Doel:- Kun je via de weerstand tijdens het roeren het maischproces volgen.
- Bepalen van oplossen en de verstijfseling van zetmeel tijdens maischen
Achtergrond:Tijdens het maischen volg ik meestal °Brix als maat voor het vrijkomen en oplossen van zetmeel. Hierbij is me vaak opgevallen dat in mijn geval het °Brix sterk toeneemt op het moment dat ik de maisch verder ga verhitten. Normaal voer ik een 1-staps maisch uit bij 65/66 °C om daarna door te verhitten tot 75/78 °C.
Een mogelijke reden voor die stijging van °Brix is dat er tijdens het verhitten tot hogere temperatuur weer zetmeel oplost wat niet was opgelost bij lagere temperaturen. Doordat er direct wordt doorverhit tot hogere temperaturen zal
b-amylase nog maar weinig actief zijn waardoor dit zetmeel mogelijk niet ver wordt afgebroken.
Een negatieve jodium-test na de 65/66 °C stap zou dan ook geen garantie hoeven te zijn voor volledige zetmeelomzetting omdat er tijdens verder verhitten weer extra zetmeel vrijkomt. Dit zou een reden kunnen zijn dat ik tijdens het wortkoken vaak een melkachtige troebeling zie waarvan het lang duurt voordat deze wegtrekt (soms pas na het bottelen - ik heb het dan niet over een koudewaas).
Hoewel het geen negatief effect lijkt te hebben op de bierkwaliteit ben ik toch wel benieuwd of dit komt door extra vrijkomen van zetmeel.
Aanpak:Nu kun je dit natuurlijk goed testen met een zetmeelproef maar ik wilde het daarnaast ook eens op een andere manier proberen.
Als er zetmeel oplost en verstijfselt zal de viscositeit (stromingsweerstand) toenemen omdat het water gedeeltelijk door de zetmeelmoleculen wordt geimmobiliseerd. Als gevolg van vrijkomen van zetmeel zal de viscositeit dus toenemen. Echter door enzymwerking van
a- en
b-amylase zullen de zetmeelmoleculen kleiner worden, minder water kunnen vasthouden en dus zal de viscositeit dalen. Dit zijn dus twee tegengestelde effecten. Het is echter de verwachting dat als er tijdens de eerste temperatuurstap van bijvoorbeeld 65°C al zetmeel is verstijfseld en afgebroken door de enzymen dat verder vrijkomen van zetmeel bij een hogere temperatuur van bijvoorbeeld 72°C leidt tot een geringe viscositeitsstijging of een stagnering in de viscositeitdaling.
Als maat voor de viscositeit gebruik ik de weerstand (torsie) die een roerder ondervind om de maisch te roeren bij een constante snelheid van 60
rounds per minute . Via mijn werk heb ik een roerder geleend waarmee ik een constante roersnelheid kan opleggen en die de resulterende torsie kan meten (Heidolph RZR2102 control). De laatste is evenredig met de viscositeit en zou dus een maat moeten zijn voor de hoeveelheid opgelost zetmeel en de mate van enzymatische afbraak van het zetmeel.
Als roergeometrie gebruik ik een U-paddle (zie foto) welke exact in het midden van een 6 liter pan wordt geplaatst op 4 mm van de onderkant van de pan.

Ik maak een maisch van 4 liter water en 1,5 kg pilsmout welke is aangezuurd tot pH 5,5 met melkzuur.
Ik gebruik twee maischschema's
30 minuten 62 °C ; 30 minuten 72 °C
30 minuten 67 °C ; 30 minuten 72 °C
Elke 5 minuten wordt bepaald: Torsie, °Brix en jodium proef.
Resultaten:Onderstaande plaatjes laten het verloop van de temperatuur, °Brix en de torsie als functie van de tijd zien.

Het °Brix plaatje laat zien dat voor beide temperaturen (62 en 67°C) gedurende de eerste 30 minuten toeneemt en na 30 minuten de toenamesnelheid redelijk lijkt af te vlakken. In beide gevallen levert de jodiumtest na 30 minuten een negatief resultaat op.
Als daarna de temperatuur wordt verhoogd tot 72°C neemt °Brix in beide gevallen weer sterker toe. Ook levert de jodiumtest dan weer een positief resultaat op. Na ongeveer een kwartiertje op 72°C is de jodiumtest voor beide experimenten weer negatief. Het lijkt er dus op dat bij het verhogen van de temperatuur extra zetmeel lijkt vrij te komen. Uiteindelijk komt in beide gevallen het °Brix op eenzelfde waarde van 22,4 uit.
Kun je de het verstijfselen ook volgen via de gemeten torsie? Het onderstaande torsie-plaatje geeft het verloop in de tijd weer.

Gedurende de eerste 30 minuten zie je voor beide temperaturen dat de torsie afneemt met de tijd. Blijkbaar verstijselt het zetmeel vrij snel en neemt de viscositeit snel af door
b-amylase werking. Bij een hogere temperatuur ligt het torsie niveau hoger wat er op kan duiden dat er bij 67°C initieel meer zetmeel verstijselt / oplost dan bij 62°C. Als na 30 minuten bij 62°C de temperatuur wordt verhoogd neemt de torsie ligt toe en daalt vervolgens weer verder . Ook dit zou kunnen duiden op vrijkomen van opgelost zetmeel bij verhoogde temperatuur wat daarna weer enzymatisch wordt afgebroken.
Ook bij het experiment bij 67°C lijkt een soortgelijk effect op te treden alleen is dit effect kleiner. Dit lijkt logisch omdat er ook nog minder zetmeel extra zal verstijfselen als je van 67 naar 72°C gaat. Na zo'n 15-20 minuten bij 72°C lijken de torsies redelijk constant.
Uiteindelijk komen beide experimenten op dezelfde torsie uit.
Je kunt blijkbaar het verloop van het maischen redelijk volgen met een torsie of viscositeitsmeting. Dit zou je mogelijk ook kunnen doen door de stroomsterkte te meten die een roerder trekt tijdens het maischen (leuk voor Henielma om in te bouwen)
Er zijn wel enkele kanttekeningen bij deze meting.
- Je moet relatief dik inmaischen om voldoende torsie te meten of je moet een gevoelige roerder hebben. Vooral op het einde van het maischen kan dit een punt zijn
- Je moet relatief dik inmaischen om uitzakken van de mout te voorkomen of een roerder gebruiken die ook voldoende wervelt (bijvoorbeeld een helixroerder)
Conclusie (voorzichtige):- Zetmeel uit gerstmout lijkt ook bij hogere temperaturen (>70°C) nog te verstijfselen waardoor een rust bij 72°C aan te bevelen is alvorens uit te maischen (of niet uitmaischen)
- Het maischproces is met een viscositeitsmeting te volgen al lijkt de toegevoegde waarde hiervan gering
Hoewel niet zo spectaculair heb ik er vandaag wel weer veel lol aan beleefd.