รสขมที่เป็นเสน่ห์ของเบียร์ ไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่เป็นผลลัพธ์ของเคมี วัตถุดิบ และการควบคุมคุณภาพอย่างละเอียด ตั้งแต่มอลต์ ยีสต์ น้ำ ไปจนถึงฮอปส์ ทุกขั้นตอนล้วนกำหนดกลิ่น รส และบุคลิกของเบียร์แต่ละแก้ว บทความนี้จะพาคุณไปรู้จักเบียร์ในมุมวิทยาศาสตร์ ตั้งแต่กระบวนการผลิตจนถึงการวัด “ความขม” อย่างเป็นระบบ
เบียร์ (Beer) เป็นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ที่ได้จากกระบวนการหมัก ซึ่งมีเอกลักษณ์ด้านกลิ่นและรสชาติ โดยเฉพาะ “รสขม” ซึ่งเป็นลักษณะเด่นที่ผู้บริโภคสามารถรับรู้ได้อย่างชัดเจน รสขมของเบียร์มีความสัมพันธ์โดยตรงกับวัตถุดิบ กระบวนการผลิต และการควบคุมคุณภาพในแต่ละขั้นตอน บทความนี้จึงมุ่งอธิบายองค์ประกอบหลักของเบียร์ ขั้นตอนการผลิต และปัจจัยทางเคมีที่ส่งผลต่อรสขมและคุณภาพของเบียร์
องค์ประกอบหลักของเบียร์
มอลต์เป็นเมล็ดธัญพืชที่ผ่านกระบวนการงอกและอบแห้ง โดยชนิดของมอลต์ที่เลือกใช้ขึ้นอยู่กับสูตรและสไตล์ของเบียร์ มอลต์มีบทบาทสำคัญต่อสี กลิ่น และรสชาติของเบียร์ โดยมอลต์ที่นิยมใช้มากที่สุดคือข้าวบาร์เลย์ เนื่องจากมีเอนไซม์อะไมเลส (Amylase) ในปริมาณสูง ซึ่งช่วยเร่งกระบวนการย่อยแป้งให้เป็นน้ำตาลที่สามารถนำไปใช้ในกระบวนการหมักได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ยีสต์ทำหน้าที่เปลี่ยนน้ำตาลจากมอลต์ให้เป็นแอลกอฮอล์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยสามารถแบ่งยีสต์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเบียร์ออกเป็น 2 กลุ่มหลัก ได้แก่
- Top-fermenting yeast (Ale yeast) ซึ่งทำงานบริเวณผิวหน้าของน้ำเบียร์
- Bottom-fermenting yeast (Lager yeast) ซึ่งทำงานบริเวณก้นถังหมัก
ชนิดของยีสต์ส่งผลต่อรูปแบบการหมัก กลิ่น และรสชาติของเบียร์ในแต่ละประเภท
น้ำเป็นองค์ประกอบหลักของเบียร์ โดยมีสัดส่วนมากกว่า 95% ของผลิตภัณฑ์ทั้งหมด คุณภาพน้ำและองค์ประกอบของแร่ธาตุในน้ำ เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม ซัลเฟต และคลอไรด์ มีผลโดยตรงต่อกระบวนการหมักและรสชาติของเบียร์ ดังนั้น Brew master จึงต้องให้ความสำคัญกับคุณภาพน้ำอย่างมาก
ฮอปส์เป็นพืชที่มีบทบาทสำคัญในการให้กลิ่นและรสขมแก่เบียร์ ในดอกฮอปส์ประกอบด้วยสารกลุ่มกรดฮอปส์ (Alpha acids) ซึ่งจะถูกสกัดออกมาในระหว่างการต้ม เมื่อได้รับความร้อนในระดับที่เหมาะสม กรดฮอปส์จะละลายลงในน้ำเวอร์ท (Wort) และเป็นแหล่งกำเนิดของรสขมในเบียร์ ฮอปส์แต่ละสายพันธุ์ให้ลักษณะรสขมที่แตกต่างกัน เช่น ขมละมุน ขมฝาด หรือขมติดปลายลิ้น
กระบวนการผลิตเบียร์
- กระบวนการบริว (Brewing) มอลต์ถูกต้มในน้ำเพื่อให้เอนไซม์ย่อยแป้งเป็นน้ำตาล จากนั้นจึงแยกกากออกเพื่อให้ได้น้ำเวอร์ท แล้วนำไปต้มต่อเพื่อหยุดการทำงานของเอนไซม์ ก่อนเติมฮอปส์และกวนให้ตะกอนโปรตีนและกากฮอปส์ตกลงสู่ก้นถัง
- กระบวนการหมัก (Fermentation) น้ำเวอร์ทจะถูกทำให้เย็น เติมออกซิเจนที่ผ่านการฆ่าเชื้อและยีสต์ จากนั้นหมักในถังเป็นระยะเวลา 7–14 วัน ที่อุณหภูมิประมาณ 14 °C ยีสต์จะเปลี่ยนน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หลังจากนั้นจะลดอุณหภูมิเพื่อหยุดการทำงานของยีสต์
- กระบวนการบ่ม (Maturation) เบียร์จะถูกบ่มที่อุณหภูมิไม่เกิน 4 °C เป็นเวลาประมาณ 10 วัน เพื่อให้เบียร์ใสและมีรสชาติกลมกล่อม
- กระบวนการกรอง (Filtration) เบียร์ที่ได้จะผ่านการกรองเพื่อกำจัดยีสต์ที่เหลืออยู่และตะกอนแขวนลอย
- การบรรจุ (Packaging) เบียร์ที่ผ่านการกรองจะถูกบรรจุลงในภาชนะพร้อมสำหรับการจำหน่ายและบริโภค
รสขมของเบียร์และการประเมินคุณภาพ
นอกจากให้รสขมแล้ว ฮอปส์ยังมีคุณสมบัติช่วยคงคุณภาพของเบียร์ ทั้งด้านกลิ่น ความสดใหม่ และการยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เนื่องจากกรดฮอปส์มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ รสขมของเบียร์มักรับรู้ได้ชัดเจนบริเวณฟองเบียร์ ซึ่งเกิดจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกหุ้มด้วยโปรตีนจากมอลต์และกรดจากฮอปส์
ระดับความขมของเบียร์นิยมแสดงผลด้วยหน่วย International Bitterness Unit (IBU) เช่น Wheat beer จะมีค่า IBU ประมาณ 10–15 ในขณะที่เบียร์ที่มีปริมาณฮอปส์สูงอาจมีค่า IBU ตั้งแต่ 40 ถึงมากกว่า 100 อย่างไรก็ตาม ค่า IBU เป็นเพียงค่าทางวิเคราะห์ ไม่ได้สะท้อนความรู้สึกขมที่ผู้บริโภครับรู้โดยตรง เนื่องจากยังมีปัจจัยอื่น เช่น ความหวานจากมอลต์ แอลกอฮอล์ และกลิ่นของฮอปส์ เข้ามามีส่วนร่วม
การควบคุมคุณภาพและการวิเคราะห์พารามิเตอร์ที่สำคัญ
การผลิตเบียร์ที่มีคุณภาพจำเป็นต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์หลายประการ เช่น คุณภาพของมอลต์ น้ำเวอร์ท และน้ำที่ใช้ในการผลิต รวมถึงการควบคุมสารประกอบที่ไม่พึงประสงค์ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) ซึ่งเกิดจากเมตาบอลิซึมของยีสต์และสามารถทำปฏิกิริยากับสารกลุ่มคาร์บอนิล เกิดเป็นสารที่ก่อให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์
นอกจากนี้ยังมีพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ต้องตรวจสอบ ได้แก่ Beta-glucan, Free Amino Nitrogen (FAN), pH, alkalinity, แร่ธาตุ (Ca, Mg, sulfate, chloride, nitrate) และกรดอินทรีย์ เช่น malic acid และ acetic acid ปัจจุบันมีเครื่องมือวิเคราะห์แบบอัตโนมัติที่สามารถตรวจสอบพารามิเตอร์เหล่านี้ได้พร้อมกันในการวิเคราะห์ครั้งเดียว เช่น Gallery™ Plus Beermaster Discrete Analyzer ซึ่งช่วยลดเวลา เพิ่มความแม่นยำ และเพิ่มความน่าเชื่อถือในการควบคุมคุณภาพการผลิตเบียร์
