חמצן בבירה הוא חומר בלתי רצוי לחלוטין פרט לשלב אחד (ויחיד) בתהליך הבישול. הרגע הבודד הזה הוא הוא לאחר קירור התירוש לטמפ׳ התסיסה ולפני הגשת השמרים.
גם כתבה זו מבוססת על תרגום חופשי משולב בהערות שלי, מתוך כתבה בנושא שהתפרסמה באתר BYO.

למה ומתי לאוורר את התירוש?

חמצן (בהיותו מולקולה א-פולארית) כמעט ולא מתמוסס בבירה (שעשויה בעיקר ממים  – מולקולה פולארית). מסיסותו הנמוכה של החמצן מושפעת גם כפונקציה של הטמפרטורה וצפיפות התירוש; באופן בו ככל שהנוזל קר יותר ופחות צפוף (יש בו פחות מומסים ומוצקים) כך יותר חמצן יתמוסס בנוזל (מסיסות חמצן במים היא כ-6 מ"ל לליטר). מכאן ניתן להבין כי החום הרב ותנועת הנוזל במהלך הרתיחה מורידים את מסיסות החמצן בנוזל כך שבסיום הרתיחה אנו נותרים עם נוזל כמעט נטול חמצן, ועולה הצורך לחמצן מחדש את התירוש לאחר קירורו.

חמצן הינו גורם חיוני והכרחי להתפתחות השמרים והתרבותם. אמנם שמרים הם יצורים פקולטטיביים המסוגלים לקיים תהליכי חיים בסביבות עשירות בחמצן (תסיסה אירובית) או חסרות חמצן (תסיסה אנארובית), אך מדובר על קיום תהליכים שונים העונים על צרכים שונים של השמר ובעלי מטרות שונות עבורנו המבשלים. שלב העבודה הראשון של השמרים לאחר הגשתם לתירוש הוא שלב התאקלמות וגדילת האוכלוסיה, לפני התסיסה הכהלית (מכונה שלב הלאג). על מנת שתאי השמר יוכלו לסנטז את החומרים הדרושים לבניית דופן התא לפני חלוקה (בעיקר סטרולים שהם הרכיב העיקרי בדופן) – הם זקוקים לחמצן.

התעלמות מחמצון איכותי של התירוש עשויה לגרום לבעיות כגון שלב לאג ארוך לפני תחילת התסיסה, תסיסה תקועה או בלתי מושלמת או טעמי לוואי אסתריים (פירותיים) חזקים. נכון להיום, בשמרים היבשים של חברת פרמנטיס, השתנו המלצות החברה, וכתבנו על כך כאן בלינק.

איך?

כעת כשהבנו את ה״למה״ וה״מתי״, נדון במספר שיטות וכלים העומדים לרשות מבשלי בירה ביתיים בבואם לחמצן את התירוש כך שיספק את צרכי פטריית ההתססה החביבה עליהם.

לכמה חמצן צריך לשאוף?

מבשלות מסחריות מכוונות ל-ppm 8-10 של חמצן מומס בתירוש. 5 ppm נחשבים לרף תחתון של ביסוס אוכלוסיית שמרים גדולה מספיק, 8 ppm היא כמות שניתן להשיג משימוש באוויר הסובב אותנו (המורכב מ-21% חמצן). המעוניינים להגיע לרמות הגבוהות מ-8 משתמשים בד״כ בהחדרת חמצן טהור. נזכיר כי מסיסות החמצן בנוזל קשה בלאו הכי, ובמיוחד כשצפיפות התירוש עולה- כך שחמצון איכותי של בירות גדולות קריטי להתססה מוצלחת שלהן.

מכיוון שמדידה מדוייקת של חמצן מומס היא מסובכת ויקרה למבשלים ביתיים, ניסוי וטעיה היא הדרך לדעת האם רמת החימצון שלכם מספיקה. אם אתם כבר שולטים בטמפ׳ התסיסה ודואגים להגיש מספיק שמרים לתירוש- אבל עדיין חווים תסיסה לא איכותית- הפנו את תשומת הלב שלכם לאוורור.

ישנן שלוש גישות עיקריות בהן נוקטים מבשלים ביתיים- ניעור, התזה והזרקה של אוויר או של חמצן טהור.

ניעור

לאחר קירור התירוש והעברתו למיכל התסיסה ישנן מספר דרכים בהן ניתן לנער את התירוש להחדרת האוויר.

• "כיסא הנדנדה":

  נענוע המיכל על הרצפה ויצירת גלים בנוזל (אם מדובר על מיכל זכוכית הקפידו לרפד את הרצפה במגבת או שמיכה ולאחוז בצוואר המיכל בחוזקה).  זו היתה השיטה שבה השתמשנו כשהתחלנו לבשל ואנו משתמשים בה עדיין מעת לעת. התנסותנו מראה שהתוצאות אינן אחידות ולעיתים לא מספיקות לתסיסה איכותית (באופן מובהק).

• "הביצה הטרופה":

  אם אתם מתסיסים בדלי תסיסה קלאסי בעל פתח רחב – ניתן לחטא מטרפה ולטרוף את התירוש עד שמתפתחים לפחות חמישה ס״מ של קצף. במידה ואתם חושקים בפיתרון שלא יתפוס לכם את הכתף ניתן להשתמש במטרפה או בבוחש צבע (שלא שימש לצבע מעולם) מחוברים למקדחה (במקרה זה כיוון ואנו עובדים בקרבת נוזל שמתיז- הקפידו לעבוד עם מקדחה בעלת כבל והארקה, והיזהרו לא לפגוע בעצמכם ובמיכל התסיסה). מכשיר זה יכול לשמש גם בשלב המאש למבשלי אולגריין.

• "פארק המים":

  ללא קשר למיכל התסיסה שלכם, אם אתם מוסיפים מים לתירוש לפני התסיסה לצורך דילול וקירור– התזת המים פנימה או שפיכתם פנימה באגרסיביות יעזרו למוסס עוד חמצן.

  

  מטרפה

  

  מקדחה ומערבל צבע

  

  נענוע

גישת הניעור היא הגישה הפשוטה והזולה ביותר ברוב המקרים, אך ככזו היא גם השיטה שמצריכה יותר מאמץ וזמן, ומספקת את התוצאות הפחות איכותיות. אנחנו מתייחסים ככלל אצבע לשיטות אלו כשיטות שמגיעות בממוצע לרף המינימלי של 5 ppm.

התזה

נקודה נוחה להוספת החמצן היא מעבר התירוש מסיר הרתיחה אל מיכל התסיסה.

• "הממטרה":

  אם אתם מעבירים את התירוש מהסיר דרך צינור- הוספת אלמנט שיפזר את התירוש לנתזים בקצה הצינור יכולה לתת לכם תוצאה של התזה. ניתן לאלתר זאת עם סיכות ביטחון או להצטייד במכשיר כזה.

• "מסירות":

  אם ברשותכם יותר ממיכל תסיסה אחד- ניתן גם לחטא את שני המיכלים ולמזוג את התירוש מאחד לשני תוך התזות והשפרצות (בתוך המיכל ולא על הרצפה). לפחות חמש או שש פעמים.

• "מסננת":
  

  שיטה נוספת שתעזור לכם ליצור נתזים בתירוש היא מזיגתו דרך מסננת מטבח עם ידית או שק רשת לסינון צבע (שניהם מחוטאים כמובן).

  

  מסירות ממיכל למיכל

  

  שילוב מסננת ובד

כמו בשיטות הניעור- התוצאה שאתם מעוניינים לראות בסוף העבודה היא שכבת קצף בת מינימום חמישה ס״מ. אע״פ שלא כמו שיטות הניעור- גם שיטות ההתזה נחשבות לזולות באופן יחסי וקלות לביצוע, אך מחייבות יותר עבודה ומעלות את הסיכון לזיהום.

הזרקה

גישה זו היא ככל הנראה הגישה האפקטיבית ביותר להחדרת חמצן לתירוש. ניתן להזריק גם לאחר הקירור והעברת התירוש למיכל התסיסה, וגם במהלך ההעברה. כמובן שעם היעילות הגבוהה מצטרפות לרוב עלויות גבוהות יותר, אך לא בהכרח.

• ונטורי:

  השיטה החינמית. שיטה זו מתבססת על אפקט ונטורי בו תנועת הנוזל בצינור יונקת אוויר אל הנוזל. אם אתם מעבירים את התירוש אל מיכל התסיסה דרך צינור- נקבו בצינור (בעזרת סיכה חמה) נקבים קטנים ורבים בהיקף, בצידו של הצינור המתחבר לפיית היציאה, בצמוד אליה. עם תנועת הנוזל בצינור יווצר תת לחץ קל בצמוד לדופן אשר יגרום ליניקת אוויר דרך החרירים והזרקתו כבועות לתוך הצינור (אפקט ונטורי). בשיטה זו אנו משתמשים ביציאה מצ׳ילר הזרימה הנגדית שלנו, עם תוצאות מעולות המתבטאות בשכבת קצף מאסיבית ותסיסה עזה ואיכותית.

• "האקווריום":

  ניתן להחדיר אוויר לתירוש לאחר הקירור וההעברה למיכל התסיסה ע״י שימוש במשאבת אוויר. על מנת לייעל את המסת החמצן מומלץ להשתמש באבן פיזור- כך נגדיל את שטח הפנים לנפח ע"י יצירת בועיות קטנות על פני בועות גדולות ובלתי יעילות. ניתן להשתמש באבן אקווריום זולה או בדיפיוזר נירוסטה יקר יותר אך עמיד יותר, שניהם אחרי חיטוי כמובן. המעוניינים לצמצם את הסכנה להחדרת מזהמים לבירה יכולים למקם בפתח כניסת האוויר של המשאבה פילטר בעובי 0.023 מיקרון או כדור צמר גפן טבול בנוזל חיטוי (שימו לב שלא יטפטף פנימה למשאבה). אנחנו התחלנו להשתמש בשיטה זו בבירות שנמצאות במיכלי no chill לאחר שניעור המיכל הוכיח עצמי כמפלה בשתי בירות לפחות. נכון לעכשיו יישמנו את השיטה בשתי בירות שנמצאות כרגע בתסיסה, ובקרוב נגבש דעה על התוצאות. את המערכת בנינו ממשאבת ניפוח של מזרן שטח שהיתה בבית ואבן אוויר של אקווריום שעלתה 10₪. זמן הפעולה המומלץ הוא כעשר דקות לבירות בצפיפות התחלתית סטנדרטית (עד 1.060) ו-15 דקות ומעלה לבירות גדולות מכך. התזמונים בהנחת שימוש במשאבה של ניפוח מזרונים או סירות גומי (כ-300 ש'). בשימוש במשאבת אקווריום (כ-60 ש') הזמנים יכולים לטפס גם ל-120 דקות עקב ההספק הנמוך.
  שיטה זו ניתנת ליישום גם בשימוש בחמצן טהור, תוך קיצוץ זמני פעפוע הגז לכדי שליש (כשתי דקות לבירה סטנדרטית).

• "האינפוזיה":

  השיטה היקרה והמורכבת יותר, אך ככל הנראה בעלת התוצאות האחידות, האיכותיות והמקצועיות יותר שתוכלו ליישם. בשיטה זו נעשה שימוש בהזרקת חמצן טהור מבלון חמצן אל צינור ההעברה של התירוש מאמצעי הקירור אל מיכל התסיסה. שיטה זו נמצאת בשימוש כמעט גורף במבשלות מסחריות ומאפשרת שליטה כמעט מוחלטת ומדוייקת על כמות החמצן הנדרש. תוכלו לשלב את השיטה הזו בשימוש אם בניתם במקרה מגזז בירה אוטומטי לפי המדריך שלנו.

  

  ונטורי מנחושת משולב בצינור

  

  ונטורי מאולתר מראש של עט

  

  יישום של ונטורי באמצע צינור

  

  מיכל חמצן אינליין משולב במערכת הצינון

  

  מיכל חמצן ואבן פיזור מנירוסטה

  

  משאבת אוויר של אקווריום ואבן פיזור מנירוסטה

  

  סכימה של חימצון אינליין ממיכל חמצן

הוספת חמצן לתירוש המקורר הוא שלב הכרחי עבור תסיסה איכותית של שמרי בירה. על מנת להשיג תסיסה איכותית ובירות איכותיות התואמות את המצופה מהן- על המבשל להתנסות ולבחור את  שיטת החימצון הטובה ביותר במגבלות הציוד (והתקציב). בסופו של דבר- החמצן עושה את השמרים שמחים- והשמרים עושים אותנו שמחים.

מבוסס על מאמר מאת:
Jon Stika is an avid homebrewer from East Dickinson, North Dakota and a member of the Heart River Homebrewer’s club. He writes “Techniques” for every issue of BYO.