HORIBA电导率计EC-22啤酒酿造中的水质检查

酿造水的质量会影响麦芽汁中的酶活性、矿物质的溶解度、啤酒的味道和质量以及酿造设备的状况。为了获得啤酒的美味并确定清洁过程后设备的清洁度，必须在酿造过程的各个阶段使用可靠而准确的仪器进行水质检查。HORIBA LAQUAtwin 袖珍仪表和 LAQUA 溶解氧 (DO) 手持仪表和电极有维护设计少、样品量要求低和操作简便等优点，推荐用于家庭和商业啤酒酿造者。

介绍
啤酒是世界上消费广泛的酒精之一，也是受欢迎的饮料（仅次于水和茶）。它已成为许多国家文化的一部分，并经常与节日和游戏等社会传统联系在一起。

酿造是制作啤酒的过程。啤酒的四种主要成分是谷物（例如麦芽、小麦、玉米、大米）作为淀粉来源、水、调味剂（例如啤酒花、麦芽、香草、水果）和酵母。麦芽和啤酒花分别是常用的谷物和调味剂。在啤酒酿造过程中，淀粉来源与水混合并转化为一种称为麦芽汁的含糖液体。随后，麦芽汁通过酵母发酵转化为酒饮料。

由于啤酒的主要成分是水，酿造用水的成分会影响啤酒的质量。酿造用水应清洁无味。水有两种来源——地表水和地下水。前者溶解矿物质含量低但有机物含量较高，而后者溶解矿物质含量通常较高但有机物含量低。2要 确定水中的矿物质成分，啤酒酿造者可以向当地水务公司索取报告，将水样送到实验室，或使用适当的设备自行进行测试。常见的测试参数如下所述。根据结果，酿酒师可以对水进行必要的调整以酿造出优质的啤酒。

由于啤酒酿造过程中的水质检查是获得口感和啤酒品质的关键步骤，因此建议啤酒酿造商使用 HORIBA LAQUAtwin 袖珍仪表和 LAQUA 溶解氧 (DO) 手持仪表和溶解氧 (DO) 电极。除了操作简单易行之外，LAQUAtwin 袖珍仪表还具有平面传感器，可在短短几秒钟内测量低至 0.05 毫升的样品。LAQUA DO 手持仪表与 DO 电极一起包装，该电极有创新的可更换 DO 尖头和内置温度传感器，并装在便携箱中，用于现场常规测量。

水硬度
水硬度定义为水中溶解的钙和镁的量。钙是决定水硬度的主要离子。它可以克服麦芽磷酸盐的缓冲能力，将麦芽汁的 pH 值降低到可接受的范围3 并促进成品啤酒的清澈度、风味和稳定性。2酿造 水中的理想钙浓度为 50 至 150 ppm。3可以添加 硫酸钙 (CaSO 4 )（也称为石膏）或氯化钙 (CaCl 2 ) 来增加水中的钙离子量。镁也会影响水的硬度，因此会影响麦芽汁的 pH 值，但影响程度小于钙。
碱度
碱度是指水抵抗 pH 值变化的能力，pH 值变化会使水变得更酸。碱度是衡量溶解在水中的所有碱性物质（如碳酸盐和碳酸氢盐）浓度的指标，这些物质通过中和酸来缓冲水中的 pH 值。
钙浓度必须与低碳酸盐-碳酸氢盐水平保持平衡，因为它们对钙有抵消作用。这些离子应保持在 50ppm 以下。碳酸氢盐是强碱性缓冲剂，如果大量存在，可能会将麦芽浆的 pH 值升高到不可接受的水平。
pH
pH 在啤酒酿造的各个阶段（麦芽浆、麦芽汁和成品啤酒）中都很重要。大多数市政水源呈弱碱性。当水与谷物在麦芽浆桶中混合时，混合物（称为麦芽浆）的 pH 值会比单独的水的 pH 值下降。水中的矿物质成分（即钙、镁、碳酸盐和碳酸氢盐）和麦芽谷物在捣碎过程中的自然酸化过程决定了麦芽浆的 pH 值。理想的麦芽浆 pH 值范围为 5.2 至 5.5，最好选择较低值（5.2），以提高酶活性，从而将淀粉最佳地转化为液态糖（称为麦芽汁）。4 糖化后，麦汁被沥干，谷物被清洗。这个过程称为冲洗。随着冲洗的进行，从麦芽浆中流出的麦汁的 pH 值会增加。流出的麦汁的 pH 值应低于 6，因为较高的 pH 值会从谷物中提取单宁、硅酸盐和其他化合物，导致啤酒变涩、浑浊。
将收集到的麦汁转移到煮沸锅中。在煮沸过程中，磷酸钙仍会沉淀（只要钙仍然存在），pH 值会降低，就像糖化过程中一样。煮沸后的麦汁 pH 值应达到 5.0 至 5.2。此 pH 值范围将有助于从啤酒花中提取最佳特性，最大限度地增加形成的啤酒花碎块量，并将颜色吸收保持在低限度。煮沸的另一个重要功能是凝固热碎块。碎块形成的最佳 pH 值为 5.2。如果在煮沸初期麦汁中存在大块、蓬松的碎块，则表明 pH 值处于正确范围内。5必须 去除热碎块，以使热麦汁清澈。
当酵母加入麦芽汁中时，发酵就开始了——糖变成酒精和二氧化碳。在发酵过程中，pH 值会持续下降，因为酵母会吸收铵离子（强碱性）并排出有机酸（包括乳酸）。所选的酵母菌株会影响啤酒的最终 pH 值——大多数拉格啤酒的 pH 值为 4.2 – 4.6，一些麦芽啤酒的 pH 值为 3.8，酸啤酒的 pH 值为 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、生物稳定性更好、啤酒口感更精致。
钠
钠是啤酒中理想的离子，可使最终产品风味更复杂。范围是 0-150 ppm Na +。 专业酿酒师使用简单的清洁过程或就地清洗 (CIP) 技术，使定期清洁高效有效。CIP 涉及通过封闭设备中的喷球循环清洁剂或消毒剂。每次将麦芽汁或啤酒从容器中转移时，酿酒师都会进行清洁。例如，在麦芽汁煮沸并通过热交换器送入发酵罐后，必须清洁水壶。以氢氧化钠（通常称为苛性钠）为活性成分的清洁剂是迄今为止在酿酒厂使用广泛的清洁剂。10可以使用离子选择性传感器和仪表检查清洁过程/ CIP 后设备中的任何钠残留物。
总溶解固体（TDS）
来自市政水源的酿造水可能含有总溶解固体 (TDS)，例如矿物质、盐和有机物。TDS 是水质指标，如上所述，水中的矿物质成分会影响酿造过程中的麦芽汁 pH 值。水中的推荐 TDS 水平为 500ppm。可以使用 TDS 计估算水中的 TDS 含量，该计测量溶液的电导率并使用系数将其转换为 TDS。虽然 TDS 没有水的确切矿物质成分，但它可用于监测水中的任何变化。
电导率 (EC)
电导率 (EC)，通常简称为电导率，是衡量水溶液承载电流能力的指标。纯水没有电导率（读数不为零，但非常低），因为其中没有溶解离子。溶液中的离子越多，电导率值越高。啤酒酿造中水源的电导率测量可以指示水的纯度，并在酿酒商进行任何调整（例如添加矿物质）之前提供基线测量值。

溶解氧 (DO)
在锅中煮沸后，加酒花的麦芽汁不含氧气。为了更好地吸收氧气，在充氧之前，它会迅速冷却至 80 °F (27 °C) 以下。所需的溶解氧量取决于酵母菌株和麦芽汁的原始比重。传统的淡啤酒和拉格啤酒麦芽汁通常不会收集到高于 1045 (12°P) 的温度，并且需要 6 至 8 ppm 的溶解氧。在高浓度酿造中，原始比重会升高到 1080 (20°P)，并且需要溶解麦芽汁的氧气水平达到 16 ppm 或更高。现代酵母菌株需要的溶解氧高达 20ppm。充氧后，酵母被投入麦芽汁中。酵母利用氧气来恢复健康并繁殖，然后将麦芽汁发酵成啤酒。氧气是产生酵母细胞壁所需的不饱和脂肪酸和固醇所必需的。坚固的细胞壁可增强酵母的酒精耐受性。健康的酵母将麦芽汁代谢成酒精和二氧化碳，而不会产生异味或异味。发酵完成后，啤酒中没有氧气，必须避免接触氧气以防止氧化和变质。在转移和包装（装瓶和罐装）过程中几乎不可能不引入氧气，但氧气量应不足以让健康的酵母生长。7 酿酒商应能够实现包装内总氧气含量低于 50 ppb (0.05ppm)。
钾
麦芽中钾含量为 4-6 g/kg，其中大部分在糖化过程中溶解；啤酒中钾的浓度为 300 – 500 ppm（mg/L）。超过 500 ppm，啤酒会变咸。钾具有纯盐效果。钾/钙比会影响酵母絮凝。