by 
Tento text nemá ambíciu byť historicky presný. Má za úlohu mierne rozšíriť obzory a trochu pobaviť, preto v ňom nie sú uvedené niektoré historické detaily a niektoré vývojové skoky sú podané zjednodušene. Vážený čitateľ môže podrobnosti získať z odbornej literatúry.
Trocha dejepisu
Už vieme, že pivu vďačíme za všetko. Vďaka objavu kvasených alkoholických nápojov sa ľudstvo usadilo, začalo s poľnohospodárstvom, vyvinulo písmo a začalo si evidovať poľnohospodársku produkciu. Vieme, že za pivo si môžete kúpiť pyramídu. Vďaka pivu ľudstvo prežilo stredovek a epidémie chorôb, pretože piť prevarené pivo je rozhodne zdravšie, než neprevarenú vodu z riek v meste. Vieme, že pivo umožnilo priemyselnú revolúciu, lebo slúžilo ako kalorický a zdravý nápoj pre pracujúce masy v mestách. Vieme, že prvý produkt vyrobený na výrobnej linke prakticky eliminujúcej detskú prácu bola pivová fľaša a že prvá priemyselná chladnička bola inštalovaná v pivovare. Otvorte si pivo, dáme si trochu dejepisu.
Pri našom obzretí sa za vedou a pivovarnickými objavmi najprv odhrnieme záves v roku 1680. Doslovne, pretože to bol práve holandský obchodník so záclonami menom Antonie van Loewenhoek, ktorého záujem o výrobu šošoviek doviedol až k zostrojeniu vlastného mikroskopu. Napriek tomu, že mikroskopy konštrukcie podobnej tým dnešným existovali už pol storočia pred jeho narodením, umožňovali najviac 30-násobné zväčšenie.
Loewenhoek však tavením sklenenej tyčinky v plameni dokázal vytvoriť malé sklenené guľôčky, ktoré slúžili ako šošovky v jeho mikroskope umožňujúcom až 200-násobné zväčšenie. Ním sa pozeral na všetko možné – najmä posudzoval kvalitu látok, skúmal vodu, krv, hmyz – no našťastie pre nás umiestnil pod mikroskop aj kvapku kvasiaceho piva. Bol tak prvým, kto na vlastné oči pozoroval kvasinky. Za 50 rokov svojej práce odoslal do Britskej Kráľovskej Spoločnosti 560 listov popisujúcich svoje pozorovania a právom sa považuje za otca mikrobiológie.
Pivo národnej pomsty
Na prvý pohľad by sa zdalo, že Francúzsko-Pruská vojna, ktorá skončila v roku 1871, má s pivom pramálo spoločného. No jej dôsledky najprv na pivo a neskôr na celý náš život boli nedozierne. Rozhodne rozsiahlejšie, než pád bonapartistického režimu. Jeden už vtedy významný francúzsky lekár, chemik a vedec, sa totiž rozhodol poraziť Nemecko na jeho vlastnom území, v oblasti, v ktorej výrazne prekonávalo celý ostatný svet. Presunul svoju pozornosť zo štúdia príčin kvasenia vo víne na štúdium piva a v roku 1876 publikoval knihu „Études sur la Bière“, kde sa hneď v úvode dočítame o jeho úmysloch: „Naše nešťastia ma inšpirovali k týmto výskumom.
Započal som s nimi bezprostredne po skončení vojny v roku 1870 a odvtedy v nich bez prestávky pokračujem s odhodlaním ich zdokonaliť a tým prospieť priemyselnému odvetviu v ktorom nás Nemecko nepochybne prekonáva.“ Aby bolo všetkým úplne jasné aké boli jeho pohnútky, požadoval, aby sa pivo varené podľa jeho metód označovalo ako „pivo národnej pomsty“.
Reč je samozrejme o Louisovi Pasteurovi. Až do tohoto momentu nepanovala medzi vedcami zhoda v tom, či je premena cukru na alkohol len chemickou reakciou, alebo pri nej hrajú nejakú úlohu živé mikroorganizmy. Francúzska akadémia vied dokonca vypísala odmenu 2500 frankov pre toho, kto túto debatu ukončí. Pasteur raz a navždy experimentálne dokázal, že kvasenie je spôsobené mikroorganizmami a nie, ako dovtedy mnohí vedci predpokladali, stykom cukrového roztoku so vzduchom.
Pasteur sledoval pod mikroskopom rôzne mikroorganizmy z prostredia a preukázal, že len niektoré z nich produkujú CO2 a alkohol. Spomínanú odmenu samozrejme dostal. Pomocou precíznych experimentov a pozorovaní ďalej ukázal, že v pive sa nachádzajú rôzne druhy mikroorganizmov a ak sa doň dostanú tie nesprávne, pivo sa pokazí. Jeho teoretické práce o hygiene, čistení kvasničných kultúr pomocou kyslého kúpeľa a predovšetkým o procese ohriatia piva za účelom usmrtenia kontaminujúcich mikroorganizmov sa stali základom nových praktík v pivovaroch a samozrejme v celom potravinárskom priemysle. Mnoho pivovarov potom zamestnalo chemikov a zriadilo si laboratóriá s vybavením inšpirovaným Pasteurom. Proces pasterizácie je dodnes absolútne najbežnejšou formou predlžovania trvanlivosti potravín.
Katastrofa Carlsbergu
Pasteurova metóda čistenia kvasničnej kultúry riešila mnoho problémov, nie však jeden zásadný. Pivovary po celé generácie používali sediment po kvasení predošlej várky na zakvasenie novej várky bez toho, aby vedeli niečo o kvasinkách. Robili to tak jednoducho zo skúsenosti. Stáli však pred problémom, že ak sa s týmto sedimentom niečo stalo, nebola iná možnosť, než priviezť čerstvý z iného pivovaru. Pivovar Carlsberg zažil takúto katastrofu v roku 1883, keď kvasnice, prinesené z juhu Nemecka pred štyrmi dekádami, zrazu „ochoreli“.
V tomto čase však už pivovar Carlsberg mal zariadené laboratórium a na probléme začal pracovať ďalší velikán pivovarníctva, Emil Christian Hansen. Už vedel, že problém spôsobujú nežiadúce mikroorganizmy, žiaľ pod mikroskopom nedokázal rozlíšiť, ktoré sú tie správne. Rozhodol sa, že vypestuje novú čistú kultúru z jedinej bunky.
Ako sa však dopracovať k jedinej bunke? Vyriešil to tak, že kvasničnú masu riedil dovtedy, kým mu v niektorých nádobkách nenarástla len jedna kolónia z jedinej bunky. Rýchlo prišiel na to, že skúmané kvasnice obsahujú minimálne dva rôzne druhy kvasiniek líšiacich sa tvarom – tie pôvodné, ktoré produkovali dobré pivo a druhé, ktoré pivo kazili. Poľahky vystopoval ich pôvod v ovocnom sade neďaleko pivovaru. Neuspokojil sa však s týmto objavom a šiel ďalej.
Podrobil kvasinky sérii testov a prišiel okrem iného na to, že niektoré prospievajú pri teplotách, ktoré iným škodia. Niektoré tvoria na povrchu nádoby kris, zatiaľ čo iné nie. Niektoré dokážu využiť iné druhy cukrov než ostatné. A tak ďalej. Nakoniec sa mu podarilo navrhnúť zariadenie na propagáciu čistej kultúry v dostatočnom množstve na zakvasenie veľkej várky piva a zaviesť režim opakovanej propagácie čistej kultúry z jedinej bunky keď sa produkčná kultúra znehodnotila. Tým úplne zmenil spôsob, akým dovtedy po celé generácie pivovary kvasili pivo – s výnimkou tých britských.
Na základe skúseností z Británie si poznamenal, že pre vytvorenie žiaduceho chuťového profilu pri silných pivách je potrebné nechať pôsobiť aj iný druh kvasiniek. Tie dostali priliehavé meno brettanomyces. Propagácia čistých produkčných kultúr je odvtedy neoddeliteľnou súčasťou akejkoľvek výroby zahŕňajúcej biotechnologické procesy – či sa jedná o výrobu piva, vína, jogurtov, octu, kyseliny citrónovej či antibiotík.
Vplyv bielkovín
Laboratóriu Carlsberg vďačíme za ďalší pokrok. Ako vieme, obsah bielkovín v slade má zásadný vplyv na technologický proces, výťažnosť sladu a výslednú kvalitu piva – či už sa jedná o enzymatickú aktivitu pri premene škrobu na cukor, výživu kvasiniek, kvalitu peny či zákal piva. Rôzne slady však obsahujú rozličné množstvo bielkovín a aby sme mohli prispôsobiť výrobný postup, je potrebné toto množstvo poznať. Na metóde stanovenia obsahu bielkovín preto pracoval Johan Kjeldahl.
Zistil, že kľúčom k stanoveniu obsahu bielkovín je stanovenie obsahu dusíka a v roku 1883 vyvinul metódu, ktorá je dodnes referenčnou metódou pre stanovenie obsahu bielkovín a obsahu dusíka v potravinách. Je založená na premene bielkovín v organických zlúčeninách na amoniak a následné stanovenie množstva vzniknutého amoniaku. Ja osobne som mal pred touto metódou veľký rešpekt a vlastne aj strach – zahŕňa totiž varenie vzorky v koncentrovanej kyseline sírovej pri 425 stupňoch celzia a následnú manipuláciu s touto vriacou zmesou. Nič, čo by ste chceli robiť bez riadnych ochranných prostriedkov.
Do tretice v laboratóriu Carlsberg skúmal Søren Peder Lauritz Sørensen vplyv koncentrácie iónov na bielkoviny. Keďže koncentrácia vodíkových iónov je mimoriadne dôležitá, predstavil v roku 1909 koncept pH – škály na vyjadrenie kyslosti a zásaditosti – a metódy ako ju merať pomocou elektród alebo zmenou farby indikátorov. Spomeňte si na to, keď budete nabudúce upravovať vodu vo svojom záhradnom bazéne.
Prvý zákon termodynamiky
V roku 1818 sa narodil James Joule. Už v mladom veku sa veľmi zaujímal o vedu a neskôr sa stal riaditeľom rodinného pivovaru. Veda mu ostala veľmi praktickým koníčkom keď skúmal možnosť výmeny parných strojov v pivovare za novoobjavené elektrické motory. Tieto sa snažil zdokonaľovať a pritom objavil, že vo vodiči, ktorým prechádza elektrický prúd, vzniká teplo úmerné odporu vodiča a veľkosti prúdu – Jouleov zákon. Vďaka svojim ďalším pokusom s premenou mechanickej energie na tepelnú dal vzniknúť termodynamike a formuloval jeden zo základných zákonov – prvý zákon termodynamiky.
Najlepší v Guinesse
Pravidlom v pivovare Guiness bolo zamestnávať najlepších absolventov z Oxfordu a Cambridge, aby aplikovali biochemické a štatistické metódy na pivovarskú výrobu. Keďže zároveň zakazovali svojim zamestnancom publikovať výsledky ich výskumov, William Sealy Gosset musel svoju metódu kontroly kvality vstupných surovín pre stout publikovať pod pseudonymom. A tak bola v roku 1908 v časopise Biometrika publikovaná práca Studentovo rozdelenie pravdepodobnosti, tzv. t-rozdelenie, ktoré má v matematickej štatistike veľmi významné postavenie.
Pivovarníci boli po celú históriu inovátormi a prvými osvojiteľmi mnohých vynálezov a pivo inšpiráciou mnohých objavov. Táto otvorenosť pretrváva do dnešných dní a aj keď mnohé malé pivovary sa svojou technológiou približujú viac tým stredovekým než supermoderným plne automatizovaným veľkopivovarom, vynahrádzajú si to kreativitou. Všetci však stavajú na pevných vedeckých základoch a skúsenostiach predošlých generácií. Tak nech vám chutí!
****
Na našich stránkach môžete nájsť pivné zápisky Petra Hudáka. Domovariča, degustátora a predovšetkým fanúšika dobrého remeselného piva. Pravidelne putuje po podnikoch a testuje pivo, ale aj jedlo. Nájdete ho aj na Facebooku, kde vytvoril skupinu Súkromné pivné zápisky.
Snímky: Flickr: Allagash Brewing,Pixabay: Artturi_Mantysaari/ ThomasWolter
