HORIBA電導率計EC-22啤酒釀造中的水質檢查

釀造水的質量會影響麥芽汁中的酶活性、礦物質的溶解度、啤酒的味道和質量以及釀造設備的狀況。為了獲得啤酒的美味并確定清潔過程后設備的清潔度，必須在釀造過程的各個階段使用可靠而準確的儀器進行水質檢查。HORIBA LAQUAtwin 袖珍儀表和 LAQUA 溶解氧 (DO) 手持儀表和電極有維護設計少、樣品量要求低和操作簡便等優點，推薦用于家庭和商業啤酒釀造者。

介紹
啤酒是世界上消費廣泛的酒精之一，也是受歡迎的飲料（僅次于水和茶）。它已成為許多國家文化的一部分，并經常與節日和游戲等社會傳統聯系在一起。

釀造是制作啤酒的過程。啤酒的四種主要成分是谷物（例如麥芽、小麥、玉米、大米）作為淀粉來源、水、調味劑（例如啤酒花、麥芽、香草、水果）和酵母。麥芽和啤酒花分別是常用的谷物和調味劑。在啤酒釀造過程中，淀粉來源與水混合并轉化為一種稱為麥芽汁的含糖液體。隨后，麥芽汁通過酵母發酵轉化為酒飲料。

由于啤酒的主要成分是水，釀造用水的成分會影響啤酒的質量。釀造用水應清潔無味。水有兩種來源——地表水和地下水。前者溶解礦物質含量低但有機物含量較高，而后者溶解礦物質含量通常較高但有機物含量低。2要 確定水中的礦物質成分，啤酒釀造者可以向當地水務公司索取報告，將水樣送到實驗室，或使用適當的設備自行進行測試。常見的測試參數如下所述。根據結果，釀酒師可以對水進行必要的調整以釀造出優質的啤酒。

由于啤酒釀造過程中的水質檢查是獲得口感和啤酒品質的關鍵步驟，因此建議啤酒釀造商使用 HORIBA LAQUAtwin 袖珍儀表和 LAQUA 溶解氧 (DO) 手持儀表和溶解氧 (DO) 電極。除了操作簡單易行之外，LAQUAtwin 袖珍儀表還具有平面傳感器，可在短短幾秒鐘內測量低至 0.05 毫升的樣品。LAQUA DO 手持儀表與 DO 電極一起包裝，該電極有創新的可更換 DO 尖頭和內置溫度傳感器，并裝在便攜箱中，用于現場常規測量。

水硬度
水硬度定義為水中溶解的鈣和鎂的量。鈣是決定水硬度的主要離子。它可以克服麥芽磷酸鹽的緩沖能力，將麥芽汁的 pH 值降低到可接受的范圍3 并促進成品啤酒的清澈度、風味和穩定性。2釀造 水中的理想鈣濃度為 50 至 150 ppm。3可以添加 硫酸鈣 (CaSO 4 )（也稱為石膏）或氯化鈣 (CaCl 2 ) 來增加水中的鈣離子量。鎂也會影響水的硬度，因此會影響麥芽汁的 pH 值，但影響程度小于鈣。
堿度
堿度是指水抵抗 pH 值變化的能力，pH 值變化會使水變得更酸。堿度是衡量溶解在水中的所有堿性物質（如碳酸鹽和碳酸氫鹽）濃度的指標，這些物質通過中和酸來緩沖水中的 pH 值。
鈣濃度必須與低碳酸鹽-碳酸氫鹽水平保持平衡，因為它們對鈣有抵消作用。這些離子應保持在 50ppm 以下。碳酸氫鹽是強堿性緩沖劑，如果大量存在，可能會將麥芽漿的 pH 值升高到不可接受的水平。
pH
pH 在啤酒釀造的各個階段（麥芽漿、麥芽汁和成品啤酒）中都很重要。大多數市政水源呈弱堿性。當水與谷物在麥芽漿桶中混合時，混合物（稱為麥芽漿）的 pH 值會比單獨的水的 pH 值下降。水中的礦物質成分（即鈣、鎂、碳酸鹽和碳酸氫鹽）和麥芽谷物在搗碎過程中的自然酸化過程決定了麥芽漿的 pH 值。理想的麥芽漿 pH 值范圍為 5.2 至 5.5，最好選擇較低值（5.2），以提高酶活性，從而將淀粉最佳地轉化為液態糖（稱為麥芽汁）。4 糖化后，麥汁被瀝干，谷物被清洗。這個過程稱為沖洗。隨著沖洗的進行，從麥芽漿中流出的麥汁的 pH 值會增加。流出的麥汁的 pH 值應低于 6，因為較高的 pH 值會從谷物中提取單寧、硅酸鹽和其他化合物，導致啤酒變澀、渾濁。
將收集到的麥汁轉移到煮沸鍋中。在煮沸過程中，磷酸鈣仍會沉淀（只要鈣仍然存在），pH 值會降低，就像糖化過程中一樣。煮沸后的麥汁 pH 值應達到 5.0 至 5.2。此 pH 值范圍將有助于從啤酒花中提取最佳特性，最大限度地增加形成的啤酒花碎塊量，并將顏色吸收保持在低限度。煮沸的另一個重要功能是凝固熱碎塊。碎塊形成的最佳 pH 值為 5.2。如果在煮沸初期麥汁中存在大塊、蓬松的碎塊，則表明 pH 值處于正確范圍內。5必須 去除熱碎塊，以使熱麥汁清澈。
當酵母加入麥芽汁中時，發酵就開始了——糖變成酒精和二氧化碳。在發酵過程中，pH 值會持續下降，因為酵母會吸收銨離子（強堿性）并排出有機酸（包括乳酸）。所選的酵母菌株會影響啤酒的最終 pH 值——大多數拉格啤酒的 pH 值為 4.2 – 4.6，一些麥芽啤酒的 pH 值為 3.8，酸啤酒的 pH 值為 3.0 左右。最佳 pH 值低于 4.4 有利于啤酒更快成熟、啤酒更清澈、生物穩定性更好、啤酒口感更精致。
鈉
鈉是啤酒中理想的離子，可使最終產品風味更復雜。范圍是 0-150 ppm Na +。 專業釀酒師使用簡單的清潔過程或就地清洗 (CIP) 技術，使定期清潔高效有效。CIP 涉及通過封閉設備中的噴球循環清潔劑或消毒劑。每次將麥芽汁或啤酒從容器中轉移時，釀酒師都會進行清潔。例如，在麥芽汁煮沸并通過熱交換器送入發酵罐后，必須清潔水壺。以氫氧化鈉（通常稱為苛性鈉）為活性成分的清潔劑是迄今為止在釀酒廠使用廣泛的清潔劑。10可以使用離子選擇性傳感器和儀表檢查清潔過程/ CIP 后設備中的任何鈉殘留物。
總溶解固體（TDS）
來自市政水源的釀造水可能含有總溶解固體 (TDS)，例如礦物質、鹽和有機物。TDS 是水質指標，如上所述，水中的礦物質成分會影響釀造過程中的麥芽汁 pH 值。水中的推薦 TDS 水平為 500ppm。可以使用 TDS 計估算水中的 TDS 含量，該計測量溶液的電導率并使用系數將其轉換為 TDS。雖然 TDS 沒有水的確切礦物質成分，但它可用于監測水中的任何變化。
電導率 (EC)
電導率 (EC)，通常簡稱為電導率，是衡量水溶液承載電流能力的指標。純水沒有電導率（讀數不為零，但非常低），因為其中沒有溶解離子。溶液中的離子越多，電導率值越高。啤酒釀造中水源的電導率測量可以指示水的純度，并在釀酒商進行任何調整（例如添加礦物質）之前提供基線測量值。

溶解氧 (DO)
在鍋中煮沸后，加酒花的麥芽汁不含氧氣。為了更好地吸收氧氣，在充氧之前，它會迅速冷卻至 80 °F (27 °C) 以下。所需的溶解氧量取決于酵母菌株和麥芽汁的原始比重。傳統的淡啤酒和拉格啤酒麥芽汁通常不會收集到高于 1045 (12°P) 的溫度，并且需要 6 至 8 ppm 的溶解氧。在高濃度釀造中，原始比重會升高到 1080 (20°P)，并且需要溶解麥芽汁的氧氣水平達到 16 ppm 或更高。現代酵母菌株需要的溶解氧高達 20ppm。充氧后，酵母被投入麥芽汁中。酵母利用氧氣來恢復健康并繁殖，然后將麥芽汁發酵成啤酒。氧氣是產生酵母細胞壁所需的不飽和脂肪酸和固醇所必需的。堅固的細胞壁可增強酵母的酒精耐受性。健康的酵母將麥芽汁代謝成酒精和二氧化碳，而不會產生異味或異味。發酵完成后，啤酒中沒有氧氣，必須避免接觸氧氣以防止氧化和變質。在轉移和包裝（裝瓶和罐裝）過程中幾乎不可能不引入氧氣，但氧氣量應不足以讓健康的酵母生長。7 釀酒商應能夠實現包裝內總氧氣含量低于 50 ppb (0.05ppm)。
鉀
麥芽中鉀含量為 4-6 g/kg，其中大部分在糖化過程中溶解；啤酒中鉀的濃度為 300 – 500 ppm（mg/L）。超過 500 ppm，啤酒會變咸。鉀具有純鹽效果。鉀/鈣比會影響酵母絮凝。