Produkty reakcji Maillarda w piwie

11 sierpnia 2014 o 20:15

Dawno mnie tu nie było, chyba potrzebowałam wakacji…

Dziś wpis trochę cięższego kalibru, dotyczący reakcji Maillarda i powstających w jej wyniku związków nazywanych związkami melanidynowymi lub melanoidynami.

Ufff, cóż za trudne słowa 😉

Sprawcą całego zamieszania jest ten sympatyczny Pan ze zdjęcia – Louis Camille Maillard, który to w 1912 roku opisał reakcję nieenzymatycznego brązowienia zachodzącą między niskocząsteczkowymi produktami białkowymi (aminokwasami lub peptydami), a cukrami redukującymi, najczęściej pod wpływem temperatury. W wyniku tej reakcji powstają aromatyczne związki barwne nazwane melanoidynami oraz lotne związki o małych cząsteczkach nadające produktom charakterystyczny aromat.

200px-Louis_Camille_Maillard fot. wikipedia.org

To właśnie produkty powstałe w wyniku reakcji Maillarda odpowiadają za barwę, smak i aromat wielu produktów spożywczych. Współtworzą np. wspaniały zapach skórki świeżo pieczonego chleba, ciastek, krakersów, tostów, a także pieczonego mięsa, cukierków typu krówka, toffi, kajmaku, kawy, czekolady i piwa oczywiście!

Reakcja Maillarda jest procesem złożonym, a efekt końcowy zależy od wielu czynników takich jak: rodzaj cukru, rodzaj aminokwasu, pH, temperatury, czasu, zawartości wody, obecności tlenu, obecności innych związków chemicznych. Reakcja Maillarda może zachodzić już w temperaturze pokojowej, ale im wyższa temperatura tym przebiega szybciej.

OK, a co to ma wspólnego z piwem???

Otóż wiele! Produkty reakcji Maillarda znajdziemy praktycznie w każdym piwie. W lekkich, jasnych piwach będzie ich najmniej, w ciemnych i mocnych dużo więcej. Przyciemniają one barwę piwa; wpływają na smak – im więcej związków melanoidynowych tym smak bardziej słodki, słodowy; wpływają na aromat piwa, to one odpowiadają za nuty chlebowe, tostowe, słodowe w gotowym piwie. To właśnie melanoidyny są odpowiedzialne za płytkie odfermentowanie piw z dużym udziałem słodów monachijskich, karmelowych, piw  zacieranych dekokcyjnie lub takich gdzie brzeczkę gotowano dłuższy czas. Produkty reakcji Maillarda dominują bukiet smakowo-zapachowy takich piw jak Bock/Koźlak, Oktoberfest/Marcowe, Vienna Lager/Lager Wiedeński, Alt.

Z reakcją Maillarda spotykamy się na trzech etapach produkcji piwa:

– słodowanie ziarna

– zacieranie

– gotowanie brzeczki

Postaram się pokrótce omówić wpływ reakcji Maillarda na efekty każdego z tych etapów.

SŁODOWANIE ZIARNA i PRODUKCJA SŁODÓW SPECJALNYCH

Jak wiemy, już w czasie słodowania (szczególnie w trakcie produkcji słodów karmelowych) część skrobi zostaje rozłożona na prostsze cukry , które mogą wchodzić w reakcje Maillarda. Przemiany białkowe prowadzące do rozluźnienia białkowego powodują także wzrost zawartości aminokwasów, czyli wolnego azotu aminowego (FAN). Brzmi znajomo? cukier+aminokwas=związek melanoidynowy.

Jak zwiększyć zawartość melanoidyn na tym etapie?

– zastosować jęczmień bogaty w białko – tak się dzieje np. w przypadku słodu monachijskiego

– przeprowadzić tzw „zacieranie w ziarnie” proces ten wykorzystywany jest m.in. w produkcji słodów karmelowych. Zielony, niesuszony słód, lub też gotowy namoczony słód poddaje się działaniu temperatury około 70°C przy minimalnej wentylacji, tak aby zapobiec wysuszeniu ziarna. Następnie słód jest suszony i prażony w różnych temperaturach i różnym czasie, co oczywiście wpływa na kolor, smak i aromat gotowego słodu.

Jedno małe wyjaśnienie przy okazji. Czasami pojawiają się na forach dyskusyjnych pytania dlaczego enzymy podczas zacierania nie rozłożą dekstryn ze słodu odpowiedzialnych za pełnię piwa i płytkie odfermentowanie. Enzymy pewnie by sobie poradziły bez problemu z dekstrynami. Jednak to nie dekstryny są odpowiedzialne za płytkie odfermentowanie piw z dużą zawartością słodów karmelowych i/lub monachijskich, a właśnie związki melanoidynowe.

Słodem o największej zawartości związków melanoidynowych jest  specjalny słód nazwany właśnie melaonoidynowym.

ZACIERANIE

Jednym z celów zacierania dekokcyjnego jest uzyskanie charakterystycznych produktów powstałych w reakcji Maillarda. Są one bardzo pożądane w przypadku piw takich jak marcowe, czy też wszelkiej maści koźlaki. W przypadku tych piw nadmierna karmelowość jest wadą, a to co przesądza o ich charakterze to właśnie związki melanoidynowe. Podczas zacierania dekokcyjnego wzrasta w brzeczce zawartość aminokwasów i cukrów prostych, a gotowanie dekoktu przyspiesza przebieg reakcji nieenzymatycznego brązowienia.

GOTOWANIE

Ponownie rozwieję mity – podczas długiego gotowania brzeczki wcale nie zachodzi karmelizacja, a właśnie reakcja Maillarda. Karmelizacja zachodzi w temperaturze powyżej 120-150°C, a brzeczka takiej temperatury nie osiąga. Długie gotowanie brzeczki, która naturalnie bogata jest zarówno w cukry jak i w aminokwasy sprzyja zachodzeniu reakcji Maillarda, a w jej wyniku przyciemnieniu barwy brzeczki oraz powstaniu szeregu związków smakowo-zapachowych. W niektórych piwach jest to korzystne, w innych już nie bardzo.

 

Ekstrakty słodowe

Na koniec warto jeszcze wspomnieć o roli reakcji Maillarda w przypadku warzenia piwa z ekstraktów. Reakcja ta zachodzi już podczas zagęszczania ekstraktów i powoli podczas ich przechowywania. Im starszy ekstrakt i im w wyższej temperaturze przechowywany tym piwo z niego zrobione będzie ciemniejsze i tym więcej pojawi się charakterystycznych nut zapachowych. Ponadto niektórzy początkujący piwowarzy nie posiadają wystarczająco dużych garnków i gotują ekstrakt w małej ilości wody, a później rozcieńczają. Reakcja w takich zagęszczonych roztworach zachodzi dużo szybciej. To właśnie produkty reakcji Maillarda odpowiadają za charakterystyczny posmak, zapach i ciemniejszą barwę piw warzonych z ekstraktów.

 

Cukier kandyzowany

A co z domowej roboty cukrem kandyzowanym, dlaczego czasami dorzucamy do niego pożywki winiarskiej? Dlatego, że zawiera aminokwasy wchodzące w reakcję z cukrami…

Jak widzicie temat jest szeroki 🙂