Afdrukken

Op het Hobbybrouwenforum is altijd veel discussie over de juiste wijze van gist kweken, beluchten van het wort en aanverwante zaken die nodig zijn voor een goede vergisting. Met verschillende methoden krijgen hobbybrouwers goede resultaten en dat blijkt ook wel uit uitslagen van wedstrijden zoals het ONK.

Experimenteren

Het is heel lastig voor hobbybrouwers om experimenteel, dat wil zeggen enigzins wetenschappelijk verantwoord, proeven te doen waarmee te achterhalen is welke methode de beste resultaten oplevert. Gistcellen tellen is een methode die tot onze mogelijkheden behoort. Helaas is het aantal gistcellen alléén geen goede indicator voor een goede vergisting. De vitaliteit van de gistcellen is minstens zo belangrijk. En het meten van de vitaliteit van gistcellen kunnen we helaas thuis niet eenvoudig en goed doen. Vakliteratuur voor professionele brouwers past vaak niet goed op onze hobbybrouwpraktijk. Conclusies uit wetenschappelijke literatuur gericht op professionele brouwerijen zijn daarom niet een op een toepasbaar op onze thuisbrouwerijen. En zo discussiëren en modderen we maar wat an.

Mijn bieren zijn in het verleden stukken verbeterd toen ik goede (dat wil zeggen beluchte en van goede gistvoeding voorziene) giststarters ging maken en zodoende veel meer vitale gistcellen aan mijn wort toevoegde. Sommige hobbybrouwers hadden echter slechte resultaten met continu beluchte giststarters. Nog niet zo heel lang geleden ben ik overgestapt op het kweken van gist in een erlenmeyer op een magneetroerder. Het continue roeren zorgt voor het in suspensie blijven van de gistcellen, het afvoeren van koolzuurgas en het inslaan van zuurstof (met name in de beginfase van de starter) en met deze methode kweek ik nog meer gist dan voorheen. Op het forum experimenteren sommigen nu met fed-batch systemen, waarbij wort met een hoge dichtheid continu aan een giststarter worden toegevoegd. Hierdoor kweek je nog meer gist met minder wort. Een fed-batch systeem is echter wat minder gemakkelijk te realiseren dan kweken op een magneetroerder. Je hebt er bijvoorbeeld meer apparatuur voor nodig, zoals een slangenpomp.

Een ander heet hangijzer is het beluchten van het wort na koken en koelen. Als je een zeer goede giststarter hebt gemaakt met veel gezonde en actieve gistcellen, is het dan nog nodig om je wort te beluchten? Of is wort beluchten alleen nodig als je een gistkoek van een vorig brouwsel gebruikt? Er zijn brouwers die hun wort nooit beluchten en wel goede giststarters maken en hiermee goed uitvergist bier brouwen. Anderen rapporteren gestokte vergistingen bij het niet beluchten van wort, ondanks naar hun idee goede giststarters. Als je er niet zelf naast hebt gestaan, is het moeilijk te beoordelen of het inderdaad goede giststarters waren of niet. We kunnen, kortom, ook niet zomaar afgaan op verhalen die hobbybrouwers vertellen.

Zonder goede experimenten is het dus zaak om zelf veel te experimenteren en uit te vogelen wat in jouw situatie het best werkt. Daarnaast moeten we toch maar de professionele literatuur blijven scannen op bruikbare artikelen. En gelukkig zijn die er. Er is in het verleden heel wat nuttig onderzoek gedaan die ons inzicht geeft in de eigenschappen en het gedrag van gist.

Overigens hoeven korrelgistgebruikers zich nergens zorgen over te maken: de fabrikant heeft de gist al voldoende voorzien van de benodigde celwandcomponenten. Hydrateren in lauwwarm water en toevoegen aan het wort is genoeg. Dit artikel is dus met name voor de gebruikers van vloeibare gisten en degenen die hun gist meerdere keren achter elkaar gebruiken.

Beluchten van de starter

Onderzoekers in Japan hebben uitgezocht wat het effect is van het beluchten van een giststarter op de hoeveelheid en vitaliteit van de gist en op de daarop volgende vergisting van wort. Drie giststarters van 3 liter werden gemaakt, op een magneetroerder gezet en op 25 graden Celcius gehouden. De eerste starter werd continu belucht gedurende 48 uur. De tweede starter werd alleen het eerste uur belucht en de derde niet belucht. Onder condities zonder zuurstof werd stikstofgas in de ruimte boven de starter in de fles gepompt om te zorgen dat alle zuurstof verdwenen was. Met elk van de gekweekte starters werd een wort vergist. Gelijke hoeveelheden gist werden in het wort geënt. Zowel van de starter als bij de vergisting werden de hoeveelheden cellen (en dode en levende cellen) geteld en de concentraties van verschillende vetzuren in de celwanden en de concentraties trehalose en glycogeen (reservevoedsel in de cellen) gemeten.

De continu beluchte starter had de meeste gistcellen. De niet beluchte had 60% van de hoeveelheid van de beluchte starter en de 1-uur beluchte starter 90% van de hoeveelheid van de continu beluchte starter. De vitaliteit van de gist was in alle gevallen ongeveer 95% (dat wil zeggen dat 95% van de cellen leefde). Ook de concentraties van reservevoedsel glycogeen en trehalose in de gistcellen was bij de continu beluchte starter het hoogst, direct gevolgd door de 1-uur beluchte starter. De gistcellen in de niet beluchte starter hadden het minste reservevoedsel. De hoeveelheid vetzuren in de celwanden was na 48 uur identiek in de  niet beluchte starter en de 1 uur beluchte starter. De cellen in de continu beluchte starter hadden twee keer zoveel vetzuren in hun celwanden.

De hoeveelheid gistcellen bij de vergisting was bij de gist uit de continu beluchte starter steeds het hoogst (alle worten werden met identieke hoeveelheden cellen geënt) en ook de vitaliteit van de gist. Na 48 uur vergisting was de vitaliteit van de cellen uit de niet beluchte starter gezakt naar 80%, terwijl die bij de cellen uit de continu beluchte starter nog 100% was. De cellen uit de 1 uur beluchte starter zaten net boven de 90%. De concentraties reservevoedsel waren het hoogst in de cellen uit de 1 uur beluchte starter, gevolgd door die uit de continu beluchte starter.

Uit het onderzoek blijkt dat beluchten van de starter goed is voor de hoeveelheid cellen en de gezondheid van de cellen. Beluchting van de starter zorgt voor gezondere gistcellen tijdens de vergisting. Helaas is niet gekeken naar smaakeffecten in het vergiste wort, maar dat zal voor elke giststam wel anders zijn. Uit de literatuur blijkt echter wel duidelijk dat veel gezonde gist noodzakelijk is voor een goede vergisting. Hoeveel gist je moet kweken (hoe grote giststarter je moet maken) kun je eenvoudig bepalen met de Pitch Rate Calculator van MrMalty en natuurlijk in je eigen BrouwHulp.

De auteurs van het onderzoek trekken de conclusie dat een uur beluchten eigenlijk net zo goed is als continu beluchten en zij concluderen dat met in het achterhoofd de kosten die brouwerijen moeten maken voor het beluchten. Continu beluchten vinden zij niet kosteneffectief in vergelijking met een uur beluchten. Kort beluchten is in ieder geval te verkiezen boven niet beluchten en dat verklaart wellicht ook het feit dat giststarters die gemaakt zijn in de magneetroerder zonder extra beluchting zulke goede resultaten opleveren. Net na het maken van de starter, als de gist nog niet of niet heel actief is, zorgt het roeren voor een continue toevoer van zuurstof. Wordt de gist echt actief, dan verdrijft het koolzuurgas dat in de starter ontstaat, de zuurstof uit de erlenmeyer en komt er geen zuurstof meer in het starterwort. Al zeggen sommigen dat dat wel gebeurt, omdat de partiële gasdruk van zuurstof in de erlenmeyer lager is dan die in de lucht buiten de erlenmeyer en dat daarom wel zuurstof de erlenmeyer (en dus de startervloeistof) diffundeert. Hoe dan ook: de zuurstof die bij aanvang in het wort kwam is zeer belangrijk voor de vitaliteit van de gist en het aantal gekweekte gistcellen.

Werkwijze

Tijdens het opkweken van gist in een starter is toevoegen van zuurstof cruciaal voor gezonde gistcellen en voldoende groei. Daarover zijn alle literatuurbronnen het eens en dat wordt ook bevestigd door het onderzoek dat ik hierboven aanhaalde. De zuurstofconcentratie hoeft echter niet hoog te zijn, maar de toevoer van zuurstof moet net zo groot zijn als de consumptie van zuurstof door de gist. Toevoer van teveel zuurstof kan leiden tot schuimproblemen en tot veranderingen in het gedrag van gist (bijvoorbeeld een verminderde flocculatie (= bezinking na de gisting)). Wellicht dat een magneetroerder daarom zo''n ideaal instrument is om gist mee te kweken: je blaast geen bellen in het wort en overbeluchting is denk ik niet mogelijk. Ook kun je, door na een uur of 12 tot 24, een stop met waterslot op je erlenmeyer zetten om het verloop van de gisting te volgen. Is de starter bijna uitgegist, dan zet je hem in de koelkast totdat je hem gaat gebruiken. Op deze wijze stop je het metabolisme van de gist waardoor deze zijn reservevoeding niet gaat verbruiken en zorg je ervoor dat de gist bezinkt. Op de brouwdag giet je de startervloeistof van de gist af en gebruik je alleen de gist. Zodoende "vervuil" je je bier niet met startervloeistof. Gebruik de gist het liefst binnen twee à drie dagen na het wegzetten in de koelkast.

 

Giststarter op een magneetroerder. Zoals je ziet is toevoer
van lucht met een aquariumpomp ook mogelijk om extra
zuurstof in te brengen.

 

Wort beluchten

De volgende vraag is: kan ik meer gistcellen in de starter kweken, mijn wort met meer gistcellen enten dan gebruikelijk en vervolgens mijn wort niet beluchten? Wat voor effecten heeft dat op de smaak?

Normaal gesproken enten brouwers bovengistende bieren met ongeveer 0,75 miljoen gistcellen per ml per graad plato. Sommige brouwers gebruiken iets meer, anderen iets minder om gewenste smaakprofielen in hun bieren te bereiken. Ondergistende bieren worden geënt met 1,5 miljoen gistcellen per ml per graad plato. In het wort delen de gistcellen zich een aantal keren bij de vergisting. Bij normale vergistingen is dat een keer of drie tot vier. Limiterend voor het aantal celdelingen zijn de beschikbaarheid van sporenelementen zoals zink en magnesium en de beschikbaarheid van sterolen en onverzadigde vetzuren. Sterolen en onverzadigde vetzuren zijn de bekende celwandcomponenten die de gist alleen aan kan maken in aanwezigheid van zuurstof. In aanwezigheid van zuurstof maakt gist deze stoffen in overmaat aan, slaat deze op en gebruikt ze voor aanmaak van celwandmateriaal. Bij afwezigheid van zuurstof heeft na elke celdeling elke gistcel dus nog maar de helft van de hoeveelheid van deze stoffen over. Na een aantal celdelingen is de concentratie in de gistcel zo laag, dat het functioneren van de gist wordt belemmerd. Een niet goed functionerende celwand zorgt ervoor dat de gist niet meer goed stoffen uit het wort/bier kan opnemen of naar het wort/bier kan uitscheiden. De vergisting stopt dan.

Als het aankomt op onze brouwsels kun je dus twee dingen doen: de aanbevolen hoeveelheid gistcellen enten en vervolgens je wort beluchten óf meer gist toevoegen en niet beluchten. Omdat je door niet te beluchten misschien een of twee celdelingen "mist", zou je twee tot vier keer zoveel gist moeten toevoegen. De tweede werkwijze heeft een aantal gevolgen:

Als je de temperatuur van je gistende bier goed kunt regelen en je hebt een verse, goed beluchte starter, dan kan deze methode met meer gist en niet beluchten dus heel goed werken. Je kunt er zelfs cleanere bieren mee brouwen (minder esters en hogere alcholen, minder oxidatie). Maar er blijft een risico bestaan, omdat sommige giststammen meer zuurstof nodig hebben dan andere. En ook bij zware bieren loop je een risico omdat de gist meer moet vergisten, extra stress te verwerken krijgt (hogere osmotische druk, hogere alcoholconcentraties) en daarom zeer vitaal moet zijn bij aanvang van de vergisting. Bij het brouwen van zeer zware bieren voegen professionele brouwerijen vaak een uur of 12 tot 16 na aanvang van de hoofdvergisting nog zuurstof toe om ervoor te zorgen dat de gist vitaal blijft en het bier volledig uitgist.

Slurry van vorig brouwsel

Voeg je een slurry van een vorig brouwsel toe, dan is het wel aan te bevelen om je wort te beluchten, ondanks dat je grote hoeveelheden gistcellen kunt toevoegen. Omdat de concentratie van sterolen en onverzadigde vetzuren in de gistcellen tijdens de voorgaande vergisting te laag is geworden voor een gezonde vergisting, moet de gist weer opnieuw onverzadigde vetzuren en sterolen kunnen aanmaken. Als alternatief kun je een druppeltje olijfolie toevoegen aan je wort of aan de slurry voordat je deze opslaat. Dit ene druppeltje bevat voldoende onverzadigde vetzuren en sterolen voor de gist en de gist kan deze opnemen. De trappistenbrouwerij van Orval gebruikt deze methode bijvoorbeeld. Er is echter wel aangetoond dat de gist bij deze methode meer esters aanmaakt dan wanneer hij belucht wordt en dat de vergisting wat trager verloopt.

Discussie over vergisten en over beluchten van starters en wort zal onder hobbybrouwers wel altijd blijven bestaan. Maar vergeet niet dat zuurstof een belangrijke rol speelt voor een gezonde gistgroei en een goede vergisting. Een goed bier brouwen zonder je wort te beluchten is zeker mogelijk, maar je moet je afvragen of de risico''s op een onvolledige vergisting opwegen tegen de mogelijke oxidatie van je wort. In ieder geval moet je er zeker van zijn dat je meer dan voldoende, zeer vitale gist toevoegt. Als je daar zeker van bent, dan staat niets je in de weg om het eens te proberen en te kijken of het je bevalt.

 

Adrie Otte, mei 2010

 

Literatuur

Maemura, H., S. Morimura & K. Kida, (1998). Effects of aeration during the cultivation of pitching yeast on its characteristics during the subsequent fermentation of wort. J. Inst. Brew. 1998(104): 207-211.

Eßlinger, H.M. (Ed.) (2009). Handbook of Brewing. Processes, Technology, Markets.

Hull, G. (2005). Olive oil addition to yeast as an alternative to wort aeration. New Belgium Brewing Company, Fort Collins, CO USA.