Výroba piva a pivovarnictví je s českými zeměmi neodmyslitelně spjata, a tak vás teď trošku víc než stručně seznámím s tím, jak zlatavý nápoj své typické chuti vzniká, ale zpohledu chemického!
(Slyšeli jste chemického, tak se prosím hnedle neděste, listing nepřeskakujte, psal jsem ho tak, aby byl pro každého alespoň trochu uchopitelný a představitelný. Zároveň je to ten nejdůležitější výcuc z reality chemie piva ;-). Kde zeleně jsou odbornější informace a oranžově laické vysvětlení.)
Suroviny
Slad - dá cukr
Kvasnice - sní cukr, "vykadí" eťák (etanol, ethyl alkohol, alkohol)
Chmel - dodá hořkost ;-)
(no a voda, ale tak ta se nepočítá :D)
Slad
Může to být vcelku cokoli obilného - ječmen, pšenice, oves, žito. Semena se vezmou a naklíčí, a zde začíná to zajímavé. Cukr - přesněji glukóza - je v semenech skladován jako škrob - což strukturou připomíná hodně rozvětvený strom.
A když semínko potká vodu při správné teplotě, aktivují se dva enzymy (amylasa a amilopektin) - enzym, to si představte jako jakýsi chuchvalec, který si sedne na nějakou část molekuly, tam ji něco vezme, nebo něco dá, a pak vstane a jde si pro jinou molekulu-, kteří začnou z tohoto stromu v důsledku lámat stejně dlouhé klacíky - maltosu (též známý jako sladový cukr).
(Na obrázku výše máte ten chuchvalec, který jest lidskou amylasou - amylasou ve slinách). Ta - maltosa - pomocí jiného enzymu a molekuly vody pak přejde na 2 glukosy.
(tři (respektive 2) obrázky tohotéž)
Kvasnice (kvasinky Saccharomyces cerevisiae Hansen (vrchní) + S. uvarum (spodní kvašení))
A přijdou na řadu kvasnice. Klíčení zastavíme v určitý moment a nasadíme tyto houby. Ty podle níže uvedeného receptu začnou zpracovávat glukózu přes deriváty glycerolu až na eťáček. (Černě jsou názvy jednotlivých chemikálií, modře enzymy, barevné části molekul pak označují, co se bude na co "štěpit" nebo co se bude kam vázat, další barvy jsou pro zvýraznění toho, co se od molekuly odštěpuje, nebo co se kam váže; + pro nechemiky: každý zlom čáry je uhlík (C) a příslušný počet vodíků (H) do 4 vazeb).
Sumární rovnice následující hrůzy (ale neděste se ;) ) vypadá asi takhle (AdenosinDiPhosfát a AdenosinTriphosfát; ATP je zdroj energie pro buňku):
C6H12O6 (glukóza) + 2 ADP + 2 HPO42- --> 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 2 H2O + 2 ATP
Popis glykolýzy (přesněji alkoholové fermentace (kvašení))
Po hydrolýze maltosy máme na startu glukosu. Na tu nalepíme fosfát (sůl (produkt reakce, kdy se vodík zamění za kov (např.: Na + HCl --> NaCl (sůl kuchyňská, chlorid sodný) + 1/2 H2) kyseliny fosforečné) a získáme glukosa-6-fosfát. Pak zpřeházíme vazby, protože se nám glukosa nelíbí, a uděláme si tak fruktosu-(ovocný cukr)-6-fosfát. Na tohohle krasavce pak nalepíme další fosfát, opět díky ATPéčku a opět na to pustíme nějaký divný enzym a rozlámeme to na dva tříuhlíkaté fujtajbly (mezi nimi pak díky dalšímu enzymu je ustanovená rovnováha). Pak si vezmeme tu víc sympatickou molekulu (glyceraldehyd) a odštípeme z něj vodík pomocí NAD+ (což je taková obluda, že jsem vám to ani nekreslil - ano horší než maltosa, ale ne tak velká jako škrob) a nalepíme další fosfát.
Od teďka začneme konečně získávat šťávu - první zisk energie je lepení fosfátu z bisfosfoglycerátu na ADPčko, na produktu pak přehodíme jenom fosfát, neboť se nám nelíbí, když je na kraji, a produkt "vysušíme" (odtrhneme vodu :D :D). Pak si znovu pohrajeme z fosfátem a získáme další ATPčko a jdeme DEKARBOXYLOVÁÁÁT!!!
Jak již název napovídá - jdeme zahazovat (DE) oxid uhličitý (KARBOXYL). Při té se sytí roztok tímto unikajícím plynem, a proto pivo má bublinky. V posledním kroku pak jen redukujeme (nelepíme vodíky na) aldehyd a získáme kýžený produkt (ten mimochodem naše játra metabolizují na kyselinu octovou (CH3COOH), na což je potřeba 1 molekuly vody, a proto (mimo jiné chemické důvody) je dobré alkohol (tvrdší) ředit vodou (je možno se tak vyhnout následující ranní migréně a dehydrataci)).
V celé glykolýze (rozklad glukosy) se pak v součtu získají dvě molekuly ATP, což je to, o co kvasinkám (ale samozřejmě i člověku) jde.
Chmel
A na závěr chmel. Používají se usušené hlávky samčí rostliny chmele otáčivého (Humulus lupulus; mezi známé odrůdy tohoto druhu patří třeba žatecký poloraný červeňák), které se louhují a uvolňují mimo jiné hořké kyseliny (sice jako typické kyseliny nevypadají, ale chovají se jako vit. C (k. askorbová; soli pak askorbáty)), které dodávají pivu typickou hořkost.
humulon nahoře a lupulon (u kterého jsem vám dal vygenerovat i systematický název pro fajnšmekry) dole
Závěrem ke kešce
Do schránky se vejde deník případně i nějaký placatý cestovatel. Pečlivě však vrácejte a řádně zasuňte keš a původní místo, sedí tam úplně přesně (dvířka nahoru).
Šťastný lov a dobrou žízeň!
Keška není v prostorech pivovaru.
Editace
31. 1. 2021 --- umístění keše na novou pozici, aktualizace souřadnic
3. 2. 2021 ---- úprava listingu
Zdroje & obrázky:
- Pivovarnictví (Ladislav Chládek)
- varna: © Písecký hradební pivovar
- chemické vzorce: Procira (můžete dále šířit :D ;-))
- ječmen: Wikimedia Commons (volné dílo)
- amylasa: Wikimedia Commons (volné dílo)
- kvasinky (elektronový mikroskop): Wikimedia Common
- chmel: CHI s.r.o, Petr Stuna