Vergistbaarheid kandijsiropen

William · 06-01-2013 00:36 u

Ik heb nu tweemaal (Kloekus 06 en Kloekus 12) gebrouwen met zelfgemaakte donker bruine kandijsiroop waarbij me het is opgevallen dat de vergistingsgraden van de uiteindelijke bieren een beetje achterblijven. De vergistingsgraden in een dubbel en quadrupel waar zo'n 5 en 10% suiker in de vorm van siroop zat, waren 71% en 70%. Deze waren vergist met de Wyeast Belgian Abbey II, een gist die gemakkelijk de 80% moet kunnen halen, vooral als er suiker aanwezig is in de stort.

De lage vergistingsgraad kan veroorzaakt worden door suikers die zover gekarameliseerd zijn tijdens de siroopbereiding dat ze niet meer door de gistenzymen kunnen worden gesplitst en dus niet kunnen worden vergist.

Om na te gaan of kandijsiroop bereidt via een basische karamelisatie, effect heeft op de vergistingsgraad heb ik een proefje gedaan. Ik heb een wort gemaakt van 15% moutextractpoeder in 1500 ml water en daaraan 0,5 g gistvoeding en een 3 druppels olijfolie toegevoegd. Het wort is licht aangezuurd met melkzuur tot pH 5.5 (geschat). Het start SG van deze wort is 1053 (13,4 Brix). In 5 flessen van 600 ml heb ik per fles 300 gram wort afgewogen.

Met het schema dat Adrie heeft gepubliceerd heb ik vier verschillende siropen gemaakt. Ik heb de tweestapsmethode gevolgd en ben na de twee stap gestopt bij 115°C. Door elke keer bij dezelfde temperatuur te stoppen hoop ik in elke siroop hetzelfde percentage suiker te hebben.

id	variant	suiker (g)	water1 (g)	dap (g)	T stap1 (°C)	water2 (g)
1	-	0	0	0	-	-
2	suiker	100	26	0.4	115	13
3	lichte siroop	100	26	0.4	127	13
4	amber siroop	100	26	0.8	138	14
5	donkere siroop	100	26	1.2	149	15

Per type siroop is er dus een andere hoeveelheid DAP (diammoniumphosphate) gebruikt. Dit is nodig om samen met de hogere temperatuur een bruine kleur te krijgen door een hogere start pH (= meer karamelisatie). Als niet al het DAP verbruikt is zou er in de donkere variant meer DAP (=gistvoedingszout) achter kunnen blijven in de siroop en ook een hogere pH kunnen geven. De pH heb ik niet nagemeten doordat ik geen pH meter heb.

Het idee was om ongeveer 20% van de suiker van de siroop afkomstig te laten zijn. Omdat ik er vanuit ga dat elke siroop hetzelfde percentage suiker bevat heb en dat dit zo'n 70% is heb ik aan elke fles met 300 gr wort 11.0 gram siroop toegevoegd. Deze siroop is heet toegevoegd (85°C).

Aan elke fles heb ik 7 ml van een dikke Wyeast Belgian Abbey II slurrie toegevoegd. Deze hoeveelheid zou voldoende moeten zijn om 300 ml wort met een SG van 1065 te vergisten (uitgaande van 50% actief materiaal in de slurrie). De gist is aseptisch gedoseerd met een injectiespuit. Aan elke fles heb ik nog één druppel olijfolie toegevoegd om schuimen te voorkomen omdat de flessen relatief vol zitten.

Nadat alles is gemengd is het geheel 1 minuut lang flink geschud en is er een waterslot geplaatst.

De hoeveelheid toegevoegde suiker is bepaald via een Brix-meting voordat de gist is toegevoegd. De brix-waarden van alle oplossingen waaraan siroop is toegevoegd zijn vrijwel gelijk. De toename in Brix door toevoeging van de 11 gram siroop op 300 gram wort is 2.6. Dit betekent dat de 11 gram siroop ongeveer (16.0-13.4)*(300/100)=7.8 gram suiker bevat ofwel ongeveer 70% suiker.

id	variant	Brix start	Brix eind)	svg (%)
1	wort	13.4	-	-
2	suiker	15.9	-	-
3	lichte siroop	16.0	-	-
4	amber siroop	16.0	-	-
5	donkere siroop	16.0	-	-

Nu maar hopen dat het verschil in vergistingsgraden voldoende zichtbaar te maken is met een Brix-meting. Bij een start Brix van 16 levert een vergistingsgraad van 65, 70 en 75% eind-Brixwaarden van 9.7, 9,1 en 8,7. Dat zou moeten lukken...

De foto's laten zien dat er een duidelijk kleurverschil is tussen de verschillende siropen. Het was nodig om de siropen warm te houden tot het moment van toevoegen aan het wort omdat ze bij de gebruikte methode snel kristalliseren. Wortvarianten 1 -4 zien er hetzelfde uit. Alleen wort met donkere siroop heeft een duidelijk donkerder kleur en heeft na schudden ook een wat donkerder schuim.

Ongeveer 4 uur na het enten met de gist is de vergisting gestart. Over een week weten we misschien meer. Misschien dat ik straks van elke variant één flesje kan bottelen.

Jacques · 06-01-2013 01:03 u

Leuk experiment William! Ik ben heel benieuwd naar de resultaten.
Mijn vermoeden is dat de maillardproducten de vergisting remmen. In een artikel waarnaar ik een tijd terug naar verwees werd dat genoemd als mogelijke oorzaak van een verminderde vergistingsgraad bij het gebruik van donkere mouten..

RobinB · 06-01-2013 01:12 u

Lijkt een mooi experiment inderdaad.
Ik ben benieuwd naar de uitkomsten.

Het klinkt logisch dat verkaremelliseerde suikers niet meer beschikbaar zijn voor vergisting. Wat wel jammer is, is dat het niet (voor ons) is na te gaan of er echt een vergistingremmend effect is zoals Jacques suggereert...

Albertus · 06-01-2013 09:36 u

Mooi experiment.
Tot nu toe hield ik voor de zelfgemaakte siropen de oorspronkelijk hoeveelheid suiker aan als vergistbaar deel (met 500 gram suiker maak je b.v. 650 gram siroop).
Met een vergistingsremmend effect van de kandijsiroop heb ik nooit rekening gehouden. Ik ben benieuwd wat je experiment oplevert.

Bert

William · 06-01-2013 10:34 u

Fles 1 met alleen wort en een lager start SG was gisteren als eerste gestart met de zichtbare vergisting (na ongeveer 4 uur).

De andere vier flessen met toegevoegd kandijsiroop starten allemaal iets later (na ongeveer 5 uur) waarbij er geen verschil was tussen de vier flessen. Dit wijst er op dat de vertraging van de vergisting in fles 2 - 5 komt door het hogere start SG. Er lijkt geen effect van de Maillardproducten te zijn op de start van de vergisting. Hier moet wel een kanttekening worden gemaakt: flessen 2 tot 5 bevatten en toenemende hoeveelheid DAP. Mogelijk is niet al het DAP ontleed tijdens de karamelisatie. Een eventueel vertragend effect van maillardproducten zou dus gecompenseerd kunnen zijn door meer nog aanwezig DAP.

Na 16 uur zien alle flessen er redelijke hetzelfde uit. De fles met alleen wort bevat wat meer schuim dan de andere vier flessen. De andere vier flessen zijn vrijwel identiek.

Nu, na 16 uur, zijn alle flessen vrijwel even actief. Ze blubben met een frequentie van ongeveer één bel per 8 sec (de identieke watersloten zijn gevuld met precies 8 ml vloeistof). [edit] flessen 4 en 5 lijken iets actiever, frequenties worden genoteerd [/edit]

Zie hieronder de foto's en een filmpje

William · 06-01-2013 11:26 u

Citaat van: RobinB op 06-01-2013  01:12 uHet klinkt logisch dat verkaremelliseerde suikers niet meer beschikbaar zijn voor vergisting. Wat wel jammer is, is dat het niet (voor ons) is na te gaan of er echt een vergistingremmend effect is zoals Jacques suggereert...

Wat bedoel je met echt? Ik probeer in ieder geval te zien of er een effect is op de eindvergistingsgraad en op de vergistingssnelheid (bellen frequentie) als functie van de tijd. De frequentie in combinatie met de eindvergistingsgraad zou iets kunnen zeggen over het vertragend effect als de andere parameter constant zijn (gistvoeding, pH, ...)

Citaat van: Jacques op 06-01-2013  01:03 uMijn vermoeden is dat de maillardproducten de vergisting remmen. In een artikel waarnaar ik een tijd terug naar verwees werd dat genoemd als mogelijke oorzaak van een verminderde vergistingsgraad bij het gebruik van donkere mouten..

Ik ben benieuwd. Ik zie nu dat flessen 4 en 5 iets actiever zijn....

Er is misschien wel een verschil tussen de maillardproducten in mout en de kleurproducten (caramelisatieprodukten) uit de siropen. In de kleurmout kunnen de kleurproducten een reactieproduct zijn van suikers onderling maar ook tussen suikers en eiwit. In de kandijsiropen is het reactieproduct alleen een produkt van suikers (karamelisatie) (leuke link die ook iets verteld over de smaken). Daarnaast zijn de typen suikers die reageren in mout en kristalsuiker verschillend.

Citaat van: Albertus op 06-01-2013  09:36 uTot nu toe hield ik voor de zelfgemaakte siropen de oorspronkelijk hoeveelheid suiker aan als vergistbaar deel (met 500 gram suiker maak je b.v. 650 gram siroop).

Dat wil ik vooral weten. Is het aandeel gemodificeerde suikers in de verschillende typen siropen heel groot of maakt het allemaal niet zoveel uit.

RobinB · 06-01-2013 11:41 u

Mooi! Mooie flessen ook.

Citaat van: William op 06-01-2013  11:26 uWat bedoel je met echt?

Daarmee bedoel ik een effect dat losstaat van de weggevangen gekaramelliseerde suikers. Je zou het bijvoorbeeld kunnen zien als een toxisch effect?
Dat er dus íets is, dat de vergisting van beschikbare suikers remt.

Dat vind ik een echt vergistingremmend effect.
Dat een deel van de suikers niet beschikbaar is door karamellisatie valt daar dus niet onder, dat zijn simpelweg suikers die uit de vergistbare pool gehaald zijn.

William · 06-01-2013 12:20 u

Citaat van: RobinB op 06-01-2013  11:41 uMooi! Mooie flessen ook.

Hier zitten ook wel eens andere gefermenteerde producten in.

Citaat van: RobinB op 06-01-2013  11:41 uDat er dus íets is, dat de vergisting van beschikbare suikers remt.

Ok. De chemie van karamellisatie is zo complex. Je kunt niet zo maar een component aanwijzen en zeggen deze versnelt de vergisting of deze vertraagt de vergisting of maakt gistcellen inactief. Karamellisatieproducten kunnen anti-oxiderend werken maar kunnen ook toxisch zijn. Misschien dat je de toxiciteit kunt afleiden uit het percentage dode/levende cellen maar daar ga ik niet aan beginnen.

heijligers · 06-01-2013 12:51 u

Mooi experiment. Goed bezig William

Ik wil mijn volgende quadrupel ook brouwen op basis van zelfgemaakte siroop.

RobinB · 06-01-2013 12:54 u

Nee klopt, vooral ook met deze zelfgemaakte siroop kan je dat slecht uiteenzetten. Immers het percentage beschikbare suikers is al onbekend, dus een toewijsbaar effect van toxiciteit is niet meer in te schatten.

Wat ik me wel bedacht is het volgende:
Van bekende karamelkleurstof kan je verschillende mengsels maken met suikerwater, waardoor je een soort kunstmatige gestandaardiseerde siropen hebt. Omdat je begint met suikerwaters, weet je wat er vergistbaar is. Alleen de hoeveelheid karamelkleurstof verschilt.
Daarmee kan je dus corrigeren voor de vermindering van beschikbare suikers en zodoende een echt remmingsverschijnsel eruit destilleren?

William · 06-01-2013 21:30 u

Inmiddels loopt de vergistingactiviteit in alle flessen langzaam terug en trekt ook het schuim zich terug. Vanochtend was de bubbel-snelheid in de varianten met amber en donkere kandijsiroop duidelijk hoger en dat is nu nog steeds het geval.

Wat verder opvalt is dat uit de varianten met toegevoegd suiker er een onprettige, zurige, zwalige geur uit waterslot komt. Deze geur lijkt sterker voor de varianten met amber en donkere siroop. In de fles met alleen wort (zonder toegevoegd suiker) is deze geur afwezig.

krek zat · 06-01-2013 21:57 u

Ik heb een 2,5 weken geleden een quadrupel gemaakt met 20% donkere amber siroop. Ik heb 1,3 liter giststarter gemaakt in twee stappen (eerste stap 600 ml) en bij beide stappen 24 uur belucht. Het begin SG was 1083 en na twee dagen was SG al 1020 en na einde gisting is SG 1006. Dus een vergisting van 90%. Ook ik heb als gistsoort Wyeast Belgian Abbey II gebruikt. Dus ik heb zelf niet het idee dat de siroop de vergistinggraad beïnvloed.

William · 06-01-2013 22:02 u

Citaat van: krek zat op 06-01-2013  21:57 uOok ik heb als gistsoort Wyeast Belgian Abbey II gebruikt. Dus ik heb zelf niet het idee dat de siroop de vergistinggraad beïnvloed.

We zullen zien hoe het hier uitpakt. Hoe donker was jouw amber siroop?

krek zat · 06-01-2013 23:26 u

Ik heb niet precies naar EBC gekeken. In BrouwVisie heb ik hem op 150 EBC gezet. Concreet zit kleur van de siroop tussen jou derde en vierde flesje in, waarbij deze dichter bij drie dan bij vier zat. Uiteindelijk ben ik tot 150 EBC gekomen, omdat ik al ooit een quadrupel met deze srioop gemaakt heb. En n.a.v. de kleur van dit bier ben ik tot de kleur van de siroop gekomen.

Ik vind het wel een erg leuk experiment, want bij invoeren van BrouwVisie van deze grondstoffen was het wel erg gokken wat vergistingsgraad was. Ik ben erg benieuwd.

William · 07-01-2013 22:45 u

Citaat van: William op 06-01-2013  21:30 uInmiddels loopt de vergistingactiviteit in alle flessen langzaam terug en trekt ook het schuim zich terug. Vanochtend was de bubbel-snelheid in de varianten met amber en donkere kandijsiroop duidelijk hoger en dat is nu nog steeds het geval.

Wat verder opvalt is dat uit de varianten met toegevoegd suiker er een onprettige, zurige, zwalige geur uit waterslot komt. Deze geur lijkt sterker voor de varianten met amber en donkere siroop. In de fles met alleen wort (zonder toegevoegd suiker) is deze geur afwezig.

Een update:

De fles met alleen wort lijkt helemaal uitvergist. Hij trekt helder en er is geen activiteit meer in het waterslot.

De flessen met suiker of siroop laten een ander verloop van de vergisting zien. Initieel blijft de hoeveel schuimvorming achter bij die van het wort tot na het moment van de piek van de vergisting. Nadat in deze flessen de activiteit afneemt neemt de schuimvorming in de varianten met suiker of siroop sterk toe en is de geur die uit de fles komt veel aangenamer dan de zure putlucht tijdens de eerste dag. Het lijkt erop dat suikers leiden tot vluchtige (zwavelige) componenten die schuimreducerend zijn maar dat na verloop van tijd, bij een lagere vergistingssnelheid, minder van deze vluchtige componenten worden gevormd en dat schuimstabiliteit groter wordt. Het lijkt alsof de zwavelig geurige componenten schuimdestabiliserend zijn. Zoiets heb ik ook wel eens opgemerkt in het gistvat met sterk zwavelige gisten: het stevige schuim wordt pas op een later moment gevormd.

De varianten met suiker en siroop zijn na 50 uur ook zowat uitvergist. Ze bluppen nu nog met een frequentie van ongeveer 1 - 1,5 blup per minuut (gemeten over 10 minuten). Er is geen verschil in de vergistingsactiviteit tussen de flessen waaraan suiker of siroop is toegevoegd.

Ik heb al een Brixmeting uitgevoerd aan alle flessen na 50 uur. Hieruit blijkt dat de vergistingsgraad van de flessen met alleen wort, met suiker, met lichte siroop en met amber siroop vrijwel gelijk zijn maar dat die met donkere siroop tot nu toe duidelijk achter blijft. De flessen met suiker en siroop vergisten nog heel langzaam dus ik wacht nog even met het publiceren van de data omdat de vergistingsgraad nog toeneemt maar er lijkt een merkbaar negatief effect van donkere siroop op de vergistingsgraad te zijn.

De smaak van de flessen waaraan suiker of siroop is toegevoegd is duidelijk veel fruitiger waarbij de amber en donkere siroop respectievelijk ook nog meer karamel-achtig en dropachtig zijn.

Het beeld tot nu toe:

suiker heeft bij deze gist duidelijk effect op de vergisting
het type suiker of siroop heeft weinig effect op de vergistingsnelheid
alleen voor donkere siroop lijkt de vergistingsgraad duidelijk lager te zijn

Tot slot nog een foto van de flessen na 50 uur:

RobinB · 07-01-2013 23:10 u

Mooi!
Ben benieuwd naar de definitieve data!

William · 12-01-2013 13:25 u

De vergisting is klaar en de niet-gehopte bieren zijn gebotteld (precies één fles per variant) met 1,8 gram suiker per fles. In de flessen met amber en donkere siroop was de smaak van de siroop duidelijk herkenbaar.

Het kleureffect was alleen merkbaar in de variant met de donkere siroop. De donkere componenten blijven ook goed in het bier zitten. Er was geen verschil in kleur van het sediment. Ook de hoeveelheid sediment was voor alle varianten vergelijkbaar.

De vergistingen verliepen vergelijkbaar. De variant met wort startte wat sneller en was wat eerder klaar. De varianten met suiker en lichte siroop, die ook een hoger start sg hadden, hadden dezelfde pieksnelheid maar vergisten wat langer door dan de variant met alleen wort. De varianten met amber en donkere siroop leken in het begin iets sneller te blubben maar dat zakte later weer in. De hogere initiële blubsnelheid bij de amber en donkere siroop zou kunnen komen door aanwezigheid van extra DAP die niet is verbruikt tijdens de reactie.

Hieronder de vergistingscurves voor wat ze waard zijn (blubs tellen in een periode van 10 minuten in gelijke watersloten die evenveel gevuld waren).

Van de vergiste oplossingen heb ik opnieuw Brix bepaald en via BrouwHulp de vergistingsgraad berekend. Zie onderstaande tabel.

De vergistingsgraad van het wort is 77,4%. Toevoegen van ongeveer 18% suiker leidt tot een hogere vergistingsgraad van 81,4%. Als het suiker wordt toegevoegd in de vorm van lichte siroop is de vergistingsgraad vergelijkbaar. Wanneer het suiker wordt toegevoegd in de vorm van amber of donkere siroop dan neemt de vergistingsgraad duidelijk af tot respectievelijk 79,7 en 78,1%.

Ook heb ik de vergistingsgraad van het suiker of siroop bepaald. Dit heb ik gedaan door aan te nemen dat de wortsuikers zijn vergist met een vergistingsgraad voor de variant zonder toegevoegd suiker (77,4%) en dan via de totale vergistingsgraad te bepalen voor hoever de suikers, toegevoegd in de vorm van siroop, zijn vergist.

Als suiker in de vorm van suiker of lichte siroop wordt toegevoegd is de vergistingsgraad van de suikers ongeveer 100%. Blijkbaar wordt bij bereiding van lichte siroop het suiker maar weinig gemodificeerd. Dit percentage geeft ook vertrouwen in deze proefopzet

Voor amber en donkere kandijsiroop daalt de vergistingsgraag merkbaar. Voor amber siroop is deze ongeveer 90% en voor donkere kandijsiroop is deze 80%. Dit zijn factoren om rekening mee te houden in brouwsoftware vooral als het percentage suiker substantieel is.

Wat misschien nog wel belangrijker is, is dat er bij de donkere siroop ook 20% materiaal aanwezig is dat niet wordt vergist maar waarschijnlijk wel grotendeels verantwoordelijk is voor extra smaak die in de 20% gekaramelliseerde suiker zit.

id	variant	Brix start	Brix eind	svg totaal (%)	svg siroop (%)
1	wort	13.4	6.95	77.4	-
2	suiker	15.9	8.0	81.3	102.2
3	lichte siroop	16.0	8.0	81	99.5
4	amber siroop	16.0	8.1	79.7	91.5
5	donkere siroop	16.0	8.3	78.1	81.7

Tot slot nog een foto van de flessen op het eind van de vergisting. Nu maar wachten totdat de gebottelde flesjes op druk zijn en deze kan vergelijken op geur en smaak.

Albertus · 12-01-2013 13:34 u

William, dank voor dit fraaie onderzoekje.

Ik ga de resultaten gebruiken.

Bert

MM · 12-01-2013 15:00 u

Interessant experiment.

Jacques · 12-01-2013 16:31 u

Dank William. Dit zijn de betere experimentjes!

De vraag is nu of de verminderde vergistingsgraad een gevolg is van een structuurverandering van de suikers waardoor deze niet beschikbaar zijn voor de gist of een gevolg is van de toxiciteit van mailard-producten waardoor de omzetting van suiker naar alcohol minder effectief verloopt.

Ik ben benieuwd naar de smaakvergelijking.

William · 12-01-2013 20:40 u

Citaat van: Jacques op 12-01-2013  16:31 uDe vraag is nu of de verminderde vergistingsgraad een gevolg is van een structuurverandering van de suikers waardoor deze niet beschikbaar zijn voor de gist of een gevolg is van de toxiciteit van mailard-producten waardoor de omzetting van suiker naar alcohol minder effectief verloopt.

Ik denk het eerste maar zeker weten doe ik dat niet.

Het verloop van de vergisting van de varianten met suiker of siroop was vergelijkbaar (incl. de putlucht tijdens / na de piek van de vergisting. Ik zou verwachten dat als de fysiologie van de gist wordt beïnvloed door remmende toxische stoffen, het verloop van de vergisting anders zal zijn (slepend) maar de uitiendelijke vergistingsgraad wel hetzelfde is.

Het gaat hier trouwens niet om Maillard-producten (reactie tussen suikers en aminozuren) maar caramelisatieproducten (reactie tussen suikers onderling).

Het belangrijkste voor mij is dat donkere kandijsiroop minder ver uitvergist.

William · 02-02-2013 17:51 u

Na drie weken hergisting heb ik de flesjes geopend. Ze zijn gedurende 2 weken bij 23°C hervergist en daarna nog een weekje koudgestaan bij 10°C.

Alle flesjes lieten een luide pss horen tijdens het openen. Elke flesje even hard. Ze waren blijkbaar goed op druk gekomen. Ook lijkt in geen van de flessen eventuele onvergiste suikers verder te zijn vergist.

Direct na het inschenken was er snelle schuimvorming. Bij de variant met lichte kandijsiroop was het schuim snel weg. Bij de andere bieren bleef het wat langer staan (ook bij de referentie met alleen suiker). Het bier met de donkere kandijsiroop gaf een duidelijk stabieler schuim (zie foto direct na inschenken)

De kleur van de bieren met suiker, lichte kandij en amber kandij was vergelijkbaar (schatting 25 EBC). De donkere kandijsiroop gaf een kleur die ongeveer 5 EBC hoger was (zie foto 5 minuten na inschenken)

De smaak van het bier zonder suiker was neutraal. De bieren met suiker of kandijsiroop waren wat voller van smaak (maar hadden ook een hoger start sg) en waren iets fruitiger in aroma. Alleen het bier met donkere kandijsiroop was afwijkend. Deze was wat caramelliger, gebrander maar in de geur nog steeds fruitig. In geen van de bieren zat hop wat het proeven er niet prettiger op maakt.

Ik heb ook een scan gemaakt van het sediment in de fles (uitgegoten in een glas). Het sediment met de donkere kandijsiroop lijkt iets donkerder maar er zijn zeker geen donkere suikerdeeltjes uitgekristalliseerd. Blijkbaar blijven de suikers goed in oplossing.

Zie ook de foto's: van links naar rechts - suiker, lichte kandijsiroop, amber siroop, donkere kandijsiroop.

direct na inschenken:

5 minuten na inschenken:

scan van sediment:

RobinB · 02-02-2013 18:11 u

Ziet er mooi uit!

William · 02-02-2013 18:15 u

Oh ja, wat ik nog vergeten ben.

Je kunt mooi zien hoe vooral de kleurstof in kandijsiroop het schuim kleurt. Kleurstoffen uit kandijsiroop (=caramelisatieproducten) lijken dat veel meer te doen als kleurstoffen uit de mout (veel meer maillardproducten)

Jacques · 02-02-2013 21:03 u

William,

Bedankt voor het delen van deze informatie. Goed gedaan!