tisdag 17 mars 2020

Om jäststress



Av någon anledning verkar stress vara ett populärt begrepp att slänga sig med bland hembryggare. Ofta signalerar det en grund förståelse bland dem som använder det. Den ena användningen är hembryggare med en fäbless för långsamma processer, främst långa jäsningar och lagringar. Minst tre veckor i jäshink motiveras i brist på riktiga argument med floskler som "öl måste få ta tid", eller "man ska inte stressa [fram öl]". Den  andra användningen handlar om jäst, vilket detta inlägg ska fokusera på.

Jäststress i hembryggarlore

Jäststress används ofta av som någon slags slapp och luddig "slaskdiagnos" som ska förklara allsköns felsmaker. Två typiska exempel på detta är
  1. att för få celler stressar jästen
  2. att för hög jästemperatur stressar jästen
Vad 1 beträffar så menade en mikrobiolog jag pratade med att en bättre analogi snarare är att jästen hemfaller till frosseri när det blir så mycket mer mat per individ. Därför blir den övermätt och däst och kommer lägga av tidigare än den annars hade gjort, vilket förstås leder till sämre utjäsning och mer jäsbiprodukter.

För 2 så finns det kanske viss relevans i metaforen. Som jag har förstått det innebär högre temperatur att jäsningen går snabbare, vilket kan leda till flaskhalsar i det metabola processkedjorna där det ackumuleras mellanprodukter (t.ex. acetaldehyd) som jästen släpper i från sig. Detta kan möjligen ses som någon slags stress, men det är ändå ett väldigt dunkelt sätt att använda ordet på.

Jäststress i den vetenskapliga litteraturen

Vänder man sig till den mikrobiologiska brygglitteraturen så är jäststress ett begrepp med tydlig betydelse. Eller snarare ett paraplybegrepp med ett antal separata men tydliga underbegrepp som jag kort ämnar gå igenom nu. Den gemensamma nämnaren är olika slags påfrestningar för jästen som kan inverka menligt på dess prestanda, samt att de alla triggar jästen till olika reaktioner. Några exempel på vanliga stressfaktorer vid bryggning är
  • värmechock, vilket innebär en plötslig temperaturförändring mot (eller t.o.m. över) gränserna för jästens tolerans. Det bör påpekas att en plötslig förändring från 23 C till 36 C betraktas som en "mild värmechock", medan hembryggare oroar sig för att höja temperaturen mer än 1 C i timmen.
  • osmotisk stress innebär att trycket på cellmembranet ökar, vilket framförallt kan vara tufft för jästen vid OG upp mot 1,100 och ännu högre
  • etanol innebär en påfrestning för jästen i höga koncentrationer, samma sak med acetaldehyd (med betydligt lägre tröskel)
  • syre är gynnsamt för celler, men kan även vara en påfrestning vid för höga nivåer
  • syror och lågt pH är en stressfaktor
Cellens respons på olika stressfaktorer är delvis olika, men vissa gemensamma finns. Så kallade "heat shock proteins" (hsp) är förstås främst förknippade med värmechock, men syntetiseras även vid andra typer av stress. Trehalos används som respons för såväl värmechock som osmotisk stress. Ett annat vanligt vapen mot stress - framförallt osmotisk stress - är glycerol som produceras för att membranet bättre ska skydda cellen. En del av glycerolen läcker ut i ölet, och höga nivåer av glycerol i ölet är ett tydligt tecken på att jästen har varit utsatt för hög stress.

Allmänt är stressnivåerna störst för jästen i slutet av jäsningen. Samtidigt är stresstoleransen lägre då framförallt cellmembranen försämras. Det är egentligen här antalet celler som tillsätts kommer in i matchen. Ju färre celler, desto fler generationer/delningar blir det så att cellens sterol- och fettsyredepåer späds ut alltmer vilket leder till att cellerna inte kan upprätthålla välfungerande cellmembran i slutet av jäsningen. Detta reducerar jästens stresstålighet och ger sämre koll på vad som läcker in och ut genom cellmembranet. Så ett lågt antal celler leder alltså inte till mer stress som sådant, men möjligen till sämre stresstolerans under slutet av jäsningen. Men det beror ju på andra saker också, såsom den tillsatta jästens vitalitet, syresättning m.m.

Ovan har jag bara skrapat på ytan i ämnet, och ändå blev det en hyfsad textvägg. För den som vill förkovra sig vidare kan man med fördel läsa denna beskrivning. Sedan kan leta sig vidare i djungeln av vetenskapliga artiklar, exempelvis genom att söka på "yeast stress response".

tisdag 3 mars 2020

Förenkling eller förvanskning?



Jag har som ni kanske har märkt ett horn i sidan till myter och falsk information. När jag i olika sammanhang brukar påtala dylika händer det att somliga känner ett behov av att försvara den som har förmedlat felaktigheten. Ett försvar är att det "är en förenkling", vilket ofta i sig får ses som en förvanskning. Men vad är skillnaden mellan att förenkla och förvanska egentligen? Låt mig ge några exempel; först några ganska banala, och därefter från just bryggningens värld.

Ett banalt exempel: pi


Kvoten mellan en cirkels omkrets och dess diameter är en konstant som betecknas med grekiska bokstaven π. Ofta skriver man ut det fonetiskt; pi. Pi är ett irrationellt tal (t.o.m. transcendent) och därmed går det inte uttrycka exakt med en ändlig decimalutveckling. För det sistnämnda är man hänvisad till avrundningar.

Förenklingar

En vanlig avrundning som nog de flesta skulle svara om de tvingades redogöra för värdet på pi är 3,14. En lite noggrannare avrundning är 3,1416 medan den minst noggranna är 3. Alla dessa approximationer är att betrakta som förenklingar; de är alla i någon mening enklare än pi självt. Minst förenkling ges av 3,1416, medan 3,14 är mer förenklad och 3 är så enkelt det kan bli. Samtidigt är alla dessa avrundningar så noggranna det går givet nivån av enkelhet.

Förvanskningar

Om vi istället approximerar pi med 3,1411, 3,18 eller 7 så är dessa förvisso lika enkla som approximationerna ovan. Men de är samtidigt också förvanskningar av olika grad.

Bryggexempel


När vi går över till bryggning och lite mindre tillrättalagda exempel så blir det inte lika skarpa gränser mellan vad som är förenkling och förvanskning. Snarare är det tre exempel med stigande grad av förvanskning.

Diacetyl

Ofta hävdas det att jästen producerar diacetyl under jäsningens början, och att man höjer temperaturen i slutet av jäsningen (diacetylrast) för att främja jästens reducering av diacetyl. Detta är dock inte hela sanningen. Jästen bildar faktiskt inte diacetyl utan ämnet alfa-acetolaktat. Detta ämne oxideras sedan till diacetyl utan jästens medverkan. Hur snabbt oxidationen till diacetyl går beror på mängden syre samt temperaturen. Diacetylrasten har därför dubbla syften; dels att snabba på bildandet av diacetyl så att jästen kan reducera den, dels att hålla jästen aktiv längre så att den effektivare kan bryta ner den bildade diacetylen.

Förvisso är det i någon mening en förvanskning att säga att jästen bildar diacetyl. Bättre vore att säga att diacetyl bildas under jäsningen. Men skillnaden är hårklyverier, och jag hävdar nog att detta på det hela taget är att betrakta som en förenkling. Man lyckas presentera den stora bilden samtidigt som man skippar detaljer som kan göra det för invecklat för en nybörjare som stöter på det för första gången.

DMS

Långa vörtkok motiveras ibland med att man "måste koka bort DMS". Detta är något som är missvisande då det vid uppkokets början inte finns någon DMS i vörten att tala om. I stället bildas DMS under koket, och vitsen med ett långt kok är i stället att så mycket DMS ska ha bildats (och ångat bort) att det inte bildas för mycket DMS under kylningen (där den inte ångas bort lika effektivt).

Det här tycker jag är rätt så mycket är en förvanskning. Visst är den enklare än den faktiska förklaringen, men den ger en missvisande bild om vad som händer under koket, och den leder till den felaktiga föreställningen att skippat kok är sämre än ett kort kok, medan det i själva verket är tvärtom ur DMS-hänseende. Men i normalfallet så finns ju skippat kok inte ens på kartan, och då leder denna felaktighet ändå till rätt åtgärder. Så jag skulle betrakta det som en lite mildare form av förvanskning.

Jäsningsfaser, syre och förökning

Det här är en myt som man nästan kan säga att jag lite har fått på hjärnan på sistone. Jag skrev bland annat en hel artikel i Hembryggaren om saken. Myten går ut på att jästen förökar sig under uppstartsfasen så länge det finns syre. När syret tar slut börjar jästen med jäsningen. I själva verket sker tillväxten av nya celler under jäsningens mest aktiva del. Syrets roll för jästen reds förtjänstfullt ut här.

Författaren till den länkade artikeln verkar tycka att det både handlar om "simplification" och "distortion". Och visst är den felaktiga bilden betydligt enklare; det är gissningsvis därför den har fått så stort fäste och är så svår att utrota. Vilket är synd då en också är genuint missvisande, och kan leda till följdfel som att estrar bildas under uppstartsfasen. Detta skulle jag därför karaktärisera som en fullfjädrad förvanskning. Som tyvärr sprids också av relativt seriösa aktörer.

Avslutning


Som ni säkert har förstått (och förhoppningsvis tycker själva) så är förvanskning alltid mer eller mindre av ondo medan en förenkling inte behöver vara det. Albert Einstein sa kanske aldrig "everything should be made as simple as possible, but not simpler", men det är en bra klyscha. Vad som är rätt nivå av förenkling beror förstås på sammanhanget. Till vardags räcker det säkert gott och väl att approximera pi med 3,14, medan man för tekniska beräkningar bör ha flyttalsprecision. För en nybörjare är den förenklade diacetyl-versionen en bra start, men förr eller senare bör man lära sig att diacetyl är en oxidationsprodukt och kan uppstå i flaskan eller fatet även om det inte smakar diacetyl vid tappning.