Carlsberg Laboratorium har via grundforskning og studier i øl og ølkomponenter opnået mange flotte resultater. Her beskrives tre vigtige resultater fra tiden omkring forrige århundredeskifte, som stadig er aktuelle den dag i dag.
Emil Christian Hansen (1842-1909) og gæren (1883)
Johan Kjeldahl (1849-1900) og Nitrogenbestemmelsen (1898)
SPL Sørensen (1868-1939) og pHbegrebet (1913)
De fleste er nok bekendt med navnet Emil Christian Hansen og hans arbejde med rendyrkning af gæren. Men manden bag og betydningen af hans enestående resultat for snart 120 år siden er nok de færreste bekendt.
Gæren er den komponent i øllet, der senest er beskrevet. Man har simpelthen ikke været klar over, hvad det var, der fik øllet til at boble og skumme og danne alkoholen. Hvor kemien og fysikken hjalp bryggeren til at forstå brygningens øvrige processer, var de stort set på bar bund, når det gjaldt gæringen, indtil midten af det 19. århundrede.
Objekter i øllets bundfald
Det startede i og for sig med den hollandske optiker Antony van Leeuwenhoek, der udviklede mikroskopet allerede i slutningen af det 17. århundrede. Han beskrev den verden af små levende organismer (wee animalcules), han så igennem dette i virkeligheden temmelig primitive instrument. Han så også kugleformede objekter i øllets bundfald, uden dog at kunne beskrive dem nærmere.
At gæringen af øllet imidlertid skulle være forårsaget af små levende organismer, blev dog først fremsat som teori af franskmanden Caignard-Latour og tyskerne Schwann og Kützing i 1837. Hidtil havde man været af den opfattelse at der var tale om et kemisk bundfald. Teorien om, at bundfaldet skulle være fremkommet ved en rent kemisk proces var dog ikke hermed udelukket. Tværtimod. Den berømte tyske kemiker Liebig fejede i 1839 teorien om et levende gærbundfald af banen og fremsatte igen teorien om et kemisk produkt, der dannes ved sukkerets omdannelse til alkohol og kulsyre. Liebig var højt respekteret, og hans teori forblev uimodsagt i en del år.
Vi skal frem til Pasteur i 1860’erne før der igen rykkes ved mikroorganismenes del i gæringen og deres betydning for gæringsindustrien. Pasteur var blevet inddraget i gæringens mysterier under etforsøg på at forklare sygdomme i vinen i de nordfranske vindistrikter. Problemet var af nærmest nationaløkonomisk karakter. Pasteur fremkom i 1866 med værket »Études sur le vin«, der foreskrev en opvarmning af vinen til 60-70°C. Efterfølgende blev det beskrevet som en pasteurisering. Pasteur fandt altså frem til, at alle levende organismer i vinen skulle dræbes efter gæring ved opvarmning, en sterilisation. Han fandt også, at den opvarmede, afkølede væske forblev steril, hvis den kun kom i kontakt med steril luft, hvorimod kontakt med mikroorganismer igen kunne ødelægge vinen. Teknikken med at bevare væsken steril, f.eks. ved kun at lade luft passere gennem en vatprop i flaskehalsen, kaldes aseptisk.
Pasteurs opvarmningsmetode var dog ikke helt tilstrækkelig. Visse organismer, især jordbakterier, frigiver endosporer. Det er små sporer, der ved senere spiring kan danne en ny bakteriecelle, altså en form for et frø. Endosporerne er meget varmeresistente og kan overleve en kogning (en varmepåvirkning vil faktisk få sporen til at spire, hvilket er årsagen til, at persillesovsen ikke må genopvarmes).
En tysk mikrobiolog, Robert Koch, var den første til at rendyrke mikroorganismer. Han studerede årsager til smitsomme sygdomme, især miltbrand i kvæg. Det førte ham i 1876 til bakterien bacillus anthracis (miltbrand = anthrax). Han isolerede bakterien fra blod og opdyrkede den i rene kulturer, hvorefter han inficerede kvæg på ny med bakterier herfra og gentog processen med samme resultat til følge. Ideen om en ren kultur var altså ikke helt ny, da Emil Chr. Hansen arbejdede med rendyrkning af gæren. Men industriel udnyttelse af rene kulturer og erkendelsen af, at visse gærarter gjorde øllet surt og udrikkeligt var ny. Vi skal dog først lige tilbage til Pasteur, inden Hansens arbejde beskrives.
Bryggernes bibel
Pasteurs metode med opvarmning af vinen overførtes til andre levnedsmidler, herunder øllet. Pasteur fortsatte selv med studier af øllet for at styrke eksport af fransk øl. Dette arbejde resulterede i værket »Études sur la biére« i 1876. Værket var bryggernes bibel og i særdeleshed I.C. Jacobsens (se blot portrættet af bryggeren malet af August Jerndorff i 1886, hvor man ser bogen solidt plantet på arbejdsbordet foran). Pasteur fandt ikke overraskende både bakterier, gær og skimmelsvampe i øllet. En egentlig pasteurisering af øllet var uegnet, da øllet ikke tåler så høje temperaturer. Han angav i stedet en anvisning i, hvordan man kan fremme væksten af gæren, bl.a. ved at rense kulturen for bakterier med vinsyre.
Men bryggerierne havde trods Pasteurs anvisninger stadig problemer med dårligt øl. Man vidste, at et inficeret bryggeri måtte gennemrenses for at fjerne alle mikroorganismer. Herefter startede man forfra med gær fra et andet bryggeri. Problemerne ramte også Danmark.
Tuborg måtte hjælpes af Carlsberg i 1882 i form af friske gærforsyninger med jævne mellemrum, indtil produktionen var oppe i højeste gear (allerede her ser vi en del af miseren for ensretningen af det danske øl: Samme gær overalt). Kort efter blev også Carlsberg ramt. Det var i 1883. Carlsberg Laboratorium arbejdede på højtryk for at løse problemet, naturligvis under ledelse af Hansen. Men vi skal først endnu engang lidt tilbage i tiden, til Hansens unge år.
Kristof Glamann, bl.a. tidligere formand for Carlsbergfondet, der har skrevet de fremragende biografier »Bryggeren« og »Øl og Marmor«, holdt en forelæsning over Hansen i anledning af 100året for begivenheden. Det følgende er uddrag fra denne forelæsning, men biografierne dækker også godt personbeskrivelsen af Hansen.
Emil Christian Hansen var ældste søn af en søskendeflok på fem. Faderen var maler, moderen vaske- og kogekone. Barndomsbyen var Ribe. Økonomien var trang. Faderen havde kæmpet som soldat i Europa, drømte om de store mænd og fortalte krigshistorier til børnene, mens moderen, en sej vestjysk kvinde, holdt familien oven vande. Det var denne opvækst, kombineret med at måtte klare sig selv fra en tidlig alder, der gav Hansen styrke til kampen gennem livet på alle fronter, men var måske også med til at gøre ham følsom over for kritik og noget negativ over for omverdenen
Organismer i øl og ølurt
Der var selvsagt ikke mange penge til uddannelse, så han endte med at komme i malerlære, men forlod Ribe som malersvend atten år gammel. Som 20-årig fik han plads som huslærer på Holsteinborg. Her blev han af lensgreven hjulpet økonomisk til en skolelærereksamen og videre studier i zoologi og botanik. Da han var 24 år, fik han et ministerielt stipendium til den Polytekniske Læreanstalt, men færddiggjorde studiet hos zoologen J.C. Schiødte. Endelig i 1871, som 29-årig, blev han student, og kunne starte universitetsstudierne.
Han opnåede undervejs universitetets guldmedalje for et arbejde over danske gødningssvampe. Han afsluttede i 1879 studierne med sin doktordisputats, som han startede hos P.L. Panum og afsluttede på Carlsberg Laboratorium, hvor han havde arbejdet siden starten af 1878. Han fik dog i første omgang ikke dispensation til at disputere, fordi han ikke havde en kandidateksamen, men fik lov af ministeriet. Hansen fik sin doktorgrad med afhandlingen ”Om organismer i øl og ølurt”.
Det er ingen hemmelighed, at I.C. Jacobsen og Hansens spændte forhold til tider slog gnister, selvom de begge respekterede hinanden højt for deres arbejde. Hansen var en mand, der havde arbejdet sig op fra bunden og i den grad savnede anerkendelse for sit arbejde, hvilket han også fik tidligt, både på Carlsberg og af fagfolk i udlandet, men han havde det svært med Pasteur. Pasteur var Jacobsens guru på området, og hans bibel kunne der ikke sættes spørgsmålstegn ved. Det plagede Hansen, at han ikke måtte modsige Pasteur i sine skrevne meddelelser. Det plagede ham også, at Jacobsen ikke ville oprette en gærbank, hvorfra de rene kulturer kunne sælges.
Især når han kunne se, hvordan personer han selv havde oplært tjent gode penge på salg af gær (Heinekens gæranstalt og Alfred Jørgensens Laboratorium). Hansen var ikke pengegrisk, men følte sig dårligt betalt for sit arbejde – en lav løn og stort set ingen pension – samtidig med at han ikke fik økonomisk gevinst ud af at have om ikke reddet bryggeriet fra undergang, så have ført det til succes og berømmelse. Hansen afslog i øvrigt flere bedre tilbud, bl.a. fra sønnen Carl Jacobsen, hvilket viser hans store respekt for I.C. Jacobsen. Men han var godt tilfreds med arbejdsforholdene, da Jacobsen ikke var nærig, når det gjaldt indkøb til laboratoriet.
Vi er nu igen fremme ved 1883, hvor Carlsberg havde gæringsproblemer. Det var en katastrofe, at den gær, Jacobsen selv havde transporteret to potter af i en blikdåse i sin hattefoderal med hestevogn fra Gabriel Seldmayrs bryggeri Spaten i München til København i 1845, og som havde gæret uafbrudt lige siden, nu var blevet syg. Den respekterede Dr. Hansen havde nu muligheden for at vise sit værd. Jacobsen skrev i et brev til sin direktør S.A. von der Aa Kühle, at han skulle hente nyt münchenergær, da tiden var knap. »Dr. Hansen har undersøgt bundfaldet i flaskeøllet mikroskopisk og fundet, at det indeholdt vild gær, hvilket han nu begynder at undersøge ved ascosporedannelsesmetoden. Dr. Hansen vil forsøge at udskille ren Saccharomyces cerevisiae af vor egen nuværende gær, hvilket vil blive meget interessant, men det tage så lang tid, før han kan producere tilstrækkeligt til påsæt, at jeg ikke tør udsætte anskaffelsen af gær derefter... Kan det lykkes Hansen af den med vilde gærformer forurenede gær – forureningen er nu utvivlsom – at udskille Saccharomyces cerevisiae i tilstrækkelig mængde til praktisk brug, vil det være til stor ære for laboratoriet og af stor betydning for bryggerierne«.
Saccharomyces Carlsbergensis
12. november 1883 er den epokegørende dag, hvor der for første gang i verden gæres med en ren kultur af bryggerigær. Hansen havde længe arbejdet med teorien om, at ikke al gær er egnet til ølbrygning, og at Pasteurs metode med at rense gæren for bakterier ikke var tilstrækkelig. Det viste sig at være korrekt.
Man har senere navngivet den rene undergær for Saccharomyces carlsbergensis (overgæren kaldes S. cerevisiae). En af de uegnede gærarter, som Hansen mikroskoperede havde form som en citron. Den er senere navngivet efter ham og stedet for opdagelsen, Hansenius valbyensis. Brygning på ren gær blev hurtigt kutyme rundt om i verden, og i dag arbejder man altid aseptisk og med rene kulturer efter bl.a. Pasteur, Koch og ikke mindst Emil Christian Hansen.
Billedtekst: Emil Chr. Hansen i Carlsbergs laboratorium, maleri af Otto Haslund, 1887.
Denne artikel er oprindeligt bragt i ØLentusiasten nr. 18. Se alle udgaver af ØLentusiasten her.