Meten was slechts de eerste stap
Toen we begonnen met de ontwikkeling van Beer-o-Meter, was het idee vrij eenvoudig. We wilden nuttige laboratoriuminformatie rechtstreeks in de brouwerij beschikbaar maken. In plaats van elk monster naar een extern laboratorium te sturen of te investeren in dure analyseapparatuur, zouden brouwerijen belangrijke procesparameters zelf moeten kunnen meten.
Fermenteerbare suikers werden een van de kernonderdelen van deze aanpak, omdat fermentatie in wezen een proces van suikeromzetting is. Brouwers maken een wort met koolhydraten, voegen gist toe en volgen vervolgens hoe de fermentatie zich ontwikkelt. Toch worden fermenteerbare suikers zelf zelden routinematig gemeten in kleine en middelgrote brouwerijen (en zelfs in sommige grote).
Brouwers toegang geven tot deze informatie was een belangrijke eerste stap, maar het werken met brouwerijen liet ons nog iets anders zien. Een brouwer moet begrijpen wat het getal betekent in de context van het proces.
Een resultaat wordt pas nuttig in context
Als de Beer-o-Meter 8 g/L fermenteerbare suikers aangeeft, is de eerste vraag niet of het instrument het getal correct heeft weergegeven. De nuttige vragen zijn of 8 g/L normaal is voor dit bier in deze fase van de fermentatie, of de concentratie nog daalt, of ze afwijkt van eerdere batches en of het bier klaar is voor de volgende productiestap.
Deze vragen bepalen de volgende fase van onze ontwikkeling. We blijven nieuwe analytische tests ontwikkelen, maar tegelijkertijd bouwen we software die metingen kan omzetten in procesinformatie.
Het doel is om Beer-o-Meter te laten evolueren van een systeem dat monsters meet naar een systeem dat brouwerijen helpt fermentatie te volgen, te vergelijken en te begrijpen.
Fermentatie heeft mooie curves
Een van de belangrijkste veranderingen is om fermentatie te bekijken als een curve in plaats van als een eindgetal. In veel brouwerijen zijn fermentatieregistraties nog steeds vooral opgebouwd rond de begindensiteit, enkele metingen tijdens de fermentatie en een einddensiteit. Deze metingen zijn nuttig, maar laten slechts een deel zien van wat er gebeurt.
Stel je twee batches van hetzelfde bier voor die uiteindelijk dezelfde einddensiteit bereiken. In de eerste batch verbruikt de gist het grootste deel van de fermenteerbare suikers in de eerste drie dagen en nadert daarna langzaam een stabiel eindpunt. In de tweede batch start de fermentatie langzaam, versnelt ze later en bevat het bier nog veel meer fermenteerbaar materiaal op de dag waarop de brouwerij normaal verwacht dat de fermentatie klaar is.
Als we alleen de einddensiteit vergelijken, kunnen de twee batches op elkaar lijken. Vanuit het oogpunt van procescontrole gedroegen ze zich echter heel verschillend. De tweede fermentatie kan wijzen op problemen met de gistgezondheid, beluchting, pitching rate, temperatuurregeling of wortsamenstelling.
Door fermenteerbare suikers gedurende het hele proces te volgen, wordt het mogelijk om niet alleen te zien waar het bier eindigt, maar ook hoe het daar komt.
Een volledige fermentatiegeschiedenis opbouwen
Daarom willen we dat de software een volledige fermentatiegeschiedenis opbouwt. Fermenteerbare suikers, pH, densiteit, temperatuur en andere beschikbare metingen kunnen op dezelfde tijdlijn worden geplaatst, samen met productiegebeurtenissen zoals dry hopping, koelen, overpompen of drukveranderingen.
Deze context maakt afzonderlijke metingen veel nuttiger. Een stijging van fermenteerbare suikers is gemakkelijker te interpreteren wanneer de brouwer kan zien dat die direct na dry hopping optrad. Een langzame daling van suikers krijgt meer betekenis wanneer ze kan worden vergeleken met de fermentatietemperatuur of met eerdere batches van hetzelfde recept.
De ene batch met de andere vergelijken
Een ander belangrijk onderdeel van het systeem wordt het vergelijken van batches. Ervaren brouwers merken vaak dat een fermentatie zich anders gedraagt voordat ze duidelijk kunnen uitleggen waarom. Ze zeggen bijvoorbeeld dat een bepaald bier normaal in vijf dagen klaar is, dat de fermentatie normaal versnelt na de eerste vierentwintig uur, of dat de densiteit normaal veel sneller daalt na dag twee.
Deze kennis bestaat al in brouwerijen, maar veel ervan blijft in het geheugen van de brouwer zitten in plaats van in een systeem te worden vastgelegd. We willen deze vergelijkingen zichtbaar maken.
Als een brouwerij dezelfde IPA tien keer heeft gebrouwen, moet het mogelijk zijn om de fermentatieprofielen van die tien batches rechtstreeks te vergelijken. Zo kan snel duidelijk worden of de beginconcentratie van fermenteerbare suikers anders was, of de gistactiviteit later begon, of de vergisting ongewoon vroeg vertraagde, of dat de reactie op dry hopping veranderde.
Historische gegevens kunnen dan nuttig worden voor het volgende brouwsel in plaats van te verdwijnen zodra de batch is afgevuld.
Fermenteerbare suikers een plaats geven in receptontwikkeling
We denken ook anders over recepten. Brouwsoftware beschrijft recepten traditioneel aan de hand van ingrediënten en procesinstellingen. Mout, hop, gist, water, maischtemperaturen, bitterheid, kleur, begindensiteit en einddensiteit worden allemaal vaak vastgelegd.
Wij vinden dat informatie over fermenteerbare suikers ook deel moet gaan uitmaken van deze beschrijving.
Een brouwerij zou bijvoorbeeld een verwacht bereik van fermenteerbare suikers na de wortbereiding kunnen vastleggen. Het werkelijke wort kan dan met dat doel worden vergeleken. Later kan de fermentatiecurve worden vergeleken met eerdere batches. Vóór het afvullen kunnen de resterende fermenteerbare suikers worden getoetst aan het normale bereik voor dat specifieke bier.
Zo ontstaat er een verband tussen receptontwerp, wortbereiding, fermentatiegedrag en de uiteindelijke stabiliteit van het bier.
Onvoltooide fermentatie eerder opsporen
Deze aanpak kan vooral nuttig zijn wanneer de fermentatie niet verloopt zoals verwacht. Lage gistvitaliteit, onvoldoende beluchting, een verkeerde pitching rate, temperatuurproblemen of druk kunnen allemaal het suikerverbruik beïnvloeden. In zulke situaties kan een bier een relatief stabiele densiteit bereiken terwijl het nog meer fermenteerbare koolhydraten bevat dan verwacht.
Dat betekent niet automatisch dat het bier onveilig is of dat de fermentatie moet doorgaan. Het betekent wel dat de brouwer moet weten dat de batch zich anders gedraagt voordat hij of zij beslist wat de volgende stap is.
In de toekomst willen we dat de software deze verschillen heel duidelijk maakt. In plaats van alleen een grafiek te tonen, zou ze de brouwer kunnen vertellen dat eerdere batches in deze fase normaal 3-4 g/L fermenteerbare suikers bevatten, terwijl de huidige batch 8 g/L bevat.
De brouwer neemt nog steeds de beslissing, maar de software levert de context die nodig is om die beslissing met meer vertrouwen te nemen.
Dry hopping is een van de sterkste toepassingen
Dry-hopped bieren zijn een van de belangrijkste redenen om het systeem in deze richting te ontwikkelen. Zoals we beschreven in ons werk over hop creep, kan het toevoegen van hop de hoeveelheid fermenteerbare suikers verhogen, omdat hopenzymen grotere koolhydraten afbreken tot verbindingen die de gist kan gebruiken. Als de gist actief blijft, worden die suikers daarna opnieuw verbruikt.
Het resulterende fermentatieprofiel kan dus in beide richtingen bewegen. Fermenteerbare suikers verschijnen en worden daarna weer verwijderd. Een enkele meting kan dit proces missen, terwijl een volledige tijdlijn het heel duidelijk kan laten zien.
Voor dry-hopped bieren willen we dat het systeem metingen vóór en na de hoptoevoeging scheidt en de brouwer helpt zien of er extra fermenteerbaar materiaal is verschenen, of de gist dat verbruikt en of het bier uiteindelijk een stabiele toestand bereikt vóór het afvullen.
Betere controle over het risico op hergisting
Dit is vooral belangrijk voor bieren die op fles of blik worden nagegist. Resterende fermenteerbare suikers zijn soms bewust aanwezig, omdat ze bijdragen aan de nagisting. Ongecontroleerde extra fermentatie kan echter leiden tot overmatige koolzuur, smaakveranderingen en in extreme gevallen tot een te hoge druk in de verpakking.
Betere informatie vóór het afvullen kan dus zowel kwaliteitsrisico's als productverliezen verminderen.
Nieuwe tests met een duidelijk doel
Tegelijkertijd blijven we de analytische kant van de Beer-o-Meter uitbreiden. Het totaal aan fermenteerbare suikers blijft zeer nuttig, omdat het een praktisch antwoord geeft op een belangrijke productievraag. In sommige gevallen is het echter nuttig om meer te weten over de samenstelling achter dat getal.
Daarom bereiden we extra tests voor op afzonderlijke suikers die relevant zijn voor de fermentatie en op andere parameters die kunnen helpen verklaren wat er gebeurt tijdens de wortbereiding en de fermentatie.
Het doel is niet om van elke craft brouwerij een analyselaboratorium te maken. We willen een relatief klein aantal metingen vinden dat de meest bruikbare informatie oplevert voor dagelijkse brouwbeslissingen.
Voor ons moet elke meting een reden hebben. Als een resultaat een brouwer niet helpt het proces te begrijpen of te beslissen wat de volgende stap is, moeten we ons afvragen of het routinematig gemeten moet worden.
Van kwaliteitscontrole naar opgebouwde proceskennis
Ons doel op langere termijn gaat verder dan kwaliteitscontrole. Elke fermentatie levert waardevolle informatie op over grondstoffen, gist, apparatuur en procesomstandigheden. In veel brouwerijen gaat een groot deel van deze informatie verloren zodra het bier is afgevuld.
We willen die afzonderlijke metingen omzetten in opgebouwde proceskennis. Na twintig batches moet het systeem veel meer weten over hoe een bepaald bier zich normaal gedraagt dan na de eerste batch. Het moet gemakkelijker worden om een afwijkende fermentatie vroeg te herkennen, te begrijpen of een receptwijziging de consistentie heeft verbeterd, en te zien hoe verschillende dry-hop-procedures het uiteindelijke bier beïnvloeden.
We geloven niet dat craft brouwen volledig geautomatiseerd moet worden. Brouwen draait om creativiteit, sensorisch oordeel, ervaring en beslissingen die door mensen worden genomen. Technologie moet dat proces ondersteunen, niet vervangen.
Dit is de richting die we met Beer-o-Meter inslaan: van het meten van één monster naar het volgen van een fermentatie, van het volgen van één fermentatie naar het vergelijken van batches, en van het vergelijken van batches naar het begrijpen van het proces erachter.
Het doel is niet meer data omwille van de data. Het gaat om betere informatie die brouwerijen helpt bier te maken dat stabieler, beter reproduceerbaar en gemakkelijker te begrijpen is.