Pentru producătorii de bere cu extracte, problemele legate de apă sunt în mare parte limitate la unele preocupări legate de aroma berii și filtrarea apei. Caracterul extractului de malț a fost deja determinat de apa utilizată în procesul de fabricație și nu este necesară o tratare extinsă a apei dacă apa folosită pentru a dilua extractul de malț are un gust bun.
Pentru producătorul de bere integrală, chimia apei este mai importantă. Are impact asupra enzimelor care transformă amidonul din malț în zaharuri și, prin urmare, este esențial pentru piure și producerea mustului fermentabil. Contribuția apei la amestecare (cu anumite excepții care vor fi discutate) nu este atât de direct legată de aromă, cât și de determinarea mediului adecvat pentru enzime.
Nu aveți vacă, omule!
Este imposibil să se discute despre rolul apei în piure fără să se ocupe de chimia de bază. Acest lucru nu este deosebit de dificil, dar necesită o anumită atenție, în special de către cei care au evitat sau au dormit în timpul orelor de chimie.
Studenții școlii de relaxare „relaxați-vă, nu vă faceți griji” s-ar putea întreba de ce ar trebui să fie îngrijorați de chimia apei atunci când berea a fost fabricată de mii de ani și unii producători de casă produc beri premiate, cu greu să se gândească la apa de preparare. Această atitudine nu este lipsită de merit. În multe cazuri, conversia amidonului tinde să aibă grijă de ea însăși fără nicio intervenție. Cu toate acestea, natura aprovizionării cu apă de bere poate limita stilurile pe care le puteți fabrica cu succes fără tratarea apei.
Cea mai mare parte a chimiei relevante implică pH-ul mashului. Practic, pH-ul este o măsură a acidității sau alcalinității unei soluții. Este definit ca logaritmul negativ al concentrației ionului de hidroniu [H3O +]. (În trecut, pH-ul a fost definit în termeni de ioni de hidrogen [H +], dar nomenclatura s-a schimbat pentru a reflecta faptul că ionii de hidrogen sunt aproape întotdeauna complexați cu o moleculă de apă.) Scara pH-ului variază de la 1 la 14, cu 7 considerat neutru. Un pH mai mic indică o aciditate mai mare. Apa pură fără minerale sau gaze dizolvate are un pH de 7,0. Malțul conține acizi care scad pH-ul unui piure făcut cu apă pură. PH-ul unui amestec format din 100% malț pal în apă pură este de 5,7-5,8, determinat prin măsurarea efectivă. (Dacă se adaugă boabe mai întunecate la piure, pH-ul este mai mic.) Dacă mineralele sunt dizolvate în apă, pH-ul piureului va fi probabil modificat. Dacă cunoașteți concentrația de ioni cheie (din minerale dizolvate), puteți estima schimbarea pH-ului pe care o vor provoca departe de pH-ul unui piure făcut cu apă pură.
Această scădere a pH-ului amestecului de către acizii malțului este, într-adevăr, norocoasă, deoarece enzimele alfa și beta amilază din malț necesită un mediu acid pentru a-și îndeplini activitatea. Pentru a realiza o conversie adecvată a amidonurilor de malț în zaharuri, pH-ul amestecului ar trebui să fie între 5,2 și 5,6. Așa cum malțul tinde să scadă pH-ul amestecat, în marea majoritate a cazurilor apa de preparare tinde să-l ridice. Apa de la robinet are de obicei un pH cuprins între 7,0 și mai mult de 8,0, în funcție de cantitatea și tipul de minerale dizolvate. Pe lângă creșterea pH-ului, mineralele dizolvate în apă au o altă funcție. De asemenea, ele servesc la tamponarea pH-ului mashului - adică rezistă capacității acizilor de malț de a-l modifica. Puterea de tamponare a mineralelor din apa de preparare este, totuși, mai slabă decât puterea de tamponare a aminoacizilor derivați din malț.
Acidificarea și tamponarea se realizează în principal prin ioni de calciu, bicarbonat și carbonat. Magneziul dublează rolul calciului, dar într-o măsură mai mică. Când malțul și apa de lovire sunt amestecate, fosfații din malț reacționează cu calciul din apă pentru a produce fosfat de calciu, care este în mare parte insolubil și iese din soluție sub formă de solid, eliberând ioni de hidroniu care acidifică mustul și scad pH-ul.
Bicarbonatele și carbonații din apa tamponează acest proces, împreună cu aminoacizii din malț. Prin urmare, ajustarea pH-ului mash este o funcție de control al ionilor de calciu, bicarbonat și carbonat din apă.
Este posibil să știți că unii fabrici de bere adaugă ghips (sulfat de calciu) sau clorură de calciu în piure pentru a scădea pH-ul și carbonat de calciu sau bicarbonat de sodiu (bicarbonat de sodiu) pentru a-l crește. Gipsul și clorura de calciu „întăresc” apa (măresc calciul) și reacționează cu malțul pentru a produce mai mult fosfat de calciu care scade pH-ul. Carbonatul de calciu și bicarbonatul de sodiu cresc nivelul bicarbonatelor (dacă pH-ul este peste 8), ceea ce are efectul opus. Trebuie remarcat faptul că gipsul sau carbonatul de calciu nu vor crește sau scădea pH-ul apei; modifică pH-ul mustului din cauza reacțiilor cu componentele malțului.
Obțineți-l în scris
Este aproape imposibil să determinați impactul apei dvs. pe piure fără un raport de analiză a apei. Majoritatea sistemelor de apă municipale trebuie să furnizeze aceste informații clienților lor, deși este posibil să trebuiască să le solicitați politicos. Dacă aveți propria alimentare cu apă, va trebui să trimiteți o probă la un laborator pentru analiză. Laboratoarele Ward (www.wardlab.com) vor efectua Testul Mineral pentru Gospodărie W-6, care include toate datele semnificative pentru fabricarea berii. Rețineți că compoziția minerală a apei se poate schimba în timp și în funcție de anotimpuri. Multe sisteme municipale de apă amestecă frecvent apa din mai multe surse și modifică periodic amestecul.
Cinci informații importante din analiza apei sunt nivelurile de calciu și magneziu (de obicei exprimate în miligrame pe litru (mg/L) sau părți pe milion (ppm); aceste măsuri pot fi tratate ca echivalente unele cu altele), totalul duritatea (adesea exprimată ca CaCO3), bicarbonații (exprimată ca HCO3) și alcalinitatea (de obicei exprimată ca CaCO3). Duritatea este o funcție a conținutului de calciu și magneziu, iar alcalinitatea depinde de nivelurile de bicarbonați și carbonați. Nu fiecare raport de apă conține toate aceste valori. Din fericire, este posibil să derivăm mai multe dintre ele din celelalte.
Poate fi util să discutați valorile în termeni de „miliechivalenți pe litru” (mEq/L). Un echivalent este un mol (o unitate de referință chimică pentru măsurarea cantității oricărei substanțe) a unui ion cu o sarcină pozitivă sau negativă de 1, pe baza greutății atomice a elementelor sale constitutive. De exemplu, echivalentul pentru ioni de calciu, care au o sarcină de +2 și o greutate atomică de 40, este 20. Iată
echivalenți pentru ionii relevanți în apa de preparare:
Calciu (Ca 2+): 20
Magneziu (Mg 2+): 12,1
Sodiu (Na +): 22,9
Sulfat (SO4 2-): 48
Clorură (Cl -): 35,4
Bicarbonat (HCO3 -): 61
Pentru a converti valorile exprimate ca mg/L sau ppm într-o analiză a apei în mEq/L, împărțiți concentrația ionului (în mg/L sau ppm) la valorile echivalente corespunzătoare enumerate mai sus. De exemplu, dacă valoarea pentru calciu este de 40 mg/L, împărțiți la 20 pentru a calcula mEq/L ca 2.0. Pentru a converti valorile durității și alcalinității exprimate „ca CaCo3” în mEq/L, înmulțiți cu 50 (greutatea moleculară a carbonatului de calciu). Utilizarea mEq/L simplifică matematica pentru multe dintre calculele apei.
Duritatea totală este suma durității magneziu și calciu. Împărțirea nivelului de calciu în mg/L cu 20 și înmulțirea cu 50 sau înmulțirea valorii în mEq/L cu 50 va determina duritatea calciului ca CaCO3. Pentru duritatea magneziului ca CaCO3, împărțiți nivelul de magneziu în mg/L cu 12,1 și înmulțiți cu 50 sau înmulțiți valoarea în mEq cu 50. Dacă duritatea nu este separată în contribuțiile de calciu și magneziu, o puteți estima atribuind 80 procent la calciu și 20 la sută la magneziu (procentele reale din apa dvs. pot fi diferite). Pentru a calcula alcalinitatea ca CaCO3, împărțiți nivelul de bicarbonat în mg/L cu 61 și înmulțiți cu 50 sau înmulțiți din nou valoarea în mEq/L cu 50.
Duritatea poate fi considerată și așa-numita duritate „permanentă” și „temporară”. Acesta din urmă poate fi îndepărtat prin fierberea apei sau prin adăugarea de var stins (hidroxid de calciu), provocând precipitarea carbonatului de calciu insolubil din soluție; duritatea rămasă este considerată permanentă. Cu alte cuvinte, duritatea permanentă este egală cu duritatea totală minus alcalinitatea.
Este alcalinitatea, prost
Este adesea convenabil să discutați despre prepararea apei în ceea ce privește duritatea. În general, se poate spune că apa moale (cu mai puține minerale dizolvate) este mai bună pentru prepararea berilor mai deschise, în timp ce apa tare favorizează stilurile mai întunecate. Cu toate acestea, acest lucru nu este destul de precis din punct de vedere științific. Valoarea importantă este într-adevăr alcalinitatea apei, care - așa cum am menționat în discuția de mai sus - este legată de nivelul de bicarbonați sau carbonați.
O valoare mult mai utilă este cunoscută sub numele de alcalinitate reziduală. Aceasta este alcalinitatea care nu este neutralizată de duritatea temporară a calciului și magneziului și este factorul real în determinarea tamponării pH-ului mash de către apa de preparare. La începutul anilor 1950, omul de știință al fabricii berii germane P. Kolbach a descoperit că 3,5 unități de calciu vor reacționa cu fosfații de malț pentru a elibera 1 echivalent de ioni de hidrogen și pentru a neutraliza 1 echivalent de alcalinitate a apei. Același lucru este valabil și pentru 7 unități de magneziu. Valoarea poate fi mai mică de zero pentru apa foarte slabă în alcalinitate.
Formula lui Kolbach pentru alcalinitatea reziduală este:
miliechivalenți de RA = miliechivalenți de bicarbonat - miliechivalenți de calciu/3,5 - miliechivalenți de magneziu/7.
Cum afectează alcalinitatea reziduală? Kolbach a dezvoltat o altă formulă, de data aceasta pentru a prezice schimbarea pH-ului mash datorită alcalinității reziduale a apei, comparativ cu un mash în apă pură. Convertit în unitățile pe care le-am folosit, formula sa este:
schimbare pH = 0,00168 * RA (ca CaCO3) sau pH shift = 0,084 * RA (ca mEq/L)
Pentru toate, cu excepția apei cu cel mai scăzut RA, modificarea pH-ului datorită alcalinității reziduale este o valoare pozitivă (adică pH-ul va crește). Va fi negativ (adică pH-ul va scădea) dacă RA este negativ. Acest lucru este contracarat de acizii din malț, care scad pH-ul amestecului. Vă puteți aminti că, pentru ca enzimele de malț să funcționeze corect, pH-ul amestecului ar trebui să fie în intervalul 5.2-5.6. O piure cu un pH ridicat riscă o conversie slabă și crește timpul necesar. Acesta va reduce eficiența amestecului și ar putea duce, de asemenea, la extragerea taninurilor și a altor arome dure. O piure cu un pH scăzut se convertește, de asemenea, slab, cu posibilități suplimentare de aciditate și inhibare a metabolismului drojdiei.
Faptul că malțurile mai întunecate tind să scadă pH-ul mash este bine cunoscut, dar nu există aproape date disponibile cu privire la aciditatea specifică a fiecărui tip de malț și la contribuția acestuia la reducerea pH-ului total al mashului. Cu toate acestea, este posibil să se facă unele generalizări cu privire la culoarea apei și a berii și, de fapt, există o formulă pentru estimarea „SRM ideal” (unde SRM este modelul de referință standard pentru măsurarea culorii berii) a berii preparate cu o anumită apă, pe baza valorii de alcalinitate reziduală. (Datorită ipotezelor integrate în acest model, gândiți-vă la SRM ideal ca o sugestie, nu ca o regulă dură și rapidă.)
Această formulă pentru SRM ideal este = 0,14 * RA (ca CaCO3) + 5,2. Dacă RA este exprimată în mEq, formula este: SRM ideal = 7 * RA (în mEq/L) + 5.2).
Apa în lumea reală
„SRM ideal” al apei are mult de-a face cu stilurile de bere asociate istoric cu anumite orașe. De exemplu, în Pilsen (alcalinitatea reziduală ca CaCO3 din 1.9) această valoare este de 5 SRM, chiar în mijlocul gamei de culori tipice pentru berile Pilsner. Pentru apa din Dublin (RA ca CaCO3 din 66.2), SRM-ul ideal este 14, nu la fel de întunecat ca stout pentru care este cunoscut, dar cu siguranță mult prea întunecat pentru berile de culoare deschisă. Un Pilsner fabricat cu apă Dublin netratată ar prezenta un timp de conversie îndelungat, eficiență slabă a amestecului, posibilă ceață de amidon și astringență. O cruditate preparată în Pilsen fără ajustarea pH-ului ar fi acră și, probabil, slab atenuată de drojdie.
Cei care sunt familiarizați cu stilurile de bere și apa de preparare pot întreba despre alesele palide asociate cu Burton on Trent, care este cunoscută pentru apa extrem de alcalină (alcalinitate totală ca CaCO3 de 246 mg/L). Grația salvatoare a apei Burton este nivelul corespunzător de calciu ridicat (295 mg/L) din gipsul natural dizolvat în apă. Acest lucru tamponează foarte mult alcalinitatea și are ca rezultat o valoare de alcalinitate reziduală scăzută (ca CaCO3) de 9,0 și un „SRM ideal” de 6, care urmează să fie modelat pentru beri palide. Producătorii de bere din orașele cu apă cu alcalinitate reziduală ridicată au învățat în cele din urmă să imite ceea ce s-a întâmplat în apa Burton. Prin adăugarea de gips sau (mai rar) clorură de calciu la piure, acestea au crescut nivelul de calciu și au redus alcalinitatea reziduală a apei. Sau au îndepărtat cea mai mare parte a durității temporare, reducând alcalinitatea și carbonații, prin fierberea apei, ceea ce determină depunerea carbonatului de calciu insolubil. O altă opțiune pentru îndepărtarea durității temporare a fost tratarea apei cu var stins, care produce o reacție similară. Producătorii moderni de bere folosesc în mod diferit toate aceste tehnici, precum și îndepărtează uneori aproape toate mineralele dizolvate dintr-o porțiune a apei de preparare prin filtrare prin osmoză inversă.
Fă-ți un plan nou, Stan
Ca producător de casă cu cereale integrale, ce ar trebui să faceți cu privire la apa de preparare? Primul lucru este să obțineți o analiză a apei și să o studiați. Calculați alcalinitatea reziduală a apei dvs. și SRM-ul ideal al berii preparate cu ea. Aceasta vă va oferi o idee despre ce ajustări ar trebui să faceți.
Înțelegeți că este mai dificil să preparați beri de culoare deschisă cu apă bogată în alcalinitate reziduală decât berile mai întunecate cu apă cu RA scăzută. Dacă valoarea RA a apei dvs. este mare și preparați o bere de culoare mai deschisă, în special un stil precum pilsner ceh care necesită apă aproape neutră, luați în considerare utilizarea unei porțiuni semnificative (dar nu toate) de apă filtrată prin osmoză inversă sau apă distilată . Pentru berile delicate acest lucru este de preferat decât adăugarea a prea multe săruri care ar putea avea un efect asupra aromei.
Chimia apei este un subiect complex și multe autorități consideră ajustarea apei ca unul dintre ultimele subiecte care trebuie abordate pe măsură ce cunoștințele și abilitățile producătorilor de bere cresc. Nu vă mirați dacă pH-ul dvs. este bine, fără ajustări. (Dar nici nu ar trebui să disperați dacă este nevoie de ajustare.) Dacă urmați instrucțiunile de mai sus și pH-ul mash este în intervalul adecvat, puteți lua o băutură de apă rece și puteți trece mai departe pentru a lua în considerare alte probleme importante care vă afectează berea.
- Înțelegerea ciclului menstrual Tommy; s
- Înțelegerea și supraviețuirea rambursărilor la afacerea dvs.
- Vrei să slăbești Invită-ți câinele
- Cei 3 hormoni care reglementează foamea, poftele și sațietatea; Ia-ți sprijinul
- Doriți să pierdeți în greutate Ce să întrebați medicul dumneavoastră pentru orientări Condiții de viață sănătoase