ビールの発酵は、ビール醸造工程の中核をなす。発酵の過程で、原料から作られた麦汁は酵母によってビールに変化する。発酵は通常、遅滞期、活性期、定常期、調整期の4段階に分けられる。発酵は、酵母がビールに含まれるすべてのアルコール、アロマ、フレーバー化合物を生成するプロセスである。温度、酸素レベルのコントロール、酵母菌株の選択は、発酵プロセスで生成されるアロマとフレーバー化合物の生成に大きく影響する。
ビールの発酵中、麦汁中の糖分は消費され、エタノール、二酸化炭素、フレーバー化合物の生成とともに新しい酵母細胞が形成されます。プロのビール醸造家として、私たちは計画通りに完成したビールを製造するために、発酵の様々な要素をコントロールする必要があります。発酵プロセスにおける重要な要素は以下の通りです：
- 温度
- 酸素レベル
- ピッチレート
- 酵母の選択
これらの重要な要因は、発酵の過程で生成されるアロマとフレーバーの化合物に影響を与える。この記事の目的は、酵母を研究し、ビールの発酵方法について議論することです。ミセグループでは、次回の醸造において効果的な提案を行い、美味しいビールを醸造することを願っています。
発酵槽＆ブライトビール・タンク
ビール発酵段階
ラグ・ステージ
酵母が麦汁に投入されると、遅滞期と呼ばれる段階に入る。この段階では明らかな発酵の兆候は見られないが、まだ何かが起こっている。酵母は麦汁中の酸素を吸収し、酵母の繁殖と健全な成長に不可欠なステロールを生成する。では、酵母とは何か？
酵母は単細胞の真核微生物で、真菌類に分類される。最初の酵母細胞は数億年前に誕生した。現在、人類は少なくとも1,500の酵母細胞を発見している。酵母細胞は生物なので、生命徴候を維持するために酸素を必要とする。これが、商業醸造において麦汁のエアレーションが非常に重要な理由である。酵母細胞が成長し、重要な細胞壁成分を生成するためには酸素が必要である。さらに酵母細胞は酸素を吸収する必要があり、成長に必要なビタミンやミネラルも必要とします。
現代の醸造プロセスでは、酵母の成長に必要なビタミンはすべて高品質の麦芽に含まれています。醸造レシピに添加物が多く含まれている場合は、酵母の働きを助けるために、煮沸中に酵母の栄養素を加える必要があるかもしれません。簡単な醸造のコツは、発酵から最も近い10分の煮沸の間に、冷却した円錐形のビール発酵タンクから不活性酵母を加えることです。麦汁の栄養素が不十分な場合、これで酵母に健全な発酵に必要なミネラルやビタミンを与えることができる。
発酵の後期段階での活動を理解できないのは良いことだ。酵母細胞は徐々に環境に適応し、健全な発酵に必要な成長を確立している。イーストのピッチレートを上げることでタイムラグ期間を短縮することはできますが、発酵終了時には各イースト細胞があまり元気でない可能性があります。時間が経てば、再投入のたびに発酵プロセスに影響が出る。したがって、ピッチレートが発酵に与える影響を過大評価しないこと。
アクティブステージ
ビールのスタイルにもよりますが、ピッチング後24～48時間で明らかな発酵（泡の層）が見られます。この時、酵母はラグ期から嫌気期に入ります。なお、クヴェイック酵母の場合、ラグ期間は30分と短いこともあります。
The yeast cell count will increase rapidly during the active phase, and the yeast will start to consume the sugar in the wort. As the number of yeast cells increases, ethanol and flavor compounds are produced. Once the fermentation has dropped a few points (2 Plato or 0.07 SG) you can begin to brew most styles of beer. If the beer isn’t being spunded (for example, you plan to dry hop the beer), then you’ll see lots of gas being produced and escaping from the fermentation vessels (FV). This is the CO2 formed by yeast cells breaking down sugar. In addition, a thick layer of foam is formed on the top layer of the wort, which is called Krausen.
発酵の活動期は、場合にもよるが、通常4～8日間続く：
- ビールのスタイル
- 使用酵母
- ピッチレート
- 発酵温度
定置ステージ
When the active phase is over, the growth rate of the yeast slows down and enters the static phase. Please note that most of the flavor and aroma compounds have been produced at this stage. These include fusel, ester, and sulfur compounds. At the beginning of the stationary phase, the beer is still considered a “green” beer because the beer flavor is not yet balanced.
定常期にはビールをコンディショニングする。この段階で酵母は発酵中に生成されたジアセチルを再吸収し、硫化水素もガスの形で発酵槽から抜け出し、クラウゼンは下降し、酵母は沈殿または凝集し始める。この段階では、ほとんど変化は見られないので、麦汁の重力を測定して減衰の程度を検出しなければならない。数日以内に重力の数値が同じレベルで安定すれば、発酵が完了したことがわかる。
Please note: some yeast strains will flocculate before reaching final gravity. If this happens, you need to “wake up” the yeast back into the solution. To do this, let the beer quickly spray carbon dioxide through the bottom of the tank outlet and never use oxygen.
コンディショニング・ステージ
In the conditioning stage, the lager can be transferred to the bright tank (optional), and extra care must be taken with the entry of oxygen. When the temperature of the beer drops to 0~3℃, the yeast will continue to flocculate and settle. At the same time, because of the reduction of various undesirable flavor compounds in beer, beer normally slowly “matures”. However, ale beer will not benefit from long-term conditioning like a lager beer.
エールビールでは、時間の経過とともに、望ましい味や香りが減少することがある。例えば、ホップのアロマが必要なIPAでは、熟成によってホップの風味が低下する。また、この段階で酸素が入ると、ビール全体の品質が損なわれ、保存期間が短くなる。
このコンディショニングの段階で、私たちは見ることになる：
- 酵母のほとんどがビールから落ち（捨てることができる）、ビールがよりクリアになる。
- ヘイズ形成タンパク質が形成され、沈殿する。
- The beer becomes “smoother” as harsh flavors mellow out or reduced
- There’s a reduction in sulfur compounds, diacetyl, and acetaldehyde
- 全体的な風味の安定化
シンプルな発酵プラン
ビールを発酵させる際、最良の結果を得るためには、以下の手順に従うことをお勧めします。
- イーストを加える直前に、最初の重力を記録する。
- イーストを投入し、指定の発酵温度を設定する。
- 衛生習慣を利用して、毎日の重力を記録する
If temperature control is available to you… When your gravity is within 2–3 points of the expected final gravity, raise the temperature of your fermentation 3–4 degrees celsius. This is very important for the quality of beer, because it ensures that your yeast remains healthy and can clean up any undesired by-products produced during the fermentation process.
毎日重力を記録し続ける。重力が3日間同じであれば、発酵が完了したことを確信できる。
ビールの発酵段階は、実に議論に値するテーマだ。発酵の過程で起こるすべてのことを理解することは、より良いビール造りに役立ちます。ビール醸造は非常に高度なテーマです。時が経つにつれて、新しい技術や新しい工程が常に生み出され、進化しているので、学び続け、進歩し続ける必要があります。