Uploaded by User1481

BIER finale[1762] Q MODIFIED

advertisement
2020
Bier
PROFIELWERKSTUK HAVO 5
RAVI MOLENAAR & ALEXANDRE POST
Voorwoord
Welkom bij ons profielwerkstuk over bier, hier volgt een globale uitleg over wat we hebben
gedaan. We hadden per toeval het vak scheikunde toegewezen kregen (wat we overigens
zeker niet erg vinden) dus moest het onderwerp scheikunde-gerelateerd zijn. We houden
allebei van auto’s dus was ons eerste onderwerp auto’s die rijden op waterstof. We kozen
voor waterstof omdat dat met scheikunde te maken heeft, maar na een beetje onderzoek
liepen we vast mede doordat het onderwerp waterstof geen goede basis bleek voor de
uitgangspunten van het profielwerkstuk. We gingen online kijken welke pws onderwerpen er
op het vak scheikunde aansluiten, en het onderwerp bier trok vrijwel meteen onze aandacht.
We dachten ook meteen aan pH-waarde aangezien het scheikundig gerelateerd moet zijn.
Vanaf daar ging het allemaal zeer vlot en maakten we het plan om een experiment uit te
voeren met zelf bierbrouwen. Op het internet zagen we een zelfbrouw kit die goed aansloot
op ons idee en deze hebben we toen meteen besteld. In verband met de hoofdvraag hadden
we twee emmers bier nodig voor ons experiment dus namen we contact op met ‘Brew
Monkey’, of ze een extra emmer wilden leveren naast hun standaard basispakket. Brew
Monkey reageerde razendsnel en was supervriendelijk en leverde een extra emmer. Bij
Alexandre’s huis hebben we toen het experiment uitgevoerd. Dit ging niet zo makkelijk als
we hadden verwacht maar het is wel geslaagd. Wij vonden het bier brouwen en onderzoek
doen heel leuk en interessant en hebben behoorlijk wat geleerd. Wij wensen jullie veel
plezier bij het verdere inzien van ons profielwerkstuk.
De meeste mensen houden wel van een biertje, dus wij wilden dit heilige product eens nader
onderzoeken. Wij hebben naar verschillende aspecten van bier gekeken en onderzocht hoe
deze met elkaar corresponderen. We hebben vooral gekeken naar het ingrediënt gist en wat
dit met het bier doet.
1
Inhoud
Voorwoord .............................................................................................................................................. 1
Hoofdvraag: ............................................................................................................................................ 3
Deelvragen: ......................................................................................................................................... 3
Benodigdheden: ...................................................................................................................................... 4
Brouwproces........................................................................................................................................... 5
Verslag 1 december onderzoeksopzet deel 1 ......................................................................................... 6
Verslag 1 december onderzoeksopzet deel 2 ......................................................................................... 7
Wat is gist? .............................................................................................................................................. 8
Is de kleur van bier afhankelijk van de hoeveelheid gist? ...................................................................... 9
Gistprocessen........................................................................................................................................ 11
Bovengisting:..................................................................................................................................... 11
Ondergisting:..................................................................................................................................... 11
Spontane gisting: .............................................................................................................................. 12
Heeft de hoeveelheid gist invloed op de smaak van het bier? ............................................................. 13
Is de hoeveelheid gist afhankelijk voor de pH-waarde? ....................................................................... 14
Hypothese ......................................................................................................................................... 14
Het resultaat ..................................................................................................................................... 14
Logboek ................................................................................................................................................. 15
Bronnenlijst: .......................................................................................................................................... 17
2
Hoofdvraag:
Is de hoeveelheid gist afhankelijk voor de pH-waarde?
Deelvragen:
Wat is gist?
Is de hoeveelheid gist afhankelijk voor de pH-waarde?
Heeft de hoeveelheid gist invloed op de smaak van bier?
Wat is het verschil tussen de verschillende soorten gistprocessen?
Wat is de functie van gist in het maken-van-bier-proces?
Is de kleur van bier afhankelijk van de hoeveelheid gist?
3
Benodigdheden:
1. Startpakket basis blond bier van:
https://brewmonkey.nl/product/startpakket-basis-blond-bier/
Dit pakket bevat:
Gistemmer met tapkraan en waterslot.
Mengsel van 1230 gr pilsmout, 75 gr biscuitmout en 75 gr caramout.
22 gr Styrian goldings hop
5 gr Safbrew S-33 gist
2. Extra gistemmer met tapkraan en waterslot
3. 2x 2,5 liter water om te maischen(zie Brouwpoces)
2x 1,25 liter water om te spoelen
Dus 7,5 liter water in totaal
4. 60 gr kristalsuiker
5. 4 pannen(à 5 liter) en een vergiet
6. Een thermometer en een SG-meter van www.brewmonkey.nl
7. 12 Grolsch beugelflessen
8. IJsklontjes om het wort te koelen
4
Brouwproces
Het brouwen van bier kan je verdelen in 8 stappen:
1 Voorbereiden
Het klaarzetten van je spullen en het afwegen van je ingrediënten. Deze stap is misschien
wel de belangrijkste stap van allemaal, zeggen we uit ervaring.
2 Maischen
Water met mout in een pan op verschillende temperaturen doorroeren, zodat de enzymen
die vrijkomen het zetmeel van het mout kunnen afbreken tot enkelvoudige suikers.
3 Filtreren
De mout van het water scheiden met een vergiet en waszak, zodat je zo schoon mogelijk
water overhoudt. Dit water wordt ook wel wort genoemd.
4 Spoelen
De overgebleven mout moet goed uitgespoeld worden met heet spoelwater, zodat je zoveel
mogelijk vergistbare suikers uit je mout haalt.
5 Koken
Het wort zachtjes, rollend koken zodat er niet te veel verdampt. Zodra het kookt voeg je er
hop en suiker aan toe. Na het koken verwijder je eiwitvlokken (beuk/trob) door opnieuw te
filtreren.
6 Koelen
Het wort moet nu zo snel mogelijk gekoeld worden, dat doe je door middel van ijsklontjes te
gebruiken.
7 Vergisten
Doe het wort in een vergist-emmer, voeg er gist aan toe en sluit de emmer af. Laat dit twee
weken staan.
8 Bottelen
Na twee weken kan het wort gebotteld worden om nog een beetje verder te gisten. Warm
water met opgelost suiker in het wort gieten voordat je het brouwsel gaat bottelen is ook
nodig.
5
Verslag 1 december onderzoeksopzet deel 1
Voorbereiden:
1. 2 bakjes klaarzetten met 11 gram afgewogen hop.
2. 2 pannen van 5 liter met elk 2,5 liter kraanwater en 2 lege 5 liter pannen klaarzetten.
3. Vergiet, thermometer, hydrometer, roerspaan en maatbeker steriliseren en
klaarleggen.
4. Twee bakjes met ieder 690 gr mout erin klaarzetten.
5. Twee bakjes met in de een 3 gr. gist en in de ander 1,5 gr. gist.
Maischen:
De pannen met water op het fornuis tot 62 graden celsius verhitten, vervolgens
De mout toevoegen aan elke pan en het maisch-schema volgen.
Filtreren en spoelen:
Elke pan met het water en de mout na het maischen overgieten in een pan met een vergiet
erboven. Na gebruik van het vergiet deze meteen steriliseren. 2x 1,25 liter kokend water uit
de quooker kraan aftappen en op een lepel gieten die over de bostel in het vergiet hangt
(zodat het water goed verspreid). Even laten uitlekken.
Koken en koelen:
Het wordt zachtjes rollend laten koken volgens het kookschema met de deksel er schuin op
(zodat er niet te veel van de vloeistof verdampt). De gootsteen halfvol met water en
ijsklontjes gieten en koelelementen erbij doen. De twee pannen met wort na het koken in de
gootsteen met het water en de ijsklontjes zetten en wachten tot het afkoelt naar 20 graden
celsius.
Gisten:
Het wort nog een keer filtreren met het vergiet en daarna in de emmers gieten. Het gist
toevoegen aan de emmers en dichten met deksels. Water in het waterslot gieten en het
waterslot op de deksel zetten. Een beetje wort uit de emmers aftappen via het kraantje en in
het maatglas tappen. Vervolgens de hydrometer erin zetten en de sg-waarde aflezen.
6
Verslag 1 december onderzoeksopzet deel 2
Bottelen:
Het wort uit de emmers na twee weken gisten nog een laatste keer filteren met een vergiet
en daarna weer terug in de emmers doen zodat het afgetapt kan worden.
8 lege Grolsch-flesjes goed steriliseren met kokend water.
Een beetje bier aftappen in het maatglas en het eind-sg meten met de hydrometer.
Het bier in de flesjes tappen en de flesjes labelen.
7
Wat is gist?
Gist is de verzamelnaam voor micro-organismen waarvan biergist (Saccharomyces
cerevisiae) een bekende vertegenwoordiger is. Gist is een eencellig micro-organisme
behorend tot de schimmels in de hoofdafdeling Mycophyta (uit het Grieks: mukos=zwam,
phuton=plant). Gisten onderscheiden zich van bacteriën door het bezit van een celkern en
doordat ze groter zijn. Gisten bestaan uit gistcellen. Gistcellen zijn meestal ovoïd (eivormig),
maar kunnen ook rond of peervormig zijn. De gisten verschillen onderling in afmetingen, zijn
groter dan bacteriën, maar niet met het blote oog zichtbaar. De lengte varieert van 10 tot 20
µm en de breedte van 2,5 tot 4,5 µm. De grootte is mede afhankelijk van het stadium waar
de gist in verkeert en varieert van 50 tot 500 µm^3.
Gisten van het geslacht Saccharomyces en sommige andere zijn in staat om glucose te
ontleden en deze om te zetten in alcohol en koolzuurgas. Het metabolisme van
Saccharomyces cerevisiae (bakkersgist, brouwersgist, wijngist of biergist) is aeroob of
anaeroob.
Onder anaerobe omstandigheden is de alcoholproductie maximaal, onder aerobe
omstandigheden is de groei en vermenigvuldiging het hoogst. De reacties die bij
alcoholproductie plaatsvinden leveren ten opzichte van oxidatie van glucose (met zuurstof)
weinig energie op: 2 moleculen ATP per molecuul glucose onder anaerobe omstandigheden
en tot 38 moleculen ATP onder aerobe omstandigheden. Onder anaerobe omstandigheden
wordt er dus veel meer glucose verbruikt voor dezelfde hoeveelheid ATP als er bij aerobe
omstandigheden geproduceerd wordt uit één glucosemolecuul.
Gist wordt bij de drankenbereiding vooral gebruikt vanwege het andere eindproduct, alcohol.
In bier vervult ook het koolzuur overigens een belangrijke rol. Niet alle suikers zijn door gist
afbreekbaar; veel gisten kunnen bijvoorbeeld pentosen niet verwerken. Bij vergisting van
wort vindt eerst een aeroob stadium plaats, waarin het product in open kuipen onder
toetreding van zuurstof gist, en de gistcellen zich snel vermenigvuldigen.
8
Is de kleur van bier afhankelijk van de hoeveelheid gist?
De kleur van mout en bier worden uitgedrukt in EBC-kleureenheden door vergelijking met
standaard EBC-kleurschijven. De E.B.C.-kleurschaal: de schaal voor het bepalen van de
kleur van bier, zoals deze is vastgesteld door de Europese Brouwerij Conventie (European
Brewery Convention). Dit houdt in, dat 1 EBC overeenkomt met 1 ml jodium per 100 ml
water. Naarmate een bier donkerder is, heeft het een hogere EBC-waarde. Dit is een lijst
met EBC-waarden die bij hun kleuren horen.
Kleur
bleek/licht blond
blond/geel
goud
amber
koper
donker koper/bruin
zeer donker bruin (doorschijnend)
Zwart (niet doorschijnend)
EBC
6-9
9-12
12-20
20-30
30-45
45-75
75-120
>120
Eigenlijk speelt elke stap in het brouwproces een rol voor de kleur van het bier, sommige
meer dan andere zoals bijvoorbeeld de soort en hoeveelheid mout. Maar andere dingen
zoals de soort en hoeveelheid suiker, hop, vruchten en kruiden spelen een iets kleinere rol.
Het EBC van een bierkleur bepalen is zonder apparatuur heel moeilijk en die apparatuur is
dan ook heel duur. Maar het EBC van je zelfgebrouwde bier bepalen kan ook d.m.v. een
vergelijking met een al bestaand biertje waarvan de EBC al bekend is. De EBC-waarden van
al bestaand bier kan je makkelijk online vinden.
Koken en oxidatie maken het bier wat donkerder van kleur en het gistings-proces juist weer
wat lichter.
Onze hypothese over de kleur van ons bier is, dat de emmer met een grotere hoeveelheid
gist lichter van kleur is dan de emmer met minder gist ~ 14-12-2019~.
Je kan zelf eenvoudig een schatting maken van de kleur van je bier. Omdat we weten, dat
de kleur van 50 gram pilsmout, in 400 gram wort, een kleur geeft van 3 EBC, dus 1 gram in
1000 gram (1 liter) wort zal dus een kleur geven van:
(3 * 400)/ (50 * 1000) = 0.0024 EBC
EBC van ons bier: (690 * 3 * 400)/ (2.5 * 1000 * 50) = 6,624
Deze bereking is zonder de invloed van het gist.
9
Zoals je hier op de foto kan zien zijn de vier flesjes aan de rechterkant wat donkerder van
kleur, deze flesjes bevatten ook meer gist dan de vier flesjes aan de linkerkant.
De EBC die we hebben berekend klopt dus niet meer aangezien het gist ook een factor
heeft gespeeld in de kleur.
10
Gistprocessen
Bovengisting:
Bovengisting wordt ook wel hoge gisting genoemd. Het gistingsproces van het bier vindt
plaats bij een relatief hoge temperatuur van 15 tot 25 graden Celsius. Tijdens dit proces blijft
de gist op het brouwsel drijven. Dit verklaart ook de naam bovengisting. Het proces bij
bovengisting verloopt veel minder gecontroleerd dan bij ondergisting. De
vergistingsduur verschilt sterk per bier, maar duurt doorgaans rond een week. In ieder
geval een stuk korter dan ondergisting. Bovengisting is een moeilijk controleerbaar proces,
omdat de kans op ongewenste bacteriën groot is vanwege de hoge temperatuur. Het
eindresultaat kan daardoor sterk variëren. Bovengegist bier wordt door het moeilijker te
controleren proces vaak in minder grote partijen op de markt gebracht.
Bij de bovengisting van bier blijft de gist drijven en is er meer de mogelijkheid om te variëren
met smaken en toevoegingen. Het bier wordt hierdoor complexer van smaak. Vooral door
tijdens het mouten van de gerst te variëren met de temperaturen kunnen er bij bier diverse
smaken ontstaan. Met verschillende soorten gist en hop is de smaak ook makkelijk te
beïnvloeden. Ook toevoegingen zijn prima smaakveranderaars. Toevoegingen zijn
bijvoorbeeld suikers, koriander, anijs, sinasappel schillen etc.
Ondergisting:
Ondergisting wordt ook wel lage gisting genoemd. Het gistingsproces van het bier vindt
plaats bij een relatief lage temperatuur, meestal tussen de 4 en 15 graden Celcius. Tijdens
dit proces zet de gist zich af op de bodem van de kuip, dit verklaart ook de naam lage gisting
of ondergisting. Het proces bij ondergisting verloopt rustig zodat de gist de kans krijgt naar
de bodem van de ketel te zakken. De volledige vergisting neemt enkele weken in beslag en
duurt aanzienlijk langer dan bij bovengisting. Naast het gistingsproces waar hoge gisting en
lage gisting mogelijk is zijn er ook gistsoorten die aangeduid worden met boven- of
ondergist. Een gist die goed werkt bij warme temperaturen (meestal tussen de 16 en 24
graden Celsius) noemen we een bovengist. Een gist welke goed werkt bij lagere
temperaturen (meestal tussen de 7 en 14 graden Celsius) noemen we een ondergist.
11
Spontane gisting:
Naast ondergisting en bovengisting bestaat er ook spontane gisting. Het gistingsproces
gebeurt, zoals de naam als zegt, op een spontane manier. Doordat men de wort een tijd aan
de open lucht blootstelt, komen er natuurlijke gistsoorten in. Er zweven in de lucht 86
verschillende natuurlijke gistsoorten.
Anders dan bij boven- en ondergisting is er nauwelijks controle over welke gisten in het bier
aan het werk gaan. Ook zijn de gisten minder efficiënt waardoor veel suikers en andere
smaakcomponenten in het bier achterblijven. En doordat dit bier in open vaten gist kan het
koolzuur ontsnappen en is het bier "plat".
Tegenwoordig wordt er bijna geen gebruik meer gemaakt van spontane gisting. Eén van de
uitzonderingen hierop is de Belgische Lambiekfamilie.
12
Heeft de hoeveelheid gist invloed op de smaak van het bier?
De smaak van bier is heel complex, afkomstig van een groot aantal componenten van de
grondstoffen. Niet alleen mout, hop en water hebben invloed op de uiteindelijke smaak van
het bier, maar vooral gist, die naast ethanol en koolzuur, talrijke bijproducten vormt tijdens de
vergisting en lagering. De belangrijkste bijproducten zijn:







Organische zuren
Esters
Diacetyl
Hogere alcoholen
Vetzuren
Zwavelverbindingen
Nucleotiden
Welke bijproducten vooral gevormd worden is afhankelijk van de giststam. Slecht
flocculerende gisten schijnen meer vluchtige zwavelverbindingen te maken, dan de
flocculerende stammen. Ondergistende stammen vormen meer vetzuren en
zwavelhoudende verbindingen, dan de bovengistende stammen.
Wij verwachten dat bij de smaak van ons bier er wel een verschil zal zitten in de smaak
tussen de twee versies (meer/minder gist).
13
Is de hoeveelheid gist afhankelijk voor de pH-waarde?
Hypothese
Wij verwachten dat het bier met meer gist een hogere pH-waarde zal hebbe. De reden
daarvoor is, omdat door de gist meerdere organische zuren worden aangemaakt tijdens de
vergisting.
Het resultaat
De pH-waarde van het bier voor het gistingproces was ongeveer 5,0. Na het gisten is het
bier met meer gist op een pH-waarde van 4,68 gekomen. Het bier met minder gist is op een
pH-waarde van 4,64 gekomen.
Gist in gram
3
1,5
Alcoholpercentage Kleur in EBC
8,732 %
6,624
8,732 %
6,624
Ph-waarde
4,68
4,64
Uit onze resultaten kunnen we geen conclusie trekken of de hoeveelheid gist afhankelijk is
voor de Ph-waarde omdat het maar twee verschillende hoeveelheden gist zijn van hetzelfde
ras. Ook omdat er nauwelijks een verschil te zien is tussen de twee pH-waarden.
De reden dat we vooral naar de Ph-waarde zijn gaan kijken is omdat de die een hele grote
rol speelt bij de smaak van het bier, en dan met name bij de frisheid. Een biertje met een Phwaarde van boven de 4,6 wordt snel duf en smaakt minder fris. Tussen de 4,1 en 4,6 is
optimaal, maar ook tussen die twee waardes zit al heel veel verschil in smaak.
14
Logboek
Datum
Plaats
02-10-2019
School
10-10-2019
11-10-2019
Huis van
Alexandre
Bibliotheek
01-11-2019
School
03-11-2019
Bibliotheek
21-11-2019
Bibliotheek
24-11-2019
Huis van
Alexandre
26-11-2019
School
27-11-2019
Huis van Ravi
01-12-2019
Huis van
Alexandre
07-12-2019
Beide huizen
08-12-2019
Huis van
Alexandre
Huis van
Alexandre
14-12-2019
15-12-2019
17-12-2019
Beide huizen
Beide huizen
Wat hebben we
gedaan? Waren er
problemen of
andere
bijzonderheden?
Vak en onderwerp
gekozen
Hoofdvraag en
deelvragen bedacht
Informatie
opgezocht en
artikelen gelezen
Informatie
opgezocht
Teksten gelezen +
Informatie gezocht
Onderwerp
gewijzigd
Hoofdvraag en
deelvragen bedacht
+ bedacht wat we
willen doen als
project
Nieuw onderwerp
voorgelegd aan
Meneer van
Marsbergen en
Mevrouw Albers +
vragen voor budjet
voor inkoop
spullen
Brouwpakket
besteld
Stap 1 t/m 7 van het
brouwproces
gedaan
Informatie gezocht
en verslag
geschreven
Sg- waarde
gemeten
Eind sg-waarde
gemeten + het bier
gebotteld
Verslag geschreven
Verslag geschreven
Duur (min)
180 min
120 min
120 min
50 min
90 min
60 min
150 min
20 min
15 min
360 min
120 min
15 min
180 min
120 min
120 min
15
18-12-2019
19-12-2019
Beide huizen
Beide huizen
Verslag geschreven 120 min
Verslag geschreven 120 min
16
Bronnenlijst:
1.
https://www.brouw-bier.nl/praktijk/kleur.aspx
2.
https://brewmonkey.nl/
3.
https://www.brouw-bier.nl/theorie/grondstoffen/gist/
4.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Bier
5.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Gist
6.
https://www.biernet.nl/algemeen/biersoorten/gisting
7.
https://www.brouw-bier.nl/theorie/grondstoffen/gist/bijprodukten.aspx
8.
https://www.brouwerijhetij.nl/mout-basis-bier/
9.
https://www.brouw-bier.nl/theorie/grondstoffen/gist/gistcel.aspx
10.
https://www.brouwstore.nl/blog/vervolg-ph/
11.
https://www.twortwat.nl/per.auteur?article_ id=1163670968
17
Download
Random flashcards
fff

2 Cards Rick Jimenez

mij droom land

4 Cards Lisandro Kurasaki DLuffy

Test

2 Cards oauth2_google_0682e24b-4e3a-44be-9bca-59ad7a2e66a4

Create flashcards