Artikelen
3 artikelen uit het clubblad van December 1999
Terug naar overzicht | |
Kwaliteit van je brouwwater I |
tww december 1999 |
Door: Mark van Bommel | |
Vraagbaak 7Via Renko kreeg ik het volgende verzoek binnen: Theo. Waterspecial 1Brouwwater'Water doet de palen rotten, die het drinken, dat zijn zotten', zo luidt een oud spreekwoord. Maar jullie weten dat een pilsje al gauw voor 95% uit water bestaat. Water is dus een wezenlijk bestanddeel van bier en onontbeerlijk voor het brouwproces. Biologische zuiverheidIn Amsterdam werd brouwwater vroeger uit de grachten getapt. Dit water was bacteriologisch onzuiver en bevatte allerlei andere stoffen die het ongeschikt maakten voor de bierbrouwerij. De zeer vervuilende textielververs of leerlooiers lagen dan ook regelmatig in de clinch met de bierbrouwers. En in die tijd gebruikten niet alleen dronken heren de grachten als toilet… Bierbrouwers verplaatsten zich dan ook naar de periferie van de stad waar het water zuiver was, of importeerden met trekschuiten water uit de polder. Het werd dan met zogenaamde stenders uit de boot via een goot de brouwerij ingeleid, wat je op schilderijen en prenten uit die tijd vaak ziet. Nog steeds betrekken veel brouwers water uit rivieren en meren. Tegenwoordig is dat water van zeer goede kwaliteit, al wordt het wel steeds moeilijker te maken. Het rivierwater is vaak sterk verontreinigd met chemicaliën en dat dwingt de waterleidingbedrijven steeds vaker de inname te stoppen en te wachten tot de vervuiling voorbijgedreven is. Brouwers met een eigen bron zijn hier vaak zeer trots op. Een belangrijk voordeel van een bron is dat het water van constante kwaliteit en zeer zuiver is, doordat het gedurende vaak honderden jaren langzaam naar beneden gesijpeld en door de grond gefilterd is. Men zal in bronwater geen chemi-sche of biologische vervuiling aantreffen. Het gebruik van bronwater heeft ook nadelen. Bronwater kan veel koolzuur en zouten bevatten, wat voor de bierbrouwer een nadeel is, aangezien deze stoffen bij hoge concentraties uit het water gehaald moeten worden. Maar het staat natuurlijk wel mooi op je etiket: 'gebrouwen met bronwater'. In Nederland mag overigens alleen de Alfa-brouwerij dat op haar etiket vermelden, zij heeft een officiële erkende bron. Het water in de brouwerij dient zo min mogelijk micro-organismen te bevat-ten. Een manier om water bacteriologisch schoon te krijgen is koken, maar in de praktijk is dat te duur. Vandaar dat schoonmaakwater met bacteriedodende stoffen behandeld wordt. In de brouwwereld is dit meestal loog (natronloog, NaOH) al worden chloorhoudende middelen ook wel gebruikt. Die zijn niet zo best voor het milieu, zeker niet in vergelijking met het betrekkelijk onschuldige loog, maar van de chloor-houdende middelen heeft men maar weinig nodig. Het brouwwater hoeft niet steriel te zijn. Het water wordt tenslotte langdurig gekookt nadat van mout en water wort gemaakt is. Bier bevat van nature overigens zelden tot nooit voor de mens gevaarlijke bacteriën. Geïnfecteerd bier is weliswaar niet smakelijk, maar ziek zal je er niet van worden. Vandaar dat elke grote stad in Nederland tot een eeuw geleden vele brouwerijen had en - zeker op het platteland - veel bier thuis gebrouwen werd. En dat voornamelijk door vrouwen, net als in Babylonië. Dus dames, wat let u? ZuurgraadDe zuurgraad is tijdens het brouwen een belangrijke parame-ter. De zuurgraad wordt gemeten in pH-eenheden waarbij pH 1 zeer zuur, pH 14 zeer alkalisch (basisch, loogachtig) en pH 7 neutraal is. De pH is een maat voor het aantal vrije waterstofionen in het water. Meer waterstofionen wil zeggen een zuurdere oplossing. Het leidingwater in Nederland heeft een pH van tussen de 4,5 en de 8,5, afhankelijk van de bron van het water. Bij het gebruik van bronwater speelt het koolzuurgehalte van het water een rol. De pH van koolzuur-houdend water is vaak vrij laag (en dus zuur), tijdens het koken verdampt veel koolzuur uit de wort en zal de pH weer stijgen. Water wordt in deze gevallen vooraf van de koolzuur ontdaan. Bij het brouwen heb je maar weinig te maken met de pH van het brouwwater, maar alles met de pH van de maisch, water mét de geschrote mout. Dit heeft wat uitleg nodig. Om zuiver water van pH te veranderen heb je maar héél weinig zuur of base nodig. De pH van zuiver water is dus erg onstabiel. Dat komt omdat water geen buffercapaciteit heeft, elk waterstofion dat je toevoegt of wegneemt verandert gelijk de zuurgraad. De maisch bevat veel fosfaten, afkomstig uit de mout. Fosfaten kunnen waterstofionen makkelijk opnemen en loslaten, er ontstaat daardoor een moeilijk te verstoren evenwicht van waterstofionen en dus van de zuurgraad. De maisch heeft dus een hoge buffercapaciteit, het is lastiger van pH te veranderen. Het heeft weinig zin de pH van het brouwwater te veranderen, zodra je de mout toevoegt komt deze vanzelf op een andere pH terecht. Heb je de pH van de mout veranderd (waarvoor je veel meer zuur of base nodig hebt, vanwege de buffercapaciteit), dan blijft deze wel behoorlijk stabiel. De meeste enzymen die betrokken zijn bij de afbraak van moutbestanddelen tijdens het maischen werken optimaal bij een pH van 5,3 - 5,6. De wort heeft na het koken meestal een pH van 5,0, bij deze pH--waarde werkt de gist het best en kunnen veel andere micro-organismen niet groeien. Om beide redenen is het verstandig de zuurgraad van de maisch te meten (met pH-papier of een pH-meter) en bij te stellen met zuur of base. Meestal is de pH van de maisch wat te hoog, bij mij thuis meestal rond de 6. Streef naar een pH van ongeveer 5,2 tot 5,4. In de bierbrouwerij voegt men zoutzuur, fosforzuur, melkzuur of citroenzuur toe om het water op de juiste zuurgraad te brengen. Doe dit altijd met kleine beetjes tegelijk en draag bij de sterkere zuren als zout- en fosforzuur handschoenen. Mocht je doorschieten of al met een te lage pH beginnen, het verhogen van de pH kan je het beste met zuivere soda doen, dat is het goedkoopst en het makkelijkst in het gebruik. Doe ook altijd een beetje zuur bij je spoelwater, dat voorkomt de uitloging van de wrange tannines uit de mout. Die lossen in een zure omgeving namelijk minder makkelijk op. Niet te veel zuur toevoegen en maak je niet druk als je het vergeet, de maisch kan door z’n buffercapaciteit veel hebben, maar het helpt wel je bier minder wrang te maken. Ik meet de pH van het spoelwater niet, maar voeg per tien liter heet water een half theelepeltje citroenzuur toe Behalve zuren kan men aan koolzuurhoudend water ook calcium toevoegen. Calcium (meestal in de vorm van calcium-sulfaat, dat is gips) verlaagt door reacties met fosfaat en koolzuur in het water namelijk ook de pH. Calcium toevoegen maakt het water harder en dat is niet altijd gewenst. In Engeland wordt dit vaak toegepast bij bitters, ales en stouts die vrij hard water nodig hebben: burtonizing, genoemd naar het zeer harde brouwwater in Burton-On-Trent, of wie weet wel naar de acteur Richard Burton, een alleszins harde drinker... HardheidDe brouwer stelt strenge eisen aan de hardheid van het water. De hardheid is een maat voor de hoeveelheid in het water opgeloste ionen (elektrisch geladen atomen of moleculen). Het betreft voornamelijk calcium- en magnesiumionen. Wat is nu eigenlijk hardheid? Het is een maat voor de hoeveelheid zouten in het water. Oplosbare zouten vallen in het water uiteen in geladen deeltjes, de ionen. Het koolzuur in het water reageert tijdens het koken met de calcium- of magnesiumionen. Deze zogenaamde carbonaat-zouten zijn niet oplosbaar in water en slaan neer als een witte neerslag: ketelsteen. De hardheid van water voor het koken noemt men de totale hardheid. Het verschil in hardheid tussen gekookt en onge-kookt water is de tijdelijke hardheid. De smaak van waterDe precieze invloed van hardheid van het brouwwater op de smaak van het bier is niet voldoende opgehelderd. Het is door wetenschappers nauwelijks onderzocht en voornamelijk gebaseerd op ervaringen van de brouwers. Bieren waarvan de smaak voornamelijk van de hop afkomstig is (pilsener bijvoorbeeld), zijn gebaat bij zacht water. Mogelijk verloopt het omzetten van de uit hop afkomstige alfazuren in (bittere) iso-alfazuren tijdens het koken beter in zacht water. De gist heeft om te groeien en om te gisten een scala van zouten nodig. De concentratie van deze zouten heeft een invloed op de smaak van een bier, maar het is lastig aan te geven wat die invloed precies is. Magnesium en sulfaat lijken een droge, bittere en wat zure smaak te veroorzaken, natrium levert een zure, ziltige smaak en chloride zou een zoetere smaak veroorzaken. Niet alle mineralen zijn goed voor je bier. Het nitraatgehalte van vooral het grondwater stijgt in Nederland door de milieuvervuiling gestaag. Voor brouwers zonder eigen bron is dit slecht nieuws aangezien nitraat de gist vergiftigt. Ook voor de mens is het in hoge doses niet gezond. Nog slechter nieuws is dat nitraat moeilijk uit water te verwijderen is. Hoge concentraties ijzer in het water zijn ook ongunstig voor de gisting. Roestvorming in de leidingen kan hiervoor verantwoordelijk zijn. Hoge concentraties van andere metalen zijn ook niet gunstig. In de volgende aflevering van deze waterspecial zal worden ingegaan op de chemische kant van het waterverhaal en bekeken worden of het aanpassen van de zoutsamenstelling van het brouwwater voor amateurs zinvol is. Mark van Bommel |
|
Terug naar overzicht |
Kwaliteit van je brouwwater II |
tww december 1999 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Door: Mark van Bommel | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Waterspecial 2Brouwwater en zouten Het mineralengehalte van het brouwwater heeft invloed op de smaak van het bier. In het verleden leidde dit in een stad met harder water tot het ontstaan andere biertypen dan in een stad met zacht water. De bieren in München waren donker, terwijl het bier in Plzen blond was. Dit was niet een bewuste keuze van de brouwers, maar simpelweg een gevolg van eeuwenlang experimenteren. Inmiddels weten we een stuk meer over de onderliggende processen, die ik hieronder zal toelichten. Tanden op elkaar, het wordt even saai! Fosfaat Fosfaat (PO43-, fosforoxide) speelt een cruciale rol in allerlei biochemische processen, van bacterie tot mens. Ook mout bevat fosfaatzouten, bijvoorbeeld kaliumfosfaat. In het beslag speelt fosfaat een belangrijke rol in de buffercapaciteit van de maisch: fosfaat zorgt ervoor dat de pH van de vloeistof redelijk dicht in de buurt van de gewenste waarde blijft, het toevoegen van een beetje zuur of base zal de pH niet veranderen. In een waterig oplossing bestaan vier vormen van fosfaat met respectievelijk drie, twee, één of geen gebonden waterstofionen (H3PO4, H2PO4-, HPO42- en PO43-) die makkelijk in elkaar overgaan door een waterstofion op te nemen of juist af te staan. De hoeveelheid vrije waterstofionen bepaalt de pH, hoe meer waterstofionen, hoe lager de pH en hoe zuurder de oplossing. Fosfaat kan met calcium neerslaan als calciumfosfaat, dat slecht oplosbaar is in water. Daardoor komen de waterstofionen die aan de fosfaat gebonden waren vrij en wordt de oplossing zuurder. Magnesium doet hetzelfde, maar doordat magnesiumfosfaat beter oplost, is het maar half zo effectief als calcium. Calcium- en magnesiumsulfaten kan je in theorie dus gebruiken om de maisch aan te zuren. De buffercapaciteit van je maisch daalt hierdoor wel, wat betekent dat je bier makkelijker te zuur of te basisch wordt. Magnesiumzouten bespreek ik hier verder niet, ze zijn moeilijk te krijgen, minder effectief en je mag niet teveel magnesium aan je brouwwater toevoegen. Carbonaat Carbonaat (eigenlijk in water opgelost kooldioxidegas, HCO3-) verhoogt de pH door waterstofionen aan de oplossing te onttrekken. Calciumcarbonaat (kalk) verhoogt dus juist de pH. Water dat veel carbonaat bevat (een hoge carbonaathardheid heeft) zal dus ofwel veel calcium en magnesium moeten bevatten of aangezuurd worden met gewone zuren om als onbehandeld brouwwater geschikt te zijn. In Burton-On-Trent –beroemd om haar zware pale ales– bevat het water zowel veel carbonaat als veel calcium en magnesium, in München (donkere lagers) is met name de carbonaathardheid hoog, net als in de Haarlemmermeer en Amsterdam. In Plzn zijn alle waarden laag, het water is er extreem zacht. Zachter water Ook de amateurbrouwer kan –tot op zekere hoogte– het mineralengehalte van het door hem of haar gebruikte brouwwater aanpassen. Het verlagen van het zoutgehalte kan door koken, maar erg effectief is dit niet. Na een uur koken is het mineraalgehalte hooguit 40% gedaald. Gelukkig is het water in onze omgeving, zoals gezegd, vrij zacht. Uitkoken is dan ook niet nodig. Brouwerij ‘t IJ produceert tenslotte een uitstekende pilsener en zij maken –voor zover ik weet– gebruik van onbehandeld Amsterdams leidingwater. Harder water Voor sommige bieren is een zouttoevoeging in theorie geen slecht idee. Engelse bieren (pale ale, stout, porter, bitters) dienen met vrij hard water gebrouwen te worden. Overigens bevat het harde Engelse water niet alleen veel zouten maar ook veel carbonaat. Als dat goed in balans zit, hoeft het water eigenlijk niet te worden aangepast. Hoe weetje nu, hoeveel zouten je kunt toevoegen? Gewoon wat ‘brouwzout’ uit de winkel halen en bij je bier gooien? Nee, dat is onverstandig, te veel zout kan je bier onaangename smaakafwijkingen bezorgen. Je moet bovendien weten wat de samenstelling van je brouwwater is, voor je er zouten bijgooit. Hoeveel dan? Het antwoord is helaas: rekenen. Omdat een groot deel van de amateurbrouwers een hekel heeft aan rekenen, heb ik het alvast voor jullie gedaan. Voor degenen die wel van rekenen houden, dan kun je hier een Excel speadsheetje downloaden waarmee je zelf aan de slag kan. Waarden De eenheid die drinkwaterbedrijven hanteren voor hardheid van water, was altijd de Duitse graad (graden dH). Dit is echter geen internationale eenheid, in Frankrijk en Engeland gebruikte men bijvoorbeeld andere eenheden. Al deze eenheden zijn bovendien een beetje vaag. Vandaar dat waterleidingbedrijven tegenwoordig de milligram per liter (mg/l) hanteren. Als je je water wilt aanpassen moet je bij je lokale waterleidingbedrijf een wateranalyse opvragen. Je krijgt dan een zeer uitgebreide lijst met gegevens waarvan er maar een aantal relevant zijn. Van de Afdeling Waterkwaliteitsbewaking uit Vogelenzang kreeg ik (via Erwin Vermeij) twee lijsten: de gegevens van rivierduinwater en rivierplassenwater. In Amsterdam worden beide soorten afgeleverd. Het merendeel van de Haarlemmermeer krijgt hetzelfde rivierduinwater als in Amsterdam geleverd wordt, waaronder Hoofddorp. De gegevens uit de tabellen moet je omrekenen naar graden dH. De hoeveelheid toe te voegen zout bepaal je door de zogenaamde restalkaliteit te bereken. De restalkaliteit is een maat voor de ‘zuurvernietigende capaciteit’ van het water en mag niet onder de -2°dH uitkomen. Een waarde van 0°dH betekent dat het brouwwater niet of nauwelijks hoeft te worden aangezuurd om de juiste pH-waarde voor het maischen te bereiken. Een waarde van 10°dH zal met gebruik van donkere moutsoorten nog een goede pH opleveren (pH 5,3- 5,6). Zouten voeg je niet alleen maar toe om de pH te wijzigen (zuur is daarvoor veel geschikter, zij het niet ‘Reinheitsgebotmäßig’). Zouten veranderen ook de smaak van je bier (zie hiervoor de vorige aflevering van deze waterspecial). Hieronder staat een tabel met waarden uit verschillende steden. De precieze berekeningen zijn nogal uitgebreid en heb ik maar weggelaten. De verschillen in calcium- en magnesiumgehalte zijn klein tussen de beide Amsterdamse watersoorten. Voor Amsterdam en omstreken is vooral de hoeveelheid waterstofcarbonaat in het water van belang: in duinwater is dit lager dan in plassenwater, zodat er bij duinwater minder zout kan worden toegevoegd. Het water in de Haarlemmermeer schijnt voornamelijk dit duinwater te zijn, ook in Hoofddorp. In Amsterdam is het afhankelijk van waar je woont, maar aangezien het water ook gemengd wordt aangeleverd weet je nooit precies wat de waarden zijn. Een gemiddelde van de twee waarden voor Amsterdam is misschien het beste uitgangspunt.
Je kan zien dat het water in Plzen en Burton-On-Trent heel anders van samenstelling is (respectievelijk zeer zacht en zeer hard) maar allebei goed in evenwicht is. De restalkaliteit is nagenoeg nul en het water hoeft dus niet te worden aangepast om de wort een goede zuurgraad te geven. Mogelijk wordt in Plzen pilsener gebrouwen omdat dit bier zijn smaak vooral ontleent aan de hop. Dat zou in zacht water beter worden omgezet dan in hard water. Het is maar een theorie. Het water uit München maar ook bijvoorbeeld uit London en Dublin heeft een vrij hoge restalkaliteit, vooral doordat er vrij veel carbonaat in het water zit. De pH van het water wordt dan verlaagd door donkere (zuurdere) moutsoorten te gebruiken, vandaar dat in die steden traditioneel donkere bieren gebrouwen werden. Afgaande op de tabel zouden we dat hier in Noord-Holland eigenlijk ook moeten doen, maar wees niet bang, een pils is ook best te brouwen. Een beetje zuur toevoegen kan dan overigens geen kwaad. Wil je het water aanzouten? De makkelijkste manier is het toevoegen van brouwgips (calciumsulfaat: CaSO4•2H2O) of calciumchloride (CaCl2•2H2O). Hieronder volgen de maximale waarden die je kan toevoegen en hoeveel van de diverse ionen aan je water extra toevoegd:
Ik zou alleen deze hoeveelheden toevoegen, als je echt een Burton-On-Trent bier wil reproduceren: een echte pale ale of best bitter bijvoorbeeld. Maar bedenk dat we hier in de omgeving niet zo veel carbonaat in het water hebben om dat te compenseren. Ik heb in een grijs verleden eens 12 gram brouwgips per 10 liter toegevoegd aan een stout (waarmee de goede pH bereikt werd) maar het resulterende bier had een erg wrange bitterheid. Dit is een gevolg van de grote hoeveelheid sulfaat die je hiermee aan het bier toevoegt. Wees dus voorzichtig. Cacliumchloride is een alternatief, maar ook met chloride moet je uitkijken dat je niet teveel toevoegt. Volgens de internationale richtlijnen zou voor zowel sulfaat als chloride 200 mg/l toegestaan zijn en wordt 400 mg/l sulfaat of 600 mg/l chloride als excessief beschouwd. In Burton-On-Trent bevat het water 650 mg/l sulfaat. Voeg de zouten toe vlak voor je de mout stort. Het water is dan warm, zodat de zouten goed oplossen. Wacht na het storten een minuut of tien met het meten van de pH. Het duurt even voordat de fosfaat opgelost is uit de mout en met de calcium uit de brouwgips of CaCl2 reageert. Corrigeer de pH dan eventueel nog met zuur of base. Het duinwater bevat overigens bijna twee keer zoveel natrium als het plassenwater (98 tegen 54 mg/l). Dat betekent dat het toevoegen van keukenzout (natriumchloride) in het duinwater niet verstandig is, eigenlijk is 75-150 mg natrium per liter zo’n beetje de limiet voor bier). Natrium toevoegen schijnt de volheid van je bier te verbeteren. Ook dit is typisch iets voor Engelse bieren, voeg per tien liter maximaal een halve tot een hele gram toe (een snufje tot een snuf). Brouwwater: wel of niet aanpassen? Zou je als amateurbierbrouwer nou de samenstelling van het water moeten veranderen of niet? Is het nodig? Wordt je bier er beter van? Het aanpassen van de zuurgraad tijdens het maischen is zeker aan te raden, al hoeft het niet per se bij iedereen. Voor de brouwers die dit nooit doen: meet de zuurgraad eens (met pH-papier of een geleende pH-meter), bij voorkeur bij een aantal brouwsels. Zit de pH van je beslag tussen de 5 en de 6 maak je dan niet te veel zorgen. Meet de pH trouwens altijd bij kamertemperatuur, nooit bij hogere temperaturen. De pH is namelijk afhankelijk van de temperatuur en zowel pH-papier als elektronische pH-meters zijn meestal gemaakt om bij 20°C hun werk te doen. Zelf neem ik een klein buisje met ‘slijm’, dus maisch zonder vaste deeltje. Ik roer met een thermometer in het buisje terwijl ik het onder de koude kraan hou en meet dan de pH. Ik gebruik of wat zuurmout (rond de 5% procent van de totale storting) of citroenzuur. Maar melk-, fosfor- en zoutzuur zijn ook geschikt, het merendeel van de brouwers lijkt dat te gebruiken. Het voordeel van een goede pH (tussen de 5,3 en de 5,6) is dat alle enzymen hun werk bij de optimale temperatuur kunnen verrichten. Dat levert een hogere opbrengst (brouwzaalrendement) op en je bier is vaak beter in balans. Over het aanpassen van het zoutgehalte ben ik minder enthousiast. Er zijn een aantal biertypen waarbij een hoog zoutgehalte lijkt te horen, met name een aantal Engelse biertypen en enkele Duitse biertypen (zie ook de nieuwe Biertypengids van Derek Walsh, waarin een aantal typen staan met recepten die om zouttoevoeging vragen). Ik brouw zelf veel Engelse biertypen en mijn belangrijkste verbeteringen waren niet het gevolg van zouttoevoeging. Mijn Engelse bieren zijn vooral verbeterd door:
Wil je per se zout toevoegen, niets let je. Wees wel voorzichtig, begin eens met de helft van de maximumhoeveelheden en kijk hoe je het vindt. Gebruik alleen zout bij biertypen die er echt om vragen. En hou vooral plezier in het brouwen, de wetenschap is ook niet alles! Mark van Bommel Literatuur:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Terug naar overzicht |
Over Chempro, Sun, Hypochloride en het nadeel van flesjes bakken |
tww december 1999 |
Over Chempro, Sun, Hypochloride en het nadeel van flesjes bakkenOp het internet werd de volgende vraag gesteld over Chempro: Misschien een gekke vraag maat hoe zit het nou met Chempro? Op de nieuwe verpakking staat niets meer over een ontsmettende werking, wel ontgeuren en reinigen maar niets meer over ontstmetten, ook niet in de bijsluiter. Is de samenstelling veranderd ofzo? Bart Balis, de directeur van Farma Import, die het product uitbrengt, gaf daarop het volgende antwoord: Peter van den Hurk gaf hierop weer een reactie: Ene Ivan kwam daarop met de volgende vraag: Waarop Jacques Bertens reageerde met: Ene René schreef: Wat het volgende commentaar van Jacques opleverde: Schrijver onbekend |
|
Terug naar overzicht |