PH i krzywa ukwaszania w serowarstwie to temat dzisiejszych zajęć. Czy rzeczywiście pH to taka istotna sprawa? Od tysięcy lat ludzie robią sery i na pewno nie używali wtedy pH metrów. To prawda nie używali, ale pH odgrywa w serowarstwie bardzo ważną rolę, bo można rozpocząć warzenie jednego sera i skończyć z zupełnie innym jeżeli pH jest nieodpowiednie. Temat pH jest złożony i aby nie robić z tego artykułu nudnego tekstu naukowego, już na wstępie wyjaśnijmy kilka pojęć i przejdźmy do spraw ważnych w serowarstwie. Skoro nie jestem naukowcem, postaram się wytłumaczyć wszystko w sposób transparentny i zrozumiały tak, jak to staram się robić za każdym razem. Poniżej krótka definicja czym są kwasy a czym zasady.

Kwasy to substancje, które dostarczają kationy wodorowe do roztworu wodnego H+

Zasady to substancja, która dostarcza aniony wodorotlenkowe do roztworu wodnego OH

Naukowcy jak zawsze lubią utrudniać sprawę i dlatego wszystko jest na odwrót, niższe pH oznacza wyższą kwasowość, wyższe pH mniejszą kwasowość. Jeżeli jesteście zainteresowani zgłębieniem tematu kwasów i zasad, chcecie poznać dokładne definicje oraz chemiczne obliczenia to zachęcam was do odwiedzenia strony: KhanAcademy – Kwasy i zasady

Skala pH

W chemicznie czystej wodzie odczyn pH wynosi 7 co oznacza, że stężenie jonów wodorowych i wodorotlenowych jest identyczne. Roztwory, w których więcej jest jonów wodorowych (pH < 7) dadzą nam odczyn kwaśny a roztwory, w których więcej jest jonów wodorotlenowych (pH >7) dadzą odczyn zasadowy.

Skala pH

PH w praktyce

Większość przepisów, które możemy dziś znaleźć w książkach czy w internecie opiera się na czasie jaki upływa od momentu dodania bakterii do momentu dodania podpuszczki kończąc na czasie dogrzewania ziarna. W teorii czasy te odpowiadają okresowi jaki powinien upłynąć, aby nasz ser finalnie uzyskał docelowe pH. Przypominam, że serowarstwo to nic innego jak przedłużania terminu przydatności do spożycia mleka. Pierwszym krokiem do tego celu jest jego zakwaszenie, podobnie robimy to z kapustą lub z ogórkami, tu również chodzi o obniżenie pH czyli zwiększenie kwasowości. Drugi krok to zasolenie, sól również konserwuje, w ten sposób nasi przodkowie przechowywali mięso nie mając do dyspozycji lodówek. W przypadku mleka sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana niż w przypadku ogórków czy kapusty. Aby otrzymać ser należy zakwasić mleko bakteriami kwasu mlekowego, dodać podpuszczkę, aby zaszedł proces koagulacji, oddzielić skrzep od serwatki a następnie osolić.

Tak to wygląda w skrócie i w przypadku niemalże wszystkich serów podpuszczkowych ten proces wygląda dokładnie tak samo a skoro tak jest to możecie zapytać w jaki sposób mamy tyle różnych serów? PH jest jednym z tych czynników które wpływają na ich różnorodność, można zacząć produkcje jednego sera i skończyć z zupełnie innym. Oczywiście pH jest ściśle związane z różnorodnością bakterii, ale również a może przede wszystkim należy powiedzieć o różnorodności mleka, jego pochodzeniu itd. Zdajemy sobie sprawę, że tak naprawdę wszystko ma znaczenie, ale zostańmy jednak przy pH.

pH i krzywa ukwaszania

Aby bardziej zobrazować temat i nie być gołosłownym weźmy pod lupę 2 sery i przeanalizujmy ich kwasowość oraz czas w jakim została osiągnięta. Tu dochodzimy do krzywej ukwaszania bo oczywiście samo pH jest bardzo ważne, ale również istotne jest to aby ukwaszanie przebiegało w odpowiednim tempie. Chodzi o to aby pH nie spadło drastycznie w bardzo krótkim okresie czas, może to nastąpić w wyniku zbyt dużej ilości bakterii ukwaszających. Z drugiej strony zbyt mała ilość bakterii może skutkować niewielką produkcją kwasu mlekowego. Ph i krzywa ukwaszania to pojęcia które idą zawsze w parze. Na podstawie serów Cheddar i Stilton przeanalizujmy wykres, który powinien wyjaśnić kilka rzeczy.

pH i krzywa ukwaszania

Dwa zupełnie różne sery, dwa różne odczyty pH i krzywa ukwaszania również inna. W przypadku sera Stilton pH spada bardzo wolno, w ciągu pierwszych 10 godzin nic tak naprawdę się nie dzieje, dopiero w ciągu kolejnych 12h wszystko się zmienia. Ser Cheddar to bardzo specyficzny ser, ciężko jest go zrobić bez pomiarów pH bo wszystko zmienia się bardzo szybko. W przypadku tego sera 15 min dłuższa koagulacja może powodować, że będziemy musieli o 15 minut skrócić proces cheddarowania. Jednym z dwóch kluczowych momentów robienia sera Cheddar jest pozostawienie ziarna po dogrzewaniu do czasu aż pH spadnie do 6.1. Drugi ważny moment to solenie, sól dodajemy w momencie gdy pH osiągnie 5.3 a finalne pH sera to 5.2-5.1. Sami widzicie, że z Cheddarem nie ma żartów, czas ma znaczenie tylko dlatego, że pH ma ogromne znaczenie.

pH solanki

W przypadku serów angielskich pH solanki nie ma znaczenia, ponieważ większość serów z wysp solona jest bezpośrednio do ziarna. Pozostała część Europy wybrała solenie serów w solance. O solance pisałem już w jednym z wcześniejszych artykułów: Solenie serów. Aby solanka spełniała swoją funkcję oprócz odpowiedniego stężenia NaCl powinna mieć odpowiednie pH. Przyjmuje się, że pH solanki powinno odpowiadać pH zanurzonego w niej sera. Solenie nie tylko nadaje smak, ale również konserwuje i zabezpiecza ser przed rozwojem mikroorganizmów.

Pomiar pH

Jest kilka sposobów pomiaru kwasowości, jednym z nich jest metoda potencjometryczna. Polega ona na zanurzeniu dwóch elektrod w dwóch roztworach, z których jeden jest roztworem wskaźnikowym o  znanym pH. Metoda potencjometryczna wykorzystuje teorię sformułowaną przez Waltera Nernsta. W skrócie pomiar polega określeniu siły elektromotorycznej (SEM) ogniwa, które powstało w skutek zanurzenia dwóch elektrod. SEM przelicza się na skalę pH zgodnie z równaniem Nernsta. W ten właśnie sposób działają znane mam elektroniczne pH metry, które robią to wszystko za przyciśnięciem guzika.

Mówię oczywiście o dobrym pH metrze. Dobry pH metr to taki, który posiada również termometr, ponieważ temperatura jest istotną zmienną, która wyróżniona jest też w równaniu Nernsta. Problem tego urządzenia polega na tym, że nie jest to tani sprzęt i aby funkcjonował poprawnie konieczne są ciągłe kalibracje. Nie wystarczy jedna, często jest tak, że trzeba go kalibrować kilka razy podczas jednego warzenia. Jest to również delikatne urządzenie, sonda wykonana jest ze szkła, łatwo więc ją uszkodzić. Oczywiście na portalach aukcyjnych możecie znaleźć podobne urządzenia w cenie nie przekraczającej 100 zł. Ja również kiedyś skusiłem się na taki sprzęt, ale leży gdzieś w szufladzie i nie ma z niego żadnego pożytku.

Jedną z najbardziej dokładnych metod pomiarowych jest miareczkowanie potencjometryczne. Metoda polega na zobojętnieniu badanego roztworu dodając roztwór zobojętniający w przypadku badanego kwaśnego roztworu dodajemy zasadę i na odwrót. Pomiar polega na określeniu ile roztworu potrzeba aby zobojętnić badaną próbkę.

Podsumowanie

pH i krzywa ukwaszania to temat, który pomoże Wam być lepszym rzemieślnikiem. Świadomość i zrozumienie tego zagadnienia sprawi, że bardziej świadomy sposób będziecie podchodzić do tematu serowarstwa. Sam zaczynałem moją przygodę z serowarstwem z przepisami, które opierały się głównie na czasie od momentu dodania bakterii startowych. Raz było dobrze a raz źle, ale nie poddawałem się. Trzeba cierpliwości, doświadczenia, które przychodzi z czasem oraz wiedzy aby zacząć robić dobre sery. Robiąc kolejny ser zastanówcie się jakie powinien mieć pH przed włożeniem go do solanki i jak powinna wyglądać krzywa ukwaszania. Nie zostawiajcie pH przypadkowi, to Wy musicie je kontrolować.