Zelf alcoholvrij bier brouwen

Tekst: Brian Schlede (Braumarkt GmbH)

Een hobbybrouwer die graag bier drinkt, moet ook wel eens met de auto naar zijn werk of heeft vrienden die liever een eigengebrouwen biertje zonder alcohol drinken. Zou het niet perfect zijn om een zelf gebrouwen alcoholvrij biertje in huis te hebben? Het is mogelijk, maar het is iets voor hobbybrouwers met meer ervaring en apparatuur. Dus hoe maak je een alcoholvrij biertje?

Weg met de alcohol - maar hoe?

Het is duidelijk dat de alcohol eruit moet of er helemaal niet in mag.
In het eerste geval kan de alcohol met enige moeite op technisch vlak worden verwijderd door verdamping onder negatieve druk of afscheiding door membranen. Dit werkt zelfs tot het bier nog maar 0,0% alcohol bevat. Deze methodes lijken meer thuis te horen bij grote brouwerijen, en dat is ook het geval. Zelfs brouwerijconcerns hebben maar enkele van dergelijke fabrieken die alcoholvrij bier produceren voor alle concernmerken. Bovendien zijn deze bieren vaak vrij leeg en waterig, omdat alcohol body aan het bier geeft en een goede smaakdrager is. Bovendien zijn ze zelfs licht hypotoon, in tegenstelling tot de reclame voor isotoon alcoholvrij bier.
In Duitsland kennen we de oudere methode sinds 1895, toen in Flensburg voor het eerst bier met een zeer laag alcoholgehalte werd ontwikkeld. In de VS kwamen met de drooglegging de eerste bieren van dit type in 1919 op de markt. In beide gevallen was het snel afgelopen, want enerzijds ontbrak de kwaliteit door de vatbaarheid voor infecties en anderzijds was na de drooglegging de markt voor dit bier ook snel verdwenen. De wettelijke alcohollimiet werd bereikt door de gisting van de biergist zodanig te stoppen dat deze nog slechts ongeveer 10% van de vergistbare suiker omzette in alcohol. Overigens zijn deze bieren weer meestal licht hypertoon voor sporters. Veel van de huidige variëteiten zijn zelfs een mengsel van beide processen.

Is alcoholvrij gelijk aan 0,0%?

Natuurlijk niet. Vandaag is de limiet voor bier 0,5% alcoholvolume. Vroeger was dat zelfs 0,1%, maar sommige vruchtensappen kunnen door natuurlijke gisting het gehalte doen oplopen tot 1%. Dit hoeft echter alleen voor bier te worden aangegeven en je mag er alleen 0,0% op schrijven als het echt waar is.

Hoe verminder je de productie van alcohol?

Het stoppen of vertragen van de gisting voordat deze 0,5% bereikt, zou voor de gewone brouwer dan ook het middel zijn om te voorkomen dat de alcohol überhaupt in het bier terechtkomt. Dit vereist ofwel het op het juiste moment wegfilteren van de gist, waarvoor een zeer fijn filter nodig is, ofwel het rechtstreeks inactiveren van de gist door hitte of kou. Soms wordt gist ook "vastgekleefd" aan voedingsbodems en dus geïmmobiliseerd, wat betekent dat niet zoveel suiker de gist bereikt om te fermenteren.
Deze bieren zijn meestal erg zoet om te drinken omdat er veel ongegiste suiker, hoofdzakelijk maltose, is achtergebleven en dit ruikt naar een honingachtige wort en smaakt niet echt naar bier. Het proces werkt het best met Hefeweizen, hier is een beetje meer zoetheid gewenst en dit gaat heel goed samen met de fruitige smaken van banaan door de gisting.

Hobbybrouwers kunnen het beste een speciale gist gebruiken.

Nu moeten we een paar details bespreken. Normale biergisten kunnen suiker verwerken met maximaal vier moleculen in een keten. Dit is het grootste deel van de suiker in het bierwort dat de brouwer uit de mout bereidt. Er zijn echter nog steeds giststammen, bijvoorbeeld WSL-17 van de gistbank Weihenstephan (verkrijgbaar bij Braumarkt Hamburg), die slechts één tot twee suikers (glucose, fructose, sacharose) kunnen verwerken. De verklaring hiervoor is vrij eenvoudig. Fermentatie betekent de vorming van alcohol (ethanol) en koolzuur (H2CO3, d.w.z. CO2 opgelost in water) uit glucose om energie (ATP, adenosinetrifosfaat) te produceren, die de gistcel nodig heeft om te leven. De gistcel kan moeilijk andere soorten suiker voor zichzelf gebruiken. De gewone biergisten zijn dus geavanceerder en hebben transporters die de bovengenoemde twee-suiker maltose in de cel kunnen transporteren en enzymen die het afbreken tot glucose.
Deze speciale gistsoorten zijn zeer interessant voor brouwers en hobbybrouwers omdat je de gist niet hoeft te inactiveren of te filteren om de gisting te stoppen. Het is voldoende een wort te bereiden dat niet meer suiker bevat dan de gist nodig heeft om maximaal 0,5% alcohol te verwerken. Bovendien wordt de gist niet midden in de gisting gestopt, maar kan het andere bijproducten van de vergisting omzetten die gunstig zijn voor het bouquet van het bier.

Hoe doen we dat nu?

Hobbybrouwers zijn niet zo geïnteresseerd in de voorschriften voor commerciële bieren. Dus kan iedereen meer alcohol aan zijn bier toevoegen zonder dat het alcoholischer wordt dan een licht gegiste cider van iets minder dan 1% vol. In Frankrijk, Spanje of Italië zou dit bier zelfs alcoholvrij kunnen worden verklaard.
Als je toch onder de limiet wil, of zelfs moet blijven, dan mag de gist niet te veel voeding krijgen voor een maximum van 0,5% alcohol in het afgewerkte bier. Het doel is dus een 'mager' stamwort met een geringe vergistbaarheid . Dit is de kern van de zaak, want een normaal oorspronkelijk wort van 12°P, d.w.z. 12% opgelost extract van mout en hop in het wort, zou door een normale brouwersgist tot ongeveer 80% worden vergist en ongeveer 5% alcohol vormen. Maar met onze gist met lage gisting zou je hier nog tot 1,3% alcohol uit kunnen halen. Dus moeten we naar beneden met het stamwort. Hoe ver hangt af van het recept en de moutanalyse, want de mouten van vandaag die uit de fabriek komen zijn al zeer rijk aan vergistbare bestanddelen. Wat de brouwer bij een bier van hoge gisting blij maakt, is juist een groot probleem bij alcoholvrij bier. Omdat een vergistingsgraad van meestal 21% betekent dat je onder 5,7°P stamwort moet gaan, wat echt weinig is. Een goede alcoholvrije drank heeft elk beetje smaak in het water nodig, vooral van de mout. Idealiter heb je een partij mout met iets meer dan 80% bestanddelen bij fijn schrootsel (staat in de moutanalyse), dan zou een oorspronkelijk stamwortgehalte van 6,5°P mogelijk zijn. Tegenwoordig is het bijna onmogelijk om minder dan dat te krijgen met eenvoudige brouwmout. De precieze verdeling van de suikers is echter niet bekend en daarom is het absoluut aan te bevelen een snelle gistingstest te doen om tijdig te kunnen afkoelen voordat de 0,5% vol. wordt bereikt als de gistingsgraad te hoog is.

Het recept bepaalt in de eerste plaats wat een alcoholvrij bier tot een volmondig bier maakt.
Mout:

Nu komt het aan op de keuze van de mout. Pilsener mout zal een zeer licht en slank bier opleveren bij dit lage oorspronkelijke wort. De donkere Münchener mout zal meteen opvallen en voor meer volle smaken zorgen. Natuurlijk helpt melanoïde mout ook met de kleur en delicate fruitige smaken. Gebrande mouten voegen een lichte complexiteit of een kick van gebrandheid toe voor een alcoholvrije porter of stout. Havermout of spelt- en tarwemout geven een fijne zoetheid en een romige textuur op de tong, maar maken het bier erg troebel. 5-10% chit mout (spitsmout) helpt om de hoeveelheid vergistbare suiker te verminderen als het basismout te veel vergistbare bestanddelen oplevert. Hierdoor kan het stamwort met 0,1-0,3°P stijgen.
Gekarameliseerde mouten moeten worden vermeden, omdat zij een zoetheid toevoegen die veel mensen niet waarderen in alcoholvrije bieren, zelfs als daarmee de body kan worden verbeterd.

Het maischen:

De brouwdag kan kort uitvallen, aangezien wordt aanbevolen de moutrust achterwege te laten of zeer kort te houden bij hogere temperaturen (67-68°C, 5-10 min.). Bij een rusttemperatuur van minder dan 70°C vormt de β-amylase de maltose, die verantwoordelijk is voor de zoete, kruidige smaak die velen niet lekker vinden in alcoholvrij bier. Bijgevolg wordt bij een rusttemperatuur van meer dan 70°C zeer weinig maltose gevormd en meer dextrinen, die ook aan de body bijdragen. Er hoeft niet langer dan 10 minuten te worden gemaischt of totdat met een jodiumtest is gechecked of al het zetmeel is omgezet. Daarna moeten de enzymen bij 80-82°C worden gedeactiveerd, zodat tijdens het klaren door afkoeling zeker geen enzymen zijn overgebleven, die meer suiker kunnen vormen. Een beetje pikante smaak als gevolg van het uitlogen van de schillen (de magische grens van 80°C) is hier zelfs wenselijk. Een opmerking hierbij voor fans van Stout: gebrande mout zal tijdens deze korte rusttijd nauwelijks kleur kunnen overbrengen in het afgewerkte bier.

Hobbybrouwers hebben interessante mogelijkheden die in de brouwerijsector zelden worden gebruikt.
Hop:

Een verbetering van de zeer magere body door de mout kan ook worden bereikt met hop.
Enerzijds raad ik een duidelijke bitterheid van meer dan 40 eenheden aan, omdat een pittige afdronk aan bier doet denken en zo afleiding geeft van een magere body. Bovendien verhoogt de bacteriostatische werking van de hop ook de weerstand tegen sommige gistende bacteriën.
De oude hopsoorten met weinig humulon (alfazuur), zoals Hersbrucker, Mittelfrüh, Spalter Select of Tettnanger, zijn bijzonder aan te bevelen. Deze voegen ook vele andere hoptoetsen toe, met een volmondig fijn kruidig accent.
Nu is de vraag op welke bierstijl je je moet richten. Aan het eind van dit artikel vind je twee voorbeeldrecepten. Een eenvoudig Kellerbier, Porter of Stout kan worden bereikt met de juiste moutcombinatie en een beetje meer hop. Een hop-aromatische Pale Ale of IPA heeft een afgestemde hopdosering nodig. Het bitteren moet nog steeds met de bestaande landrassen worden gedaan. Bovendien wordt door intensief laat hoppen of whirlpool hoppen de hopdroesem goed afgescheiden. Koudhoppen brengt nog meer fruitaroma's, het beste na de hoofdgisting met P45 pellets (soms CryoHops genoemd). Op die manier draagt het bladgroen minder bij aan de volmondigheid en aan de tanninerijke inhoud en ontstaat er meer aroma. Voor een stabiel hoparoma worden rassen met een hoge intensiteit, zoals Mandarina Bavaria, Simcoe, Mosaic, Centennial en soortgelijke aromahoppen aanbevolen. Deze moeten zeker tijdens het lageren een langere contacttijd met het bier hebben. Een dosis van 1,5 tot 3 g/liter zou voldoende moeten zijn. Bovendien helpt het om reeds in de whirlpool rekening te houden met de gekozen variëteit van koudhoppen om zo het evenwicht in het aroma aan te brengen en het stabiel te maken voor het lageren.

De gist vergist nauwelijks, met gevolgen

Vergisting:

Door de geringe gistingsactiviteit is er niet alleen weinig alcohol, maar ook weinig CO2 en een geringe daling van de pH-waarde, die normaal daalt van 5,5 naar 4,5 en nu misschien op 5,4 ligt. Hier moet melkzuur worden toegevoegd om zoet en zuur weer in evenwicht te brengen en het bier een betere zuurbescherming tegen infecties te geven. Het melkzuur moet na het koken worden toegevoegd. Vóór het koken van hop of wanneer zure mout wordt gebruikt, is er een slechte enzymactiviteit tijdens het maischen en een veel lagere benutting van de hopbitterheid (alfazuur) tijdens het koken. Voeg gewoon de juiste concentratie toe aan het einde van het koken door de waarde te controleren met een pH-meter (of als noodoplossing teststrips met een kleine schaal). Maar wees voorzichtig! Met 80% melkzuur daalt de pH-waarde zeer sterk, zelfs met slechts een paar druppels.
Na het koken moet het wort snel en zo afgesloten mogelijk worden afgekoeld, zodat geen gisten of gistende bacteriën uit de lucht het wort besmetten. Want onze gist zal veel voedingsmiddelen achterlaten. Erg belangrijk! Een afkoelend wort verliest volume en er ontstaat een onderdruk in het koelvat. Daarom moet de CO2-fles of een steriel luchtfilter op elke luchtinlaat worden aangesloten, zodat geen besmette lucht wordt aangezogen. Dit is de meest voorkomende bron van mislukkingen!
De propagatiegist (Zie ook het schema "Hefe Propogation" verderop dit artikel) moet dan netjes worden toegevoegd. Desinfecteer dus alle oppervlakken en hulpstukken bij de opening en laat tegelijkertijd een open vuur (gasbrander) branden. Idealiter wordt het overhevelen vanuit de laboratoriumfles/het kweekvat met steriele lucht in het vergistingsvat gedaan.
De aanbevolen gistingstemperatuur van de gistbank is 14 - 15°C, maar hogere temperaturen zijn mogelijk en bij 20°C wordt een wat intenser aangenaam gistboeket verkregen.
Tijdens de gisting wordt slechts een klein beetje CO2 geproduceerd door de gist. Dit is echter genoeg voor een normaal bier en moet onmiddellijk worden gebruikt. Daarom moet de gisting niet plaatsvinden in de gistingsemmer, maar rechtstreeks in het vat (KEG), zodat de CO2 kan oplossen. De druk is precies goed voor het bier en er is praktisch geen sprake van 'krausen', zodat geen extra ruimte voor schuim nodig is. Spoel het vat dus van tevoren met CO2 en vul het tot de rand. Als je een kraantje hebt, moet je het meteen sluiten. Nadien koolzuur toevoegen is alleen mogelijk met de gasfles, maar niet met suiker (=te veel alcohol). De overtollige gist verzamelt zich op de bodem van de KEG en kan eenvoudig worden weggegoten met de eerste uitstroom bij het tappen. Bij gisting op fles vormt zich een lelijk bezinksel op de bodem, waar koolzuur kan vrijkomen met een sterk schuimend effect wanneer de fles wordt geopend.
Om het zekere voor het onzekere te nemen, moet het afgewerkte bier worden gepasteuriseerd, d.w.z. gedurende ongeveer 5 minuten bij 65°C worden verwarmd. Anders kunnen normale gisten het alcoholgehalte laten toenemen of kunnen overgistende bierinfecties de flessen zelfs doen ontploffen.

Vermeerdering van gist

• De gist wordt in vloeibare vorm geleverd als een starter van 40 ml. Bijvoorbeeld WSL-17 van de gistbank Weihenstephan (verkrijgbaar bij Braumarkt Hamburg). 
• Een erlenmeyer of laboratoriumfles moet schoon en ontsmet zijn. Een snelkookpan kan worden gebruikt om de kolven en hulpstukken te autoclaveren (sterilisatie onder druk). 
• Een magneetroerder is in ieder geval nodig om de gist te beluchten voor de vermeerdering.
• Het propagatiewort moet 10-12°P zijn. De helft hiervan moet glucose zijn, aangezien de gist geen maltose kan verwerken. Het wort bevat belangrijke voedingsstoffen voor de vermeerdering. Deze wordt uit het laatste brouwsel of uit droog moutextract gehaald. Alles moet gekookt en afgekoeld worden. Opgelet: Bij het afkoelen van de fles wordt lucht aangezogen, dus schroef er een steriel filter op of doe met alcohol ontsmette watten in de flessenhals. 
• Ontsmet alles (ook de handen) met alcohol. Plaats in de buurt een (gas)brander, want hete lucht stijgt op met alle ongewenste gisten/bacteriën en hete lucht is sowieso steriel.
• Voeg vervolgens de gist toe aan het propagatiewort, dek af met een deksel of watten en zet de magneetroerder aan. Kamertemperatuur is voldoende. 
• Verhoog elke dag de hoeveelheid met het tienvoudige van de hoeveelheid verse propagatiewort tot er ongeveer tien procent van de hoeveelheid stamwort is bereikt. 
• Idealiter wordt het propagatiewort met steriele lucht of CO2 overgeheveld naar het vat met het stamwort. Je kunt ook een steriele trechter gebruiken voor het vullen en controleren of het vaatje na het vastschroeven echt dicht is door het ondersteboven te houden.

Checklist alcoholvrij brouwen voor hobbybrouwers

• Gist met een lage gistingsgraad, bijvoorbeeld WSL-17 (verkrijgbaar bij Braumarkt Hamburg)
• Erlenmeyer, een laboratoriumkolf is nog beter, en een magneetroerder;
• Een bunsenbrander of een eenvoudige gasbrander met patroon.
• Droog moutextract en glucose (vaak verkocht als dextrose);
• Een nieuw en intensief gesteriliseerd vat (KEG);
• Reinigingsalcohol, bijvoorbeeld propanol, ethanol of mengsels daarvan;
• Ook optimaal zijn reinigingsmiddelen op basis van zuur en loog 
• Melkzuur of iets dergelijks om de pH-waarde aan te passen;
• Geijkte pH-meter, of teststrookjes met een kleine schaalverdeling tussen pH 4 en pH 6;
• Een uitgesproken obsessie voor schoonmaken!

Recept alcoholvrije Pils / Pale Ale

• 100% Münchener mout (15 EBC)
• Met ongeveer 82% extract, fijn geschroot mout, is het doel 6°P stamwort, indien nodig vermeerderen met 10% chitmout (spitsmout) om het stamwort met 0,3 te verhogen
• Maischen en rust bij 72°C tot al het zetmeel is omgezet in suikers (jodiumtest)
• Maischen bij 80-82°C
• Bitterhop Tradition/Hersbrucker/Mittelfrüh toevoegen tot >40 IBU
• Breng de pH aan het einde van het koken op minder dan 4,5.
• Voor de Pale Ale: Whirlpool hop Comet/Simcoe/Amarillo/Mosaic met 3g/l
• Laat de hoofdgisting direct onder druk verlopen, bv. in een KEG voor CO2-binding
• Neem even een gistingsmonster om de eindvergistingsgraad te bepalen.
• Als de eindvergistingsgraad van het gistingsmonster te hoog is, moet het gistingsvat tijdig worden afgekoeld (1°C).
• Voeg indien nodig warm extract toe (hopthee bij 80°C) na de gisting of koudhoppen met 1,5-3g/l

Recept alcoholvrije porter / stout

• 50% München (15EBC), of Weense mout (9EBC), (indien nodig 5% rookmout, 45% Münchener mout)
  7% karamelaroma (50 EBC), 10% biscuitmout (50 EBC), 30% haver/spelt of tarwemout, 3% donker gebrande mout (1400 EBC)
• Bij ca. 82% extract-fijn geschroot mout: stamwortgehalte 6°P, zo nodig 10% chitmout (spitsmout) gebruiken om het wort met 0,3 te verhogen
• Op 65°C maischen en 10 minuten laten rusten.
• Rusten bij 72°C tot alle zetmeel is omgezet in suikers (jodiumtest)
• Maischen bij 80-82°C
• Bitterhoppen 35-40 IBU met Smaragd
• Breng na het koken de pH op minder dan 4,5.
• Kleur verder verdonkeren met kleurbier indien nodig
• Hoofdgisting direct onder druk, bv. in KEG voor CO2-binding
• Neem even een gistingsmonster voor het bepalen van de eindvergistingsgraad
• Als de eindvergistingsgraad van het gistingsmonster te hoog is, moet het gistingsvat tijdig worden afgekoeld (1°C).