帝國世濤的發酵
Fermentation
酵母投放
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正確的酵母投放比例,無疑是提高家釀啤酒品質的關鍵之一。通常,一個批次只加一包或者一瓶液體酵母是不夠的。酵母投放不足,可能引起發酵停滯,還會產生較多的不良風味。因此投放足夠的酵母相當重要。下面我們來介紹一個簡單的計算方法。
No.1 麥汁濃度是多少?
麥汁比重越高,你就需要越多的酵母。麥汁濃度可以用比重點數來衡量,也就是比重數值小數點後三位,比如:
1.050的淡色艾爾麥汁,比重點數是50 1.080的雙料IPA麥汁,比重點數是801.120的大麥酒麥汁,比重點數是120
1.050的淡色艾爾麥汁,比重點數是50
1.080的雙料IPA麥汁,比重點數是80
No.2 是艾爾還是拉格?
和我們一樣,酵母也會在寒冷的時候變得懶惰。由於拉格的發酵溫度比艾爾要低得多,所以在釀造拉格啤酒時,往往需要更多的酵母。拉格可以使用艾爾的兩倍,比如:
對於艾爾啤酒,每升每比重點數的麥汁,需要0.0018單位的液體酵母對於拉格來說,每升每比重點數的麥汁,需要0.0037單位的液體酵母
對於艾爾啤酒,每升每比重點數的麥汁,需要0.0018單位的液體酵母
No.3 需要多少酵母?
通過我們的酵母計算公式可以很容易計算出需要的酵母數量,比如:
對於20L的比重為1.050的艾爾麥汁,我們需要:0.0018 x 50 比重點數 x 20 L = 1.8 = 投放2包對於10L比重為1.080的拉格啤酒麥汁,我們需要:0.0037 x 80 比重點數 x 10 L = 2.96 = 投放3包
對於20L的比重為1.050的艾爾麥汁,我們需要:
需要注意的是,多投總比少投要好,所以最後得數的小數可以算作一整包。
麥汁充氧
在釀造過程中,氧氣通常是不受歡迎的,但也有兩個例外,其中一個是可以人為控制的,也就是當煮沸的麥汁被冷卻到發酵溫度後,在投放酵母之前這個時間點。另一個不需要控制的情況是,在某些特殊風格啤酒的陳化過程中,像老式艾爾、大麥酒以及帝國世濤,釀酒師們通常不會人為增氧,但會監控啤酒的氧化程度,確認氧化過程為啤酒帶來的雪利酒的風味。
氧氣在麥汁中的溶解度和溫度以及麥汁濃度相關。麥汁的溫度越低、濃度越小,可溶解的氧氣量就越高。在麥汁煮沸階段,大部分氧氣會被沸騰的氣泡帶走。所以此時的麥汁需要被重新充入氧氣,以便有足夠的氧氣溶解度。
氧氣對酵母的生長繁殖至關重要。在真正開始發酵之前,酵母會先進行增值。氧可以合成甾醇和脂肪酸,這是酵母細胞壁所必須的物質。含氧不足可能為發酵帶來一系列問題,比如過長的準備期(投放酵母后到發酵開始前的那段時間);發酵的停滯或不完全,產生過多的脂類物質,這會給啤酒帶來過多的水果氣味。
商業釀造通常在發酵之前為麥汁充入8-10 ppm的氧氣,5ppm被認為是酵母生長所需的最低氧含量。使用空氣(氧含量21%)為冷卻麥汁充氧最高可以達到8ppm。如果需要大於8ppm通常要使用純氧。另外,隨著麥汁比重的增加,可溶解氧的能力隨之降低,所以對於高濃度啤酒來說,充氧就更為關鍵。
對於家釀來說,測量氧的溶解度非常困難而且代價高昂,一般都需要試驗器材才能獲得具體數據。如果發酵溫度和酵母投放比例正確,但是發酵停滯或者發酵不完全,那麼就要考慮改進你的充氧方式。在家釀中,一般有兩種為麥汁充氧的方法,一種是通過螺旋攪拌或者傾倒,另一種是用空氣或者純氧進行充氧。
螺旋攪拌和傾倒
當麥汁經過冷卻被轉移到主發酵罐中以後,可以通過一些方法來攪拌麥汁從而使它溶解空氣中的氧氣。如果你使用較小的容器,比如細口的玻璃瓶,也就是Carboy,進行發酵的話,可以密封瓶口然後用力搖晃,讓麥汁和瓶中的空氣充分混合。當然,搖晃時要千萬小心,別摔了!!!
如果你使用美式發酵桶或者其他廣口的發酵容器,可以使用一把不鏽鋼的攪拌鏟,消毒後用來攪拌麥汁,使它形成泡沫,直到形成大概幾厘米高的泡沫。
如果你的胳膊沒那麼強壯,可以使用我們的螺旋攪拌鏟,連接到電鑽上進行攪拌。需要提醒一句,如果使用電鑽連接螺旋攪拌鏟,一定不要讓攪拌鏟碰到發酵桶造成損壞,也要注意麥汁漩渦較大時可能會溢出。
無論你的麥汁在錐形發酵罐、細口瓶還是美式發酵桶,如果你需要在麥汁中加入冷水來獲得期望的濃度或者體積,可以直接傾倒冷水到麥汁中,濺起水花,這樣也可以為麥汁補充氧氣。攪拌是最簡單易行而且成本低廉的充氧方法,不過這種方法效果有限。一般3-4分鐘的攪拌才能達到預期效果。
通過空氣或者純氧氣充氧
如果通過空氣來充氧,可以使用一個水族泵(或者其他類似的空氣泵)為空氣加壓,之後通過硅膠管連接一個過濾器,用來去除空氣中的灰塵和細菌。使用一個帶有.023濾芯的高效空氣濾清器(HEPA過濾器),或者用酒精棉球自製一個簡易過濾器都是不錯的方式,在空氣進入麥汁之前濾除有害物質是非常必要的。使用這種方法,一般2-3分鐘即可完成充氧。
如果要使用高純氧氣充氧,首先要保證你使用的是食品級氧氣。純氧不需要經過過濾,也無需使用增壓泵。但要特別注意的是,高純氧氣很容易引起燃燒,所以不要在有明火和電器的環境中進行操作。使用純氧充氣1分鐘即可達到要求。
注意:由於純氧使用時有安全隱患,而且很容易超過推薦的溶解度,所以在家釀中並不推薦
注意:
充氧時可以使用0.5微米的氣石來增加效率。溶解氧測量儀的價格在不斷下降,如果你想精確測量麥汁的含氧量,買個測試儀也是個不錯的選擇。當然,家釀用戶也可以通過上面介紹的方法,通過幾個批次的實驗來逐漸調整,也會達到比較理想的效果。
酵母投喂
「投喂」酵母,就是在較低的起始比重下開始發酵,然後在發酵過程中逐步添加可發酵糖的方法。舉例來說:
如果需要釀造一款酒精度14%的啤酒,一種方法是直接製備起始比重為1.140的麥汁,然後將發酵後的終點比重控制在1.035。另一種方法就是先製備起始比重1.120的麥汁(發酵後可以得到酒精度12%的啤酒),然後在發酵過程中逐漸添加可發酵糖。
很顯然,這種方式為發酵增加了額外的步驟,那為什麼我們還要這麼做呢?
主要的原因在於,通過這種逐步添加的方式,可以避免酵母接觸過高濃度的麥汁。比如:在上面提到的第二種方法中,我們的酵母永遠不會接觸到比重大於1.120的麥汁。當我們投放酵母之後,麥汁比重會很快開始下降。後續添加的可發酵糖會給麥汁增加一些濃度,但是不會高於起始比重。舉例來說:
假設麥汁被發酵到比重1.080,我們添加的糖會把麥汁比重增加到1.100。當發酵完成時,我們可以得到14%酒精度的啤酒,但是我們的酵母永遠也不會接觸到比重在1.120以上的麥汁。
高濃度麥汁對酵母發酵來說是一個不小的壓力,逐步添加起到了很好的緩衝作用。(另一個好處是,因為麥汁熬煮時比重比較低,我們可以有更高的酒花利用率)
可以在發酵過程中逐步添加的輔料有很多種,最常用的一種就是麥精,包括固體麥精(DME)和液體麥精(LME)。
DME,即Dry Malt Extract,固體麥精,美國的Briess有相關的產品LME,即Liquit Malt Extract,液體麥精,紅樹傑克有相關的產品
DME,即Dry Malt Extract,固體麥精,美國的Briess有相關的產品
我們可以把麥精溶解在少量水中(為了方便操作,固體麥精使用冷水溶解,液體麥精要用熱水),加熱到77攝氏度殺菌,再冷卻到發酵溫度,之後添加到發酵罐中。用類似的方式添加可發酵糖,比如蔗糖、葡萄糖,甚至蜂蜜都是可行的。由於這些可發酵糖幾乎是100%可發酵,不會提高終點比重,而麥精並不是100%可發酵,所以會對終點比重有一些影響。
我們加入的糖溶液要足夠濃才能提高麥汁的比重,當然也要保證溶液可以把糖充分溶解。把溶液加入發酵罐之後,需要用一個經過消毒的攪拌鏟攪拌均勻。但要注意的是,應盡量避免讓麥汁接觸空氣,所以動作要輕,避免激起水花。
在每次加糖的同時添加一些酵母營養鹽也是不錯的選擇,不過添加量需要做一些控制,最好能保證酵母可以將它們全部利用。如果你的酵母沒有消耗掉它們,那些雜菌或者野生酵母就會利用其中的氮和礦物質了。
在發酵過程中,酵母分解麥汁中的糖產生乙醇和二氧化碳(酵母的新陳代謝同時也會釋放熱量)。麥汁的比重會隨著糖的減少而降低(由於乙醇比水輕,所以酒精的增加也會使麥汁比重降低)。另外,「投喂」的時機也很重要。
最佳的「投喂」時間點是在「高泡期」(High Kr?usen)之後,在發酵仍然在進行的時候。水封的氣泡趨於平穩是一個標誌。在這時添加糖不會使起始比重超過預期,此時的酵母也有比較健康的狀態。當然也可以通過比重計來確認比重是否減少到期望的程度,不過這通常沒有必要。當發酵經過了高峰期之後,大部分糖已經被消耗掉了。
註:High Kr?usen是德語術語,在英語中也被廣泛使用,用來描述啤酒發酵的高峰期,出現在麥汁上層,懸浮和翻滾著的大量泡沫,通常這個詞並不只是用來形容這些泡沫,還會特製這個發酵階段。當麥汁達到發酵的高峰時,通常會說發酵處於高泡期。名稱來源於德辭彙Hochkr?usen或hohe Kr?usen。
註:
可以嘗試通過「多次投喂」的方式來分多次投入可發酵糖。比如每個批次只把酒精度提高1-2個百分比。這樣,當發酵無法啟動時,你的麥汁里也不會殘留太多糖。
如果想在每次投喂時加入酵母營養鹽,只需加入酵母發酵投喂的糖所需要的營養鹽即可,而不需要為整個批次添加營養鹽,比如你的批次是20L,你不需要加入20L用量的營養鹽。
投喂本身很簡單,把需要加入的糖與水混合,如果需要酵母營養鹽可以在此時加入,將混合溶液加熱到77攝氏度,之後冷卻到發酵溫度並倒入發酵罐,用一個經過消毒的攪拌鏟緩慢攪拌,是兩種液體混合均勻。盡量避免激起水花,減少氧氣溶解,
預計幾個小時後發酵就會開始,除非你加入了太多糖(大大超出了酒精度1-2個百分點所需的糖量)否則不會再次帶來高泡期。
對於一些高濃度啤酒來說,我們還需要做一些收尾工作。在最後一次投喂之後,當發酵趨緩時,可以適當提高發酵溫度,讓溫度達到酵母說明書上推薦發酵溫度的上限,這樣可以促使酵母吸收發酵帶來的不良風味物質,由於此時可發酵糖已經很少,高溫發酵不會帶來不良影響。
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