperature.

Nadzor temperature
Večno vprašanje domačih pivovarjev je nadzor temperature v fermentorju. Manjše fermentorje oz. posode namenjene fermentaciji lahko damo kar v hladilnik. Če kupujemo hladilnik prav s tem namenom, se poskušamo izogniti “spodnji stopnički”. Le-ta namreč zgolj jemlje prostor.
Fermentor ima lahko že vgrajeno hlajenje/gretje, plašč, spiralo, ali kaj podobno namenjenega hlajenju/gretju. Če gre za električno izvedbo, je za hlajenje in morda tudi gretje fermentorja že poskrbljeno. V primeru plašča, spirale in podobno je sicer urejena priprava za hlajenje vendar pa je potrebno razmišljati tudi o priklopu na npr. vodo ali glikol, s katerim bomo izvajali hlajenje. Mogoč je seveda tudi nakup zunanje hladilne enote na katero se lahko učinkovito priklopi določeno število fermentorjev.

Na drugi strani je lahko alternativa pri višjih temperaturah kar izkoriščanje le-teh, npr. z uporabo tlačnih fermentorjev ali pa z uporabo kveik kvasovk.

POSTOPEK PRIMARNE FERMENTACIJE

Fermentor dobro očistimo in razkužimo. Enako velja za vse, kar bo prišlo v stik s pivino.

Ohlajeno pivino na tak ali drugačen način prečrpamo ali pretočimo v fermentor. Med prečrpavanjem se poizkušamo izogniti preveliki izpostavljenosti zraku, predvsem zaradi možnosti okužbe in oksidacije (odvisno od temperature ohlajene pivine).

V pivino dodamo kvas ali starter. Kako pripravimo starter oz. kako rehidriramo kvas si lahko pogledate med pripomočki. Nekateri proizvajalci suhih kvasov sicer zagotavljajo, da rehidracija njihovega kvasa ob prvi uporabi ni potrebna.

Sledi aeracija pivine, ki ni nujno potrebna je pa zaželena. Čeprav se morda ne zdi ravno logično, potem ko smo se močno potrudili da nebi prišlo do oksidacije sedaj v zelo pomembnem trenutku dodajati kisik, pa je za tem popolnoma logična razlaga. Kvasovke za svoje delovanje namreč potrebujejo določeno količino kisika – med 8 in 10 ppm (delcev na milijon) s spodnjo mejo 5 ppm, strah pred oksidacijo ali pa kakšnih drugih priokusov pa je v primeru čistega zraka in temperature pivine pod 26°C odveč.

Fermentor dobro zapremo in zatesnimo ter namestimo veho v katero natočimo vodo. Nekateri se odločajo tudi za uporabo metabisulfita ali pa nekega alkohola (npr. vodke), ki jih namesto vode natočijo v veho. 

Fermentor postavimo na ustrezno temperaturo, ki je odvisna od vrste piva ter seveda izbire kvasovk.

Trajanje primarne fermentacije je odvisno od več dejavnikov. Trajanje fermentacije sicer najdemo v recepturi, obstajajo pa tudi nekatera osnovna načela glede na stil piva in razpoložljivo opremo. Glede na to, da obstaja več “šol”, ki se različno lotevajo te problematike, se bomo na tem mestu osredotočili le na postopek in razumevanje fermentacije. 

Najzanesljivejša metoda za preverjanje zaključka primarne fermentacije je merjenje specifične gostote. Približno 10 dni po dodajanju kvasa v pivino izmerimo specifično gostoto. Postopek ponovimo še dva dni kasneje. Če sta obe meritvi enaki pomeni, da je fermentacija zaključena. To seveda na pomeni, da z namenom lastne evidence in raziskovanja ni smiselno meriti specifične gostote tudi v vmesnem času, te meritve so mišljene z namenom preverjanja konca fermentacije. Razlogi za prenehanje delovanja kvasovk so odsotnost kisika (bolj pogosto pri sekundarni fermentaciji), previsoka vsebnost alkohola v pivu, neprimerna temperatura piva in odsotnost hrane (sladkorjev,…). 

Po končani primarni fermentaciji je na vrsti sekundarna fermentacija in zorenje. V tej fazi se pivo stara, homogenizira, razvija kompleksnejše okuse in tvori tudi nekaj CO2 (odvisno od posode kjer se sekundarna fermentacija odvija). Za nekatera piva (z večjim odstotkom alkohola, višjo specifično gostoto, uporaba divjih kvasovk,…) je sekundarna fermentacija nujna, pri nekaterih drugih pa jo je mogoče precej skrajšati ali celo izpustiti (npr. pri večini tistih z začetno specifično gostoto 1.040 ali manj). Vseeno se nepotrpežljivost ne izplača, saj proces staranja lahko “popravi” marsikatero manjšo napako, ob enem pa se kvasovke v tem obdobju lotijo tudi kompleksnejših alkoholov in jih razgradijo v okusnejše sadne estre. Prav tako sekundarna fermentacija podaljša uporabnost pivu (saj se nekateri tanini in fenoli vežejo s proteini in potonejo na dno), kar pa običajno v domačem pivovarstvu ni ravno glavni problem.

Pretakanje v drug fermentor za sekundarno fermentacijo običajno ni potrebno. Če gre za krajšo sekundarno fermentacijo lahko pivo odleži kar na kvasu, če imamo na razpolago konični fermentor pa lahko kvas izpustimo, ni pa nujno. Sekundarna fermentacija lahko poteka tudi kar v steklenicah ali sodčkih. Kot izjeme štejemo piva tipa lager, starana kisla piva, posebna piva ali kadar dodajamo sadje, začimbe, les in podobno oz. delamo obsežnejši “dry hop”. V tem primeru se svetuje, da se pivo prestavi v drug fermentor oz. zorilnik. Prav tako je potrebno pretakanje piva, kadar bo zorenje potekalo dalj časa.

PRAKTIČNI NASVET: Nekoliko daljša primarna fermentacija, kateri sledi sekundarna fermentacija z zorenjem neposredno v steklenicah ali sodčkih, je pogosta izbira domačih pivovarjev.

NEKAJ KLJUČNIH TOČK FERMENTACIJE

  1. Površina pivine v fermentorju je gladka in temnorjava
  2. Po približno 10 – 12 urah se na površini pojavijo beli skupki pene, ki se postopoma večajo.
  3. Površina postane prekrita z debelo peno. To je znak intenzivne fermentacije.
  4. Pena se obarva rjavo, kar je posledica izločanja hmeljnih smol.

Pena začne počasi upadati pri čemer se kvas useda na dno posode.

Fermentacija v pospešenem posnetku.