Nerdlab Bier Experiment - Maischdikte en Maischtemperatuur

Wanneer je een bepaald recept voor een bier in gedachten hebt, zal je eerst de soorten mout, hop en gist bepalen. Daarmee bepaal je het grootste gedeelte van het karakter van het bier. Het karakter van het bier wordt echter ook bepaald door het mondgevoel, moutigheid en zoetheidsbeleving.  Om deze eigenschappen te beïnvloeden wordt vaak het advies gegeven om de maischtemperatuur of maischdikte naar boven of naar beneden bij te stellen. Heeft dit nu werkelijk effect en hoeveel effect hebben deze maatregelen? Waar zijn de adviezen op gebaseerd en wat is de achterliggende theorie? In dit experiment zullen deze parameters individueel en gecombineerd worden bekeken waarbij de resultaten van de parameters, zoals begindichtheid, pH en eindvergistingsgraad worden bepaald. Daarnaast zullen de meer subjectieve eigenschappen van de bieren zoals (relatieve) moutigheid, zoetheid en mondgevoel worden bepaald door een testpanel. 

Maischtemperatuur

Bij het maischen zijn er voor de zetmeelafbraak 2 enzymen actief. In het figuur rechts is te zien dat bij 63°C beta-amylase het meest actief is,  bij 73°C zal alfa-amylase het meest optimaal presteren. 
Door bij een maisch-temperatuur hoger dan 66°C te maischen, is er een minder optimale temperatuur voor beta-amylase aanwezig, waardoor alfa-amylase het meest effectief presteert.  In de grafiek  links is te zien dat beta-amylase na een korte aanloop zijn maximale werking bereikt heeft en dat daarna de activiteit afneemt. Bij 67°C functioneert het enzym aanmerkelijk minder dan bij 63°C.
Beide enzymen zijn in staat om de lange zetmeelketens te splitsen, maar er bestaat een essentieel verschil tussen de werking van beide enzymen. Alfa-amylase knipt de zetmeel midden in de keten, waardoor er suikers ontstaan die minder of helemaal niet vergistbaar zijn voor biergist en bij kunnen dragen aan body en mogelijk zoetheid van het bier. Beta-amylase werkt op het uiteinde van een keten, waarbij er veel enkelvoudige, goed vergistbare suikers ontstaan. Dus wanneer er op hogere temperatuur wordt gemaischd, zal dit effect hebben op de verdeling van vergistbare en minder vergistbare suikers, wat volgens de theorie een voller en 'zoeter' bier oplevert.  

Maischdikte

De maischdikte wordt weergegeven in liter water per kilogram mout (l/kg). Een standaard maischdikte ligt ergens tussen 3.0 en 4.5 liter per kg. In een dikkere maisch is er sprake van inhibitie (remming) van de enzymwerking.

Wanneer de zetmelen zich in de waterfase bevinden, kunnen de enzymen het zetmeel bereiken. Er is een evenwicht tussen de zetmelen die nog in de korrel zitten en zetmelen die in het water zitten. Als er meer water aanwezig is, gaan de zetmelen gemakkelijker naar de waterfase en zullen ze gemakkelijker worden omgezet in suikers. De enzymen kunnen er gemakkelijker bij en worden minder geremd. 

Dun maischen zorgt voor een hogere eindvergistingsgraad dan dik gemaischte bieren. Zoete, vaak donkere bieren worden over het algemeen dikker gemaischt,  blonde bieren worden dunner gemaischt.

Het experiment

In dit experiment met kleine hoeveelheden mout is er gestuurd op twee variabelen, waarbij deze ook gekoppeld zijn. Dit betekent dat individuele invloeden en mogelijke combinaties ook worden meegenomen. Het onderstaande experiment zal worden uitgevoerd:


          Maischdikte    Maischtemperatuur
1)         2.5 l/kg       30m/62°C 30m/70°C
2)         2.5 l/kg       60m/68°C
3)         4.5 l/kg       30m/62°C 30m/70°C
4)         4.5 l/kg       60m/68°C
5)         3.5 l/kg       60m/65°C
6)         3.5 l/kg       60m/65°C


Het experiment wordt in 3 delen uitgevoerd, waarbij in het eerste deel de lage maischtemperatuur wordt uitgevoerd. Dit gebeurt door 2 grote potten au-bain-marie te verwarmen. Hierdoor zullen temperatuursveranderingen weinig verschil tussen beide batches opleveren. 
Deel 2 bestaat uit de hogere maischtemperatuur en zal volgens hetzelfde procedé uitgevoerd worden.  
Het derde deel bestaat uit een zogenaamd centerpoint en ligt in het midden van beide temperaturen en maischdiktes. Deze brouwsels zijn hetzelfde qua opzet en dienen om de reproduceerbaarheid van de brouwsels te bepalen. Wanneer er tussen deze identieke brouwsels al een verschil zit, betekent dat dat de uitvoering van de proef invloed heeft en er op basis van de proef geen of minder goede conclusies kunnen worden getrokken.

Parameters

Om te bepalen of er een werkelijk effect is van de genoemde parameters, zal er een aantal zaken worden bekeken. Dit splitst zich in te meten effecten zoals dichtheid en vergistingsgraad, maar wat het belangrijkst is natuurlijk de invloed op de smaak.

1. Tijdens het maischen wordt het verloop van de dichtheid gemeten;
2. Na het maischen wordt de helderheid, pH en dichtheid bepaald;
3. De vergistingtijd en snelheid wordt bepaald;
4. Het eind-SG van het bier na 2 weken (vergistingsgraad);
5. Een smaaktest van de bieren;
6. Een (statistische) analyse van de proefgegevens.