Този текст няма амбиция да бъде исторически точен. Той има за цел леко да разшири кръгозора и да се забавлява, така че не предоставя някои исторически подробности и някои скокове в развитието са представени по опростен начин. Уважаеми читателю, можете да получите подробности от литературата.
Малко история
Вече знаем, че дължим бира на всичко. Благодарение на откритието на ферментирали алкохолни напитки човечеството се установява, започва земеделие, развива писменост и започва да регистрира селскостопанска продукция. Знаем, че можете да си купите пирамида за бира. Благодарение на бирата човечеството е оцеляло през Средновековието и епидемиите от болести, тъй като пиенето на сварена бира определено е по-здравословно от сурова вода от реките в града. Знаем, че бирата даде възможност на индустриалната революция, защото служи като калорична и здравословна напитка за работещите маси в градовете. Знаем, че първият продукт, произведен на производствена линия, която практически елиминира детския труд, е бирена бутилка и че първият промишлен хладилник е инсталиран в пивоварната. Отворете бира, нека да имаме малко история.
Поглеждайки назад към науката и пивоварните открития, ние първо отдръпваме завесата през 1680 г. Буквално, защото именно холандският търговец на завеси на име Антони ван Ловенхук, чийто интерес към производството на лещи доведе до изграждането на собствен микроскоп. Въпреки факта, че микроскопи на конструкция, подобна на днешната, съществуват половин век преди раждането му, те позволяват максимално увеличение от 30 пъти.
Чрез топене на стъклена пръчка в пламък, Льовенхук успява да създаде малки стъклени сфери, които служат като лещи в неговия микроскоп, позволявайки увеличение до 200 пъти. Той разгледа всичко възможно - особено оценявайки качеството на веществата, изследва вода, кръв, насекоми - но за наше щастие постави капка ферментираща бира под микроскоп. Той е първият, който наблюдава дрождите със собствените си очи. За 50 години от работата си той е изпратил 560 писма до Кралското кралско общество, в които описва своите наблюдения и с право се смята за бащата на микробиологията.
Бира за национално отмъщение
На пръв поглед изглежда, че френско-пруската война, приключила през 1871 г., няма много общо с бирата. Но последиците от нея първо върху бирата, а по-късно и за целия ни живот бяха непредвидими. Определено по-обширен от падането на бонапартисткия режим. Един от важните по това време френски лекари, химици и учени, реши да победи Германия на собствената си територия, в район, в който тя значително надмина останалия свят. Той премести фокуса си от изучаването на причините за ферментацията във виното към изучаването на бира и през 1876 г. публикува книгата „Études sur la Bière“, където в началото четем за намеренията му: „Нашите нещастия ме вдъхновиха да направя това изследване.
Започнах с тях веднага след края на войната през 1870 г. и оттогава продължих с тях с решителност да ги подобря и по този начин да облагодетелстваме индустрията, в която Германия несъмнено ни надминава. “За да стане ясно на всички какви са неговите мотиви са били приготвени по неговите методи, наричани "бира на националното отмъщение".
Става въпрос, разбира се, за Луи Пастьор. Досега сред учените няма консенсус относно това дали превръщането на захарта в алкохол е просто химическа реакция или живите микроорганизми играят роля. Френската академия на науките дори обяви награда от 2500 франка за тези, които прекратяват този дебат. Пастьор веднъж завинаги експериментално е доказал, че ферментацията се причинява от микроорганизми, а не, както предполагат много учени, чрез контакт на захарен разтвор с въздух.
Пастьор наблюдава различни микроорганизми от околната среда под микроскоп и показва, че само някои от тях произвеждат CO2 и алкохол. Разбира се, той получи споменатата награда. Чрез прецизни експерименти и наблюдения той допълнително показа, че в бирата има различни видове микроорганизми и ако погрешните попаднат в нея, бирата ще се развали. Неговата теоретична работа по хигиена, пречистване на дрождни култури с помощта на кисела баня и особено върху процеса на нагряване на бира за унищожаване на замърсяващи микроорганизми са станали основата на новите практики в пивоварните и, разбира се, в хранителната индустрия. Тогава много пивоварни наемат химици и създават лаборатории с оборудване, вдъхновено от Пастьор. И до днес пастьоризацията е най-често срещаната форма за удължаване срока на годност на храната.
Катастрофа на Карлсберг
Методът на Пастьор за пречистване на дрождната култура решава много проблеми, но не и един основен. От поколения насам пивоварните използват утайка след ферментация на предишната партида, за да ферментират новата партида, без да знаят нищо за дрождите. Те го направиха толкова лесно от опит. Те обаче се сблъскаха с проблема, че ако нещо се случи с тази утайка, няма друга възможност освен да донесат прясно от друга пивоварна. Пивоварната Carlsberg преживя такава катастрофа през 1883 г., когато дрождите, донесени от южната част на Германия преди четири десетилетия, внезапно „се разболяха“.
По това време обаче пивоварната Carlsberg вече разполага с лаборатория и друга страхотна пивоварна, Emil Christian Hansen, започва да работи по проблема. Той вече знаеше, че проблемът е причинен от нежелани микроорганизми, но за съжаление не можеше да различи под микроскоп кои са правилните. Той реши да отгледа нова чиста култура от една клетка.
Но как да стигнем до една клетка? Той реши това чрез разреждане на масата на дрождите, докато само една колония от една клетка расте в някои съдове. Той бързо открива, че изследваните дрожди съдържат поне два различни вида дрожди с различни форми - оригиналните, които произвеждат добра бира, и другите, които развалят бирата. Той лесно проследи произхода им в овощна градина близо до пивоварната. Той обаче не беше доволен от това откритие и продължи.
Той подложи дрождите на редица тестове и установи, наред с други неща, че някои процъфтяват при температури, които вредят на другите. Някои формират кризи на повърхността на контейнера, докато други не. Някои могат да използват различни захари от други. И така нататък. И накрая, той успя да проектира устройство за разпространение на чиста култура в достатъчно количество, за да ферментира голяма партида бира и да въведе режим на многократно размножаване на чиста култура от една клетка, когато производствената култура беше влошена. Това напълно промени начина, по който пивоварните ферментират бира в продължение на поколения - с изключение на британската.
Въз основа на опита от Великобритания той отбеляза, че за да се създаде желания вкусов профил в силните бири, е необходимо да се остави друг вид дрожди да действа. Те получиха подходящото име brettanomyces. Оттогава популяризирането на чисти производствени култури е неразделна част от всяко производство, включващо биотехнологични процеси - независимо дали става въпрос за производство на бира, вино, кисело мляко, оцет, лимонена киселина или антибиотици.
Влияние на протеините
Дължим лабораторията Carlsberg за по-нататъшен напредък. Както знаем, съдържанието на протеин в малца оказва голямо влияние върху технологичния процес, добива на малц и произтичащото от това качество на бирата - независимо дали става дума за ензимна активност при превръщането на нишестето в захар, подхранването на дрождите, качеството на пяната или мътността на бирата . Различните малцове обаче съдържат различни количества протеини и за да може да се адаптира производственият процес, е необходимо да се знае това количество. Следователно Йохан Келдал работи върху метода за определяне на съдържанието на протеин.
Той открива, че ключът към определянето на съдържанието на протеин е определянето на съдържанието на азот и през 1883 г. той разработва метод, който все още е референтен метод за определяне на съдържанието на протеин и съдържание на азот в храните. Той се основава на превръщането на протеините в органичните съединения в амоняк и последващото определяне на количеството образуван амоняк. Лично аз изпитвах голямо уважение и всъщност страх пред този метод - той включва готвене на пробата в концентрирана сярна киселина при 425 градуса по Целзий и след това боравене с тази кипяща смес. Нищо, което бихте искали да правите без подходящо защитно оборудване.
Трето, в лабораторията на Карлсберг, Søren Peder Lauritz Sørensen изследва ефекта на концентрацията на йони върху протеините. Тъй като концентрацията на водородни йони е изключително важна, през 1909 г. той въвежда концепцията за рН - скала за изразяване на киселинност и алкалност - и методи за измерване с помощта на електроди или промяна на цвета на индикаторите. Не забравяйте това следващия път, когато третирате водата в градинския си басейн.
Първият закон на термодинамиката
Джеймс Джоул е роден през 1818 година. В ранна възраст се интересуваше много от наука и по-късно стана директор на семейната пивоварна. Науката остава много практично хоби за него, когато той изследва възможността да замени парните машини в пивоварната с новооткрити електрически двигатели. Той се опита да ги подобри и в същото време откри, че в проводник, през който преминава електрически ток, се генерира топлина, пропорционална на съпротивлението на проводника и големината на тока - закон на Джоул. Благодарение на по-нататъшните си опити да преобразува механичната енергия в топлинна, той поражда термодинамиката и формулира един от основните закони - първият закон на термодинамиката.
Най-доброто в Гинес
Правилото в пивоварната "Гинес" беше да се наемат най-добрите възпитаници от Оксфорд и Кеймбридж, които да прилагат биохимични и статистически методи за пивоварство. Тъй като те също забраниха на своите служители да публикуват резултатите от своите изследвания, Уилям Сили Госет трябваше да публикува своя метод за контрол на качеството на суровините за стаут под псевдоним. И така, през 1908 г. трудът Student's Probability Distribution е публикуван в списание Biometrics, т.нар t-разпределение, което има много важна позиция в математическата статистика.
През цялата история пивоварите са иноватори и първите възприематели на много изобретения, а бирата е вдъхновение за много открития. Тази отвореност се запазва и до днес и въпреки че много малки пивоварни са по-близки по технология до средновековната, отколкото модерната напълно автоматизирана мащабна пивоварна, те компенсират това с креативност. Всички те обаче се основават на солидните научни основи и опит от предишните поколения. Така че нека ви е вкус!
На нашия уебсайт можете да намерите бележки от бира от Петр Худак. Домашен майстор, дегустатор и преди всичко фен на добрата занаятчийска бира. Редовно пътува из бизнеса и тества бира, както и храна. Можете да го намерите и във Facebook, където той създаде групата Private Beer Notes.