Инструменты пользователя

Инструменты сайта


water_chemistry_basics

Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

Ссылка на это сравнение

water_chemistry_basics [2014/03/17 10:44] (текущий)
evgen создано
Строка 1: Строка 1:
 +====== Основы водной химии ======
  
 +//Майк Левандоуски//​
 +
 +===== Часть 1 =====
 +
 +Большинство рецептов для домашних пивоваров содержат рекомендации по добавлению минеральных солей. Нужно ли Вам в действительности беспокоиться на этот счет? Ответ на этот вопрос может быть найден,​ если немного покопаться в химических основах воды.
 +
 +Многих домашних пивоваров водная химия может отпугнуть. Расслабьтесь. Эта статья расскажет Вам в очень доступной форме, что делать с вашей водой, чтобы воссоздать воду, используемую для производства всемирно известных замечательных марок пива.
 +
 +Другая цель этой статьи состоит в том, чтобы сделать понятным водный анализ. Во многих книгах и статьях,​ написанных для домашних пивоваров,​ сказано обращаться к местным водным службам,​ чтобы выяснить насколько подходит ваша вода для пивоварения. Благодаря регулирующим изменениям,​ недавно введенным Управлением по охране окружающей среды Соединенных Штатов,​ осуществление этой задачи стало легким как никогда. Каждая коммунальная система водоснабжения в Соединенных Штатах должна собрать информацию для "​Акта потребительского доверия"​. Этот документ содержит информацию,​ описывающую качество вашей воды. Доступность этих документов различна. Некоторые системы водоснабжения помещают результаты на свою веб-страницу,​ другие прилагают информацию вместе со счетом за воду. Если Вам подобное не встречалось,​ обратитесь в свою коммунальную службу. Если Вас обслуживает частная система водоснабжения или Вы пользуетесь индивидуальным колодцем,​ работы у Вас прибавится.
 +Вам придется самому предпринять усилия для исследования воды. В некоторых местах правительственные агентства (вроде окружного отдела здравоохранения или государственного отдела по защите окружающей среды) проверят ваш колодец за минимальную плату. Если Вы живете не в таких местах,​ придется нанять собственную лабораторию. Посмотрите в желтых страницах на тему "​вода"​.
 +Информация по качеству воды, представленная в "​Актах потребительского доверия"​ может быть запутанной. Эта статья предназначена для того, чтобы пролить немного света на темный при всех прочих обстоятельствах предмет.
 +Характеристики водоисточника могут даже влиять на развитие классического пивного стиля. Приходит на ум один исторический пример такого процесса. Пэйл эли в английском стиле, появившиеся в Бартоне,​ местности известной своей водой с высоким содержанием сульфата кальция (гипс). Высокое содержание кальция в воде помогает создать "​тело"​ и баланс,​ обнаруживаемый в этом стиле. Сульфат дает легкую сульфатную "​едкость",​ и способствует извлечению горьких смол из хмеля. Позднее пивовары из близлежащего графства Йоркшир пробовали конкурировать с пэйл элями, производимыми в областях с высоким содержанием гипса, таких как Бартон. Йоркширская вода содержит высокие уровни карбоната кальция (мел или известняк). Карбонат кальция приводит к появлению у хмеля резких нот, поэтому пиво, производимое в этих областях,​ легко охмелено. Без сильного хмелевого вкуса, браун эли, производимые в таких местностях как Ньюкасл и Тэдкастер,​ имеют сильный солодовый вкус и свойства,​ без чрезмерного хмельного вкуса. Таким образом,​ характеристики местной воды повлияли на развитие многих уникальных пивных стилей.
 +
 +Одним из самых больших вызовов в домашнем пивоварении является копирование ваших любимых стилей пива. Для того чтобы ваше пиво было подлинным,​ Вам понадобится выбрать подходящий солод, дрожжи,​ хмель и воду. Нет, это не ошибка,​ Вам нужно должным образом выбрать вашу пивоваренную воду. Если Вы уподобляетесь большинству домашних пивоваров,​ то берете воду прямо из-под крана. Это превосходное начало,​ но для того чтобы сварить подлинное пиво, Вам понадобится приспособить вашу воду для соответствия желаемому стилю.
 +
 +Прежде,​ чем мы углубимся в обсуждение,​ маленькое "​предупреждение"​. Если Вы экстрактный пивовар,​ эффект,​ оказываемый вашей пивоваренной водой на конечный продукт значительно менее существенен чем, если бы Вы были чистозерновым пивоваром. Конечно,​ для использования с экстрактами вашу воду не повредит исправить,​ вот только эффективность будет значительно менее заметна.
 +
 +Водный анализ обычно включает ряд параметров,​ которые описывают концентрацию различных растворенных ионов либо в частях на миллион (ppm) или миллиграммах на литр (mg/L). В водной химии есть один секрет,​ который Вы должны иметь в виду: ppm ТА ЖЕ САМАЯ ВЕЩЬ, что и mg/L. Когда минеральное вещество растворяется,​ оно разделяется на те ионы, которые в нем присутствуют. Например,​ когда карбонат кальция (также известный как мел или известняк) растворяется,​ он разбивается на ион кальция и карбонатный ион. Если бы Вы проанализировали затем образец распущенного карбоната кальция,​ Вы бы не нашли никакого карбоната кальция (помните,​ он распался на составляющие его ионы), а только некоторое количество ионов кальция и карбонатные ионы. Подведем итог, когда Вы растворяете вещество в воде (или сусле, коли на то пошло),​ оно превращается в собственные составляющие ионы. Так что, если Вы хотите добавить ион, все что Вы должны сделать - это подобрать подходящее минеральное вещество,​ но более подробно об этом позднее..
 +
 +Когда Вы изучаете анализ пробы воды (из акта потребительского доверия),​ Вы можете обратить внимание на параметр,​ называемый "​общая жесткость"​. Что это означает?​ Если упрощенно,​ это просто объединенная концентрация растворенного кальция и магния. Все. Теперь,​ когда Вы видите концентрацию общей жесткости,​ Вы можете подумать,​ "А, так это сколько кальция и магния находится в этой воде"​. Но зачем называть это "​жесткостью?"​ Рад, что спросили. Для этого нам понадобится краткий урок истории. Прежде,​ чем были изобретены современные моющие средства и стиральные порошки,​ люди мыли мылом. Растворенный кальций и магний вступают в реакцию с мылом и сильно затрудняют образование хорошей пены. Термин "​жесткость"​ зародился,​ потому что очень трудно мыть жесткой водой. В какой момент воду начинают считать жесткой?​ Существует некоторое разногласие относительно того, какими числами оперировать,​ но вообще вода ниже 75 мг/л считается "​мягкой",​ где-то между 75 и 150 мг/л рассматривается как " умеренно жесткая",​ между 150 мг/л и 300 мг/л считается "​жесткой",​ а выше 300 мг/л "​очень жесткой"​.
 +
 +Как Вы, возможно,​ предположили,​ каждый растворенный ион влияет на характеристики готового продукта. Нижеследующий список подытоживает воздействие каждого иона на качество пива:
 +
 +  * Кальций помогает поддерживать pH вашего затора в оптимальном диапазоне 5.0-5.5 (см. статью Совершенный pH). Кальций помогает осаждению белков при варке, и способствует росту дрожжей во время брожения.
 +
 +  * Магний действует подобно кальцию,​ однако слишком много магния (более чем 100 мг/л) может дать горький вкус.
 +
 +  * Натрий усиливает вкус пива, однако слишком большое количество натрия дает "​резкий"​ вкус.
 +
 +  * Бикарбонат и карбонат поднимают pH затора.
 +
 +  * Сульфат дает сухой вкус, и усиливает вкус хмеля.
 +
 +Итак, я Вас убедил! Подготовка водных ионов - это то, что Вы хотели бы попробовать! Расслабьтесь,​ это легче чем Вы думаете! Сначала на ум приходит один очевидный вопрос:​ "​Что я должен исправлять?​ Всю воду, только промывочную воду, что?​!?​!?​!"​ Ответ прост, решать Вам. Вы можете сделать очень хорошее пиво без того, чтобы исправить хоть один ион. Конечно,​ ваш затор будет более эффективен,​ если Вы проведете подготовку вашей воды. Естественно,​ если Вы очень стараетесь воссоздать стиль пива, это хорошая идея копировать воду из местности,​ где этот стиль развился.
 +
 +Если Вы заинтересованы в исправлении минерального состава вашей воды, определенно исправляйте заторную воду. Это будет гарантировать,​ что именно нужные компоненты будут доступны для ферментов затора. В исправлении промывочной воды и любой доливочной воды на самом деле нет необходимости,​ но если Вы боретесь за полное воссоздание стиля, можете подумать об этом. Вообще,​ я исправляю только промывочную воду, но то ведь только я.
 +
 +===== Часть 2 =====
 +
 +Немного повторим урок, вся вода содержит растворенные ионы. Эти ионы имеют отрицательный или положительный заряд, и воздействуют на восприятие вашего пива различными способами. Исправление концентраций ионов в вашей пивоваренной воде поможет Вам сделать совершенное пиво.
 +
 +Ok, вы получили информацию от вашей местной коммунальной службы,​ и Вы знаете,​ что находится в вашей воде. Что теперь?​ Это, как и все остальное в жизни: Вам надо знать, куда Вы собираетесь,​ чтобы туда добраться. Самый легкий способ определить,​ каким должен быть состав вашей воды, состоит в том, чтобы сравнить вашу воду с водой из всемирных пивоваренных столиц. Для следующих пивных стилей,​ ваша вода должна приближаться к воде из следующих городов.
 +
 +==== Пивоваренная вода для пивных стилей ====
 +^  Стиль ​ ^  Вода ​ ^
 +|  Pale Ale (Пэйл эль) ​ |  Burton (Бартон) ​ |
 +|  Bitter (Биттер) ​ |  Burton (Бартон) ​ |
 +|  Mild (Майлд) ​ |  London (Лондон) ​ |
 +|  Brown Ale (Браун эль) ​ |  London (Лондон) ​ |
 +|  Scottish Ale (шотландский эль) ​ |  Edinburgh (Эдинбург) ​ |
 +|  Porter (Портер) ​ |  London (Лондон) ​ |
 +|  Sweet Stout (сладкий стаут) ​ |  London (Лондон) ​ |
 +|  Dry Stout (сухой стаут) ​ |  Dublin (Дублин) ​ |
 +|  Pilsener (Пилсенер,​ пльзеньское) ​ |  Pilsen (Пльзень) ​ |
 +|  Light Lager (светлый лагер) ​ |  Pilsen (Пльзень) ​ |
 +|  Dark Lager (темный лагер) ​ |  Munich (Мюнхен) ​ |
 +|  Munich dark (мюнхенское темное) ​ |  Munich (Мюнхен) ​ |
 +|  Maerzen (мартовское) ​ |  Vienna (Вена) ​ |
 +|  Bock (бок) ​ |  Munich (Мюнхен) ​ |
 +|  Dopplebock (доппельбок) ​ |  Munich (Мюнхен) ​ |
 +|  Alt Munich ​ |  (Мюнхен) ​ |
 +|  Weizen (вайзен) ​ |  Dortmund (Дортмунд) ​ |
 +|  Dortmunder ​ |  Dortmund (Дортмунд) ​ |
 +
 +Пожалуйста,​ имейте в виду, что вышеприведенная таблица подразумевает лишь общую информацию. Если хотите получить более детальную информацию о водных параметрах для определенных стилей пива, обратитесь к серии книг о классических пивных стилях или к прекрасной книге Рэя Дэниэлса "​Замышляя великое пиво":​ [[http://​www.homebrew.com/​brew_reviews/​review05149901.shtml]]
 +
 +Так, теперь Вы знаете,​ воду какого города Вы должны имитировать. Как Вам найти информацию о воде этого города. Легко, щелкните по следующей ссылке:​
 +
 +[[http://​www.brewingtechniques.com/​library/​backissues/​issue1.3/​sidebars.html#​table3]]
 +
 +Сравните параметры воды вашего города с параметрами воды в городе Вашего пивного стиля. Имейте в виду, что такой тип химического состава неточен. Если параметры вашей воды находятся в пределах от 20 до 30 ppm, считайте,​ что она подходит.
 +Очевидно,​ если в вашей воде недостает ионов, Вам понадобится добавить больше. Имейте в виду, что не существует никакого практического способа добавить только один ион. Мы добавляем соли, которые состоят как из положительно заряженного иона (катион) так и отрицательно заряженного иона (анион). Растворение соли в вашей пивоваренной воде добавит в нее оба иона.
 +
 +Соли для исправления воды можно приобрести по минимальной цене в большинстве магазинов для домашних пивоваров. Если Вы решите купить соли в другом месте, удостоверьтесь,​ что они имеют аптечное качество. Если это не так, соль может содержать вредные примеси. Аптечная соль имеет маркировку "​USP"​ (Фармакопея США) на ярлыке.
 +Если Вам надо добавить поваренную соль, убедитесь,​ что она не йодированная. В литературных источниках,​ которые я видел, нет согласия на этот счет, но некоторые авторы полагают,​ что йод препятствует росту дрожжей. Лично я не вижу причин испытывать судьбу,​ в то время как нейодированная соль стоит столько же, и в ней нет недостатка.
 +В следующем списке описаны распространенные пивоваренные соли, количество ионов, которое каждая из них добавляет,​ и пересчет соотношений между весом и объемом.
 +
 +==== Пивоваренные соли ====
 +
 +  * **Хлорид Натрия (NaCl)** (Столовая или поваренная соль)
 +
 +//Один чайная ложка весит 5.3 г
 +Один грамм на галлон (3,78 л) добавляет:​ 104 ppm натрия и 160 ppm хлорида//​
 +
 +  * **Сульфат кальция (CaSO4)** (Гипс)
 +
 +//Одна ч.л. весит 4.8 г
 +Один грамм на галлон добавляет:​ 62 ppm кальция и 148 ppm сульфата//​
 +
 +  * **Карбонат Кальция (CaCO3)** (Мел)
 +
 +//Одна ч.л. весит 1.8 г
 +Один грамм на галлон добавляет:​ 107 ppm кальция и 159 ppm карбоната//​
 +
 +  * **Сульфат магния (MgSO4)** (соль Эпсома,​ английская соль, горькая соль)
 +
 +//Одна ч.л. весит 3.4 г
 +Один грамм на галлон добавляет:​ 37 ppm магния и 145 ppm сульфата//​
 +
 +  * **Хлорид Кальция** (CaCl2)
 +
 +//Одна ч.л. весит 4.8 г
 +Один грамм на галлон добавляет:​ 96 ppm кальция и 168 ppm хлорида//​
 +
 +Чтобы добавлять соли, вычислите,​ сколько нужно для Вашего объема исправляемой воды. Смешайте соли примерно с одной чашкой воды. Растворите и смешайте раствор с исправляемой водой. Вот так все легко!
 +
 +Карбонат Кальция растворяется только в кислых растворах. Чтобы обойти эту проблему,​ вместо воды смешайте соль либо с суслом,​ либо с заторной водой. Низкий pH этих веществ растворит мел в мгновение ока!
 +
 +Если у Вас слишком много ионов, водоподготовка будет немного тяжелее. Если концентрации ионов сульфата или хлорида слишком высоки,​ у Вас проблемы. Не существует никакого практического способа уменьшить эти концентрации в домашних условиях. Лучшим вариантом для Вас будет разведение дистиллированной водой до тех пор, пока Вы не достигнете нужной концентрации.
 +
 +Избыток карбоната может быть удален путем нейтрализации кислотным раствором. См. мою статью,​ посвященную pH затора,​ для более подробной информации по этой теме.
 +Избыточные концентрации кальция и магния могут быть немного снижены. Прокипятите исправляемую воду около 10 минут и дайте ей остыть. На дне образуется белое вещество. Слейте вашу воду с белого порошковидного осадка. В оставшейся жидкости будет меньше кальция и магния. Точное количество,​ которое будет удалено таким образом,​ зависит от концентрации карбоната в воде. Чем выше содержание карбоната,​ тем больше кальция и магния может быть удалено.
 +
 +Следуя этим легким шагам, Вы сможете приблизиться к получению любой классической пивоваренной воды на вашей собственной кухне. Наслаждайтесь!
 +
 +**Литература:​**
 +
 +  * Jon Rodin and Glenn Colon-Bonet,​ "Beer from Water: Modify Minerals to Match Beer Styles,"​ Zymurgy Winter 1991
 +  * American Water Works Association,​ Water Quality and Treatment: A Handbook of Community Water Supplies, ed. Frederick W. Pontius (New York: McGraw-Hill,​ 1990)
 +  * Warren Viessman, Jr. and Mark J. Hammer, Water Supply and Pollution Control (New York: Harper and Row, 1985)
 +  * Dave Miller, Brewing the World'​s Great Beers: A Step-by-Step Guide (Pownal, VT: Storey Communications,​ Inc., 1993)
 +  * Michael Jackson, Michael Jackson'​s Beer Companion: The World'​s Great Beer Styles, Gastronomy, and Traditions (Philadelphia:​ Running Press, 1993)
 +  * Charlie Papazian, The New Complete Joy of Home Brewing (New York: Avon Books, 1991)
 +  * Charlie Papazian, The Homebrewer'​s Companion (New York: Avon Books, 1994)
 +  * Jon Rodin and Glenn Colon-Bonet,​ "Beer from Water: Modify Minerals to Match Beer Styles,"​ Zymurgy Winter 1991
 +  * Ray Daniels, Designing Great Beers (Boulder: Brewers Publications,​ 1996)
 +
 +//Кто такой Майк Левандоуски?//​
 +
 +  * Варит пиво с августа 1991 г.
 +  * Дипломированный профессиональный инженер из штата Северная Каролина
 +  * Работает инженером по водоснабжению в компании McGill Associates в Эшвилле
 +  * Президент клуба Mountain Ale and Lager Tasters в Эшвилле
 +
 +Источник статьи:​ сайт Homebrew.com
 +
 +**Перевел:​ Афасижев Ким 15-06-2004**
water_chemistry_basics.txt · Последние изменения: 2014/03/17 10:44 — evgen