Вода в пивоварении. Часть 2

Время на прочтение: 36 минут(ы)

Вода в пивоварении.

Часть 2

 

Первая часть доступна по ссылке

3. Минеральные добавки и пивные стили

 

Исторические стили пива, которые возникли во всем мире, зачастую были результатом того или иного состава местной воды. До понимания, измерения и способности регулировать химический состав воды стили пива эволюционировали, чтобы соответствовать местной воде. Как правило, стили темного цвета развивались в регионах с водой с высоким RA (остаточная щелочность), а светлые стили пива развивались в регионах с низким содержанием RA.

Кроме того, ионы, влияющие на восприятие вкуса пива в местной воде, также повлияли на стили пива. Например, солодовые стили могут быть усилены в регионах с низким содержанием сульфатов, в то время как хмелевые стили усилены в областях с повышенными концентрациями сульфатов.

Примеры концентрации ионов в воде из различных крупных пивоваренных центров показаны в таблице ниже. Существует множество литературных источников, которые дают разные оценки подходящих концентраций ионов для этих вод. Известно, что в некоторых из этих литературных источников приведенные концентрации ионов неверны, поскольку указанный ионный баланс не может существовать при разумных уровнях pH, а профили воды не подтверждаются фактическими лабораторными данными. Концентрации, указанные в таблице ниже, были исследованы и подтверждены историческими и текущими ссылками. При необходимости профили также могут корректироваться, чтобы обеспечить соответствующий ионный баланс. RA рассчитано для каждого профиля воды и приведено в таблице для справки.


Хотя исторические профили воды, представленные выше, являются достаточно точными, это не означает, что пивовары из этих регионов использовали эту воду без предварительной обработки.

 

Бертон.

Подземные воды в Бертон-на-Тренте являются результатом апвеллинга (Прим.пер. Подъем подземных вод к поверхности) из аргиллита (Прим.пер. Горная порода, образовавшаяся в результате испарения жидкости из глины и дальнейшего уплотнения) Мерсии в поверхностный песчано-гравийный водоносный горизонт, где они смешиваются с грунтовыми водами, поступающими в результате инфильтрации дождевых осадков и водой из близлежащей реки Трент. Чем больше пивовары региона использовали мелководный источник, тем больше сульфатный апвеллинг разбавлялся дождевой и речной водой. Количество осадков и уровень реки повлияли на качество их местных грунтовых вод.

Местоположение источника водоснабжения также имеет влияние в Бертоне. На пивоварне Marston Brewery содержание сульфатов в грунтовых водах достигает 800 частей на миллион. В то время как в Coors Brewery содержание сульфатов в грунтовых водах составляло всего около 200 частей на миллион. Пробы были отобраны одновременно, и пробы взяты из одного и того же песчано-гравийного горизонта (Pearson, 2010). Следовательно, определение «истинного» профиля воды Бертона невозможно. Исследования физических условий в Бертоне показывают, что грунтовые воды с высоким содержанием сульфатов были разбавлены притоком из близлежащей реки Трент, и пивоварни не варили пиво с высокой концентрацией сульфатов, показанной в таблице выше. (Брунгард, 2014).

Показанный выше сбалансированный профиль воды Бертона был оценен на основе относительных концентраций ионов, наблюдаемых в песчано-гравийном водоносном горизонте, но эти концентрации могут быть выше или ниже в зависимости от времени года и местоположения. При содержании сульфата более 600 частей на миллион профиль не так минерализован, как вода чисто из подземных слоев, но все же он остается сильно минерализованным. Пивоварение с профилем Бёртона может быть экстремальным и может привести к появлению серных ноток в готовом пиве. Альтернативой может быть приготовление пива с профилем Pale Ale, который включен в Bru’n Water в качестве первой попытки сварить хмелевое пиво (300 ppm сульфата).

 

Дортмунд

Местные грунтовые воды в Дортмунде очень жесткие и минерализованные. Высокая жесткость снижает RA и позволяет варить светлое пиво с минеральной окраской. Из-за минерализации вода теперь поступает в Дортмунд из более далеких источников. Профиль, представленный для Дортмунда, действительно производит пиво с существенным минеральным вкусом, и пивовары могут захотеть снизить содержание сульфатов и хлоридов на практике.

 

Дублин

Качество воды в Дублине сильно зависит от местоположения в городе. В северной и западной частях города питьевая вода из реки Лиффи жесткая и щелочная. Но к югу от Дублина вода поступает из гор Уиклоу, где вода слабо минерализована. Интересно, что пивоварня Guinness’s St James Gate традиционно брала воду из гор Уиклоу, и терпкий характер их сухого стаута придавал именно эта вода, а не жесткая щелочная вода, которую можно найти в остальной части Дублина. В то время как в пивоварении стаутов и портеров обычно используется более щелочная вода, сухие стауты более аутентичны, если их варить на воде Уиклоу, которая может быть похожа на воду обратного осмоса. (Брунгард, 2013)

 

Эдинбург

Как и у многих пивоваренных заводов, их источник воды был взят из района, расположенного непосредственно вокруг пивоварни. В случае многих пивоваренных заводов Эдинбурга грунтовые воды были жесткими и минерализованными. Типичным было несколько повышенное содержание сульфатов, что помогло солодовому пиву из этого региона придать приятный сухой финал. Современный Эдинбург не использует более местную воду и вода теперь поставляется сюда из более далекого источника.

 

Лондон

На самом деле, Лондон — это рассказ о двух городах, точнее, о двух источниках воды. Первоначальным источником воды для Лондона была река Темза. Ее умеренная жесткость и щелочность позволили варить светлое пиво. Некоторые говорят, что оригинальные пэйл-эли и IPA были созданы на этой воде. Настоящая известность Лондона пришла из пивоварения Портеров, и это произошло из-за бурения скважин и наличия мягких, слегка соленых и щелочных грунтовых вод под городом. В воде много натрия, сульфатов и хлоридов. Эта вода подходила для пивоварения Портера. Хотя Темза по-прежнему является источником лондонской воды, подземные воды под городом в настоящее время редко используются для пивоварения из-за загрязнения. (Брунгард, 2014)

 

Мюнхен

Вся южная Бавария имеет одинаковую геологию и качество воды. Известняк под Баварией обеспечивает жесткие и щелочные грунтовые воды с низким содержанием «ароматических» ионов, таких как натрий, сульфат и хлорид. Высокая щелочность и жесткость этой сырой воды в какой-то мере подходят для пивоварения темных сортов пива, изначально производимых в городе, но из такой воды было трудно производить светлое пиво, которым город стал известен. Пивовары разработали способы снижения щелочности, чтобы сделать воду пригодной для светлого пива. (Брунгард, 2014)

 

Вена

Подземные воды из колодцев на реке Дунай питают город. Поскольку Вена находится ниже по течению от Баварии, качество воды несколько похоже на воду Мюнхена.

 

Пльзень

Расположенный в районе с небольшим контактом известняка или доломита, Пльзень имеет поверхностные и грунтовые воды, как правило, с небольшой минерализацией. Хотя сырая вода имеет низкую минерализацию, сообщается, что такие пивоварни, как Pilsner Urquell, добавляют небольшое количество гипса в свой пивоваренный раствор.

 

Как упоминалось выше, пивовары в этих исторических местах могли дополнительно очищать местную воду, чтобы сделать ее более подходящей для их пивоварения. Особый интерес представляет использование декарбонизация для смягчения воды путем кипячения. Другой вариант обработки заключался в использовании саурермальта (подкисленного солода) или саургута (кислого сусла) для снижения щелочности воды. Декарбонизация кипячением и добавлечние извести обсуждаются в разделе «Щелочность» ниже.

В программе представлена подборка расчетных профилей «кипяченой» воды, чтобы проиллюстрировать разницу, профиля воды после кипячения.

 

4. Очистка воды

Ни один водный ресурс не может обеспечить идеальные условия или результаты для пивоварения всех стилей. В лучшем случае источник воды может быть пригоден для варки ограниченного ассортимента пива без дополнительной обработки. Обработка воды может потребоваться по ряду причин, в том числе:

  • Удаление хлора
  • Регулировка жесткости
  • Регулировка щелочности
  • Регулировка минерального профиля

 

4.1 Удаление хлора

Хлор обычно используется в муниципальных системах водоснабжения, чтобы обеспечить обеззараживание воды от болезнетворных организмов. Типичный остаточный хлор в питьевой воде составляет от 2 до 3 миллиграммов на литр (или частей на миллион/ррm). Однако при возникновении проблем с системой водных трубопроводов  содержание хлора может быть выше. Удаление хлора из пивоваренной воды имеет решающее значение для хороших результатов. Хотя термин «хлор» используется здесь в общем, гипохлорит, хлорамины, диоксид хлора и бром являются другими дезинфицирующими средствами, используемыми при дезинфекции муниципальной воды. В воде газообразный хлор диссоциирует с образованием гипохлорит-иона (OCl-). Если к хлорированной воде добавить аммиак, образуются хлорамины. Этот процесс может производить моно-, ди- или трихлорамины в зависимости от соотношения используемых химикатов. Муниципалитеты все чаще используют хлорамины для дезинфекции, поскольку это соединение более стабильно, чем гипохлорит, и может образовывать меньше нежелательных побочных продуктов в воде.

Если соединения хлора не удаляются из пивоваренной воды, они соединяются с органическими соединениями, которые естественным образом содержатся в сусле, с образованием хлорфенолов. Хлорфенолы могут ощущаться в пиве при концентрациях всего 10 частей на миллиард (ppb), и они имеют характерный лечебный привкус пластыря, который нежелателен как по вкусу, так и по аромату. Они явно обнаруживаются в пиве при концентрации более 30 частей на миллиард. К сожалению, не все дегустаторы могут определить низкий уровень хлорфенолов, и некоторые дегустаторы могут посчитать их безобидными, как в некоторых шотландских виски. Как отмечалось выше, обычная водопроводная вода имеет примерно в 100 раз большую концентрацию соединений хлора, необходимых для производства хлорфенолов. Неочищенная муниципальная водопроводная вода может вызвать такие нежелательные эффекты, если хлор не будет полностью удален из воды.

 

Использование отбеливателя в качестве дезинфицирующего средства на пивоваренном заводе может привести к образованию соединений хлора на пивоваренном оборудовании и в пивоваренной воде. Другие дезинфицирующие средства, такие как очистители на йодофорной и кислотной основе, могут быть более эффективными, производить меньше неприятных запахов и не требуют смывания. Переход с отбеливателя на эти дезинфицирующие средства может привести к значительному улучшению качества готового пива за счет предотвращения образования хлорфенола. Если в качестве дезинфицирующего средства для пивоварни используется отбеливатель, все оборудование, соприкасающееся с водой, суслом или пивом, должно быть тщательно высушено перед контактом. Имейте в виду, что йодофор также может давать незначительный фенольный привкус, если дезинфицирующее средство не будет удалено с оборудования.

 

Существует несколько вариантов удаления хлора из воды для пивоварения:

  • Кипячение
  • Аэрация
  • Добавление метабисульфита
  • Добавление аскорбиновой кислоты
  • Фильтрация с активированным углем

 

4.1.1 Кипячение

Кипячение эффективно для удаления гипохлорита, но для кипячения требуется время и энергия. Хотя гипохлорит летуч и его можно выпарить, кипячение менее эффективно для удаления хлораминов. Для удаления хлораминов требуются часы кипячения, а рентабельность этого метода обработки низка. Кипячение может быть хорошим выбором, когда вода имеет временную высокую жесткость и дезинфицирована гипохлоритом, поскольку в таком случае кипячение может решить обе проблемы. Просмотрите раздел ниже, посвященный декарбонизации кипячением.

 

4.1.2 Аэрация

Для удаления гипохлорита можно использовать аэрированную водопроводную воду, но скорость удаления низкая. В этом процессе вода остается в открытой емкости или через нее пропускается воздух. Для более быстрого дехлорирования желательна большая открытая поверхность воды. Как и при кипячении, гипохлорит удаляется быстрее, чем хлорамины. Дня аэрации может быть достаточно для удаления гипохлорита, тогда как для удаления хлорамина из водопроводной воды с помощью этого метода могут потребоваться несколько дней.

 

 

4.1.3 Метабисульфит

Добавление метабисульфита (таблетки Campden) эффективно для удаления гипохлорита и хлорамина. Таблетки представляют собой метабисульфит калия или метабисульфит натрия. Оба эффективны при удалении дезинфицирующих средств. Когда содержание натрия в пивоваренной воде вызывает беспокойство, может быть предпочтительнее использовать метабисульфит калия. Низкое содержание калия в пивоваренной воде, как правило, в меньшей степени влияет на характеристики пивоварения или вкус. Добавление этих соединений из расчета около 9 миллиграммов на литр (~ 35 миллиграммов на галлон или ~ 1 таблетка на 20 галлонов) или (~ 1 таблетка на 75 литров) приведет к дехлорированию обычной городской воды и оставит остаточную концентрацию калия около 3 ppm или 2 ppm натрия (в зависимости от используемого химического вещества), 8 ppm сульфата и 3 ppm хлорида. Эти ионные вклады относительно невелики и на практике ими можно пренебречь. Уравнения реакции гипохлорита или хлорамина с метабисульфитом показаны ниже. Обратите внимание, что дополнительные протоны H + образуются в результате реакций (кислотности), и щелочность воды будет снижена.

 

4.1.4 Аскорбиновая кислота

Добавление аскорбиновой кислоты (витамина С) эффективно для удаления гипохлорита и хлорамина. Как указано в названии соединения, это кислота, и она действительно снижает pH воды, если не вступает в реакцию с хлорсодержащим соединением. В дистиллированной воде она может иметь pH до 3,0. Иногда ее используют при очистке воды в городских условиях, однако эффект снижения pH и более высокая стоимость могут сделать этот метод менее желательным, чем добавление метабисульфита. Аскорбиновая кислота добавляется из расчета около 7,5 миллиграммов на литр (~ 28,4 миллиграмма на галлон) для удаления до 3 миллиграммов на литр хлорамина. Уравнение реакции аскорбиновой кислоты и хлорамина дает аммоний (NH4 +), хлорид и дегидроаскорбиновую кислоту. Поскольку дозировка очень мала, получаемые концентрации не вызывают беспокойства. Имейте в виду, что аммоний является питательным веществом для дрожжей и не является проблемой для пивоваренной воды. Реакция показана ниже:

Подобная дозировка также удаляет гипохлорит (OCl-) из воды. В результате реакции образуется вода, хлорид и дегидроаскорбиновая кислота.

4.1.5 Фильтрация активированным углем

Фильтрация активированным углем пивоваренной воды может быть эффективной альтернативой. Активированный уголь также известен как уголь, угольный блок, гранулированный уголь или GAC. И гипохлорит, и хлорамин удаляются из воды активированным углем, при этом концентрация большинства других ионов воды остается неизменной. Хотя гипохлорит легко удаляется с помощью активированного угля, пивовары должны знать, что хлорамин удаляется из воды ОЧЕНЬ медленно, а использование активированного угля не подходит для удаления хлорамина. Фильтрация активированным углем также может удалить загрязнители воды, такие как органические соединения, которые включают соединения вкуса и запаха. Соединения хлора удаляются активированным углем в результате реакции окисления с углеродной поверхностью. Ниже показаны реакции удаления гипохлорита и хлорамина.

Эффективность удаления хлора и загрязнений при фильтрации с активированным углем пропорциональна количеству времени, в течение которого вода находится в контакте с активированным углем. Кроме того, объем воды, который можно обработать от соединений хлора, увеличивается при низком скорости пропускания через уголь. Поэтому настоятельно рекомендуется низкая скорость потока через фильтр с активированным углем, чтобы обеспечить приемлемое удаление соединений хлора и загрязняющих веществ, а также продлить срок службы носителя с активированным углем.

Конструкция системы фильтров с активированным углем для удаления соединений хлора относительно проста. Время пребывания воды, проходящей через углеродную среду, должно соответствовать определенным минимальным значениям. Для удаления гипохлорита время пребывания должно составлять не менее 40 секунд. Для удаления хлорамина время пребывания должно составлять не менее 6 минут. Увеличение этой продолжительности продлит срок службы носителя и увеличит общий объем воды, который может быть обработан фильтрующим блоком. (В качестве рекомендации можно посоветовать 8-ми минутное нахождение воды в системе очистки. Время фильтрации рассчитывается путем деления объема углеродной среды (скажем, галлонов или литров) на скорость потока (галлон / мин или л / мин).

Скорость потока через стандартный фильтр с активированным углем под раковиной (10 дюймов) не должна превышать 1 галлон (3,75 литров) в минуту для достижения хорошего удаления гипохлорита. Установка ограничительной пластины в линию подачи воды фильтра с отверстием диаметром 1/16 дюйма должно снизить скорость потока через фильтр примерно до 1 галлона в минуту. Скорость потока через меньшие фильтры следует дополнительно уменьшить, чтобы обеспечить адекватное удаление. Рекомендация по скорости потока 1 галлон в минуту применима только для удаления гипохлорита. Из-за пониженной реакционной способности хлорамина с углеродной поверхностью скорость потока через фильтр должна быть существенно снижена, чтобы обеспечить адекватное удаление хлорамина. При использовании 10-дюймового фильтра, вероятно, потребуется скорость менее 0,1 галлона (0,375л) в минуту. Поскольку такая очень низкая скорость потока может оказаться непрактичной для большинства пивоваров, для удаления хлорамина рекомендуется использовать метабисульфит вместо фильтрации с активированным углем.

 

4.1.6 Тестирование

Удаление гипохлорита и хлорамина можно проверить путем тестирования с помощью наборов для тестирования в бассейне или аквариуме. Если в системе водоснабжения не используется хлорамин, хорошо подойдет легкодоступный тестовый набор «Свободный хлор». Если хлорамин используется в качестве дезинфицирующего средства для воды, то потребуется немного более дорогой набор для определения общего хлора или комбинированного хлора. Рекомендуется использовать жидкие тест-наборы вместо тест-полосок, поскольку они, как правило, более чувствительны при низких концентрациях, которые интересуют пивовара. Требуется полное удаление гипохлорита и хлорамина, поскольку хлорфенолы можно попробовать при очень низких концентрациях (~ 10 частей на миллиард)

 

4.2 Коррекция жесткости

Повысить жесткость воды довольно просто. Для увеличения жесткости можно использовать гипс (сульфат кальция), хлорид кальция, английскую соль (сульфат магния), хлорид магния, мел (карбонат кальция) или гашеную известь (гидроксид кальция). Уменьшить жесткость намного сложнее. Варианты снижения жесткости представлены ниже:

 

4.2.1 Разбавление водой

Разбавление дистиллированной водой или водой обратного осмоса (RO) — быстрый, но более дорогой вариант. Дистиллированная вода не содержит ионов, в то время как вода обратного осмоса почти не содержит ионов. Оба источника представляют собой очень мягкую воду, которая снижает жесткость и щелочность пивоваренной воды пропорционально количеству RO (остаточная щелочность) или дистиллированной воды, добавляемой в водопроводную воду. Концентрации ионов в этих очищенных водах обычно ниже, чем желательно, чтобы способствовать хорошему результату затирания, ферментации и вкусовых качеств. Следовательно, в эти очищенные воды следует добавлять минералы или очищенную воду следует смешивать с исходной водой, чтобы обеспечить адекватное содержание ионов для пивоварения.

Вода обратного осмоса не является чистой водой и по-прежнему содержит низкие концентрации ионов. Концентрация ионов в воде обратного осмоса варьируется в зависимости от ионов и концентраций в сырой воде, поступающей в установку обратного осмоса, и типа мембраны, используемой в установке. Чтобы обеспечить указание типичного качества воды обратного осмоса, в качестве примера представлен следующий профиль установки обратного осмоса. Сырая вода, подаваемая в эту установку обратного осмоса, поступала из ионообменного умягчителя, и эта сырая вода содержала мало кальция или магния, но относительно высокое содержание натрия. Концентрация натрия в обработанной воде обратного осмоса немного выше, чем если бы исходная вода не была предварительно умягчена.

Эффективность удаления ионов в установках обратного осмоса различна для каждого из ионов. В приведенной выше таблице также указан типичный процент содержания ионов, которые проникают через мембрану из сырой в готовую воду. Если характеристики неочищенной воды известны, то можно приблизительно оценить характеристики воды после обратного осмоса, используя процент прохождения через мембрану. Поддержание характеристик воды, после обратного осмоса, является важным компонентом поддержания качества воды для пивоварения. Поскольку процесс обратного осмоса основан на очень тонкой мембране для очистки воды, любое физическое или химическое повреждение мембраны может позволить неочищенной воде пройти через мембрану в поток очищенной воды. Есть относительно простой и быстрый тест — оценить общее количество растворенных твердых веществ (TDS) в воде, обработанной методом обратного осмоса. Для этого доступны недорогие портативные тестеры TDS. Показание TDS около 20 ppm или меньше типично для правильно работающей системы обратного осмоса. Если TDS превышает примерно 50 ppm, может потребоваться замена мембраны. Этот метод проверки качества настоятельно рекомендуется при покупке воды обратного осмоса в торговых автоматах.

 

4.2.2 Декарбонизация кипячением

Декарбонизация путем кипячения — это практика, которая использовалась исторически, и она действительно снижает щелочность и кальций (жесткость) в воде с высокой временной жесткостью. В процессе кипячения выделяется углекислый газ (CO2), который помогает сохранять растворимость мела (CaCO3) в воде. Когда CO2 удаляется, мел выпадает из воды. Этот процесс снижает только концентрацию кальция и бикарбоната, оставляя неизменными концентрации других ионов в воде. Этим методом нельзя эффективно обработать воду с высокой постоянной жесткостью. Воду нагревают до кипения или почти до кипения и перемешивают, разбрызгивают или аэрируют, чтобы помочь вывести CO2 из воды. Когда СО2 покидает воду, мел осаждается, и вода становится мутной. Нагревание прекращают примерно через 15 минут, и осадку дают спокойно осесть на дно сосуда. Когда вода прозрачная, она сразу же сливается с осадка и используется для затирания. Нельзя допускать, чтобы вода слишком долго оставалась на осадке, иначе CO2 снова диффундируется в воду из атмосферы и повторно растворит осевший мел.

Этот процесс не снижает содержание магния, так как гидроксид магния (Mg (OH) 2) намного более растворим в воде, чем мел, и мел осаждается первым, оставляя магний с оставшимся бикарбонатом в воде.

При правильном выполнении кипячение снижает содержание в воде как бикарбонатов (HCO3), так и кальция. Практический предел для процесса снижает содержание бикарбоната до 60-80 частей на миллион, хотя очень хорошие практики могут снизить это содержание до 50 частей на миллион. Следовательно, количество осажденного мела будет зависеть от разницы между начальным и конечным содержанием бикарбоната. Разумным предположением будет оценка конечного бикарбоната 80 ppm. Наборы для проверки щелочности могут использоваться для оценки снижения щелочности, а конечное содержание кальция в декарбонизированной воде можно рассчитать по следующей формуле:

 

Приведенное выше уравнение предполагает, что вода имеет достаточно высокую концентрацию кальция для проведения реакции по испарению CO2 и осаждению мела. Практически самая низкая концентрация кальция, достижимая при декарбонизации, составляет около 12 частей на миллион. Если расчетная концентрация кальция ниже 12 ppm при использовании конечного допущения о бикарбонате 80 ppm, то конечная концентрация бикарбоната, принятая в уравнении, должна быть увеличена до тех пор, пока не будет рассчитана концентрация кальция 12 ppm. Яркий тому пример — водный профиль Мюнхена. Декарбонизация этой воды до 80 ppm бикарбоната оставит в воде только 7 ppm кальция, что ниже практического предела. Следовательно, практическая конечная концентрация бикарбоната должна быть увеличена до 95 ppm, чтобы в очищенной воде осталось 12 ppm кальция.

Метод, который поможет ускорить выпадение мела из кипяченой воды, — это добавление в воду порошкообразного мела. Нерастворенный мел обеспечивает места зародышеобразования для осажденного мела, с которым он агломерируется и образует более крупные хлопья, которые оседают быстрее. Чайной ложки измельченного мела на 5 галлонов (19 л), смешанных с водой, должно быть достаточно для улучшения осаждения. Добавленный мел не растворяется и не увеличивает концентрацию кальция в воде, поскольку он не растворяется в воде без СО2. Использование гипса для образования центров зародышеобразования менее эффективно, чем использование мела.

Примеры эффекта декарбонизации путем кипячения представлены в профилях воды ниже. Предполагалось, что содержание бикарбоната будет снижено до 80 ppm для всех профилей (кроме Мюнхена), а содержание осажденного кальция вычли из исходной концентрации кальция. Все остальные концентрации ионов остаются такими же, как в исходной воде. В случае профилей Бертона и Дортмунда низкий исходный RA и значительное снижение RA при кипячении указывает на то, что эти профили не нужно обрабатывать таким образом для пивоварения. Обычно водные профили, такие как Дублин, Эдинбург, Лондон, Мюнхен и Вена, хорошо подходят для обработки кипячением.

 

2.3 Гашеная известь

Умягчение известью — еще один вариант снижения жесткости воды с высокой временной жесткостью. Это умягчение влияет только на концентрации кальция, магния и бикарбоната, оставляя неизменными концентрации других ионов в воде.

Когда концентрация кальция и магния в водопроводной воде слишком велика, рекомендуется использовать процесс с добавлением извести. Процедура «Избыточная известь» рекомендуется, когда содержание магния в воде превышает примерно 15 частей на миллион. Процедура «Избыточная известь» состоит в добавлении к неочищенной воде гашенной извести (гидроксид кальция), чтобы поднять pH выше 11. Высокий pH вызывает осаждение соединений кальция и магния из воды. После того, как вода станет прозрачной, воду сразу же сливают с осадка. При правильном применении указанный процесс дает умеренно жесткую воду с типичными концентрациями от 12 ppm кальция и 3 ppm магния в воде с высокой временной жесткостью (низкие концентрации хлоридов и сульфатов). Если вода также имеет значительную постоянную жесткость (жесткость, связанная с хлоридом и сульфатом), умягчение известью не так эффективно, и конечные концентрации кальция и магния будут выше, чем указано здесь.

 

Когда исходная вода имеет высокую временную жесткость и низкую концентрацию магния, описанная выше процедура умягчения известью изменяется на процесс раздельной обработки, при котором требуется повышение pH только до 10 вместо 11. Это более низкое целевое значение pH по-прежнему вызывает осаждение кальция без влияния на содержание магния. При таком подходе более низкий pH декантированной воды легче нейтрализовать посредством аэрации или подкисления. При правильном выполнении в воде с высокой временной жесткостью (низкие концентрации хлоридов и сульфатов) этот процесс снижает концентрацию кальция до 12 ppm кальция. Концентрация магния неизменна. Когда вода также имеет значительную постоянную жесткость (жесткость, связанная с хлоридом и сульфатом), умягчение извести не так эффективно, и конечная концентрация кальция будет выше, чем указано здесь. Сразу после того, как вода очистится и выпадет осадок, воду сливают с осадка. Поскольку хорошая практика пивоварения заключается в использовании пивоваренной воды с концентрацией кальция не менее 40-50 частей на миллион, процесс раздельной обработки включает смешивание части сырой воды с декантированной водой, обработанной известью, для восстановления концентрации кальция до желаемого уровня. Это смешивание также снижает высокий pH воды, обработанной известью, что облегчает снижение pH смешанной воды. Поскольку pH и щелочность воды высоки после обработки в любом из вышеуказанных процессов, pH и щелочность должны быть снижены до использования в пивоварении. Аэрация (для растворения CO2 в воде) и / или добавление кислоты подходят для снижения pH и щелочности декантированной воды, обработанной известью. Желательно снижение pH воды, умягченной известью, до уровня ниже 8,6 посредством аэрации или добавления кислоты. Вышеуказанные методы умягчения извести требуют времени, специальных химикатов и pH-метра для успешной работы.

 

 

4.2.4 Ионообменное смягчение

Ионообменное смягчение — это распространенный метод смягчения воды в домашних условиях, при котором для смягчения воды используется соль (хлорид натрия или хлорид калия). Вода, умягченная с помощью этого процесса, обычно не должна использоваться для пивоварения, поскольку ионы жесткости (Ca и Mg) заменяются повышенным уровнем натрия или калия, которые могут придать нежелательный вкус и потенциально повредить дрожжи. Поскольку ионы кальция и магния полезны для пивоварения, удалять их из воды и заменять натрием или калием нежелательно. Кроме того, ионообменные смягчители воды не снижают щелочность умягченной воды. Поскольку в умягченной воде щелочность остается высокой, а жесткость снижается, RA воды значительно повышается, что делает ее менее подходящей для пивоварения.

Хотя в предыдущем абзаце говорится, что не следует использовать для пивоварения воду, смягченную ионным обменом, существуют воды, которые могут быть смягчены ионным обменом и по-прежнему пригодны для пивоварения. Если вода имеет низкую жесткость и имеет повышенное содержание железа или марганца, тогда эту воду можно приемлемо обработать ионообменным смягчением, чтобы помочь снизить содержание железа и марганца, избегая при этом чрезмерного содержания натрия или калия. Металлические свойства железа или марганца делают сырую воду непригодной для пивоварения. Как правило, если содержание натрия или калия в умягченной воде ниже 50 частей на миллион, ее можно использовать для пивоварения. В умягченную воду можно добавить кальций, чтобы улучшить ее для целей пивоварения.

 

4.3 Регулировка щелочности

Щелочность — это основной фактор, влияющий на качество затора. Щелочность обеспечивается бикарбонатом, карбонатом и гидроксилом в воде. Бикарбонат является преобладающим веществом в муниципальной водной системе при типичном диапазоне pH от 6,5 до 8,5. Существует несколько причин, по которым бикарбонат является преобладающим веществом в водопроводной воде. Карбонат не существует в значительной концентрации в этом типичном диапазоне pH в воде, поскольку он предпочтительно превращается в бикарбонат. Гидроксил — это сильное основание, которое легко вступает в реакцию с примесями в воде. Поскольку вода обычно содержит примеси, гидроксил не присутствует в значительной концентрации в питьевой воде.

Чрезмерная щелочность может снизить качество и восприятие пива светлого цвета. Щелочность также может иметь пагубное влияние на пиво, приготовленное с использованием солодового экстракта, поскольку чрезмерная щелочность может повысить pH восстановленного сусла и готового пива. Вода, используемая для пива, приготовленного с использованием солодового экстракта, должна иметь щелочность менее 50 частей на миллион в пересчете на CaCO3. Щелочность заторной воды следует регулировать в зависимости от кислотности затора.

В большинстве случаев пивоварение требует, чтобы для затирания использовалась вода с низкой щелочностью, и вся промывочная вода должна иметь низкую щелочность. Щелочность можно уменьшить несколькими способами. Разбавление дистиллированной водой или водой обратного осмоса эффективно снижает щелочность. Добавление кислоты также является простым способом нейтрализации щелочности.

 

При пивоварении с использованием кислосодержащего солода (значительное содержание жареного и / или кристаллического солода) может потребоваться большая щелочность воды для затирания. Щелочность помогает смягчить падение pH, создаваемое кислой засыпью, и помогает поддерживать pH затора в нужном диапазоне. Для повышения щелочности можно использовать мел (карбонат кальция), гашеную известь (гидроксид кальция) или пищевую соду (бикарбонат натрия). Как упоминалось выше, промывочная вода должна иметь низкую щелочность, и минералы, повышающие щелочность, не должны добавляться в промывочную воду.

Варианты регулировки щелочности представлены в разделах ниже.

 

4.3.1 Мел

Мел увеличивает щелочность. Поскольку мел плохо растворяется в простой воде, мел следует добавлять только в затор. Большинство кислот в заторе являются слабыми, и только небольшая часть мела растворяется. Чтобы мел полностью растворился в воде, его необходимо растворить кислотой. В природе CO2 образует в воде угольную кислоту, которая растворяет мел. Для растворения мела можно пропускать через водный раствор мела пузырьки воздуха или CO2, но это требует времени и усилий.

Факты свидетельствуют о том, что даже в заторе мел не растворяется в значительных количествах, и теоретически мела в заторе сильно не увеличивает щелочность. pH затора можно увеличить мелом только на 0,1–0,2 единицы, независимо от того, насколько высока дозировка мела. Другие справочные материалы по пивоваренной воде и программное обеспечение говорят, что вся или половина теоретической щелочности добавляется в воду с добавлением мела. Пивовар должен проверить эти предположения и определить количество щелочности, добавляемой к воде при добавлении мела. Более подробное обсуждение поведения мела в зависимости от времени и pH представлено по следующей ссылке: http://wetnewf.org/pdfs/chalk.html (веб-сайт в настоящее время не функционирует)

В то время как мел производит ионы кальция и карбоната, ионы карбоната в конечном итоге образуют ионы бикарбоната в воде с pH от умеренного до низкого. При добавлении 1 грамма мела на галлон (19л) эффективная концентрация бикарбоната увеличивается примерно на 322 ppm при условии, что мел полностью растворился. Нерастворенный мел осаждается из воды и не является активным компонентом химического состава воды. В целом пивоварам следует избегать использования мела для регулировки щелочности воды, поскольку мел является ненадежным фактором щелочности. Другие более надежные источники щелочности представлены ниже.

 

4.3.2 Гашенная известь

Гашенная известь (гидроксид кальция) увеличивает щелочность и легко растворяется в воде, но с ней следует обращаться осторожно, поскольку при неправильной дозировке она может вызвать ожог кожи и глаз и значительно повысить pH затора. Известь часто можно найти там, где продаются товары для домашнего консервирования. Она также доступна в магазинах аквариумов с морской водой и может быть найдена под названиями: Kalkwasser, Lime или Slaked Lime. Хотя гашенная известь поставляет в воду ионы гидроксила, содержание гидроксила можно представить как соответствующую концентрацию бикарбоната для использования в расчетах при пивоварении. При добавлении 1 грамма гашенной извести на галлон воды (19л) соответствующее увеличение «эффективного» содержания бикарбоната составляет около 435 частей на миллион, а увеличение содержания кальция составляет около 143 частей на миллион.

 

Проблема с гашенной известью — это ее чистота. Гашенная известь превращается в мел под воздействием влаги из воздуха. Следовательно, известью не всегда можно обеспечить желаемую степень щелочности. Чистоту гашенную известь можно легко оценить, нанеся каплю кислоты на небольшое количество сухого порошка. Если порошок пузырится или шипит, это означает, что в образце присутствует мел. Чистая гашенная известь будет реагировать с кислотой без пузырей и шипения.

 

4.3.3 Пищевая сода

Пищевая сода увеличивает щелочность и легко растворяется в воде, но ее использование должно быть ограничено, если содержание натрия в пивоваренной воде вызывает беспокойство. Натрий в концентрации 100 ppm или более может вызвать резкость вкуса пива. Пищевая сода относительно инертна и не разлагается. Следовательно, ее сила (щелочность) обычно считается постоянной. Добавление 1 грамма пищевой соды на галлон воды (19л) увеличивает содержание бикарбоната в воде примерно на 192 ppm и содержание натрия примерно на 72 ppm. Другой способ взглянуть на влияние пищевой соды состоит в том, что при ее добавлении для получения умеренного увеличения натрия на 40 частей на миллион щелочность воды увеличивается более чем на 85 частей на миллион (как CaCO3). Этого повышения щелочности часто бывает достаточно для варки большого количества темного пива.

 

 

4.3.4 Жидкие органические кислоты

Жидкие органические кислоты, такие как молочная и уксусная кислоты, могут использоваться для снижения щелочности и подкисления. Закисшее сусло  (sauergut) — это традиционный немецкий метод пивоварения, при котором получают разбавленную молочную кислоту для снижения щелочности и подкисления затора. Молочная кислота легко доступна для пивоварения во многих странах, но при высокой концентрации она может давать характерный «привкус» во вкусовом профиле. Вкус молочной кислоты обычно мягкий. Это слабая кислота, с которой может быть безопаснее работать, чем с другими более сильными кислотами. Сообщается, что порог вкуса молочной кислоты в пиве составляет около 400 частей на миллион (Briggs et al., 1981). Порог вкуса может варьироваться между дегустаторами. Следовательно, пороговое значение 400 ppm может не соблюдаться для всех людей. Кроме того, типичное пиво (особенно немецкое пиво) естественно имеет низкую концентрацию молочной кислоты (обычно от 50 до 300 частей на миллион) в результате соложения, ферментации, использования sauergut и побочных продуктов производства (Briggs et al., 1981). Следовательно, может оказаться невозможным использовать молочную кислоту для обработки сильнощелочной воды без воздействия на вкус пива. Молочная кислота является монопротоновой кислотой и потребляет 1 часть бикарбоната на одну часть молочной кислоты. По этим причинам кажется, что максимальная нейтрализация щелочности, которую молочная кислота может обеспечить для пивоварения, составляет примерно от 100 до 350 ppm снижения содержания бикарбоната (снижение щелочности от 82 до 287 ppm, как CaCO3) в воде. Как правило, 1 мл 88% молочной кислоты на галлон воды (0,37 мл на литр) не должен вызывать молочный привкус при пивоварении.

Молочная кислота довольно стабильна и не разлагается при хранении при комнатной температуре в герметичных контейнерах. Срок годности молочной кислоты при хранении при 80 ° C (176 ° F) составляет более 80 лет. Однако молочная кислота гигроскопична и поглощает влагу из воздуха, что снижает концентрацию кислоты. Храните молочную кислоту в закрытом контейнере, чтобы уменьшить контакт с воздухом и потерю продукта.

 

Уксусная кислота придает очень сильный, острый и характерный вкус и аромат (уксуса) и обычно не используется в пивоварении. Тем не менее, есть сорта пива с уксусными нотками, которые могут выиграть от незначительного добавления уксусной кислоты, вместо того чтобы полагаться на естественные процессы для создания этих ароматов (Прим. пер. Имеются ввиду Фламандские кислые эли, содержащие уксусную кислоту в результате работы ацетобактеров). Кроме того, контролируемое добавление уксусной кислоты может быть более надежным и повторяемым, чем культивирование уксусных бактерий в пиве. Попадание уксусных бактерий в среду пивоварни может привести к порче пива.

 

Sauergut производится на пивоварне путем заражения свежего сусла молочнокислыми бактериями и его ферментации без контакта с кислородом (анаэробно) при температуре около 118 ° F (48 ° C). Обычно его следует использовать в свежем виде и, чтобы он был эффективным, он должен быть произведен недавно. Полученный Sauergut добавляется непосредственно в заторный чан и котел для снижения щелочности и pH. Концентрация молочной кислоты в Sauergut обычно колеблется от 0,5 до 1,5 процента.

 

4.3.5 Фосфорная кислота

Фосфорную кислоту можно использовать для снижения щелочности пивоваренной воды, и она имеет слабый вкусовой эффект, поскольку эта кислота похожа на солодовые кислоты, образующиеся во время затирания. Солод добавляет в сусло около 1 процента фосфатных соединений, хотя многие из них связаны в органических молекулах, таких как фитин. Фосфорная кислота может образовывать комплекс с высокой концентрацией кальция в воде и выпадать в осадок из раствора. Однако, когда концентрация кальция в воде составляет менее примерно 300 частей на миллион, добавление фосфорной кислоты для нейтрализации щелочности (обычно добавляемой в количестве значительно ниже 0,1 процента) не должно вызывать чрезмерного осаждения кальция в заторе и может свободно использоваться при пивоварении. Фосфорная кислота менее склонна к образованию кислотных паров, чем соляная и серная кислоты, но это сильная кислота, с которой необходимо обращаться осторожно при использовании в больших количествах.

 

4.3.6 Соляная и серная кислоты

Соляная и серная кислоты — сильные кислоты, которые снижают щелочность, а также вносят хлорид- или сульфат-ионы соответственно. Эти кислоты не оказывают сильного вкусового воздействия, но следует соблюдать ограничения на концентрацию хлорида или сульфата, упомянутые выше. Даже при низкой концентрации эти кислоты могут образовывать опасные кислые пары, которые разъедают металл и повреждают легкие, глаза и кожу. Для типичного пивоварения рекомендуется для безопасности разбавить эти кислоты до более низкой крепости или концентрации.

CRS — это запатентованная смесь соляной и серной кислот, наиболее распространенная в Великобритании. При дозировке 1 мл на литр он добавляет фиксированное соотношение 64 ppm хлорида и 87 ppm сульфата при нейтрализации 221 ppm бикарбоната (снижение щелочности на 181 ppm, как CaCO3).

 

4.3.7 Твердые органические кислоты

Твердые органические кислоты, такие как лимонная, яблочная и винная кислоты, также могут использоваться для снижения щелочности и подкисления. Эти кислоты могут придавать воде и пиву характерный аромат, если используются в повышенной концентрации. В некоторых случаях эти ароматы могут быть полезны в пиве. Эти органические кислоты могут добавить пиву фруктовый или эфирный оттенок, что может принести пользу определенным стилям. Лимонная кислота, как сообщается, имеет порог вкуса в пиве около 150 частей на миллион (Briggs et al., 1981). Порог вкуса может варьироваться между дегустаторами. Следовательно, пороговое значение 150 ppm может не соблюдаться для всех людей. Кроме того, типичное пиво естественно имеет низкую концентрацию лимонной кислоты (обычно от 50 до 250 частей на миллион) из побочных продуктов соложения и ферментации (Briggs et al., 1981). Следовательно, добавление лимонной кислоты в воде может оказаться невозможным без влияния на аромат.

 

4.3.8 Кислотная безопасность

Проблема с кислотами заключается в том, что они могут быть опасны, и для определения их количества требуются знания или опыт. Также необходимо точное измерение добавления кислоты. Градуированные пипетки, градуированные цилиндры и градуированные капельницы для лекарств подходят для измерения жидких кислот. Для измерения твердых кислот необходимы точные весы.

 

4.3.9 Кислый солод

Кислый солод также можно использовать для снижения щелочности. Кислый солод похож на добавку кислоты, поскольку солод был пропитан молочной кислотой или подкислен действием бактерий. Типичное содержание кислоты в кислом солоде может варьироваться от солодовни к солодовням. Типичный диапазон от 2 до 3 процентов от веса молочной кислоты к массе подкисленного зерна. Пивоварам следует следить за результатами pH затирания, чтобы оценить, не изменилась ли концентрация кислого солода от типичной, и скорректировать дозировку для будущего использования. Поскольку первичная кислота является молочной, кислотный вкус относительно мягкий, но другие компоненты процесса подкисления могут обеспечить более сложный аромат, чем очищенная молочная кислота.

Поскольку кислый солод обычно добавляется в виде небольшого процента от общей засыпи, более легкое и менее ароматное пиво должно получить больше преимуществ от сложного вкуса кислого солода. Пиво с более крепким и смелым вкусом вряд ли получит пользу от вкуса кислого солода.

 

4.3.10 Увеличение жесткости воды

Увеличение жесткости воды для увеличения солодовой кислоты (фитина) является распространенной альтернативой снижению щелочности. Вода для пивоварения делается более жесткой солями кальция и / или магния для образования большего количества солодовых кислот за счет реакции фосфата солода с ионами кальция или магния (жесткость). Этот подход напрямую связан с концепцией остаточной щелочности, представленной выше.

Увеличение жесткости щелочной воды делает ее не пригодной для промывания. Содержание солодового фитина истощается во время промывки, и производство солодовой кислоты ограничивается во время промывки. Щелочную промывочную воду следует нейтрализовать добавлением кислоты.

 

 

4.3.11 Декарбонизация кипячением

Вода с высокой временной жесткостью может быть прокипячена для уменьшения жесткости и щелочности. Подробное обсуждение этого метода представлено в разделе «Регулировка жесткости» выше.

 

4.3.12 Гашенная известь

Гашенная известь — это еще одна практика декарбонизации, при которой вода химически реагирует с сильным основанием, чтобы вынудить менее растворимые карбонат кальция и гидроксид магния выпасть в осадок из воды из-за высокого pH. При правильном проведении этого процесса гашенная известь снижает щелочность. Смягчение извести более подробно представлено в разделе «Регулировка жесткости».

 

4.3.13 Отсроченное добавление минеральных добавок, повышающих жесткость

Отсроченное добавление минеральных добавок, повышающих жесткость может быть альтернативой увеличению щелочности при затирании кислых солодов (жженых и кристаллических). Когда пивоваренная вода имеет щелочность ниже желаемой и для воды запланированы добавки кальция и / или магния, можно отсрочить добавление в затор этих минералов, создающих жесткость, чтобы избежать дальнейшего снижения RA и pH затора. Чрезмерно низкий pH на затирании может увеличить протеолиз белков в сусле, и тело полученного сусла может иметь меньшую консистенцию (быть тоньше), чем хотелось бы. Правильный pH при затирании позволяет избежать чрезмерного протеолиза, который должен удерживать больше белков средней длины, которые вносят вклад в тело пива.

Хотя минералы кальция и магния могут быть важными добавками к пивоваренной воде, они не являются абсолютно необходимыми в заторе, когда щелочность слишком низкая. Если эти минералы добавляются в сусло до ферментации, они по-прежнему будут служить своей цели, как если бы они были изначально добавлены при затирании, без ущерба для слишком сильного снижения pH затора. Добавки кальция и / или магния, предназначенные для затора, могут быть добавлены непосредственно в котел перед кипячением, чтобы обеспечить желаемый профиль воды в сусле. Имейте в виду, что эффекта снижения pH от добавления минералов жесткости нельзя избежать, только это происходит не при затирании, а при кипячении. Если в результате pH сусла будет слишком низким, лучше оставить текущий уровень щелочности  при затирании, чтобы избежать этого эффекта.

 

4.3.14 Регулировка густоты затора

Поскольку pH затора зависит от относительного количества кислотосодержащих солодов в засыпи и щелочности воды, изменение относительного количества воды в заторе действительно влияет на pH затора. В случае затирания с водой с более высокой щелочностью, чем желаемая, уменьшение количества воды в заторе (соотношение вода / зерно) (Прим.пер. Так называемый «Гидромодуль») может иметь эффект снижения pH затора. Если заторная вода имеет слишком низкую щелочность, увеличение количества воды в заторе может привести к увеличению pH затора.

Испытания показали, что густота затора также влияет на изменение pH сусла во время затирания. Жидкие заторы, как правило, имеют больший разброс pH в процессе затирания, чем густые заторы. Популярность методов приготовления пива в мешке (BIAB) привела к увеличению использования жидких заторов в пивоварении. Пивовары должны знать, что pH действительно меняется в течение типичного периода затирания, а pH имеет тенденцию становиться относительно постоянным примерно через 45 минут затирания. Ожидается, что толщина помола будет влиять на скорость, при которой pH затора становится стабильным (более мелкий = более быстрый).

 

4.3.15 Когда добавлять кислоту в воду для затирания и промывки

Если исходная вода имеет значительную щелочность, будет иметь значение в какую воду, горячую или холодную, добавляется кислота. Значение щелочности для сырой воды обычно измеряется при температуре около комнатной. Как указывалось выше, повышение температуры воды снижает растворимость диоксида углерода в воде. Нагревание декарбонизирует воду и преобразует щелочность воды (в основном бикарбонат) в нерастворенный мел в воде и пузырьки углекислого газа из воды. Следовательно, щелочность нагретой воды снижается по сравнению с ее щелочностью при комнатной температуре.

Поскольку добавление кислоты рассчитывается на основе указанного значения щелочности при комнатной температуре, важно, чтобы любая доза кислоты, рассчитанная для этой воды, была добавлена до нагрева воды. Если кислоту добавляют после того, как вода нагревается, пониженная щелочность нагретой воды может означать, что будет добавлено слишком много кислоты, и итоговая щелочность пивоваренной воды будет ниже запланированной. Добавьте кислоту в воду перед нагреванием, чтобы достичь желаемой щелочности при корректировке воды. Если кислоту необходимо добавить после того, как вода была нагрета, проверьте щелочность нагретой воды и используйте эту новую щелочность для расчета добавления кислоты.

Если неочищенная вода имеет очень низкую щелочность (например, дистиллированная вода или вода обратного осмоса), разница в щелочности при нагревании незначительна, и можно добавлять кислоты в горячую или холодную воду с почти равным эффектом.

 

4.4 Регулировка минерального профиля

Минеральные добавки иногда желательны для регулирования RA и для создания определенных вкусовых качеств готового пива. Обычные минеральные соли используются в качестве минеральных добавок. Нижеперечисленные минеральные соли обычно используются при регулировке пивоваренной воды. Для регулировки воды следует использовать только минералы пищевого качества.

 

Гипс обеспечивает воду для пивоварения ионами кальция и сульфата. Хотя гипс имеет ограниченную растворимость в воде, он легко растворяется в воде в концентрациях, обычно используемых для пивоварения. Предел растворимости гипса в кипящей воде составляет около 1,6 грамма на литр воды. Эта скорость дозирования приблизится к 400 ppm кальция и 900 ppm сульфата, что намного выше, чем рекомендовано для пивоварения. Следовательно, гипс можно считать легкорастворимым при типичных расходах воды для пивоварения. Гипс лучше растворяется в холодной или теплой воде (максимальная растворимость гипса достигается при температуре около 40 ° C или 100 ° F), и его следует добавлять в воду перед кипячением для более быстрого растворения. Для ускорения растворения гипса обычно требуется интенсивное перемешивание.

Если гипс не растворяется своевременно при добавлении в воду в количестве менее 1,6 грамма на литр, проверьте гипс на наличие мела, добавив в сухой порошок кислоту, такую как уксус или молочная кислота. Если смесь «шипит», гипс фальсифицирован мелом.

Гипс также известен под своим химическим названием: дигидрат сульфата кальция, а его химическая формула: CaSO4 · 2H2O. Гипс плохо впитывает влагу из воздуха. Гипс обычно можно приобрести в магазинах для пивоварения. Добавление 1 грамма гипса на галлон увеличивает содержание кальция в воде примерно на 61 ppm и содержание сульфата примерно на 147 ppm. Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание кальция в воде примерно на 232 ppm и содержание сульфата примерно на 558 ppm.

 

Хлорид кальция содержит ионы кальция и хлора и легко растворяется в воде. Хлорид кальция очень гигроскопичен и быстро вытягивает влагу из воздуха, изменяя его состояние гидратации. Распространенной формой хлорида кальция в качестве минерала для пивоварения является дигидрат хлорида кальция, химическая формула которого: CaCl2 · 2H2O. Пивовар также может получить этот минерал в безводной, моногидратной и тетрагидратной формах. Тестирование типичного твердого хлорида кальция, продаваемого в магазинах домашнего пивоварения США, показывает, что минерал часто имеет состояние гидратации между безводным и дигидратным. Предположение, что минерал находится в безводном состоянии, помогает избежать передозировки сусла хлоридом.

Если хлорид кальция не хранить в плотно закрытом контейнере, он в конечном итоге станет насыщенной массой, и надежность расчетов минеральных добавок будет низкой.

В дигидратной форме добавка хлорида кальция в количестве 1 грамм на галлон увеличивает содержание кальция в воде примерно на 72 ppm, а содержание хлорида примерно на 127 ppm. Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание кальция в воде примерно на 272 ppm и содержание хлоридов примерно на 483 частей на миллион. Сравните эти результаты с результатами для безводной формы, где 1 грамм на галлон добавляет 95 ppm кальция и 169 ppm хлорида. Альтернативой дозировке твердого хлорида кальция является использование жидкого раствора хлорида кальция. Эти растворы можно приготовить на пивоварне или приобрести в виде пищевых растворов. Поскольку удельный вес растворов хлорида кальция напрямую зависит от процентного содержания хлорида кальция в растворе, плотность растворов можно оценить с помощью ареометра или объемного измерения. Использование жидких растворов действительно позволяет избежать проблемы изменения гидратации, отмеченной выше для твердого хлорида кальция.

 

Английская соль или Соль Эпсома содержит ионы магния и сульфата и легко растворяется в воде. Соль Эпсома также известна под своим химическим названием: гептагидрат сульфата магния, а его химическая формула: MgSO4 · 7H2O. Английская соль плохо впитывает влагу из воздуха. Соль Эпсома обычно продается в аптеке. Обязательно приобретите чистую пищевую соль Эпсома. Добавление соли Эпсома в дозе 1 грамм на галлон увеличивает содержание магния в воде примерно на 26 частей на миллион и содержание сульфата примерно на 103 частей на миллион. Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание магния в воде примерно на 99 частей на миллион и содержание сульфата примерно на 389 частей на миллион.

 

Хлорид магния содержит ионы магния и хлора и легко растворяется в воде. Распространенной формой хлорида магния в качестве минерала для пивоварения является гексагидрат хлорида магния, химическая формула которого: MgCl2 · 6H2O.

Хлорид магния очень гигроскопичен и быстро вытягивает влагу из воздуха, изменяя его состояние гидратации, поэтому его следует хранить в плотно закрытой таре.

Хлорид магния обычно используется в качестве пищевой добавки, его можно найти в магазинах здорового питания или в аптеках. Добавление хлорида магния из расчета 1 грамм на галлон увеличивает содержание магния в воде примерно на 32 ppm и содержание хлорида примерно на 92 ppm. Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание магния в воде примерно на 120 частей на миллион и содержание хлоридов примерно на 349 частей на миллион.

 

Столовая или повареннвя соль содержит ионы натрия и хлора и легко растворяется в воде. Не йодированная соль предпочтительна, поскольку йод ядовит для дрожжей. Поваренная соль также известна как хлорид натрия, а ее химическая формула: NaCl. Поваренная соль плохо впитывает влагу из воздуха. Не йодированную поваренную соль можно приобрести в продуктовых магазинах. Добавление 1 грамма поваренной соли на галлон увеличивает содержание натрия в воде примерно на 104 частей на миллион и содержание хлоридов примерно на 160 частей на миллион. Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание натрия в воде примерно на 393 частей на миллион и содержание хлоридов примерно на 607 частей на миллион.

 

Пищевая сода содержит ионы натрия и бикарбоната и легко растворяется в воде. Пищевая сода также известна как бикарбонат натрия, а ее химическая формула: NaHCO3. Пищевая сода плохо впитывает влагу из воздуха. Пищевую соду можно приобрести в продуктовых магазинах. Добавление 1 грамма пищевой соды на галлон увеличивает содержание натрия в воде примерно на 72 ppm и содержание бикарбоната примерно на 192 ppm. Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание натрия в воде примерно на 274 ppm и содержание бикарбоната примерно на 726 ppm.

 

Мел содержит ионы кальция и карбоната. Мел также известен как известняк и карбонат кальция, а его химическая формула: CaCO3. Мел плохо впитывает влагу из воздуха. Мел обычно можно приобрести в магазинах для пивоварения

Мел плохо растворяется в воде, и для полного растворения мела в воде требуются кислотные условия. В природе углекислый газ растворяется в воде с образованием угольной кислоты. Угольная кислота растворяет мел в воде и превращает весь карбонат в бикарбонат. Аэрация (пузырьки, разбрызгивание, разбрызгивание и т. Д.) помогает добавить в воду углекислый газ, но этот процесс может занять несколько дней. Процесс можно ускорить, наполнив воду углекислым газом (карбонизация) для растворения мела. Полная щелочность мела может быть достигнута только тогда, когда мел полностью растворен в воде. Если мел нельзя полностью растворить в воде перед процессом варки, добавление мела в затор может помочь частично растворить мел. Затор содержит лишь небольшое количество кислот, достаточно сильных для быстрого растворения мела, и pH затора обычно падает только примерно на 0,1 единицы, независимо от того, сколько мела добавлено.

Поэтому использование мела не рекомендуется.

Добавление 1 грамма на галлон мела увеличивает содержание кальция в воде примерно на 106 частей на миллион (53 частей на миллион) и содержание бикарбоната примерно на 322 частей на миллион (161 частей на миллион), если мел полностью растворен (частично растворенные концентрации указаны в скобках). Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание кальция в воде примерно на 400 частей на миллион (200 частей на миллион) и содержание бикарбоната примерно на 1220 частей на миллион (610 частей на миллион).

 

Гашенная известь содержит ионы кальция и гидроксида. Известь для маринования также известна как гашеная известь и гидроксид кальция. Его химическая формула: Ca (OH) 2. Ионы гидроксида являются сильными потребителями кислотности и могут значительно повысить pH при передозировке. Потребление кислотности — это определение щелочности. Таким образом, можно рассчитать эквивалентный вклад бикарбонатной щелочности. Известь для травления легко растворяется в воде и требует осторожности.

Известь будет собирать влагу из воздуха, что позволяет минералу превращаться в мел с достаточным временем и контактом с CO2. Известь следует хранить в плотно закрытой таре, чтобы избежать контакта с воздухом.

Гашенную известь обычно можно найти в магазинах, продающих товары для домашнего консервирования, в том числе в продуктовых.

Чистоту извести можно оценить, нанеся сильную кислоту (уксусную, молочную, фосфорную и т. Д.) на сухой образец извести. Если образец пузырится, в извести есть примесь мела.

Добавление 1 грамма чистой извести на галлон увеличивает содержание кальция в воде примерно на 143 частей на миллион и эффективное содержание бикарбоната примерно на 435 частей на миллион. Добавление 1 грамма на литр увеличивает содержание кальция в воде примерно на 541 ppm и эффективное содержание бикарбоната примерно на 1645 ppm.

 

Соотношение сульфатов / хлоридов может помочь понять, как комбинация этих ионов может влиять на вкус пива. Это соотношение было представлено в Руководстве по пивоварению (Priest & Stewart) как соотношение хлорид / сульфат. Поскольку хлорид более предпочтителен при более низких концентрациях, чем сульфат, в английском и американском элях, изменение исходного соотношения на противоположное дает в этих случаях значение больше единицы. По этой причине соотношение представлено здесь в формате сульфат / хлорид.

При умеренных концентрациях соотношение сульфат / хлорид дает приблизительный показатель того, как пивоваренная вода может изменить восприятие сладости / солодового вкуса или горечи / сухости готового пива. Briggs et. al. описывает эффект соотношения как Полнота против Сухости, и эти термины более точно описывают эффекты, чем термины: Солодовость или Горечь. Хлорид подчеркивает полноту, а сульфат — сухость. Полнота, представленная хлоридом, усиливает ощущение сладости и солодового вкуса, а сухость сульфата усиливает восприятие горечи. Соотношение этих ионов может изменить восприятие вкуса готового пива. Пивовары должны знать, что эти ионные эффекты могут только улучшить восприятие. Эти ионы или их восприятие не изменят фактический уровень горечи или сладости готового пива. Поскольку вкусовые качества и ощущения от этих ионов исчезают при очень низких концентрациях, это соотношение мало что дает, когда уровень хлоридов составляет менее примерно 25 частей на миллион. И наоборот, при очень высоких концентрациях воздействие ионов может подавлять пиво и вызывать в пиве чрезмерно минеральный привкус. Следовательно, соотношение должно быть ограничено концентрацией хлорида около 100 ppm или меньше. В рамках этих ограничений по соотношению следующие данные взяты из Руководства по пивоварению.

4.5 Измерение минеральных добавок

При типичном размере партии домашнего пивоварения около 5 галлонов (19 л) необходимо добавить немного минеральных добавок, и они требуют относительно точного измерения и дозирования. Измерения объема (например, чайная ложка или столовая ложка) по своей природе неточны из-за порошкообразной или гранулированной природы многих сухих минеральных форм. Плотность и упаковка минерала в объемном измерении могут существенно различаться. Поэтому при объемном измерении трудно быть уверенным, что в воду добавлено нужное количество минерала. Более точный метод измерения минералов — по весу. При типичном размере партии домашнего пивоварения шкала с точностью до 0,1 грамма должна быть достаточной для измерения минеральных добавок. При размере партии крафтового пивоварения шкала с точностью до 1 грамма должна быть достаточной для этого использования, поскольку минеральных добавок больше.

Гашенная известь является очень сильным реагентом, и количество, обычно добавляемое в воду для затирания, относительно невелико. Настоятельно рекомендуется очень точное измерение этого минерала. Цифровые весы высокой точности относительно недороги и широко доступны. Пивовары, регулирующие химический состав воды для пивоварения, должны получить шкалу с достаточной точностью, чтобы удовлетворить свои потребности в пивоварении.

Некоторые минералы и кислоты, используемые в пивоварении, находятся в жидкой форме. Измерение и дозировка кислот особенно важны при пивоварении. Рекомендуется точный мерный измеритель объема, такой как градуированный цилиндр, градуированная пипетка или градуированная пипетка для лекарств. Для домашнего пивовара подходят градуированные капельницы с лекарствами, которые легко доступны во многих аптеках. Когда используются сильные кислоты и объем добавляемой кислоты небольшой, может быть полезно знать объем, добавляемый на каплю. Заполните пипетку известным количеством воды (например, 1 мл) и подсчитайте количество капель, выпавших из этого объема. Рассчитайте объем на каплю, используя этот результат. Для жидкостей можно использовать мерный вес, если известна плотность жидкости. Разделите рассчитанный объем жидкости на ее плотность, чтобы определить необходимый вес жидкости.

 

Для измерения небольших количеств минералов, когда требуется высокая точность, разбавленный раствор минералов может быть хорошим подходом. Например, при добавлении гашенной извести можно было бы растворить 10 граммов извести в 1 литре воды. Поскольку некоторые весы могут не иметь точности до 0,1 грамма, большее количество извести, предназначенное для раствора, с большей вероятностью будет измерено более точно. Часть этого раствора добавляется для получения предписанного количества извести. Скажем, для затора необходимо 0,35 грамма извести. Поскольку минеральный раствор содержит 1 грамм гашенной извести на 100 миллилитров раствора, к затору добавляют 35 миллилитров раствора, чтобы получить 0,35 грамма гашенной извести. Раствор гашенной извести будет иметь очень высокий pH и может вызвать серьезные ожоги при попадании на кожу, глаза или другие чувствительные мембраны. Соблюдайте особую осторожность при обращении или дозировании этого раствора или кислот.

 

4.6 Рекомендации по приготовлению экстрактов

Пивовары, использующие солодовый экстракт для своего пивоварения, по-прежнему могут извлечь выгоду из регулировки воды. Особенно при использовании высокоминерализованной или щелочной воды или при использовании обратного осмоса или дистиллированной воды. При использовании высокоминерализованной или щелочной воды она может придать пиву плохой аромат. Высокоминерализованная вода может повлиять на аромат из-за чрезмерной концентрации ионов, как указано в разделе 2 выше. Сильнощелочная вода может повышать pH получаемого сусла, что делает пиво более грубым и грубым. Если в водопроводной воде содержится высокая концентрация ионов, целесообразно разбавить ее обратным осмосом или дистиллированной водой. Пивовар должен знать, что содержится в водопроводной воде, прежде чем задуматься о добавлении минеральных веществ. Если вода имеет высокую щелочность, щелочность барботирующей воды все равно следует снизить до менее 50 частей на миллион, чтобы избежать экстракции танинов из любых замачиваемых зерен и помочь поддерживать желаемый диапазон рН чайного сусла, как показано в Разделе 2. Подкисление водопроводной воды может быть подходит для снижения чрезмерной щелочности. При пивоварении с использованием обратного осмоса или дистиллированной воды и солодовых экстрактов экстракт должен обеспечивать большинство минералов, необходимых для правильного брожения. Содержание ионов в солодовом экстракте обычно от низкого до умеренного, и это содержание поступает из местной воды солодового завода. Если пивовар желает получить определенный вкусовой профиль, дополнительные минералы, содержащие натрий, сульфат или хлорид, могут быть добавлены в RO или дистиллированную пивоваренную воду для создания желаемых вкусовых эффектов в готовом пиве.

 

 

Обсудим?

вода в пивоварении
Обсуждать здесь:: https://brewscrew.ru/forum-2/voda/
Источник: https://www.brunwater.com/water-knowledge
5

Автор публикации

не в сети 43 минуты

Artem1991

364
Комментарии: 6Публикации: 30Регистрация: 15-01-2021
Метки: , , , , , , , . Закладка Постоянная ссылка.

Обсуждение закрыто.