Водоподготовка для пивоварения

Открывая пивоварню и осуществляя её регистрацию, необходимо определиться с источником, ведь он напрямую влияет на профиль воды для разных целей – совокупность физических и химических свойств воды. Забор воды для варки пива может осуществляться из:

• Водопровода. Водопроводная вода для пива может подойти, если оборудование водоснабжения находится в хорошем состоянии и пригодна к использованию. Вообще, забор воды для городских сетей может осуществляться из открытых природных водоёмов (рек, озёр), специальных водохранилищ или мощных и глубоких скважин. И свойства воды зависят от конкретных источников, от времени года, от состояния трубопроводов. Так, подземные воды обычно более жёсткие, но в периоды паводков их жёсткость снижается. В водеоткрытых водоёмов содержатся потенциально опасные микроорганизмы, уничтожаемые хлором. А если трубы изношенные и ржавые, то вода не будет пригодной к использованию из-за избытка железа.
• Колодца. Вода в колодцах наполняется частично подземными грунтовыми водоносными слоями, частично атмосферными осадками. Причём вода в таких источниках стоячая и не защищённая от внешних воздействий, что чревато наличием патогенных микроорганизмов, органических веществ, а также механических загрязнений – частиц песка, глины.
• Скважины. Скважины наполняются подземными водами – артезианскими или грунтовыми. Первые часто содержат твёрдые примеси типа ила, песка, глины. А артезианские воды, проходя через пласты горных пород, насыщаются минеральными веществами, включая магний и кальций. Скважинная вода часто бывает жёсткой, содержит сероводород, марганец, нитраты, органику, иные примеси и не готова к использованию.
• Магазина. Некоторые пивовары предпочитают использовать именно готовую бутилированную воду, которую можно приобретать в точках продаж или напрямую в компаниях, занимающихся производством. Такой подход удобен, ведь вода полностью готова к использованию. Но качество зависит от изготовителя. И даже если вкус и запах воды нормальные, стоит сдать продукцию на анализ.

Если вода для пивоварения приобретается в бутылках и соответствует стандартам, то очищать её не нужно. Но для многих пивоваров такой подход оказывается затратным и невыгодным, поэтому они принимают решение использовать скважинную или водопроводную воду. И в таком случае подготовка воды для пивоварения обязательна.

Водоподготовка для пивоварения решает сразу несколько задач:

• Удаляет из воды все нежелательные, в том числе потенциально вредные и опасные загрязнения. Это хлориды, соли магния и кальция, сульфаты, органика. С микробиологической точки зрения вода для пива также желательно должна быть чистой. Но при варке сусла она будет проходить этап кипячения, а при затирании – нагреваться до температур, необходимых для пастеризации. Во время такой водоподготовки неустойчивые к термическим воздействиям микробы, вирусы и грибки в воде погибнут.
• Нормализует водородные показатели сусла, самой воды, затора. Если уровень кислотности не подходит, это может нарушить технологию пивоварения.
• Оптимизировать влияние солей на вкус пива: нейтрализовать такое воздействие или, наоборот, усилить его для придания определённых вкусовых оттенков и нот.

Вода для пивоварения должна соответствовать определённым требованиям. К основным относятся кислотность (щёлочность), химический состав, минерализация (содержание солей, минералов) и степень жёсткости. Далее в статье рассмотрим важные показатели.

pH

Вода для пивоварения должна иметь определённый водородный показатель, определяющий содержание и активность ионов водорода. Кислотность измеряется в диапазоне от 0 единиц до максимальных 14, где:

• • 0-3 – сильнокислые среды;
• • 4-6 – слабокислые;
• • 7 – нейтральные;
• • 8-10 – слабощелочные, щелочные;
• • 11-14 – сильнощелочные.

Идеальная вода для приготовления пива имеет слабокислую среду с показателями кислотности от 5,2 до 5,5 единиц. Ферменты солода в таком растворе работают максимально эффективно. Также оптимизируются процессы изомерации горьких хмелевых веществ и их перехода при варке сусла.

Частично он понижается при затирании, когда работают ферменты, высвобождаются кислоты. Далее уровень понижается во время брожения. Дрожжи синтезируют органические кислоты. В результате таких реакций в пиве он может составлять от 3,7-3,9 единиц до 4,5-4,7.

Если более 6, то падает коэффициент полезного действия варочного порядка. Конечный вкус пива может быть ненасыщенным, водянистым. При водородном показателе менее минимальных рекомендованных 5,2 единиц после завершения этапа сбраживания итоговое значение кислотности может упасть ниже отметки 3,7. И тогда пиво получится кисловатым.

Совет! Контролировать кислотность воды при водоподготовке следует специальным измерительным оборудованием.

Жёсткость

Она бывает временной, с содержанием бикарбонатов и карбонатов, постоянной, с высокой концентрацией солей металлов и некоторых кислот, а также общей (суммарное значение). Временную - можно распознать по налёту накипи на ТЭНах техники и на чайниках. Она легко устраняется посредством кипячения. Постоянная и общая требуют использования специальных элементов.

Высокая, во-первых, негативно сказывается на вкусе пива, придаёт горечь. Во-вторых, она портит оборудование. Есть мнение, что для пива лучше подходит мягкая вода. Но для некоторых региональных особых сортов пива подойдёт сырьё со средним показателем. Оптимальные значения – от 2 до 3 мг-экв/л.

Важная информация! Для нормализации жёсткости при водоподготовке используются фильтры, которые работают по принципу обратного осмоса или ионного обмена.

Химический состав

В воде могут обнаруживаться разные вещества, но пивоварам стоит обращать особое внимание на следующие:

• Кальций. Определяет уровень жёсткости, участвует в нормализации кислотности затора, оптимизирует ферментную активность, способствует правильной свёртываемости белков и флокуляции дрожжей. Оптимальное содержание – от 50 мг/л до 100, максимум 150. Если концентрация выше, в худшую сторону меняется вкус пива.
• Магний. Отвечает за жёсткость и питание дрожжевых культур. Нормальные значения – от 5 мг/л до 30. При превышении норм вероятен горьковатый или кислый привкус пива, а также слабительный эффект.
• Сульфаты. Усиливают выраженность хмелевой характерной горечи, придают приятный специфический аромат. Оптимальное содержание – от 50 до 300 миллиграммов на литр, в зависимости от сорта пива и желаемых конечных вкусоароматических свойств.
• Хлориды. Подчёркивают ноты солода, делают вкус полным и насыщенным, придают приятную сладость пиву. Если хлоридов много, пиво может мутнеть. Оптимальный диапазон – от 0-20 до 150 мг/л.
• Бикарбонаты. Понижают ферментную активность, увеличивает кислотность затора, нейтрализуют кислинку, характерную для тёмных обжаренных солодов. Допустимые, соответствующие стандартам значения – не более 300 мг/л.
• Натрий. Элемент позволяет добиваться лучшего привкуса солода, но может присутствовать в концентрации не выше 150 мг/л. При более высоком содержании вкус может обрести ненужную солёность.
• Железо. Его быть в пиве не должно, так как оно ускоряет старение, портит цвет.

Важно! Определить качество воды для пива точно и достоверно можно только с помощью лабораторного анализа.

Подготовка воды для приготовления пива может осуществляться разными способами. Выбор оптимальной схемы и технологии водоподготовки определяется с учётом качества воды. А выяснить его можно с помощью анализа. Причём его желательно делать периодически, минимум раз в год. Состав воды может меняться под воздействием некоторых факторов: времён года, смены климатических условий в регионе, выбросов промышленных предприятий.

Нормализация pH

Если кислотность выше рекомендованной нормы незначительно, то для понижения подойдут хлорид и сульфат кальция. Если содержание и активность ионов водорода сильно увеличено, нормализовать уровень можно с помощью пищевых кислот, например, ортофосфорной, лимонной, молочной.

Механическая очистка

Если в воде присутствуют механические примеси типа песка, то требуется обязательная предварительная грубая фильтрация. Для неё обычно используются специальные фильтры: магистральные, насадки на краны, а также проточные с установкой под раковиной. Наиболее популярны последние. Для их работы требуются сменные картриджи, которые бывают дисковыми, сетчатыми, мешочными, лепестковыми, нитчатыми, вспененными полипропиленовыми.

Сорбционная фильтрация

Работает по принципу сорбции, используя картриджи с различными загрузками из синтетических и натуральных материалов, обладающих способностью впитывать, поглощать загрязнения.

В качестве засыпок обычно используются гранулированный либо спрессованный активированный уголь, природный минерал цеолит, искусственные силикагели и алюмосиликаты, а также разные комбинации.

Сорбционные - обеспечивают эффективную очистку воды от пестицидов, соединений хлора, радионуклидов, фрагментов органики, железа, тяжёлых металлов и иных примесей.

Обезжелезивание

Если вода содержит железо, то для производства пива она точно не подходит. И в таком случае необходима водоподготовка с обязательным обезжелезиванием. Оно может осуществляться разными способами:

• Аэрация. Она предполагает насыщение воды кислородом с помощью мощного нагнетающего воздух компрессора. Запускается реакция окисления, во время которой из двухвалентной растворённой формы железо трансформируется в другой вид – трёхвалентный, который является нерастворённым, формирует осадок и хлопья. Осаждённые примеси далее подвергаются фильтрации.
• Озонирование. Озон не только значительно увеличивает скорость окислительного процесса, но и дополнительно обеспечивает обеззараживание. Здесь используется оборудование, которое с помощью электрического тока превращает обычный воздух в озон.
• Реагентное обезжелезивание. В качестве реагентов, провоцирующих окисление железа, используются гипохлорит натрия и хлор. Они водятся в определённых дозах, подбираемых с учётом концентрации металла.

Фильтрация по принципу обратного осмоса

Обратный осмос – самый эффективный, так как удаляет из воды до 98 или даже 99% всех загрязнений, включая бактерии, вирусы, грибки, металлы, пестициды, хлор и многое другое.

Оборудование состоит из накопительного бака для формирования запасов воды, нескольких элементов механической предварительной водоподготовки для удаления грубых твёрдых загрязнений (они могут значительно сокращать рабочий ресурс оборудования водоподготовки) и главного элемента – мембраны. Её структура особая – мелкопористая, полупроницаемая. Через неё могут проходить только молекулы воды, а все остальные компоненты задерживаются. При этом часть воды вместе с отфильтрованными загрязнениями сливается в дренаж.

Водный поток через элементы механической предварительной фильтрации и мембраны проходит под давлением от 3 до 5 атмосфер, и это обязательное условие для бесперебойной работы.

На выходе получается дистиллированная вода, в которую для успешного производства пива в Москве или в любом другом городе нужно дополнительно вводить полезные минеральные вещества. И для таких целей в большинстве оборудования обратного осмоса предусмотрено отдельное оборудование – минерализаторы.

Ультрафиолетовая фильтрация

В основе – помещённая в кожух из стекла УФ-лампа, которая благодаря ультрафиолетовому излучению разрушает структуры ДНК и РНК различных микробов, а также яиц гельминтов и иных паразитов. Такой вариант подойдёт, если источник воды для пива – колодец или песчаная неглубокая скважина.

Ионный обмен

Очищение воды методом ионного обмена, используется для умягчения – нормализации. В основе такой технологии – замещение ионов кальция и магния ионами натрия либо водорода.

В колбе находится особая загрузка – ионит, она же ионообменная смола. Водный поток попадает сюда, и ионы Ca и Mg замещаются другими ионами – Na или H. Химический состав меняется, и вода становится пригодной для пивоварения. Смола периодически регенерируется промывками солевым раствором, для которого в оборудовании предусмотрен отдельный резервуар (он периодически наполняется пользователем).

Важно! Если вода содержит частички песка или иные подобные грубые примеси, то в схеме водоподготовки для пивоварения обязательно должна предусматриваться предфильтрация. В противном случае рабочий ресурс смолы быстро иссякнет.

Чтобы сформировать оптимальный профиль воды, используемой для пивоварения, можно использовать специальные соли, которые подбираются с учётом качества воды, выясненного с помощью анализа.

Рассмотрим самые популярные:

• Сульфат кальция, то есть обычный гипс. С его помощью в пиво вводятся сульфат и кальций. Они нормализуют водородный показатель затора, но при увеличении и избытке могут слишком сильно выделить горечь хмеля.
• Карбонат кальция (мел). Он нормализует жёсткость используемой воды, а также корректирует кислотность, увеличивая кислотность затора.
• Поваренная соль, он же хлорид натрия. Соли натрия, судя по сообщениям некоторых пивоваров, придают пиву полнотелость, насыщенность.
• Пищевая сода. Такая добавка, называемая в химии бикарбонатом натрия, вносится при необходимости увеличения кислотности.
• Сульфат магния. Именуемый солью Эпсома компонент создаёт профиль воды, но при избытке может придавать горечь.

Если вы занимаетесь пивоварением и делаете пенные напитки, то должны особенно ответственно подходить к контролю состава воды, используемой для производства. И грамотная, продуманная водоподготовка повысит качество сырья до нужного уровня.

Если вы не определились, то информация из этой статьи на нашем сайте поможет сделать правильный выбор и найти оптимальный вариант. Также можно обратиться к специалистам, которые помогут получить ответы на все интересующие вопросы, подобрать новый, современный фильтр актуальной модели текущего года.