Význam měření pH při výrobě piva

Význam pH

Podobně jako hlavní role v divadelním představení, pH hraje aktivní roli v každém stadiu procesu vaření piva. Na trhu existuje mnoho způsobů, jak měřit pH – od testovacích proužků až po digitální přístroje. V tomto článku pro vás shrneme, kdy měřit pH během výroby piva, a poskytneme několik doporučení, jak začít. Pokud potřebujete podrobnější informace, podívejte se na naše průvodce o měření pH a pH elektrodách:  Příručka pro údržbu a uskladnění elektrod, Správná praxe měření pH, 4 kroky ke správnému měření pH. 

Proč je pH při vaření piva důležité

pH je měřítkem koncentrace vodíkových iontů ve vodním roztoku a určuje, zda zkoumané látky reaguji kysele nebo zásaditě. Ověřování pH je důležité ve všech fázích vaření piva, od vstupní vody, přes rmut, výluh, kvasinky, kvašení piva až po hotové pivo. Vysoké pH může způsobit nepříjemnou chuť a špatnou enzymatickou přeměnu rmutu. Normální pH piva (4,1-4,6) působí inhibičně na některé nežádané mikroorganismy, zatímco mnohem nižší pH může naznačovat infekci kyselinotvornými bakteriemi, což by vedlo ke vzniku kyselého piva.

Konstantnost procesu

Pro výrobu konzistentně kvalitního piva je potřebné znát pH v každém kroku procesu. Voda je upravována pro obecné účely použití a obvykle nemá pH potřebné pro vaření piva. Zajištění správného rozmezí pH vody a rmutu je prvním krokem ke konzistenci procesu vaření piva. 

Kontrola zdrojové vody

Kontrola dodávané vody

Vodu dodávanou většinou měst je potřeba upravit na pH vhodné pro vaření piva. Sládci by měli znát parametry vody dodávané do pivovaru. Pokud jsou údaje o vodě obtížně dostupné nebo se často mění, můžete také provést některé analýzy sami, jako například stanovení tvrdosti, alkality a acidity. To je výchozí bod, který napoví, jak moc je potřeba zdrojovou vodu upravit. Sládci se také mohou rozhodnout provést další úpravy, aby napodobili vodu z proslulých pivovarských míst, jako je Burton ve Velké Británii, Dortmund v Německu nebo Plzeň v České republice.

Korekce pH pro optimální profil vody

Slad je kyselý a tedy sníží pH rmutu, ale objem vody potřebný k oplachování fermentovatelného extraktu ze sladiny je značný. Přidání potravinářského fosforečnanu, kyseliny mléčné nebo síranu vápenatého může pomoci upravit pH vyslazovací vody. Měření pH by mělo být provedeno u vody, rmutu a vyslazovací vody, aby bylo zajištěno, že rmut a mladina mají správné pH.

pH během rmutování

Enzymy potřebují správnou teplotu a pH

Mletý slad a další obiloviny jsou smíchány v rmutovací kádi s horkou vodou (62-69 °C). Vystírání sladu vede k proteolytické a amylolytické enzymatické aktivitě, která produkuje aminokyseliny a maltózu (fermentovatelný extrakt), látky, které jsou později využity kvasinkami při fermentaci. Enzymy jsou velmi citlivé na pH. K dispozici je mnoho zdrojů, které nabízejí doporučení ohledně pH v závislosti na typu piva, které vaříte.

Stabilizace rmutu začíná v kvasné kádi

Teplota a pH vody při rmutování mají zásadní význam pro správnou přeměnu škrobu a bílkovin. Nastavení pH včas zajistí, že následné vaření a kvašení proběhnou správným způsobem.

pH během vaření v chmelovaru

Jak je ovlivněno využití chmele a horký kal

Pokud je pH mladiny v přijatelném rozmezí, dochází k dalším důležitým procesům. Přidává se chmel pro hořkost a aroma a probíhá izomerizace hořkých látek (α-kyseliny) při zvýšené teplotě varu. Teplota a pH mladiny ovlivní izomerizaci α-kyselin na izo-α-kyseliny s mírnou výhodou vyššího výnosu při vyšším pH mladiny (5,8).[1]

Po varu se z mladiny vysráží tzv. hot break, neboli koagulované bílkoviny, což usnadní výrobu čirého piva po fermentaci. I když je určité množství aminokyselin nezbytné pro růst kvasinek a tvorbu buněčných membrán, většina bílkovin zbylých po varu by mohla způsobit problémy, pokud by zůstaly v suspenzi, např. zákal, vázání kvasinek a potažmo jejich vysrážení v pivu.

pH během kvašení

Kvašení je kritickou fází výroby piva

Toto je fáze procesu, kdy je mladina náchylná ke kontaminaci bakteriemi a divokými kvasinkami. Sterilní, okysličená mladina musí mít správnou teplotu a rozmezí pH, aby v ní mohly působit pivovarské kvasinky a využít živiny vytvořené během vaření piva. Pokud je pH během kvašení nižší než očekáváno (pH < 3,6-3,7), může to naznačovat vážný problém s kontaminací.

Životaschopnost a výkon kvasinek

Jakmile jsou do vychlazené, okysličené mladiny přidány kvasinky, začíná kvašení. Kvasinky snižují obsah cukru a produkují oxid uhličitý a alkohol. Kvasinky se v přítomnosti kyslíku množí exponenciálně a využívají většinu cukrů. pH také klesá, protože kvasinky produkují různé organické kyseliny.[2] Jak dobře kvasinky pracují, závisí na výše uvedených parametrech a obecné životaschopnosti kvasinek. Doporučuje se měřit pH kvasinek před dalším přidáním do mladiny. „Unavené“ neprané kvasnice budou mít vyšší než normální pH (>4,5) z důvodu uvolnění cytoplazmy z autolyzovaných kvasinek. Zdravé kvasinky budou na čistou, studenou, okysličenou mladinu s dostatečnými živinami a bez konkurence jiných mikroorganismů reagovat pozitivně.

pH dokončeného piva

Správné pH hotového piva pro trvanlivost a chuť

pH v závěrečné fázi výroby je indikátorem stability. Dokončené pivo by mělo mít nižší pH než mladina před fermentací. Jakékoli odchylky od finálního pH, zejména výrazně nižší hodnoty, mohou naznačovat kontaminaci, která by mohla vést k zakalení a kyselosti piva. Pokud je v této fázi pH příliš vysoké, něco se událo v raných stadiích procesu vaření nebo došlo k přidání zásadité látky do piva.

Problémy s odpadními vodami pivovaru

Vysoké nebo nízké pH a limity pro odpadní vody

Kyselost piva a zbytková alkalita čisticích roztoků mohou být pro komunální čistírny šokem. Mnoho čistíren odpadních vod je uzpůsobeno rovnoměrnému přítoku bez výkyvů kyselosti nebo alkality. Menší pivovary mohou potřebovat zadržet odpadní vody v nádrži a upravit pH před vypuštěním do kanalizace. Může být také potřeba využití nádrží na sedimentaci. Větší pivovary někdy musí instalovat rozsáhlá zařízení pro úpravu vody, která prakticky kopírují komunální čistírnu odpadních vod.

Jak provádět stanovení pH

Jak již bylo zmíněno, pH lze stanovit různými způsoby. Obecně platí, že nejefektivnějším způsobem stanovení pH piva s minimalizací rušivých vlivů je pomocí pH metru a specializované elektrody, která má tělo z titánu a referenční rozhraní odolné proti ucpání.

	HALO2 Bluetooth pH testr HI9810312 je příkladem lehkého, přenosného testeru, který je speciálně vyvinutý pro měření v pivu. Jakékoli chytré zařízení Apple nebo Android se s tímto testrem změní na laboratorní pH metr.
	pH metr HI99151 splňuje nároky HACCP a vnáší jednoduchost do měření pH při výrobě piva. Speciální pH elektroda má odolné tělo z titanu a plochý skleněný hrot. Textilní referenční rozhraní poskytuje větší povrch pro kontakt se vzorkem než standardní keramické a tím pádem rychlejší a přesnější odezvu. To je užitečné při měření pH kapalných vzorků s vyšším obsahem pevných látek, jakými jsou sladina nebo pivo.
	S profesionálním přenosným pH metrem HI98167 změříte pH během výroby piva s přesností 0,002 pH. Dodává se s vyměnitelnou titánovou pH elektrodou určenu pro měření v pivovarnictví. pH metr HI98167 je odolný proti prachu, vodě a nárazům, snadno se ovládá a ukládá až 100 měření. V plastovém kufříku s přístrojem a elektrodou dostanete vše potřebné k okamžitému měření.

Pokud si nejste jisti, zkontrolujte pH!

Rádi vám pomůžeme s výběrem optimálního vybavení. Kontaktujte nás. 

[1] IMPROVING THE HOP UTILIZATION IN THE BEER BIOTECHNOLOGY, Bulletin UASVM, Agriculture 65(2)/2008].

[2] FACTORS RESPONSIBLE FOR THE DECREASE IN pH DURING BEER FERMENTATIONS, J. Brew., May-June, 1976, Vol. 82, pp. 149-153