Tại sao lọc nước lại quan trọng đối với nước ủ bia

Nước là thành phần phổ biến nhất của bia và là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến hương vị của bia. Trong lịch sử, các nhà sản xuất bia đã sử dụng nguồn nước sẵn có tại địa phương để nấu bia của họ, dẫn đến các đặc điểm hương vị khu vực khác biệt xuất hiện trên toàn cầu. Nước ở Dortmund của Tây Đức rất cứng và giàu canxi, sunfat và clorua. Loại bia nhẹ vàng nhạt của thị trấn khai thác than nhỏ hiện đã được quốc tế công nhận nhờ hương vị giòn, thơm đặc trưng, ​​ban đầu được ban tặng bởi nước Dortmund. Thành phố Plzen của Séc gần đó có nước rất mềm, ít sunfat và bicacbonat. Độ kiềm thấp của nước Plzen đã tạo ra loại mạch nha nhẹ có hương vị êm dịu được gọi là Pilsner.

Cùng với thời gian, các nhà sản xuất bia đã học được rằng việc quản lý chất lượng và thành phần của nước có thể tạo ra hương vị độc đáo cho bia của họ. Các hệ thống lọc nước như thẩm thấu ngược đã cung cấp cho các nhà sản xuất bia một điểm xuất phát ổn định, từ đó khả năng sáng tạo của họ có thể phát triển và công thức nấu ăn của họ có thể tỏa sáng. Từ việc thiết lập tính nhất quán giữa các lô cho đến bắt chước chất lượng nước của các vùng sản xuất bia nổi tiếng ở nửa vòng trái đất, quá trình lọc nước giúp các nhà sản xuất bia kiểm soát rộng rãi hương vị và khả năng đổi mới. 

Nước ảnh hưởng đến hương vị của bia như thế nào?

Vì bia có khoảng 90% là nước nên chất lượng và thành phần của nước sẽ có tác động đáng kể đến hương vị của bia. Có ba yếu tố của nước sẽ ảnh hưởng đến hương vị của bia: thành phần khoáng chất, độ pH và độ kiềm. Độ cứng và thành phần khoáng chất của nước sẽ truyền đạt hương vị và ảnh hưởng đến quá trình lên men. Độ pH khuyến khích hoạt động của enzym trong hỗn hợp nghiền và thúc đẩy sự phát triển của nấm men trong giai đoạn lên men. Độ kiềm tạo ra một lớp đệm để bảo vệ độ pH khỏi sự dao động trong suốt quá trình sản xuất bia, đảm bảo vi khuẩn không thể phát triển và loại bỏ lượng tannin dư thừa khỏi bia. Ba yếu tố này gắn bó chặt chẽ và hoạt động song song với nhau để định hướng mùi vị và màu sắc của bia.

Quá trình ngâm nước nóng, được gọi là nghiền , bắt đầu quá trình sản xuất bia và chuẩn bị lúa mạch cho quá trình lên men. Trong quá trình nghiền, các hạt đã nghiền được hydrat hóa bằng nước nóng, tạo ra một hỗn hợp đặc và kích hoạt các enzym trong mạch nha. Các enzym này, cụ thể là alpha-amylase và beta-amylase, chuyển đổi tinh bột ngũ cốc hòa tan thành đường có thể lên men. Chất lỏng có thể lên men này, được gọi là wort, là sự kết hợp của protein và carbohydrate sẽ ảnh hưởng đến mạch nha, cảm giác ngon miệng và đặc tính của bia. Khi dịch ép đã sẵn sàng để lên men, nó có khoảng 80-90% là nước. Mặc dù hèm sẽ chiết xuất hương vị và mùi thơm từ hoa bia, nhưng nó chỉ có thể làm như vậy bằng cách đun sôi trong nước. Nước là điều cần thiết để phát triển các cấu hình hương vị này. Hoạt động của enzyme diễn ra trong hỗn hợp nghiền hoàn toàn được tạo điều kiện thuận lợi bởi nước và hàm lượng khoáng chất của nước. Nước là nền tảng cho toàn bộ quá trình sản xuất bia.

Làm thế nào để khoáng chất trong nước ảnh hưởng đến hương vị của bia? 

Các khoáng chất có trong nước nấu bia sẽ quyết định hương vị của bia. Độ cứng của nước, phép đo tổng lượng canxi và magiê hòa tan, tạo ra hương vị hoa bia mạnh mẽ cho bia, do hoa bia bám vào các ion canxi. Nếu clorua có trong nước, nó sẽ mang lại cho bia một cảm giác ngon miệng. Natri, sunfat và cacbonat đều có tác động ảnh hưởng đến quá trình lên men, quá trình nghiền và mùi vị. Sự hiện diện (hoặc vắng mặt) của các ion này, mỗi ion truyền tải các đặc tính hương vị độc đáo trong quá trình sản xuất bia. Tuy nhiên, điều cần thiết là phải sử dụng chúng một cách có chủ ý, vì một lượng quá lớn có thể gây ra mùi vị khó chịu và quá nồng. 

Các ion khoáng cũng hoạt động cùng với độ pH và độ kiềm trong suốt quá trình sản xuất bia. Cacbonat và bicacbonat ổn định độ pH trong quá trình nghiền. Nếu có quá nhiều clorua trong nước nấu bia, quá trình lên men có thể bị cản trở vì clorua sẽ phá hủy men. Đây là lý do tại sao độ chính xác và sự chú ý đến từng chi tiết là không thể thiếu đối với bất kỳ loại bia nào và càng có nhiều lý do để hiểu thấu đáo về thành phần nước của bạn trước khi bạn sử dụng nó để pha. 

Ion trong nước pha: 

Canxi (Ca +2 ): Canxi, một khoáng chất được tìm thấy ở nồng độ cao ở những vùng nước ngầm chảy qua đá như đá vôi và thạch cao, là một trong hai khoáng chất tạo nên độ cứng của nước. Mặc dù nước cứng gây phiền toái cho chủ nhà, nhưng nó có thể ảnh hưởng rất nhiều đến nhà sản xuất bia. Canxi được nhiều nhà sản xuất bia ưa thích trong nước của họ vì nó làm giảm độ pH trong quá trình nghiền, kết tủa protein trong quá trình đun sôi và là một chất dinh dưỡng cho men. Canxi cũng cải thiện độ trong của bia. Phạm vi khuyến nghị của canxi là từ 50 mg/L đến 150 mg/L. 

Cách nâng cao hàm lượng canxi trong nước pha: 

• • thạch cao 
  • canxi sunfat
  • canxi clorua
  • vôi ngậm nước

Magiê (Mg +2 ) : Magiê, thành phần khác của độ cứng của nước, ít quan trọng hơn đối với quá trình sản xuất bia, nhưng dù sao cũng là một ion quan trọng cần có. Magiê là một chất dinh dưỡng của nấm men và nhiều nhà sản xuất bia cố gắng sử dụng khoảng 10-30 mg/L để tạo điều kiện cho nấm men phát triển khỏe mạnh trong quá trình lên men. Ở mức độ vừa phải, magie làm nổi bật hương vị của bia, nhưng nếu nước nấu bia có hàm lượng trên 30 mg/L sẽ khiến bia có vị chua và chát.  

Làm thế nào để nâng cao mức độ magiê trong nước sản xuất bia: 

• • Muối Epsom (magiê sulfat) 

Natri (Na +1 ): Natri có thể làm nổi bật cấu trúc và hương vị của bia, đồng thời tạo thêm vị chua mong muốn cho các loại bia như bia Đức. Quá mức, nó khiến bia có vị kim loại và gắt. Natri ít ảnh hưởng đến hỗn hợp và hương vị với lượng thấp, nhưng nó có thể gây độc cho men và cản trở quá trình lên men ở nồng độ quá cao. Thông thường, phạm vi natri được khuyến nghị là từ 10-70 mg/L, mặc dù có thể sử dụng mức cao tới 150 mg/L để đạt được hiệu ứng mặn hoặc chua có chủ ý. Như với hầu hết các khoáng chất, hương vị bia mong muốn của bạn sẽ xác định trước lượng natri bạn thêm vào, nhưng mức trên 200 mg/L sẽ không ngon. 

Vì hàm lượng natri cao có tác động mạnh đến mùi vị, bạn không bao giờ được sử dụng nước đã được làm mềm làm nước pha. Thông qua một quá trình gọi là trao đổi ion, trao đổi chất làm mềm nước loại bỏ canxi và magiê khỏi nước bằng cách thay thế chúng bằng các ion natri. Nếu bạn có máy làm mềm nước để bảo vệ ngôi nhà và các thiết bị của mình khỏi bị đóng cặn, bạn sẽ cần lọc nước đã được làm mềm bằng hệ thống thẩm thấu ngược trước khi sử dụng nước này trong quá trình pha chế tại nhà. 

Cách tăng nồng độ natri trong nước pha: 

• • Muối không i-ốt hoặc muối biển
  • Baking soda (natri bicacbonat) 

Clorua (Cl – ): Clorua được sử dụng để mang lại cho loại bia của bạn hương vị ngọt ngào đầy đủ và vị mạch nha đậm đà. Phổ biến đối với cảm giác ngon miệng phức tạp mà nó mang lại cho bia, clorua thường được thêm vào nước ở dạng canxi clorua hoặc natri clorua. Họ cũng thúc đẩy sự ổn định trong quá trình nghiền. Clorua thường được sử dụng kết hợp với sunfat để bổ sung vị đắng của bia hoppier. Tỷ lệ clorua được sử dụng thường phụ thuộc vào sunfat, vì hai loại này tạo ra các hương vị trái ngược nhau trong bia. Tỷ lệ clorua và sunfat có chủ ý có thể cân bằng độ ngọt và vị cay trong một loại bia.  

Làm thế nào để nâng cao mức độ clorua trong nước sản xuất bia: 

• • canxi clorua
  • Natri clorua

Sunfat (SO 4 -2 ):Sulfate được sử dụng để tạo ra bia có hương vị thơm ngon. Sunfat mang lại cho bia vị khô, giòn và vì sunfat có tính kiềm nên chúng có thể được sử dụng để giảm nhẹ độ chua của hỗn hợp. Khi muốn có vị đắng, sunfat có thể được sử dụng để tăng cường hương vị đó. Lượng sunfat được thêm vào thay đổi đáng kể dựa trên mức độ hoppy mong muốn. Trong trường hợp những người uống rượu sẽ cố gắng đạt được từ 10-50 mg/L, loại bia nhạt kiểu Burton-on-Trent nổi tiếng sử dụng tới 500 mg/L để đạt được mùi lưu huỳnh và vị sắc nét. Tuy nhiên, vượt quá 500 mg/L là không nên vì lượng sunfat dư thừa trong nước sản xuất bia có thể góp phần tạo ra tác dụng nhuận tràng ở người tiêu dùng. Nếu nồng độ sunfat quá cao, nó có thể phản ứng với men và tạo ra hydro sunfua, chất này sẽ khiến món bia của bạn có mùi trứng thối.  

Làm thế nào để nâng cao mức độ sunfat trong nước sản xuất bia: 

• • canxi sunfat
  • thạch cao
  • Muối Epsom (magiê sulfat)

Cacbonat & Bicacbonat (CO 3 -2 /HCO 3 ): Cacbonat và bicacbonat rất cần thiết cho bất kỳ nhà sản xuất bia nào, vì chúng quyết định độ pH của hỗn hợp. Độ kiềm mạnh của chúng giúp đệm độ pH không trở nên quá axit, dẫn đến hương vị chát và bia nặng tannin. Chúng cũng thúc đẩy hương vị tròn trịa, mạch nha trong bia và ở mức độ cao có thể tạo ra vị đắng mà những loại bia sẫm màu mong muốn. Vì các loại ngũ cốc sẫm màu có tính axit cao hơn nên các công thức chế biến bia đen và bia nhẹ thường sẽ yêu cầu 100-300 mg/L cacbonat. Các loại bia nhạt như IPA thường sẽ có mức cacbonat từ 25-50 mg/L. Tuy nhiên, nếu mức độ cacbonat không được điều chỉnh trong quá trình lên men, chúng sẽ có nguy cơ giữ độ pH của bia quá cao.

Làm thế nào để tăng cacbonat và bicacbonat trong nước pha cà phê: 

• • Baking soda (canxi bicacbonat) 
  • Phấn

Các ion có thể làm hỏng nước sản xuất bia: 

Chlorine & Chloramines (Cl 2 ): Chlorine được các đô thị sử dụng rộng rãi như một chất khử trùng hóa học, bảo vệ nguồn cung cấp nước của thành phố khỏi bị nhiễm vi khuẩn. Thật không may, clo gây bất lợi cho quá trình sản xuất bia. Có thể phát hiện được trong bia với lượng thấp tới 5 phần tỷ, clo khiến bia có vị nhựa làm hỏng vòm miệng. Khi clo phản ứng với amoniac, nó tạo thành chloramine, một chất gây ô nhiễm thậm chí còn khó loại bỏ khỏi nước hơn. Chloramines không chỉ làm hỏng hương vị của bia mà còn ngăn men bia lên men đúng cách.   

Sắt (Fe +2 & Fe +3 ): Sắt không bao giờ là một ion mong muốn trong bia. Vì sắt là khoáng chất phổ biến nhất được tìm thấy trên trái đất nên nhiều chủ sở hữu giếng phải chịu sự phân nhánh không mong muốn của vùng nước giàu sắt. Sự đổi màu, các vết ố màu cam và nâu sẫm trên đồ đạc và các thiết bị bị hỏng đều là kết quả của thậm chí chỉ 0,3 mg/L sắt trong nước. Hơn nữa, sắt mang lại cho bia một dư vị khó chịu và cản trở quá trình lên men thích hợp. Chỉ cần 0,05 mg/L sắt trong nước có thể làm hỏng quá trình pha chế của bạn. 

Mangan (Mn +2 ): Bất kỳ hàm lượng mangan nào lớn hơn 0,01 mg/L cũng đủ khiến bia của bạn có vị kim loại và khó chịu. Các ion mangan, thường được tìm thấy khi kết hợp với sắt, sẽ không chỉ ảnh hưởng đến hương vị mà còn ảnh hưởng đến độ trong của bia và đe dọa sức khỏe của men trong quá trình lên men.  

Nitrat/Nitrit (NO 3 – & NO 2 -2 ): Nitrat và nitrit có thể xâm nhập vào nước thông qua dòng chảy nông nghiệp, chất thải động vật và ô nhiễm. Đối với những chủ sở hữu giếng trong đất nông nghiệp, những chất gây ô nhiễm này có thể tồn tại ở mức độ cao và gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng nếu ăn phải. Tuy nhiên, những chất gây ô nhiễm này chỉ được EPA quy định trong nước trên 10 mg/L và bất kỳ mức nào trên 0 đều có nguy cơ phá hủy hương vị bia của bạn.   

Độ pH ảnh hưởng đến quá trình sản xuất bia như thế nào? 

Độ pH của nước sản xuất bia có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hương vị của bia và rất quan trọng để đảm bảo rằng hoạt động của enzym diễn ra trong hỗn hợp. Enzyme beta-amylase yêu cầu môi trường axit để chuyển đổi tinh bột ngũ cốc thành đường có thể lên men. Nấm men phát triển mạnh ở độ pH thấp hơn, có nghĩa là hèm sẽ lên men lành mạnh hơn. Nếu độ pH của hỗn hợp quá cao, bia sẽ có vị chát, chát và mất hết hương vị phức tạp. Vi khuẩn cũng có thể phát triển trong quá trình lên men trong dịch ép không đủ với độ pH quá cao. 

Hầu hết nước có bản chất trung tính đến kiềm, vì vậy nó cần có thành phần khoáng chất thích hợp để kích hoạt tính axit. Canxi đóng vai trò quan trọng nhất trong việc tạo điều kiện thuận lợi cho môi trường axit, vì nó có thể vượt qua chất đệm kiềm phốt phát của mạch nha. Cacbonat và bicacbonat đệm độ kiềm của hỗn hợp, đảm bảo độ pH không dao động quá mạnh theo cả hai hướng. Bản thân các loại ngũ cốc cũng có tính axit, giúp hỗ trợ các enzym phá vỡ tinh bột. Tuy nhiên, độ pH của hỗn hợp nghiền sẽ cần được theo dõi cẩn thận trong suốt quá trình sản xuất bia. Nếu bạn đang nấu một loại bia nhẹ hơn, bạn có thể sẽ cần các chất phụ gia để đạt được độ pH thích hợp của hỗn hợp. Sử dụng máy đo pH để đảm bảo hỗn hợp nằm trong khoảng axit thích hợp (từ 5,2-5,5pH). 

Nếu hỗn hợp của bạn quá kiềm, có nhiều cách để bạn cứu vãn bia của mình. Axit lactic, một sản phẩm phụ hữu cơ của quá trình lên men sữa, được sử dụng phổ biến để giảm độ pH của hỗn hợp nghiền. Axit lactic không thêm hương vị khó chịu vào hỗn hợp và có thể được sử dụng để giảm đáng kể độ pH. Axit photphoric, một loại axit vô cơ được tìm thấy trong nhiều sản phẩm nước giải khát thương mại, có ưu điểm là không gây mùi vị cho bia. Axit photphoric ít axit hơn axit lactic, vì vậy nó có thể là một sản phẩm dễ sử dụng hơn khi cố gắng điều chỉnh độ pH. Bộ đệm và chất ổn định cũng có thể được thêm vào hỗn hợp, sẽ đạt được mức độ pH mục tiêu bằng cách phản ứng với phốt phát trong mạch nha. Những thứ này sẽ làm tăng hàm lượng canxi và magiê, nhưng sẽ giữ cho độ pH mục tiêu không dao động và có thể được đo trước trong nước ủ bia tại nhà.5.2 Bộ ổn định . 

Nước tốt nhất để sản xuất bia là gì?

Vì mỗi loại bia đều yêu cầu nồng độ độ cứng, bicacbonat và sunfat khác nhau, nên loại nước tốt nhất để nấu bia là loại cho phép bạn kiểm soát hoàn toàn cấu hình hương vị. Nước có hàm lượng khoáng chất và kim loại cao sẽ hạn chế đáng kể phạm vi thể hiện sáng tạo của bạn. Để chắc chắn về thành phần ion trong nước của bạn, hãy yêu cầu báo cáo chất lượng nước từ thành phố của bạn hoặc tiến hành kiểm tra nước tại nhà và tự xác định. Nước thành phố chắc chắn sẽ có clo và chloramines trong đó, cả hai đều có thể chế ngự nước pha của bạn bằng hương vị hóa học và làm hỏng quá trình lên men của bạn. Nếu bạn có nước rất cứng, phạm vi pha chế mà bạn có thể khám phá sẽ bị hạn chế, vì với mức canxi trên 50 mg/L, bạn sẽ không thể pha chế bia nhẹ.

Nếu bạn thực sự muốn hoàn thiện quá trình pha chế của mình, bạn nên lắp đặt hệ thống lọc nước tại chỗ. Nó không chỉ cải thiện hương vị bia của bạn mà còn giúp bia của bạn có độ đặc tổng thể cao hơn. Có lẽ trên hết, việc pha chế một công thức hoàn hảo từ nước đã được loại bỏ tất cả hàm lượng khoáng chất và hóa chất sẽ dễ dàng hơn nhiều so với việc thử và xử lý các điều kiện nước hiện có của bạn. 

Các hệ thống lọc nước tốt nhất cho sản xuất bia là gì? 

Thẩm thấu ngược đã trở thành phương pháp được yêu thích trong ngành đối với nước sản xuất bia có độ tinh khiết cao. Các hệ thống thẩm thấu ngược loại bỏ hơn 96% muối hòa tan, chất rắn và khoáng chất khỏi nước, khiến nước trở thành đường cơ sở hoàn hảo để tiếp tục. Tuy nhiên, có nhiều lựa chọn dành cho các nhà sản xuất bia đang tìm cách cải thiện chất lượng nước của họ và tiếp cận nhiều công thức pha chế hơn. Carbon xúc tác có thể loại bỏ chloramine khỏi nước, giúp tăng hương vị cho nước pha của bạn. Chưng cất nước và khử ion đều tạo ra nước có độ tinh khiết đặc biệt. Việc tìm kiếm hệ thống thích hợp cho nhu cầu sản xuất bia tại nhà của bạn là tất cả những gì ngăn cản bạn và mẻ bia ngon nhất mà bạn đã làm. 

Thẩm thấu ngược 

Thẩm thấu ngược tạo ra nước mềm, có tính axit nhẹ và không chứa các chất gây ô nhiễm có mùi hôi như sắt, nitrit, clo và chloramines. Sử dụng nước thẩm thấu ngược cung cấp cho nhà sản xuất bia một phương tiện trống hoàn hảo, cho phép nhà sản xuất bia chế tạo và thực hiện các công thức nấu bia của riêng họ từ đầu. Độ tinh khiết cao của nước thẩm thấu ngược giúp loại bỏ mọi nguy cơ tạo ra hương vị không mong muốn và cho phép nhà sản xuất bia kiểm soát mọi yếu tố trong thành phần ion của nước sản xuất bia. Khi nghệ thuật sản xuất bia thủ công ngày càng trở nên phổ biến, nước thẩm thấu ngược đã trở thành lựa chọn ưu tiên để sản xuất bia. Từ các nhà sản xuất bia công nghiệp, quy mô lớn đến sản xuất bia tại nhà, độ tinh khiết của nước thẩm thấu ngược đã khiến nó trở thành hệ thống lọc nước ưa thích của các nhà sản xuất bia.

Thẩm thấu ngược (RO) làm giảm chất gây ô nhiễm bằng cách từ từ đẩy nước qua màng bán thấm có lỗ rất nhỏ. Những lỗ rỗng này có khả năng ngăn chặn ngay cả những chất gây ô nhiễm cực nhỏ nhất đi qua trong khi vẫn cho phép các phân tử nước đi qua. Quá trình thẩm thấu làm cân bằng nồng độ của dung dịch ở hai bên màng. Như tên của nó, thẩm thấu ngược làm hoàn toàn ngược lại. Nó tách nước tinh khiết khỏi tất cả các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan trong nước. Các chất gây ô nhiễm được đưa xuống cống trong một dung dịch gọi là nước muối và nước tinh khiết, được gọi là nước thấm , thoát ra khỏi hệ thống và thu gom trong bể chứa.

Sản xuất bia bằng nước RO được mong muốn vì nhiều lý do. Như đã thảo luận ở trên, ngay cả hàm lượng ion rất thấp cũng có thể gây ô nhiễm hương vị của loại bia bạn đang ủ. Nước từ hệ thống thẩm thấu ngược không chứa bất kỳ ion tinh tế nào có thể cản trở quá trình lên men hoặc làm chua hương vị. Ngoài ra, nước thẩm thấu ngược cho phép bạn pha bất kỳ công thức nào bạn muốn. Chất lượng nước của bạn không có cách nào giới hạn những gì bạn có thể pha. Mô phỏng hồ sơ nước của các loại bia lịch sử nổi tiếng là một thách thức mà nhiều nhà sản xuất bia muốn giải quyết, chẳng hạn như các loại bia giàu sunfat của Bia Hà Nội. Với nước RO, việc tái tạo những loại bia nổi tiếng này là có thể đạt được. Thẩm thấu ngược cũng cung cấp tính nhất quán giữa các lô. Nếu bạn đang bắt đầu từ cùng một mức độ tinh khiết cao cơ bản mỗi lần,