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.

Beluchten van het wort

De laatste tijd is er in Brauwelt, een bekend Duits vakblad voor de professionele brouwers, veel aandacht voor het beluchten van het wort. Ook bij de amateur-bierbrouwers is er grote belangstelling voor dit onderwerp. Deze belangstelling is zeker niet in de laatste plaats aangewakkerd door de op 13 mei 1995 in Nijmegen gehouden Nederlandse Amateur Bierbrouwers Conventie. Al deze belangstelling is er niet voor niets. Uit onderzoek is gebleken dat beluchten van het wort aan een aanzienlijke kwaliteitsverbetering bijdraagt.

Oxidatie

De bierbrouwer heeft met zuurstof een haat-liefde verhouding. Tijdens het maischen, filteren en spoelen en het gieten van het hete wort in de kookketel moeten we zuurstofopname zo veel mogelijk voorkomen. Bij hoge temperaturen wordt zuurstof snel chemisch gebonden aan bestanddelen uit de mout. Dit leidt tot bieren met een minder frisse en onzuivere smaak.
In de professionele brouwerijen doet men er tegenwoordig er alles aan om zuurstofopname in het brouwhuis te voorkomen. Zo wordt bij de moderne filterkuipen het beslag niet meer van bovenaf in de kuip gebracht maar van onderen. Ook gaan sommige brouwerijen zover dat zij het beslagwater ontluchten om oxidatie uit te sluiten.
Na het koelen van het wort geldt de regel dat we oppassen voor zuurstofopname ineens niet meer! Als het wort koud is verloopt het oxidatieproces veel langzamer en lost er veel meer zuurstof op in de vloeistof. Om een goede vergisting te krijgen moet er zelfs zuurstof in het wort oplossen. Gist heeft namelijk zuurstof nodig om zich goed te vermenigvuldigen.
Na de hoofdgisting moeten we zuurstof weer buiten de deur houden. Als de in het wort aanwezige voedingsstoffen zijn opgebruikt vermenigvuldigd de gist zich niet meer. Zuurstof dat dan bij het jong bier komt kan ondanks de lage temperatuur weer zorgen voor oxidatie doordat het zuurstof zich langzaam chemisch bindt. We moeten daarom altijd lageren in een goed sluitend "lagertankje" voorzien van een waterslot.
Door de gist wordt tijdens de hergisting eventueel in het bier aanwezige zuurstof opgebruikt. Om die reden hoeven we tijdens het bottelen niet bang te zijn voor oxidatie en mag er rustig een kleine hoeveelheid zuurstof in het bier komen. De reden waarom bieren met hergisting zo goed bewaren moet gezocht worden in de afwezigheid van zuurstof in de fles als de hergisting voltooid is.

Voordelen beluchting

Om zich goed te kunnen vermenigvuldigen heeft de gist zuurstof nodig. Bij het begin van de vergisting gebruikt de gist eerst de aanwezige zuurstof. Dit wordt de zogenaamde aerobe vergisting genoemd. Het opnemen van de aanwezige zuurstof verloopt snel. Uit een artikel van de hand van Ing. Jörg Grützmachter in Brauwelt (1) blijkt dat bij bovengisting de zuurstof binnen 90 minuten door de gist geheel is verbruikt.
Tijdens de aërobe vergisting vermeerdert de gist zich sterk en produceert deze nog geen koolzuur maar wel veel warmte. Naar mate er meer zuurstof in het wort is opgelost vermeerdert de gist zich sneller en sterker. Je krijgt dus meer nieuwe jonge gistcellen. Deze jonge gistcellen zijn vitaler en vergisten het wort beter dat oude gistcellen.
Deze betere vergisting leidt tot bieren met een hoger eindvergistinggraad en een lager gehalte aan esters. De bieren krijgen door het beluchten een zuiverdere smaak. Door de snelle groei van de gistcellen verlaagt de pH zich sneller en hebben infecties minder kans.

Methode beluchten

Veel amateur-bierbrouwers gaan er van uit dat zij het wort voldoende beluchten indien ze het wort een keer overhevelen of een paar keer roeren. Om te zien wat het effect is van beluchting en de verschillende beluchtingmethode heb ik mij ter beschikking staande gegevens van bieren van het in 1994 gehouden 10e Open Nederlands Kampioenschap voor Amateur-bierbrouwers onderzocht. De resultaten van dit onderzoek zijn weergegeven in de volgende tabel.

	Wijze van beluchten
	aquarium- pompje	roeren	1x overgeheveld	2x overgeheveld	niet belucht
score aantal bieren	7,05 52	6,70 83	6,74 50	6,85 8	6,29 25

Uit de gegevens van de tabel kunnen we duidelijk aflezen dat beluchten zin heeft. Het beste kunnen we beluchten met een aquariumpompje en een bruissteentje. Hoe fijner de luchtjes des te beter lost het zuurstof op in het wort. Om infecties tegen te gaan moeten we in het slangetje een luchtfilterje plaatsen dat de lucht zo fijn filtert dat deze steriel is. Pompjes, luchtslangetjes, luchtfilters en keramische bruissteentjes zijn tegenwoordig bij onze leveranciers voor zelfbrouwartikelen verkrijgbaar.
Ook andere beluchtingmethoden, zoals bijvoorbeeld overhevelen, geven een kwalitatief beter bier doch hebben het nadeel dat de lucht waarmee we beluchten niet steriel is. Hierdoor bestaat er altijd de kans dat het bier infecteert.

Hoeveelheid benodigd zuurstof

Uit de vakliteratuur blijkt dat er minimaal 4 mg zuurstof per liter wort opgelost moet zijn om een goede vergisting te krijgen (2 en 3). Als er te weinig zuurstof is opgelost kun je een slepende of zelfs een stilvallende gisting krijgen. De hoeveelheid benodigde zuurstof is voor elk gistras verschillend. Bij de meeste gistrassen krijg je de beste vergisting indien de gist 9 mg zuurstof per liter wort krijgt toegediend (4 en 5). Volgens prof. Narziß (6) is een hoeveelheid zuurstof van 30 mg per liter wort of meer schadelijk voor de gist. In wort is kan maar een beperkte hoeveelheid gas zich oplossen. Naar mate het wort zwaarder en warmer is lost er steeds minder zuurstof zich op. In de volgende tabel is weergegeven hoeveel mg zuurstof per liter wort er bij een beluchting met lucht (20% zuurstof) oplost. De tabel is door Sander Maassen na lang speuren gevonden in Journal of the Institut of Brewing (5 en 7).

	mg opgelost zuurstof per liter wort
SG	15C	20C	30C
1080	5,4	4,9	3,9
1060	5,3	5,5	4,7
1040	7,1	6,2	5,4
1030	7,5	6,5	5,8
1020	7,9	7,1	6,2
1013	8,3	7,6	6,8

Als we naar de waarden van de tabel kijken zien we dat zeker bij de zwaardere bieren die wij meestal brouwen het nooit mogelijk 9 mg zuurstof in een liter wort te krijgen. Het wort is veel eerder verzadigd met zuurstof en alle zuurstof die we nog meer willen inbrengen ontwijkt.
Om de gist toch te voorzien van de 9 mg zuurstof per liter wort moeten we het wort herbeluchten. Uit onderzoek uitgevoerd door prof. S. Donhauser en dr. D. Wagner is gebleken dat een herbeluchting gunstig is voor de gistvermeerdering, verloop van de gisting en de kwaliteit van het uiteindelijke bier. Ook volgens prof. Narziß is een herbeluchting gunstig voor de kwaliteit van het bier. Volgens hem mag echter een herbeluchting niet meer uitgevoerd worden als de gisting zichtbaar op gang gekomen is.
Uit een publikatie van Dr. Hans-Joachim Smidt (8) blijkt dat je 40 tot 60 liter lucht in wort moet blazen om 4 mg zuurstof per liter wort te krijgen. Per mg zuurstof is dat dus 10 tot 15 liter lucht. Op grond van de vorige gegevens heb ik een formule ontwikkeld voor de berekening van de tijdsduur dat het aquariumpompje moet werken om zeker te zijn dat er 9 mg zuursof per liter wort is opgelost. Deze formule is als volgt:

(omvang brouwsel (liters) x (12,15 / max. hoeveel zuurstof tabel (mg/l)))
/capaciteit beluchtingpomp (liters per minuut)

Het cijfer 12,15 is een door mij berekende constante om te komen tot 9 mg zuurstof per liter wort.

Ter bepaling van de capaciteit van de door mij gebruikte luchtpomp heb ik een bak gevuld met water met daarin een maatbeker van 1,5 liter. De volledig onder water zijnde maatbeker heb ik vervolgens omgedraaid. Daarna heb ik onder de maatbeker een slangetje aangebracht dat verbonden is met mijn luchtpomp. Na goed op mijn horloge gekeken te hebben heb ik de pomp aangezet. In precies 30 seconden was de maatbeker geheel gevuld met lucht. De door mij in gebruik zijnde luchtpomp heeft dus een capaciteit van 3 liter per minuut. Ik vermoed dat de meeste andere luchtpompjes een kleinere capaciteit hebben. Om er achter te komen wat de capaciteit van jouw pompje is dien je de hierboven beschreven proefneming zelf uit te voeren.
Een gemiddeld brouwsel heeft bij mij een omvang van 40 liter. Vaak brouw ik bieren met een begin SG van rond de 1060. Om zeker te zijn van een goede beluchting moet ik in totaal (40 * (12,15 / 5,5)) / 3 = 29,5 minuten beluchten met mijn beluchtingpomp. Uitgaande van drie beluchtingen is dit per beluchtingronde 10 minuten. Deze herbeluchtingen kunnen volgens mij het beste steeds 30 tot 45 minuten na elkaar worden uitgevoerd zodat de gisting steeds in de anaërobe fase blijft.

Nader onderzoek

Omdat de zuurstofbehoefte van elke gist verschillend is kan het zijn dat een gistras minder behoefte heeft aan zuurstof dan de 9 mg per liter wort. Met behulp van de gegevens van het 11e Open Nederlands Kampioenschap voor Amateur-bierbrouwers die ik binnenkort van Triple W hoop te ontvangen kan ik verder onderzoeken bij welke beluchtingtijd een bepaalde gist het beste scoort. Op dit moment staan mij nog te weinig gegevens ter beschikking om daarover een betrouwbaar beeld te krijgen. Het laatste woord over beluchten is dus nog niet gezegd. Eén ding staat echter vast: het beluchten van het wort is iets waar je niet omheen kunt als je de kwaliteit van je bier wilt verbeteren.

Referenties

Ing. Jörg Grützmacher, Bedeutung des Sauerstoffs für die Bierhefe, Brauwelt nr. 23/91.
Dr. Hans-Joachim Smidt, Modernes Hefemanagement, Brauwelt nr. 14/95.
J.S. Hough en D.E. Briggs, Malting and Brewing Science, Chapman and Hall, tweede druk, 1982.
Prof. S Donhauser en dr. D. Wagner, Gärungstechnologische Faktoren und Bierqualität, Brauwelt nr. 38/94.
Sander Maassen, Wedstrijdboek 1995, Amateur-bierbrouwersgilde Triple W.
Prof. Ludwig Narziß, Abriß der Bierbrauerei, Ferdinand Enke Verlag, vijfde druk, 1986.
B.H. Kirsop, Oxygen in brewery fermentation, Journal of the Institute of Brewing, 252-258, 1974.
Dr. Hans-Joachim Smidt, Optimierung der Gärung und Reifung, Brauwelt nr. 18/95.

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. 10, juli/augustus 1995.