Jeigu momento struktūra susiklostė taip, kad turite savo vandens tyrimą, jums reikėtų žinoti keletą dalykų.

1. Turėtumėte žinoti, ar tyrimas yra naudingas jūsų aludarystei reikalui, ar ne. Tyrime turėtų būti bent jau tokie duomenys:

• bendrasis kietumas
• karbonatinis kietumas
• Ca(kalcio) kiekis
• Mg(magnio) kiekis
• Sulfatų kiekis
• Chloridų kiekis

Good to know yra taip pat ir natrio kiekis bei karbonatų kiekis, nors pastarąjį turbūt galima paskaičiuoti iš karbonatinio kietumo.

Čia su ta sąlyga, kad tai geriamas vanduo, t.y. žinoma, kad jo kokybė atitinka geriamam vandeniui keliamus reikalavimus, kurie aprašyti higienos normoje HN24:2003. Visokie nitratai, nitritai, manganai, bakterijos, cianidai ir kita egzotika alaus virimui praktinės reikšmės neturi, kol jų kiekiai neviršija leistinų normų.

Štai kaip atrodo kietas tyrimas, bet, deja, mums  visai nenaudingas:

Anyway, sakyčiau, kad mano aluje neretai jaučiama šio sąrašo 17-to elemento įtaka.

Štai kaip atrodo tinkamas tyrimas:

Vandens tyrimas

Jeigu atkreipėte dėmesį, tarp būtinų žinoti parametrų neįvardinau pH.

1a. Turėtumėte žinoti, kad kiekis gali būti išreikštas įvairiais matavimo vienetais, iš kurių dažniausiai sutinkamas bus mg/l arba mg-ekv./l. Išmokite viską perskaičiuoti į mg/l (miligramus litre), nes šis vienetas naudojamas dažniausiai. Internetas knibždėte knibžda vienetų konversijos iš vienų į kitus formulių.

Ok, tyrimas tinkamas, kas toliau? Toliau reikia suprasti du dalykus: mentalo pH ir įvairių jonų įtaka alaus skoniui.  Pradėkime nuo antrojo, nes jis paprastesnis.

2. Turėtumėte žinoti, kad jonai įtakoja alaus skonį. Ir vėl gi, yra daugybė šaltinių, iš kurių rekomenduosiu tik vieną: http://braukaiser.com/wiki/index.php?title=How_to_read_a_water_report.

Įdėjęs šį linką galėčiau ir baigti savo rašliavą, bet dar palaukite. Jeigu taip atsitiko, kad angliškai skaitote, bet nesuprantate, ką perskaitėte, galite skaityti mano rašinėlį apie vandenį, kuris yra išguldytas lietuvišku liežuviu. Šis šaltinis jau pasenęs, jame gausu netikslumų ir ruošiuosi jį perrašyti. Jeigu pažadėjau perrašyti, tai taip ir padarysiu, ir nereikia man kas pusę metų priminti.

Daviau nuorodą į savo straipsnį, tai krisiu dar žemiau, ir pacituosiu pats save:

Pagrindinis jonų poveikis alui yra toks:

• Kalcis (Ca++): Padeda „ištraukti“ alfa rūgštis iš apynių, stabilizuoja salinimo fermentus, didesni kiekiai padidina proteinų koaguliaciją, tuo padidindamas alaus skaidrumą, reikalingas mielėms. Idealus kiekis yra 50-100 mg/l (amerikoniški šaltiniai naudoja „ppm“, parts per million, kuris yra lygus mg/l skaičiui).
• Sulfatas (SO4–): pabrėžia apynių kartumą, kuris atrodo sausesnis ir švaresnis. Įprasto kartumą alui kiekis turi būti 50-150 mg/l, o labai karčiam alui – 150-350 mg/l. Sulfatas nedaro įtakos vandens šarmingumui.
• Magnis (Mg++): Naudingas mielėms nedideliais kiekiais, be didesni kiekiai suteikia nemaloniai rūgštų skonį. Rekomenuodajamas kiekis yra 10-20 mg/l
• Natris (Na+): 70-100 mg/l koncentracija suapvalina alų, akcentuoja salyklo skonį.
• Chloridas (Cl-): Suapvalina alų, rekomenduojami maži kiekiai, jeigu natrio jonų koncentracija yra pakankama bei esant sulfatams. Rekomenduojamas kiekis <100 mg/l, esant sulfatams <50 m/l.
• Bikarbonatas (HCO3–): paaštrina apynių kartumą, suteikia alui raudoną spalvą, stabdo baltymų koaguliaciją.

Namų darbams užduosiu palyginti aukščiau pateikto vandens tyrimo rezultatus su rekomenduojamais kiekiais ir pasidaryti savo išvadas.

3. Turėtumėte žinoti, kad vandens pH jums iš esmės neturi rūpėti. Ši tema bus detaliai gvildenama mano perrašytame straipsnyje apie vandenį. Tiems, kas supranta šarminio buferio reikalą, aiškinti nieko nereikia. O for rest of you pasakysiu, kad vandens pH yra nesvarbus, kol tas pH yra geriamo vandens kokybės rėmuose (6,5 – 9,5).

O štai ką svarbu žinoti, tai yra tai, kad mentalo pH galima reguliuoti. Praleidžiant nuobodžiąją dalį pasakysiu, kad mentalo pH tarp 5,3-5,8 laikomas tinkamu alui. Pasakęs tai, galų gale galiu pereiti prie pagrindinio straipsnio klausimo: turiu vandens tyrimą, kas iš to?

4. Ogi štai kas – turėtumėte žinoti, kad skirtingam alui, reikalingas(rekomenduojamas) skirtingas vanduo. Kokiam alui koks? Skaitykite apie jonų įtaką skoniui ir darykite savo išvadas. O taipogi skaitykite internetą. Pvz taip: „water profile for IPA“, įstatykite savo alaus stilių.

Ir galų gale paskutinis punktas.

5. Turėtumėte žinoti, kad yra ne viena online skaičiuoklė, kurios pagalba galite „pasiskaičiuoti“ savo vandenį.  T.y. suvesti savo vandens duomenis ir pageidaujamo vandens profilį, o skaičiuoklė jums paskaičiuos kuo papildyti vandenį. Aš pats paskutiniu metu naudoju „brewer’s friend“ skaičiuoklę.

Paskaičiuokime vandenį „Kreivalaužių pilsui“.

Naudosiu 33 litrus vandens, 18 užmaišysiu, 15 tekinsiu.

Naudosiu Kreivalaužių vandenį, tyrimas pateiktas aukščiau.

Naudosiu 5 kg pilsnerio ir 0.2 kg rūgštaus salyklo, abu iš savasalus.lt.

Salindamas pridėsiu 3 gramus kalcio sulfato (gipso), nes noriu pabrėžti apynių kartumą ir kas ten dar parašyta apie sulfatus.

OK, žiūrim ką turim.

Mentalo pH 5,52, man tinka. Kalcio, magnio – normos ribose. Sulfatai pabrėž apynių kartumą, kaip aš ir norėjau.

Cheers!

Beskaitydamas Braukaiser blogą radau informaciją, kad Brewersfriend neperseniausiai pridėjo naują mentalo chemijos ir vandens kalkuliatorių. Iki šiol visą laiką naudojausi braukaiser’io excelio lentele. Kartais patogu tuo, kad galima naudotis būnant off-line, bet truputį užknisantis savo painumu. Nors kai supranti kaip naudotis, viskas paprasta ir aišku. Taigi šitas naujasis kalkuliatorius yra Brewersfriend’o ir Braukaiser’io (Kai Troester) bendradarbiavimo rezultatas.

Taigi šiandien bravoro sesijos metu naudojausi tuo naujuoju įrankiu. Ką gi, galiu rekomenduoti. Kalkuliatorius intuityvesnis naujam vartotojui, visa perteklinė informacija paslėpta. Galima išsaugoti savo duomenis sugeneruojant unikalią nuorodą, galima pažiūrėti kitų išsaugotus skaičius turint nuorodą ir t.t. Čia pvz. yra nuoroda į mano skaičiavimą: http://www.brewersfriend.com/mash-chemistry-and-brewing-water-calculator/?id=DMXXXXX.

Pats brewersfriend.com turi daug gerų dalykų, kuriuos norėtųsi matyti atvirame aluje. Šiuo metu konkrečiai virimo planavimui atvirame aluje turime tik recepto skaičiavimą ir dar atsargų užrašų knygutę. Tomas sako, kad padarytų ir tą vandens skaičiavimą, jeigu kas nors formules surašytų. Bet ten tos formulės painios, taip nesinori knistis, kai viskas jau gatava yra. Beje, brewersfriend.com yra komercinis projektas — 9,99 USD metams. Aš mielai atviram mokėčiau po 25 Lt per metus, ir daugiau mokėčiau, jeigu visi tie reikalai kur ten yra, ir atvirame būtų. Bet mokamo AA nesiūlau, nes nenoriu užrūstinti AA idėjos saugotojų

Pateikiu braukaiser.com straipsnio  “How pH affects brewing” referatą. Šis straipsnis apžvelgia kokia yra pH įtaka atskiriems aludarystės procesams. Straipsnyje pakankamai detaliai aptariami ir cheminiai procesai, kurie paaiškina vienokį ar kitokį poveikį. Bet vertime šių detalių stengiausi pateikti kaip galima mažiau. Jeigu skaitote angliškai, labai rekomenduoju skaityti pirminį šaltinį. Visi paveiksliukai pasiskolinti iš nurodyto šaltinio.

Kai kurie toliau pateikiami faktai gali sukelti tam tikrą nerimą, todėl autorius iš karto nuramina, kad nors pH ir yra svarbus aludarystėje, bet daugumoje atvejų aludaris neturi dėl to labai jaudintis. tai yra todėl, kad teisingai atliekant, procesai linkę savaimę sureguliuoti pH lygį iki adekvataus konkrečiam atvejui. Todėl pH yra vienas iš paskutinių dalykų kuo turėtų pasirūpinti namų aludaris. (Na su šituo aš linkstu nesutikti. Kiti procesai nėra tokie sudėtingi, kad keltų nuolatinį rūpestį. Esu įsitikinęs, kad pH kontrolė turėtų būti kiekvieno iš pradinuko lygmens išaugusio namų aludario arsenale. Sudėtingiausia dalis čia turbūt yra būtent pats supratimas apie pH reikšmę aludarystėje. O veiksmai siekiant sureguliuoti pH yra daug paprastesni. Iš savo praktikos galiu pasakyti, kad tai yra paprasčiau, nei tarkime dekokcija).

Aludarystėje pH įtakoja šiuos dalykus:

• fermentų aktyvumą
• taninų ekstrakciją
• proteinų koaguliaciją
• apynių utilizaciją (medžiagų įsisavinimą, panaudojimą)
• Maillard’o reakcijas
• mielių mitybą
• alaus atsparumą infekcijai
• išskaidrėjimą puode ir fermentatoriuje
• alaus skonį

Fermentų aktyvumas

Toliau straipsnyje nurodomos pH reikšmės yra matuojant mėginius kambario temperatūroje. Mentalo temperatūrose pH reikšmės gali būti aukštesnės 0.20 -0 .35 punkto.

Visuotinai pripažįstamas optimalus pH lygis yra nuo 5.2 iki 5.7. pH 5.5 laikomas optimaliu krakmolo konversijai, bet daugelis autorių teigia, kad alaus kokybė pagerėja pH sumažinus iki 5.2-5.4 lygio. Kunze, straipsnio autoriaus teigimu, nurodo šiuos pH 5.2 lygio privalumus:

• Fermentinis aktyvumas mentale padidėja, nes aktyvuojami visi fermentai, išskyrus alfa-amilazę. Pastarosios aktyvumas pradeda mažėti kai pH krenta žemiau 5.6 lygio.
• Daugiau cinko, kuris yra vienas pagrindinių maistinių elementų mielėms, patenka į misą.
• Padidėja salinimo efekyvumas.
• Pagerėja baltymų koaguliacija ir baltymų sukibimas (pagerėja vadinamųjų karštųjų baltymų formavimasis).
• ORP (oksidacijos-redukcijos potencialas) padidėja, ko pasekoje sumažėja jautrumas deguoniui.
• Sumažėja misos tamsėjimas ją verdant.
• Fermentacija pagreitėja ir atenuacija būna didesnė dėl geresnio nuosėdų (trub) formavimosi ir greitesnio pH kritimo.
• Dėl mažesnio klampumo pagerėja filtruojamumas bei padidėja misos tekinimo greitis.
• Alaus skonis yra apvalesnis, pilnesnis ir švelnesnis. Alus turi daugiau charakterio, atrodo šviežesnis ir “traškesnis” (crispy).
• Apynių kartumas yra malonesnis ir “neprikimba” prie gomurio.
• Puta yra tirštesnė ir tvaresnė
• Misa, o vadinasi ir alus yra šviesesnis.
• Mentalo oksidacija sumažėja, nes lipoksigenazės fermentas žemesniame pH yra mažiau aktyvus.
• Jautrumas infekcijai sumažėja. Užkrato balterijos neauga pH esant žemiau 4.4.
• Didesnė atenuacija.
• Alaus skaidrumas yra stabilesnis.
• Alus geriau virškinamas.

Salinimo metu aktyviai veikia daugelis fermentų, kurių optimalūs pH lygiai yra skirtingi. Bet autorius pateikia paprastas rekomendacijas, kurios supaprastina šią sudėtingą problemą:

• pH nuo 5.3 iki 5.8 yra tinkamas daugumoje atvejų;
• pH nuo 5.2 iki 5.5 yra tinkamas infuziniam užmaišymui su diastatiškai aktyviais salyklais;
• ph nuo 5.4 iki 5.8 turėtų būti pasirinktas dekokcijų atveju arba naudojant diastatiškai mažiau aktyvius ar neaktyvius salyklus (pvz. dideli Miuncheno salyklo ar nesalyklines medžiagas).
• Mentalo pH neturėtų kristi žemiau 5.2.

Taninų ekstrakcija

Į misą ir alų taninai patenka iš salyklo lukštų ir apynių. Kuo didesnis taninų tirpumas, tuo jų daugiau patenka į alų. Taninų tirpumas priklauso nuo temperatūros ir pH.

Temperatūros įtaka yra akivaizdi – kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis įvairių medžiagų, tarp jų ir taninų, tirpumas ir tuo daugiau jų patenka į misą ir alų.

pH poveikio mechanizmas yra sudėtingesnis, tačiau mums svarbus tik rezultatas. Nustatyta, kad didėjant pH, taninų tirpumas irgi didėja. Bendrai priimtu slenksčiu, kurį peržengus taninų tirpumas žymiai padidėja, laikomas ph 5.8-6.0 lygis. Mentalo pH dažniausiai yra žemiau šio lygio (mano skaičiavimu, verdant šviesesnį nei 8-10 EBC alų su Vilniaus vandeniu iš Antavilių vandenvietės, pH būna didesnis nei 6.0). Bet tekinimo metu didelio šarmingumo vanduo greitai išnaudoja mentalo buferines savybes ir tai gali sąlygoti žymiai padidėjusį taninų patekimą į misą.

Galimi šie taninų kontrolės tekinimo metu būdai:

• Užbaigti tekinimą kai vanduo tekinimo talpoje pasiekia pH 6.0 reikšmę.
• Padidinti vandens/salyklo santykį užmaišant salyklą. Šviesiam alui gali būti naudojama iki 5,5 litrų vandens 1 kg salyklo.
• Parūgštinti tekinimo vandenį.

Baltymų koaguliacija

Žemesnis pH skatina baltymų koaguliaciją verdamoje misoje. Tai vyksta todėl, kad žemesniame pH baltymų elektrostatiniai krūviai artėja link vadinamojo izoelektrinio taško ir baltymų molekulės nebeatstumia viena kitos. Misos proteinų izoelektrinis taškas yra esant pH reikšmei 4.9. Įprastinis verdamos misos pH yra tarp 5.2-5.4. Pridedant rūgščių galima būtų sumažinti misos pH, bettai paprastai nėra daroma, nes mažėjant pH, mažėja apynių medžiagų tirpumas.

Reikia pažymėti, kad verdant misą pH reikšmė krenta apie 0.1-0.2 dėl į misą išsiskiriančių karčiųjų rūgščių, rūgščių Maillard reakcijos produktų bei kitų cheminių procesų.

Apynių medžiagų įsisavinimas

Tam, kad apynių karčiosios rūgštys galėtų izomerizuotis, jos turi ištirpti misoje. Tirpumas priklauso nuo temperatūros ir misos pH. Temperatūra misos virimo metu daugiau mažiau pastovi, o štai pH gali stipriai skirtis. Nustatyta, kad didėjant pH reikšmei, tirpumas irgi didėja. Tačiau pastebėta, kad prie aukštesnio pH kartumas yra aštresnis, lyginant su virimu prie žemesnio pH.

Didėjant pH, didėja ir apynių dervų tirpumas, o pH mažėjant, tirpumas mažėja. Kaip žinoma, prasidėjus alaus fermentacijai, pradeda mažėti jo pH. Dėl šios priežasties neizomerizuotos dervos vėl išsiskiria iš tirpalo. Fermentacijos metu iškilusi puta į paviršių iškelia ir šias dervas, kurios būna būna tame rudame apnaše ant putų paviršiaus. Jeigu norima tolygaus, neaštraus kartumo, šį apnašą reikėtų atsargiai pašalinti, neleidžiant jam sukristi atgal į alų.

Maillard reakcijos

Misa virta 15 minučių esant pH 5.5 (kairėje) ir pH 6.5 (dešinėje).

Maillard reakcijos, arba nefermentinis rudavimas vyksta dėl amino rūgščių sąveikos su redukuojančiaus cukrumis. pH poveikis šioms reakcijoms yra pakankamai sudėtingas, bet trumpai galima pasakyti, kad esant aukštesniam pH lygiui amino rūgščių amino grupės praranda protonus, dėl ko jie daug labiau linkę atiduoti elektronus redukuojantiems cukrums, to pasekoje formuojasi daugiau Amadori produktų, dėl ko susidaro daugiau melanodinų ir spalva patamsėja.

Mielių veikla

Mielės veikia geriau esant žemesniam pH lygiui. Mielės taip pat pasižymi sugebėjimu parūgštinti aplinką ir taip susidaryti sau geresnes sąlygas. Kuo daugiau mielių ląstelių dalyvauja sumažinant pH, tuo greičiau jis krenta. Tai yra viena iš priežasčių, dėl ko reikėtų įvesti pakankamą mielių kiekį.

Alaus atsparumas infekcijai

Be alkoholio ir apynių dervų, pH lygis žemesnis už 4.5 yra viena priežasčių, stabdanti bakterijų augimą aluje. Nėra patogeninių bakterijų, kurios galėtų daugintis aluje, todėl yra saugu gerti net užkrėstą alų.

Mentalo pH yra tarp 5.2 ir 5.6, t.y. toks, kuriame gali daugintis patogeninės bakterijos.Dėl to nerekomenduojama laikyti neužšaldytos misos bei ją papildomai reikėtų apdoroti karščiu aukštoje temperatūroje, jeigu vis tik buvo saugoma ilgą laiką.

Išskaidrėjimas puode ir fermentatoriuje

Skaidrinantys agentai galibūti naudojami tiek virimo puode, tiek ir skaidrinant alų. Priklausomai nuo naudojamo produkto, skaidrinantis efektas pasiekiamas arba surišant proteinus, arba surišant mielių ląsteles, arba taninus. pH turi reikšmės tais atvejais,kai skaidrintojai veikia per elektrostatines jėgas. Tai yra arba kolagenai (Želatina arba Isinglass),kurie suriša mielių ląsteles, arba karagenai (Airiška kerpena arba Whirfloc), kurie suriša proteinus.

Kolagenų izoelektrinis taškas yra aukštesniame pH negu alaus pH, dėl ko jie aluje turi teigiamą elektrostatinį krūvį. Mielės savo ruožtu turi neigiamą elektrostatinį krūvį ir dėl to mielės yra pritraukiamos prie kolageno molekulės. Kolagenas nusėda ant dugno, kartu su savimi nusinešdamas ir mieles. (Žr. paveiksliuką).

Veikdami karagenų, baltymai suformuoja didesnius dribsnius, dėl ko vėliau juos galima lengviau pašalinti.

Alaus skonis

Paskutinis, bet ne mažiausiai svarbus, yra pH poveikis alaus skoniui. Žemesnio pH alus yra gyvesnio, traškesnio skonio kai tuo tarpu aukšto pH alus dažnai suvokiamas kaip nuobodus. Bet yra tam tikros ribos, kurias peržengus alus suvokiamas kaip rūgštus. Salykliniam alui ši riba yra pH 4.25 – 4.60, o rūgštiems alums dar mažesnė pH reikšmė. Nesalyklinių medžiagų buferinės savybės yra daug mažesnės, dėl ko mielės gali stipriau sumažinti pH.