DMS en pH

[BrouwMark]

Ik meen ooit wel eens ergens (hier?) gelezen te hebben dat de pH van het wort tijdens de kook invloed heeft op de vorming van DMS uit SMM. Ik kan het echter nergens meer vinden. Weet iemand hoe dit zit?

[Jacques]

Bedoel je misschien

http://www.milkthefunk.com/wiki/Dimethyl_Sulfide#Kettle_Souring_and_Impacts_of_pH

[BrouwMark]

Bedoel je misschien

http://www.milkthefunk.com/wiki/Dimethyl_Sulfide#Kettle_Souring_and_Impacts_of_pH

Nee niet exact, (toch bedankt) maar het is dus wel zo dat hoe lager de pH, hoe langzamer de omzetting van SMM naar DMS?

[Serge VL]

DMS in wort and beer originates from the barley. This particular crop – compared with others – a priori contains little free DMS or instant precursors. Both are generated via conversion reactions during germination: by methylation, the amino acid methionine is converted into S‐methyl methionine (SMM). Within the brewing industry, SMM is called the DMS precursor and is abbreviated to DMS‐P, but that abbreviation also stands for the chemical substance dimethyl sulphonium propionate elsewhere in the literature 32. During the drying process following germination, the so‐called kiln‐drying, DMS‐P partially dissociates into DMS and homoserine (isothreonine) at temperatures of ≥70 °C.

In this context, DMS can be oxidized to dimethylsulfoxide (DMSO) via activated oxygen species 33, 34. As with DMS‐P, but contrary to free DMS, DMSO has a very high boiling point and thus cannot be removed during the wort boil. However, there is a marginal conversion reaction of DMSO into DMS. As this reaction takes place to a comparable amount as the opposing reaction of wort boiling will increase the concentration of DMSO. However, a reduction of DMSO can be observed during fermentation. By the use of enzymes, yeast reduces DMSO and consequently the concentration of the DMS in the fermenting wort increases – provided that there has been efficient wort boiling (2).

Malt already contains considerable amounts of DMS (>10 ppm) 33, 35. This primary DMSO input into the brewing process also causes higher DMSO concentrations in the pitching wort, which in turn raises the risk of a DMS increase during fermentation 14, 35, 36.

Subsequent to malt production and handling, the malt compounds are dissolved in water. This occurs in the brewhouse and is called mashing(‐in). In the case of a decoction procedure, further degradation of DMS‐P into DMS takes place during mash boiling. However, the largest share of DMS is built during the wort boil owing to the high temperatures, while at the same time free DMS is led away by the rising vapour. In case of a subsequent hot wort rest, the remaining precursor is cleaved owing to the retained high temperatures, however the DMS formed during this step cannot now be removed.

In terms of DMS cleavage, the pH value is of special interest as cleavage takes place more slowly at a pH value of 5.0, compared with pH 5.5 or even pH 6.0. Therefore two different cleavage reactions can be found. At low pH values, DMS is formed by the nucleophilic substitution of the sulphur group via water. At high pH values, DMS is formed via the intramolecular substitution on the part of DMS‐P's carboxyl group. In the first case, the activation energy that has to be spent is higher than for the second case 37. For that reason it is appropriate to carry out a pH value adjustment of the wort just before the end of the boiling phase.

Bron:Evaporation behaviour of DMS in an aqueous solution at infinite dilution – a review H. Scheuren  M. Baldus  F.‐J. Methner  M. Dillenburger https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jib.301

Nee niet exact, (toch bedankt) maar het is dus wel zo dat hoe lager de pH, hoe langzamer de omzetting van SMM naar DMS?

Ja je stelling is correct,

[BrouwMark]

Interessant. Op z'n Hollands: hoe rotter je omgaat met pH-correctie, hoe minder DMS in je bier dus (voor mijn leidingwater althans)...

[Serge VL]

Interessant. Op z'n Hollands: hoe rotter je omgaat met pH-correctie, hoe minder DMS in je bier dus (voor mijn leidingwater althans)...

Niet helemaal correct.
Bij een hoge pH verloopt de omzetting van SMM naar DMS via een andere chemische reactie dan bij een lage pH,
Dus bij een hogere pH verloopt die reactie enkel sneller als je er veel energie in stopt.
Bij een lage pH verloopt deze reactie trager maar vergt veel minder energie.

Er is wel consensus in de brouw industrie dat het best is om de thermische belasting van het wort tijdens het koken in de meeste gevallen te beperken, daar die thermische belasting ook negatieve gevolgen kan hebben voor je bier (vb verkleuring, karamelisering, .... )

Je moet het grote plaatje blijven bekijken en niet alleen focussen op een element van het brouwproces

Maar dit bovenstaande is allemaal theorie, de uitkomst hoe jou brouwproces verloopt of is opgezet is het belangrijkste, als dit voldoet aan de standaarden die je zelf zet, vooral niet veranderen een gewoon verder brouwen zoals je bezig bent. Het is en blijft een hobby. En een lekker bier is een lekker bier ongeacht hoe het gebrouwen wordt. 

[BrouwMark]

Eerlijk gezegd betrof deze vraag mijn nieuwe baan. Ik probeer de DMS te reduceren en vond dit wel een interessante invalshoek... Niets is simpel, zo lijkt het.

[hansHalberstadt]

Eerlijk gezegd betrof deze vraag mijn nieuwe baan. Ik probeer de DMS te reduceren en vond dit wel een interessante invalshoek... Niets is simpel, zo lijkt het.

In dat geval zul je echt in de details moeten duiken. Vraag is of je dan voldoende gegevens kunt vinden die elkaar niet tegenspreken. Vaak zijn het compromissen dus dan is het een middenweg tussen 2 kwaden. Wat wel belangrijk is volgens mij is dat je snel koelt. want wat de reactie gaat ook tijdens het koelen nog door als de temperatuur nog hoog is en dat damp je dan niet meer uit. Dat is dus geen compromis en altijd beter. 

[Serge VL]

Eerlijk gezegd betrof deze vraag mijn nieuwe baan. Ik probeer de DMS te reduceren en vond dit wel een interessante invalshoek... Niets is simpel, zo lijkt het.

Misschien is dit dan wel interessante lectuur "DIMETHYL SULPHIDE—A REVIEW" By B. J. Anni-ss and C. W. Bamforth  ('The sources of dimethyl sulphide (DMS) in beer and their relative significance to levels of DMS which are produced under various brewing conditions, are reviewed.) http://www.lowoxygenbrewing.com/wp-content/uploads/2016/11/DMS-Sources.pdf

[BrouwMark]

Late reactie, maar een zeer interessant stuk 👍