Инструкция по использованию калькулятора химии воды, затора и сусла

Щелочность воды, pH затора и сусла

Общая щелочность воды зависит от содержания бикарбонатов в воде, и чем их больше, тем выше она будет. Но для пивовара большее значение имеет остаточная щелочность, которая нейтрализуется временной кальциевой и магниевой жесткостью, и является основным фактором в буферизации воды, служащей для определения pH затора и сусла.

Излишняя остаточная щелочность в воде при промывке затора может способствовать вымыванию из оболочки зерна дубильных соединений, которые придают пиву неприятную горечь и вяжущий вкус. Поэтому пивовару рекомендуется нейтрализовать остаточную щелочность добавлением кислоты в промывную воду.

pH затора оказывает важное значение на работу ферментов работающих при затирании. Эти ферменты являются тем, что превращает крахмал в соложенном зерне в сбраживаемые сахара. Обеспечение рН затора при 5.2 - 5.6 способствует их активности, хотя ферменты могут работать и вне этого диапазона. Сужение целевого рН затора до 5,3 - 5,5 поможет оптимизировать ферменты, а также улучшить вкус. Более высокий уровень pH повысит щелочность в готовом пиве, извлекая больше дубильных веществ и также увеличивая изомеризацию хмелевых масел при кипячении, из-за чего пиво может показаться размытым или грубым.

По этим же причинам, важно спрогнозировать и скорректировать pH сусла, который должен быть в приделах 5.0 - 5,4. В этом диапазоне хмелевая горечь пива получается более ровной и гладкой, а также улучшается коагуляция белка при кипячении, что позволяет получить прозрачное сусло, а пиво более осветленное.

При измерении фактического pH с помощью pH-метра образец необходимо охладить до комнатной температуры и стабилизация pH может занять до 15 минут.

Шаг 1 - Профиль исходной воды

На этом шаге требуется указать ионный профиль вашей исходной воды по шести основным ионам. Более подробно о роли ионов в воде читайте в нашей статье о влияние состава воды на качество пива.

Аквариумные тесты на жесткость (GH) и щелочность (KH) позволяют определить приблизительное содержания кальция, магния и бикарбонатов в воде, которые оказывают влияние на pH затора и сусла. Подробнее об исследовании воды в домашних условиях здесь. Калькулятор поддерживает GH & KH тесты c показаниями по dH (немецкий градус жёсткости) или ppm CaCO3. Укажите полученные показатели в соответствующих полях для вашего теста, а расчетное содержание Ca, Mg или HCO3 отобразится в соответствующих полях в лабораторном анализе воды.

Обратите внимание на баланс ионов, указанный в лабораторном анализе воды. Это разница между суммой всех катионов и суммой анионов. Если ионный баланс значительно выше или ниже 0, возможно, что не все ионы были указаны правильно, и пользователь должен проверить свой анализ воды. Если вода указывалась по GH & KH тесту, то ионный баланс можно не учитывать, так как этот тест не определяет 3 из 6 основных ионов. Если вода содержит значительное количество ионов, которые в анализе не перечислены (т. е. калий или фосфаты), то ионы могут, также не суммироваться

Чтобы узнать состав вашей воды по шести основным ионам обратитесь в местный водоканал или платную лабораторию для исследования. Также, возможно, вода из вашего региона уже есть в нашей таблице профилей воды.

Перейти в "Шаг 1 - Профиль исходной воды"

Шаг 2 - Зерновая засыпь

Чтобы позволить калькулятору спрогнозировать pH затора и сусла необходимо указать ингредиенты для зерновой засыпи. Если тип зерна не выбран и вес не установлен, показатели pH затора и сусла будут по умолчанию указаны, как «NaN».

Выберите тип зерна, который может быть «базовым ячменным солодом», «базовым пшеничным солодом», «карамельным солодом», «жженым солодом», «кислым солодом», «несоложенным зерном». Для каждого типа зерна используется своя формула, которая позволяет определить pH зерна, основываясь на показатель цветности (EBC). Если известен лабораторный показатель pH зерна, вы можете его указать вместо расчетного значения.

Выберите способ внесения солода: «В затор» или «Позже». Некоторые солода, например, «жженый солод» для уменьшения жженой горечи вносят в самом конце затирания или даже во время промывки, т.о. они не оказывают влияние на pH-затора, но воздействует на pH-сусла. Укажите вес зерна, а калькулятор рассчитает процентное соотношение (долю) этого зерна от общей засыпи, pH затора в дистиллированной воде и общий вес зерна пошедший на варку.

Если требуется рассчитать только минерализацию воды от внесенных солей без расчета pH затора и сусла, то перейдите на следующий шаг, без выбора зерновых ингредиентов

Перейти в "Шаг 2 - Зерновая засыпь"

Шаг 3 - Объемы воды и разбавление

Укажите объемы воды пошедшей на затирание и промывку. Если необходимо сначала подготовить всю воду перед её разделением на заторную и промывную, то укажите объем общей воды. Он не должен быть меньше, чем сумма заторной и промывной. Если объем общей воды указан меньше, то он будет гореть красным, что сигнализирует об ошибке. Чтобы калькулятор смог правильно спрогнозировать pH сусла после кипячения, необходимо указать объем этого сусла после кипячения перед охлаждением.

Если Ваша исходная вода содержит большее количество ионов, чем в целевом профиле (см профиль воды после разбавления и коррекции), то потребуется её разбавить дистилированной водой или из обратного осмоса. Для этого укажите соотношение обессоленой воды для разбавления, а калькулятор вычислит необходимое количество исходной и обессоленной воды. Смысл разбавления заключается в том, что бы снизить концентрацию ионов в исходной воде до уровня ниже целевой воды, а потом на следующем шаге добавить недостающее количество ионов пивоваренными солями.

Перейти в "Шаг 3 - Объемы воды и разбавление"

Шаг 4 - Внесение добавок для коррекции профиля воды и pH

На этом шаге калькулятор поддерживает внесение водных добавок на разных этапах варки пива: «В затор», «На промывку», «В общую воду» или «В сусло/котел перед кипячением».

Кислотные добавки

Для подкисления (снижения pH) можно выбрать из выпадающего списка молочную, фосфорную или лимонную кислоту. Самой доступной для домашнего пивовара, является лимонная кислота, но мы не рекомендуем ее использовать, так как даже в небольшой концентрации она может повлиять на вкус, так как является нехарактерным для пива компонентом. Лучший выбор - молочная кислота, но следите, чтобы ее содержание в пиве не превышало 5% в пересчете на кислый солод в засыпе (см последний шаг калькулятора). Вес молочной и фосфорной кислоты необходимо указывать в миллилитрах, а сухую лимонную кислоту в граммах. В конце таблицы с добавками можно изменить концентрацию кислоты, но для "сухой" лимонной она всегда равна 100 %.

Для снижения pH можно воспользоваться солями: Кальций хлористый (2-водный или безводный на выбор), Кальций сернокилый/Гипс, Магний хлористый/Бишофит и Магний сернокислый/Эпсома соль. Помимо снижения pH, соли также воздействую на ионный профиль итоговой воды, который в свою очередь влияет на вкус готового пива, поэтому следите, чтобы концентрация ионов в вашей воде не превышала допустимые нормы целевой воды.

Нейтральные добавки

Пищевая поваренная соль и метабисульфит натрия являются нейтральными добавками, так как они не влияют на pH, но воздействуют на "вкусовой" профиль вашей итоговой воды. Не используйте йодированную соль. Дрожжи плохо переносят йод, и это может придать пиву нежелательные привкусы в пиве! Метабисульфит натрия содержит серу, которая является антиоксидантом. Его используют для снижения окисления компонентов пива на разных этапах приготовления. Некоторые пивовары используют метабисульфит, когда варят пиво по методу LODO. Поэтому мы включили его в перечень всех солей.

Щелочные добавки

В некоторых случаях, особенно при варки темного пива с высоким содержанием карамелизированных и жженных солодов, обладающих более высокой кислотностью, требуется повышать pH затора и сусла. Для этих целей используются щелочные добавки, повышающие содержание бикарбонатов и щелочность воды. К ним относятся: каустическая сода, пищевая сода, гашенная известь и мел. В небольших количествах они способны поднять pH затора и сусла до приемлемых значений, только необходимо следить за минеральным профилем воды на последнем шаге, чтобы не превышать допустимых уровней.

Мел, сам по себе плохо растворим в обычной воде, поэтому в конце таблицы степень растворения мела по умолчанию стоит 50 %. Если же вы используете методы (например, насыщение воды углекислым газом), позволяющие усилить растворение мела, то вы можете увеличить это значение.

Щелочные добавки не рекомендуется вносить в промывную воду, так как щелочная вода способна вымывать из зерновой оболочки дубильные вещества (танины), придающие пиву грубый и вяжущий вкус. По этой причине поля калькулятора для ввода веса щелочных добавок в промывную воду не активны.

Подготовка промывной воды

Остаточную щелочность промывной воды рекомендуется снижать кислотными добавками, чтобы она была ниже 0, но не ниже -50 мг/л, так как излишняя кислотность в пиве тоже не желательна. Если остаточная щелочность промывной воды попадает в диапазон от 0 до -50 ppm, то её значение горит зеленым цветом, если же нет - красным и необходимо нейтрализовать щелочность внесением в промывную воду кислот снижающих ph (см щелочность воды, pH затора и сусла).

Измерение в чайных ложках

Для удобства измерения водных добавок, калькулятор преобразует указанное их количество в чайные ложки. Чайная ложка с гипсом выглядит, примерно, так в обычной чайной ложке:

• 

Но лучше всего измерять с помощью набора мерных ложек для выпечки:

• 

Перейти в "Шаг 4 - Внесение добавок для коррекции профиля воды и pH"

Шаг 5 - Профиль воды после разбавления и коррекции

На данном шаге можно увидеть полученный профиль воды после разбавления и внесения водных добавок в воду на разных этапах варки пива.

Профиль заторной и промывной

Отображает результат изменений при разбавлении исходной воды и внесение добавок в заторную и промывную воду по отдельности, а также в общую воду перед ее разделением.

Итоговый профиль воды

Здесь суммируются профили заторной и промывной воды в зависимости от их объемов, а также добавляются новые ионы при внесении водных добавок в сусло при кипячении. Ионы итогового профиля сравниваются с целевым профилем. Если их количество вписывается в диапазон целевого профиля, то значения ионов отображается зеленым цветом, а если нет – красным.

Целевой профиль воды

По умолчанию указаны уровни ионов целевого профиля из книги Джона Палмера – «How to brew (Как варить)». Это стандартный диапазон ионов для всех стилей пива, главное стараться не превышать этих значений, так как превышение может отразится на качестве пива и, возможно, быть опасным для здоровья. Так же пользователь может выбрать более подходящий целевой профиль воды для конкретного стиля пива.

Хлорид/сульфат рейтинг

Отображает соотношение хлоридов к сульфатам в итоговом профиле. Этот рейтинг подскажет для кого стиля пива итоговая вода лучше всего подойдет. Известно, что хлориды в воде усиливают тело и солод, а сульфаты, наоборот, сухость и хмель. Если рейтинг ниже 0,77 – может усилить хмелевую горечь и сухость в пиве. Если между 0,77 и 1,33 – сбалансированый между телом и сухостью. Если выше 1,33 – может усилить вкус солода и тело пива. Но только, если сумма ионов Cl + SO4 превышает 100 ppm, это соотношение следует рассматривать как значимое. Превышение суммы ионов выше 400 ppm может придать минеральный вкус пиву.

Доля молочной кислоты эквивалентная кислому солоду в засыпе

Это вся молочная кислота, которая использовалась на разных этапах получения сусла, в пересчете на долю кислого солода в зерновой засыпе. Рекомендуется, чтобы пивовары держали этот уровень не выше 5%, чтобы избежать влияния на вкус из-за избытка лактата, присутствующего в конечном пиве. Но для некоторых кислых стилей пива (Берлинер Вайсс, Гозе и т.д.) ее содержание может быть увеличено до 10 %.

Перейти в "Шаг 5 - Профиль воды после разбавления и коррекции"