pH v pivovarstvu
- encimskih procesov v času drozganja,
- na ekstrakcijo hmelja pri vrenju drozge,
- aktivnosti kvasa pri alkoholnem vrenju (fermentaciji)
- karakter piv.
- pH vrednosti drozge se meri na vzorcu sobne temperature (20-25 C). pH je odvisen od temperature (pH drozge je pri sobni temperaturi za 0,35 višja kot pH drozge pri drozgalni temperaturi 65C). Lestvica pH je logaritemska – npr. pH 4.0 pomeni 10x višjo kislost od pH 5.0 in 100x višjo kislost od pH 6.0.
- V večini primerov je prava pH drozge med 5.3 in 5.8
- Za najpogostejše uporabljeno metodo drozganja – infuzijska metoda, kjer se pretežno uporabljajo sladi z bolj razgrajenimi encimi (osnovni sladi, Vienna in podobni), je prava vrednost pH drozge med 5.2 in 5.5.
- V primeru dekokcijske metode oz za slade s manj razgrajenimi enzimi (Munich slad ili nesladni nadomestki – kuruza , ipd.) pa je pH vrednost drozge nad 5.4.
- majhne molekule poveže in naredijo večje,
- iz velikih molekul, ki jih razkosajo, naredijo manjše,
- ali pa prerazporedijo molekule v nekaj drugega.
Vpliv pH in temperature v fazi drozganja (oz na delovanje encimov)
| Encim | Aktivnost | Cilj | pH | Temperatura delovanja | Okvirno čas delovanja |
| Proteaza (deluje na beljakovine) | Razgrajuje dolge verige v krajše (polipipeptide, dipeptide, aminokisline). Ni potreben v primeru dobrega slada. Priporočljiv je za pšeničo, kosmiče, nesladeno zrnje, rž ipd. | bistrenje piva, izboljšanje pene (head retention) | 4,6 – 5,3 | 48 – 55°C | 20-30 min. |
| Beta amilaza (deluje na ogljikove hidrate) | Pretvarja škrob v enostavne sladkorje (monosaharide -dekstroza/glukoza in disaharide – maltoza), ki sta hrana za kvas. | Tanko pivo (malo okusa – pusto), bolj alkoholno | 5,0 – 5,5 | 55 – 65°C | 30-60 min. |
| Alfa amilaza (deluje na ogljikove hidrate) | Pretvarja škrob v kompleksne sladkorje (oligosaharidi z različnimi dolžinami verig). Kvas teh sladkorjev ne predela. Ostane v končnem pivu. | Debelo pivo (veliko okusa – polno), manj alkohola | 5,3 – 5,7 | 70 – 75°C | 10-30 min. |
Lažje si lahko predstavimo encimsko delovanje v relaciji pH in temperature s pomočjo spodnje slike:
Enostavno povprečenje nam pravi, da je ciljni pH drozge med 5.1 – 5.5 pH. Po Brewkaiser-ju je idealni pH med 5.2 in 5.4 (pri 20oC).
Pri vrenju pH vrednost pade za 0,1 do 0,2.
- Maillardova reakcija – reakcija porjavenja (eno je reakcija neencimskega potemenja, druga je karamelizacija – delovanje toplote na sladkorje) – posledica kemičnih reakcij med sladkorji in beljakovinami. To je pomembno pri svetlih pivih kjer ne sme biti previsok pH .
Slika: Razlika v barvi sladice pri 15 minutnem kuhanje pri dveh različnih pH-jih (levo – 5,5 ter desno 6,5).
Vpliv pH in temperature na izomerizacijo hmeljev
pH v fazi vrenja vpliva na izkoristek hmelja (izomerizacija in topljenje alfa kisline v sladici).
Veliko nižji pH nam zmanjšuje učinkovitost hmelja (izomerizacija in topljenje alfa kisline v sladici), medtem ko višji pH da ostrino – neugodno grenčino (podobno kot izločevanje tanina pri drozganju).
Izomerizacija različnih alfa kislinin – temperatura in pH.
Vpliv pH in temperature na delovanje kvasa
Njaboljši pH za fermetacijo je med 3,8 in 4,6
pH skozi ves proces
Končni pH - pH piva
V večini EU državah zakonsko omejujejo pH vrednosti piva na max. 5,0 (v Sloveniji velja zakonski razpom med 3,8 in 5,0 – Pravilnik o pivu, Pravilnik o kakovosti piva, ipd.).
Pivo samo se zaščti (oz. ga zaščitimo) pred bakterijami z alkoholom, hmeljem in pH-jem. Alkohol ima dezinfekcijske lastnosti, hmelj ima antibakterijske lastnosti in nizek pH dodatno onemogoča rast/razvoj bakterij.
pH piva pa tudi vpliva na percepcijo okusa. Nižji pH daje pivu živahno aromu, medtem ko višji pH daje manj jasno aromo.
Po pravilu pri večini sladnih pivih je pH lahko med 4.25 in 4.6, pri pivih z nadomestki se lahko spusti do 4.0, pri kislih pivih pa še nižje. Optimalne vrednosti za nekatere vrste piva so:
- češki Pilsner in Bock: 4.50 – 4.80<
- Kölsch in Altbier: 4.15 – 4.40
- Bavarski Hefeweizen: 4.10 – 4.40
- angleški Ale: 4.00 – 4.20
- Lambic: 3.40 – 3.90
- Gueuze in Framboise (belgijsko pivo, tip lambic): 3.30 – 4.50
- Berliner Weisse: 3.20 – 3.40