KAYNAMA KAZANINDA GERÇEKTE NELER OLUYOR?

Mayşe kaynatma: ev biracılığı bilimi

Yazarlar:  BYO Ekibi, Mayıs/Haziran 2002

Çeviren ve yorumlayan: Sertaç Akar

 

Ev biracılığına yeni başlayan çoğu ev biracısı mayşeleme konusunda zorluklarla karşılaşır. Farklı sıcaklılar, mayşe yoğunluğu ve dinlendirme/demleme evreleri üzerine çok yerden çok şey okuyup durur. Aslında bu işe kafayı takmasa da haşlama/kaynama sonucunda elde edeceği yine bira olacaktır. Meşhur bir Alman ev biracısına şahane bir bira yapmak için tavsiyesi nedir diye sorduklarında dört şey sıralamış: Alabildiğiniz en kaliteli hammaddeyi satın alın, her şeyi her zaman temiz tutun, kazanı iyice kaynatın ve sonra da dua edin.

 

Siz istemeseniz de doğru bir kaynatma birçok işi kendiliğinden yapar. Nedenlerini inceleyelim.

Mayşeyi Mikroptan Arındırmak
Mayşeyi (wort) kaynatmak bakteri bulaşmasını önleyecek yeterli sıcaklığa ulaşmayı zaten sağlar. Bizim başımıza dert olacak bakteri Lactobacillus bakterisidir ve de o da kaynama sıcaklığın da ölür gider. Ayrıca düşük pH seviyesi ve şerbetçiotunun içindeki bazı maddeler patojenik ve spor üreten organizmaların yaşamasını engelleyecektir.

 

Enzim Aktivitesini Durdurmak

Ya yüksek sıcaklıkta su ile yağmurlama yapıldığında ya da kademeli haşlamada en son sıcaklığın artırılması sırasında enzim aktivitesi de sonlandırılır. Kaynama da son darbeyi vurur, geriye kalan enzim aktivitesini keser ve mayşenin karbonhidrat kompozisyonunu sabitler. Bu da nihai biradaki dekstrin oluşumuna neden olur. Dekstrinler kompleks karbonhidratlardır. Eğer bu şekeri daha basit şekerlere dönüştürecek olan enzim aktivitesi gerçekleşmezse bira mayası bunları fermente edemez. Buna dikkat etmek gerekir.

 

Kaynamanın Proteinler Üzerindeki Etkisi
Kaynamanın bir diğer meşhur etkisi de mayşede bulunan proteinler ve polipeptidler üzerinde olur, kayanama polifenoller ile taninleri birbirine kaynaştırır. Bu kaynaşmanın oranı ve uzunluğu çeşitli faktörler tarafından belirlenir. Bazıları şansa ve yoğunlaşma bölgesine bağlı olsa da bu oran mayşeyi karıştırmaya bağlıdır. Ne kadar karıştırılırsa o kadar kaynaşma olacaktır. Protein-tanin komplekslerinin diğer protein-tanin komplekslerine tutunması ancak belirli bir çoğunluğa ulaşılınca olur.

 

Kaynama aynı zamanda proteinin üç boyutlu yapısını da bozar. Proteinler amino asit denen daha küçük moleküllerden oluşan büyük moleküllerdir. Bu amino asitler uç uca birleşerek proteinin içinde zincir oluştururlar. Bu zincir üç boyutlu bir yapı oluşturur. Ayrıca bazı proteinler de diğer bazı protein komplekslerinin karışımından da oluşur. Proteinin bu üç boyutlu şekli proteinin işlevini de belirler. Sonuçta kaynama işlemi proteinin bu üç boyutlu yapısını bozduğunda işlevini de etkisiz hale getirmiş olur. (Bu gerçekte kaynamanın niye enzim aktivitesini durdurduğunu da açıklar. Enzimler proteindir.)

 

Kazanda oluşan kaynama köpüğü protein ve taninler tarafından oluşturulur. Hot trub (sıcak köpük) olarak da bilinir. Kaynama ilerledikçe mayşe yüzeyinde oluşan kahverengi bir köpüklü tabakadır. Köpüklenme proteinlerin artık yükselip yüzeyde bir tabaka oluşturamayacak hale gelmesine kadar sürer. Proteinler üç boyutlu yapılarını kaybederler. Mayşede yüzen küçük parçacıklar görülmeye başlar. İşte bu aşamaya "hot break" denilir. Mayşedeki protein miktarına bağlı olarak 5-20 dakika kadar sürer. Eğer kaynama çok sürerse bu yapı da bozulur ve daha küçük parçalar ortaya çıkar. Düşük pH topakları büyük ve sabit tutar ve kalsiyum iyonlarının varlığı proteinleri tetikleyip bir arada kalmalarını sağlar.

Çözünebilir ve İzomerleşen Şerbetçiotları
Kaynama kazanında kaynama süresi boyunca bir çok reaksiyon meydana gelir, bunlardan bir tanesi de –çözünürlüğe bağlı olarak- alfa asitlerin izomerleşmesidir. İzomerleşen alfa asitler biradaki acı rayihadan sorumlu moleküllerdir. Humulone bileşiği alfa asitteki lider bileşiktir. Humulonenun izomerleşerek izohumulonea dönüşmesi magnezyum iyonlarının varlığı tarafından devreye sokulur. Alfa asitlerin hemen hemen hepsi yüzde 70 oranında dönüştürülmemiş halde kalır, bu yüzden izomerleşme ve özütleşme çok yetersiz kalır ve çözünme gerçekleşmez.

 

Diğer reaksiyonlar acılık üzerinde ikincil etkiye sahiptirler. Örneğin, beta asitlerin oksitlenmesi -ki lupulone’nin hulupone’a oksitlenmesini içerir- çok daha acı olan bir molekül üretir ve bu molekül de biradaki rahatsız edici acılıktan sorumludur.

 

Şerbetçiotu Dönüşümünü (hop utilization) Etkileyen Faktörler
Şerbetçiotu dönüşümünü (utilization) etkileyen pek çok etken vardır. Kaynama yoğunluğu bu faktörlerden birisidir. Yoğunluk ne kadar kesif ve kaynama süresi ne kadar uzun olursa alfa asit izomerleşmesi o kadar çok gerçekleşir. Mayşenin pH seviyesi de başka bir etkiye sahiptir. Mayşe ne kadar yüksek pH seviyesine sahipse humulone çözünürlüğünün izomerleşmesi o kadar yüksek olur. Genellikle kabul gördüğü gibi şerbetçiotu dönüşmesi düşük yoğunluklu mayşede yüksek yoğunluklu mayşeye göre daha iyidir.

 

Hot break (ısıl dönüşüm) miktarı da şerbetçiotu dönüşümünü (hop utilization) etkiler. Şerbetçiotu kaynama süresi boyunca proteinler ile birleşir. Bu nedenle bazı ev biracıları ilk şerbetçiotunu kazana atmadan önce ısıl dönüşümün (hot break) başlamasını beklerler.

 

Şerbetçiotunun formunun da önemi vardır. Şerbetçiotu özütü (extract) en fazla acılığı üretir, arkasından palet ş.otu ve kuru ş.otu (whole-leaf) gelir.

 

Yüksek oranda şerbetçiotu kullanımı ş.otu dönüşümünü (utilization) etkiler. Fazla şerbetçiotu eklemek tabi ki acılığı artırır ama bir noktadan sonra aşırı ş.otu eklemek düşüşe neden olur.

 

Oksitlenen Lupulone
Beta asitler çözünür değillerdir. Ama paketlenme aşaması boyunca kaynamada çözünecek ve acılık yaratacak birçok bileşiği oksidize eder. Genelde okside olmuş beta asitin acılık derecesi ile izomerleşmiş beta asitlerin acılık derecesi arasında bir fark olduğu kabul edilir ama bunu kaliteye bağlayanlar da vardır. Bazı araştırmacılar okside olmuş beta asitlerin daha yumuşak bazı araştırmacılar ise bunların daha keskin olduğunu iddia edip durmaktadır. Her iki yoldan da okside olmuş beta asitler paketleme süreci boyunca acılık veren şerbetçiotlarının kaybolan acılık özelliğini telafi etmektedir.

 

Oynak (volatalize) Aromalar

Dimetil sülfat (DMS) çoğu birada yoğun şekilde bulunan aromatik bir bileşiktir. Eğer birada çok fazla bulunursa açıkça hissedilen ve biraya karakterini kazandıran bir rayiha durumunu alır. Düşük seviyelerde mısır ya da tatlı mısır gibi kokar. Eğer çok yoğunsa fazla haşlanmış meyve hatta sarımsak gibi kokar. Bazı Avrupa lagerlerinde rayiha profili içinde önemli bir yer tutar.

 

DMS, maltlama sürecinde üretilen amino asitlerin yol açtığı s-metil-metyonin (SMM) trafından oluşturulur. SMM sıcaklık tarafından DMS’e dönüştürülür ve de DMS mayşenin kaynama aşamasında buharlaşmayla oynak bir hal alır. Eğer kaynama kazanının kapağı kapalı tutulursa DMS buharla yükselip kapağa çarpıp sonra buharın geri dönüşüyle birlikte sıvının içine geri yerleşir. Eğer kapak kaldırılırsa bu kez de daha çok DMS mayşe berraklaşması (wort clarification) aşmasında mayşeye yerleşip nihai biraya kadar kendini korur. Bu aslında ticari biracılarının uğraştığı ve burgaç  tankıyla (whirlpool) çözmeye çalıştığı bir problem. Ev biracıları kapağı açık bırakıp kaynama sonrası çok çabuk soğutma yaparlarsa bu problemi yaşamazlar.

Şerbetçiotu Aromaları
Şerbetçiotları aslında kendi aromalarının karakteristiğini belirleyen yağ bileşikleri de içerirler. Her yağ kendine özgü bir koku yayar ve şerbetçiotu aroması birçok kokunun birleşiminden oluşur. Yağlar sıcak mayşede çözünürler ve çok oynaktırlar (volatile). O yüzden kazanda buhardan ari bir şekilde kaynatılırlar. Bu yüzden çoğu ev biracısı şerbetçiotunu mümkün olduğunca kaynamanın sonuna doğru kullanarak buharlaşmayla uçup gitmesine engel olmaya çalışırlar. Soğuk şerbetçiotu (dry hop) uygulaması da oynak şerbetçiotu aromalarının kaybını engellemek için geliştirilmiş bir tekniktir.

 

Renk Oluşumu
Bir çok bileşen kazanda renk kombinasyonunu oluşturur. Mayşe şekerinin kaynama süresince uğradığı karamelizasyon mayşeyi koyulaştırır. Kompleks şeker moleküllerinde gerçekleşen H2O molekülü kaybı şeker molekülünde çifte bir bağ oluşturur, ki bu da şeker molekülünün ışığı soğurma derecesini değiştirir, sonuçta renk de değişir. (Eğer bütün suyu alırsanız elinizde sadece karbon kalır.)

 

Renk oluşumuna neden olan aslında Maillard tepkimesidir. Bu tepkimeler bir yandan da rayiha oluşumuna katkıda bulunurlar. Bu tepkimeler kaynatma koşullarına ve düzensiz pH seviyelerine bağlı olarak yavaş ya da hızlı olabilir. Sonuçta aleve ve yanmaya bağlı olarak yüksek sıcaklık nedeniyle sıcaklık transfer yüzeyi mayşeyi koyulaştırır. Eğer kullanılan kazanın dibi inceyse bu rahatlıkla gözlemlenebilir.

 

Mayşenin Yoğunluğu

Normal bir süreçte hacmi yüksek bir bira yapımında kaynatmadaki buharlaşma sonucu kazandaki içeriğin yaklaşık % 10’u kaybolur gider. Buna bağlı olarak da mayşenin yoğunluğu (OG) artar. Eğer yüksek yoğunluklu bir bira hedefleniyorsa üç saate kadar kaynama uzatılabilir.

 

Good place for the addition of syrups and sugars
Bazı reçeteler kaynatmayla elde edilecek olan yoğunluğun üzerinde bir OG ister. Eğer nitrojen zengini maltlar kullanılıyorsa katkı (adjunct) olarak nitrojen içermeyen katkılar kullanılmalıdır. Bu durumda mısır şurubu ya da invert şeker kazana katılabilir. Bazı ev biracıları meyve gibi aroma vericileri ve diğer katkıları da kullanabilirler.

 

pH
Malt eklendiğinde başta mayşe pH’ı 5,6-5,8’e düşer, sonra haşlamayla birlikte 5,2-5,4 seviyesine geriler. Buna daha ziyade kalsiyum fosfat neden olur. Mayşe suyundaki kalsiyum iyonları malttan gelen fosfat ile tepkimeye girerek kalsiyum fosfatı ve hidrojen iyonlarını oluşturur, ki bu da pH seviyesini düşürür.

 

Bu mayşeleme sonrası mayşede bulunan kalsiyum iyonlarının aşırılığının önemini gösterir. Bu nedenle bazı kereler kazana alçı taşı (gypsum) eklemek ideal olabilir. Eğer mayşe pH’ınız iyiyse ama kaynama sonuna doğru en az 5,4 seviyesine düşmediyse 19 litreye (5 gallons) yarım ya da çeyrek (1/4–1/2) çay kaşığı alçı taşı eklenebilir.