مخمرزنی و استارتر

نرخ صحیح مخمرزنی ،مقدار مناسب مخمر و تهیه ی استارتر مناسب

این مقاله برای کسانی است که به آبجوسازی خانگی به عنوان سرگرمی حرفه ای میپردازند و دوست دارند کار خود را روز به روز بهبود داده و کنترل بیشتری روی فرایند و کیفیت تولید آبجوی خود داشته باشند.ولی کسانی که حوصله ی مطالعه و انجام محاسبات لازم را ندارند میتوانند از همان قانون سرانگشتی قدیمی  یعنی نیم تا یک گرم به ازای هر لیتر آبجو برای تعیین مقدار مخمر مورد نیاز خود استفاده کنند.

در این مقاله به این موضوعات پرداخته شده است:

– اهمیت مخمرزنی کافی و مناسب

– تعیین تعداد سلول و مقدار مخمر مورد نیاز برای هر آبجو

– مخلوط راه انداز مخمر(استارتر) و نقش آن در تخمیر آبجو

– تعیین حجم استارتر مناسب و استارتر پلکانی

– دستورالعمل ساخت استارتر

– عوامل موثر بر کیفیت و کمیت سلولهای مخمر در استارتر

.

– مقدمه ای بر اهمیت مخمرزنی کافی و مناسب

همانطور که میدانیم و بارها توسط آبجوسازان باتجربه گفته شده است؛مخمر یکی از مهمترین عوامل در آبجوسازی است و حتی به عقیده ی بسیاری از آبجوسازان این مخمر است که آبجو را می سازد و ما فقط میز شام را می چینیم! یک آبجوساز خانگی در طول عمر آبجوسازی خود به تدریج به این موضوع ایمان پیدا میکند که اگر بتواند عملکرد مخمرها را درک کرده و در کنترل خود داشته باشد،خواهد توانست بر بسیاری از جوانب کار که در بدو امر دور از دسترس به نظر می رسید تسلط یابد و هر آبجویی را که میخواهد بدون هیچ تغییر کیفیت و کارکتری بارها و بارها درست کند یا عامدانه هرمقدار که میخواهد شخصیت آن را تغییر دهد.در آبجوسازی صنعتی اینکه هر پخت آبجو با پخت قبلی، کیفیت و شخصیت یکسان داشته باشد،یک امر حیاتی است چون یک نوع آبجو با یک برند خاص همواره باید برای مصرف کننده قابل تشخیص باشد تا طرفداران و بازار خود را حفظ کند.در این راستا مهمترین و اساسی ترین کاری که آبجوساز پس از استفاده از مواد اولیه ی یکسان انجام میدهد این است که سعی میکند هر تخمیر یک نوع آبجو با دفعات قبل و بعد آن مشابه باشد.برای رسیدن به این هدف باید مخمرها همیشه یکجور عمل کنند.پس علاوه بر اینکه باید هربار از فقط یک نوع مخمر استفاده شود بلکه باید میزان سلولهای اولیه و نرخ رشد و تکثیر آنها در جریان تخمیر و مقدار نهایی سلولهای تولید شده هم یکسان باشد.مخمر قرار نیست برای ما آبجو بسازد و اصلاً برایش اهمیت ندارد که ما از عطر و طعم محصولش راضی باشیم یا نباشیم.بلکه فقط برایش مهم است که از منابع غذایی محیطش تغذیه کرده و مدام تولید مثل و رشد کند.و این تمام هدف زندگی برای یک موجود تک سلولی است.در جریان این عملکردِ مخمر سه چیز تولید میشود.یک دسته از تولیدات، ترکیباتی هستند که برای مخمرها ترکیبات لازم ولی از نظر آبجوساز ترکیبات جنبی هستند .درواقع این ترکیبات ، واحدهای ساختمانی لازم برای سوخت و ساز و تکثیر سلولها می باشند مانند استر ها،آلدئیدها و اسیدهای چرب و غیره .سلولهای مخمر معمولاً این ترکیبات را بیشتر از مقداری که برای متابولیسم خود احتیاج دارند تولید میکنند و همین ترکیبات مسئول حداقل نیمی از عطر و طعم آبجوی نهایی هستند .سلولهای تازه متولد شده دسته ی دوم تولیدات مخمر و درواقع از نظر مخمر مهمترین تولید همین دخترها هستند که خودشان هم خیلی زود مادر میشوند.و سومین دسته از تولیدات در فرایند تخمیر، ترکیبات اضافی البته از نظر مخمرهاست مانند اتانول و گاز دی اکسید کربن که برای آبجوساز تولیدات اصلی محسوب میشوند. هرچقدر سلولهای مخمر درون آبجوی ما بیشتر رشد و تکثیر کنند درنتیجه مقدار این تولیدات هم بیشتر میشود.پس آبجوساز برای اینکه رشد سلولها را در کنترل خود داشته باشد باید عوامل محیطی و منابع غذایی سلولها را کنترل کند. اگر آبجوساز میخواهد آبجوهای با کیفیت و قابل تکرار بسازد اولاً باید درصد زنده و فعال بودن سلولها را معین کرده و با توجه به میزان سلول مورد نیاز برای تخمیر آن سبک آبجو، مقدار سلولهای مخمر را که در شروع کار باید به حریره اضافه کند مشخص کند.در تولید صنعتی او این کار را در آزمایشگاه و با استفاده از میکروسکوپ و تجهیزات و روشهای ویژه ی دیگر انجام میدهد ولی در تولید خانگی از اعداد و میانگین هایی که قبلاً اندازه گیری شده اند برای حدس نزدیک به واقع کمک میگیرد.ثانیاً آبجوساز باید نرخ رشد سلولها را کنترل کند تا مجموع سلولهایی که پس از پایان تخمیر به وجود می آید مشخص باشد و درنتیجه میزان تولیدات اصلی و جنبی تخمیر که مسئول شخصیت آبجو هستند مشخص باشد.او این کار را با کنترل میزان اکسیژن رسانی اولیه،کنترل دمای تخمیر ، کنترل میزان مواد مغذی موجود در حریره و کنترل آلودگی میکروبی انجام میدهد.همانطور که یک کشاورز با افزایش یا کاهش مساحت خاک زیر کشت ، آبیاری ، کود دهی،سمپاشی و غیره میتواند میزان و کیفیت محصول خود را کنترل کند.در این مقاله فقط به این موضوع می پردازیم که برای انواع آبجوها چه مقدار مخمر را باید چگونه آماده سازی و به حریره اضافه نمود تا بهترین نتیجه ی نزدیک به سبک اصلی حاصل شود ولی این اتفاق نمی افتد مگر اینکه همانطور که شرحش رفت؛عوامل موثر در تخمیر هم کنترل شود.

– چه تعداد سلول مخمر برای تخمیر آبجو لازم است؟

میدانیم که هر سبک آبجویی دارای یک عطر و طعم و شخصیت منحصر به خودش است و گفتیم که یکی از مسئولین اصلی این عطر و طعم،میزان ترکیبات جنبی است که در جریان رشد و تکثیر سلولها تولید میشوند. هرچه تعداد سلولهای اولیه که مخمرزنی میشود کمتر باشد،این سلولها مجبورند بیشتر تکثیر شوند و درنتیجه برخی ترکیبات جنبی مانند آلدئیدها،ترکیبات سولفوری و الکلهای فیوزل و غیره بیشتر تولید میشود ولی برخی هم مانند استرها که بیشتر عطرو طعم آبجو را برجسته و پیچیده میکنند کمتر تولید میشود..به همین ترتیب عکس قضیه هم صادق است یعنی اگر از ابتدا تعداد سلولهای مخمر زیاد تر از نیاز باشد،استرهای بیشتری تولید میشود(هرچند برخی دیگر از ترکیبات جنبی کمتر میشود) و باز عطر و طعم آبجو را از مسیر خارج میکند.پس لازم است برای بدست آوردن آبجوی ساده تر و بدون شخصیت پیچیده و نزدیک به سبک اصلی از مقدار مناسب و کافی مخمر استفاده گردد. به طور کلی هنگامی که میخواهیم آبجوهای ایل درست کنیم نرخ مخمرزنی ما از هنگامی که میخواهیم آبجوهای لاگر بسازیم کمتر است چون شرایط تخمیر ایل ها و شخصیت نهایی ایل ها با لاگرها فرق میکند.هنگامی که میخواهیم آبجوهایی با آبسنجی اولیه ی بالاتر یا حجم بالاتر بسازیم هم به نرخ مخمرزنی بالاتری نیاز داریم.کسانی که حوصله ی حساب و کتاب ندارند میتوانند به انواع حسابگرهای آنلاین مراجعه کنند تا آنها برایشان محاسبه کنند که به نسبت نوع،حجم و آبسنجی آبجو به چه مقدار مخمر نیاز دارند.از جمله متداول ترین حسابگرهای مخمر سایتهای زیر هستند:

http://www.mrmalty.com/calc/calc.html

http://www.brewersfriend.com/yeast-pitch-rate-and-starter-calculator/

http://www.yeastcalculator.com

جدول زیر هم نرخ مخمرزنی معمول برای انواع آبجو در محدوده های آبسنجی مختلف را نشان میدهد.توجه داشته باشید که منابع مختلف آبجوسازی خانگی،نرخ های متفاوتی را برای آبجوهای گوناگون پیشنهاد میکنند و در جدول زیر برایندی از همه ی آنها درنظر گرفته شده است که از لحاظ تجربی و عملی جواب داده است..همچنین از آن میتوانید برای مشخص کردن مقدار مخمر لازم برای یک پخت 18 لیتری استفاده کنید و اگر مقدار مخمر موجودتان کم است میتوانید از استارترهای پیشنهادی در جدول برای رسیدن به مقدار مخمر لازم استفاده کنید.اما کسانی که علاقمندند بیشتر در این مورد بدانند و خودشان مقدار مخمری که احتیاج دارند را محاسبه کنند میتوانند به ادامه ی مقاله توجه نمایند.

– نحوه ی محاسبه ی دقیق تعداد سلول مخمر مورد نیاز

پس متوجه شدیم که هر آبجویی بسته به حجمش و غلظت قندش و البته سبکش نیاز به مقدار مشخصی مخمر دارد.وقتی میگوییم نرخ مخمر زنی منظورمان این است که چه تعداد سلول مخمر در واحد حجم آبجو قرار خواهد گرفت.لازم به یادآوری نیست که آن ماده ای که شما به عنوان مخمر آبجو در دست دارید حاوی میلیاردها سلول مخمر است که فعلاً خواب هستند و منتظرند تا آبجوساز حساب کند به چندنفر از آنها برای جنگ با قندها نیاز دارد تا به میدان بروند! به طور کلی میتوان گفت که دامنه ی نرخ مخمرزنی در آبجوسازی بین 0.35 تا 2.2 میلیون سلول در هر میلی لیتر از حریره با آبسنجی 1 پلاتو است که برابر است با 0.35 تا 2.2 میلیارد سلول در لیتر حریره با آبسنجی 1 پلاتو (یک پلاتو P°1هم نوعی واحد اندازه گیری برای آبسنجی آبجو است که تقریباً برابر است با یک بریکس Bix°1 و برابر است با sg 1.004. برای تبدیل واحد آبسنجی sg به °P کافی است پوینت آبسنجی تقسیم به 4 شود.برای مثال آبسنجی 1.044 برابر است با 44 پوینت آبسنجی که تقسیم به 4 میشود 11 درجه ی پلاتو و بدین معنی است که از هر 100 گرم حریره، 11 گرمش قند است) .منظور از این جمله که دامنه ی نرخ مخمرزنی در آبجوسازی را نشان میداد این است که ما بسته به اینکه چه آبجویی درست میکنیم از مقادیر مختلفی مخمر در واحد حجم آبجو که غلظت قندش هم مشخص است استفاده میکنیم.جلوتر که برویم مطلب روشن تر خواهد شد. به طور کلی میتوان گفت که نرخ مخمرزنی در لاگر ها تقریباً دوبرابر ایل هاست چون هم تخمیر در دمای پایین و مدت زمان طولانی تر صورت می گیرد و هم شخصیت مورد نظر برای لاگرها اینطور ایجاب میکند.پس اولین منطقه که در زمینه ی مخمرزنی مورد توجه قرار میگیرد این است که نرخ مخمرزنی متناسب با سبک آبجو باشد.دومین منطقه حجم آبجو است و سومین محدوده غلظت قند حریره یا همان آبسنجی اولیه است.بدیهی است که هرچه حجم حریره بیشتر باشد به تعداد بیشتری سلول مخمر نیاز است و همینطور هرچه میزان قند حریره بیشتر باشد،تعداد بیشتری سلول برای تبدیل آن لازم است.همانطور که شما نمیتوانید برای تخمیر یک مخزن 20 هزار لیتری آبجو از یک قاشق چایخوری مخمر استفاده کنید،نمی توانید برای تخمیر یک آبجو با آبسنجی اولیه ی 1.080 از همان مقدار مخمر استفاده کنید که برای آبجویی با آبسنجی 1.040به کار می برید.این سه محدوده یعنی1- نرخ مخمر زنی با توجه به سبک 2- آبسنجی اولیه ی آبجو و 3- حجم آبجو مشخص میکنند که چه مقدار سلول اولیه لازم است تا به حریره اضافه شود.پس با یک فرمول ساده میتوانیم این متغیرها را کنار هم قرار دهیم تا تعداد سلول مورد نیاز برای هرآبجویی را مشخص کنیم و وقتی تعداد سلول لازم مشخص شد میتوانیم حساب کنیم که چند گرم مخمر لازم است.

فرمول زیر این رابطه را با استفاده از واحد پلاتو یا بریکس برای غلظت قند اولیه نشان میدهد:فرمول تبدیل SG به °P هم عبارت است از

(P°=250×(SG-1 یا 4÷P°=sgPoints

Cn = (PR × P °) × V

حجم آبجوبه میلی لیتر×(درجه ی پلاتو× نرخ مخمر زنی به صورت میلیون سلول در میلی لیتر)= تعداد سلول مخمر مورد نیاز

اگر به خاطر واحد پلاتو کمی گیج شده اید ایرادی ندارد ،این فرمول را میتوان به صورت زیر هم نوشت که در آن به جای آبسنجی با واحد درجه ی پلاتو از آبسنجی با واحد SG که میشناسید و به جای نرخ مخمرزنی با واحد میلیون سلول بر میلی لیتر از واحد میلیارد سلول بر لیتراستفاده شده و حجم آبجو هم به جای میلی لیتر به صورت لیتر نوشته می شود.و درنتیجه تعداد سلول مورد نیاز به صورت میلیارد سلول در لیتر محاسبه خواهد شد.

Cn=PR×(SG-1)×250×V

حجم به لیتر×250× (1- آبسنجی اولیه)× نرخ مخمر زنی به صورت میلیارد سلول در لیتر =تعداد سلول مخمر مورد نیاز(میلیارد سلول در لیتر)

برای مثال فرض کنید میخواهیم یک ایل انگلیسی درست کنیم کهSG یعنی آبسنجی 1.055 دارد(برابر با 13.75 درجه ی پلاتو) و حجم حریره ی داخل دبه ی تخمیر 18 لیتر(برابر با 18000 میلی لیتر) است. می خواهیم ببنیم به چه تعداد سلول زنده ی مخمر برای تخمیر آن نیاز داریم.ابتدا از جدول بالا نرخ مخمرزنی مناسب با سبک و محدوده ی آبسنجی خود را مشخص می کنیم که در اینجا بین 0.5 تا 0.75 میلیون سلول در میلی لیتر است و ما مثلاً نرخ 0.70 میلیون در میلی لیتر را انتخاب کرده وسپس میتوانیم با استفاده از هرکدام از فرمولهای گفته شده تعداد سلول مورد نیاز را محاسبه می کنیم:

Cn = (PR × P °) × V تعداد سلول مخمر مورد نیاز

173250000000=18000×13.75×700000=18000×(55÷4) ×Cn= 0.70×10⁶

یا

Cn=PR×(SG-1)×250×V تعداد سلول مخمر مورد نیاز

میلیارد سلول Cn= 0.70×(1.055-1)×250×18=173.25

– با چند گرم مخمر میتوان به تعداد سلول زنده ی مورد نیاز رسید؟

خب حالا که تعداد سلول مخمر مورد نیاز را مشخص کردیم باید ببینیم که در عمل چند گرم یا چند میلی لیتر مخمر باید استفاده کنیم تا به این تعداد سلول مخمر در حریره ی خود دست پیدا کنیم.متون و منابع مختلف آبجوسازی اعداد و ارقام مختلفی را بر اساس مشاهدات و آزمایشهای خود برای این موضوع پیشنهاد می دهند از سوی دیگر تولید کنندگان انواع مخمر آبجو هم در مشخصات محصول خود حداقل تعداد سلول زنده در هر گرم از مخمر را مشخص و تضمین میکنند درحالیکه درعمل تعداد سلول زنده ی موجود در هر گرم از مخمر تازه معمولاً چند برابر این عدد است. نکته ی دیگر هم این است که ما میتوانیم از چند شکل مخمر آبجو اعم از خشک(Dry) یا مایع(Liquid) یا دوغآب مخمری(Slurry) برداشت شده از پخت قبلی خودمان استفاده کنیم که هرکدامشان دارای تعداد مختلفی سلول مخمر هستند و بر حسب مدت زمانی که از تولیدشان گذشته درصدی از این سلولها هم مرده اند یا توانمندی اولیه را ندارند.چون در آبجوسازی خانگی ما به تجهیزات آزمایشگاهی برای شمارش سلولها و تعیین درصد زنده بودنشان دسترسی نداریم ،این مسائل باعث میشوند که حسابگرهای آنلاین یا جداول موجود دارای اندکی تفاوت باشند که البته به هرحال دقت آنها حتی با وجود این تفاوتها برای تولید خانگی کاملاً مناسب است.برایند محاسبات موجود در منابع مختلف نشان میدهد که انواع مخمر آبجوی خشک که در بسته های 5 تا 14 گرمی برای آبجوسازی خانگی عرضه میشوند دارای 8 تا 20 میلیارد سلول مخمر در هر گرم هستند که میتوانیم به طور میانگین این عدد را 15 میلیارد سلول در هرگرم مخمر خشک که تاریخ مصرفش نگذشته باشد و به شکل صحیح نگهداری شده باشد درنظر بگیریم.برخی منابع بر پایه ی آزمایشهای مختلف این عدد را 10 میلیارد در گرم و برخی حتی تا 20 میلیارد سلول در هر گرم مخمر پیشنهاد میدهند.مخمرهای خشک اگر بدون باز شدن بسته بندی و در یخچال نگهداری شوند تاریخ مصرف طولانی مدت دارند(بیشتر از یک سال) یعنی تعداد سلولهایی که به مرور زمان ضعیف شده یا ازبین میروند ناچیز است و میتوان در محاسبه از آن صرفنظر کرد(مخمر آبجوی خشک در زمان تولید حداقل 95 درصد از سلولهایش زنده و سالم هستند و پس از گذشت یکسال در یخچال بیشتر از 5 درصد از سلولهایش از دست نمی رود اما اگر به شکل صحیح و در دمای مناسب نگهداری نشود تا سالی 20 تا 30 درصد از سلولهای خود را ممکن است ازدست بدهد) .اما فاکتور زمان درمورد مخمرهای مایع خیلی مهم است چون این مخمرها تاریخ مصرف کوتاه مدت دارند و هرچه از زمان تولیدشان میگذرد نسبت قابل توجه ای از تعداد سلولهای زنده ی اولیه کاسته میشود به نحوی که پس از 5 ماه اصلاً قابل استفاده نخواهند بود.هر ظرف یا ویال مخمر مایع در زمان تولیدش بسته به نوع و برند مخمر حاوی حدود 70 تا 120 میلیارد سلول مخمر زنده در حجم حدود 50 میلی لیتر است و هر ماه که از تاریخ تولید مخمر مایع میگذرد حدود 20 درصد از این سلولهای زنده از دست میروند.اما مخمر برداشت شده از مخزن تخمیر هم میتواند برای تخمیر پخت بعدی مورد استفاده قرار گیرد و بر اساس گزارش منابع مختلف هر یک میلی لیتر از رسوب مخمری در این دوغآب (ماده ی جامد) دارای 1 تا 5 میلیارد سلول مخمر است که بهتر است در محاسبه کمترین عدد یعنی 1 میلیارد سلول در هر میلی لیتر مدنظر قرار گیرد چون برداشت مخمر در خانه بدلیل عدم کنترل کامل، دارای دقت پایینی به نسبت مخمر برداشت شده در آبجوسازیهاست.مخمر برداشت شده اگر دمای ثابت صفر تا 2 درجه ی سانتیگراد نگهداری شود تقریباً هر ماه 10 تا 15درصد از سلولهای زنده ی خود را از دست می دهد که باید در محاسبه لحاظ گردد.

خب حالا که میانگین تعداد سلولهای زنده در هر واحد از مخمر را دانستیم میتوانیم به سادگی و با استفاده از فرمول زیر محاسبه کنیم با چند گرم یا چند سی سی از فلان مخمر میتوانیم به آن تعداد سلول مورد نیاز که قبلاً حساب کردیم برسیم.:

Yeast amount =(Cn÷D)÷Viability

درصد زنده و سالم بودن سلولها÷(تعداد سلول موجود در هر واحد از مخمر÷ تعداد کل سلول مورد نیاز)= مقدار مخمر

فرض کنید برای مثال قبلی یعنی تخمیر 18 لیتر آبجوی ایل انگلیسی با آبسنجی 1.055 میخواهیم از مخمر آبجوی خشک تازه استفاده کنیم.قبلاً حساب کردیم که برای این آبجو به حدود 173.25 میلیارد سلول مخمر احتیاج داریم.پس با فرض اینکه هر گرم مخمر خشک دارای حدود 15 میلیارد سلول مخمر است که 100 درصد هم زنده و سالم هستند پس خواهیم داشت:(درصد سلامت سلولها را به صورت اعشاری از 0 تا 1 در فرمول میگذاریم یعنی 1 میشود 100 درصد)

Yeast amount =(173.25÷15)÷1=11.5 gram مقدار مخمر مورد نیاز به گرم

پس فقط کافی است یک بسته ی مخمر خشک 11.5 گرمی را به طور صحیح ریهیدراته کرده و در دمای نزدیک به دمای حریره مخمرزنی کنیم .اما اگر برای همین مثال بخواهیم از مخمر آبجوی مایع استفاده کنیم که یک ماه از تاریخ تولیدش هم گذشته است،با علم به این که هر ظرف مخمر مایع حدود 50 میلی لیتر است و در زمان تولید حدود 100 میلیارد سلول زنده دارد(برابر با 2 میلیارد سلول در هر میلی لیتر) و هر ماه که از تاریخ تولیدش بگذرد 20 درصد از سلولهای زنده اش کاسته می شود،خواهیم داشت:

Yeast amount =(173.25÷2)÷0.8=108.28 ml مقدار مخمر مورد نیاز به میلی لیتر

پس متوجه می شویم که یک ظرف مخمر کافی نیست.چراکه همانطور که گفتیم هر ویال مخمر 50 میلی لیتری حدوداً 100 میلیارد سلول زنده در زمان تولیدش دارد درحالیکه ما برای این آبجو به حدود 173 میلیارد سلول احتیاج داریم که با حدود 108 میلی لیتر یعنی کمی بیشتر از دو ظرف از این مخمر حاصل می شود..پس یا باید از دو ظرف مخمر برای مخمرزنی استفاده کنیم یا اینکه یک ظرف مخمر را ابتدا در یک مخلوط شروع کننده ی مخمر(استارتر) تکثیر کنیم و پس از رسیدن به تعداد سلول زنده ی مورد نیاز،استارتر را به حریره اضافه نماییم.اصولاً هنگامی که تعداد سلول مورد نیاز ما از تعداد سلول موجود در مخمر ی که داریم حداقل 0.1 برابر و حداکثر 3 برابر بیشتر باشد ،می توانیم با استفاده از استارتر مناسب تعداد سلولهای موجود را تکثیر کرده و به تعداد مورد نیاز برسانیم.ولی اگر تعداد سلول مورد نیاز بیشتر از 3 برابر تعداد سلول موجود باشد، باید مقدار مخمر اولیه ی خود را افزایش دهیم یا درصورت امکان از استارتر 2 یا 3 پله ای بهره بگیریم که در ادامه بیشتر توضیح داده خواهد شد.

– استارتر چیست و چرا باید برای تخمیر بعضی آبجوها از استارتر استفاده کنیم؟

هنگامی که تعداد سلول مخمری که در دست داریم کمتر از تعدادی است که لازم داریم میتوانیم ابتدا با آنها یک آبجوی کوچک درست کنیم تا رشد و تکثیر کنند و وقتی به تعداد لازم رسیدند آنها را به آبجوی اصلی انتقال دهیم.درواقع مخلوط راه انداز مخمر یا استارتر (Yeast Starter) یک آبجو مانند آبجوی اصلی ولی در حجم کوچک و با مقدار مخمر خیلی بیشتر است که با هدف تکثیر تعداد و یا تضمین سلامتی سلولهای مخمر،پیش از تخمیر حریره ی اصلی توسط آبجوساز تهیه میشود و هنگامی که تعداد سلولها و سلامت آنها به مقدار مورد نظر برای آن پخت رسید به حریره ی اصلی اضافه میشود تا تخمیر به طور کامل و با سلامت انجام شده و کارکتر اصلی و مورد انتظار آبجو حفظ گردد.در آبجوسازی مواقع زیادی(پخت با حجمهای بالاتر،آبجوهای با آبسنجی اولیه ی بالاتر از 1.060، لاگرسازی و کهنه شدن مخمر) پیش میآید که مقدار سلول زنده و سالمی که در یک بسته یا ظرف مخمر وجود دارد برای انجام تخمیر سالم کافی نیست و آبجوساز مجبور است که از چند بسته مخمر بیشتر استفاده کند یا اینکه همان مخمر موجود را ابتدا در یک بستر مناسب (استارتر) تکثیر کند و بعد به حریره اضافه نماید.تعداد سلول مخمر کافی از یک طرف و زنده و سلامت بودن همه ی سلولها هم از یک سوی دیگر دو عامل اصلی برای تهیه ی استارتر است.اگر آبجوساز به این قضیه یعنی کمبود سلول زنده و سالم مورد نیاز توجه نکند و همان مقدار مخمر موجود را بدون تکثیر اولیه مخمرزنی نماید ،بسته به میزان این کمبود،ممکن است مشگلات تخمیری مختلفی،ازجمله سکته ی تخمیر یا طولانی شدن زمان تخمیر ، افزایش آبسنجی نهایی و افزایش خطر رشد باکتریهای وحشی برای آبجو پیش آمده و با تولید درصد بیشتری ترکیبات جنبی نامطلوب، کارکتر و عطر و طعم آبجو هم از مسیر اصلی خارج شود.واضح ترین دلیلش هم این است که سلولهای موجود مجبورند چندین بار بیشتر از حالت معمول تکثیر و تولید مثل کنند و طول زمان فاز اولیه ی تخمیر از حد متعارف بیشتر میشود و درنتیجه علاوه بر میدان دادن به سایر موجودات برای رشد کردن بر مقدار تولید ترکیبات جنبی و نامطلوب تخمیر هم افزوده میشود.تولید شدن این ترکیبات نامطلوب از جمله استرها، آلدئیدها ، الکلهای فیوزل،دی استیل،دی متیل سولفید،استاآلدئید و غیره، قسمتی از فرایند رشد و تکثیر سلولهاست پس آبجوساز نباید اجازه دهد که مقدار این ترکیبات از حد خارج شود و یکی از مهمترین ابزارش برای اینکار مخمرزنی کافی و مناسب برای هر پخت است به طوری که سلولهای مخمر نهایتاً بین 2 تا حداکثر 6 بار تقسیم شوند تا تولید ترکیبات جنبی آنها در دامنه ی قابل قبول باشد.آبجوساز با این ابزار کنترلی به همراه سایر ابزار کنترلی که دردست دارد از جمله انتخاب مواد اولیه ی مناسب و مرغوب و کنترل دمای تخمیر و اکسیژن رسانی اولیه ی کافی و کنترل آلودگی و غیره هنر و مهارت خود را نشان داده و کیفیت محصول نهایی را تضمین میکند.اهمیت مقدار مخمرزنی مناسب وقتی بیشتر معلوم میشود که بدانیم همانطور که کمبود سلول زنده و سالم مشگلات زیادی ایجاد میکند،بیش از حد مخمر به کاربردن هم پیامدهای خودش را دارد که مهمترینش این است که تعداد سلولهای مخمر بیشتر از جوابگویی مواد مغذی موجود در حریره خواهد بود و چون سلولها هر تعداد هم که باشند باز به هرحال میخواهند به رشد و تکثیر معمول خود بپردازند پس با قحطی روبرو میشوند و پدیده ی خودکافت رخ میدهد یعنی سلولهای مخمر در کمبود مواد مغذی شروع به تغذیه از خودشان میکنند و نتیجه اش باز هم تولید ترکیبات جنبی نامطلوب مانند دی استیل، سولفید هیدروژن،اسید استیک و غیره است که کارکتر آبجو را از مسیر خارج میکند.اما همانطور که پیشتر هم در مقالات مختلف به آن اشاره کرده ایم ؛همیشه مقداری بیشتر از مقدار مورد نیاز مخمرزنی کردن خیلی بهتر از کمتر مخمرزنی کردن است و به خاطر همین در جدول نرخ مخمرزنی از حداقل و حداکثر استفاده کرده ایم تا حداکثر مقداری که اجازه داریم بیشتر از مقدار مورد نیاز و در محدوده ی امن مخمرزنی کنیم هم معلوم باشد.اما پس از دانستن فلسفه ی وجودی استارتر اجازه دهید ببینیم چگونه باید بفهمیم که به چه استارتری برای هر آبجو نیاز داریم و راه محاسبه اش چیست.

پیش از وارد شدن به مبحث حساب و کتاب استارتر باید به این نکته ی مهم اشاره کنیم که در تهیه ی استارتر سه روش یا طرز عملکرد وجود دارد که اختلاف قابل توجهی از لحاظ میزان سلولی که تولید میشود باهم دارند.اولین رویکرد استارتر ثابت و با قفل هواست که همان روش کلاسیک و سنتی است.در این روش چون اکسیژن همواره در تماس با مایع نیست و مخلوط غیر از ابتدای کار که اکسیژن رسانی اولیه معمولاً با تکان دادن انجام میشود،دیگر در طول پروسه هم نمیخورد یا اکسیژن به آن نمیرسد درنتیجه نرخ رشد سلولهای مخمر با این روش از بقیه کمتر است.روش دوم استارتر نیمه باز با هم زدن دوره ای است بدین معنی که علاوه بر اینکه به استارتر در شروع کار اکسیژن رسانی کافی میشود بلکه درب ظرف هم کامل بسته نمیشود و مخلوط هر چندساعت یکبار با تکان دادن ظرف هم میخورد و درنتیجه هم اکسیژن در طول پروسه دراختیار سلولهاست و هم گازکربنیک تولید شده در نتیجه ی تکان خوردن مایع زودتر خارج میشود که برای مخمرها بهتر است.اما رویکرد سوم که رویکرد آزمایشگاهی و حرفه ای است استارتری است که اکسیژن رسانی اولیه ی بالا با تجهیزات صورت میگیرد،درب ظرف نیمه باز است و استارتر درطول پروسه به طور مداوم توسط ویبراتور هم میخورد.محاسباتی که در ادامه می آید برای رویکرد اول یعنی استارتر ثابت با قفل هوا است و بدیهی است که اگر از روشهای دیگر استفاده شود نرخ رشد سلولهای مخمر تا 50 درصد و شاید بیشتر هم میتواند افزایش یابد.

– نرخ رشد مخمر در استارتر چگونه است و با چه استارتر و چه مقدار مخمر میتوان به تعداد سلول مورد نیاز برای تخمیر اصلی دست یافت؟

نرخ رشد سلولهای مخمر(Growth Rate) رقمی است که از تقسیم مجموع سلولهای موجود در پایان تخمیر بر مجموع سلول اولیه که مخمرزنی میشود حاصل میگردد و بیانگر این است که سلولهای مخمر در طول تخمیر چقدر زیاد میشوند.آبجوساز نیاز دارد که به این عدد آگاهی داشته باشد چراکه قرار است یک مقدار سلول را در استارتر تکثیر کند و به تعداد مورد نیاز برای پخت اصلی دست پیدا کند.نرخ رشد مخمر پیش از هر چیز به نرخ تلقیح(Inoculation Rate) و غلظت قند اولیه بستگی دارد. اینکه چه تعداد سلول مخمر در واحد حجم حریره مخمرزنی میشود و هرسلول چه میزان قند برای متابولیسم و تکثیر در اختیار دارد، معین میکند که نرخ رشد مخمر چقدر خواهد بود..برای بدست آوردن این عدد یعنی نرخ تلقیح کافی است تعداد سلول مخمری که دارید را در حجم استارتر خود تقسیم کنید.هرچه این عدد کمتر باشد نرخ رشد مخمر بیشتر خواهد بود.به عبارت بهتر هرچه مقدار کمتری مخمر در واحد حجم استارتر به کاربرده شود درنتیجه سلول بیشتری تولید می شود.به طور کلی در هر حالت چه برپایه ی کاهش مقدار مخمر و چه با افزایش حجم استارتر،اگر سلولها به حداکثر تراکم خود برسند نرخ رشد مخمر بیشتر نمیشود و در دامنه ی مورد استفاده ی ما این عدد بیشتر از 6 نخواهد بود چون حداکثر چگالی سلولهای مخمر بسته به نژاد مخمر و شرایط محیطی عددی بین 100 تا 300 میلیون سلول در میلی لیتر است یعنی سلولهای مخمر با هر مقدار اولیه و در هر حجم حریره با رسیدن به این تراکم بیشتر رشد نخواهند کرد و اگر هنوز مواد غذایی در اختیارشان باشد وارد فاز تخمیر الکلی میشوند و اگر هم مواد مغذی موجود نباشد غیر فعال شده و به خواب می روند.نمودار زیر این مطلب را بهتر نشان میدهد.

اصولاً در آبجوسازی حجم استارتر بین یک بیستم تا یک چهارم حجم پخت اصلی است.این بدان معناست که در مقیاس خانگی که عموماً حجم پخت ما حدود 20 لیتر است پس حداکثر حجم استارتر 5 لیتر و حداقل آن هم 1 لیتر خواهد بود.حداکثر نرخ رشد سلولهای مخمر در این محدوده از حجم استارتر عدد 3 است چراکه تعداد سلول مخمر اولیه که معمولاً در آبجوسازی خانگی استفاده می شود بین 50 تا 200 میلیارد سلول است که درواقع همانطور که قبلاً توضیح دادیم تعداد سلول موجود در یک ویال 50 میلی لیتری مخمر مایع یا یک بسته ی 5 گرمی یا 11گرمی مخمر خشک است که در استارتر 1 تا 5 لیتری به کار میرود.بنابراین نرخ تلقیح در تولید خانگی معمولاً بالاتر از 25 میلیون در میلی لیتر است که مطابق نمودار، حداکثر نرخ رشد سلولها در این محدوده از نرخ تلقیح عدد 3 است.پس به زبان ساده نرخ رشد سلولهای ما همواره باید زیر 3 باشد تا حجم استارتر از یک چهارم حجم پخت اصلی تجاوز نکند (حداکثر 5 لیتر استارتر برای 20 لیتر آبجو یا 12 لیتر استارتر برای 50 لیتر آبجو ). اما اجازه دهید کمی روشن تر صحبت کنیم! ما در شروع مقاله حساب کردیم که به چه تعداد سلول مخمر نیاز داریم.از طرفی فهمیدیم که در هر گرم از مخمر خشک یا هرمیلی لیتر مخمر مایع چه تعداد سلول مخمر وجود دارد.بعد متوجه شدیم که اگر تعداد سلول موجود در مخمرمان از تعداد سلول مورد نیاز کمتر باشد می توانیم در استارتر مناسب آن را تکثیر کنیم تا به تعداد مورد نیاز برسد.پس کلاً برای تهیه ی استارتر به ترتیب زیر عمل میکنیم:

1- تعداد سلول مورد نیاز برای تخمیر آبجو را محاسبه کرده و تعداد سلول موجود در مقدار مخمر خود را هم مشخص میکنیم.

2- تعداد سلول مورد نیاز را بر تعداد سلول موجود در مخمرمان تقسیم میکنیم تا معلوم شود چه نرخ رشدی نیازی داریم.این عدد یعنی نرخ رشد مورد نیاز را هرچه بود باید به زیر 3 برسانیم تا حجم استارتر از یک چهارم حجم پخت اصلی تجاوز نکند.برای اینکار اگر لازم بود باید مقدار مخمرمان را افزایش دهیم یا چنانچه بعداً به آن می پردازیم از استارتر چندمرحله ای استفاده نماییم.

3- پس از اینکه نرخ رشد را مشخص کردیم و درصورت نیاز آنرا به زیر 3 رساندیم،به نمودار مراجعه کرده و نرخ تلقیحی که این نرخ رشد را نتیجه میدهد پیدا میکنیم.

4- تعداد سلول موجود در مخمرمان را بر نرخ تلقیحی که پیدا کردیم تقسیم میکنیم تا حجم استارتر مورد نیاز را بدست آوریم.

برای مثال فرض کنید ما می خواهیم 18 لیتر آبجوی ایل بلژیکی درست کنیم که آبسنجی اولیه ی آن 1.070 است و یک بسته ی مخمر خشک 11.5 گرمی هم داریم که یک سالی از تاریخ تولیدش گذشته است. ابتدا تعداد سلول مورد نیاز برای این تخمیر را محاسبه میکنیم:

Cn=PR×(SG-1)×250×V تعداد سلول مخمر مورد نیاز

میلیارد سلول Cn= 0.90×(1.070-1)×250×18=283.5

سپس با علم به اینکه هر گرم مخمر خشک دارای 15 میلیارد سلول مخمر است و فرض اینکه مخمر ما 10 درصد از سلولهای زنده اش را از دست داده،تعداد سلول موجود را محاسبه میکنیم:

C= Yeast amount×D×Viability تعداد سلول موجود

میلیارد سلولC =11.5×15×0.9=155.25

حالا نرخ رشد مورد نیاز را محاسبه میکنیم:

Growth Rate= Cn÷C=283.5÷155.25=1.8

نرخ رشد مورد نیاز کمتر از 3 است پس نیازی به افزایش مقدار مخمر نداریم.از روی نمودار، نرخ تلقیحی که چنین نرخ رشدی خواهد داشت را مشخص میکنیم که در اینجا برای نرخ رشد 1.8،نرخ تلقیح حدود 70 میلیون سلول در میلی لیتر باید باشد.حالا با فرمول (V=C÷IR) از تقسیم تعداد سلول موجود در مخمرمان بر نرخ تلقیح ، حجم استارتر مورد نیاز را مشخص میکنیم:

Starter Volume=Cells numbers ÷ Inoculation Rate

V=155.25÷70=2.2 Lit

پس ما برای تخمیر18 لیتر آبجوی ایل بلژیکی با آبسنجی اولیه ی 1.070 به یک استارتر 2.2 لیتری نیاز داریم که یک بسته ی 11.5 گرمی مخمر با 90 درصد سلول زنده را در آن تکثیر کنیم.

اما اگر همین آبجو را بخواهیم در حجم 50 لیتر درست کنیم ،پس از محاسبه خواهیم دید که به تعداد 787.5 میلیارد سلول مخمر نیاز داریم و با توجه به تعداد سلول موجود در یک بسته مخمرمان که 155.25 میلیارد بود پس نرخ رشد مورد نیاز عدد 5 خواهد بود که از 3 بیشتر است و باید با افزایش مقدار مخمر آنرا به کمتر از 3 برسانیم وگرنه حجم استارتر مورد نیاز بیش از 15 لیتر خواهد بود.اگر دو بسته مخمر استفاده کنیم آنگاه تعداد سلول موجودمان 310 میلیارد میشود و درنتیجه نرخ رشد هم به 2.5 خواهد رسید.یعنی بر طبق نمودار، نرخ تلقیح حدود 35 میلیون در میلی لیتر و درنتیجه حجم استارتر حدود 9 لیتر خواهد بود یعنی کمتر از یک پنجم پخت اصلی که قابل قبول است.

توجه داشته باشید که همانطور که قبلاً اشاره کردیم این محاسبات و نمودار برای استارتر ثابت با قفل هواست و اگر از روش هم زدن دوره ای استفاده میکنید میتوانید از جدول استارتر پلکانی که در ادامه می آید برای مشخص کردن حجم استارتر مورد نیاز استفاده کنید که چون در آن روش نرخ رشد سلولها بالاتر است درنتیجه حجم استارتر کمتری مورد نیاز است تا به همان تعداد سلولی برسیم که با استارتر ثابت میرسیم.

– استارتر پلکانی چیست و چگونه محاسبه و تهیه میگردد؟

همانطور که گفته شد در تولید خانگی ما در حجم استارتر با محدودیت روبرو هستیم و نمی توانیم استارترهای بزرگ تهیه کنیم در واقع وقتی حجم اصلی ما مثلاً 20 لیتر است پس استارتر 15 لیتری دیگر استارتر نیست بلکه یک آبجوی دیگر است!پس همانطور که قبلاً گفتیم معمولاً حجم استارتر در تولید خانگی کمتر از 5 لیتر است.اما هنگامی که ظرف استارتر معمول ما جوابگوی تکثیر تعداد سلول مورد نیازمان نباشد چه باید بکنیم؟ یعنی مثلاً فرضاً برای فلان آبجو به 350 میلیارد سلول نیاز داریم اما یک ارلن 2 لیتری برای ظرف استارتر داریم و یک بسته ی 11.5 گرمی مخمر یعنی حدود 173 میلیارد سلول که در 2 لیتر میشود نرخ تلقیح 86 یعنی نرخ رشدمان 1.6 خواهد بود و با این حجم استارتر و مقدار مخمر با روش معمولی یعنی استارتر ثابت به 275 میلیارد سلول میرسیم که کافی نیست پس سه راه بیشتر نداریم یا اینکه از 2 بسته مخمر در شروع کار استفاده کنیم و درواقع تعداد سلول اولیه مان را افزایش دهیم یا اینکه از استارتر با حجمهای بالاتر(در اینجا حدود 3.5 لیتری) استفاده کنیم و یا از استارتر پلکانی بهره بگیریم با این هدف که مقدار سلول اولیه را یکبار در همان استارتر 2 لیتری تکثیر کنیم و پس از اینکه مخمرها رسوب کردند، مایع اش را دور ریخته و حریره ی جدید به استارتر اضافه کنیم تا دوباره تخمیر شروع شود و بر تعداد سلولهای مخمر افزوده گردد.این کار را با چند مرحله به گونه ای انجام میدهیم که درنهایت به تعداد سلول مورد نیاز برسیم.در این حالت نه مقدار مخمر اولیه را افزایش داده ایم نه از استارترهای حجیم استفاده کرده ایم.در مثال اخیر ما به 275 میلیارد سلول رسیدیم که اگر صبر کنیم تا پس از اتمام تخمیر، مخمرها رسوب کنند(میتوانیم بگذاریم در یخچال که سریعتر رسوب کنند) و بعد مایع رویی را جدا کنیم و حجم استارتر را دوباره با حریره ی تازه به 2 لیتر برسانیم،درنتیجه اینبار نرخ تلقیح ما حدود 137 میشود(275 میلیارد سلول تقسیم بر 2000 میلی لیتر) و نرخ رشد هم مطابق نمودار 1.3 خواهد بود پس درپایان ما 357 میلیارد سلول خواهیم داشت و درواقع با یک استارتر 2 مرحله ای به تعداد سلول مورد نیاز برای آن آبجو دست یافته ایم.اما گاهی لازم است در چند پله تعداد سلولها را افزایش دهیم و در هر پله هم شاید لازم باشد از یک حجم استارتر استفاده کنیم تا درنهایت به تعداد سلول مطلوب برسیم.از جمله این زمانها هنگامی است که تعداد سلول مخمر اولیه خیلی کم باشد مثل وقتهایی که از دوغاب مخمری برداشت خودمان یا محیط کشت کوچک یا مخمر مایع یا مخمر کهنه شده استفاده میکنیم.یا وقتی که حجم آبجویمان زیاد باشد و درنتیجه تعداد زیادی سلول لازم داشته باشیم که با یکی دو مرحله ی ساده که گفتیم نتوانیم به آن برسیم.برای این منظور اولاً باید توجه کنیم که نسبت حجم استارتر به حجم مخمر بین 5 تا 10 باشد یعنی مثلاً اگر 10 میلی لیتر دوغاب مخمری داریم در اولین پله از استارتر 50 تا 100 میلی لیتری و در پله ی دوم از استارتر نیم تا 1 لیتری استفاده کنیم تا تعداد سلولها به حدی برسد که بتوانیم در حجمهای معمول استارتر از آن استفاده کنیم.نکته دیگر اینکه یادمان باشد حداکثر تراکم و اشباع سلولهای مخمر حدود 200 میلیون سلول در میلی لیتر یا 200 میلیارد در لیتر است و اگر نرخ تلقیح ما بالاتر باشد رشد بیشتری برخلاف انتظار اتفاق نخواهد افتاد.اساساً همانطور که در نمودار نرخ رشد هم با طیف رنگی سبز نشان داده شده است، برای استارتر معمولاً از نرخ تلقیح 20 تا 110 میلیارد سلول در لیتر استفاده میشود که نرخ رشد بین 1.4 تا 3.1 را نتیجه میدهد پس در هر مرحله از استارتر باید نرخ تلقیح را محاسبه کنید و با تغییر حجم استارتر یا مقدار مخمر،نرخ تلقیح را در بازه ی گفته شده نگه دارید. .البته طبق معمول ساده ترین کار این است که به حسابگرهای آنلاین مراجعه کنید تا برایتان به سادگی حساب کنند که با استفاده از هر روش و هرمقدار مخمر به چه حجم و چند مرحله استارتر نیاز دارید.اما جدول استارتر پلکانی هم که در زیر آمده میتواند کمک کند تا حدود حجم استارتر مورد نیاز خود را در سیستم پلکانی مشخص کنید.

فقط توجه داشته باشید که تعداد سلولهای نهایی که این جدول نشان میدهد با این فرض محاسبه شده است که از استارتر ثابت با قفل هوا استفاده نشود بلکه برای رسیدن به این تعداد سلولها باید از روش تکان دادن و هم زدن دوره ای استارتر درحالی که درب آن کاملاً بسته نیست استفاده شود.یعنی ظرف استارتر باید با یک فویل پوشانده شود یا درب ظرف شل بسته شود تا هم گاز خارج شود و هم اکسیژن در تماس با مایع باشد.نه تنها اکسیژن رسانی اولیه باید به خوبی انجام شود بلکه حداقل هر 4 ساعت یکبار باید ظرف استارتر دوباره به آرامی تکان داده شده و مایع هم بخورد تا درنتیجه همواره اکسیژن در اختیار سلولها باشد و دی اکسید کربن هم از مایع زودتر خارج شود.در این حالت نرخ رشد از نرخ رشد معمول که قبلاً حساب میکردیم و در نمودار نرخ مخمرزنی هم از آن استفاده کردیم،حدود نیم برابر بیشتر است.

 

روش کار با این جدول اینگونه است که ابتدا باید از طریق فرمولهای گفته شده در ابتدای مقاله ،تعداد سلول مخمر مورد نیاز برای آبجوی خود را به همراه تعداد سلول موجود در مقدار مخمر خود محاسبه کنید.سپس از سطر سبز رنگ بالای جدول نزدیکترین عدد به تعداد سلول موجود خود را مشخص کنید.بعد از طریق ستون نارنجی با توجه به حجم استارتری که امکان تهیه اش را دارید تعداد سلول نهایی را از محل برخورد سطر حجم استارتر و ستون سلول اولیه پیدا میکنید.اگر از تعداد سلولی که نیاز دارید کمتر بود دوباره به ستون سبز رنگ رفته واینبار نزدیکترین عدد به عددی که بدست آوردید را در نظر گرفته و همان کار قبل را انجام داده واگر باز هم کم بود ، پله های دیگر اضافه میکنید تا بالاخره به تعداد سلول مورد نیاز خود برسید.برای مثال فرض کنید شما برای یک پخت خود نیاز به 465 میلیارد سلول مخمر دارید درحالی که فقط یک بسته مخمر 11 گرمی دردست دارید که حدود 172 میلیارد سلول دارد.از روی سطر سبز رنگ نزدیکترین عدد به تعداد سلول موجود یعنی 175 را درنظر گرفته و در ستون زیرش نزدیکترین عدد به تعداد سلول مورد نیاز خود را پیدا میکنید که در اینجا میشود 475.اگر سطری که به این عدد رسیده است را به اول برگردید میبینید که نیاز به یک استارتر 5 لیتری هست تا یک پله ای به این تعداد سلول رسید ولی فرضاً حداکثر ظرفیت حجم ظرف شما برای استارتر 2 لیتری است که با آن به حدود 300 میلیارد سلول میرسید. پس باید چند پله استارتر درنظر بگیرید.شما میتوانید 175 میلیارد سلول خود را ابتدا با یک استارتر 1 لیتری به 250 میلیارد سلول برسانید بعد دوباره به سطر سبز رفته و در پله ی دوم 250 را اینبار با 1.5 لیتر استارتر به 350 میلیارد سلول برسانید.هنوز کافی نیست پس در پله ی سوم اینبار در سطر سبز دنبال 350 یا عددی نزدیک به آن میگردید و میبینید که با یک استارتر 2 لیتری به تعداد 500 میلیارد سلول دست پیدا خواهید کرد.پس با سه مرحله عوض کردن حریره ی استارتر توانستید به هدف خود برسید.این قانون هم یادتان باشد که همیشه کمی بیشتر مخمرزدن از کمتر زدن بهتر است پس سعی کنید پله ها را طوری درنظر بگیرید که همان تعداد سلول مورد نیاز یا اندکی بیشتر بدست بیاورید نه اندکی کمتر.

یادآوری این نکته واجب است که هنگامی که از روش استارتر پلکانی استفاده میکنید،به ازای هر پله که اضافه میشود ریسک آلودگی هم بالاتر میرود پس باید کاملاً مراتب ضدعفونی کردن را رعایت کنید تا استارتر شما و به تبع آن آبجوی شما آلوده نشود.

مخلوط راه انداز مخمر(استارتر) را چگونه بسازیم؟

خب حالا که نرخ مخمرزنی و حجم استارتر مورد نیاز هر پخت خود را محاسبه کردیم،موقع آن است که این استارتر را در عمل درست کنیم.بهترین دامنه ی آبسنجی اولیه برای استارتر مطابق با نظر اکثر منابع آبجوسازی محدوده ای بین 1.020 تا 1.044است..اما برای تهیه ی استارتر به مواد و تجهیزات زیر نیاز داریم:

مواد اولیه: آب،پودر عصاره ی مالت ،ماده ی مغذی مخمر،مخمر آبجو

وسایل مورد نیاز: ظرف ترجیحاً شیشه ای با حجم حداقل 1.5 برابر حجم استارتر، قابلمه ی کوچک ودر دار با حجم دوبرابر حجم استارتر ،قاشق چایخوری و غذاخوری، ملاقه،فویل آلومینیومی کوچک و نازک،قیف،دماسنج و مواد و تجهیزات ضدعفونی

برای مشخص کردن مقدار پودر عصاره ی مالت از فرمول زیر استفاده میکنیم:

DME=(SG-1)×V×2.7

2.7×حجم به میلی لیتر×(1- آبسنجی موردنظر استارتر)= وزن پودر عصاره ی مالت به گرم

حالا روش کار را با ذکر یک مثال. توضیح میدهیم.فرض کنید میخواهیم 18 لیتر آبجوی ایل درست کنیم با آبسنجی اولیه 1.065 و یک بسته مخمر خشک 11گرمی با 100 درصد سلول زنده هم داریم.مطابق توضیحات پیشین محاسبه می کنیم و میبینیم که برای این پخت به یک استارتر 2 لیتری احتیاج داریم.با توجه به آبسنجی این پخت و رجوع به جدول ،آبسنجی استارتر را 1.036 در نظر میگیریم و مقدار پودر عصاره ی مالت مورد نیاز را محاسبه میکنیم:

DME=(1.036-1)×2000×2.7=194.4 gr

پس به حدود 190 گرم پودر عصاره نیاز داریم که وقتی با آب مخلوط شد و حدود 15 دقیقه هم جوشید حجم نهایی 2 لیتر باشد..با توجه به اینکه این مقدار پودر عصاره حدود 120 میلی لیتر به حجم مایع اضافه میکند(هر 1 کیلوگرم پودر عصاره 640 میلی لیتر به حجم مایع می افزاید) و فرض اینکه حداکثر 5 تا 6 درصد هم از حجم مایع در جریان پخت تبخیر شود،پس کافی است که مقدار 2.1 لیتر آب یا کمی بیشتر را برای پخت 190 گرم پودر عصاره درنظر بگیریم.(هر قاشق غذاخوری پودر عصاره تقریباً برابر 10 گرم است و هر لیوان معمولی آب تقریباً برابر با 250 میلی لیتر است).یک ظرف استارتر 3 تا 4 لیتری و یک قابلمه ی 4 لیتری درب دار هم برای کار آماده میکنیم.مراحل کار به ترتیب زیر خواهد بود:

مقدمات: طبق معمول همه ی وسایل لازم و محیط کار را تمیز و سپس ضدعفونی میکنیم.مواد مورد نیاز را اندازه گیری و آماده می کنیم.در شروع کار بسته ی مخمر را از یخچال یا فریزر بیرون می آوریم تا به دمای اتاق برسد.

1- مقدار مورد نیاز آب را در یک قابلمه ی کوچک و کاملاً تمیز و عاری از چربی ریخته و روی شعله میگذاریم تا با حرارت زیاد به جوش بیاید.(اگر ظرف استارتر مان ارلن آزمایشگاهی از جنس پیرکس باشد میتوانیم به جای قابلمه از خود این ارلن، هم برای پخت بر روی اجاق و هم برای تخمیر استفاده کنیم.برای دربش هم میتوانیم از فویل آلومینیومی استفاده نماییم.)

2- مقدار عصاره ی مورد نیاز را به آب درحال جوشیدن اضافه میکنیم و مدام هم میزنیم تا کاملاً حل شود.

3- مقدار یک چهارم قاشق چایخوری ماده ی مغذی مخمر(اگر در دسترس است) را هم به مایع اضافه میکنیم.اگر ماده ی مغذی مخمر نداشتید می توانید از نصف قرص مخمر آبجوی غیر فعال به ازای هر 1 گرم مخمر استفاده کنید.ساعت را برای 10 تا 15 دقیقه کوک می کنیم.(در طول زمان پخت باید حواسمان به ری کردن حریره باشد مخصوصاً وقتی از ارلن استفاده میکنیم)

4- وسایل مورد نیاز بعدی از جمله درب قابلمه و دماسنج را اگر قبلاً ضدعفونی نکرد ه ایم میتوانیم در این مدت ضدعفونی کنیم.حمام آب سرد برای قابلمه را در سینک ظرفشویی یا یک تشت حاضر میکنیم.

5- پس از پایان پخت،درب قابلمه را گذاشته و آنرا داخل سینک آب سرد و بهتر از آن آب و یخ میگذاریم تا خنک شود.حدوداً 10 تا 15 دقیقه طول می کشد تا دمای حریره به زیر 30 درجه ی سانتیگراد برسد.با دماسنج ضدعفونی شده دما را کنترل میکنیم یا صبر میکنیم تا بدنه ی قابلمه دستمان را نسوزاند و گرمایش نزدیک به گرمای بدن شود.اگر آب سینک گرم شد باید آنرا عوض کنیم.(درصورت استفاده از ارلن باید بگذاریم درحالی که روی درش فویل قرار دارد چند دقیقه در دمای اتاق خنک شود و بعد به داخل حمام آب سرد برود تا احتمال شکستن وجود نداشته باشد.)

6- پس از خنک شدن حریره،قیف ضدعفونی شده را روی ظرف یا بطری استارتر گذاشته و کل حریره را به همراه رسوباتش از قابلمه به ظرف استارتر منتقل میکنیم.اگر بتوانیم کمی با ارتفاع بیشتر اینکار را انجام دهیم که اکسیژن بیشتری در حریره حل شود بهتر است.(اگر هم کلاً از ارلن پیرکس استفاده میکنیم که این مرحله را نخواهیم داشت.)

7- درب ظرف را بسته یا اگر درب ندارد با فویل ضدعفونی شده پوشانده و برای حداقل 5 دقیقه خوب تکان داده و هم میزنیم تا اکسیژن رسانی اولیه به خوبی انجام شود.(اگر تجهیزات اکسیژن رسانی مانند پمپ و سنگ هوا یا کپسول اکسیژن و سنگ هوا داریم میتوانیم از آن با رعایت مسائل ضدعفونی استفاده نماییم.5 دقیقه هوارسانی با پمپ آکواریوم یا 1 دقیقه اکسیژن رسانی با کپسول اکسیژن کافی است)

8- بسته ی مخمر و -حتی اگر برای بازکردنش قیچی لازم است- قیچی را با اسپری ضدعفونی میکنیم و مخمر را داخل حریره میریزیم. درب ظرف را طوری شل می بندیم که گاز بتواند خارج شود.اگر ظرفمان درب ندارد میتوانیم یک تکه فویل آلومینیومی را به شکل مربع بریده و ضدعفونی کرده و روی دهانه ی ظرف را بپوشانیم.روش دیگر هم استفاده از یک قفل هوای کوچک است که میتوانیم روی درب استارتر نصب کنیم ولی بهتر است از درب شل یا فویل استفاده کنیم تا اکسیژن بیشتری در تماس با مایع باشد.

9- استارتر را در دمای اتاق یعنی 20 تا 25 درجه نگهداری می کنیم و هر زمان که توانستیم آنرا یک تکانی می دهیم و به آرامی برای چند دقیقه هم میزنیم.پس از 18 تا 36 ساعت استارتر آماده است که به دبه ی تخمیر اضافه شود.اگر برای تخمیر آماده نیستیم میتوانیم استارتر را به یخچال منتقل کنیم و تا حداکثر یک هفته بعد از آن استفاده نماییم.

10- اگر استارتر را در زمانی که سلولها در اوج فعالیت خود هستند به دبه ی تخمیر اضافه کنیم، یعنی حداقل 12 و حداکثر 24 ساعت پس از شروع کار، میتوانیم کل مایع و رسوبات ته نشین شده در استارتر را مخلوط کرده و به دبه اضافه نماییم.(منظور از زمان اوج فعالیت هنگامی است که روی سطح مایع را کف فرا گرفته و مخمرها در کل مایع معلق هستند).ولی اگر زمان بیشتری از تهیه ی استارتر گذشته است و تخمیر کاملاً تمام شده و مایع بالای ظرف استارتر هم صاف شده یا درحال صاف شدن است،بهتر است استارتر را داخل یخچال بگذاریم تا مخمرها سریعتر رسوب کنند و سپس بیشتر مایع رویی که در واقع آبجوی بد کیفیت است را دور بریزیم و فقط کمی از آن را که برای مخلوط شدن با رسوبات و بیرون ریختن آنها لازم است در استارتر نگه داریم و بعد به دبه ی تخمیر منتقل کنیم.با اینکار از تحت تاثیر قرار گرفتن عطر و طعم آبجوی اصلی پیشگیری میکنیم.این قضیه درمورد استارترهایی که به نسبت حجم آبجوی اصلی آبجو بزرگ هستند (بیشتر از 2.5 لیتر برای 20 لیتر آبجو) و همچنین استارترهایی که تا روز پخت در یخچال نگهداری میشوند هم صادق است به علاوه ی اینکه این استارترها باید از چند ساعت قبل از زمان مخمرزنی از یخچال بیرون آورده شوند تا به دمای مخمرزنی برسند.

– نکاتی که برای کنترل و بهبود کیفیت استارتر و رشد سلولهای مخمر باید به آن توجه نمود چیست؟

نوع و مقدار قندها ی حریره ، مواد مغذی مورد نیاز متابولیسم سلولها و اکسیژن ، دمای تخمیر و البته ضدعفونی، مهمترین محدوده هایی هستند که روی فرایند رشد و تکثیر سلولهای مخمر چه در جریان تهیه ی استارتر چه تخمیر اصلی آبجو نقش دارند.

.اگر بخواهیم به صورت خلاصه به نقش این فاکتورها در جریان رشد و تکثیر سلولها در استارتر اشاره کنیم باید بگوییم که اولین محدوده که همیشه و در همه ی مراحل باید مورد توجه قرار گیرد ضدعفونی کردن و ضدعفونی ماندن است! اگر استارتر شما آلوده شود نه تنها در رشد و سلامت سلولهای استارتر به دلیل شریک شدن موجودات مزاحم در سفره ی غذای مخمرها اختلال ایجاد میشود،بلکه آلودگی به پخت اصلی هم منتقل شده و آبجو از دست میرود یا لااقل بسته به میزان و نوع آلودگی شخصیت خود را از دست می دهد.

دومین محدوده، مختصات حریره ی استارتر است که اولاً باید حتماً به طور کامل از عصاره ی مالت تهیه شود نه از مواد دیگر مانند عسل یا شکر یا دکستروز.چراکه سلولهای مخمر قرار است در آبجوی اصلی قندهایی مانند مالتوز و مالتوتریوز را تخمیر کنند و نه قندهای ساده را.برای این منظور باید آنزیمهای خاصی درون سلول ساخته شود که اگر ما استارتری با قندهای ساده بسازیم این اتفاق نمی افتد و مخمرها به مصرف قندهای ساده عادت کرده و هنگامی که وارد حریره ی اصلی میشوند،در رویارویی با قندهای پیچیده تر شوکه خواهند شد.همچنین مقدار قندهای موجود در حریره ی استارتر یا به عبارت دیگر آبسنجی استارتر باید جایی بین 1.020 تا 1.044 باشد. توجه داشته باشید که هدف از ساخت استارتر رشد و تکثیر هرچه بیشتر و بهتر سلولهای مخمر است نه تولید الکل و ساخت آبجوی خوش عطر و طعم.پس فقط باید آن مقداری غذا در اختیار سلولها باشد که برای فاز رشد و تکثیر خود به آن نیاز دارند.اگر آبسنجی استارتر بالا باشد هم سلولها تحت فشار اسمزی بیشتری قرار میگیرند و هم با تولید الکل و بالارفتن غلظتش به سلولها استرس بیشتری وارد می شود که با هدف اصلی ما از تهیه ی استارتر مغایرت دارد.ما یک لشگر سلول سالم و تازه نفس می خواهیم که بفرستیم برای تخمیر اصلی آبجو و اگر در استارتر با غلظت قند بالا آنها را خسته و فرتوت کرده باشیم از هدفمان از تهیه ی استارتر فاصله گرفته ایم..پس اینکه آبسنجی استارتر باید مثل آبسنجی پخت اصلی باشد یا برای آبجوهای با آبسنجی بالا باید آبسنجی استارتر هم بالا باشد، تصور و باورهای غلطی است.

ثانیاً حریره باید دارای مواد مغذی کافی برای سوخت و ساز و تکثیر سلولها باشد.و چون مقدار خیلی بیشتری مخمر در حجم کوچک استارتر به نسبت حجم اصلی آبجو وجود دارد،نیاز به مواد مغذی کافی برای همه ی این سلولها هم بیشتر است و بهتر است علاوه بر مواد غذایی موجود در خود حریره ی مالت از مواد مغذی کمکی هم استفاده شود.این مواد مغذی به شکل فرموله شده و آماده در بازار فرنگ قابل خریداری است ولی در ایران میتوان از جایگزین ها یی مانند قرصهای غیرفعال مخمر آبجو یا پودر فودگرید دی آمونیوم فسفات یا قرصهای ویتامین ب و سولفات روی و غیره (البته با اندازه گیری دقیق) برای این منظور استفاده کرد.ساده ترین روش که البته هم ارگانیک است و هم موثر همان اضافه کردن قرصهای مخمر آبجوی غیرفعال است که میتواند با اضافه شدن دو قاشق غذاخوری شیره یا قند خرمای مایع به پخت حریره ی استارتر هم تکمیل شود. شیره ی خرما تامین کننده ی چند عنصر اساسی مورد نیاز سلولها از جمله روی،منیزیوم و منگنز میباشد که در حریره ی مالت معمولاً نیست یا ناچیز است.

سومین محدوده دردسترس بودن اکسیژن کافی برای سلولهاست که در اصل اکسیژن هم جزئی از مواد مغذی مخمرها محسوب میشود ولی بدلیل اهمیت زیادش و اینکه معمولاً توسط آبجوسازان خانگی جدی گرفته نمیشود،به عنوان یک محدوده ی جداگانه به آن می پردازیم.اکسیژن در مراحل مختلف رشد و سوخت و ساز و فعالیت سلولهای مخمر نقش دارد از جمله در تعیین توان تحمل الکل سلولها و کیفیت جذب مواد مغذی و قندهای حریره و تجزیه ی آنها. ولی رکن اصلی در تقسیم سلولی و تکثیر سلولهای مخمر است.اکسیژن توسط سلول برای ساخت استرول ها و اسیدهای چرب غیراشباع که سازنده ی غشاءسلولی سلولهای جدید هستند ذخیره و به کارگرفته میشود.کمبود اکسیژن یعنی نرخ رشد پایین و سلولهای ضعیف که نمیتوانند تخمیر سالم انجام دهند و درمقابل اکسیژن کافی و دردسترس یعنی رشد بالا و بهینه ی سلولهای مخمر و ذخیره ی مواد لازم برای انجام تخمیر سالم و بدون ترکیبات جنبی نامطلوب..برای مخمرها بهتر است که همواره در تماس با اکسیژن و فاز هوازی خود باشند تا همواره بتوانند تکثیر شوند ولی ما مجبوریم برای تولید الکل آنها را به فاز بی هوازی ببریم وگرنه مخمرها به جای الکل، بیشتر برایمان آب گازدار خواهند ساخت! اما در استارتر دیگر هدف ما تولید آبجوی الکلی نیست بلکه تکثیر سلولها و سرحال کردن آنهاست پس همواره باید اکسیژن را در اختیارشان بگذاریم تا به حداکثر رشد و سلامتی برسند ولی چون ریسک آلودگی دست و پایمان را می بندد نمی توانیم تخمیر استارتر را کاملاً روباز انجام دهیم(کاری که در لابراتوآرهای تولید مخمر و برخی آبجوسازیهای صنعتی انجام میشود)،پس لااقل باید اکسیژن رسانی اولیه ی خیلی خوب داشته باشیم و در طول پروسه هم همواره استارتر را تکان داده و هم بزنیم.برای روشن تر شدن تاثیر این قضیه فقط کافی است بدانید یک استارتر که برروی دستگاه ویبراتور و صفحه ی هم زن (Stir plate) تهیه میشود و دربش شل بسته شده و درنتیجه اکسیژن همواره در تماس با کل مایع است، بین 25 تا 50 درصد بیشتر از استارتر مشابه که به صورت ثابت و با قفل هوا درست میشود سلول تازه تولید میکند.با استفاده از روشهای معمولی مانند با ارتفاع ریختن حریره ی خنک داخل ظرف و چند دقیقه به شدت تکان دادن آن میتوان به مقدار قابل قبول اکسیژن محلول در حریره دست یافت(حدود 8 میلی گرم در لیتر) ولی درست است که این مقدار اکسیژن رسانی اولیه برای تخمیر آبجوی اصلی که فقط در چند ساعت اول در فاز هوازی است کافی است،اما برای تهیه ی استارتر خوب باید سعی کنیم یا این مقدار اکسیژن رسانی اولیه را تا حداقل 10 تا 12 میلی گرم در لیتر افزایش دهیم یا در طول پروسه به توالی استارتر را تکان دهیم و یا در بهترین حالت از تجهیزات همزدن مداوم استارتر استفاده کنیم.با پمپ آکواریوم و سنگ هوا حتی در زمانهای طولانی نمی توان بیشتر از 8 میلی گرم در لیتر اکسیژن در حریره محلول کرد(مانند روش پاشیدن و تکان دادن دستی) ولی اگر از اکسیژن خالص برای هوارسانی استفاده شود به راحتی میتوان در یک تا دو دقیقه به 12 تا 16 میلی گرم در لیتر اکسیژن محلول دست یافت و برای استارتر میتوان هر چند ساعت اکسیژن رسانی را تکرار کرد .این روش پس از سیستم همزدن مداوم، ایدآل ترین حالت است ولی چون تجهیزات این دو روش خیلی هزینه بر هستند بهترین روش جایگزین برای آبجوساز خانگی این است که اولاً شکل و اندازه ی ظرف استارتر را طوری درنظر بگیرد که مایع بیشترین سطح تماس را با فضای خالی بالای ظرف -که حداقل باید یک سوم حجم ظرف باشد- داشته باشد و عملیات هوارسانی اولیه به استارتر را دستی ولی خوب انجام دهد یعنی هم حریره را از بالا درون ظرف بپاشد و هم ظرف را پیش از مخمرزنی برای حداقل 5 دقیقه خوب تکان دهد و یک توصیه ی موثر در این زمینه هم این است که ابتدا با یک اسپری کوچک 1 تا 3 لیتری اکسیژن که ارزان قیمت است و از داروخانه ها یا لوازم پزشکی فروشها قابل تهیه است ،فضای خالی بالای ظرف را با اکسیژن خالص پر کند و بلافاصله درب ظرف را بسته و آنگاه استارتر را خوب تکان دهد تا با این روش به جای 8 میلی گرم در لیتر بین 8 تا 10 میلی گرم اکسیژن را در مایع محلول کند اما این پایان کار اکسیژن رسانی نیست و در طول پروسه هم باید درب استارتر شل باشد و هر چند وقت یکبار ظرف استارتر را تکان داده و هم بزند تا بهترین نتیجه حاصل شود (البته نه به شدت بار اول و با ملایمت که به سلولها آسیب وارد نشود).

چهارمین محدوده ی موثر بر روی کیفیت و کمیت رشد و تکثیر سلولها،دمای تخمیر است.در آبجوسازی ما همواره از دمای بالای 25 درجه برای تخمیر آبجو پرهیز میکنیم و برای جلوگیری از رخ دادن مشگلات تخمیری و تولید ترکیبات جنبی نامطلوب و الکلهای فیوزل که آبجو را بد عطر و بدطعم میکنند سعی میکنیم دمای محیط تخمیر را بین 15 تا 20 برای آبجوهای ایل ثابت نگه داریم.اما درمورد استارتر قضیه متفاوت است چراکه در تهیه ی استارتر مهم نیست که آبجوی خوبی تولید شود و فقط مهم این است که سلولهای مخمر در چه شرایطی بهتر و بیشتر تکثیر میشوند.از این منظر بهترین دما برای اینکه مخمرها با سرعت و کمیت و کیفیت خیلی خوب رشد کنند حدود 30 درجه ی سانتیگراد برای اکثر مخمرها است ولی چون خیلی احتمال دارد سلولهای مخمری که در این دمای بالا رشد میکنند هنگامی که در حریره ی با بیشتر از 10 درجه اختلاف دما وارد میشوند دچار شوک شوند و قسمتی از سلولها را ازدست بدهیم و از کارایی مابقی هم کاسته شود، دمای تخمیر استارتر را برای مخمرهای ایل بین 20 تا 25 درنظر میگیریم که هم در این دامنه سرعت رشد خوبی دارند و هم میزان کمتری ترکیبات جنبی نامطلوب تولید میکنند و درنتیجه میتوانیم کل استارتر را درون پخت اصلی بریزیم بدون اینکه نگران باشیم روی شخصیت و عطر و طعم آبجو تاثیر بد گذاشته شود هرچند همیشه این امکان را داریم و بهتر هم هست که صبر کنیم مخمرها ته نشین شوند و آبجوی بد کیفیت رویی را دور ریخته و فقط دوغ آب مخمری را به دبه ی تخمیر اصلی اضافه نمائیم.یادآوری میکنم که منظور از این دماها که گفتیم دمای محیطی است که ظرف استارتر در آن قرار میگیرد نه دمای داخلی استارتر که همواره چند درجه گرمتر از دمای محیط است.

نکته ی آخر را خطاب به کسانی که از مخمر نان استفاده میکنند میگوییم و آنهم اینکه استفاده از مخمر نان برای تهیه ی استارتر به زحمت و ریسک آلودگی اش نمی ارزد چون ارزان قیمت و دردسترس است و دست آبجوساز برای افزایش مقدار مخمر باز است.اما اگر جزو اشخاصی هستید که به مراتب ضدعفونی کردن اهمیت زیاد میدهید و تا به حال مشگل آلوده شدن آبجو را به شگل جدی تجربه نکرده اید ،پس تهیه ی استارتر از مخمر نان میتواند ایده ی خوبی برای شما باشد چراکه با این کار باعث میشوید کیفیت عطروطعم آبجو بهتر شود ودلیلش هم این است که میدانیم مخمر نان برای اینکار یعنی آبجوسازی ساخته نشده است و انواع و اقسام ترکیبات جنبی نامطلوب را در جریان رشد و تکثیر تولید میکند و باعث میشود آبجوی نهایی کیفیت و شخصیت درستی نداشته باشد.حال شما با ساخت استارتر، قسمتی از فرایند رشد و تکثیر را که قرار بوده در آبجوی اصلی اتفاق بیفتد در استارتر انجام میدهید و با دور ریختن آبجوی بدکیفیت داخل استارتر و استفاده از مخمر ته نشین شده، درواقع از میزان ترکیبات نامطلوب داخل آبجو کاسته اید به اضافه ی اینکه مدت زمان فاز اولیه ی تخمیر را هم کاهش داده و به باکتریها و مخمرهای وحشی مجال فعالیت نمیدهید.فقط توجه داشته باشید که مخمر نان معمولاً دارای تعداد بیشتری سلول در هر گرم است و در محاسبه باید چیزی حدود 20 میلیارد سلول در هرگرم درنظر گرفته شود.

HaDaL