Как дорого и хорошо варить пиво дома. Практика
1 пост
Приступим наконец-то к практике. Меня недавно упрекнули в том что тема сисек помола не раскрыта. Полгода спустя, спешу исправить :-)
Как мы знаем из вот этого поста, начинается процесс пивоварения с подготовки зерна. Зерно, главным из которых является солод и чаще всего ячменный, нужно смолоть. При помоле нужно одновременно добиться чтобы:
во-первых, как можно лучше сохранилась шелуха, которая будучи смешанной с остатками зернышек (дробиной) послужит каркасом, не дающим массе затора слипнуться в единый комок и сохранить проницаемость для протекания через него сусла. Это нужно как для циркуляции сусла в процессе затирания (если мы конечно не используем механические мешалки как на заводах) так и для фильтрации сусла от мелкой взвеси. Также, естественно, хорошо фильтрующаяся масса дробины позволит быстро промыться в конце затирания.
Во-вторых, нам требуется разрушить зерно, развалив его на как можно меньшие кусочки, чтобы дать доступ воде в заторе к зернам крахмала внутри зерна ячменя. Чем на более мелкие кусочки мы разрушим зерно, тем большее количество крахмала будет доступно затору, тем быстрее и эффективнее будут работать ферменты, тем быстрее и полнее произойдет осахаривание, но...
В-третьих, нужно получить как можно меньше мелкой фракции - муки. Мука, под действием горячего сусла превратиться в клейкую массу и забьет поры в массе затора, затруднив или остановив фильтрацию сусла.
Легко увидеть, что второй пункт конфликтует с первым и третьим, поэтому помол необходимо делать средней крупности и искать баланс. На практике, баланс подбирается опытным путем исходя из эффективности (отношение расчетного количества сахара в засыпи к реальной полученной). Первые пяток варок для меня были полным кошмаром, когда ты остаешься наедине с 30 литрами кашки, которая совсем отказывается делать то что ты от нее хочешь а ты уже про.... лся с этой кашкой пяток часов...
Поэтому, правильный помол - залог спокойной и приносящей удовольствие варки.
Оптимально для домашнего пивоварения использовать специальные дробилки которые продаются в пивоваренных магазинах. У меня вот такая:
Среди домашних существует т.наз. двухвалковые (как у меня) так и трехвалковые (как у меня нет) дробилки.
Есть еще "мясорубки" но я такую не пробовал. По всем отзывам - прям все не советуют.
Название двухвалковой дробилки, соответствует, количеству валков с насечкой, которые раздавливают зерно, которое прокатывается между валками. Конусная часть сверху (хоппер или бункер) служит для загрузки зерна. В моем случае вмещает примерно 2 кг. Если ее снять, увидим валки. Данный бренд принадлежит одному из интернет магазинов, но все китайские дробилки по конструкции +_ одно и то же.
Длинный вал соединен с одним из валков и позволяет его вращать, второй валок вращается прокатываемым зерном. Короткий вал соединен - с эксцентриком, регулирующим зазор между валками. Коротким валом выставляем зазор, двумя рымами с контргайками фиксируем зазор, тем самым регулируя крупность помола. Как видим, это не совсем помол, а скорее раздавливание зерна.
На коротком валу есть насечка крупности, однако она, ессно, показывает погоду на марсе.
Считается, что трехвалковая дробилка лучше - я не пробовал. Меня полностью моя устраивает.
Когда я начинал, то прочитал и посмотрел кучу "супер полезных" обзоров в интернете как подобрать крупность помола и ни один из них мне не подошел. Прям черная магия какая-то... В результате первые варок 10 у меня то вся фильтрация вставала то эффективность ниже плинтуса итд итп. Короче жуть. Я стал искать способ как повторяемо получить хороший помол и при необходимости повторяемо его изменять и, мне кажется, я нашел. Первое - установить правильное расстояние между валками. Для этого нам понадобится набор щупов из магазина автозапчастей (в крупных строительных тоже бывают). Вот такой:
Каждая пластинка на щупе имеет определенную толщину с шагом по 0.05 мм. Цимес в том, что из за особенностей конструкции дробилки, фиксаторы подвижного валка перекашивают его и зазор может быть с разных сторон валка разный. Также, если мы выставили зазор, сварились и поняли что мы его хотим чуть чуть изменить - по трем насечкам на шкале самой дробилки мы это не сделаем. А вот с помощью щупа - легко. Я остановился на зазоре между валками (одинаковом с каждой стороны) в 0.95мм. При этом щуп засовывается между валками строго вертикально легко, без усилия, но при вытаскивании вращаются оба валка. Толщина кредитки, кстати, 1 мм так что для менее замороченных чем я - подойдет. У меня по кредитке не выходило...
Я установил зазор единожды и уже его не меняю. Любое зерно молю на одном зазоре. При этом, отдельные зерна (если просто насыпать в бункер щепотку ячменя) будут просыпаться в зазор. Это нормально. Когда мы начнем молоть 4-5 кг на одну варку, зерно пойдет потоком и по нескольку зерен сразу и будет нормально давиться.
Второе: нужно чем-то вращать вал дробилки. В моем случае, в комплекте была ручка от мясорубки, но меня хватило примерно на 100г зерна намолоть ручкой и я пошел за шуруповертом. Вал дробилки в моем случае 10мм, так что даже мой 14 вольтовый шуруповерт нормально зажимает его сверлильным патроном. При этом, лично я испытаний не проводил, но советуют крутить не очень быстро. Если это шуруповерт, то на низкой скорости (у меня это 450 оборотов). Если молоть дрелью - делайте не на макс оборотах. При высокой скорости помол становится мельче и больше будет муки. На моих 450 оборотах помол 5 кг занимает около минуты так что спешить ни к чему.
Ну и самый главный лайфхак, который я подсмотрел у одного австралийца из ютуба и больше нигде не встречал. Зерно перед помолом нужно намочить. Отмеренное по рецепту на варку зерно я высыпаю в таз или в большое ведро и из пульверизатора обрызгиваю водой чтобы намочить верхний слой зерна. Перемешиваю. Повторяем пока не внесем в зерно 2% от его веса воды. То есть, на 5 кг зерна - 100г воды. Я сначала взвешивал пульверизатор до и после, теперь делаю просто на глаз. Идея в том чтобы смочить кожуру и сделать ее более эластичной. Более эластичная кожура будет меньше крошиться при помоле и сохраняться целее. Более целая кожура лучше создаст каркас в заторе и позволит лучше (быстрее) промываться. Результат будет меньше зависеть от изначальной влажности зерна.
Я сделал специально эксперимент для этого поста. Смолол смесь пилсена и пейл эля на варку (4 кг) как обычно со смачиванием. После чего взял отдельно грамм 300 той же смеси и смолол не смачивая.
Вот так выглядит зерно смолотое после смачивания:
А вот так выглядит зерно смолотое просто из мешка. У меня стоят два мешка зерна просто в комнате. Влажность воздуха около 40-50%. Дело происходит летом.
Дальше я отмерил по 100 г каждого вида смолотого зерна, стараясь как можно лучше захватить средний помол (понятно, что мука ссыпается вниз). Я старался...
Смоченное
Сухое
Обратите внимание на разницу в объеме...
Дальше, я просеивал с помощью сита в течении 30 секунд каждый образец чтобы понять сколько в помоле "муки".
Из смоченного образца за 30 секунд натряслось 20г муки. Из несмоченного - 30 г, но даже это не главное. Главное это целостность шелухи и общий объем получившейся засыпи. Чем засыпь объемнее в сухом виде, тем она будет объемнее в заторе и тем лучше будет промываться при прочих равных.
Сравнение рядом.
Слева - смоченный помол, справа - сухой. Кстати, именно супер мелкой муки в образце смоченного помола заметно больше. Я думаю, я перестарался искать муку в основном помоле на варку. По хорошему бы смолоть килограммчик и как следует отсеять весь килограмм, а не образец, но пока что это делать лень. Да и не повлияла эта мука на промывку.
Ну и напоследок. Когда я начинал, я не смог найти именно крупно снимка хорошо смолотого зерна - правильной крупности. Все показывают так: общий план ведра с зерном, человек запускает в него руку, пересыпает зерно и говорит: вот такой крупности должно быть...
Так вот, вот такой крупности помол хорошо фильтруется и дает хорошую эффективность:
Еще разок:
Можно видеть что каждое зернышко как бы расколото на 2-4 части.
Ну и некоторое количество мелкой пыли (муки) тоже будет, но если кожура цела, то мука не страшна.
Если же в засыпи больше процентов 20 это не ячмень (например: рожь, пшеница, рис, различные хлопья, несоложенка итд), то нужно добавлять в засыпь рисовую лузгу, которая поможет создать каркас и "разредить" слипающийся затор.
Надеюсь было полезно!
Расскажу пару слов про качество цвета, как человек 20 лет проработавший в области связанной с телевидением и, в частности, с камерами.
Все промышленные системы цветопередачи, будь то печать фотографий, телевидение или производства искусственных источников света с не сплошным спектром (светодиоды, люминесцентные итд) основаны на психологии восприятия цвета людьми.
Люди лучше всего различают цвета хорошо знакомых им объектов, в частности, цвет кожи других людей (т.наз. телесные тона). Для людей из разных регионов, при том, понятие этого самого хорошо различаемого телесного тона будет разное. На этом основаны некоторые методы оптимизации изображения в телевидении.
При том, восприятие цвета кожи мало для нас зависит от окружающих условий, в отличие, например, от моноцветов. Например, лист писчей бумаги (отбеленной) будет выглядеть синим на траве или белым на, скажем, белой простыне.
Так вот, про лампочки: у нас всегда с собой есть эталон цвета, который мы хорошо знаем и помним. Просто посмотрите на свою руку в свете лампы, которую хотите купить. Обратите внимание, нет ли у руки оттенка (чаще - зеленого или фиолетового). Если рука выглядит именно так как вы ее себе представляете - у лампы хорошая цветопередача.
Последняя серия в теории. Фильтрую воду на варку. Дальше будет практика.
Второй важнейшей составляющей помимо удовлетворения потребностей дрожжей в то время пока они бродят в пивоварении является мойка, и поддержание всего оборудования контактирующего с пивом и суслом в максимально чистом виде.
Во-первых, если пиво испортится просто из за того что на пару минут меньше потерли тряпочкой это очень обидно.
Во-вторых, пиво портится не сразу и, чаще всего, если портится, то мы об этом узнаем ближе к концу брожения, а это значит что мы уже потратили все ингредиенты, а главное кучу активного времени на варку и пассивного на ожидание и предвкушение.
Ну и, конечно, пищевая безопасность - мы можем не увидеть признаков заражения пива.
Честно признаюсь, мое пиво не разу не портилось от заражения, поэтому все что я пишу это только теория, но вероятно, она работает.
Естественно, мы не сможем соблюсти уровень чистоты операционной. Наша задача минимизировать количество ненужных нам микроорганизмов в пиве с тем чтобы они не смогли развиться достаточно быстро в достаточном количестве чтобы испортить нам пиво раньше чем мы его выпьем, поэтому параноить не надо. После окончания тихой фазы брожения, дрожжи создадут в пиве среду в которой плохишам будет некомфортно. Размножаться и выделять плохое они будут все равно, но очень медленно, поэтому если их было изначально мало (мы тщательно все вымыли и не дали заселиться из воздуха), то и сколько либо значимое влияние на наше пиво они окажут нескоро.
Также, можно почти вообще не параноить относительно оборудования используемого до охлаждения пива. Пиво проконтактировавшее с этим оборудованием будет очень эффективно продезинфецировано в процессе кипячения.
Несомненно, гигиена нужна на всех этапах, мы ведь пищевой продукт готовим и для себя притом, но особенно все это важно на этапе начинающемся после охлаждения пива.
Плохиши попадают в пиво двумя основными способами:
внутри частиц сырья, прилипшего в время варки и не отмытого как следует
с поверхностей "чистого", ранее вымытого, но не продезинфицированного оборудования
Следовательно, чистка (мойка) оборудования всегда проводится в два этапа: собственно механо-химическая мойка для удаления частиц "грязи" и дезинфекция.
Я не включаю здесь ситуации типа кошка упала в бродильник после заправки дрожжей. В этом случае, сливаем воду сусло. Мы говорим о нормальном течении процесса.
Если мы что-то не отмыли после варки, с большой долей вероятности, внутри частицы есть что-то питательное. Обычно не отмываются "комочки" которые состоят из белков, крахмала, сахара и воды. По сути, это хлеб. Если мы это теперь оставим стоять при комнатной температуре, а еще и не просушив как следует - то мы создали питательную среду в которую теперь почти наверняка кто-нибудь из воздуха заселится, размножится и после этого перейдет в спящую стадию. Если мы теперь приведем в контакт этот комочек с суслом, то мы сусло заразим тем что в этом комочке развилось. Количество микроорганизмов будет, скорее всего, достаточно для того чтобы колония опередила в развитии дрожжи, выработала свой защитный механизм от защитных механизмов дрожжей и выросла во что-то что уже будет угрожать нам или нашему пиву.
Поэтому, первый этап это всегда тщательное удаление всех остатков сырья со всего оборудования. Для этого можно использовать просто губки и мыло и средство для мытья посуды, однако придуман более эффективный способ.
Вначале, естественно, ополаскиваем водой и вынимаем прямо большУю грязь типа осадка дрожжей из бродильника или бруха из варочника. Затем приступаем к мойке.
На производстве, так как физически переместить тонный варочный котел на кухню для мойки нельзя, используют методику мытья Clean In Place или CIP. По-русски это тавтологически называют часто СИП мойка. Смысл состоит в использовании химической мойки горячим раствором щелочного моющего средства (часто просто щелочью называют). В оборудование (котел), которое нужно вымыть, через специальный разбрызгиватель (а-ля разбрызгиватель для поливки газонов), называемый моющая головка, подается специальным насосом из специального резервуара под относительно высоким давлением раствор достаточно едкого щелочного моющего средства.
Горячая щелочная среда позволяет разрушать "комочки" сырья, а ПАВ добавки, позволяют растворить и смыть грязь с поверхностей оборудования. Разбрызгивание под давлением помогает механически разрушать грязь. Раствор при этом многократно рециркулирует (собирается со дна емкости и подается обратно в моющую головку).
По сути, это такое же моющее средство и тот же процесс что происходит в бытовой посудомоечной машине. Также как в бытовой машине разбрызгивание нужно для экономии воды и средства. Нам нужна концентрация раствора, но мы не хотим наливать полный тонный котел концентрированным средством.
Если вдруг посудомоечной машины нет, мы моем в тазике. В идеале - также с щелочным средством и горячей водой. Почему мы моем всякими Fairy и в теплой воде? Потому что горячо и щелочь разъедает кожу, а так, процесс был бы значительно эффективней.
Дома мы можем проделать все то же самое - в идеале иметь мощный насос и головку. За ее неимением, используем метод "замачивания". Набираем котел (кегу итд) горячей воды, добавляем моющее средство и оставляем вымачиваться. В случае кеги, мы можем потряхивать ее, механически помогая убрать грязь. Обычно замачивание занимает порядка 20 минут. В этот период щелочь контактируя с частицами загрязнения химически их разрушает и (сворачивая в капельки, заставляет отлепиться от стенки, на которой они находились и раствориться в объеме моющего средства.
После окончания замачивания проверяем что все отмылось и то что не отмылось парой движений губкой моментально отходит. Стараемся не шкрябать и не оставлять царапин при отмывании - на царапинах в следующий раз будет концентрироваться грязь и смыть ее станет из царапины сложнее. Это одна из причин почему нержавейка это лучший материал для оборудования (пластик сильно царапается).
Для всех трубопроводов мы прокачиваем раствор через трубопроводы (краны, шланги). Если неудобно качать все время - покачали - дали помокнуть, прокачали снова. Для кранов, если не получается циркулировать, мы проливаем несколько секунд (подавая новый раствор в зону контакта), после чего оставляем отмокать, через 3-5 минут проливаем снова.
Щелочные растворы имеют конечный ресурс отмывания. Контактируя с грязью раствор химически вступает в соединения с загрязнением, тем самым теряя моющую способность. В своей практике, я стараюсь, тем не менее, для экономии мыть сразу несколько элементов оборудования. Замочил например, варочник, выдержал, перелил в грязную кегу итд. Когда замачиваю варочник, вместе с ним, естественно, замачиваю все что участвовало в варке и включаю насос на циркуляцию через чиллер.
Я использую средство PBW. Это просто очень дорогое спецовое средство для пивоваров. Есть куча дешевых аналогов, но я их не пробовал. Меня устраивает PBW. Помимо обычного действия щелочного моющего средства, он устраняет специфические для пивоварения загрязнения. Что для меня особенно важно (я сплю в том же помещении, где хранится мое оборудование) - это средство устраняет запах хмеля, который мне не нравится постоянно чувствовать. Оборудование после мойки практически не пахнет.
После окончания замачивания, моющее средство сливаем и смотрим глазками - скорее всего все будет очень чисто, но в паре мест будет оставаться что-нибудь (типа пригара на нагревательных элементах котла). Просто нежно трем обычной губочкой сразу после сливания моющего раствора или я вообще из душевого шланга макс. напором поливаю. Все всегда отходит мгновенно.
Согласно инструкции, после использования моего моющего средства, оборудование нужно просто ополоснуть водой. Мне это нравится - мне это удобно. Я ополаскиваю из душа (кеги набираю и трясу).
После окончания мойки нужно оборудование, соответственно, ополоснуть чтобы удалить следы щелочи. Через все трубопроводы и краны прогнать чистую воду.
Перед сколь-либо длительным хранением оборудование обязательно нужно высушить. Мы не отмыли оборудование на 100% по любому что-то осталось. Почти все живое что нас окружает любит воду. Нам это не надо. Ну и плюс коррозия не дремлет. Нержавейка тоже ржавеет.
По окончании мойки любой предмет оборудования обязан не иметь никаких видимых следов загрязнения. Вот прямо первозданным должно все всегда выглядеть.
Мыть надо сразу! Исключения - пустые кеги из под пива. Если после окончания пива они не открывались - могут стоять пару месяцев спокойно. В общем, они могут стоять столько сколько стояло бы пиво.
Непосредственно перед использованием, любой использованный предмет оборудования мы дезинфицируем. Даже если он выглядит чистейшим! Даже если мы его только что дезинфицировали.
Есть два способа дезинфекции - температурой и химией. Температуру мы используем тогда когда она есть (например, лопатку-мешалку бросить в варочник во время кипения сусла). В дальнейшем это не эффективно. Да, хирургические инструменты стерилизуют в автоклавах с помощью температуры, но во первых, их распечатывают в чистых помещениях а во вторых, мы пиво в организм через желудок подаем а не в вену сразу. Требования гораздо ниже.
Наиболее эффективным является использования химических средств дезинфекции. Наша цель - убить достаточно большую часть осевших на механически чистое оборудование нежелательных микроорганизмов. Чаще всего, используется +_ то же что и для обеззараживания в обычной жизни. Механическая чистота важна потому что за время действия дез. раствора, он не сможет проникнуть вглубь частицы грязи и дезинфицировать то что там окопалось.
Есть много разных средств дезинфекции на основе хлора, на основе йода итд. Механизм у всех +_ одинаковый - окисление органических соединений с целью снижения жизнеспособности организма который сделан из этих органических соединений. Наносим средство всегда с избытком - его будет больше чем нужно для протекания химической реакции, поэтому после дезинфекции средства останется и дальше есть варианты: средство либо необходимо смывать либо нет необходимости его смывать, так как оно либо само разложится на безопасные компоненты, либо в целом не является вредным или опасным или невкусным.
Любое средство которое необходимо после использование смывать водой это бред, так как в воде (мы же водопроводную будем использовать) присутствует значительно количество (и непостоянное и неизвестное) нежелательных микроорганизмов. Из них самые противные (в нормальном городском водопроводе, соответствующем нормам, наверное, это слизистые и гнилостные. Это именно то что делает поверхность стенок бутылки скользкой через несколько дней, если оставить водопроводную воду просто так стоять.
Оптимально для комфортного пивоварения использовать средства не требующие смывания (No Rinse Sanitizer). Из них наиболее распространены средства на кислотной основе. Очень популярное средство, которое я использую называется Star San. Согласно инструкции, оно разводится водой в очень небольшой пропорции - несколько мл на литр воды. Необходимо дать средству проконтактировать с предварительно очищенной поверхностью в течение 5 минут, после чего, не смывая остатки средства, можно использовать оборудование. Основное действующее вещество - фосфорная кислота - компонент используемый в газировках в качестве консерванта = безопасное с пищевой точки зрения. Доп. бонусом является то что средство сильно пенится (спец. компонент в составе помогающий пенообразованию), что помогает лучше проконтактировать с труднодоступными местами оборудования (типа верхней поверхности кеги). Есть вариант такого же средства без пенообразующего компонента.
Кислотное дезинфицирующее средство также действует химическим образом, однако так как масса микроорганизмов с которым средство контактирует небольшая, то расход идет скорее из за того что средство остается на стенках. На практике, одну партию разбавленного водой средства можно использовать десятки раз и отправлять обратно на хранение. Хранится тоже хорошо, если замешано на основе дистиллированной или осмотической воды, иначе выпадает осадок.
В промышленности используют, чаще всего, надуксусную кислоту, которую также не смывают. Она дешевле, но более едкая и в быту может быть опасна. Вероятно, является более хорошим дезинфицирующим средством, но мне кажется избыточной. Также, я не находил ее в продаже не в промышленной фасовке. Смысл ее немного другой - после выполнения своей функции (окисление органических соединений), она просто разлагается на уксусную кислоту и воду. Те же соединения что итак появятся в результате брожения.
Как использовать: заранее развести водой согласно инструкции (на вкус должно быть прям кисленько). Я держу 5 литровую канистру готового средства. Также держу наполненный пульверизатор. За 5 минут до операции залить или обрызгать из пульверизатора все в радиусе 1 метра. Если отрываем крышку бродильника - обрызгать крышку снаружи. Если подключаем разливочный кран к кеге - кран разобрать и замочить в растворе, если мешаем что-то мешалкой - мешалку кладем на чистую поверхность и обильно из пульверизатора опрыскиваем сначала поверхность, потом - мешалку. Руки опрыскиваем (за 5 минут) и стараемся не лапать что-то слишком грязное. В емкости налить раствор (литр или около того), хорошенько взболтать емкость чтобы раствор попал на все стенки, пролить раствор через все краны и все трубки, даже если их (краны, трубки) в данной операции не используем (секунд по 5). Весь раствор собираем обратно.
По прошествии 5 минут, снова все обрызгать раствором, руки, крышки, столы. Если будем куда-то что-то класть, также 2 раза опрыскиваем. Все должно быть мокрым от раствора во время любой манипуляции.
Еще раз обрызгиваем руки, сливаем раствор из емкостей. Делаем манипуляцию. Если отрывали крышку, обрызгиваем место куда крышку потом обратно закроем. Если что-то клали на любую поверхность (например мешалку) - взяли снова - снова брызгаем. Не боимся попадания раствора в пиво - он не ощущается вообще. Не боимся, например, наливать пиво в кегу полную пены от старсана.
По окончании - весь раствор из емкостей (если мы что-то заливали раствором) собираем обратно на хранение. Если получилось что раствор смешался с пиво или суслом - такой загрязненный раствор выливаем.
Наша цель - любая поверхность которая проконтактирует с пивом или проконтактирует с любой другой поверхностью, которая уже в свою очередь проконтактирует с пивом должна провести 5 минут в контакте с дезинфицирующим раствором перед тем как контактировать с пивом.
That's all, Folks!
Процесс насыщения пива углекислым газом (я буду попеременно использовать слово углекислота), часто называют карбонизацией. Исторически пиво несколько карбонизировалось дрожжами на которых оно сбраживалось и так как хранилось в прохладе подвалов, оставалось немного газированным.
В современности, газики в пиве служат двум целям:
Выступают в роли консерванта, так как в таре в которой хранится пиво углекислый газ тем или иным способом вытесняет кислород, а также, будучи растворен в пиве, угнетает развитие ненужных нам микроорганизмов. Кислород в готовом пиве окисляет (в основном, ароматические вещества образовавшиеся из дрожжей и хмеля) и ухудшает вкус.
Вторая и более важная для домашнего пивовара цель карбонизации это улучшение органолептических качеств. Не вкуса, как такового, т.к. газированная вода хоть и обладает неким вкусом и ароматом, но не критично, а именно газирование изменяет наше восприятие вкуса и осязания напитка. Естественно, газ также создают красивую шапку пены :-)
Мы будем говорить только об углекислоте. Также используют азот и "пивной газ" - смесь азота с углекислотой.
Каким образом мы можем насытить пиво (жидкость) углекислым (газом) ? Мы растворяем газ в жидкости (для таких же душнил как я сам: я намеренно не буду говорить о реакции образования кислоты из газа и воды и обратно, я буду называть процесс растворением или даже впитыванием).
Обогащение жидкости газом мы применяли еще когда насыщали сусло кислородом до брожения, но там кислорода нам нужно было чуть-чуть, а тут углекислого газа нужно много.
Кстати, сколько много ? Есть несколько единиц измерения. Для меня самой простой для понимания оказалась VCO2. То есть, количество объемов газа в объеме жидкости. Например "2" означает что в 1 литре пива будет растворено 2 литра (при атмосферном давлении) углекислого газа.
Есть рекомендованные (часто, исторически сложившиеся) таблицы степени газирования для разных сортов. Эли, обычно, от 2 до 2.5, лагеры - от 2.5 до 3-х. Тут, как говорится, на вкус и цвет.
Как запихнуть углекислый газ в пиво ? Самый простой способ - с помощью естественной карбонизации. В самом простом случае, пиво сбраживают полностью (то есть до того момента пока сбраживаемых сахаров больше совсем не останется) после чего, разливают в конечную тару (чаще - бутылки) и добавляют к пиву некоторое предварительно рассчитанное количество простого сбраживаемого сахара (который называют праймером), после чего тару закупоривают и отправляют бутылки на выдержку. В любом пиве, если его не пастеризовали и не фильтровали, содержится достаточное количество живых дрожжей (которые нам пиво будут дозревать). Дрожжи увидев сахар начнут бродить, выделят углекислоту, которая потихоньку растворится в бутылках.
Плюс этого метода только один, на мой вкус - не требуется какого-либо дополнительного оборудования. Можно также разливать и в кеги и естественным образом карбонизировать в кегах. Количество добавленного сахара, казалось бы, можно очень точно рассчитать (простая химия), однако не все так хорошо:
Не всегда количество сахара оказывается правильным, давление может легко стать слишком высоким и бутылки повзрываются и это не фигура речи.
Мы запускаем процесс брожения заново, а значит вся выдержка пива которую мы проделали ранее псу под хвост - отсчет начинаем заново.
На дне бутылки после брожения останется значительный осадок, который нам придется либо выпить, либо недолить из бутылки. При высокой карбонизации осадок может принципиально всплывать, даже если наливать очень аккуратно.
Можно было бы конечно делать как с настоящим шампанским - заморозить горлышко, слить осадок, но тогда проще сделать шампанское.
После колд-краша (осаждения дрожжей путем резкого сильного охлаждения пива) могут дрожжи и не завестись, но мы об этом сможем узнать только по косвенным признакам...
Второй вариант (частичной) естественной карбонизации это шпунтирование. В процессе основного брожения, мы частично затыкаем бак с бродящим суслом ближе к концу, не давая всему углекислому газу что выделили дрожжи выйти быстро из бака. Тем самым мы создаем внутри бродильника давление углекислого газа выше атмосферного. Газ растворяется в пиве и к концу брожения пиво, в некоторой степени, уже газировано. Для контроля давления используют шпунт (spunding valve) - клапан позволяющий регулировать давление.
Плюсы: дешево - пользуемся дармовой углекислотой.
Минусы: основной бродильный бак должен быть рассчитан на давление. В ведре не сбродишь. Нужен шпунт, несколько ухудшается вентиляция ненужных компонентов (ДМС, например).
Из всего что я слышал - нужно дополнительно принудительно все равно догазировать (сам не пробовал).
Из всех вариантов, самая технологичная, простая и лишенная большинства недостатков. Если лить в кеги, то из них все равно потом надо пиво выдавливать, так что углекислота все равно нужна. Основной недостаток это необходимость иметь бак для газирования, рассчитанный на давление. На производстве это делается в отдельном баке называемом bright tank, после снятия пива с дрожжей и фильтрации (если применяется). Дома это либо в специальном бродильнике, рассчитанном на давление, либо в кегах. Чаще всего, именно в кегах.
Преимущества:
Скорость. Можно загазировать кегу за пару часов.
Повторяемость: всегда одинаковый результат при одинаковых настройках.
Санитарность: считается что в баллоне с углекислотой ничего не может жить, остается только держать чистыми шланги.
Удобство: подключил кегу и забыл (ну, кроме некоторых экзотичных методов).
Сильно меньше осадка.
При последующем розливе в бутылку осадка не будет почти вообще совсем.
Недостаток основной это стоимость оборудования. Нам понадобится: баллон углекислотный аттестованный, редуктор (как минимум на 1 выход), шланги, фитинги, кега, по желанию камень (о нем чуть ниже).
Баллон. Баллоны различают по объему. Есть баллоны по ГОСТ от 2 до 40 литров. Масса одного литра СО2 составляет ~900г. Для газирования 1 литра пива до 3 VCO2 (это высокая степень газации) нужно ~6г CO2. Итого, с 1 литра CO2, если без потерь, мы можем газировать ~150 литров пива. Я взял двухлитровый баллон (их еще аквариумисты используют) - не тяжелый (что-то около 5 кг в заправленном виде) и хватает мне на полгода одной заправки. Не нужно брать 40 литровые баллоны и мучатся с ними, если не тоннами варите. Также относительно дорог редуктор. Это единоразовые траты которые решают вообще все вопросы по карбонизации и улучшают как жизнь так и вкус так и сроки готовности.
Заправка баллона, особенно маленького, может вызывать определенные логистические сложности, но об этом отдельно как-нибудь.
Я начал с естественной карбонизации в бутылки с декстрозой в виде праймера. Мне повезло, ни одна бутылка не бахнула (а варю я в квартирных условиях), но... Мало того что морока с бутылками (отдельная тема), так на дне каждой бутылки оставалось 1-4 мм осадка. Если попробовать отвезти бутылку на пробу друзьям, это все перемешается и вкус становится гадость. Как раз то мерзкое "слабительная брага" о котором все вспоминают когда говоришь кому-то про домашнее пиво.
И вот получается берешь теплую бутылку двумя пальчиками из шкафа, где она выдерживалась. Несешь как младенца в холодильник. Освобождаешь место на полке стоймя потому что положить нельзя и в дверцу нельзя. Охлаждаешь. Несешь бережно на кухню, открываешь и тут... Вся взвесь всплывает с потоком резко отделившегося газа и мгновенно перемешивается в бутылке, потому что вот так оно захотель (см. гашинг).
Ну или ладно - открыл все хорошо. Медленно чтобы не взболтать наливаешь пиво в стакан и... оставляешь грамм 50 (а это 10% выхода) в бутылке! Тьфу нафиг. Я только в кегах теперь. Об этом и напишу.
Газ растворяется не мгновенно, на это требуется время. Измерить, сколько газа реально впиталось сложно (мы говорим о разнице в весе в 120г на 20кг кегу), поэтому газирование рассчитывают.
На растворение углекислоты в пиве влияет несколько факторов:
Температура. Чем холоднее пиво тем быстрее растворяется углекислота. Замечали что заводское пиво пенится сильнее теплым ? Лучше всего, газируемую кегу сначала охладить, а потом начинать газировать охлажденную.
Давление. Очевидно, чем выше давление углекислого газа тем он быстрее впитывается. По мере растворения, давление углекислого газа будет падать, поэтому нужно держать кегу подключенной к баллону.
Плотность пива (плотность начального сусла, влияющая на содержание алкоголя и несброженных сахаров) - в значительно меньших масштабах. Ее обычно не учитывают, хотя есть хорошие исследования и таблицы на этот счет. Я себе даже варганил калькулятор в экселе.
Обычно, пивные калькуляторы в качестве ввода принимают требуемую степень газации а в качестве вывода выдают сочетание температуры и давления. Типа для достижения 3 VCO2 держите кегу подключенную с давлением 20psi в течение 1 недели при 6 градусах. Чаще всего, даже просто указывается давление и считается что кега будет подключена при некоторой фиксированной температуре в течение недели. Всегда недели, различаться будет давление для разной степени газации.
Если честно, мне ждать неделю лень и я начинаю пить негазированное пиво. Но можно ли ускорить ? Легко! Вспоминаем самый надежный способ заставить газики быстро покинуть пивную бутылку (и в виде пены залить любимого кота) - взболтать бутылку. При взбалтывании образуется множество пузырьков. Поверхность перехода от жидкости к пузырьку это поверхность "испарения" углекислого газа из жидкости в пузырек. Пузырьки лопаются, создавая в жидкости еще больше пузырьков что еще ускоряет испарение и образование новых пузырьков = лавинный эффект.
Если же теперь мы возьмем случай, когда в жидкости мало растворено газа а в сосуде его много, то на поверхности пузырька газ начнет более впитываться в жидкость. Чем больше пузырьков - тем больше поверхность впитывания. То есть, создавая пузырьки в сосуде (взбалтывая) мы получим обратный эффект - ускорение растворения газа. Поэтому работает прием быстрого газирования: берем кегу холодного негазированного пива, надуваем ее сколько не страшно (2-3 атм) и начинаем активно катать вперед-назад. Удобнее проделывать с длинными металлическими корнелиусами. Покатали - подключили газ обратно и поняли что давление существенно упало. Газ растворился. Надули снова, снова покатали. Понять сколько мы таким образом растворили невозможно - пробуем. Холодную кегу до приемлемого состояния можно загазировать за полчасика-часик. Еще полчасика постоит, уравновесится и можно лить-пить.
Для еще более ленивых придумали Carbonation Stone или камень для карбонизации. Представляет из себя цилиндр (в домашнем случае длиной пару см, на произвдоствах - больше) из пористого материала (металла) со штуцером для газа. Такой цилиндр подключается к шлангу и опускается на дно кеги (у меня на половине высоты корнелиуса - достаточно). Шланг выводится наружу кеги либо через основной газовый пост (клапан) либо через доп. пост в крышке кеги. Газ подается через шланг в камень, где он, за счет пористости, рассекается на милиард мелких пузырьков. Если просто проделать это в ведре с водой вода становится просто мутная - пузырьки настолько мелкие что отдельных не видно.
Газ, поднимаясь со дна кеги образует настолько большую поверхность впитывания, что он весь успевает раствориться в пиве, не дойдя до поверхности. Там есть ряд технических нюансов, но в сухом остатке - холодную кегу можно загазировать за 1-2 часа без трясок и катания. Сам камень либо оставляем в кеге пока не выпьем, либо по окончании газирования просто стравливаем давление, открываем крышку (если доп. газовый пост на крышке) и переставляем камень в следующую кегу, а рабочую кегу закрываем обычной крышкой и возвращаем давление. Это мой основной метод газирования. О способе контроля степени газирования в этом случае я расскажу в разделе с практикой.
Ну и собственно это все. Из теории осталось написать про мойку и можно переходить к практике.
100 подписчиков! Спасибо что читаете :-)
Цели не было, но приятно.
А не замахнуться ли нам, товарищи, на ВильЯма нашего, понимаешь, Шейкспира!
Давайте щас быстренько теорию докомкаем да к практике перейдем. Как раз кега неипы кончается и надо варить. Так уж, у меня под варку всегда настроение награфоманить появляется.
Как мы все прекрасно помним из предыдущих серий, все что мы есть это устройство для создания сусла. Пиво создают дрожжи.
Брожение всегда проходит три основных стадии:
После внесения дрожжей в сусло первые несколько времени при брожении в закрытой емкости на вид ничего не происходит. Гидрозатвор, самое главное, не булькает. Если будет бродить в прозрачной емкости, то можно будет увидеть как сусло сначала осветлится (выпадет осадок) а потом начнет мутнеть. На поверхности начнет формироваться пена.
Данный период при хорошем раскладе на обычных сортах пива или сидра будет продолжаться около 5-24 часов. Если не булькает дольше - что то не так. Например, у меня был опыт варки сбраживания сидра из концентрата с очень высокой кислотностью. Неподходящая кислотность сильно тормозит брожение.
В течение тихого периода времени, дрожжи, поняв что они находятся в среде благоприятствующей развитию колонии, вместо того чтобы активно начать лопать вкусняшки в спиртовом процессе, начинают размножаться. Так как дрожжи это грибы, делают они это делением. После деления, каждая дрожжевая клетка должна вырасти до новой взрослой клетки, для чего ей нужны: аминокислоты (из ячменя), ряд микроэлементов (из ячменя и иногда дополнительно вносимые), среди которых самым важным является цинк и кислород (добавили при бурбуляции).
Дрожжи могут делиться несколько (5 и более) поколений, каждый раз увеличиваясь в количестве, вырастая во взрослые клетки и делясь снова. Понятно что количество делений, а значит и количество дрожжей, а значит и скорость основного брожения будет зависеть от содержания нужных для роста клеток веществ. Чаще всего, первым кончается кислород. Именно это и определяет тот факт что иногда можно перезапустить остановившееся по какой-то причине брожение просто перелив сусло, взболтав или еще как-нибудь добавив в него кислорода. В случае, если сусло годное и мы его хорошо аэрировали этого не нужно - "сядут усе!". В процессе деления дрожжи мало используют спиртовой метаболизм и мало выделяют углекислоту, поэтому и молчит гидрозатвор.
Температура сусла при делении обычно если и растет то не критично.
Самый критический этап для вкуса пива. Если ничего не предпринимать, то хорошо разбродившиеся дрожжи (а особенно агрессивных элевых сортов или там квейки) начнут активно есть сахар и выделят углекислоту и спирт (ну и еще кучу всего). При этом, будет выделяться теплота и нагреваться сусло. Чем теплее сусло, тем более активно будет проходить спиртовое брожение, тем больше тепла, тем быстрее нагрев, тем больше всякого (нужного и не очень) кроме спирта будет выделяться.
Как всем известно со школы, существует два вида дрожжей "элевые" или "верховые" и "лагерные" или "низовые". Всем естественно известно что верховые бродят на поверхности сусла а низовые - на дне.
Так вот, это все фигня.
Есть два основных вида продукта: эли и лагеры и существует несколько видов дрожжей (в биологическом плане, типа как приматы бывают макаки а бывают человеки разумные или не очень) и множество сортов (Штаммов) дрожжей это как сталевары и кашевары человеки. Сорта могут быть смесями разных видов дрожжей это как кашемешальщики и маслозакладывальщики кашевары-человеки вместе варят кашу.
Так вот, все сорта (все-таки обычно говорят штаммы) дрожжей в зависимости от условий брожения будут давать помимо спирта и углекислоты различного рода побочные соединения: фенолы, эфиры, спирты разных порядков и прочее, прочее. При этом, все виды дрожжей будут давать тем меньше побочных соединений чем ниже температура брожения. При этом, чем ниже температура тем медленнее дрожжи будут бродить и при определенной температуре бродить просто перестанут и заснут.
Некоторые, более морозоустойчивые штаммы способны осуществлять основное брожение при 5-15 градусах и быть активными при 3-5 градусах. Из-за того что любая дрожжевая клетка (или агломерат из нескольких клеток) тяжелее воды, а количество выделяемого углекислого газа невелико в виду медленного брожения, клетки будут стремиться оседать, на поверхности будет мало пены и в пену утащит наверх пузырьками мало дрожжевых клеток. Это и есть "низовое" брожение. Так мы получаем лагеры, характеризующиеся минимальным количеством "допов" от брожения.
Другие сорта дрожжей плохо переносят низкие температуры и засыпают уже при 10-15 градусах. Если поднять температуру до 18-22 градусов, они дают приятное сочетание дополнительных вкусов. Такое, объективно более грязное, пиво мы называем элями. Так как брожение идет активнее из-за более высокой температуры, больше клеток увлекается на поверхность сусла, образуя пену, явно на вид состоящую из дрожжей (Krausen). Это называют верховое брожение.
Так как мы в домашнем пивоварении в основном используем дрожжи из пакетика, то нам просто. Профиль вкуса мы можем прочитать на сайте производителя (обычно такую розочку рисуют), там же указан оптимальный диапазон температур брожения.
Так вот, к чему я все это: на данном этапе от нас требуется поддерживать температуру брожения в середине оптимального диапазона. Будет ближе к высокому краю диапазона - превалирующий вкус в букете станет избыточен. Ближе к нижнему - тоже несбалансирован.
При этом, давайте будем реалистами, если у вас нет подвала под замком с подходящей температурой или специального холодильного оборудования - не делайте лагеры. Купите самый дешманский из разливайки так как ваш получится еще хуже, а лучше купите нормальный. Хамовники-там или любую, прости господи, Балтику. При отсутствии серьезного подхода к температурному контролю варите эли, особенно летом!
Если мы говорим за эли, то перегрев пива в активной стадии на 1-2 градуса ок. Да будет разница, но будет все равно вкусно и в том стиле что и задумали.
Перегрев на 3-5 градусов - уже может не понравиться. Будет "бражность" и вкуса именно того сорта дрожжей что выбрали для рецепта не будет точно.
Если перегреется больше - будет слишком активно стремиться убежать через гидрозатвор ну и туда ему и место. С такого пива еще и голова страшно болит.
В идеале - держать температуру в объеме всего сусла в пределах 0.5 градусов.
Вообще, я считал тепловыделение 20 литров сусла и оно невелико - что-то около 25Вт в пике, если активное брожение проходит за 1-2 дня. Можно нагородить всякого - от укутывания мокрыми полотенцами до брожения в подвале. Видел экзотик в виде элемента Пельте приклеенного на термоклей к бродильнику, но внятных доказательств эффективности не нашел.
Я пришел к ЦКТ с рубашкой. Расскажу о нем позже. Большинство бродит в модифицированном холодильнике. Кому что проще. Самое главное, что температура брожения это самое важное (после чистоты и стерильности) что должен обеспечить пивовар. Все остальное можно скомпенсировать рецептом. Если есть выбор во что инвестировать вначале - в автоматическую пивоварню например или в термоконтроль брожения - всегда выбирайте термоконтроль. Пусть даже это будет экстрактное пиво, если оно сброжено правильно это будет лучше чем зерновая брага.
Если все идет хорошо, активное брожение длится от 2 до 7 дней для базовых сортов. Про методы определения окончания активного брожения будет в разделе по практике (неужели дойдем?).
Когда весь сбраживаемый сахар съеден, дрожжи больше не могут поддерживать активное спиртовое брожение и переходят... к поеданию части того что выделили в процессе брожения. Мы не против - спирт они не съедят!
Помимо спиртового, у дрожжей есть ряд резервных метаболических процессов в том числе, позволяющих пивовару справиться с некоторыми нежелательными "допами".
Чаще всего, говорят про "диацетиловую" паузу после окончания основного брожения. Во время основного брожения дрожжи как выделяют диацетил - вещество имеющее вкус, который чаще всего описывают как вкус жаренного в сливочном масле поп-корна, так и поглощают его. После окончания основного процесса, дрожжи начинают его только поглощать. Обычно, после того как мы определили что основное брожение закончено, мы оставляем пиво в основной бродильной емкости на 3-7 дней, при этом, можно поднять температуру на 1-3 градуса (ну или больше для лагеров). Помимо диацетила, дрожжи начнут подъедать еще много чего - начнется процесс созревания.
Вне зависимости от того какой сорт мы варим и какими дрожжами мы пользовались, мы не пьем пиво на следующий день после того как закончились пузырьки из гидрозатвора. Во-первых, для большинства сортов мы каким-то образом должны удалить бОльшую часть дрожжей которые и в элях и в лагерах в норме плавают во всей толще сусла (или уже пива? Давайте пивом уже называть !). Дрожжи в большом количестве - невкусные, неприятные на ощупь языка и вызывают слабительный эффект.
В фазе активного брожения у дрожжей "табачок врось" - дрожжи держатся по отдельности или очень небольшими склеившимися группками, плавая в сусле. Когда сахар съеден и начинаются "тяжелые времена" дрожжи начинаю "держаться вместе" - склеиваются (флокулируют) и образуя более тяжелые связки начинают потихоньку выпадать в осадок. Чем ниже температура, тем быстрее это происходит, поэтому часто применяют "колд краш" - быстрое охлаждение сусла пива с целью высадить бОльшую часть дрожжей вниз бродильника.
Способность дрожжей склеиваться после окончания брожения и активно выпадать в осадок называют флокуляционной способностью и описывают в терминах низкая-высокая. Типичный пример дрожжей с низкой флокуляционной способностью это дрожжи для баварского пшеничного.
После того как бОльшая часть дрожжей выпала, нам нужно отделить пиво от осадка. Это делается не из соображений что дрожжи начнут разлагаться или портить вкус пива - их все равно во взвеси останется масса, а для того чтобы просто освободить емкость и не бояться снова перемешать все.
После отделения основного осадка пиво оставляют в том виде в котором оно есть "созревать". Часто на производстве для этого пиво переливают в другую емкость (брайт танк), где его газируют, чтобы освободить основной бродильник.
Дома либо оставляют в основном бродильнике, либо переливают на "вторично брожение" - в новый бродильник (отдельная история). Я лью сразу в кегу, газирую и стараюсь забыть на некоторое время.
По мере созревания, малая часть нежелательных (дающих не нужные нам оттенки вкуса) веществ разложится сама или в сочетании с другими, но в основном, как и в вине - дрожжи оставшиеся во взвеси очень медленно продолжат метаболизировать то что сами напускали в пиво и вкус постепенно будет становиться "чище".
Типичные сроки выдержки очень зависят от плотности сусла и крепости пива а также штамма дрожжей. Очень крепкие сорта типа барливайн или сорта с использованием диких дрожжей типа ламбиков выдерживают до года и больше.
Лагеры выдерживают 1-3-6 месяцев. Там задача наиболее "чистый" вкус. Кстати, Lager по немецки значит просто "хранить".
Слабо охмеленные светлые эли выдерживают 2-4 недели. Сильно охмеленные (неипа) выдерживают 1-2 недели и меньше.
В действительности, все просто зависит от вкусов которые вы хотите получить и того на сколько хочется выпить :-)
В частности, косяк с перегревом во время брожения можно частично поправить более длительной выдержкой.
Про "нефильтрованное" пиво и способы осветления будет отдельно.
Так. Держим темп повествования.
Закончив кипятить пиво, внеся все нужные хмели, в том числе на вирпуле, пивовар должен продолжить трудиться во славу грибов дрожжей.
Следующим этапом, нужно сусло охладить. Во первых, дрожжи в горячем сусле погибнут и считается что стоит вносить дрожжи в сусло при максимально близкой температуре к оптимальной температуре брожения.
Во вторых, мы только что приготовили абсолютно стерильную почти идеальную питательную среду для огромного количества диких микроорганизмов, а с ними как с сусликом - мы их не видим, а они есть. Вне зависимости от тех мер которые мы сейчас предпримем (за исключением герметизации, о которой позже), дикие заселятся в процессе перелива-охлаждения в сусло и начнут размножаться и тут у них пойдет гонка с нашими ручными пивоваренными дрожжами (которые, мы помним, мы добавим в сусло только когда оно остынет, так что у диких будет фора).
Считается что диапазон температур питательной среды между 60 и 20 градусами - самый опасный для заражения питательной среды, так как очень хорошо подходит для диких и они начинают размножаться очень быстро и если им это позволить сделать, пивоваренные дрожжи могут их и не побороть и тогда пиво "скиснет" и его пить будет невкусно или небезопасно.
Поэтому, как только кипение прекратили, на сусло не дышим, даже не смотрим на котел лишний раз, на всякий случай.
Если мы просто оставим сусло остывать своим ходом в емкости сообщающейся с воздухом, сусло, с очень большой вероятностью, будет испорчено, так как это остывание займет многие часы а температура будет близкой к идеальной для заражения слишком долго, поэтому мы хотим как можно быстрее принудительно охладить сусло.
В абсолютном большинстве случаев, для этого используются теплообменники. Мы создаем условия при котором сусло нагревает что-то теплопроводящее (металл чаще всего) с одной стороны а с другой стороны мы прикладываем к этому теплопроводящему холодную воду. Это называется теплообменник или чиллер (wort Chiller).
Естественно, мы делаем так чтобы стерильное вкусное сусло и нестерильная невкусная вода не смешивались, поэтому одно из них протекает по некой трубке, а другое эту трубку омывает. Так как создать давление сусла (для протекания по трубке) сложнее чем создать давление воды в кране, самый простой выход - взять медную трубку (так как медь обладает отличной теплопроводностью и не ржавеет), смотать ее в несколько колец (чтобы увеличить площадь теплообмена) и засунуть трубку свернутую в кольца в горячее сусло. В один конец трубки из крана запустить холодную воду, из другого конца - сливать горячую. Вода будет постепенно уносить тепло из сусла и снижать его температуру. Такая конструкция называется погружной чиллер.
В чем преимущество такого чиллера:
Просто мыть
Просто дезинфицировать
Нет вероятности засора чиллера в процесс охлаждения
В чем недостатки:
Основной недостаток это время охлаждения: эффективность охлаждения (то есть, количество тепла передаваемое теплообменником от горячей стороны к холодной за единицу времени) зависит от разницы температур. Вода из крана, допустим, постоянной температуры 20 градусов. Допустим, вода в чиллере нагревается прям до средней температуры сусла (100% эффективность теплообменника, чего не бывает). Тогда, в самом начале охлаждения, вода из чиллера будет выходить с температурой 100 градусов, то есть забирая тепла достаточно для нагрева на 80 градусов. А вот в середине охлаждения, вода из чиллера будет выходить уже с температурой 50 градусов, то есть, нагревшись всего на 30 градусов. Эффективность снизится в 2 раза. Можно увеличивать поток через теплообменник, но это приведет к снижению эффективности в реальности так как вода не будет успевать полностью нагреться.
Также, эффективность будет снижаться за счет того что сусло в котле перемешивается только за счет конвекции (котел не открываем) и сусло рядом с чилером холоднее чем сусло в дальнем конце котла.
Если ваша вода условно бесплатная или вам есть куда применить горячую (а под конец охлаждения и даже совсем не горячую) воду, то погружные чиллеры ок. Они самые дешевые, простые и надежные как пять копеек.
Замороченные люди идут дальше в лес в своем желании копировать промышленные пивоварни.
Представляем противоточный чиллер
Идея состоит в том, чтобы направить навстречу друг другу два потока: поток постепенно остывающего в теплообменнике сусла и поток постепенно нагревающейся от сусла воды.
В самом простом случае, мы берем одну трубку некоторой длинны и запускаем насосом по ней горячее сусло (условно, слева направо). Берем вторую трубку, большего диаметра, вставляем в нее первую с суслом и в зазор между двумя трубками запускаем воду так, чтобы холодная вода заходила со стороны выхода холодного сусла, а горячая вода выходила со стороны захода горячего сусла. То есть, вода течет справа налево и два потока текут навстречу друг другу (противоток).
Что получаем в идеальном случае. Так как выходящее сусло отдает тепло прямо перед выходом совсем холодной свежей воде, то на выходе сусло имеет температуру равную температуре входящей воды. По мере продвижения по теплообменнику, вода контактирует со все более горячим суслом и постепенно нагревается. На выходе из теплообменника вода имеет ту же температуру что и сусло на входе. Получаем, что мы имеющимся потоком воды забираем все имеющееся лишнее тепло из проходящего сусла. В идеальном же случае, мы забираем только закончившее кипеть сусло из котла и сразу отправляем его через теплообменник на брожение, так как температура сусла на выходе из чиллера близка к температуре холодной воды из крана (меньше 20 градусов типично). Таким образом, мы не охлаждаем сразу весь объем сусла, а только тот что сейчас перекачиваем. Эффективность использования воды будет максимальна, надо только подобрать соотношение потока воды и сусла.
На практике, в быту нерационально делать теплообменник достаточно большой чтобы охлаждать за один проход со 100 до 20. Сразу после начала охлаждения, сусло пару минут оборачивают через теплообменник обратно в котел до тех пор пока температура сусла на выходе не станет нужной. В моем случае на брожение можно отправлять при температуре в котле около 80 (то есть, если сделали хоп стенд, то сразу после него). До этой температуры с кипения котел остывает ну минуты за 3-5.
Горячую воду на выходе теплообменника я собираю (в ведра) и использую для мытья оборудования после варки. В промышленности, когда варка идет за варкой, нагретую воду оборачивают в следующий затор.
Недостатков у противоточного чиллера два:
Более высокая стоимость
Склонность к засорению в процессе охлаждения и это самое противное
В процессе охлаждения, из остывающего сусла выпадают компоненты растворимые в горячем и нерастворимые в холодном сусла (Cold Break). Обычно, они стремятся сделать это прямо в момент перехода через некоторую критическую температуру - то есть прямо внутри противоточного чиллера. В результате поток через него падает, падает и может совсем остановиться. Мощности насоса пивоварни недостаточно для проталкивания засора.
Особенно к засорению склонны т.наз. пластинчатые противоточные теплообменники, которыми торгуют все пивоварческие магазины. Вместо трубок в них используются спаянные пакеты (медных ?) пластин с каналами хитрой формы между ними. Внутри-то этих каналов все и встает колом. В начале я использовал как раз пластинчатый чиллер и проклял просто все на свете с ним. Когда оказываешься с полным котлом горячего сусла и фиг знает что дальше делать...
После этого я перешел на трубчатый (трубка в трубке) чиллер. Первый я сделал сам (белая фигня на фото в посте отдаленно напоминающая спираль). Благодаря гладко скругленным стенкам внутренней медной трубки и отсутствию внутри поворотов хитрой формы, он гораздо меньше склонен к засорению (да еще и производительней значительно чем пластинчатый). Благодаря производительности я могу гнать сразу сусло через него в бродильник, ну а если все же происходит засор, то я приспособился иметь под рукой специально обученный насос для надувания воздушных шариков.
Я дую им со стороны выхода холодного сусла до прохода воздуха в котел в надежде что воздух попав в горячий котел меньше навредит суслу (типа хватит времени диким свариться) ну и потом горячее сусло пойдет обратно по чиллеру и типа обеззаразит его. Наверное дурь и риск, но проблем не вызывало.
Кстати, раз уже заговорили по обеззараживанию чиллера. Делаем это просто прогнав через противоточный сусло где-то 2-3 минуты где-нибудь ближе к концу кипения или погрузив погружной в сусло за те же 2-5 минут до конца кипения. Горячее сусло прогреет и обеззаразит. Естественно, во время дезинфекции не гоним охлаждающую воду.
Ну и в завершении, то что сам не слышал, а мне товарищ напел и мне не понравилось: метод без охлаждения (No Chill Method)
Нам понадобится канистра из термостойкого пищевого пластика с герметичной крышкой. Сразу после кипения, канистру мы заполняем полностью, под горлышко горячим суслом, закрываем герметично крышку и оставляем в покое для охлаждения. Идея в том что горячее сусло дезинфицирует канистру, а так как крышка закрыта (и при охлаждении воздух не может втянуться внутрь), сусло не может заразиться сколько бы долго не заняло охлаждение. После охлаждения - также сусло переливаем в бродильник и бродим. Канистру уплющить при охлаждении не должно, так как мы залили ее полностью, сусло при охлаждении "усядет" всего на 3% объема.
Звучит классно! Пробовать не буду.
Аэрация
Важный этап для будущего благоденствия дрожжей который многие недооценивают.
Как известно, бродим сусло мы без доступа воздуха (с гидрозатвором). Дрожжам в спиртовом метаболизме кислород не нужен. Однако, после того как мы запустили дрожжи в сусло, дрожжи перед тем как начать кюшать сахар начинают делиться. Делятся они до тех пор пока в сусле будут необходимые вещества - строительный материал для новых дрожжевых клеток. Помимо всяких аминокислот и микроэлементов (которые мы добавили в составе ячменного солода), важнейшим материалом является кислород.
За время кипения, кислород из воды активно выкипает и его концентрация после окончания охлаждения недостаточна для успешного размножения большого количества поколений (а дрожжи делятся до 5 и более поколений в удачных условиях). Если не обогатить сусло на этом этапе кислородом, то даже при условии хорошего остального состава сусла, брожение может пойти очень медленно (так как в сусле будет мало дрожжевых клеток, кюшающих сахар).
Вкус пива этот кислород который мы добавим не испортит, так как будет переработан дрожжами полностью при хороших условиях за несколько часов.
Аэрация обязательна и для нее есть несколько способов:
Промышленный - в поток перекачиваемого сусла подается чистый кислород из баллона тонкой струйкой. Сложно в быту. Нужно дозатор городить, кислород покупать...
Бурбуляция - после перелива чем-нибудь типа аквариумного компрессора (например, через фильтр) воздух пузыряем в сусло пару часов. В идеале используем пористый наконечник, рассекающий как можно мельче пузыри.
Бултыхация - переливаем пиво в бродильник, закрываем крышкой и активно бултыхаем бродильник, перемешивая сусло с воздухом под крышкой. Такая себе аэробика с 20+ литрами сусла.
Механическое перемешивание - сусло еще в котле активно перемешиваем с образованием пузырьков. То еще удовольствие с кипятком да и приспособа нужна какая-нибудь типа лопаты на дрели.
Я делаю проще: перекачивая сусло на брожение, струйку сусла я направляю по принципу писающего мальчика - по дуге максимально высоко и в центр бродильника. Струя, во первых получается турбулентной и сама по себе захватывает воздух в полете. При падении в бродильник, капли увлекают за собой под поверхность сусла пузырьки воздуха, которые частично растворяются.
Струйки с высоты примерно в метр достаточно. Да, у такого метода есть серьезный нюанс - возможность заразить сусло так как мы активно загоняем нестерильный воздух в сусло, но у меня проблем пока не было. Как раз такой процесс изображен на фото в посте
Может проблем пока не было, потому что довольные дрожжи быстро "заводятся" (о тихом периоде брожения - дальше), может - потому что сусло уже холодное. Может просто везло, но пока не было негативного опыта я продолжу так. Потом перейду на бурбуляцию компрессором.
Если температура сусла подходящая а дрожжи - сухие, высыпаем их после перекачки сверху на пену на сусле (а сусло при перекачке даст пену если мы его аэрируем, да и пена от дез. средства также будет, но об этом позже) . Но лучше, высыпать дрожжи на пену где-нибудь в середине перекачки и замешать их струйкой перекачиваемого сусла. Заодно и развлечение.
Как правильно указали подпищщики, нужно дописывать а то сусло скиснет :-)
Сегодня простая часть.
Разговор за стерилизацию и карамелизацию сахаров в процессе кипения.
Карамелизация сахаров происходит при температурах выше 100 градусов (110 и чем более сложный сахар, тем выше). Это значит, что в объеме варящегося сусла ничего карамелизоваться не будет. При этом, чтобы передавать тепло в сусло и кипение продолжалось, нагревательный элемент в котле (тэн или дно кастрюли под которым конфорка) должен быть горячее 100 градусов (с термодинамикой не шутят).
Чем меньше поверхность соприкосновения нагревательного элемента с суслом, тем более горячим должен быть нагревательный элемент для передачи того же количества тепла в единицу времени, тем более интенсивно на его поверхности будет идти карамелизация. Некоторая контролируемая карамелизация неизбежна, однако если она будет слишком активна, карамель начнет налипать на нагревательный элемент, дополнительно теплоизолировать его, элемент под карамелью станет нагреваться сильнее и в конце концов может начать подгорать что уже совсем нежелательно. Проще тогда уж изначально выбрать солод с нужной контролируемой карамельностью.
Для того чтобы минимизировать карамелизацию, стараются делать варочные котлы с как можно меньшей удельной мощностью нагревательных элементов на единицу поверхности (ну или по простому - нагревательный элемент должен быть как можно большего размера).
В промышленности часто греют паром рубашку котла (аналог паровой бани). Тогда весь котел - нагревательный элемент. В автоматических мини пивоварнях встраивают ТЭНы в днище, распределяя тепло более или менее равномерно по днищу.
Тут, как бы, особо ничего не придумаешь - стоит озаботиться о том чтобы тепло передавалось в кипящее сусло как можно более равномерно, а можно и не заморачиваться. Большое количество промышленных мини пивоварен использует трубчатые ТЭНы, вводимые в объем сусла. Да, как можно более длинные, но они все равно пригорают и никто не парится.
Все просто. Еще до кипения пиво достаточно стерилизовано, поэтому, кипячение роли не играет! Ужас, шок!
Все просто. После того как дрожжи забродят, они сами начнут заботиться о своей и пивовара безопасности. Нам нужно сохранить сусло в течении нескольких часов пока дрожжи заселяются.
Мы можем считать что нам достаточно для сусла выполнить нормы тепловой обработки как для, скажем, безалкогольных натуральных напитков которые при пастеризации стабильно хранятся месяцами.
За основу берут процент микроорганизмов погибающих за минуту при 60 градусах который называется единицей пастеризации (PU=Pasteurization Unit ). Экспериментально выяснили что с ростом температуры и времени пастеризации, количество PU растет по формуле
PU = t 1.393 (T 60)
t= время в минутах
T=температура (в Цельсиях)
Функция - степенная (хз как это вставить).
То есть за 1 минуту при 100 градусах гибнет 1.393 в степени 40! бактерий от того количества которое гибнет при 60, то есть 525854 PU.
Дальше можно смотреть требования разных ТУ, разных стран и так далее сколько нужно PU для стабильного хранения, скажем, соков и все они окажутся сильно ниже пары тысяч PU. Для готового пива, кстати, требуется всего 5-20PU, но там алкоголь есть, низкий PH и углекислота.
Да, PH соков ниже и они дольше портятся, но у нас степень пастеризации в сто раз выше того что нужно для соков. Ну ОК, давайте прокипятим две минуты. Получим уже мильон PU, то есть в ~1000 раз относительно требований для соков.
Таким образом, кстати, появилось очередное крафтовое извращение - No Boil пиво.
Все просто. При кипении из сусла выкипает и вода тоже. Сахара не выкипают и концентрация сахара в сусле увеличивается. Выше концентрация сахара - выше содержание алкоголя в конечном пиве, ну и всего остального тоже, но алкоголь же самый важный :-)
Чтобы получать расчетное количество алкоголя, нужно учитывать выкипание - в реальности подставить скорость выкипания в литрах в час в калькулятор.
Как узнать скорость выкипания в литрах в час в нашей пивоварне ? Ну, либо измерить объем до и после часа кипения, либо просто посчитать по школьной формуле:
Теплота переданная в сусло = теплота затраченная на выкипание
Теплота переданная в сусло = [время кипения] x [мощность нагр. элемента]
Теплота затраченная на выкипание = [теплота парообразования воды] х [объем воды] x [плотность воды]
Любители поизвращаться могут все в дюймах на квадратный лапоть посчитать, но для нас - все просто.
На 2 кВт получается приблизительно 3 литра в час. Плюс-минус трамвайная остановка. Все. Втыкаем в калькулятор и забываем.
Фух! Докипятились. Пора охлаждаться и переливать на брожение!
Это был самый жаркий и вонючий этап (кипящий хмель не очень нравится большинству домочадцев).