Verloop van de vergisting

Wat doet de gist in het wort tijdens de vergisting. In het kort: het ‘eet’ de suikers in het wort, produceert nieuwe gistcellen, ethanol, koolzuur, smaak- en geurcomponenten. Voor de brouwer is het erg belangrijk welke smaak- en geurcomponenten worden gevormd. Om voldoende van de juiste componenten te krijgen en de ongewenste te minimaliseren is het van belang te weten hoe de gist te werk gaat. Het proces van bovengistende bieren doorloopt drie fasen: lag fase gedurende 3 tot 15 uur, exponentiële groeifase gedurende 1 tot 4 dagen en de stationaire fase, welke 10 dagen duurt en waarbij vrijwel geen groei van de cellen plaatsvindt.

Lag fase: 3 tot 15 uur na toevoegen gist

Als de gist aan het wort is toegevoegd dan moet deze eerst wennen aan de omgeving waar het zich in bevindt. De gist begint mineralen en aminozuren op te nemen uit het wort. Aminozuren zijn voor de vorming van proteïnen. De aminozuren die niet aanwezig zijn of die de gist niet snel genoeg kan opnemen worden door de gistcel zelf aangemaakt. Wort van mout is voor de gist een goede bron van stikstof, vitamines, en mineralen. Het overgrote deel van de vitamines benodigd voor een goede vergisting zijn in het wort aanwezig. Enkele van deze essentiële vitamines zijn; riboflavine (vitamine B2), insositol en biotine. Belangrijke mineralen zijn fosfor, zwavel, koper, zink, kalium en natrium. Wanneer de gistcel vitamines en mineralen uit het wort opneemt gaat deze enzymen aanmaken welke belangrijk zijn voor de groei. Toch is niet alles wat gist nodig heeft om een goed bier te maken altijd aanwezig in de juiste hoeveelheden voor een goede groei, reproductie en stofwisseling. Als je brouwt met graan en leidingwater dan heb je niet veel extra gistvoedingsstoffen nodig. Dit is heel sterk afhankelijk van de chemische samenstelling van het leidingwater. Als je een bier brouwt met 25% of meer niet-mout toevoeging zoals suiker, rijst, mais of en/of je gebruikt gedistilleerd water dan krijgt je wort een tekort aan bepaalde voedingsstoffen die nodig zijn om je gist goed te laten groeien. Als het ontoereikend is dan is er meestal een gebrek aan stikstof, fosfor, zink en biotine (vitamine B7). Gist heeft stikstof en fosfor in aanmerkelijke hoeveelheden nodig die niet altijd aanwezig zijn in wort. Zowel de bleke bieren als de bieren met een hoog SG kennen veel toevoegingen anders dan mout: de eerste om de kleur licht te houden en de laatste om meer alcohol te krijgen of om de kleur en/of de smaak te krijgen. Geraffineerde suiker en andere toevoegingen bevatten te weinig van de stoffen die gist nodig heeft. Zink en biotine zijn twee stoffen die beperkt aanwezig zijn in zowel gerstemout als in brouwwater. Daarom is toevoeging van stikstof, fosfor, zink en biotine nuttig om een goede vergisting te krijgen. Als brouwer kan je dus vitamines en mineralen toevoegen door het gebruik van voedingssupplementen.

Voedingsstoffen

Er zijn diverse soorten gistvoeding:

• Diammoniumfosfaat of DAP zorgt voor stikstof en fosfor bij de gist, maar verder niets. Daarom is DAP bruikbaar als basis gistvoeding om stikstof en fosfor toe te voegen, maar het zorgt niet voor aanvulling van overige stoffen waar een tekort aan is. DAP kan aan het wort worden toegevoegd tijdens het koken of bij de giststarter. Een half theelepeltje DAP wordt algemeen aanbevolen voor toevoeging aan 10 liter wort.

• Wyeast gistvoedingscomplex is een mengsel van vitaminen, mineralen, aminozuren, stikstofcomponenten, fosfaten en zink. Dosis: 1 g/10 l bier. Oplossen in een weinig heet water en toevoegen aan het wort.

• Unibrew Super gistvoeding. Een uitgebalanceerd mengsel met gistvoeding-zout, vitamine B1, gistcellenextract en gistcelwanden. Verhoogt de beschikbare stikstof voor de gistcellen en verbetert de celvermeerdering. Zorgt voor een vlotte en reine vergisting zonder restsuiker. Dosis: 4 gram per 10 liter

• Tronozymol Voeding en Zouten voor Gist, dit geeft goede vergisting. Dit leidt tot een mooier bouquet en een hoger alcoholpercentage. Het voorkomt tevens een vastgelopen gisting. Bevat: diammoniumfosfaat, magnesiumsulfaat, magnesiumcarbonaat, albumine, nicotinamide, aneurine hydrochloride, mineralen en sporenelementen.

• Servomyces is een unieke gistvoeding gemaakt van gedroogde en gedode gist welke is gegroeid onder speciale omstandigheden in een voedingsomgeving, versterkt met zink en magnesium. Door een uitgebreide voeding met sporenelementen en stoffen uit de celwanden van de gedroogde en gedode gistcellen zitten er meer stoffen in die zorgen voor een goede vergisting en zullen deze minder vastzitten in grote organische moleculen. Daarom bevat Servomyces niet alleen een goede mix van belangrijke componenten, maar ook in een vorm die beter kan worden opgenomen door de actieve gist. Servomyces is ontwikkeld voor de commerciële brouwindustrie, maar is nu beschikbaar in kleine capsules voor de amateurbrouwer. Eén capsule is voldoende voor 20 liter wort. Het wordt aanbevolen de Servomyces toe te voegen in de laatste tien minuten van de kooktijd.

De zuurstof die aanwezig is in het wort wordt snel opgenomen door gist tijdens de lag fase. De gist heeft de zuurstof nodig voor het vermeerderen en om bestanddelen voor de celwand te vormen. Het is zeer belangrijk dat er voldoende zuurstof in het wort aanwezig is aan het begin van de vergisting. Schudden met het vergistingsvat zal op zijn best voor de helft van de benodigde zuurstof zorgen. Aanbevolen is een niveau van 10 ppm zuurstof in oplossing. Dit is een voorwaarde voor een goede vergisting. Wil je echt zeker zijn van een optimale vergisting, voeg dan zuivere zuurstof toe in plaats van lucht. Er zijn voor dit doel commerciële systemen in de handel beschikbaar.

De temperatuur in de lag fase kan hoger worden gehouden dan tijdens de rest van de vergisting omdat er maar weinig smaak- en geurcomponenten worden gevormd. Etha­nolaanmaak is erg beperkt, waardoor er weinig estervorming plaatsvindt. Je kan de lag fase voor bovengistend bier beginnen op 22 tot 24°C en de vergisting eindigen op 20 °C. Dit kan je ook doen bij ondergistende bieren. Start de lag fase op 22 tot 24 °C en verlaag vervolgens de temperatuur voor de rest van de vergisting naar 8 tot 12 °C.

Als brouwer zal je geen zichtbare activiteiten zien tijdens deze lag fase, van daar de naam. Maar deze fase is erg belangrijk om voldoende vitale gistcellen te vormen die in staat zullen zijn de vergisting te voltooien. Als je teveel gistcellen toevoegt, zal dit de duur van de lag fase verkorten, en er zullen dan onvoldoende nieuwe en vitale gistcellen gevormd zijn. Hoewel het heel bemoedigend is om binnen het uur na toevoegen van de gist vergistingsaktiviteit te zien, is dat niet het beste voor de gist en de vergisting. Gelukkig is het voor hobby brouwers niet eenvoudig om teveel gist toe te voegen, anderhalve liter gistslurry is nog geen overdosis.

Exponentiële groeifase: 1 tot 4 dagen

Als de gist uit de lag fase komt, begint het met het verteren van de opgeloste suikers. Er vormt zich CO₂, wat zichtbaar is door activiteit van het waterslot, en er vormt zich een laag schuim op het bier. De exponentiële groei of logaritmische groeifase van de gist is nu begonnen. Gedurende deze fase is de celvermeerdering enorm en er vormen zich ethanol, smaak- en geurcomponenten. Het waterslot kan als een razende tekeer gaan en soms volledig leeggeblazen worden.

De exponentiële groeifase gaat gepaard met warmteontwikkeling omdat de gist zeer snel het wortsuikers consumeert. Het omzetten van de suikers gebeurt in een bepaalde volgorde. Glucose wordt als eerste verbruikt, daarna fructose en sucrose. Dit zijn enkelvoudige suikers en deze kunnen snel door de celwand van de gist worden opgenomen. De suikerconcentratie van het wort bestaat voor ongeveer 15% uit deze suikers.

Maltose is het hoofdbestanddeel van de moutsuikers en een belangrijke smaakmaker. het wortsuikers bestaan voor 60% uit deze suiker en het geeft bier zijn karakteristieke smaak. Nadat maltose de gistcel via de celwand is binnengekomen via een speciaal omzettingsproces, wordt het gehydrolyseerd in een glucosemolecuul door een speciaal enzym: maltase. De glucose wordt dan weer door de normale stofwisseling van de gistcel omgezet en levert de bekende bijproducten als ethanol en CO₂.

Maltotriose wordt als laatste omgezet. Dit is een complex suikermolecuul en moeilijker voor de gistcel om om te zetten. Sommige gistsoorten zijn beter in staat om deze suiker te verteren en deze leveren dus drogere bieren op. Sommige giststammen zijn geheel niet in staat deze suiker om te zetten. De stelregel is hoe flocculanter een giststam, hoe slechter deze in staat is om maltotriose om te zetten. De mate waarin een giststam deze suiker kan omzetten is bepalend voor de vergistingsgraad van de gist.

Als het hoogtepunt van de vergistingsactiviteit is bereikt, spreekt men van ‘hoch kräusen’. De kleur van de schuimlaag op het bier wijzigt van beige-geel naar lichtbruin. Deze kleur wordt sterk beïnvloed door de mouten en hopcomponenten. De bruine vlekken zijn geoxideerde hopharsen. Deze harsen zetten zich ook af op de vloeistofrand van het gistvat als het schuim is weggetrokken.

Stationaire fase van de gist groei: 3 tot 10 dagen

Op dit punt vertraagt de groei van het aantal gistcellen en de gist komt in een stationaire groeifase. De meeste van de geur- en smaakcomponenten zijn geproduceerd, tezamen met de hogere alcoholen, esters en zwavelcomponenten. Het bier duidt men in deze fase aan als groen of jongbier omdat de balans en rijping nog niet voltooid is. Het bier rijpt in de stationaire fase, deze duidt men ook wel aan als nagistingsfase. De gist absorbeert de diacetyl die tijdens de vergisting is gevormd, waterstofsulfide kan als gas via het waterslot ontsnappen. Het schuim op het bier trekt weg en de gist die zweeft in het bier begint op de bodem neer te dalen. Het is belangrijk tijdens deze fase het soortelijk gewicht van het bier te bepalen om te controleren of de gist het proces heeft voltooid. Sommige giststammen zakken heel snel uit (sterk flocculerend), nog voordat het eind SG is bereikt. Bij gebruik van deze giststammen, moet je gist weer terug in oplossing brengen door het gistvat flink rond te zwenken.

De temperatuur van het vergistingsvat moet nu geleidelijk teruggebracht worden naar 1,5 tot 4,5 °C, wat het uitzakken van gist en eiwitten naar de bodem versnelt. De naar de bodem uitgezakte gist gaat over in rustfase en begint op de bodem van het gistvat met het uitscheiden van amino- en vetzuren. Het te lang achterlaten van het uitvergiste bier op de trub en de gistcake (meer dan ongeveer drie weken) zal ertoe leiden dat zeepachtige smaken ontstaan. Verder begint de gist na zeer lange tijd te sterven en af te breken. Dit proces noemt men autolyse, deze produceert gistachtige of rubberachtige, vette, vlezige aroma's. Om deze redenen is het belangrijk het bier over te hevelen naar een ander vat of mandfles en de conditioneringsfase daarin verder voort te zetten.

Bronnen

• BYO.com

• Wikipedia

• internet