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壓力發酵與Spunding

Spunding(應該)是源自德文Spundungsapparat,是把發酵產生的co2留在啤酒中,自然充氣(碳酸化)的一種方法。如果對最終的FG值預估正確,發酵進行中的比重量測也很精準,只要在適當殘留比重的時候,把發酵桶密封起來就可以了。實務上為了監控及安全起見,會有一個可以洩壓的裝置叫Spunding Valve,設定好壓力,如果超過了這個壓力,CO2就會被排出;可以維持正確的壓力。使用Spunding Valve就不需要在很精準的FG預估,可以在差0.004~0.008之間就開始蓄壓。
Spunding或Spundungsapparat符合德國的啤酒純淨法,不需要添加任何東西(包括CO2),而且發酵結束也同時完成充氣碳酸化。商業釀酒很多都採用這種方法。
一般家釀用的Spunding Valve並不複雜,就是一個洩壓閥,通常再加上壓力表用以監控及正確調整壓力。Spunding真正的困難在於:需要一個耐壓的發酵桶。市面上有耐壓的發酵桶(通常稱為unitank)價格昂貴,比較便宜的作法就是用keg來發酵。
可以做Spunding,也就意謂著可以做壓力發酵;壓力發酵是發酵一開始就使用Spunding Valve,酵母一旦開始發酵,產生的CO2很快就會讓壓力達到飽合,有了Spunding valve,多餘的co2就會排出,會維持一在設定的壓力,沒有爆桶的風險。
壓力發酵據說有著以下幾個好處:

  • 抑制酵母的繁殖;發酵過程會比較溫和,發酵桶的頭部空間也就可以比較小。
  • 抑制酯類及高級醇的產生;在比較高的溫度發酵也不會有不好的風味;比較高溫通常發酵速度也就比較快
  • 啤酒的香氣比較不會隨著co2跑掉。
  • Spundungsapparat的效果;自然充氣。

壓力發酵也是有缺點:

  • 酵母繁殖較少,回收酵母不利。
  • 回收酵母時,如果讓壓力一下子降低,可能會造成酵母的死亡。
  • 某些酵母對壓力有不良反應。

商業釀酒據說採用壓力發酵的不在少數;個人去參觀Stone Brewing時,確認他們是採用壓力發酵。
壓力發酵要用多大的壓力?我沒有查到確切的答案,或許不同的酵母和不同的啤酒類型對壓力的反應會有所不同,所以就像發酵溫度一樣,沒有固定的標準答案。但有些原則是大部分人認同的:

  • 不要一開始就用很高(例如30psi)的壓力,會影響酵母繁殖。
  • 比較多人採用的值大約在7-15psi之間。
  • 15psi在Ale適合的溫度碳酸化程度有點不足,所以可以在發酵最後配合想要的碳酸化程度調高psi。

Kolsh書中提到壓力發酵的部分:

  • p153. 通常(商業釀酒的)大發酵桶設在8~10psi
  • p154. Budding開始後,調到4.2psi,一旦到了50%的發酵程度(attenuation),調到25psi

在這篇中Dry Hopping Under Pressure,作者列出了一些實驗結果和數字,並且實驗在高溫(78F/25.5C)高壓 (20psi)發酵釀造NEIPA;據作者所言,壓力發酵結果的酯類和高級醇真的有比較低,甚至比低溫發酵的還低,但是酒花的香氣反而不如低溫沒有壓力的來得好。
BeerSmith作者的podcast#163中找了white lab老闆、Yeast作者的Chris White和Blichmann的John Blichmann來討論壓力發酵,很值得一聽:https://youtu.be/R9V5MzB7auM
個人心得/感想:
酯類等酵母的副產品主要產生在發酵的前期(一般來說前三天),所以在發酵第三天後才開始使用「壓力」發酵,理論上不會影響風味;但是,本文中所提的「壓力發酵」是用壓力讓酵母不產生過多的酯類和高級醇,如果第三天才開始,個人以為算是「自然充氣」,而不是「壓力發酵」。即使不討論名詞的定義,前三天沒有壓力下的酵母己經決定了啤酒的風味了,第三天後再加壓也沒有多大的作用(除了自然充氣)。
壓力發酵對減少酯類和高級醇在眾多文獻和實驗中已經得到了證實。然而,值得注意的是,BeerSmith的podcast中,Chris White的說法是會得到「不同的酯類組合(ester profile)」;換句話說:壓力並不是可以「中和」高溫的影響,因為「高壓高溫」和「低(無)壓低溫」得到的東西是不一樣的(這點和個人經驗及在網路上看到的他人經驗一致)。
正如溫度高低不同可以產生不同風味的啤酒,不同的壓力也是。把「壓力」視為一個可以影響酵母發酵的控制因素;就像操作溫度一樣,如何操作則視目的而定,沒有優劣之分。個人以為在NEIPA的操作中,壓力讓酯類減少,也就減少了”水果”的風味,而NEIPA通常追求的就是熱帶水果的風味,NEIPA使用的酒花也都是強調柑橘和熱帶水果風味的酒花,當酯類減少,水果風味變弱,或許會有酒花風味變弱的錯覺。事實上在Chris White的實驗中,高壓之下,IBU值是比較高的。
參考資料:

  1. Brulosophy.com: Under Pressure:the Impact of High PSI fermentation
  2. Build a Spunding Valve! How and Why.
  3. HomeBrewTalk.com: Closed-system pressurized fermentation technique!
  4. Dry Hopping Under Pressure
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.

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