Na Politechnice Wrocławskiej działa browar, w którym studenci poznają techniki przemysłowej produkcji piwa. – To jeden z najstarszych procesów biotechnologicznych znanych ludzkości – mówi Mateusz Jackowski, doktorant z Wydziału Chemicznego, który opiekuje się instalacją browarniczą na PWr.

Mateusz Jackowski z Katedry Inżynierii Bioprocesowej, Mikro i Nanoinżynierii prowadzi zajęcia ze studentami na kierunkach: biotechnologia i inżyniera chemiczna. W trakcie kilkutygodniowego kursu uczy ich produkcji piwa od początku, czyli przygotowania materiałów, do momentu butelkowania gotowego produktu.

– Produkcja piwa to jeden z najstarszych procesów biotechnologicznych znanych ludzkości. Znalazłem informację, że już w epoce neolitu człowiek wykonywał określone czynności, w wyniku których powstawało coś podobnego do piwa. Obecnie jest to trzeci najpopularniejszy napój na świecie, po wodzie i herbacie – mówi doktorant z PWr.

Podkreśla jednak, że na Politechnice studenci poznają ten proces nie tylko od strony technologii żywności, a również inżynieryjnej.

Politechniczne laboratorium wyposażone jest w aparaturę, którą wykorzystują wielkie browary. Dla uczelnianych warunków instalacja jest wykonana w dużo mniejszej skali. Studenci poznają działanie poszczególnych sprzętów po to, żeby wiedzieć, jak się nimi posługiwać w pracy browarnika. Samodzielnie też przechodzą przez każdy etap powstawania piwa.

Krok po kroku

– Kurs zaczyna się od przygotowania materiałów, czyli napełnienia zbiorników wodą i podgrzania ich do odpowiedniej temperatury potrzebnej do wystartowania procesu. Uczestnicy dobierają surowce i mielą je zgodnie z określonymi parametrami – wyjaśnia naukowiec. – Następnie przeprowadzamy proces zacierania, gdzie działają odpowiednie enzymy zawarte w słodzie. Badamy, jak skrobia się sacharyfikuje, czyli przekształca w cukier, który jest głównym pokarmem dla drożdży podczas fermentacji – tłumaczy Mateusz Jackowski.

Kolejne etapy procesu to: odfiltrowanie wysłodzin od brzeczki i gotowanie brzeczki z chmielem po to, żeby dodać aromat i goryczkę do piwa. – W międzyczasie trwa termiczna izomeryzacja alfa kwasów do izo-alfa kwasów – dodaje doktorant z W3. – Studenci chłodzą brzeczkę, przetłaczają ją do fermentorów, „zadają” drożdżami i później przez klika tygodni monitorują proces fermentacji, jak i leżakowania. 

Piwo jest gotowe po około miesiącu. Wtedy można zbadać jego wszystkie parametry jakościowe, tak jak to się to robi w laboratoriach browarniczych. Finalnie studenci uczą się piwo butelkować, bo to też jest elementem procesu.

– Zajęcia nie przewidują jedynie testów organoleptycznych – tłumaczy prowadzący. – To jest kierunek inżynieryjny, a nie gastronomiczny – śmieje się Mateusz Jackowski.

Kadzie i pompy 

Browar na PWr działa od 2018 roku. Znajduje się w nim: instalacja chłodnicza, zbiorniki do przygotowywania gorącej wody, kadzie zacierne i filtracyjne, pompa, która zajmuje się przetłaczaniem brzeczki między wszystkimi zbiornikami, trzy fermentory, zbiornik do otwartej fermentacji czy urządzenie do automatycznego czyszczenia instalacji tzw. CIP. 

– Mamy też filtr do filtracji piwa, ale rzadko go używamy, bo nasze piwo jest na tyle dobrej jakości, że nie wymaga tego zabiegu. Uruchamiamy go bardziej po to, żeby studentom pokazać, jak wykonuje się te czynności, z którymi zetkną się w przemysłowym browarze – podkreśla doktorant z PWr. 

Zwraca uwagę na to, że tak naprawdę w Polsce mamy coraz mniej wykfalifikowanych browarników. – Zlikwidowano szkoły kształcące techników, dlatego tym bardziej potrzeba specjalistów z tej branży. A my już mamy absolwentów, którzy rozpoczęli pracę w przemyśle piwowarskim – dodaje naukowiec. 

Fenomen piwa bezalkoholowego

Od jakiegoś czasu zauważalny jest wzrost produkcji piwa bezalkoholowego.

– Konsumenci uwielbiają smak piwa. Ponieważ modny jest zdrowy tryb życia, ludzie ograniczają spożycie alkoholu. Jednocześnie nie chcą rezygnować z ulubionego smaku. Poza tym piwo to bardzo dobry napój izotoniczny, zawiera duże ilości antyoksydantów, witamin z grupy B czy substancji biologicznie czynnych znajdujących się w chmielu. Gdyby nie alkohol, byłby najzdrowszym napojem dla człowieka – zauważa Mateusz Jackowski.

Część jego doktoratu na Wydziale Chemicznym, który planuje obronić w tym roku akademickim, poświęcona jest właśnie produkcji piwa bezalkoholowego. Naukowiec wyjaśnia, że obecnie można się spotkać z dwoma podejściami do jego pozyskiwania. Pierwsze jest bardzo techniczne i wiąże się z inżynierią chemiczną, a polega na usunięciu alkoholu z gotowego już produktu za pomocą destylacji, lub procesów membranowych takich jak odwrócona osmoza czy perwaporacja. 

– Drugą metodą jest ingerencja w biochemię procesu, czyli stworzenie takich warunków, aby drożdże nie produkowały etanolu w ilościach większych niż te dopuszczalne przez polskie prawo – mówi doktorant z PWr. Dodaje, że polskie prawodawstwo zakłada, że piwo bezalkoholowe to takie, które zawiera mniej niż 0.5 procent alkoholu objętościowo. W Hiszpanii piwo bezalkoholowe może mieć 1 proc. alkoholu, a we Francji 1,2 proc. 

Mateusz Jackowski: – Żeby wyprodukować piwo bezalkoholowe sposobami biologicznymi, można wykorzystać różne sposoby: zmienić metody zacierania, żeby było mniej cukrów, które drożdże są w stanie skonsumować i stworzyć z nich etanol, można zmieniać szczepy drożdży na takie, które mają problemy z fermentowaniem maltozy, czyli głównego cukru obecnego w brzeczce, albo nawet wykorzystać mikroorganizmy, które w warunkach tlenowych potrafią metabolizować etanol i przekształcać go w inne związki chemiczne. 

Jak rozpoznać, że piwo jest dobre?

Pierwszy element, na który warto zwrócić uwagę zdaniem naukowca, to zapach, który czujemy zaraz po otwarciu butelki.

– Chodzi o związki metaboliczne, które odpowiadają za fermentację drożdży. Gdy czujemy zapach słodkawy, albo delikatny zapach siarki, to może oznaczać, że proces fermentacji się nie zakończył i droższe nie zdążyły „po sobie posprzątać” i przetworzyć niektórych swoich metabolitów pośrednich, które są obecne w piwie – mówi Mateusz Jackowski.

Z kolei zapach podobny do zapachu jabłka może świadczyć o tym, że proces fermentacji nie przebiegł właściwie. Nieprzyjemny zapach piwa oznacza, że było ono źle składowane np. wystawione na ekspozycje promieni słonecznych, a co za tym idzie niektóre związki z chmielu zaczęły ulegać fotolizie.

Drugim czynnikiem jest smak. – Zdarzyło mi się pić piwo, które smakowało jak masło. Oznacza to, że proces prowadzony był w zbyt wysokiej temperaturze. Może w browarze był problem z chłodzeniem, albo podwyższono temperaturę fermentacji, aby proces zachodził szybciej – zdradza naukowiec. 

Wskazuje także na kolor piwa: – Barwa piwa jest w miarę stabilnym parametrem. Możemy jednak zwrócić uwagę na zmętnienie. Szczególnie jeżeli piwo było filtrowane lub pasteryzowane i widzimy po jakimś czasie zmętnienie, to może oznaczać, że piwo jest stare, albo zachodzą w nim jakieś procesy chemiczne niekorzystne dla jakości piwa.  

Lepiej w kuflu

Jeżeli chodzi o przechowywanie piwa, to okazuje się, że piwo puszkowe może mieć lepsze parametry niż butelkowe. – Puszka nie przepuszcza w ogóle promieni świetlnych, czyli bardzo dobrze izoluje piwo od warunków zewnętrznych. Metal bardzo dobrze przewodzi ciepło, czyli łatwo jest schłodzić napój lub go podgrzać. Obecnie bardzo dużo browarów kraftowych, rzemieślniczych inwestuje w linię do produkcji piwa puszkowego. Coraz lepsze piwa trafiają do puszek.

Zaznacza, że jako koneser piwa zwraca bardzo uwagę przede wszystkim na to, jak piwo smakuje oraz jak wygląda. –  Wyczuwam na przykład, że piwo nie jest dobrze wykonane, albo ma nudny smak. Bywam surowym sędzią, ale żeby w ogóle wylać piwo z komentarzem: nie będę tego pił, zdarzyło mi się może trzy razy – przyznaje doktorant.

Dodaje, że dobrze jest spożywać piwo w naczyniach do tego przeznaczonych – odpowiednich szklankach czy kuflach.

– Wtedy możemy bardziej skupić się na jego barwie, smaku, aromacie i pianie, która jest nieodzownym elementem tego trunku. Ważne jest, aby odbierać piwo jako całość, a nie doszukiwać się wad, jak zwykli to robić niektórzy koneserzy. Warto pamiętać, że to co dla jednego stylu piwa jest wadą dla innego może być zaletą podkreślającą smak – wyjaśnia naukowiec.

Chemia od podstawówki

Mateusz Jackowski przyznaje, że jego zainteresowanie tematem piwowarskim zaczęło się na studiach, kiedy wraz z kolegami zaczął warzyć piwo hobbistycznie. Odbył też praktyki w jednym z wrocławskich browarów. – A potem udało mi się moje zainteresowania połączyć z tematem doktoratu. Do tego jeszcze zająłem się udoskonalaniem instalacji browarniczej na PWr. Cały czas się doszkalam, jeżdżę na konferencje, uczestniczę w kursach specjalistycznych.

Naukowiec podkreśla, że studentom chce przekazać nie tylko wiedzę o samym procesie powstawania piwa, ale też o tym, jak „opiekować” się instalacją: obsługiwać, naprawiać usterki, serwisować czy rozbudowywać aparaturę. – To spora dawka wiedzy chemicznej i inżynieryjno-technicznej – zapewnia doktorant.

W chwilach wolnych od nauki zajmuje się także kolekcjonowaniem militariów. Część jego pokaźnych zbiorów znalazła się na ekspozycji prezentowanej w Muzeum Historycznym w Lubinie. 

Znajduje także czas na to, żeby uczyć chemii w szkole podstawowej. – To zdecydowanie trudniejsza praca niż ze studentami – śmieje się doktorant. – Dzieci trzeba przekonać, że chemia jest ciekawa i warto się jej uczyć. Studenci już to wiedzą – dodaje.

Iwona Szajner