Розуміння залишкової лужності; pH - заваріть своє
Для пивоварів-екстракторів проблеми з водою здебільшого обмежуються деякими проблемами смаку пива та фільтрації води. Характер солодового екстракту вже визначений водою, яка використовується в процесі виробництва, і велика обробка води не потрібна, якщо вода, яка використовується для розведення солодового екстракту, має смак.
Для цільнозернового пивовара хімія води важливіша. Він впливає на ферменти, які перетворюють крохмаль у солоді на цукор, і тому має вирішальне значення для затирання та отримання ферментованого сусла. Внесок води в затирання (за деякими винятками, про які йтиметься) не стільки безпосередньо пов'язаний зі смаком, скільки у визначенні належного середовища для ферментів.
Не майте корови, чоловіче!
Неможливо обговорити роль води в затиранні, не маючи на увазі основну хімію. Це не представляє особливих труднощів, але вимагає певної уваги, особливо з боку тих, хто уникав уроку хімії або проспав його.
Учні пивоварної школи "розслабся, не турбуйся" можуть запитати, чому їх хвилює хімія води, коли пиво вариться тисячі років, а деякі виробники пива виробляють нагороджене пиво, навряд чи думаючи про пивоваріння. Таке ставлення не позбавлене заслуг. У багатьох випадках перетворення крохмалю, як правило, доглядає за собою без будь-якого втручання. Однак характер постачання вареною водою може обмежити стилі, які ви можете варити успішно без обробки води.
Більша частина відповідної хімії включає рН затирання. В основному, рН - це показник кислотності або лужності розчину. Він визначається як негативний логарифм концентрації іонів гідронію [H3O +]. (У минулому рН визначали як іони водню [Н +], але номенклатура змінилася, відображаючи той факт, що іони водню майже завжди складаються з молекулою води.) Шкала рН коливається від 1 до 14, причому 7 вважається нейтральним. Нижчий рН свідчить про більшу кислотність. Чиста вода без розчинених мінералів або газів має рН 7,0. Солод містить кислоти, які знижують рН сусла, приготованого на чистій воді. РН затору, що складається із 100 відсотків блідосолоду в чистій воді, становить 5,7–5,8, як визначають фактичні вимірювання. (Якщо до затору додати темніші зерна, рН буде нижчим.) Якщо мінерали розчинити у воді, рН затору, швидше за все, зміниться. Якщо ви знаєте концентрацію ключових іонів (з розчинених мінералів), ви можете оцінити зсув рН, який вони спричинять, від рН сусла, виготовленого з чистою водою.
Це зниження рН затору солодовими кислотами справді є щасливим, оскільки ферменти альфа та бета амілази солоду потребують кислого середовища, щоб виконувати свою роботу. Для досягнення адекватної конверсії солодових крохмалів у цукри, рН затору повинен бути від 5,2 до 5,6. Подібно до того, як солод має тенденцію знижувати рН затору, у переважній більшості випадків пивова вода, як правило, підвищує його. Вода з-під крана зазвичай має рН від 7,0 до більше 8,0, залежно від кількості та типу розчинених мінералів. Окрім підвищення рН, мінерали, розчинені у воді, виконують ще одну функцію. Вони також служать для буферування рН затору - тобто вони протистоять здатності солодових кислот його змінювати. Проте буферна сила мінералів у пивній воді слабша, ніж буферна сила амінокислот, одержуваних із солоду.
Підкислення та буферизація здійснюються насамперед іонами кальцію, бікарбонату та карбонату. Магній повторює роль кальцію, але в меншій мірі. При змішуванні солоду та ударної води фосфати в солоді реагують з кальцієм у воді, утворюючи фосфат кальцію, який в значній мірі не розчиняється і виходить із розчину у вигляді твердої речовини, виділяючи іони гідронію, які підкислюють затор і знижують рН.
Бікарбонати та карбонати у воді буферизують цей процес разом з амінокислотами солоду. Тому регулювання рН затору є функцією контролю іонів кальцію, бікарбонату та карбонату у воді.
Можливо, ви знаєте, що деякі пивовари додають гіпс (сульфат кальцію) або хлорид кальцію в затор для того, щоб знизити рН, і карбонат кальцію або харчову соду (бікарбонат натрію) для його підвищення. Гіпс і хлорид кальцію “загартовують” воду (збільшують вміст кальцію) і реагують з солодом, утворюючи більше фосфату кальцію, що знижує рН. Карбонат кальцію та харчова сода підвищують рівень бікарбонатів (якщо рН вище 8), що має зворотний ефект. Слід зазначити, що гіпс або карбонат кальцію не будуть підвищувати або знижувати рН води; вони змінюють рН сусла внаслідок реакцій з компонентами солоду.
Отримайте письмово
Визначити вплив вашої води на затор без звіту про аналіз води практично неможливо. Більшість комунальних систем водопостачання повинні надавати цю інформацію своїм споживачам, хоча, можливо, вам доведеться попросити її ввічливо. Якщо у вас є власне водопостачання, вам доведеться надіслати зразок до лабораторії для аналізу. Уордські лабораторії (www.wardlab.com) проведуть побутовий мінеральний тест W-6, який включає всі важливі дані для пивоваріння. Майте на увазі, що мінеральний склад води може змінюватися з часом і з порами року. Багато комунальних водних систем часто змішують воду з різних джерел і періодично змінюють її.
П’ять важливих частин інформації з аналізу води - це рівні кальцію та магнію (зазвичай виражаються у міліграмах на літр (мг/л) або частинах на мільйон (проміле); ці показники можна трактувати як еквівалентні один одному), загальний твердість (часто виражається "як CaCO3"), бікарбонати (виражається як "HCO3") та лужність (зазвичай виражається "як CaCO3"). Твердість є функцією вмісту кальцію та магнію, а лужність залежить від рівня бікарбонатів та карбонатів. Не кожен звіт про воду містить усі ці значення. На щастя, можна отримати кілька з них з інших.