Steun deze site. Koop via deze links: Nederlandstalige bierboeken, Engelstalige bierboeken, een bierig artikel of een ander artikel van Bol.com
Het kost je niets extra.

koken & tafelen algemeen

 

 

 

 

mail info@hobbybrouwen.nl

Begin en eind SG


Onlangs was ik bezig met het verzamelen van bierrecepten om deze op Internet te plaatsen. Naast de grondstoffen en het maischschema wordt bij een bierrecept gebruikelijk ook het begin en het eind soortelijk gewicht (SG) vermeld. Regelmatig hoor ik opmerkingen dat als je een recept gaat nabrouwen het bijna nooit lukt de vermelde waarden te krijgen. In dit artikel wordt ingegaan op de factoren waarvan het begin en eind SG afhankelijk zijn, maar allereerst leg ik uit waarom deze waarden vermeld worden bij een bierrecept.

 

Alcohol

Het begin SG geeft de hoeveel opgeloste stoffen aan die er in het wort zitten voordat de vergisting is gestart. Deze opgeloste stoffen zijn vooral suikers. Van de in het wort aanwezige suikers zijn de dextrines niet vergistbaar (1 en 2). Maar ook de opgeloste eiwitten, gomstoffen, mineralen en looistoffen vergisten niet. Het verschil tussen het begin en het eind SG geeft aan hoeveel suikers vergist zijn. Volgens de vergelijking van Gay-Lussac geeft één molecuul suiker twee moleculen alcohol (ethanol) en twee moleculen koolzuur.
C6H12O6 -> 2 C2H5OH + CO2
Omdat er ook suikers gebruikt worden voor de gistgroei en voor de opbouw van andere gistingproducten dan ethanol gaat de hiervoor genoemde vergelijking niet geheel op (3).
Desondanks kun je het alcoholgehalte van een bier bij benadering berekenen door het verschil in SG te vermenigvuldigen met 0,135. Een bier met een begin SG van 1070 en een eind SG van 1018 heeft dus ongeveer (1070 - 1018) * 0,135 = 7 % alcohol. Als het bier minder sterk vergist tot bijvoorbeeld 1025 dan is het alcoholgehalte (1070 - 1025) * 0,135 = 6,1 %.
 

Vergistinggraad

Met behulp van het begin en eind SG kun je de schijnbare vergistinggraad uitrekenen. Je gebruikt daarvoor de volgende formule:
vergistingpercentage = ((begin SG - eind SG) * 100) / (begin SG - 1000) .
Een voorbeeld = ((1070-1018)*100) / (1070 - 1000) = 74,3 %.
Men spreekt van een schijnbare vergistinggraad omdat door de aanwezigheid van alcohol het eind SG dat je meet met de hydrometer lager is dan het werkelijke SG. Ethanol heeft namelijk een soortelijk gewicht van 0,789 gram/cm3 (4).
Om de werkelijke vergistinggraad te weten moet je eerst een bepaalde hoeveelheid bier nemen, de alcohol uit het bier destilleren, vervolgens het gewichtsverlies aanvullen met water en tenslotte met een hydrometer het soortelijk gewicht bepalen. Net zoals bij de amateurs wordt ook bij de professionele brouwerijen alleen de schijnbare vergistinggraad bepaald omdat deze eenvoudiger vast te stellen is en omdat deze in de praktijk voldoende informatie geeft over het verloop van het gistingsproces.
De vergistinggraad van commerciële bieren ligt bij lichte bieren tussen de 78 en 85% en bij donkere bieren tussen de 68 en 75%. Amateur-bieren kennen een minder groot verschil in vergistinggraad tussen lichte en donkere bieren. De gemiddelde waarde van de vergistinggraad van lichte bieren is 76,4% en van donkere bieren 75,6%.
 

Karakter bier

Naast het bepalen van het alcoholgehalte en het verloop van de gisting is de informatie over het begin en eind SG ook van belang om een idee te krijgen van het karakter van een bier. Een bier met een begin SG van 1100 zal in de regel voller en zwaarder zijn dan een bier met een begin SG van 1090. Zoals we nog zullen zien kan een dergelijk verschil makkelijk ontstaan.
Als het eind SG hoog is dan zullen er veel restsuikers in het bier zitten. Het bier zal daardoor een zoete indruk geven. Naar mate er meer suikers vergist zijn komen andere smaken zoals bitter sterker op de voorgrond. Als je altijd een hoog vergistingpercentage hebt dan kan het best zijn dat je veel minder hop hoeft toe te voegen dan het recept voorschrijft.
 

Begin SG

Dat je een afwijkend begin SG hebt gekregen kan heel wat oorzaken hebben. Het is eigenlijk een wonder als je precies uitkomt. Het vermelden van deze informatie bij een recept moet dan ook gezien worden als een indicatie. Het is niet per se noodzakelijk exact hetzelfde begin SG te krijgen. Als het SG van jouw wort echt veel minder is dan het opgegeven SG dan kun je eventueel het te kort aanvullen met moutextract. Gebruik geen suiker omdat suiker wel meer alcohol geeft maar niet meer body. Het bier kan daardoor uit balans raken.
Hieronder zijn de factoren die van invloed zijn op het begin SG opgesomd.

Weegschaal
Voordat je met een brouwsel start moet je de grondstoffen afwegen. Meestal gebeurt dat met een huishoudweegschaal. Omdat deze niet geijkt zijn kunnen deze onderling behoorlijk afwijken.

Kwaliteit mout
De kwaliteit van het mout is van wezenlijk belang voor de hoeveelheid suikers die je in het wort kunt krijgen. Als het mout een hoog eiwitgehalte heeft zal de hoeveelheid suikers die uit het mout oplossen minder zijn. Het eiwitgehalte is afhankelijk van klimatologische omstandigheden en het gerstras. Verder geven goed opgeloste moutsoorten meer suikers in het wort dan minder goed opgeloste moutsoorten.

Hardheid water
Water met een hoge hardheid (bijvoorbeeld door het toevoegen van brouwzouten) kan tijdens het maischen een minder goede werking van de enzymen tot gevolg hebben (4). Het zijn de enzymen die het zetmeel uit het mout moeten afbreken tot suikers.

Wijze verwarming beslag
Een al te sterkte verhitting van het beslag om een temperatuurverhoging te verkrijgen kan tot vernietiging van enzymen leiden. Gebruik dus nooit een te hoge gasvlam. Voorts dient het beslag bij verhitting goed geroerd te worden zodat de hitte zich goed kan verspreiden.

Rendement
Het brouwzaalrendement geeft de hoeveelheid stoffen aan die je uit het mout hebt opgelost. Het rendement is sterk afhankelijk van de wijze van schroten, filteren en spoelen. In een artikelenreeks in dit blad ben ik op deze aspecten zeer uitvoerig ingegaan (zie Proost nrs. 7, 8, 9 en 10). Kortheidshalve verwijs ik hiernaar. Voor degenen die nog niet zo lang een abonnement hebben op dit blad, er bestaat een mogelijkheid om oude nummers te verkrijgen bij de uitgever.

Verdamping
Tijdens het koken van het wort verdampt er water. Vuistregel is dat tussen de 8 en 12% van het wort dient te verdampen. Dit is noodzakelijk om naast water ook ongewenste vluchtige stoffen uit het wort te laten verdampen. De verdamping is afhankelijk van de kooktijd maar ook het materiaal en de vorm van de kookketel spelen een belangrijk rol naast de capaciteit van de warmtebron. Als je de kooktijd van een recept hebt aangehouden wil dat zeker niet zeggen dat je evenveel verdamping hebt gehad als de samensteller van het recept. Door middel van water toevoeging kun je eventueel het verlies aan vocht weer compenseren.

Hydrometer
Net zoals onze weegschalen zijn ook onze hydrometers niet geijkt. Uit eigen ervaring weet ik dat zeer grote afwijkingen niet uitgesloten zijn. Het SG dien je overigens altijd bij 20C te bepalen. Als je de hydrometer bij een te hoge temperatuur gebruikt zal je een te laag SG meten. Een warme suikeroplossing heeft nu eenmaal een lager soortelijk gewicht dan een koude oplossing.
 

Eind SG

Net zoals het begin SG wordt ook het eind SG bepaald door een aantal factoren.

Maischschema
Het eind SG wordt vooral beïnvloed door het verloop van het maischproces. Ondanks het feit dat de directe aanleiding voor dit artikel bierrecepten zijn waarbij het te volgen maischschema is voorgeschreven wil ik hier toch kort op ingaan.
Het zetmeel uit het mout wordt door de enzymen alfa- en beta-amylase afgebroken. Het enzym beta-amylase werkt het beste bij 63C. Bij deze temperatuur wordt echter het enzym door de warmte al beschadigd. De inactivering van het enzym wordt dus reeds op gang gezet door het aanhouden van 63C. Wil je het enzym beta-amylase voor langere tijd zo goed mogelijk zijn werk laten doen dien je een lagere temperatuur aan te houden bijvoorbeeld 60 à 61C. Als je een bier wilt met een zo hoog mogelijke vergistinggraad (dus met een laag eind SG) dan moet je deze lagere temperatuur lang aanhouden omdat bij deze temperaturen de meeste vergistbare suikers gevormd worden. Een verlengde maischtijd bij 70 à 73C heeft weinig invloed op de vergistinggraad zoals blijkt uit de volgende tabel afkomstig uit het handboek "Abriss der Bierbrauerei" geschreven door prof. Narziss (4).
 
15 min inwerktijd 60 min inwerktijd
maischtemperatuur vergistinggraad
62C 84 % 89 %
70C 78 % 78 %

In Proost nr. 10 schreef ik nog dat je om een droger bier te krijgen (laag eind SG) je een enzympauze zou kunnen aanhouden bij 66 à 67C omdat je dan zowel alfa- als beta-amylase de kans geeft om te werken. Met deze opvatting zat ik dus niet helemaal goed omdat ik onvoldoende rekening had gehouden met het inactiveren van het enzym beta-amylase (volgens oude literatuur wordt het enzym pas bij 70C geïnactiveerd). Tja, ook ik leer steeds bij.

Thermometer
Zoals we net gezien hebben is de werking van de enzymen temperatuur afhankelijk. Wanneer je thermometer veel afwijkt van een geijkt exemplaar krijg je natuurlijk ook verschillen in de vergistinggraad.

Dikte beslag
Sommige amateur-bierbrouwers hebben een te kleine maischketel en maken daarom een heel dik beslag. Om op het gewenste SG uit te komen spoelen ze de bostel met meer water uit of voegen gewoon water toe aan het opgevangen wort.
Volgens prof. Narziss is de invloed van de beslagdikte bij goed opgeloste mout gering. In een dun beslag werken de enzymen beter dan in een dik beslag waardoor een lager eind SG bereikt kan worden.

pH-waarde
Ook de pH-waarde is van invloed op de werking van de enzymen en daarmee op het eind SG. De meest optimale pH-waarde van een beslag ligt bij 5,4. In de volgende tabel met gegevens afkomstig van prof. Narziss wordt het een en ander geïllustreerd.
 
pH-waarde 6,08 5,86 5,64 5,42 5,19
vergistinggraad 72,7 76,5 77,0 77,4 69,9
versuikeringstijd in min. 30 20 - 25 10 - 15 15 - 20 30

 Het is dus zeker de moeite waard de pH-waarde in de gaten te houden tijdens het maischen. Het beste kun je een monster van het beslag nemen bij een temperatuur van 60 - 63C. Laat wel eerst het beslag afkoelen toe 20C voordat je de pH meet, want de pH is temperatuur afhankelijk.

Gistsoort
Bij niet alle recepten is de gistsoort voorgeschreven. Dat is jammer omdat de gist voor een groot deel de smaak maar ook de vergistinggraad van een bier bepaalt. Aan de hand van de gegevens van de bieren die de afgelopen jaren ingezonden zijn bij de Open Nederlandse Kampioenschappen voor Amateur-bierbrouwers heb ik een overzicht gemaakt van de vergistinggraden van de meest gebruikte gistsoorten.
 

Arsegan             73,1 %
Boots               75,5 %
Brugs Tarwe         83,3 %
Chimay              79,9 %
Delta X             77,8 %
Edme                74,5 %
Farma bovengist     74,4 %
Hoegaarden          75,0 %
West Malle          77,4 %
Tussen de gist met de hoogste en de laagste vergistinggraad zit maar liefst 10% verschil!

Beluchten
Door het wort intensief te beluchten krijg je een betere vergistinggraad. Over het hoe en waarom van beluchten heb ik uitgebreid geschreven in Proost nr. 10.
 

Slotopmerking

Als je echt precies uit wilt komen op het begin en eind SG moet een bierrecept veel uitgebreider beschreven worden dan tot nu toe gebruikelijk is. En dan nog is het maar zeer de vraag of je goed uitkomt gelet op de onnauwkeurigheid van onze meetinstrumenten. Maar is het wel nodig om zo exact een recept na te brouwen, wij amateur-bierbrouwers hoeven geen constant product te leveren in tegenstelling tot onze professionele collega's. Naar mijn idee moeten wij ons richten op een zo hoog mogelijke kwaliteit van onze bieren en dat is al een hele klus.
 

Referenties

  1. ir. Frank Weustenraed, Technologie Brouwerij en Mouterij, Deel III: Wort, Hoger Technisch Instituut Sint-Lieven, 1983.
  2. Jim Busch, Wort Composition and Fermention, Brewing Techniques, New Wine Press, november/december 1995, Vol 3 No 6.
  3. J.S. Hough, D.E. Briggs, R. Stevens en T.W. Young, Malting and Brewing Science, Volume 2, Hopped Wort and Beer, Chapman and Hall, 2e druk 1982.
  4. Ludwig Narziss, Abriss der Bierbrauerei, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart, 5e druk 1986.
  5. Jacques Bertens, Schroten, Proost, Uitgeverij Farma Import, nr. 7 januari/februari 1995.
  6. Jacques Bertens, Filteren en Spoelen (1), Proost, Uitgeverij Farma Import, nr. 8 maart/april 1995.
  7. Jacques Bertens, Filteren en Spoelen (2), Proost, Uitgeverij Farma Import, nr. 9 mei/juni 1995.
  8. Jacques Bertens, Filteren en Spoelen (3), Proost, Uitgeverij Farma Import, nr. 10 juli/aug. 1995.
  9. Jacques Bertens, Beluchten van Wort, Proost, Uitgeverij Farma Import, nr. 10 juli/aug. 1995.
Jacques Bertens
 

Eerdere publicatie

Dit artikel is eerder gepubliceerd geweest in het het vakblad voor de amateur wijn-, bier- en likeurmaker en verwante hobby's Proost, nr. 13, januari/februari 1996.