Методы карбонизации пива: принудительная против шпунтования

Методы карбонизации пива: принудительная против шпунтования

Продолжаю переводить статьи о пиве.

В данный момент хочется затронуть тему дображивания в кегах и шпунтования, этому будет посвящен как минимум еще один пост позднее.

Немецкий закон о чистоте пива, известный как Райнхайтсгебот, предписывал чтобы пиво производилось только из 4 ингредиентов (вода, солод, хмель, дрожжи – прим.пер.), и ни один из них не был углекислым газом из внешнего источника, часто используемого современными пивоварами для целей карбонизации. Немецкие пивовары, которые придерживаются закона о чистоте, разработали несколько методов карбонизации, включая кройценинг (использование CO2, полученного во время брожения) и шпунтование, который, возможно, является самым простым из них. Закупорить ферментер, чтобы удержать СО2, полученный во время брожения, чтобы естественно карбонизировать пиво

“Шпунт” переводится как “затычка”, следовательно шпунтовать – заткнуть ферментор прежде чем брожение закончено, предотвращая выход СО2, который в конечном счете карбонизирует пиво. Даже при нашем лёгком доступе к CO2 в баллонах и отсутствии законов, ограничивающих его использование, многие современные пивовары используют этот метод, поскольку он позволяет им сэкономить деньги, повторно используя то, что в противном случае было бы потеряно. Кроме того, некоторые утверждают, что он оказывает качественно положительное влияние на пиво, производя более тонкую карбонизацию и сохраняя определенные характеристики, которые, как полагают, теряются при принудительном карбонизировании.

Есть некоторые вещи, которые требуют пристального внимания, когда речь заходит о шпунтовании. Пивовары должны точно знать конечную степень сбраживания, для чего требуется достаточно хорошо разбираться в процессе, и они должны быть внимательны к брожению, чтобы зашпунтовать в нужное время. Единственная необходимая часть механизма – это клапан, который держит требуемое давления в кеге, и он же по сути клапан сброса давления.

Как любителю немецкого пива, мне было интересно посмотреть, приведет ли использование метода, которое я использовал несколько раз, к пиву, заметно отличающемуся от крепкого газированного пива.

Оценить различия в светлом лагере, одна часть которого карбонизирована принудительно, а вторая – шпунтованием.

Я решил опробовать на простом немецком Helles Exportbier (BJCP, прим.пер) в расчете, что оно позволит легко заметить все различия.

(Позволю себе не приводить здесь рецепт пива, напомню – он есть в оригинале статьи. Цель перевода – не рецепт хеллеса, а разобрать итоги эксперимента по шпунтованию)

Я начал с просмотра веб-сайта BrauKaiser, где я узнал, что сусло производит 2 объема CO2 на каждый 1°P. Поскольку пиво, которое я планировал сварить, будет бродить при 10°C, оно сохранит 1.15 объемов CO2, а это означает, что естественная карбонизация должна будет внести еще 1.25 объемов, чтобы достичь желаемой итоговой карбонизации 2,4 объема. Используя калькулятор BrauKaiser, я определил, что мне нужно будет шпунтовать пиво в кеге когда плотность будет около 0.63 °P сверх конечной плотности. Поскольку я буду использовать поворотный клапан, я полагаю, что кеггинг с 1 °P сверх КП обеспечит небольшую страховку.

Я за пару дней до варки поставил на мешалку большую порцию Imperial Yeast L17 Harvest, чтобы разделить между двумя партиями пива.

Процесс варки я снова позволю себе опустить, статья не об этом.

Остановимся на том, что свежесваренное сусло было разделено на две равных части и отправлено в два разных ферментера, и небольшая часть была отлита для определения конечной плотности пива

К следующему утру пиво уже радостно вовсю бурлило. Именно в этот момент я заметил, что пиво , отлитое для определения КП казалось сброженным, поэтому я измерил плотность и обнаружил, что она 3,8°P. Это означало, что мне нужно будет закрыть шпунт при плотности около 4.8°P.

Измерение после 3 дней брожения показало, что плотность была 5.1°P, достаточно близкое значение, так что я слил его в кег.

Как только кег был наполнен пивом, я прикрепил шпунт и настроил его на 15 psi (1.03 бара), затем поместил кег рядом со вторым ферментёром с пивом перед тем, как поднять температуру в камере до 16°С; когда пиво достигло этой температуры, я поставил датчик до 22 фунтов на квадратный дюйм (1,52 бара) (исходя из данной схемы).

Измерения плотности, проведенные через несколько дней, показали что оба пива достигли одной и той же конечной плотности.

Слева: принудительная карбонизация 3,8°P / справа: шпунтованный 3,8°P

В этот момент я слил пиво для принудительной карбонизации в кег, а затем переместил оба в прохладное место. Поскольку это были традиционные лагеры, я последовал совету Грега Нунана и разрешил им лагерироваться в течение 9 дней на каждый °Plato, прежде чем подавать их дегустаторам, что составило итоговые 60 дней.

слева – принудительно карбонизированное, справа – шпунтованное.

Методы карбонизации домашнего пива праймером

Характерный хлопок при открытии бутылки и легкий дымок с горлышка появляются благодаря углекислому газу. Процесс насыщения пива углекислотой называют карбонизацией. На заводах применяются специальные емкости – танки дображивания, в которых пиво бродит под высоким давлением, но это дорогая технология. В домашних условиях самым популярным способом сделать пиво газированным является использование праймера – вещества, содержащего сахара, которые в свою очередь вызывают повторное брожение.

Визуально определить степень карбонизации пива можно по количеству пузырьков в бокале с только что налитым напитком: чем больше пузырьков, и они стремительнее поднимаются со дна вверх, тем сильнее пиво насыщено углекислым газом. Вторым косвенным показателем является высота пенной шапки, но на пену больше влияет качество солода и затора, чем карбонизация.

Можно искусственно газировать домашнее пиво баллоном с углекислотой (принудительная карбонизация). Для этого требуется специальное оборудование: кеги, фитинг, сам баллон и редуктор. Также периодически установку придется заправлять углекислым газом.

Пример оборудования для карбонизации пива в кегах

Преимущества методики: пиво получается прозрачным и без дрожжевого осадка, а кеги проще перевозить на дальние расстояния. Недостатки – оборудование для газации недешевое и требует правильного использования, после разлива пива из кегов в бутылки срок хранения составляет максимум пару недель.

Самый простой и дешевый способ карбонизировать домашнее пиво – добавить в отбродившее сусло немного сахаров, чтобы вызвать слабое повторное брожение, в результате появится естественный углекислый газ. Недостаток – на дне бутылки образуется дрожжевой осадок, от которого нельзя избавиться подручными средствами.

Как приготовить праймер для пива

Для газации сваренное и перебродившее пиво сливают с осадка в чистую бродильную емкость с предварительно добавленным одним из 5-ти типов праймера.

1. Свекольный сахар или мед. Самый доступный способ. Требуется 7 грамм сахара или 5 грамм жидкого меда на 1 литр пива. Существенный недостаток карбонизации сахаром (медом) – у пива почти гарантированно появится квасной привкус.

Сахар — самый плохой праймер

2. Фруктоза. Представляет собой сахар, полученный из сладких фруктов, а не из свеклы. Основное преимущество карбонизации фруктозой – меньше квасного привкуса. Правильная дозировка – 8 грамм на 1 литр пива.

3. Декстроза (глюкоза). Под двумя разными названиями скрывается одно вещество – декстроза является глюкозой в порошкообразной форме. Карбонизация пива декстрозой (требуется 8 грамм на 1 литр) дает еще меньше бражного (квасного) вкуса, чем сахар и фруктоза.

Сироп проще добавлять и меньше риск заразить пиво

Сахар, фруктозу и декстрозу можно засыпать сухими прямо в бутылку, но, чтобы не заразить пиво патогенными микроорганизмами и ускорить брожение, лучше сделать сироп: смешать нужное количество праймера в граммах с таким же количеством воды в миллилитрах, довести до кипения, проварить 5-10 минут на слабом огне, снимая пену. Готовый сироп накрыть крышкой, охладить до комнатной температуры и внести в пиво.

4. Солодовый экстракт (концентрат). Продается в магазинах для пивоварения, представляет собой осахаренное и сваренное сусло, из которого испарено максимум жидкости. Лучше использовать не охмеленный концентрат. Для газации 1 литра пива требуется 9-12 грамм экстракта (чем выше качество, тем меньше). Желательна варка сиропа по стандартной технологии (описана выше). Не дает сторонних запахов и привкусов. Недостаток – концентрат нужно покупать отдельно.

5. Молодое сусло. Самый правильный метод, обычно опытные пивовары под словом «праймер» понимают именно карбонизацию пива суслом, поскольку в этом случае получается чистый вкус, а сам праймер легко сделать в домашних условиях.

Технология: на последних минутах варки (после внесения ароматного хмеля) 10% сусла сливают в чистую, простерилизованную емкость, например, банку, герметично закрывают и оставляют в холодильнике. После того как пиво отбродило, сусло вносят для карбонизации и перемешивают.

При карбонизации суслом главное не забыть оставить праймер

Пиво с праймером закрывают гидрозатвором на 30 минут для активизации брожения, после этого напиток разливают по бутылкам, закупоривают пробками и переносят на созревание. Оставшиеся в сусле пивные дрожжи вызовут повторное брожение, которое насытит напиток углекислым газом. Время карбонизации пива зависит от рецепта и желаемой степени газации, обычно это 14-35 дней.

Методы карбонизации пива в домашнем пивоварении

На этой неделе мы взглянем на различные способы карбонизации Вашего домашнего пива. Карбонизация является важной характеристикой пива – она добавляет вкус, восприимчивость тела и доставляет хмелевые и солодовые ароматы прямо в нос. Также она важна для внешнего вида и пеностойкости пива.

Понимание уровня карбонизации

Не все пиво карбонизируется на одинаковом уровне. С одной стороны у нас есть английский рил (настоящий) – эль, который подают почти без добавления углекислоты. С другой существует немецкий Вайцен, который так сильно газируется, что его часто в бокал наливают в несколько этапов, чтобы дать ему время осесть, прежде чем долить еще.

Уровни карбонизации выражаются в объемах СО2. Один объем СО2 (который не имеет системы измерения) – это объем газа растворенный в таком же объеме жидкости. Таким образом, 1 объем CO2 является литром растворенным в литре пива, или галлон CO2 растворенный в галлоне пива. Большинство сортов пива подают где-то на уровне 2-3 объема карбонизации, хотя есть несколько исключений, которые выходят за рамки этих границ. Мы часто корректируем уровень карбонизации в нашем пиве, чтобы соответствовать стилю пива, который мы варим.

Способы карбонизации в бутылках

Большинство домашних пивоваров начинают с карбонизации в бутылках. В то время как мойка, розлив по бутылкам и укупорка может быть рутиной работой, это все равно приятно, так как есть возможность угостить друга или взять несколько бутылок на вечеринку. Есть большое разнообразие методов, которые можно использовать для карбонизации вашего пива при розливе по бутылкам. Все это добавляется после брожения и перед розливом по бутылкам.

Кукурузный сахар / столовый сахар – смешайте предварительно отмеренное количество сахара, и добавьте его в пиво перед розливом. Обычно мы растворяем в небольшом количестве стирильной воды и смешиваем все это количество с нашем пивом в отдельном ведре для розлива, прежде чем разольем пиво по бутылкам.
Сухой солодовый экстракт (DME) – для тех, кто не хочет добавлять любой сахар в пиво можно использовать вместо него DME. Экстракт солода может использоваться точно так же, как сахар, но, очевидно, вам потребуется немного больше DME, чем сахара, чтобы получить определенный уровень газирования.
Кройценинг – в этом методе мы используем свежее сусло для карбонизации пива. Это похоже на метод DME, однако расчет количества сусла немного сложнее. Я приведу упрощенный вариант уравнения кройценинга здесь.
Карбонизирующие таблетки – целый ряд пивоваренных магазинов продают карбонизирующие таблетки, которые являются обычными маленькими сахарными или декстрозными таблетками, которые можно добавить непосредственно в бутылку для розлива. Обычно они имеют размеры для 12 унц. (340 гр) бутылки. Они очень просты в применение, но они будут сложны для тех кто хочет создать свой определенный уровень карбонизации, а также плохи, если у вас имеются разные по размерам бутылки.

Карбонизация в кегах

Кеги предлагают некоторые существенные преимущества перед бутылками. По мимо того, что наливать пиво из вашего собственного крана это «очень круто», а также мойка и наполнение кег занимает намного меньшую часть времени, которое потребуется для потребления такое же количество пива. У вас также есть множество способов для карбонизации ваших кег.

Принудительная карбонизация. Самым распространенным методом карбонизации кег является принудительная карбонизация. В этом способе вы просто охлаждаете кег, а затем поддавливаете его CO2. В течение нескольких дней CO2 будет насыщаться в пиве и карбонизироваться полностью. Также вы можете легко контролировать уровень карбонизации, регулируя давление CO2 выше или ниже. Я поддавливаю свои кеги до около 13 psi (90 кПа), но ваша система может отличаться.
Естественная карбонизация кег. Хотя она обычно не используется, вы можете обработать свой кег как большую бутылочку просто добавив сахар / DME или сусло, как мы это делали в разделе про розлив в бутылки для естественной карбонизации пива. Так карбонизировали пиво еще до появления CO2 в баллонах и широко распространения холодильного оборудования, но оно по-прежнему используется в некоторых классических рил-элях в британском стиле. Как правило, количество сахара, необходимое для карбонизации в кегах, ниже (часто на 40-50%), чем аналогичное количество необходимое для бутылок, так как здесь учитывается сокращение свободного пространства (воздушной подушки) и немного лучшее сбраживание в более крупном сосуде.

Расчет уровней карбонизации

Как я уже упоминал выше, вы обычно выбираете необходимый уровень карбонизации, выраженный в объемах, прежде чем карбонизировать свое пиво. Если вы не знаете с чего начать, то уровень около 2,4-2,6 типичен для обычного эля. Для розлива по бутылкам вы можете использовать калькуляторы на сайте для карбонизации сахарами или суслом и кройценом, а также интегрированный калькулятор карбонизации в мастере рецептов во время разработки собственного рецепта с нуля. Для принудительной карбонизации в кег также существует калькулятор, который рассчитает уровень давления необходимый для достижения заданного уровня карбонизации.

При использовании калькуляторов розлива по бутылкам вам необходимо указать температуру пива во время розлива (обычно это температура в помещении), так как это используется для расчета количества остаточного CO2, оставшегося в пиве после брожения.

Однако для кеггинга мы используем температуру хранения кеги, которая, как правило, является температурой уже охлажденной кеги в качестве основы, поскольку это та температура при которой вы карбонизируете и разливаете пиво в кеге.

Карбонизация пива – это просто.

Мало кому нравится пиво «без газов», уровень газирования пива влияет на вкус пива в целом, поскольку пузырьки газа в пиве оказывают каталитическое действие на воздействие в том числе хмелевой горечи на рецепторы, невзирая на то, что до сих пор продолжаются споры может ли человеческий язык почувствовать вкус углекислоты или мы ощущаем СО2 как болевое воздействие.

Для начала сравним ощущения от газов в свежегазированной газировке и в шампанском. В газировке пузырьки большие по размеру, стремятся моментально покинуть жидкость и сама газировка уже через несколько минут больше похожа на простую водопроводную воду с лёгким металлическим «привкусом» углекислоты, в отличии от «долгоиграющего» шампанского.

По большому счёту разница – во времени газирования, поскольку в основе лежат одни законы физики.

Большинство проводят карбонизацию внесением сахара – праймера в бутылки при розливе пива, хотя проще рассматривать процесс карбонизации через внесение определённого объёма углекислоты в герметично закупоренную бутылку, поскольку дрожжи, сбраживая сахар, выделяют углекислый газ, который стремится моментально покинуть жидкость и занять пространство над пивом.
Постоянно из-за теплового движения молекулы газа из пространства над пивом проникают через границу раздела газ-жидкость в пиво, одновременно молекулы жидкости покидают её и переходят в пространство, занимаемое газом. Молекулы газа абсорбируются в жидкости, проходит процесс диффузии, или растворение газа в жидкости; вместе с тем проходит и обратный процесс десорбции – газ покидает жидкость и переходит в надпивное пространство. Вся система находится в равновесии.
Теперь мы нагнетаем углекислоту в надпивное пространство (дрожжи выделили газ как результат брожения). Создаётся избыточное давление газа над границей раздела, процесс десорбции замедляется, газ стремится войти и раствориться в жидкости, энтропия системы растёт, т.е. система становится более стабильна, поскольку свободный газ менее стабилен чем газ, растворённый в жидкости и удерживаемый молекулами пива. В силу того, что в бутылке до внесения в надпивное пространство углекислого газа был воздух, существует смесь газов, каждый из которых стремится растворится в пиве. Благодаря закону Генри растворимость газов пропорциональна парциальному давлению этих газов. То есть, давление какого газа больше, тот и растворяется быстрее и лучше.
Внеся достаточное количество газа под необходимым давлением в надпивное пространство мы газируем пиво, создав равновесие системы. Однако, открыв такую бутылку на следующий день мы получим малогазированное пиво, поскольку растворённый газ в виде крупных пузырьков постарается побыстрее покинуть жидкость. Выдержав пиво подольше мы заставим углекислоту многократно абсорбироваться и десорбироваться, каждый раз уменьшая размер пузырьков – чем меньше пузырёк по размеру, тем меньше у него способность срастаться с другими пузырьками, тем сложнее ему разорвать связи с молекулами пива, тем дольше газы остаются в пиве – это выглядит в хорошо карбонизированном пиве так же как и в шампанском – мелкие пузырьки по объёму пива поднимаются вереницей к поверхности – пиво «играет».
Пиво, недостаточно выдержанное на карбонизации, выглядит «перегазированным» – несмотря на мелкие пузырьки, оно стремится поскорее их высвободить, вызывая красивую пену, с которой практически всё пиво убегает из бутылки при открытии.
Температура – фактор, влияющий на карбонизацию – чем ниже температура, тем быстрее углекислота растворяется в пиве и тем менее охотно жидкость отпускает пузырьки газа. Однако при этом скорость теплового движения молекул падает (кто помнит – температура – мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа), стало быть и процесс растворения падает. К тому же, при понижении температуры дрожжи замедляют брожение и выделение газа.
Стало быть газироваться пиво должно при температурах, равных температурам брожения. Для устранения побочных продуктов брожения нужно активизировать дрожжи, для чего проводят диацетильную паузу – подъём температура на несколько градусов. В силу этого наиболее оптимальной можно считать комнатную температуру карбонизации – 20-25 градусов, если речь не идёт о пильзнере и аутентичном лагере – там, в силу очень длительного процесса выдерживания пива и типа дрожжей, карбонизация наступает при низких температурах.

Что следует учитывать при карбонизации пива – температуру брожения пива. Чем ниже температура брожения, тем больше углекислого газа осталось растворённым в пиве после брожения, тем меньше сахара – праймера следует вносить на карбонизацию. К примеру, для карбонизации эля, ферментрованного при +25* понадобится почти на четверть больше сахара, в сравнении с тем же уровнем карбонизации пильзнера, ферментированного при +12*.
Тип сахара так же влияет на его количество – декстроза, глюкоза, столовый сахар, мёд – у каждого свой процент утилизации. Столовый нерафинированный сахар не рекомендуется применять, мёд применять с осторожностью – он содержит и дикие дрожжи и бактерии и всё то, что пчела выплюнула при его производстве. Поэтому любой сахар, используемый для карбонизации следует вносит в виде прокипячённого в течении 10-15 минут и охлаждённого сиропа.
Дрожжи при внесении праймера, в принципе, проходят те же стадии что и при ферментизации. Однако при ферментизации мы вносим дрожжей в количестве миллиардов на милилитр, при карбонизации их в тысячи раз меньше. Не стоит ожидать что процесс карбонизации пройдёт в те же 3-4 дня, дрожжам нужно время на переработку праймера, углекислому газу – время на растворение. Чем больше углекислого газа растворилось в пиве, тем больше молекул газа покидают пиво – на границе возникает увеличенная плотность, препятствующая процессу абсорбции и десорбции – отсюда теоретически больше времени нужно по сравнению с растворением газа в первые дни. Две недели при комнатной температуре – разумное время на карбонизацию, а иногда и месяца мало.

Для расчёта количества сахара, добавляемого в пиво, нужно определиться с желаемым уровнем карбонизации, исходя из рекомендованных уровней газированности пива по стилям:
Эли Британские – 1,5-2,3
Лагер Европейский (Немецкий) – 2,4-2,6
Лагер Американский, Эль Американский – 2,5-2,8
Пшеничные, Вайзены – 2,8-5,1
Бельгийские Эли – 2,0-4,5

За единицу принято считать один литр углекислоты в одном литре пива при давлении в 1 атмосферу и температуре в 20 ºС. Или один милилитр на милилитр, или кубический метр на кубический метр (всё тот же закон Генри).

I Уровень остаточного содержания углекислого газа в пиве после ферментизации в зависимости от температуры ферментизации:
8 ºС – 1,23; 9 ºС – 1,19; 10 ºС – 1,15; 11 ºС – 1,13; 12 ºС – 1,09; 13 ºС – 1,05; 15 ºС – 1,0; 16 ºС – 0,97; 17 ºС – 0,93; 18 ºС – 0,9; 19 ºС – 0,87; 20 ºС – 0,85; 21 ºС – 0,83; 22 ºС – 0,8; 23 ºС – 0,78; 24 ºС – 0,75; 25 ºС – 0,73; 26 ºС – 0,70; 27 ºС – 0,68; 28 ºС – 0,65

II Карбонизация с праймером Глюкоза Обезвоженная , на 22 литра пива.
(Глюкоза Обезвоженная, грамм / Уровень карбонизации): 25/0,3 30/0,38 40/0,50 50/0,62 60/0,75 70/0,88 85/1,06 100/1,25 115/1,44 130/1,62 140/1,75 155/1,94 170/2,13 185/2,31 200/2,50 215/2,69 230/2,88 245/3,07 255/3,19

III Карбонизация с праймером Глюкоза Моногидратная (соответствует Обезвоженной с увеличением количества примерно на 10%) на 22 литра пива. (Глюкоза Моногидратная, грамм/Уровень карбонизации): 25/0,29 30/0,34 40/0,46 50/0,57 60/0,68 70/0,80 85/0,97 100/1,14 115/1,31 130/1,48 140/1,60 155/1,77 170/1,93 185/2,10 200/2,27 215/2,44 230/2,61 245/2,78 255/ 2,89

IV Карбонизация с праймером Столовый Сахар, на 22 литра пива. (Сахар Столовый, грамм/Уровень карбонизации): 25/0,33 30/0,40 40/0,53 50/0,66 60/0,79 70/0,92 85/1,12 100/1,31 115/1,51 130/1,71 140/1,85 155/2,04 170/2,24 185/2,43 200/2,63 215/2,83 230/3,03 245/3,22 255/3,36

Сначала определить какой уровень карбонизации пива желателен. Из этой величины вычитаем уровень остаточного содержания углекислоты (из таблицы I), а затем, в зависимости от праймера (таблицы II-IV), вычисляем сколько сыпать для получения “добавочной” карбонизации, чтобы в результате получить требуемый конечный уровень.

К примеру, для 22-х литров лагера, ферментированного при температуре 14ºС хотим получить 2,5 карбонизации. Остаточный уровень по таблице I – примерно 1,03. Нужно добавить 2,5-1,03=1,47. Используем рафинированный столовый сахар-песок. По таблице IV находим, что требуется примерно 115 грамм. Для эля, ферментированного при 25ºС хотим 2,0. Те же расчёты дадут: 2,0-0,73=1,27, или примерно 100 грамм сахара-песка на 22 литра пива.
Всё, конечно, примерно, но более точно чем 9 (или сколько там) грамм на литр. Или того веселее в американском варианте – две трети кружки на ведро.