Co-fermentatie

Al duizenden jaren brouwt de mens op traditionele wijze met specifieke – vaak plaatsgebonden – ingrediënten, zoals granen en vruchten, om tot ons geliefde drankje te komen. Het vergistingsproces kwam op gang door gistcellen in de lucht, op fruit of via andere ingrediënten die in het wort terechtkwamen. Dit zal in veel gevallen hebben geleid tot inconsistente resultaten door de vele natuurlijke giststammen, welke in wisselende verhoudingen al dan niet gewenste smaken en aroma’s produceerden. Dat gist hiervoor verantwoordelijk was of hoe dat werkte, was niet bekend. Met de tijd ontdekte men echter wel dat het schuim of de slurry van een eerder brouwsel toegevoegd kon worden aan een nieuw brouwsel om tot fermentatie te komen. De rol die gist hierin precies speelde werd echter pas halverwege de 19^e eeuw duidelijk, toen Louis Pasteur onderzoek deed en zijn boek ‘Études sur la Bière’ publiceerde in 1875.

Doordat het vergistingsproces niet steriel en volledig ongecontroleerd verliep, zullen infecties, als gevolg van bacteriën en wilde gisten, niet zelden tot vreemde, ongewenste smaken of ondrinkbaar bier hebben geleid. Met Emil C. Hansen kwam daar echter verandering in. Hansen ontdekte een manier om giststammen door middel van een reinstrijk te isoleren en van daaruit kweekte hij de zuivere giststam weer op. Zo ontstond in november 1883 de Carlsberg bottom yeast Nr. 1, een zuivere ondergist. Vanaf dat moment werd het mogelijk om bier te brouwen met een consistent en reproduceerbaar resultaat. De geïsoleerde giststammen konden aan de hand van hun eigenschappen worden gebruikt voor specifieke biertypen waar zij het best tot hun recht kwamen. Dit en andere ontwikkelingen zoals het pasteuriseren (ja ja, weer die Pasteur…), koelsystemen en overige technische innovaties leidden tot kwalitatief beter bier.

Fast Forward naar het heden en je ziet dat (hobby)brouwers door het werk van Hansen grotendeels van brouwen met in de natuur voorkomende multi stam gistculturen zijn overgegaan naar de zogenoemde geïsoleerde ‘single strain’ giststammen, met uitzondering van onder meer enkele spontaan fermenterende bieren zoals Lambiek. Hoewel voornoemde ontwikkeling duidelijk voordelen heeft, ging het wel ten koste van diversiteit. Immers, elke giststam heeft specifieke kenmerken en je zult lang niet altijd alle gewenste combinaties van geuren, smaken, SVG, alcoholtolerantie, flocculatie, etc. in één giststam voorhanden hebben. Daarom zijn er brouwers die bewust meerdere gistsoorten gebruiken in één brouwsel. Een bekend voorbeeld hiervan is Orval, waarbij de hoofdgisting plaatsvindt met een Saccharomyces Cerevisiae, waarna er voor de hergisting op fles een Brettanomyces gist wordt toegevoegd. De toevoeging van Brettanomyces voegt een hele nieuwe dimensie toe aan het basisbier. Tijdens de online clubavond in december 2020, hebben wij de No. 34 Kveik Grisette van Studio Oedipus geproefd. Ook dit is een mooi en geslaagd voorbeeld van het combineren van gisten, waarbij de Kveik zorgt voor fruitigheid en de Saison gist het fenolische en de droge afdronk tot gevolg heeft.

Het gebruik van meerdere giststammen en/of bacteriën om bier te brouwen, noemen we ‘Co-Fermentatie’. Vaak wordt dit toegepast omdat het gebruik van slechts één giststam niet tot de gewenste smaken/aroma's leidt of dat het juist de combinatie van eigenschappen van specifieke gisten en/of bacteriën is, die het bier geeft wat de brouwer voor ogen heeft. Een heel simpel en veel voorkomend voorbeeld hiervan is het gebruik van bottelgist: de hoofdgist levert de geur- en smaakstoffen en de bottelgist leidt tot een snelle en goede hergisting zonder onbedoelde smaakeffecten. Een aantal redenen voor het gebruik van bottelgist zou kunnen zijn dat de hoofdgist het alcoholniveau zelf niet of nauwelijks meer aankan, de betere flocculatie wat een helderder bier oplevert en/of de bottelgist die uitsluitend simpele suikers vergist waardoor het bier niet kan overcarboniseren. Ook gebruiken sommige hobbybrouwers een tweede gist om een vergistingsprobleem met de eerste gist op te lossen. Maar de redenen en effecten kunnen veel verder gaan dan dat…

Afhankelijk van de doelstelling(en), dienen een aantal zaken te worden overwogen.

• Verhouding tussen gisten: verschillende verhoudingen zullen verschillende resultaten opleveren omdat de ene gist meer geur- en smaakstoffen zal produceren;
• Smaakprofielen: smaken kunnen elkaar versterken, verzwakken of zelfs conflicteren;
• Snelheid waarmee de gisten opstarten en vergisten na het enten: de ene gist kan daardoor dominanter zijn;
• De Schijnbare Vergistingsgraad (SVG) (oftewel, welke suikers kunnen de gebruikte gisten omzetten?): je kunt bijvoorbeeld één gist gebruiken voor met name smaak/aroma en de ander om een droger bier te produceren door de hogere vergistingsgraad;
• Killer factor: voornamelijk van belang bij het gebruik van wijngisten die een enzym kunnen uitscheiden waar sommige biergisten gevoelig voor zijn;
• Tijdstip van toevoegen: gelijktijdig, achtereenvolgens, bij de nagisting of bij het bottelen, het moment van toevoegen heeft een groot effect op het uiteindelijke resultaat;
• Vergistingstemperatuur: de ene gist zal op een specifieke temperatuur meer of minder actief zijn dan de andere gist en dus een expressiever of juist ingetogener smaakprofiel tot gevolg hebben, en sneller of langzamer vergisten;
• Soorten gist/bacterie: biergist met biergist geeft vanzelfsprekend een ander resultaat dan wijngist met biergist, of een combinatie van biergist en bacteriën of een wilde gist.
• IBU: hop alfazuren kunnen een bacterie het vermogen ontnemen om te voeden en vermenigvuldigen.
• Kostenoverweging: kveik vergist binnen enkele dagen en door dat te combineren met een andere gist, kun je snel smaakvolle bieren brouwen waarbij de vergistingstanks sneller vrijkomen voor nieuwe brouwsels. De omzetsnelheid wordt hiermee verhoogd.

Met bovenstaande mogelijkheden kun je een enorme variatie aan bieren brouwen, met kenmerken die in de klassieke bierstijlen niet terug te vinden zijn. Commerciële voorbeelden hiervan zijn inmiddels ruimschoots terug te vinden, getuige onder meer de Grape Ales of zure bieren met wilde gisten of bacteriën.

Als thuisbrouwer kun je hier ook goed mee experimenteren: in het boek ‘Yeast, The Practical Guide to Beer Fermentation’ geven Chris White (White Labs) en Jamil Zainasheff (Heretic Brewing) praktische tips voor het combineren van gisten.

• Om een droger, minder zoet bier te creëren, stellen zij voor om een tweede giststam, met een neutraal profiel en een hogere vergistingsgraad, aan het eind van de vergisting toe te voegen om de laatste suikers om te zetten. Omdat er wel alcohol, maar geen zuurstof meer in het wort zit, dien je wel een zeer actieve starter te maken en deze op het hoogtepunt toe te voegen.
• Om een meer complex smaakprofiel te bewerkstelligen, kun je twee gisten – met complementaire eigenschappen – gelijktijdig enten.

In het algemeen geldt, hoe eerder je een tweede (of derde…) gist toevoegt, hoe groter de invloed daarvan zal zijn op de smaak, met uitzondering van onder meer Brettanomyces. Ook zal de verhouding, bijvoorbeeld 50:50 of 70:30, een merkbaar effect hebben op het uiteindelijke resultaat.

Op internet en op YouTube zijn diverse praktijkvoorbeelden te vinden van co-fermentaties die wij als hobbyist kunnen volgen. Zo geeft de Engelse brouwmeester David Heath op zijn Facebook-groep en YouTube kanaal tips voor co-fermentaties met Lallemand Kveik om een Belgische Dubbel en Tripel te brouwen waarbij de gisten het correcte smaakprofiel geven met een veel snellere vergistingstijd. Ook geeft hij tips om een aantal doelstellingen te bereiken:

• Vergistingsgraad: Engelse gisten geven vaak een SVG van rond 70%. Door 48 uur later een tweede gist met een hogere SVG te enten, zul je een hogere SVG verkrijgen terwijl de eerste gist veruit de meeste smaken zal produceren. Een voorbeeld hiervan is de combinatie van Lallemand Windsor als eerste gist en Lallemand BRY-97 als tweede gist. Ook hier kun je spelen met de verhoudingen, niet alles hoeft in gelijke hoeveelheden te worden toegevoegd.
• Complexe smaken: Beaujolais gist met een Saison gist. Hierbij is de wijngist gebruikt voor de hoofdvergisting en is de Saison gist 48 uur later toegevoegd. Deze latere toevoeging zorgt voor zowel extra, complexere smaken als een hogere vergistbaarheid.
• Flocculatie: In dit geval worden twee voorbeelden gegeven, eentje om de mistigheid in een bier te verhogen en eentje om het bier helderder te krijgen.
  • Lallemand Windsor + Lallemand New England (na 48 uur) geeft lagere flocculatie en dus een mistiger bier.
  • Lallemand Windsor + Lallemand Nottingham (na 48 uur) geeft hogere flocculatie en dus een helderder bier.
• Niet-biergisten kunnen een scala aan smaken en aroma's bijdragen die een gewone biergist niet levert:
  • Wijngisten, bij voorkeur non-killer
  • Non-Saccharomyces Cerevisiae
  • Bacteriën
  • Wilde gisten, bijvoorbeeld Brettanomyces

Voor degenen die wel graag zouden willen spelen met co-fermentatie met bijvoorbeeld melkzuurbacteriën, maar niet goed weten hoe te beginnen, zijn er diverse mogelijkheden. Er zijn twee authentieke Kveik culturen waar Lactobacillus in zitten; dit zijn Hornindal en Ebbegarden, welke via internet te koop zijn. Ook White Labs biedt inmiddels een dergelijke combinatie aan in de vorm van WLP631 Appalachian Tart, welke een mix is van een Kveik-stam en een Lactobacillus. Belangrijk om te weten, is dat de alfazuren van hop een inhiberend effect hebben op het vermogen van de Lactobacillus om te voeden en vermenigvuldigen. Zaak is om dan lager dan 10 IBU (White Labs adviseert zelfs lager dan 5 IBU) te hoppen. Het effect van deze toevoeging is een zachte zuurheid zoals bij een Berliner Weisse het geval is.

Zoals je ziet, zijn er vele doelstellingen en combinaties te bedenken. Je zult je dan ook grondig moeten verdiepen in de eigenschappen van de verschillende gisten en/of bacteriën en welke technieken je het best kunt toepassen om je doelstellingen te bereiken. Het is aan te raden om bij dit soort experimenten in kleine batches te werken. Een combinatie die in gedachten logisch lijkt en een bijzonder goed eindresultaat zou moeten opleveren, kan in werkelijkheid namelijk heel anders uitpakken en vice versa. Hoe dan ook, voor de hobbybrouwer een zeer interessant onderwerp om eens actief mee aan de slag te gaan!