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Carbonation and Priming Sugar

二氧化碳是啤酒重要的成份之一,沒有氣的啤酒幾乎沒有人想喝。讓啤酒碳酸化或者說有氣是釀啤酒中最後的一個動作,也是重要但偶而會被輕忽的動作。這個動作有失誤可能造成家釀最慘烈的後果:爆瓶。

啤酒碳酸化有幾種作法,符合純釀法的speise(加入新的麥汁)和krausening(加入高泡的新啤酒),直接加入CO2,以及最常見的加糖。除了直接加CO2,不管是加蔗糖、葡萄糖、麥汁、麥芽精、蜂蜜、等等,基本上是一樣的,目的就是讓酵母把加入的”糖”吃掉,產生co2,差別只是在於”雜質”的不同,例如蜂蜜有一定比例的水份和其他不是糖的物質,而麥芽精則有些糊精和蛋白質等,真正能發酵產生CO2的糖只佔某個比例,所以計算使用量時,必須考慮糖的成份比例。

除非有什麼酵母無法處理,1克的糖會產生多少的CO2,純粹就是化學上的計算:1個糖分子會產生兩個CO2分子,糖分子的分子量是180,而CO2則是44, 也就是1克糖會產生 2*44/180克的CO2。不過,在加入糖之前,啤酒中也有發酵時留下來的CO2;在發酵過程中,酵母不斷地產生CO2, CO2會溶在啤酒中,但超過飽合濃度後,就會形成泡泡離開啤酒,所以留下的CO2量,就是飽合濃度。飽合濃度受溫度影響:溫度愈低濃度愈高。如果啤酒發酵完成後溫度有升高,因為溫度升高,飽合濃度下降,原本溶在啤酒中的CO2就後離開啤酒,接下來如果又降酒,因為發酵已完成,不會有新的co2產生,所以濃度也不會有變化。也就是說,要考慮的是發酵完成後的最高溫。

結論就是,碳酸化程度=(加入糖的量產生的CO2)+(啤酒中既有的CO2)

碳酸化的計數單位有兩種,比較直覺的是是每公升的二氧化碳重量(g/L),另一則是家釀比較常用的氣體數(volume);兩者指的都是溶在啤酒中二氧化碳的多寡。氣體數的定義是「溶在啤酒中的二氧化碳,在標準溫度和壓力(0度C、一大氣壓)下的體積是啤酒的幾倍」。例如,1公升的啤酒,如果是2.5氣體數,把所有溶在啤酒中的co2取出,則在這些CO2在零度C時的體積是2.5公升。根據氣體常數和公式推算,氣體數 * 1.96 = g/L。

推導過程就省略了,想要看細節,請看參考資料連結,計算瓶發所需要的糖的公式為:

糖(g) = 15.195 * 啤酒量(gallon) * (目標氣體數 - 3.0378 + 5.0062 * 啤酒溫度 - 2.6555 * (啤酒溫度^2))

啤酒(最高)溫度單位是華氏。

所以要加多少瓶發糖,視想要的碳酸化程度而決定;不同程度的碳酸化會對口感造成不同的影響,所有不同類型的啤酒有不同的最佳碳酸化程度。BJCP中對每種類型都有建議的碳酸化程度,一般來說,大概”高”是3.0氣體數以上,中是2.5上下,而低則是2.0或更低。例如比較常見的”低”碳酸化類型是英式的,常用的程度是2.0左右或以下,而小麥啤酒通常是3.0以上,一般的美式則是中等的2.5上下。 儘管知道公式,我們也不用自己算,瓶發糖的計算器網路上一大堆,我習慣使用brewersfriend.com的計算器,只要輸入啤酒數量、想要的碳酸化程度以及啤酒發酵溫度,就會得到目前啤酒中已經有的CO2以及需要加多少糖,而且連常用的不同糖的種類數量都列出來了-如同前面說的,糖的純度不同,所以會有些差異。

參考資料:

  • https://byo.com/article/master-the-action-carbonation/
  • Brew By the Numbers, Zymurgy 1995 summer
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

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