Op de clubavond van 16 december 2011 ontstond er een discussie over gist en giststarters maken. Een boeiend onderwerp dat wat mij betreft als thema voor 2012 uitgebreid aan de orde mag komen. Het zou leuk zijn als er door brouwers een artikeltje in het clubblad aan gewijd zou worden. Bij dezen nodig jullie dan ook uit om je ervaringen met het maken van giststarters in het clubblad te willen delen. Ik zal daarom dan het spits afbijten.

Ik maak samen met Erik Deelissen al jaren giststarters op dezelfde wijze en zal dit nu proberen te beschrijven.

1. Ik pak twee à drie erlenmeyers van ruim een liter, die vanaf het vorige gebruik goed schoon zijn gemaakt en goed afgedekt zijn met aluminimumfolie, zodat er geen stof meer in kon en kan komen. Deze erlenmeyers gaan dan gedurende 25 minuten de oven in, bij 220 °C, om ze werkelijk steriel te maken. Eventuele sporen van micro-organismen worden bij die temperatuur vernietigd

2. Daarna kook ik ongeveer 3 liter water en voeg daar zoveel “Zuckerrübensirup” toe totdat ik volgens mijn refractometer een SG van rond de 1035 heb bereikt. Niet hoger, omdat dan de osmotische druk op de celmembranen van de dan nog inactieve gistcellen te groot kan worden. “Zuckerrübensirup”¹ is vertaald vanuit het Duits, (ik haal de stroop uit Duitsland) “suikerbietenmelasse”. Dit is ook de basis voor appelstroop. Als dit mengsel aan de kook geraakt, voeg ik wat citroenzuur toe om de suiker te inverteren². De pan waarin het gekookt wordt moet voldoende volume bezitten, want als er citroenzuur wordt toegevoegd begint de vloeistof wel even heftig te bruisen.

   Figuur 1: Grafschafter Goldsaft Zuckerrübensirup

3. Ik laat de vloeistof zo’n 10 à 15 minuten koken en voeg daarbij nog wat gistvoeding toe. Het koken gedurende die tijd is nodig om het proces van inverteren te laten plaatsvinden. In die tijd kook ik in een andere pan een RVS trechter uit, zodat die schoon en vrij van micro-organismen is. Die heb ik nodig om later de erlenmeyers netjes te kunnen vullen. Ook de siliconenstoppen die straks de erlenmeyers afsluiten, worden meegekookt.

4. De erlenmeyers worden uit de oven genomen en op een warmte isolerende ondergrond geplaatst. Hierna wordt per erlenmeyer het aluminiumfolie verwijderd en wordt de trechter er in geplaatst, waarna de gekookte en geïnverteerde melasse met gistvoeding wordt toegevoegd tot zo’n 0,8 liter, ongeveer 2/3 vol. Dat gebeurt dan voor alle erlenmeyers.
   Let wel: dit is dan bedoeld voor zo 90 liter bier. Bij kleinere te brouwen hoeveelheden bier kan wellicht met 1 erlenmeyer volstaan worden.

5. De erlenmeyers dienen, met de siliconen stop met waterslot erop, teruggekoeld te worden naar zo’n 20 °C. Dan is de basis voor de giststarter gereed. Hierna kan de gekochte of opgekweekt gist vanuit het buisje of zakje worden toegevoegd.

6. De erlenmeyers met de gist in de oplossing van de geïnverteerde melasse en gistvoeding wordt dan nog gedurende zo'n 10 minuten belucht d.m.v. een luchtpompje met een gesteriliseerd gesinterd roestvrijstalen bruissteentje. Daarna wordt deze giststarter weggezet. Als Erik Deelissen de giststarter bij hem thuis op gelijke wijze maakt, plaatst hij het geheel daarna nog eens op een magnetisch roerwerk, waardoor de vloeistof continu in beweging is. De giststarter ziet er dan net zo uit als ik die bij mij thuis maak, en is ook dan na 1 of 2 dagen zeer actief (hoog krausen).

Meestal is er de volgende dag enige activiteit in de giststarter waar te nemen, en bij het gebruik van korrelgist is dat vaak al veel eerder. De dag daarop is een heftige vergisting van de giststarter waar te nemen. Dat is dan ook het moment waarop de giststarter aan het dan net gebrouwen bier wordt toegevoegd, want dan worden er geen nieuwe gistcellen meer gevormd.

Maar laten we eens kijken naar wat Chris White en Jamil Zainasheff hierover schrijven in hun geweldig goede boek “Yeast The practical guide to beer fermentation”

Thuisbrouw Propagatie

Propageren³ van gist bij thuisbrouwen is wat gemakkelijker omdat je niet zo veel gist nodig hebt als in een commerciële brouwerij; het is in wezen op een schaal zoals dat in een laboratorium plaatsvindt. De grootste uitdaging voor thuisbrouwers is het voldoen aan de eisen van ontsmetting. Het werken op laboratoriumschaal, beginnende bij schuine buizen en petrischalen, is hetzelfde als voor commerciële brouwerijen. Maar in plaats van te propageren tot 10 liter, kan de thuisbrouwer stoppen bij 2 liter, dat dan direct kan worden gebruikt in het brouwsel. De meeste thuisbrouwers volgen niet het gehele propagatieproces vanaf schuine buizen/petrischalen. In plaats daarvan voeren ze de laatste stap van propagatie uit, zoals die in een brouwerij plaatsvindt, namelijk het laten opgroeien van een cultuur ter grootte van thuisbrouwsel. Oorspronkelijk het domein van de gevorderde thuisbrouwers, werd het maken van een giststarter in de afgelopen jaren een populaire techniek voor veel thuisbrouwers.

Een giststarter is een klein volume aan wort dat de gist gebruikt als een initiële stap om zich te vermenigvuldigen en zich voorbereiden om een partij wort te fermenteren. Het doel van de giststarter is het creëren van voldoende schone, gezonde gist om je partij wort te fermenteren onder optimale omstandigheden. De primaire focus van de starter dient altijd gericht te zijn op gezonde gistcellen en de groei van het aantal cellen als tweede. Veel brouwers leggen de focus ten onrechte op de groei van het aantal cellen ten koste van de gezondheid van de cellen. Het is veel beter om een kleinere hoeveelheid zeer gezonde jonge cellen te enten dan grote hoeveelheden zwakke cellen.

Je zou altijd een giststarter moeten maken indien je gist er van verdenkt te weinig levensvatbaarheid of vitaliteit te bezitten. Als voorbeeld hiervan: je hebt de beschikking over een pak vloeibare gist die ongekoeld vervoerd is gedurende meerdere hete dagen in de zomer. In zo'n geval moet je altijd een giststarter maken.

Je moet nooit een giststarter maken als je niet kunt omgaan met de stappen volgens de hygiënische/ontsmetting principes of als je de gist niet kunt voorzien van de juiste gistvoeding. Als je in staat bent een niet-verontreinigde partij bier te brouwen, ben je ook in staat om succesvol een giststarter te maken.

Zelfs als je het misschien gemakkelijk vindt om meer gist te laten groeien, laat je dan niet meeslepen. Het enten van teveel gistcellen kan resulteren in een minder ideaal fermentatieprofiel (d.w.z. lage of onverwachte esters, smaken als gevolg van autolyse van de gist, en slechte schuimstabiliteit) vergeleken met een juiste entingsconcentratie.⁴

Een ander geval waarin je normaliter geen giststarter maakt is die met gedroogde gist. Gedroogde gist is goedkoop en veiliger om er meer van te kopen dan om een grote giststarter te maken. Vele experts veronderstellen dat door het plaatsen van gedroogde gist in een starter nu juist de reserves in de gistcellen, die de fabrikant geprobeerd heeft in zijn product op te bouwen, worden uitgeput. Voor gedroogde gist past men het beste een juiste rehydratie toe in kraanwater, maar maak geen giststarter.

Het maken van een giststarter

Een giststarter is gemakkelijk te maken. Het is als het maken van een kleine hoeveelheid bier, waarbij de focus geplaatst is op de groei en de gezondheid van de gist, en niet de drinkbaarheid. Wat je nodig hebt is een schone ontsmette recipiënt (houder) die geschikt is om de giststarter te behouden met wat extra ruimte boven de vloeistofspiegel, 'Headspace' in de Engelse en Amerikaanse literatuur. Verder is er aluminiumfolie benodigd, droge moutextract, gistvoedingsstoffen en water. Wanneer je een starter voor je wort maakt, wil je een balans vinden in de gezondheid van de gist, de groei (aanwas) van het aantal gistcellen en het gemak.

Starters die gemaakt worden met wort van een te laag SG resulteren in een minimale groei van het aantal gistcellen. Als je uiteindelijk een starter maakt in meerdere stappen, vanwege een wort met een laag SG, dan geven alle noodzakelijke extra handelingen minder gemak en verhogen de kans op de introductie van verontreiniging. Ook wil je geen starter maken met een hoog SG. Hoe hoger het SG, des te meer druk zet je op de gistcellen. Brouwers moeten niet in de mythe geloven dat gist acclimatiseert in een fermentatie met een hoog SG afkomstig van een starter met een hoog SG. Over het algemeen dien je als je omgaat met redelijke gezonde gist, het SG van de giststarter tussen de 1030 en 1040 te houden (7 – 10 °P). Als je probeert een oude gestreste gist te doen herleven, zoals bij het opkweken van gist vanuit een flesje bier of van een oude schuine buis, gebruik dan een wort met een lager SG, ongeveer 1020 (5 °P). Giststarters met een lager SG zijn makkelijker voor de gist maar resulteren in een mindere groei van het aantal gistcellen. Giststarters met een hoog SG resulteren in een grotere groei van het aantal gistcellen maar veroorzaken veel meer stress voor de gistcellen.

De gemakkelijkste wijze om een starter van een kleine hoeveelheid te maken is door gebruik te maken van een 1 op 10 verhouding. Voeg 1 gram moutextract poeder toe op elke 10 ml van het uiteindelijke volume van het starterswort. Als voorbeeld: om een giststarter van 2 liter wort te maken, voegt men zoveel water toe aan 200 gram moutextract poeder tot een totaal volume van 2 liter verkregen is. Voeg ⅛ tl gistvoeding toe, kook dit geheel 15 minuten, koel het terug tot kamertemperatuur, zet het over in een ontsmet vaatje of erlenmeyer en voeg de gist toe.

Wanneer er gebruik gemaakt wordt van een erlenmeyer die gemaakt is van borosilicaatglas (zoals Pyrex of Bomex) is het zelfs makkelijker. Vul de erlenmeyer met moutextract poeder en water, voeg de gistvoeding toe, plaats een stuk aluminiumfolie over de top van de hals en zet deze erlenmeyer direct op een brander. Laat het rustig koken gedurende 15 minuten, laat het afkoelen en voeg daarna de gist toe. Als je geheel steriele wort wilt gebruiken kun je gebruik maken van een hogedrukpan of autoclaaf in plaats van gewoon koken.

Als dit basisproces gevolgd wordt, resulteert dit in het type groeiaantallen zoals in tabel 1 weergegeven wordt. Maar het is vrij gemakkelijk om de groei van het aantal gistcellen te vergroten door toevoeging van zuurstof en beweging (agitatie)

Zuurstof

Als je de beschikking hebt over zuivere zuurstof, kun je een dosis zuurstof toevoegen bij het begin van je starter. Je zult veel gezondere gist en een veel hogere groei van het aantal gistcellen verkrijgen als je continue kleine hoeveelheden zuurstof aan de starter blijft toevoegen gedurende het proces. Zuurstof is essentieel (een kritische succesfactor) voor de groei van het aantal gistcellen, en het onthouden van elke vorm van zuurstof voor de gist kan voor de lange termijn negatieve gevolgen hebben op de gezondheid van die gist. Gist gebruikt zuurstof ten behoeve van het aanmaken van onverzadigde vetzuren en sterolen, welke essentieel zijn voor het vormen van een gezond celmembraan en een goede aanwas van nieuwe cellen. In aanwezigheid van zuurstof groeit het aantal gistcellen snel. Zonder zuurstof groeit de het aantal gistcellen beduidend minder en wordt er een lagere totale massa aan gistcellen bereikt.

Er zijn verscheidene wijzen waarop zuurstof kan worden toegevoegd: met tussenpozen schudden, continue schudden, een roerplaat (stirplate), zuivere zuurstof of een luchtpomp met een steriel filter. Als je gebruik maakt van een roerplaat is dat wellicht de meest effectieve methode. Een roerplaat voorziet in een goede uitwisseling van gas, houdt de gist in oplossing en drijft de koolstofdioxide af, allemaal factoren die de groei van het aantal gistcellen verhogen (ongeveer twee à driemaal zoveel als een ongeroerde giststarter) en de gezondheid van de cellen ten goede komt.

Maar er zijn twee dingen die je in de gaten moet houden bij het gebruik van een roerplaat. Het eerste is dat sommige roerplaten genoeg warmte produceren om de giststarter in een temperatuurgebied te krijgen die schadelijk is voor de gist, speciaal als die gebruikt wordt in een warme omgeving. Een van de roerplaten die we getest hebben voegde 3 °C toe aan de directe omgevingstemperatuur van de starter. Je dient dus rekening te houden met deze hobbel als je een giststarter op deze manier wilt gaan maken. Het tweede waar je op moet letten is dat door de actie van de roerplaat lucht wordt toegevoegd aan de vloeistof van de starter en zodoende de omgevingstemperatuur van de starter kan overbrengen in die starter.

Grote temperatuursschommelingen in de ruimte waarin de starter gemaakt wordt zullen resulteren in grote fluctuaties in de temperatuur van de starter. Grote schommelingen in de temperatuur van de starter geven minder geweldige resultaten. Wanneer je een roerplaat gebruikt, sluit het vaatje of de erlenmeyer dan niet af met een waterslot. Een ontsmet stuk aluminiumfolie, een katoenen prop of een ademende schuimstop is al wat je nodig hebt. Bacteriën en wilde gisten kunnen niet kruipen en een los passend omhulsel laat een betere gasuitwisseling toe. Je kunt informatie over een eigen goedkoop te maken roerplaat vinden op het internet, en de meeste goed gesorteerde winkels die benodigdheden voor het het zelf brouwen van bier verkopen, hebben diverse modellen voor een redelijke prijs.

Als je nu niet de beschikking hebt over een roerplaat, maakt het zo vaak als mogelijk schudden van de giststarter een groot verschil in de hoeveelheid gistcellen en hun gezondheid. Om deze reden begonnen een aantal Australische brouwers gebruik te maken van 2-liter plastic frisdrankflessen voor het maken van hun starters. De brouwer kan gemakkelijk de opgebouwde hoeveelheid koolstofdioxide uit de fles verwijderen door de dop los te draaien en in de fles te knijpen en daarna weer verse lucht ter vervanging van de koolstofdioxide in de fles toe te laten. Je moet dan wel in een stofvrije omgeving werken om te voorkomen dat je stof naar binnenhaalt waarop weer bacteriën en wilde gisten kunnen zitten. Dit is eveneens een handige container om de starter goed te kunnen schudden. Onze testen tonen aan dat het om het uur flink schudden van de starter resulteert in ongeveer het dubbele van het aantal gistcellen vergeleken met een starter die niet geschud is.

Een continue beluchting via een luchtpomp met een steriel filter is eveneens zeer effectief. Het grootste probleem hierbij is het goed kunnen beheersen van de luchtstroom, om de vorming van bovenmatig veel schuim en verdamping van de starter te voorkomen. In dit geval is het schudden net zo effectief als het intermitterend beluchten met een pomp. Als je de beluchting zo kan opzetten dat het steriel is, het niet overschuimt en het gehele volume van de starter continu mixt, kan het net zo effectief zijn als een roerplaat. De gist doet het het best als de opstelling zodanig is ingesteld dat continu de gevormde koolstofdioxide kan worden afgevoerd, de gistcellen in oplossing blijven en gelijkmatig door de oplossing verspreid worden en voorzien worden van redelijke hoeveelheden zuurstof.

Elke keer als je een starter maakt, houdt dan de vier hoofdfactoren die de groei van het aantal gistcellen en hun gezondheid beïnvloeden in gedachten: voedingsstoffen, temperatuur, suikers en de pH. Essentiële voedingsstoffen behelzen zuurstof, zink, aminozuren en stikstof. Zuurstof is een van de dingen die veel brouwers negeren, toch is het heel belangrijk voor het overleven en de groei van de gist en neigt er naar de meest limiterende factor te zijn bij het maken van de meeste giststarters.

Hop

Bijna iedereen vraagt of zij hop moeten toevoegen aan de starter. Tot een niveau van 12 EBU of hoger, voegt hop wat antibacteriële bescherming toe. De antibacteriële werking is een resultaat van 'trans-isohumulon', een verbinding afkomstig van geïsomeerde alfazuren, die de hop in staat stelt om de Gram-positieve bacteriën binnen te dringen en de opname van hun voedingsstoffen te vertragen (Fernandez & Simpson, 1993). Hoewel melkzuurbacteriën Gram-positief zijn, zijn sommige stammen resistent tegen hop. Vandaar dat zij het bier kunnen besmetten.

Hoewel het toevoegen van hop bijdraagt aan enige microbiële activiteit, is het de vraag in hoeverre het helpt, daar geïsomeerde alfa zuren ook de levensvatbaarheid van de gist negatief beïnvloeden. Wellicht is het beter om minder materiaal in de starter te laten ronddrijven, met minder kosten en minder stappen om je zorgen over te hoeven maken. Als je een beroep moet doen op hop om je propagatie zuiver te houden, dan moet je je proces herzien.

Voeding

Gebruik wort dat geheel uit mout bestaat voor het maken van giststarter. De suiker in de giststarter dient maltose te zijn, en geen simpele suiker. Gist laten groeien op alleen simpele suikers stopt de aanmaak van het enzym dat de gist in staat stelt om straks in het te maken bier de maltose af te breken. Aangezien het brouwen van wort hoofdzakelijk de vorming van maltose betreft, zal de fermentatie daarvan met gist die gegroeid is op simpele suikers resulteren in een bier dat niet goed zijn eindvergis­tings­graad weet te behalen.

Zuurgraad

De pH van een starter dient rond de 5 te zijn, maar als je niet in staat bent dit te testen, maak je dan geen zorgen. De pH van de typische wort varieert tussen 4 en 6, dus gebruik een degelijk moutextractpoeder. Zolang je geen extreem water hebt, zal de pH goed zijn. Als je enkel de beschikking hebt over water met een hoge pH waarde (basisch), kun je overwegen om voor een deel gedestilleerd water of omgekeerd osmose water te gebruiken in je giststarter.

Gist toevoegen

Wanneer de gist aan de starter wordt toegevoegd, werk dan in een tochtvrije ruimte en probeer de recipiënten zo kort mogelijk open te houden. Het ontwerp van de White Labs verpakking houdt de gist vrij van contact met de buitenkant van de flacon. Echter, het is mogelijk voor in de lucht zwervende wilde gisten en bacteriën om zich te nestelen op de uitstekende lip in de buurt van de top. Het is dus een goed idee om de top van de flacon (verpakking) goed te ontsmetten om eventueel daar genesteld stof niet in de giststarter te laten vallen. Nadat de flacon goed geschud is om de gist vrij te maken van de wanden, is het goed om het twee minuten te laten rusten en dan langzaam de top te openen om buitensporige schuimvorming te voorkomen.

De Wyeast pakketten behoeven niet te worden doorgedrukt en geschud (smacking) voordat er een starter gemaakt wordt, ofschoon het zeker geen kwaad kan. De gist bevindt zich niet in het kleine deel dat je moet doorbreken, maar in het hoofdgedeelte van de verpakking. De vloeistof in het kleine deel van de verpakking is een voeding van hoge kwaliteit en een suikerbron, en het help de gist uit te spoelen vanuit het hoofdgedeelte. Hoewel de kans op vervuiling bij het overgieten extreem laag is, dien je wel de buitenkant van de verpakking te ontsmetten. Dat geldt ook voor de schaar die je gebruikt om het pak open te knippen.

Temperatuur

Warmere giststarters (tot 37 °C) geven overeenkomstig een snellere groei van de gist, maar er zijn een aantal praktische beperkingen tot hoever je kunt gaan. Lagergist is helemaal gevoelig voor hogere temperaturen. Wanneer hoge propagatietemperaturen worden toegepast heeft dat een negatieve invloed op de vitaliteit en de stabiliteit van het resulterende gist. Een ander probleem bij een te snelle of buitensporige groei van het aantal gistcellen is dat de celmembranen zwakker worden als gevolg van een lagere concentratie aan onverzadigde vetzuren. Omgekeerd resulteren te koude starters in een lagere en vaak mindere groei. Zodoende is het aan te bevelen om de gist niet te koud te laten propageren. Een goede vuistregel is om de giststarters bij een temperatuur te houden die tussen de 18 en 24 °C ligt. Sommige brouwers prefereren de giststarter van Lagergist enkele graden lager en Ale gist een paar graden hoger te houden, maar een temperatuur rond de 22 °C geeft een goede balans tussen gezonde gistcellen en een efficiënte propagatie voor zowel Lager als Ale gisten.

Enten

Sommige brouwers wachten totdat de gist alle suikers vanuit de starter heeft geconsumeerd en is neergeslagen voordat ze in het brouwwort geënt wordt. Zij schenken het verbruikte wort uit en enten enkel het overgebleven gist in hun partij brouwwort. Dit is bijzonder voordelig wanneer er grote giststarters gebruikt worden die onderworpen zijn aan een continue beluchting of op een roerplaat propageren. De vloeistof van giststarter smaakt in die gevallen niet geweldig en je dient eigenlijk te voorkomen dat deze vloeistof aan het brouwwort wordt toegevoegd. Als het volume van de giststarter meer dan 5% van het volume van het bier bedraagt, laat de gist dan eerst neerslaan voordat deze in het brouwwort geënt wordt. Als deze methode wordt toegepast moet men er zeker van zijn dat alle gist is neergeslagen voordat het verbruikte wort van de giststarter wordt afgegoten. Door het overgebleven gist in hetzelfde vat/erlenmeyer nog zo’n 8 tot 12 uur te bewaren nadat de eindvergisting is bereikt, wordt de gist in staat gesteld haar glycogeen reserves op te bouwen. Het te vroeg scheiden van het verbruikte startwort van de gist leidt tot het selectief weggooien van de minder flocculente en dieper fermenterende individuele cellen uit de gistpopulatie. Je kan uiteindelijk eindigen met een enting die het bier niet volledig zal uitvergisten. Stel de propagatie van de giststarter in staat om de fermentatiecyclus volledig af te ronden voordat het startwort wordt afgegoten.

Andere brouwers prefereren de giststarter in het bier te enten zodra de groeifase grotendeels compleet is en de gistcellen nog steeds een hoge activiteit vertonen. Sommige brouwers beschouwen dit als het optimale moment om van de gist gebruik te gaan maken voor een volgende stap, om een nieuwe giststarter te maken of voor het fermenteren van het gebrouwen wort. De gedachte hierachter is dat de gist niet opnieuw behoeft terug te komen uit een slapende fase, en deze brouwers zich er aldus van verzekeren dat er zich een snellere gistactiviteit in het bier ontwikkelt. Als brouwers van plan zijn de giststarter bij hoogkrausen in het te fermenteren bier te enten, is het het beste om de giststarter op een temperatuur te houden die binnen 3 tot 6 °C ligt van de temperatuur van de uiteindelijk tot bier te fermenteren hoeveelheid wort. Het enten van een erg warme, actieve giststarter in een koud wort kan de gistcellen bedwelmen en, in het geval dat lagergist wordt gebruikt, zelfs de eindvergistingsgraad en de flocculatie beïnvloeden en de productie van waterstofsulfide verhogen. Hoewel men in staat is de starter langzaam in de tijd te laten afkoelen, zal het vaak het doel van het enten bij hoogkrausen ondermijnen. Elke keer als de gistcellen een grote daling in temperatuur ondergaan, worden ze trager en vallen uit. Zodoende is het aan te bevelen de temperatuur van de giststarter vanaf het begin in de buurt van de temperatuur van de partij te fermenteren wort te houden als men de gist wil enten op diens hoogste activiteit (hoogkrausen).

Terwijl er voor- en nadelen kleven aan beide methoden, is de hoogkrausen methode de enige die moet worden toegepast om een vastgelopen fermentatie te herstarten of om de eindvergistingsgraad nog wat punten omlaag te brengen. De aanwezigheid van alcohol en het lage niveau aan suikers verhinderen de gist om uit zijn slaap komen om datgene nog te fermenteren wat er nog over is. Door de gist te enten bij hoogkrausen, zullen de gistcellen doorgaan met het consumeren van de overgebleven suikers.

De meeste giststarters met deze specifieke soortelijke massa (SG), temperatuur en concentratie aan entgist bereiken hun maximale concentratie aan cellen binnen 12 tot 18 uur. Lage concentraties entgist en lagere temperaturen kunnen beide deze tijd verlengen tot 36 uur of meer, maar het grootste deel van de groei zal altijd binnen 24 uur bereikt dienen te zijn.

Wat is de beste grootte van een giststarter?

Het belangrijkste dat men dient te weten betreffende een giststarter is dat de entingsconcentratie de snelheid van de groei van het aantal gistcellen beïnvloed. Met andere woorden, de 'entingsconcentratie' van de giststarter heeft een groot effect op de hoeveelheid nieuwe gistcellen die men graag vanuit elke propagatie ziet groeien. Het is niet het volume van de giststarter dat belangrijk is, maar de hoeveelheid aan gistcellen die er aan die hoeveelheid worden toegevoegd (de verhouding dus). Een te hoge concentratie (hoge verhouding) aan entgist geeft een zeer lage groei van het aantal gistcellen. ls een te lage concentratie geënt, dan wordt er niet echt een giststarter gemaakt, maar wordt er bier gefermenteerd. Net als de entingsconcentratie de groei in een hoeveelheid bier beïnvloedt (wat belangrijk is voor de geur en de smaak van het bier) beïnvloedt het ook de groei van cellen in een giststarter, ofschoon hier de geur en de smaak er niet toe doen.

Idealiter wil men de gist laten groeien in een volume dat groot genoeg is om de optimale gezondheid van de gist te waarborgen en redelijke hoeveelheid nieuwe gistcellen te verkrijgen. Olau Nielsen introduceerde het concept van de opbrengstfactor, wat een maatstaf is voor de groei van gistcellen afgezet tegen de hoeveelheid extract (suikers) die geconsumeerd worden (Nielsen 2005). Het is een bruikbaar getal om de effectiviteit van propagatie methoden te vergelijken.

Oogstfactor = (miljoenen/ml cellen op het eind – miljoenen/ml cellen in het begin) / daling in SG (in °P).

Een voorbeeld: als er 100 miljard cellen geënt worden in een starter van 1 liter, is dat 100 miljoen cellen per ml. Als de starter een groei heeft vertoond tot 152 miljard cellen, zijn er aan het einde dus 152 miljoen cellen per ml beschikbaar. Als er gestart werd met een wort van 9 °P en eindigt op 2 °P aan suiker nadat de giststarter klaar is, betekent dit dat de gist 7 °P aan suiker verbruikt heeft.

Oogstfactor = (152-100) / 7 = 7,4

Hoe effectiever de gist groeit, hoe hoger de oogstfactor is. Een oogstfactor groter dan twintig verwijst naar een aerobe groei, en een oogstfactor kleiner dan die twintig is een typisch anaerobe fermentatie. De meeste thuisbrouwers maken giststarters die nooit dat niveau aan groei bereiken. Het vergt een precieze beheersing van de suikers en zuurstof gedurende de gehele cyclus om zo’n hoge groeifactor te verkrijgen. Maar maak je geen zorgen, op een schaal van thuisbrouwen of een kleine brouwerij, is het niet kritisch om alles tot in de puntjes te beheersen om een maximale groei te verkrijgen. De gezondheid van de gist en het rein houden van de gistcultuur is veel belangrijker. Maar het is nuttig om te begrijpen op welk moment je weinig gist laat groeien, op welk moment je de groei maximaliseert, en op welk moment je echt alleen bier maakt.

Een factor die het voor thuisbrouwers moeilijk maakt om een goede opbrengst te verkrijgen is dat zij vaak een starter maken van een relatief grote populatie gist. De gemiddelde verpakking aan vloeibare gist voor thuisbrouwers bevat vaak rond de 100 miljard gistcellen. Met een dergelijke cultuur heeft men een grote giststarter nodig om een substantiële groei te bewerkstelligen

We voerden experimenten uit waarin gebruik gemaakt werd van 100 miljard gistcellen van White Labs WLP001, in starters van verschillende grootte. We gebruikten vaten van hetzelfde materiaal en dezelfde hoogte/breedte verhouding voor elke starter. We voegden geen aanvullende zuurstof en agitatie aan de starter toe, alle starters bevonden zich in dezelfde temperatuur van 21 °C en hadden een specifieke soortelijke massa (SG) van 1036. Het eind SG, nadat de starter voltooid was, bedroeg 1008 (2 °P).

Let op het effect van de kleine starter. Een hoge concentratie gist in een kleine hoeveelheid wort resulteert in een hele kleine groei. De 500 ml starter groeide nauwelijks, slecht een fractie van een verdubbeling. Het fundamentele feit is, dat gist niet kan groeien tenzij er genoeg suikers en voedingsstoffen zijn voor elke cel om zich te kunnen delen. Hoewel de cellen niet zo veel vermenigvuldigen als wanneer de entingsconcentratie zo hoog is als in dit voorbeeld, kunnen de bestaande cellen er toch nog van profiteren. De opname van suikers, voedingsstoffen, zuurstof en de productie van verbindingen zoals sterolen verbeteren de gezondheid van de cellen. Giststarters hebben zelden een negatieve kant, zelfs bij maar een kleine groei van het aantal gistcellen helpt een starter de gist te herleven voor de fermentatie door het activeren van het metabolisme, en daardoor start de fermentatie eerder. Als men een hogere oogstfactor wil bereiken met een 800 ml starter, dan is een lagere entingconcentratie benodigd. Indien de entingconcentratie zakt, stijgt de oogstfactor. In het voorbeeld vanuit bovenstaande tabel 1 is te zien, dat wanneer de entingconcentratie is gezakt naar 67 miljoen cellen per ml (100 miljoen cellen op 1,5 liter wort), er een significante groei optreedt. De oogstfactor kan ons laten zien hoe verschillende propagatie parameters ons proces beïnvloeden. We kunnen een grafiek opstellen voor zuurstof, specifieke soortelijke massa (SG), zink, agitatie of een aantal andere factoren. Als we een grafiek maken van de opbrengst, in dit geval als functie van de entingconcentratie, zien we een curve die weergeeft welke entingconcentratie het meest effectief is.

Het lijkt erop dat wanneer het volume van de giststarter stijgt, de oogstfactor zakt. In feite is het zo, dat als het volume van de starter het het volume van het te fermenteren wort benadert, de oogst significant daalt (zie figuur 3).

Figuur 3: De curve van de oogstfactor over de entingsconcentraties

Het enten van de gist in entingsconcentraties van het te fermenteren wort resulteert in een groei zoals in bier, verdubbelingen en de ontwikkeling van geur en smaak. Het enten van de gist in een concentratie van propagatie-typen resulteert in groei van het aantal gistcellen en geur en smaken die bij propagatie typen behoren. Dat betekent niet dat er geen additionele groei is voor grotere giststarters en lagere entingsconcentraties, maar er is een limiet aan hoeveel groei en hoeveel verdubbelingen voor de cellen mogelijk zijn. Als uiteindelijk de entingconcentratie ongeveer 4 miljoen cellen per ml bereikt, nivelleert de groei. Zonder extra inspanningen zullen in feite de 100 miljard cellen niet meer in aantal groeien dan tot ongeveer 600 miljard cellen. Zonder aerobe fermentatie zal de limiet van het vermogen van de gistcellen om zich te verdubbelen worden bereikt, ongeacht hoeveel meer wort er aanwezig is.

Dit betekent niet dat er altijd voor de meest (kosten)effectieve entingsconcentatie gekozen behoeft te worden, wanneer gist gepropageerd wordt. Dit is vooral het geval voor de thuisbrouwer. Als hetgeen je plant meerdere stappen vereist om de groei van het aantal gistcellen te bewerkstelligen en meerdere transfers, realiseer je dan dat elke transfer een potentieel gevaar is om hogere niveaus aan verontreiniging te introduceren.

Herinner je je ons eerdere voorbeeld van een entingsconcentratie? We wilden 180 miljard gistcellen voor onze 20 liter partij bier van 12 °P gebruiken. Als we een starter zouden maken volgens dezelfde specificaties als in tabel 1, zouden we één verpakking vloeibare gist (van 100 miljard cellen) nodig hebben in een starter van 1,5 liter. Natuurlijk zullen de resultaten variëren wanneer je verschillende parameters toepast en de enige wijze waarop je zeker kunt zijn van het aantal gistcellen van je propagatie, is ze te tellen. Maar het is mogelijk om een schatting te maken met een redelijke mate van zekerheid, hoeveel cellen vanuit een specifieke entingsconcentratie in een gegeven propagatie zullen groeien. Tabel 3 toont hoeveel groei aan gistcellen je kunt verwachten, gebruik makend van een simpele starter en pakjes vloeibare gist.

Indien er gebruik gemaakt wordt van een roerplaat, het schudden of beluchting, zal de oogst hoger zijn. Een gemakkelijke manier om een juiste hoeveelheid gistcellen te bepalen voor jouw partij bier, en hoe groot je je giststarter moet maken, is te vinden via de vrij te gebruiken Pitching Rate Calculator op www.mrmalty.com

Getrapte starters

Zoals we al eerder zagen, is er een limiet aan de groei van het aantal giscellen in een gegeven propagatie. Je kunt groter gaan, maar je krijgt niet noodzakelijkerwijs meer gist. Teneinde grotere volumes aan gist te laten groeien dien je de resultaten van een propagatie over te zetten naar een ander volume wort. Gebruik voor deze volgende stap ofwel een groter volume aan wort, of oogst een portie van de gist om die opnieuw te kunnen laten groeien, en plaats het overblijvende daarvan in opslag. Een populaire vuistregel is dat iedere stap exact tien keer het volume van de voorgaande stap dient te krijgen, maar dat is geen wet van Meden en Perzen. Er is genoeg marge in de grootte van de stappen. De verhouding in grootte (van de voorgaande naar de volgende) kan zeker de gezondheid en de groei van het aantal gistcellen beïnvloeden. Als men de stappen onnodig klein maakt, zijn er meerdere stappen noodzakelijk, hetgeen meer overzetten, en een verhoging van de hoeveelheid werk betekent. Elke overzetting, elke voeding, elke handeling die je doet, verhoogt de kans op verontreiniging. Omgekeerd kunnen te grote stappen de groei van aanvullende gistcellen in de weg staan. Als op een gegeven moment de entingsconcentratie beneden een zekere waarde komt, bereikt de groeicurve een plafond (figuur 4). Dit is dan verspilde wort, tenzij de starter eigenlijk de partij bier is waarom het gaat. In het algemeen wil je je richten op een verhoging van vijf tot tien keer in elke stap t.o.v. de vorige stap, maar vergeet niet de praktische overwegingen van alle handelingen, ontsmetten, en de aanwas van gistcellen.

regel

Figuur 4: Een experiment, waarbij gebruik wordt gemaakt van dezelfde giststam, entingsconcentratie, SG van de starter en de temperatuur zoals in tabellen 1 en 3. Dit toont het resultaat van 100 miljard gistcellen in een oplopende hoeveelheid vloeistof tot aan een gemiddelde hoeveelheid die thuisbrouwers als partij brouwen. De curve toont hoe het mogelijk aantal verdubbelingen en de groei gelimiteerd worden als de entingsconcentratie zakt.

Hieronder volgt een voorbeeld van het voorbereiden van een getrapte giststarter. Veronderstel dat je probeert om een pak vloeibare gist te laten groeien om voldoende cellen te verkrijgen om deze in ongeveer 20 liter lagerwort met een SG van 1048 te enten. Je start dan met 100 miljard cellen, maar die wil je laten groeien tot 337 miljard cellen. Houd dan rekening met het feit dat de entingsconcentratie de mogelijke groei beïnvloedt.

In dit geval heb je ongeveer 6 liter starterwort nodig om die hoeveelheid te kunnen laten groeien. Indien je je beperkt bent tot kleinere hoeveelheden t.b.v. je propagatie, dan zou je meerdere stappen moeten toepassen om deze groei te bereiken. Laten we eens kijken naar een voorbeeld waarin een starter van maximaal 2 liter haalbaar is:

1. Maak een starter met 200 gram moutextract poeder, voeg zoveel water toe dat het geheel 2 liter wordt.

2. Voeg vanuit de verpakking de gist toe en laat deze groeien gedurende 24 tot 48 uur.

3. Nu zou je een hoeveelheid van iets meer dan 200 miljard cellen moeten hebben. Je hebt nu de gelijke hoeveelheid van nog een verpakking gist gecreëerd. Koel het geheel aan gist totdat het op de bodem neerslaat en giet het verbruikte wort af

Als je hieraan dan nog eens 2 liter wort had toegevoegd, zou je het aantal gistcellen niet verdubbeld hebben tot 400 miljard. Herinner je hierbij het effect van het verhogen van de entingsconcentratie. Indien je 2 liter wort meer had toegevoegd, zou je slechts 100 miljard cellen meer hebben gecreëerd. Dit bracht je dan vrij dicht bij de gewenste 337 miljard cellen. Dat is dan wel minder dan de 6 liter die je anders nodig gehad zou hebben. Dat komt door de afnemende meeropbrengsten van lage entingsconcentraties in grote starters. Je begint bier te maken in plaats van gist, maar grotere starters zijn veiliger omdat ze minder transfers vergen.

Wat nu indien je slechts een beker/erlenmeyer heb die je beperkt tot het maken van 1 liter giststarter?

1. Maak een starter met 100 gram moutextract poeder, voeg zoveel water toe dat het geheel 1 liter wordt.

2. Voeg vanuit de verpakking de gist toe en laat deze groeien gedurende 24 tot 48 uur.

3. Nu zou je een hoeveelheid van iets meer dan 150 miljard cellen moeten hebben. Je hebt nu 50 miljard nieuwe cellen gecreëerd.

4. Koel het geheel totdat alle gist op de bodem neergeslagen is en giet het verbruikte wort af.

Hier is het punt waarbij mensen in de war raken. Als je nu weer een andere liter wort had toegevoegd, zou je geen 50 miljard cellen hebben toegevoegd. In plaats daarvan zou je slechts 18 miljard cellen hebben gecreëerd. Herinner je het effect van een verhoogde entingsconcentratie (Tabel 1). Je hebt nu een initiële entingsconcentratie bereikt die minder opbrengst oplevert. Indien je gistgroei geoogst had en daarna 1 liter wort had toegevoegd had je meer gist laten groeien.

Moraal van dit verhaal is dat ik mijn giststarters nog wel aardig kan verbeteren. Voorwaarde is dan wel dat je moet weten met hoeveel gistcellen je begint een starter te maken, en dat is niet altijd bekend.

Jan Wurpel.