Woda – surowiec podstawowy piwowarski

Służy do picia, służy do mycia bez niej na Ziemi nie byłoby życia. Woda, bo o niej mowa jest tematem dzisiejszego artykułu. Skupimy się głównie na wodzie wchodzącej bezpośrednio do piwa, na jej parametrach organoleptycznych i fizyko-chemicznych. Dowiesz się także jak je korygować, po co w ogóle to robić i jak my to robimy w naszym domowym browarze. Zaczynamy. Na początek trochę teorii z zakresu chemii i mikrobiologii.

W domu wodę mamy z kranu. Może się ona tam znaleźć w dwojaki sposób: albo z własnego ujęcia (studnia), albo z wodociągów (tzw. woda wodociągowa, za której jakość z reguły odpowiada Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji, czyli MPWiK). Woda do celów piwowarskich powinna mieć parametry wody pitnej. Jakie te parametry powinny być mówi rozporządzenie Ministra Zdrowia (link do rozporządzenia). Ogólnie mówiąc woda powinna być bezwonna, bezbarwna i klarowna (bez zmętnienia). To są tzw. parametry organoleptyczne, czyli takie, które możemy oznaczyć naszymi zmysłami (węchu, wzroku i smaku). Dodatkowo powinna być czysta mikrobiologicznie (głównie chodzi o brak bakterii z rodziny coli a zwłaszcza Escherichia coli). Ważnymi parametrami w piwowarstwie jest też twardość wody i alkaliczność resztkowa (parametry fizyko-chemiczne).

Ale po kolei. Woda surowa, czerpana bezpośrednio z jej źródła (nie koniecznie głębinowa, może być też powierzchniowa) musi być poddana uzdatnianiu. W ogólnym skrócie oznacza to, że wodę trzeba napowietrzyć (aby zmienić stopnie utlenienia związków żelaza i manganu w celu ułatwienia usunięcie ich dalszych etapach procesu), następnie  woda jest poddawana jest koagulacji (najczęściej dodaje się związków glinu) i flokulacji. Tu usuwane są cząstki trudno opadające wpływające na barwę i  mętność. Taka woda trafia na filtry żwirowo-piaskowe, na których usuwane są zawiesiny i związki żelaza i manganu. Po filtracji pospiesznej woda jest ozonowana w celu utlenienia związków organicznych wpływających na zapach, smak i barwę. Aby dezaktywować ozon i usunąć rozpuszczalne związki organiczne wpływające na zapach, sami i barwę woda jest orze puszczana przez złoże z węglem aktywnym. Z reguły tak oczyszczona woda po raz kolejny jest natleniona aby ułatwić procesy w kolejnym etapie filtracji, tym razem dużo dłuższym niż poprzednie, bo etapie filtracji powolnej odbywającej się na filtrach z węglem aktywnym i żwirowo-piaskowych. Tak przygotowaną wodę należy jeszcze oczyścić mikrobiologicznie, czyli poddać procesowi dezynfekcji, który realizuję się za pomocą dwutlenku chloru. Tak przygotowana woda w Stacji Uzdatniania Wody rusza w drogę do naszych kranów.

Rysunek 1. Schemat obrazujący proces uzdatniania wody w ujęciu ogólnym.

 

Ale co z twardością?

Otóż wywoływana jest przez sole wapnia i magnezu. Generalnie możemy podzielić ją na twardość przemijalną i nieprzemijalną. Twardość przemijalną powodują jony węglanowe i wodorowęglanowe. Inaczej taka twardość nazywa się węglanową lub alkalicznością całkowitą. Twardość nieprzemijalną (niewęglanową) tworzą chlorki i siarczany (VI) wapnia i magnezu. Inaczej nazywamy ją twardością resztkową.

Twardość wody można wyrazić w różnych jednostkach. Najczęściej stosowane to stopnie francuskie (˚F) lub niemieckie (˚N). Najlepiej jednak istotę zjawiska oddaje jednostka mgCaCO3/L. Są też stopnie amerykańskie (˚A), mmol/L i mval/L.

Poniżej tabela pokazująca jak przeliczyć jedną jednostkę na drugą:

Tabela 1. Matryca jednostek twardości wody

 

Jak to przeliczyć?

Według MPWiK woda w naszym browarze domowym w Warszawie (SUW Praga) ma średnią twardość  199 mg CaCO3. W pierwszej kolumnie odnajdujemy jednostkę, w której mamy podaną twardość wody.

W pierwszym wierszu natomiast wybieramy jednostkę, na którą chcemy przeliczyć podaną wartość:

Tabela 2. Przeliczanie węglanu wapnia na pozostałe jednostki twardości wody

 

W naszym przypadku woda w browarze ma twardość:

Tabela 3. Przeliczenie twardości wody podanej przez SUW Praga na pozostałe jednostki

 

Co to oznacza? Czy woda jest twarda czy miękka? Kolejna tabela pokazuje i objaśnia co następuje:

Tabela 4. twardość wody vs jednostka

 

Zgodnie z powyższą tabelą mamy wodę raczej miękką co potwierdza nasza pralka, która ani razu nie widziała popularnego środka zmiękczającego przedłużającego życie każdej pralki.

Proste.

Ale po co to wszystko?

Otóż woda wchodząca do piwa powinna się charakteryzować niską zawartością jonów podnoszących pH, czyli jonów wodorowęglanowych i węglanowych. A zatem nie może być zbyt twarda. Co więc możemy zrobić w domu, gdy woda w kranie jest twarda? Możemy ją zmiękczyć. Jak? Najprościej poprzez przegotowanie (wodorowęglany wapnia ulegają rozpadowi do nierozpuszczalnych węglanów wapnia oraz dwutlenku węgla i wody). Minusem jest tworzący się kamień kotłowy, który zacznie osadzać się wewnątrz zbiorników zmniejszając z czasem ich zdolność do wymiany ciepła, a w przypadku zbiorników, gdzie grzałka ma kontakt z wodą z czasem może dojść do przepalenia się grzałki.

Są też gatunki piwa, gdzie twarda woda jest wskazana. Np. IPA. Wtedy można dodać gipsu piwowarskiego. Ale o tym napiszemy w dodatkach piwowarskich.

Jak my poprawiamy wodę? Nie poprawiamy. Woda w kranie jest miękka. Potwierdza to raport MPWiK, nasza pralka no i dodatkowo w miejscu poboru zrobiliśmy pomiar zarówno paskami do określania twardości jak i specjalistycznym odczynnikiem. Poniższe zdjęcia mówią same za siebie.

Rysunek 2. Pasek zawiera 5 kwadratów: każdy to 5 stopni niemieckich 0/5/10/15/20/25. Zabarwienie kwadratów oznacza jak twarda jest woda. Nasza ma między 10-15 stopni niemieckich

 

Jedyne co robimy to przepuszczamy wodę przez filtr polipropylenowy. Dlaczego? O ile woda wychodząca z SUW Praga trzyma parametry fizyko-chemiczne oraz mikrobiologiczne to w miejscu poboru z uwagi na rurociągi (nie tylko miejskie ale także nasze domowe) woda nie jest już taka bezbarwna. Widać to najlepiej w większej objętości a także na jednym z filtrów widocznym na poniższych zdjęciach

Rysunek 3. Nowy i zużyty filtr polipropylenowy

 

Dobrze jest usunąć związki żelaza aby uniknąć krwistych posmaków w piwie. O ile woda jest raczej dobrze odżelaziona o tyle instalacje wodociągowe dają coś od siebie.

Zostaje jeszcze kwestia alkaliczności resztkowej, czyli tak naprawdę pH, które nie powinno być wysokie.

Co to jest to pH?

To nic innego jak odczyn wody, który może być kwaśny, obojętny lub zasadowy. Oblicza się go jako ujemy logarytm ze stężenia jonów wodorowych w roztworze. Opracowano także 14-sto stopniową skalę aby liczbowo określić, czy roztwór ma odczyn kwaśny, obojętny czy zasadowy. Jeżeli pH wynosi 7 to roztwór jest obojętny, pH>7 oznacza roztwór zasadowy a roztwór o odczynie kwaśnym charakteryzuje się pH<7. Tyle teorii. W praktyce pH obniża się albo przez usunięcie twardości węglanowej, albo przez dodatek kwasu. W piwowarstwie stosuje się zazwyczaj kwas mlekowy, ale można też użyć podczas zacierania słodu zakwaszającego.

Jak my korygujemy pH? Nie korygujemy. Prosty test paskami pH wskazuje, ze woda w naszym browarze ma odczyn obojętny.

Rysunek 4. Pasek do pomiaru pH wody. Widać, że nasza woda ma pH między 6 a 7

 

Podsumowując. Woda w piwie powinna być jakości wody pitnej, czyli bez zapachu, bez smaku i koloru. Jeżeli woda w twoim kranie nie spełnia któregoś z tych kryteriów to wiedz, że coś się dzieje (albo w studni, albo w instalacji). Dodatkowo nie może być zbyt twarda (chyba, że uwielbiasz IPA) i z odczynem zasadowym. Dobrze jest zaopatrzyć się w podstawowe paski do określenia twardości i pH wody, bo w przypadku mocno odbiegających parametrów zawsze możemy je skorygować (nawet  domu). Tak więc jeszcze dzisiaj sprawdź, czy masz mocno zakamienioną baterię pod prysznicem (jeżeli tak to masz twardą wodę i prawdopodobnie o odczynie lekko zasadowym). A skoro tak już wiesz co możesz z tym zrobić, aby piwo było dobre.

Jeżeli spodobał Ci się ten wpis lub masz dodatkowe pytania pomógł zostaw komentarz. Jeżeli chcesz coś nam powiedzieć – zostaw komentarz.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *