ผลกระทบของค่า pH ต่อการทำเบียร์

ผลกระทบของค่า pH ต่อเบียร์
การรักษาค่า pH ที่เหมาะสมตลอดกระบวนการผลิตเบียร์ ตั้งแต่การหมักจนถึงการบรรจุภัณฑ์ เป็นตัวแปรที่มักถูกมองข้าม แต่มีส่วนสำคัญต่อรสชาติ ความเสถียรของฟอง และอายุการเก็บรักษาของเบียร์ หากค่า pH อยู่นอกช่วงที่เหมาะสมในขั้นตอนการ Mash ก็มีแนวโน้มที่ค่า pH จะยังคงอยู่นอกช่วงนั้นไปจนถึงขั้นตอนการดื่ม ในทางเคมี ค่า pH ที่ไม่เหมาะสมสามารถลดความเสถียรของสารแขวนลอยในเบียร์ ทำให้เกิดความขุ่นที่ไม่ใช่ชีวภาพถาวร และเร่งการเกิดความเสียหายในด้านรสชาติ อาจทำให้เบียร์มีรสขม ฝาด และทำให้รู้สึกไม่สบายปาก หรือในทางกลับกัน อาจทำให้เบียร์มีรสชาติที่ว่างเปล่า บทความนี้จะพาไปดูความสัมพันธ์ระหว่างการจัดการค่า pH ที่เหมาะสมในกระบวนการผลิตเบียร์ และคาแรคเตอร์ของเบียร์

สไตล์เบียร์คลาสสิกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสมดุลระหว่างรสขม และรสหวานของสารประกอบรสชาติจากฮอปส์ และมอลต์นับร้อยๆ ชนิด ซึ่งทั้งหมดได้รับการสนับสนุนจากความเป็นกรดเล็กน้อย มีข้อยกเว้นเพียงไม่กี่ประเภท ได้แก่ เบียร์เปรี้ยว เบียร์ผลไม้ เบียร์ที่ผ่านการหมักในถังไม้ หรือเบียร์ที่ผ่านการเพิ่มฮอปส์แบบแห้งมากๆ ซึ่งความไม่สมดุลในประเภทใดประเภทหนึ่งเป็นเจตนา และการจัดการค่า pH ในทางกลับกัน ยังมีเบียร์บางประเภทที่ไม่สมดุลทางเทคนิค โดยเฉพาะเบียร์ไร้แอลกอฮอล์ ซึ่งค่า pH ที่ถูกต้องมีความสำคัญต่อคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสมากขึ้น ดังนั้น ก่อนที่จะเจาะลึกถึงผลกระทบต่อประสาทสัมผัสของค่า pH ที่ไม่เหมาะสม นี่คือการทบทวนพื้นฐานของค่า pH

การทบทวนค่า pH
ตัวย่อนี้ย่อมาจากคำภาษาละติน potentia hydrogenii (หรือ puissance d’hydrogen ในภาษาฝรั่งเศส เช่นเดียวกับพลังของไฮโดรเจน หรือศักยภาพของไฮโดรเจนในภาษาอังกฤษ) โดยที่ H คือสัญลักษณ์ทางเคมีของไฮโดรเจนในตารางธาตุ ทางเคมี ค่า pH หมายถึงความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจน (H+) ในสารละลาย ความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้เป็นตัววัดความเป็นกรด หรือด่างของสารละลาย สเกลค่า pH มีตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดย 0 เป็นค่าที่เป็นกรดมากที่สุด และ 14 เป็นค่าที่เป็นด่างมากที่สุด ค่า pH 7 เป็นจุดที่เป็นกลาง น้ำกลั่นถือว่าเป็นกลางทาง pH ในขณะที่กรดแบตเตอรี่อาจมีค่า pH เป็น 0 และน้ำยาล้างท่อ อาจมีค่า pH เป็น 14  อาจเหมาะสมที่สเกลค่า pH นี้ได้รับการพัฒนาในโรงเบียร์ในปี 1909 โดยนักเคมีชาวเดนมาร์ก Søren Peter Lauritz Sørensen เขาเป็นหัวหน้าภาควิชาเคมีของห้องปฏิบัติการ Carlsberg ที่มีชื่อเสียงในโคเปนเฮเกน ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการเดียวกันที่ Emil Christian Hansen ได้แย กและเพาะเชื้อยีสต์ลาเกอร์สายพันธุ์บริสุทธิ์ครั้งแรกในปี 1883 ในขั้นตอนการหมัก ค่า pH จะถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ รวมถึงองค์ประกอบของการหมัก ลักษณะของน้ำเบียร์ (น้ำ) และความหนืดของการหมัก โดยทั่วไปแล้ว หากปัจจัยอื่นๆ เท่ากัน การหมักที่เข้มข้นกว่าจะมีความเป็นกรดมากกว่าการหมักที่อ่อนกว่า และการหมักที่บางกว่า (ที่มีอัตราส่วนน้ำต่อวัตถุดิบหมักสูง) จะมีค่า pH น้อยกว่าการหมักที่มีความหนืดสูง ในหลายพื้นที่ทั่วโลก แหล่งน้ำธรรมชาติที่ไม่ได้รับการบำบัดมักจะมีความเป็นกรดเล็กน้อย แต่ไม่เพียงพอสำหรับค่า pH ที่เหมาะสมของการหมัก นอกจากนี้ บริษัทน้ำประปาหลายแห่งมักจะบำบัดน้ำดื่มเพื่อให้มีค่า pH ที่เป็นด่างมากขึ้น หลังจากการหมัก ค่า pH จะลดลงทีละน้อย จนกว่าจะคงที่ในเบียร์ที่เสร็จแล้ว ค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดที่อ้างถึงบ่อยที่สุดสำหรับขั้นตอนต่างๆ ของการผลิตเบียร์ ได้แก่
• การหมัก: ประมาณ 5.2 ถึง 5.6 ในช่วงค่า pH นี้ สังกะสี ซึ่งเป็นสารอาหารสำคัญของยีสต์ จะถูกสกัดจากมอลต์เข้าสู่วอร์ต
• น้ำ Wort ในตอนท้ายของการต้ม: ประมาณ 5 ถึง 5.2 หลังจากลดลง 0.1 ถึง 0.3 ในหม้อต้ม ช่วงค่า pH นี้เหมาะสำหรับการเจริญเติบโตของยีสต์ และประสิทธิภาพการหมัก
• เบียร์ที่หมักจบแล้ว: ประมาณ 4.2 ถึง 4.6 สำหรับผู้ดื่มส่วนใหญ่ ช่วงค่า pH นี้จะช่วยให้ประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสที่น่าพอใจบนลิ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผสมกับการเติมคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มความเสถียรของฟอง และอายุการเก็บรักษา

สเกลค่า pH ไม่ใช่เป็นแบบเส้นตรง แต่เป็นแบบลอการิทึม เช่นเดียวกับสเกลริกเตอร์สำหรับการวัดแผ่นดินไหว ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลง 1 หน่วยแสดงถึงการเปลี่ยนแปลง 10 เท่าในความเป็นกรด หรือด่างจริง และการเปลี่ยนแปลง 2 หน่วยแสดงถึงการเปลี่ยนแปลง 100 เท่า ดังนั้นแม้การเปลี่ยนแปลงที่ดูเหมือนเล็กน้อยในค่า pH เช่น การลดลงของค่า pH ในหม้อต้ม ก็สามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อเบียร์ที่หมักเสร็จแล้ว

ส่วนประกอบของน้ำเบียร์ต่อค่า pH ของการหมักส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแข็งหรือความอ่อนของน้ำ น้ำที่อุดมไปด้วยแร่ธาตุที่ละลาย เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม (Ca และ Mg) รวมถึงไบคาร์บอเนตที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น โซเดียมไบคาร์บอเนต (NaHCO3) ที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเบคกิ้งโซดา (เป็นด่าง) ในขณะที่น้ำที่มีแร่ธาตุค่อนข้างน้อย แต่มีไอออนไฮโดรเจนมาก ถือว่าเป็นน้ำอ่อน (เป็นกรด) ทางเคมี ธาตุที่พบในน้ำตามธรรมชาติหลายชนิด รวมถึงโซเดียมไบคาร์บอเนต จะเป็นกลาง (บัฟเฟอร์) ไอออนไฮโดรเจน ทำให้ระดับค่า pH เพิ่มขึ้น ดังนั้น องค์ประกอบที่ลดความเป็นกรด และเพิ่มความเป็นกรด สามารถยกเลิกซึ่งกัน และกันได้ในระดับที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความเข้มข้น และความแตกต่างระหว่างสองแรงตรงข้ามนี้เรียกว่าความเป็นด่างตกค้าง (RA) ซึ่งเป็นคำที่สร้างขึ้นโดยนักเคมีเบียร์ชาวเยอรมัน Paul Kolbach ค่า RA อาจเป็นบวกหรือลบ น้ำเบียร์ที่มีค่า RA เป็นบวกจะเพิ่มค่า pH ของการหมัก ในขณะที่น้ำที่มีค่า RA เป็นลบจะลดลง เนื่องจากมีเส้นทางทางเคมีที่เป็นไปได้มากมายสำหรับการผลิต ทั้งองค์ประกอบที่ทำให้เป็นกรด และตัวกลางบัฟเฟอร์ของพวกมัน “สองน้ำ” ตามที่ Charlie Bamforth กล่าว “อาจเหมือนกันในแง่ของความเป็นด่างโดยธรรมชาติ (เช่น น้ำของ Burton-on-Trent และมิวนิก มีระดับไบคาร์บอเนต และความเป็นด่างที่คล้ายคลึงกันมาก) แต่แตกต่างกันอย่างมากในแง่ของความเป็นด่างตกค้าง (น้ำ Burton มีแคลเซียม และแมกนีเซียมมากกว่าน้ำมิวนิก)” จากมุมมองทางประสาทสัมผัส ค่า pH ที่ถูกต้องในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการผลิตเบียร์มีความสำคัญต่อลักษณะของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้ว เนื่องจากของแข็งที่ละลาย เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม และสารประกอบคลอไรด์ มีความสำคัญไม่เพียงแต่ในตัวมันเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปฏิกิริยากับมอลต์ ฮอปส์ และสารประกอบของยีสต์ด้วย ดังนั้นจึงช่วยเพิ่มหรือลดความรู้สึกในปาก และโครงสร้างของเบียร์ เช่นเดียวกับเกลือในอาหาร หากองค์ประกอบเหล่านี้มีมากเกินไป อาจทำให้เครื่องดื่มมีรสขม ฝาด และไม่สมดุล ในขณะที่การขาดองค์ประกอบเหล่านี้จะทำให้เบียร์มีรสชาติที่ว่างเปล่า ทฤษฎีส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่า การหมัก Pilsner แบบ Single Malt ที่ทำด้วยน้ำกลั่น (ค่า pH 7) อาจมีค่า pH อยู่ระหว่าง 5.7 ถึง 5.8 ดังนั้น การหมักที่อ่อนเช่นนี้จะได้รับประโยชน์จากการแก้ไขค่า pH ลงด้วยน้ำเบียร์ที่มีค่า RA เป็นลบ เช่นเดียวกับการเปรียบเทียบระหว่างน้ำ Burton-on-Trent และมิวนิก การแก้ไขน้ำมีรายละเอียดซับซ้อนพอสมควร ไม่ครอบคลุมรายละเอียดในที่นี้ เนื่องจากมีหนังสือ และบทความมากมายที่พร้อมใช้งานทั้งในรูปแบบสิ่งพิมพ์ และออนไลน์ รวมถึง Water โดย John Palmer และ Colin Kaminski วิธีการง่ายๆ ในการทำให้เป็นกรดคือการเพิ่มกรดแลคติก ฟอสฟอริก หรือซัลฟิวริก ชนิดอาหารสู่น้ำเบียร์ การหมัก หรือแม้แต่น้ำ Wort นอกจากนี้ยังมีเกลือที่เป็นกรด เช่น แคลเซียม และแมกนีเซียมคลอไรด์ ซึ่งต่อต้านความสามารถในการบัฟเฟอร์ของไบคาร์บอเนต

ในเยอรมนี ซึ่งมีกฎหมายความบริสุทธิ์ของประเทศห้ามใช้กรดชนิดอาหารในเบียร์ Brewer มักใช้มอลต์ที่ผ่านการทำให้เป็นกรดทางชีวภาพที่มีค่า pH ประมาณ 3.4 ถึง 3.8 เมื่อรวมกับการหมัก การเพิ่มมอลต์ที่ผ่านการทำให้เป็นกรด 1 เปอร์เซ็นต์ตามน้ำหนักต่อวัตถุดิบการหมักทั้งหมดจะลดค่า pH ของการหมักลงประมาณ 0.1 เนื่องจากสัดส่วนของมอลต์ที่ผ่านการทำให้เป็นกรดไม่ควรเกินประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ต่อวัตถุดิบการหมักทั้งหมด การแก้ไขค่า pH ของการหมักสูงสุดที่ทำได้ด้วยมอลต์ที่ผ่านการทำให้เป็นกรดคือ -1

บทบาทของค่า pH ในการหมัก  หนึ่งในวัตถุประสงค์หลักของการหมักคือการแปลงเอนไซม์ที่ต้องการขององค์ประกอบมอลต์ให้เหมาะสมที่สุดเพื่อการสกัดเข้าสู่ Wort และเบียร์ เอนไซม์ทำงานได้ดีที่สุดไม่เพียงแต่ที่อุณหภูมิ และความหนืดที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่วงค่า pH ที่เฉพาะเจาะจงด้วย ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ค่า pH ของการหมัก 5.2 ถึง 5.6 โดยทั่วไปถือว่าเหมาะสมที่สุด เนื่องจากเอนไซม์การหมักทั้งหมดมีค่า pH ที่สูงสุดที่แตกต่างกัน ค่า pH ของการหมักที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าค่าที่เหมาะสม จะลดประสิทธิภาพการแปลงเอนไซม์ เพิ่มเวลาแปลง และอาจสกัดแทนนินส่วนเกิน และรสชาติของธัญพืชที่ขมอื่นๆ ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถมีอิทธิพลทางอ้อมต่อรสชาติของเบียร์ ในกรณีร้ายแรงที่สุด การทำงานของเอนไซม์อาจหยุดลงได้ ตัวอย่างเช่น การทำงานของเอนไซม์แปลงกัม -glucanase มีค่าสูงสุดที่ค่า pH 4.7 ถึง 5 ซึ่งอยู่ในช่วงการทำงานที่ดีที่สุดของเอนไซม์นี้ที่ค่า pH 4.5 ถึง 5.5 แต่ต่ำกว่าช่วงค่า pH ของการหมักที่เหมาะสมเล็กน้อย การลดลงอย่างมากของกิจกรรม glucanase เนื่องจากความเป็นด่างส่วนเกิน (หรือการขาดความเป็นกรด) ทำให้ -glucans คงอยู่ในสถานะโมเลกุลขนาดใหญ่ และอาจขัดขวางการเข้าถึงเอนไซม์อะไมเลสไปยังแป้งในการหมัก ทำให้แป้งที่ไม่แปลงสภาพ แต่ถูกทำให้เป็นเจลาตินจำนวนมาก นี่อาจนำไปสู่ความหนืดของการหมักที่เพิ่มขึ้น ลดผลผลิตโดยรวม ลดความเร็วในการล้าง และลดการหมัก และการผลิตแอลกอฮอล์ ในทำนองเดียวกัน เอนไซม์แปลงโปรตีนหลักๆ คือ endopeptidase และ carboxypeptidase มีช่วงการทำงานที่ดีที่สุดที่ 3.9 ถึง 5.5 และ 4.8 ถึง 5.6 ตามลำดับ ซึ่งทับซ้อนกันบางส่วนกับค่า pH ที่เหมาะสมของการหมักที่ 5.2 ถึง 5.6  Aminopeptidase และ tripeptidase เป็นเอนไซม์ย่อยสลายโปรตีนเพิ่มเติมในกระบวนการหมัก แต่ไม่มีบทบาทในการผลิตเบียร์ เนื่องจากช่วงการทำงานของพวกมันที่ค่า pH 7 ถึง 7.2 และ 8.2 ถึง 8.8 ตามลำดับนั้นเป็นด่างเกินไป ในทางกลับกัน กิจกรรมของ carboxypeptidase ในการหมักมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเริ่มต้นห่วงโซ่เหตุการณ์ที่ยาวนานตลอดกระบวนการผลิตเบียร์ที่มีผลกระทบร้ายแรงต่อลักษณะทางประสาทสัมผัสของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้ว สิ่งสำคัญคือ carboxypeptidase เป็นผู้ผลิตไนโตรเจนอะมิโนอิสระ (FAN) ทั้งในโรงงานปลูกข้าว และในโรงเบียร์ FAN เป็นผลิตภัณฑ์สลายตัวของโปรตีน และทำหน้าที่เป็นสารอาหารที่สำคัญของยีสต์ ยีสต์ต้องการ FAN สำหรับการเจริญเติบโต และกิจกรรมเมตาบอลิซึม โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใน 24 ถึง 36 ชั่วโมงแรกของการหมัก หลังจากนั้น การเจริญเติบโตของยีสต์มักจะช้าลง และหยุดลงในที่สุด ในทางกลับกัน การขาด FAN ใน Wort อาจนำไปสู่ความเครียดของยีสต์ และการลดลงของความมีชีวิตชีวาของยีสต์ ซึ่งในทางกลับกัน อาจทำให้การหมักช้าลงหรือหยุดลงได้ หากยีสต์ประสบปัญหา อาจผลิตเอทานอลน้อยลง และมีรสชาติ และกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์มากขึ้น รวมถึงฟิวเซลแอลกอฮอล์ ไดอะซิทิล อะซิทัลดีไฮด์ และสารประกอบกำมะถัน แม้ว่าสารประกอบเหล่านี้ หากมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อย อาจช่วยเพิ่มความซับซ้อนให้กับรสชาติของเบียร์ แต่หากมีมากเกินไป อาจรับรู้ได้ว่าขม ฉุน หรือคล้ายตัวทำละลาย ในระยะสั้น สภาวะอุณหภูมิ และค่า pH ที่กระตุ้นการผลิต FAN โดย carboxypeptidase ในการหมักเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการควบคุมคุณภาพของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้ว

บทบาทของค่า pH ใน Wort
ในกระบวนการผลิตเบียร์ ค่า pH ของ Wort เป็นตัวแปรที่ขึ้นอยู่กับการควบคุมตัวแปรการหมักของ Brewer เกือบทั้งหมด ค่า pH สูงสุดในขั้นตอนการหมัก จากนั้นจะลดลงไปจนถึงการบรรจุ โดยมีการลดลงอย่างมากถึง 0.3 ในระหว่างการต้ม Wort ในหม้อต้ม การลดลงนี้เกิดจากปฏิกิริยาของแคลเซียมกับฟอสเฟต รวมถึงโพลีฟีนอลกับออกซิเจน เพื่อสร้างสารประกอบใหม่ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งตกตะกอนทั้งในหม้อต้ม และในตะกอนหมุนวน ทางประสาทสัมผัส การลดลงนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของความขมของฮอปส์ในเบียร์ที่หมักเสร็จแล้ว ความร้อน และการลดลงของค่า pH ในระหว่างการต้มอย่างรุนแรง ยังช่วยในการแข็งตัว ทำลาย และตกตะกอนโปรตีน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เพิ่มความเสถียรของคอลลอยด์ (มาจากคำภาษากรีก kólla ซึ่งหมายถึงกาว) ของ Wort และเบียร์บรรจุภัณฑ์ ขั้นตอนการทำให้เป็นกรดในระหว่างการต้ม Wort มีความสำคัญมากกว่าค่าตัวเลขเล็กน้อยที่อาจบ่งชี้ เนื่องจากลักษณะลอการิทึมของเส้นโค้งค่า pH  สมมติว่า Wort ผลิตจากการหมักในช่วงค่า pH ที่เหมาะสม 5.2 ถึง 5.6 การลดลงของค่า pH ในหม้อต้มจะทำให้ค่า pH ของ Wort ที่เย็นลงอยู่ในช่วง 5 ถึง 5.4 ซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับเชื้อยีสต์ส่วนใหญ่ในช่วงเริ่มต้นของการหมักอย่างรุนแรง สมมติว่า Wort มีสังกะสี และ FAN เพียงพอ

บทบาทของค่า pH ในการหมัก
เมื่อ Wort ที่เย็นลงเข้าสู่ถังหมัก จะมีสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน และอุดมไปด้วยสารอาหารมากมายของน้ำตาลที่สามารถหมักได้ (ส่วนใหญ่เป็นฟรุกโตส ซูโครส กลูโคส และมอลโทส) รวมถึงสารประกอบที่ละลายอื่นๆ เช่น เดกซ์ทริน โมเลกุลไนโตรเจน วิตามิน และแร่ธาตุ องค์ประกอบเหล่านี้ส่งเสริมการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว และการเผาผลาญของยีสต์ที่เติมลงไป ในระหว่างการหมัก ยีสต์จะดูดซึม สังเคราะห์ และประมวลผลของแข็งใน Wort ที่แขวนลอยซึ่งถ่ายทอดมาจากมอลต์ และฮอปส์ ในขณะเดียวกันก็ปล่อยผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึม และผลิตภัณฑ์เสริมมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอทานอล และคาร์บอนไดออกไซด์ ปัจจัยสำคัญในการหมักที่ประสบความสำเร็จคือ อัตราการเติมยีสต์ที่เหมาะสม การเติมอากาศอย่างเพียงพอสำหรับวัฏจักรชีวิตแบบแอโรบิกของยีสต์ กรดอะมิโนที่จำเป็นเพียงพอ และค่า pH ที่ถูกต้อง ยีสต์หลายชนิดสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีค่า pH ประมาณ 4.0 ถึง 6.5 ได้อย่างดี ในกรณีร้ายแรงที่สุด ยีสต์บางชนิดสามารถเผาผลาญได้ที่ค่า pH 3 และต่ำกว่าเล็กน้อย รวมถึงสูงถึง 9 แม้ว่าอัตราจะลดลงมากก็ตาม แม้จะมีช่วงการทำงานที่กว้างเหล่านี้ แต่ยีสต์ส่วนใหญ่ก็ขยายพันธุ์ได้ดีที่สุด และหมักได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ค่า pH ใกล้เคียงกับ 5.2  โชคดีที่หลังจากการลดลงของค่า pH ในหม้อต้ม การเผาผลาญของยีสต์จะทำให้ค่า pH ในถังหมักลดลงอีก โดยปกติประมาณ 0.5 ถึง 0.7 ดังนั้น เบียร์ข้าวบาร์เลย์ทั่วไปที่เริ่มต้นการหมักที่ค่า pH 5.2 ถึง 5.6 มักจะลงเอยด้วยค่า pH ที่น่าพอใจ (สำหรับมนุษย์) ที่ 4.1 ถึง 4.5 ในตอนท้ายของการหมัก โดยที่ค่า pH 4.4 เป็นค่าที่เหมาะสม เบียร์ที่ทำจากข้าวสาลีมีแนวโน้มที่จะมีค่า pH ต่ำกว่าเล็กน้อย  แน่นอนว่าเบียร์บางชนิด เช่น เบียร์เปรี้ยว มีค่า pH ต่ำกว่ามากเนื่องจากกรดที่ผลิตโดยแบคทีเรีย ค่า pH ของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้วจะต่ำกว่า 4 มักเป็นสัญญาณของการผลิตกรดโดยแบคทีเรียดี หรือจุลินทรีย์ที่ทำให้เสียสภาพ ในขณะที่ค่า pH ของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้วสูงกว่า 4.5 มักเป็นผลมาจากการขาดการควบคุมค่า pH ก่อนการหมัก การควบคุมค่า pH ของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้ว ยังเกี่ยวข้องกับการจัดการเวลาการหมักบนยีสต์อย่างระมัดระวัง หากค่า pH เคลื่อนออกนอกช่วงในถังหมัก อาจเป็นสัญญาณว่ายีสต์กำลังปล่อยสารประกอบที่ไม่พึงประสงค์ ในกรณีร้ายแรงที่สุด จะทำให้เกิดการสลายตัวของยีสต์ ซึ่งเพิ่มค่า pH ของเบียร์ เนื่องจากค่า pH ภายในของยีสต์สูงกว่าค่า pH ของเบียร์เสมอ ซึ่งสร้างรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ที่มักอธิบายว่าเป็นเนื้อ หรือยาง นอกจากนี้ การสลายตัวของยีสต์ยังกำจัดความเสถียรของฟองเกือบทั้งหมด

บทบาทของค่า pH ในเบียร์บรรจุภัณฑ์
ตามที่ผู้เขียนบทความปี 2005 เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างค่า pH ของเบียร์ และคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสอธิบายว่า “จากมุมมองทางประสาทสัมผัส หากค่า pH ของเบียร์สดลดลงต่ำกว่า 4 ผลกระทบที่คมชัด เปรี้ยว ขม และ Dry จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในความเข้มข้น โดยมีรสชาติโลหะที่เพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับค่า pH ต่ำกว่า 3.7 ในทางกลับกัน เหนือ 4 ผลกระทบต่อลิ้นเกี่ยวข้องกับการเคลือบปากมากขึ้น และแม้กระทั่งรสชาติที่เป็นสบู่ และกัดกร่อน หากค่า pH สูงกว่า 4.4 หนึ่งในผลกระทบหลักของค่า pH ต่อคุณภาพของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้วคืออิทธิพลต่อความเสถียรของคอลลอยด์ นั่นคือการก่อตัวของฝ้าที่ไม่ใช่ชีวภาพ ในขณะที่ฝ้าชีวภาพมักเกิดจากจุลินทรีย์ที่ทำให้เสียสภาพ ฝ้าที่ไม่ใช่ชีวภาพเกิดขึ้นหลักๆ จากพันธะโมเลกุลระหว่างโปรตีนธรรมดา (เช่น โฮร์เดนที่ได้จากมอลต์) ซึ่งละลายได้ในแอลกอฮอล์ แต่ไม่ละลายในน้ำ และโพลีฟีนอล (เช่น แทนนินที่ได้จากทั้งมอลต์ และฮอปส์) ซึ่งละลายได้ทั้งในแอลกอฮอล์ และน้ำ โปรตีน และโพลีฟีนอลโดยตัวมันเองมองไม่เห็นในสารละลาย แต่เมื่อรวมกันในรูปของคอลลอยด์เจลาติน พวกมันจะมองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม ปัจจัย 2 ประการจำกัดจำนวนพันธะที่ก่อตัวเป็นฝ้าได้
ประการแรก โปรตีน และโพลีฟีนอลจำนวนมากไม่ผ่านหม้อต้ม และหมุนวน เนื่องจากตกตะกอนในตะกอน
ประการที่สอง โพลีฟีนอลมีจำนวนน้อยกว่าโปรตีนที่เหลืออยู่สำหรับการสร้างพันธะ
อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถหรือไม่พึงปรารถนาที่จะสร้าง Wort และเบียร์ที่ปราศจากโปรตีน และโพลีฟีนอลทั้งหมด เนื่องจากโปรตีนเป็นส่วนประกอบสำคัญ ไม่เพียงแต่ของฝ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฟองเบียร์ด้วย ในขณะที่โพลีฟีนอลในปริมาณเล็กน้อยสามารถเพิ่มความฝาด และความสดชื่นให้กับเบียร์ได้ ฝ้าคอลลอยด์บางชนิด เช่น ฝ้าที่สร้างขึ้นจากพันธะไฮโดรเจนที่อ่อนแอระหว่างอนุภาคขนาดเล็กค่อนข้างย้อนกลับได้ การก่อตัวของฝ้าจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิของเบียร์บรรจุภัณฑ์ลดลงถึงจุดเยือกแข็งหรือต่ำกว่า พันธะจะหลวม และละลายได้อีกครั้งเมื่ออุณหภูมิของเบียร์เข้าใกล้ 70°F (21°C) ในทางกลับกัน ฝ้าคอลลอยด์ถาวรเกิดจากพันธะที่แข็งแรง (โควาเลนต์) ระหว่างอนุภาคขนาดใหญ่กว่า เทคนิคเบียร์ถือว่าเสถียรทางคอลลอยด์ “หากสามารถเก็บไว้ได้หลายเดือนที่ 25°C [77°F] โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบหรือคุณสมบัติอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เบียร์ต้องสามารถคงความใสได้โดยไม่มีสัญญาณของการตกตะกอน” ตามแหล่งข้อมูลส่วนใหญ่ การก่อตัวของฝ้าขึ้นอยู่กับค่า pH บางส่วน โดยมีการก่อตัวที่ดีที่สุดที่ค่า pH 4 ถึง 4.4 ซึ่งอยู่ในช่วงค่า pH ที่ต้องการของเบียร์ที่หมักเสร็จแล้ว  แม้ว่าการทับซ้อนกันนี้จะถือเป็นความขัดแย้งที่ไม่พึงประสงค์ และท้าทายในเบียร์ดั้งเดิม แต่ก็เป็นข้อเท็จจริงที่ Brewer หลายคนของ New England IPA อาศัยอยู่เพื่อสร้างฝ้าที่หนาแน่นของสไตล์ผ่านการเพิ่มฮอปส์แบบแห้งอย่างกว้างขวางที่ขับโพลีฟีนอล การก่อตัวของฝ้าจะลดลงเมื่อค่า pH เคลื่อนขึ้นหรือลงจากช่วงนี้ จากมุมมองทางประสาทสัมผัส อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงค่า pH ของเบียร์อย่างตั้งใจเพื่อลดฝ้าไม่เป็นที่ต้องการ โชคดีที่ฝ้าคอลลอยด์ไม่มีผลต่อรสชาติของเบียร์ แต่ยังคงมีอิทธิพลต่อการรับรู้สไตล์เบียร์บางอย่าง ซึ่งผู้บริโภคคาดหวังว่าจะใสแจ๋วอย่างน้อยนับตั้งแต่การสร้างเบียร์แลมบิก และเบียร์เปรี้ยวอื่นๆ จบลงด้วยตัวกรองเบียร์ในปี 1878

กรณีพิเศษ: เบียร์ไม่มีแอลกอฮอล์ และเบียร์ที่มีแอลกอฮอล์ต่ำ
เนื่องจากวัตถุดิบในการผลิตเบียร์ และกระบวนการผลิตเบียร์มีความหลากหลายมาก ดังนั้นการรวมกันของสารประกอบที่กระตุ้นรสชาติก็มีความหลากหลายเช่นกัน ซึ่งสามารถกำหนดลักษณะของเบียร์ที่แตกต่างกันได้ อย่างไรก็ตาม มีสารประกอบหนึ่งที่เชื่อมโยงเบียร์ที่แตกต่างกัน เช่น Munich helles, Russian Imperial Stout, hazy, juicy-fruity New England IPA ที่มีลักษณะคล้ายผลไม้สดไว้ด้วยกัน นั่นคือ แอลกอฮอล์  ผู้บริโภคจำนวนมากต้องการลดการบริโภคแอลกอฮอล์ ซึ่งเป็นเหตุผลที่โรงเบียร์ได้ค้นพบวิธีการหลายวิธีในการผลิตเบียร์ที่มีแอลกอฮอล์น้อย หรือไม่มีแอลกอฮอล์เลย อย่างไรก็ตาม การไม่มีแอลกอฮอล์อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการรับรู้รสชาติของเบียร์ ตามที่นักวิจัยจากภาควิชาโภชนาการ มหาวิทยาลัยเวียนนาค้นพบในการศึกษาประสาทสัมผัสที่เปรียบเทียบ เบียร์ปกติ (ระหว่าง 4.9 ถึง 5.4 เปอร์เซ็นต์ ABV), เบียร์ลดแอลกอฮอล์ (ระหว่าง 3 ถึง 3.5 เปอร์เซ็นต์ ABV) และ เบียร์ไร้แอลกอฮอล์ (<0.5 เปอร์เซ็นต์ ABV) เบียร์ทั้งหมดในการทดสอบที่เวียนนาเป็นเบียร์ประเภทมาร์เซ่น และผู้ชิมถูกขอให้ให้คะแนนตามตัวแปรรสชาติต่างๆ รวมถึงรสขม รสฝาด และรสหวาน  พวกเขาพบว่าความขมเป็นตัวแปรที่มี ความสอดคล้องที่ดีที่สุด ในหมวดหมู่เบียร์ทั้งสาม แต่พวกเขายังสังเกตเห็นว่าการรับรู้รสชาติที่ไม่พึงประสงค์ของ wort เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อระดับแอลกอฮอล์ลดลง และผู้เขียนได้ประกาศว่าการป้องกันรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ดังกล่าวเป็นงานที่ท้าทายที่สุดในการผลิตเบียร์ที่มีแอลกอฮอล์ต่ำ และไม่มีแอลกอฮอล์ ซึ่งเพิ่มบทบาทของความฝาดในฐานะตัวแปรที่เกี่ยวข้องกับค่า pH แม้ว่าจะทำให้ปากแห้ง และเป็นกรดหากมีมากเกินไป แต่ถ้าขาดก็จะไม่สามารถปรับสมดุลรสชาติของ wort ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อได้ค่าแอลกอฮอล์ต่ำโดยการหยุดการหมัก ระดับความเข้มข้นเริ่มต้นควรต่ำกว่าเบียร์ ปกติ และไม่เกินประมาณ 3.5 ถึง 7°P นอกจากนี้ ค่า pH ของการแช่เบียร์ดังกล่าวต้องปรับให้เหมาะสมตามที่อธิบายไว้ข้างต้น เนื่องจากในกรณีที่ไม่มีแอลกอฮอล์ แม้ค่า pH ของการแช่ที่เบี่ยงเบนไปเล็กน้อยก็อาจส่งผลกระทบต่อรสชาติของเบียร์ได้อย่างไม่สมส่วน  ความสำเร็จหรือความล้มเหลว โปรไฟล์รสชาติของเบียร์เกิดจากปฏิกิริยาของส่วนประกอบรสชาติที่แตกต่างกันหลายอย่าง บางส่วนสกัดจากวัตถุดิบ และบางส่วนเกิดจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนในระหว่างกระบวนการผลิต และหมัก แต่ละสารประกอบเหล่านี้มีเกณฑ์การรับรู้ของตัวเอง อย่างไรก็ตาม ผลกระทบทางประสาทสัมผัสของพวกมันบนลิ้นเป็นประสบการณ์แบบองค์รวมมากกว่าผลรวมของส่วนประกอบต่างๆ การรับรู้ของผู้บริโภคอาจเสียสมดุลได้จากการเลือกวัตถุดิบที่ไม่ดี ผิดพลาดในระหว่างกระบวนการผลิต และการเก็บรักษาเบียร์ที่ไม่เหมาะสมหลังจากบรรจุ ดังนั้น การให้ความสำคัญกับค่า pH ที่เหมาะสมตลอดทั้งกระบวนการผลิตเบียร์ จึงเป็นเงื่อนไขสำคัญที่กำหนดความสำเร็จหรือความล้มเหลวของการผลิตเบียร์  เนื่องจากความสำคัญของค่า pH ที่เหมาะสมตลอดทั้งกระบวนการผลิตเบียร์ วิธีที่ง่ายที่สุด และมีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับผู้ผลิตเบียร์ในการรับประกันคุณภาพของเบียร์คือการซื้อเครื่องวัดค่า pH คุณภาพสูง และใช้บ่อยๆ! เมื่อวัดค่า pH ในระหว่างการหมัก หรือหลังจากบรรจุเสร็จแล้ว ให้ทำหลังจากเขย่าของเหลวอย่างทั่วถึงเพื่อกำจัด CO2 ในสารละลาย เนื่องจากก๊าซนั้นเป็นกรดอ่อนๆ และอาจส่งผลต่อการวัดของคุณ เนื่องจากอุณหภูมิส่งผลต่อค่า pH ด้วย ดังนั้นการวัดควรทำที่อุณหภูมิห้องเสมอ

เป็นยังไงกันบ้างครับ สำหรับเรื่องราวเกี่ยวกับผลกระทบของค่า pH ต่อเบียร์ ไม่ยากเกินไปใช่ไหมครับ สำหรับเพื่อนๆ ที่สนใจเรียนทำเบียร์ ทาง WAS Homebrew เองก็มีคอร์ส HOW TO BREW คอร์สเรียนทำเบียร์แบบปฎิบัติจริงอยู่ทุก 2 เดือนนะครับ คลิกเลย: https://www.washomebrew.com/workshop

แล้วพบกันใหม่คราวหน้าครับผม สวัสดีครับ