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精酿课堂十五 关于啤酒碳酸化的思考

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精酿啤酒课堂-V 发表于 2020-7-24 21:02:21 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
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背景

      

        想象一下你曾经的家酿经历,那些本该期望岁月静好的啤酒突然爆瓶,或者你打开一瓶啤酒的时候,啤酒喷涌而出。又或者你打开之后,没有气儿,尝起来像稀释的水一样。我觉得这是很多人或多或少都会遇见的问题。这也就是为什么我会写这篇文章的初衷。

     

       啤酒酿造是关于啤酒风味的,关于酿造啤酒的最佳方式有无数的技术、讨论和观点。但是归根结底,一个酿酒师是根据他的啤酒味道来判断的,而酿造过程中影响风味的最后一步是碳酸化。碳酸化会刺激口腔中一种叫做三叉神经的神经,这种神经能够感受到热、冷和刺激感。碳酸化也会影响啤酒的风味,因为它会将挥发性的化合物带出啤酒,使这些挥发性的芳香化合物更容易被你的鼻子察觉。除了携带风味化合物之外,二氧化碳对啤酒泡沫和与良好泡沫相关的细腻口感都有显著的影响。简而言之,啤酒的碳酸化很重要,应该像控制原始浓度。苦度和颜色一样小心控制,避免碳酸化不足和过度碳酸化。

什么是CO₂体积?

      我们都知道二氧化碳的溶解度跟温度和压力都有关系,而且三者之间属于动态平衡关系,任何一个参数的改变,都会打破这种平衡。此外我们也经常会听到或者看到某款酒的碳酸化程度是几个CO₂体积。那么问题来了,这个CO₂体积是在怎么规定的,代表什么含义?这个是我们需要了解和掌握的。

       碳酸化水平通常会用“体积”或者每升啤酒含有的二氧化碳克数来表示。后一个术语在采用公制单位的国家更为常见(除美国外)。

       二氧化碳的量以体积的形式给出,因此这里的二氧化碳体积是指在标准压力(100Kpa)和标准温度(0℃)下所占据的空间。

        二氧化碳在标准压力(100Kpa)和标准温度(0℃)下的密度为每升1.96克。

       举例来说明,在美国,大多数啤酒都含有2.5体积的二氧化碳(根据二氧化碳体积和密度的关系,我们可以得出在标准压力和标准温度下,每升啤酒的二氧化碳含量为4.9克)这意味着,如果一升啤酒中的二氧化碳在标准压力和标准温度下全部释放,将得到的二氧化碳体积为2.5升。

      手工酿造的优质啤酒的一个显著特点就是要做到适合其风格的碳酸化。虽然正确的碳酸化不会把一瓶接近崩溃边缘的啤酒变成一瓶好啤酒。但是碳酸化不足或者过度碳酸化的啤酒,绝对不是我们想要的。其实,在我看来,碳酸化的途径无非两种——自然碳酸化和强制碳酸化。

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自然碳酸化

在家庭酿造中

       自然碳酸化主要是指在二次发酵过程中,通过添加可发酵性糖,利用发酵液中还残留的酵母进行再次发酵,产生二氧化碳来实现碳酸化的过程。我们可以选择的发酵糖有很多,例如:玉米糖;蔗糖;蜂蜜甚至果汁等。需要注意的是纯麦芽主义者坚持使用麦芽提取物而不是玉米糖作为引发剂,但是麦芽提取物不可能百分之百的进行发酵。

       在玻璃瓶中进行自然碳酸化是家酿爱好者采用最广泛的方式,一种操作方式为在灌装之前将可发酵性糖直接加入到啤酒瓶中,虽然这种方法操作简单,但是瓶与瓶之间很难获得一致的口感。最为合理科学的操作是将可发酵性糖溶于少量沸水中,冷却至室温,然后加入需要二发的酒液中,轻轻搅拌均匀,然后在进行装瓶操作。通常自然碳酸化过程需要两到三周才能完成。

       有时你可能会发现整批啤酒没有适当的碳酸化。那么导致的可能原因有①可发酵性糖添加不足;②无活性酵母;③没有给酵母足够的时间来消耗所有的糖;④储存温度过低,酵母无法正常工作。对于①和②解决碳酸化不足的方法是在每个瓶子里加入额外的可发酵性糖和少量的瓶装发酵酵母。

        对于过度碳酸化来说,最常见的现象就是喷涌。造成的原因有①可发酵性糖添加过多;②细菌或真菌感染。对于受感染的啤酒应该直接丢弃。而对于过度碳酸化的,应该将其放入冰箱内,温度越低越好,但是不能冷冻它。冷啤酒能够将CO₂保存在酒液中,可以暂时防止啤酒瞬间喷涌,接下来,轻轻打开啤酒瓶盖,使气体缓慢溢出。持续10分钟左右,然后用消毒的盖子重新密封好。

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在商酿过程中

       其实对于商酿过程也会涉及到自然碳酸化。如果对其分类大致可以分为以下三类:

①与家酿过程中装瓶二发原理类似,“”两罐法”是在“一罐法”的基础上发展起来的一种新发酵的方法,即将主发酵和后发酵分别在主发酵罐和后发酵罐中进行的发酵工艺。传统的“两罐法”在主酵液发酵度为66%-69%左右时,把酒液导入到储酒罐继续发酵使残糖分解,饱和二氧化碳,并逐步降温,促进澄清,促进成熟,此方法能有效解决“一罐法”工艺存在诸如酒液温度不均匀,非生物稳定性较低等问题,但仍然存在生产周期较长的缺点。

②进行保压发酵实现碳酸化。当糖度降到4—5度的时候,进行封罐处理,与此同时设定好发酵保压压力值,当压力值超过设定值之后。便会将多余的二氧化碳放掉。

③利用高泡酒进行碳酸化。有些商业啤酒厂会在二级冷藏之前使用这种工艺。而且如果将其添加到陈酿啤酒中引起二次发酵。在第二次发酵过程中,酵母释放二氧化碳,使啤酒碳酸化。这新的酵母活性也有助于开发陈酿啤酒的风味。活跃的酵母会消耗掉双乙酰(黄油味),然后发酵也会产生一些年轻啤酒的特性,如乙醛(绿苹果)。这些随着两到四周的时间而消失。新鲜的酵母也会消耗掉所有的残糖,使啤酒味道更加发干。

强制碳酸化

       对于强制碳酸化,其实是充分利用了二氧化碳溶解度与温度和压力之间的关系。碳酸化的速率取决于三个主要因素①气体表面与啤酒体积的比率;②气体和啤酒相之间二氧化碳浓度的差异;③时间。对于给定的啤酒体积,如果气体表面积增加,碳酸化速率也将增加。增加气相和啤酒中二氧化碳的差异也会增加碳酸化速率。而给定足够的时间,碳酸化程度将达到平衡。

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在家庭酿造中

       在家庭酿造中最为常见的是对Keg桶进行强制碳酸化,在一个低温放置的Keg桶里,如果你简单地把二氧化碳气体接上,不去管你的啤酒,这需要三到五天的时间来完成碳酸化。许多家庭酿造爱好者急于品尝他们的新品种,不想等一个星期或者更久的时间。一种更快的碳酸化方法是在接通二氧化碳的条件下,摇动你的Keg桶。这种方法的原理是,摇晃Keg桶会增加气体和啤酒的接触面积。最好是摇晃Keg桶之后,让其静置并再次摇晃时效果最好。经过几次摇摆和静止循环后,你会注意到气体调节器发出的二氧化碳流动的声音有所不同。当啤酒与顶部空间压力平衡时,流经调节器的二氧化碳的声音将停止。使用“加压摇晃”方法时需要特别注意的是二氧化碳充气压力不要过高,防止过度碳酸化,在最后一次摇晃和第一次打酒之间要等几个小时。

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在商业酿造中

       通过控制温度和压力,碳酸化可以被强制加入啤酒中。有两种主要技术来实现这一点,在线碳酸化和罐内碳酸化。

在线碳酸化:这种方法不适用于小型啤酒厂,而适用于所有大型啤酒厂,无论是作为一次碳酸化,还是作为包装前达到碳酸化标准规格的最终微调。在啤酒从一个容器到另一个容器的过程中,二氧化碳可以通过管道注入啤酒中。气体通过不锈钢碳化器注入,产生非常细小(直径10-100微米)的气泡,容易溶解在不饱和啤酒中。由于CO2气泡干扰过滤的风险,碳酸化很少在过滤之前进行。

罐内碳酸化:二氧化碳的最高压力被施加到储酒罐上,酒罐内带有搅拌装置,任何暴露在罐顶部空间中的CO2高压下的啤酒将立即碳酸化至所需的水平。经过一段,整个酒罐中的碳酸化也就实现了。但是这种方法会干扰任何沉淀的酵母。

番外

       二氧化碳的分子量为44;葡糖糖的分子量为180;在发酵过程中,每个葡萄糖分子产生两个乙醇分子和两个二氧化碳分子。这也就意味着一摩尔葡糖糖(重180克)发酵会产生两摩尔二氧化碳(重88克)。

  假设你希望你的20升啤酒中还有2.5个体积的二氧化碳。即20升X2.5=50升二氧化碳,也就是50X1.96=98克二氧化碳,那么需要的葡萄糖量为98÷88X180≈200克

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此外,你需要注意的是,你常压发酵的啤酒中不是没有一点儿二氧化碳,如果你在10摄氏度发酵结束的啤酒中,可能已经还有大约1.2个体积的二氧化碳了。所以在后期碳酸过程中,应该考虑进去。或者通过几次实验尝试,确定最佳可发酵性糖添加量。否则很容易发生爆瓶或者碳酸化过度。

               
——我不是懒,我只是懒得签名而已。PS:汽泡菌
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