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モルティングとは、穀物中に利用可能な糖を生成するため、大麦を発芽・乾燥させるプロセスです
【コラム】化学でより良いビールを作る
2020/08/03
記事
ラガーか、エールか?ペールエールか、スタウトか? 特製ビールか、それとも基本的な生ビールか?今週は、8月7日金曜日の国際ビールの日を記念して、私にとって身近で大切なテーマ―より良いビールを作る方法―について書くことにしました。多くの人と同様、大人になったばかりの頃、私は、見た目や味覚の明白な違い以外には、実に多様なスタイルやその違いについてあまり深く考えることなく、この飲み物を楽しんでいました。しかしながら、化学者仲間の多い化学者として、私は幾度となく自家醸造の世界へと誘われました。そして最終的に、その誘惑に屈することになったのです。
2014年、私と夫は、一度に25リットル(約6.5ガロン)の自家製ビールを醸造するための道具一式を購入しました。レシピの設計から穀物の粉砕、そして完成品の消毒・瓶詰めに至るまで、全プロセスは私たち自身で管理しています。それぞれ醸造するバッチごとに、苦味、甘味、口当たり、香り、そしてアルコール度数の間の正確なバランスを作り上げることができるのを、私たちは楽しんでいます。
年月とともに、私たちは手順を最適化し、セットアップにさまざまな改良を加えることで、この趣味により真剣に取り組むようになりました―ソフトウェアで管理する、独自の温度制御式発酵冷蔵庫の構築も含めてです。しかしながら、自動化されたシステムがなければ、同じレシピを使用していてもバッチ間の再現性の問題に時折直面することになります。これは、規模の大小にかかわらず、あらゆる醸造家が共感できる問題です。
2013年以降メトロームで働くことで、私は特定の品質特性(例:仕込み水組成、マッシュpH、苦味)を確認するため、さまざまな分析装置にアクセスできるようになりました。しかしながら、メトロームが醸造産業で働く方々に提供できるものは、これだけにとどまりません。スイス最大のビール醸造所でどのように分析を改善したかについて、続きをご覧ください。
アルコール飲料に関するアプリケーションをお探しですか?下記アプリケーションノートの一覧をご覧ください:
ラガーとエールの発酵の比較。
ラガー対エール
ビールには2つの主要な分類があります:ラガーとエールです。両者の主な違いは、発酵プロセスに使用される酵母の種類です。ラガーはより低温で発酵させる必要があり、これがすっきりとした風味と低いエステル生成をもたらします。しかしながら、低温プロセスにはより時間がかかり、発酵段階は数か月続くこともあります。エールは、より甘くフルーティーな風味を持ち、発酵がより高い温度で行われはるかに速い速度で進むため、ラガーよりもはるかに簡単に作ることができます。
もう少し掘り下げると、ライトなピルスナーやペールエールから、ポーターや黒いインペリアルスタウトまで、ビールにはいくつかのスタイルがあります。色や風味の多様性は、主にマッシュ工程で使用される穀物によって決まります。マッシュとは、粉砕された穀物を特定の温度(または範囲)で浸すことにより、酵母が消化できるようでんぷんや糖を変化させる初期プロセスです。酵母の菌株もまた、最終的な風味―辛口か、フルーティーか、あるいは酸味があるか―に寄与します。酵母を丁寧に扱うことは、美味しいビールを作る上で最も重要な要素の一つです。
醸造用語
適切なビールに必要な原材料
今日では、ビールにはさまざまな原材料が含まれていても、なおスタイルとして成立しています。大麦、オーツ麦、小麦、ライ麦、果物、はちみつ、スパイス、ホップ、酵母、水など、これらすべてが現代のビール文化を構成する要素です。しかしながら、1500年代のバイエルンでは、規則ははるかに厳格でした。「ビール純粋令」として知られる純粋性法(1516年)は、ビールは水、大麦、ホップのみで製造されなければならないと定めていました。これ以外の副原料は一切認められておらず、これは、ライ麦や小麦などの他の穀物が醸造プロセスで使用することを禁じられていたことを意味します。ドイツ人がいかにビールを真剣に捉えているかは、皆さんもよくご存知でしょう―それを理解するには、一度オクトーバーフェストを訪れさえすれば十分です!
ホップ中の苦味成分、いわゆる「アルファ酸」の決定は、Metrohm製装置で容易に行うことができます。詳しくは、アプリケーションノートをご覧ください。
アプリケーションノート:EBC 7.4に準拠したホップ中のアルファ酸の決定―ホップのアルファ酸含有量を試験する電気伝導度滴定
お気づきかもしれませんが、酵母はこの純粋性法で言及された数少ない原材料の一つには含まれていませんでしたが、それでも醸造プロセスにとって不可欠なものでした。酵母は、各バッチの終わりに採取され、次のバッチに加えられるだけであり、発酵プロセスによるその増殖により、毎回終わりには常に十分な量が確保されていました。酵母の健康を確保することは、発酵と最終製品の品質にとって不可欠です。適切な栄養素、酸素レベル、安定した温度、そして単純で消化しやすい糖の供給があれば、一部の酵母株では、(アイスボックのような加熱や凍結による)蒸留を行わなくても、最大25%(あるいはそれ以上)のアルコール度数を達成することができます。
分析試験による品質向上
優れたビールは、自然にできあがるものではありません。大規模な醸造事業にとっては、大量のバッチ間、そして異なる国々間での品質と風味の一貫性に依存するため、包括的な分析試験こそが成功の鍵となります。
メトロームはこの課題に十分対応しており、大小さまざまな醸造所向けに多くのソリューションを提供しています。
私の言葉だけでなく、スイス最大の醸造所、フェルトシュレスヒェン醸造所の品質保証実験室マネージャーであるジュール・ヴィス氏の声もお聞きください。
メトロームを選んだのは、彼らこそがこのような仕事を成し遂げられる唯一の存在だったからです。彼らは私たちに、その膨大な専門知識を惜しみなく共有してくれます。同じように私を支援できる、他の供給業者は思い浮かびません。
Jules Wyss,
Manager Quality Assurance Laboratory at Feldschlösschen Getränke AG
ビールの品質管理にメトロームソリューションを活用するフェルトシュレスヒェン社
以前のソリューションはうまくいかなかった
長い間、ジュール氏は、滴定装置、HPLCシステム、アルコール測定装置、そして密度計という、それぞれ別々の分析システムを用いてビールサンプル中の品質パラメータを決定していました。これらの個別測定には膨大な作業量が伴いました:分析自体だけでなく、結果の文書化や保存もすべて個別に処理する必要がありました。
さらに、ジュール氏はしばしば信頼性の低い結果に悩まされていました―測定手順によっては、正確な結果を得るために1つのサンプルを最大3回分析しなければならないこともありました。
フェルトシュレスヒェン向けのオーダーメイドシステム
ジュール氏とメトロームとの緊密な協業により、必要な測定作業の大部分を担うシステムが生まれました。ジュール氏によれば、このシステムは彼が測定する必要のあるパラメータの約90%を決定できるといいます。
ジュール氏の新しい分析システムは、さまざまな分析技術を組み合わせています:メトローム製のイオンクロマトグラフィーと滴定、そして他メーカー製のアルコール・密度・色測定です。これらはすべてtiamo滴定ソフトウェアによって制御されています。これはつまり、tiamoで単一の方法を実行するだけで、苦味、クエン酸、pH値、アルコール度数、密度、色をすべて決定できることを意味します。
総合的な水質、そしてボトリングラインにおける消毒プロセスの下流分析についても、メトロームのプロセス分析装置ラインアップを用いて実施することが可能です。詳しくは、以下より無料のプロセスアプリケーションノートをご覧ください。
自動化機能を備えた統合型分析システムにより、醸造産業のQA/QC分析者にとって、さまざまな品質パラメータの「プラグアンドプレイ」的な決定が可能になります。サンプル分析は効率化・簡素化され、時間のかかる前処理・データ収集段階の自動化により、スループットが向上し、人為的ミスの可能性も低減されます。
祝うべきこと:Metrohm 6-pack(2018年)
2018年、Metrohmは創立75周年を祝いました。この時、私は、実験室分析者としての経験とマーケティングマネージャーとしての経験を組み合わせ、会社のために6種類の異なるスタイルのビールを醸造することにしました。これは、当時私が働いていたMetrohm Process Analyticsブランドのお客様向けの記念品としてのものでした。
75周年にちなみ、各バッチはアルコール度数(ABV)がちょうど7.5%になるよう醸造されました。このエールのラインアップは、幅広い層に訴求するよう設計されており、スタウト、ポーター、ブラウンエール、レッドエール、ヘフェヴァイツェン、そしてインディアペールエール(IPA)が揃っていました。それぞれのスタイルは、使用される穀物の種類と望ましい結果(例:風味のバランス、口当たり、アルコール度数)に応じて、特にマッシング工程において異なる作業を必要とします。
メトロームロゴをあしらった特注ボトルキャップ。
メトローム創立75周年を記念した特別な顧客向け記念品として醸造された、6種類のビール。
メトローム創立75周年記念ビールの2種類の違いを示す、IC有機酸分析による重ね合わせクロマトグラム。
Metrohmイオンクロマトグラフを用いて、私は自宅の水道水中の主要な陽イオン・陰イオンの濃度を分析し、マッシング前に調整のための追加の塩類が必要ないことを確認しました。ビールの一部が完成した後、私はメトローム本社のIC部門の同僚たちに、異なる原材料を用いた2本のボトルの違いを判別できるかどうか試してもらいました。
有機酸と陰イオンのIC分析は、ビール間の明確な違いを示しており、これにより彼らは、どのサンプルがどのスタイルに対応するかを判別することができました。私は分析のためにボトルを送る前にラベルを貼っていなかったためです。ミルクスタウトには副原料としてラクトースが含まれていたため、このピークは非常に顕著であり、使用するのに完璧な指標となりました。
まとめ
メトロームのイオンクロマトグラフィーは、滴定、近赤外分光法(NIRS)、その他の技術とともに、あらゆる人にとって信頼性の高い、包括的なビール分析を可能にします。
最後に、今週金曜日の国際ビールの日を、皆さんが心から楽しまれることを願っています。ビールや他のアルコール飲料が、品質管理パラメータをはじめ、メトローム製装置により迅速、簡便、かつ確実にどのように分析試験できるかについて、本記事が皆さんの理解を照らす一助となっていれば幸いです。
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