Om å måle surhet: pH vs titrerbar surhet ("titrable acidity", TA)

[Finn Berger]

Moderatorinnledning:

De 16 første innleggene her er flyttet fra en annen tråd; https://forum.norbrygg.no/threads/t...otsk-ol-og-en-bryggeutfordring-til-deg.47678/ Temaet er komplisert, men interessant.

De færreste av oss forholder oss til surhetsgraden i det vi brygger på annen måte enn ved pH - og stort sett funker det greit. Men pH måler bare oppløsningen av hydrogenioner i en væske. Sjøl om lav pH vil oppleves som "surt", kan ulike væsker med samme pH oppleves ulikt surt fordi de ikke har det samme innholdet av syrer. Det sier altså pH-nivået ikke noe om. Det gjør imidlertid "titrerbar surhet" (TA), som måler ikke bare frittflytende hydrogenioner, men også de som er bundet til en syre. TA måler altså hvor mye syre det er i ølet vårt, uttrykt i mengde mjøkesyre, som er den syra det er absolutt mest av.

Det pH måler, er en fysisk egenskap som er viktig for mye av det som foregår under brygginga, både i mesk, kok og under gjæringa. Den kan ikke erstattes av TA. Men den sier altså ikke nødvendigvis noe om smaksopplevelsen. Og det er jo til sjuende og siste den vi er opptatt av.

Opplevelsen av surhet er viktig for alt øl, og det er absolutt nyttig å vite mest mulig om hvordan vi kan påvirke den, men den blir særlig viktig i surøl, hvor forskjellen mellom hva pH sier og opplevelsen kan være ganske tydelig.

Innlegget under, fra Nici (@dojonieu ) - som har formell kompetanse i brygging - var det som startet det hele.

Kom så langt i dag - det ble 17 liter, dessverre glemte jeg å holde noe speise igjen. Nå blir de CO2 fra flasken, ikke liker jeg det, men men..... gjæret med WLP028, og "slurry" blir brukt i en Wee Heavy. Hadde ikke nok (110 ml), so den står nå på spinner'n.

Nici


Vis vedlegget 79564


Vis vedlegget 79565

Vis vedlegget 79566

Vis vedlegget 79567

Vis vedlegget 79568

Interessant at du logger pH. Der har jeg stadig en jobb å gjøre. Det er litt styr med å få ut all kullsyra før måling, og lat som jeg er ... . Men det er en faktor som påvirker opplevelsen av ølet kraftig, og som det absolutt er nyttig å både skaffe seg erfaring med, og å kontrollere.

Palmer (s.353 i How to Brew) oppgir 4 - 4,4 som idealsone for lyse øl, mens mørke skal ligge mellom 4,3 og 4,7. Du er altså innafor - men på grensa.

pH stiger litt mot slutten, men ser ut til å stabilisere seg. Den lille høyninga vi ser mot slutten der, skal visst være normal, trur jeg.

Du starter med ganske høy pH. Er det et valg, eller bare "blei det sånn"?

 

[dojonieu]

Interessant at du logger pH. Der har jeg stadig en jobb å gjøre. Det er litt styr med å få ut all kullsyra før måling, og lat som jeg er ... . Men det er en faktor som påvirker opplevelsen av ølet kraftig, og som det absolutt er nyttig å både skaffe seg erfaring med, og å kontrollere.

Palmer (s.353 i How to Brew) oppgir 4 - 4,4 som idealsone for lyse øl, mens mørke skal ligge mellom 4,3 og 4,7. Du er altså innafor - men på grensa.

pH stiger litt mot slutten, men ser ut til å stabilisere seg. Den lille høyninga vi ser mot slutten der, skal visst være normal, trur jeg.

Du starter med ganske høy pH. Er det et valg, eller bare "blei det sånn"?

Dessverre har jeg feil RA, glemte å øke till 40 ppm. Det blir nok en "harsh" opplevelse. Du kan se det her: Titratable Acidity er alt for mye:


Den skal ligge rund 1.5 - 2 g/L Lactic Acid Equivalent. Hadde jeg hatt RA rund 30 eller 40 ppm, da hadde TA blitt lavere med nesten samme pH. Og, pH kan ikke smakes.

Så, jeg må nok sette meg ved bordet "avvik fra oppskriften"

Nici

 

[Finn Berger]

Dessverre har jeg feil RA, glemte å øke till 40 ppm. Det blir nok en "harsh" opplevelse. Du kan se det her: Titratable Acidity er alt for mye:

Vis vedlegget 79581
Den skal ligge rund 1.5 - 2 g/L Lactic Acid Equivalent. Hadde jeg hatt RA rund 30 eller 40 ppm, da hadde TA blitt lavere med nesten samme pH. Og, pH kan ikke smakes.

Så, jeg må nok sette meg ved bordet "avvik fra oppskriften"

Nici

Du har kikka dypere i den vitenskapelige begrepsverdenen enn meg, så du overvurderer nok kunnskapsnivået mitt. Av det der er det i grunnen bare pH jeg kan forholde meg til. Og hva er RA?

 

[Steinar Huneide]

Du har kikka dypere i den vitenskapelige begrepsverdenen enn meg, så du overvurderer nok kunnskapsnivået mitt. Av det der er det i grunnen bare pH jeg kan forholde meg til. Og hva er RA?

Residual alkalinity. Det er poenget med å bruke både bikarbonat og syrejustering i samme øl.

 

[Finn Berger]

Residual alkalinity. Det er poenget med å bruke både bikarbonat og syrejustering i samme øl.

Takk.

Jeg har visst kunnet dette en gang - "residual alkalinity" veit jeg hva er - men konkluderte med at det dels har for liten praktisk relevans for meg, og at det dessuten er for mye styr å holde styr på det. (Nå er det mulig kalkulatorer gjør jobben for deg når du bare legger inn verdiene fra analysen av vannet ditt?)

Forskjellen på "titrable acidity" og pH er interessant, skjønner jeg nå. For å si det veldig enkelt: "titrable acidity" måler det faktiske innholdet av syre i ølet, mens pH bare forteller deg noe om hvor mye frie hydrogenioner det finnes i det. Men ut fra det lille jeg raskt har søkt opp nå, virker det som om dette først og fremst er interessant når man gir seg inn på surøl-området. Sjøl om det sjølsagt stemmer det Nici (@dojonieu ) sier: "Du kan ikke smake pH, det er syrer du smaker", så vil det være rimelig grei korrelasjon mellom pH og smaksopplevelse i vanlige øl.

Jeg skjønner at du øker bufferkapasiteten når du tilsetter bikarbonat (vel helst i form av natron?). Det øker behovet for tilsetting av syre for å nå en gitt pH - som vi gjerne vil styre fordi det er det pH måler som påvirker enzymene under meskinga, isomeriseringa av alfasyre underkok, og gjæren under gjæringa - og en del andre forhold. (Eventuelt - i mørke øl - hjelper det oss til å unngå for høy pH.) Det jeg ikke skjønner, er hva jeg vinner ved det - bortsett fra at jeg kan bruke mer syre for å nå den samme pH'en, og dermed øke opplevelsen av syrlighet. Men vil jeg det?

Et problem med den strategien er jo også at jeg får mer natrium - og det er ikke gitt at jeg ønsker det. Jeg må i så fall justere mengden klorid tilsvarende ned.

 

[Steinar Huneide]

problem med den strategien er jo også at jeg får mer natrium - og det er ikke gitt at jeg ønsker det. Jeg må i så fall justere mengden klorid tilsvarende ned.

Hydratkalk. Potente saker som gir solid med buffer, sånn at man får brukt syre likevel. Jeg er fornøyd med mine forsøk, gir den lille perlende effekt på tunga som av og til mangler i de tyngre øla. Man tror det er for svakt karbonert. Mørke øl fikser jo nok syre i fra malten så må man helst bufre litt. Men disse mellom mørke som en wee heavy kan denne biten komme opp til vurdering.

 

[Finn Berger]

Hydratkalk. Potente saker som gir solid med buffer, sånn at man får brukt syre likevel. Jeg er fornøyd med mine forsøk, gir den lille perlende effekt på tunga som av og til mangler i de tyngre øla. Man tror det er for svakt karbonert. Mørke øl fikser jo nok syre i fra malten så må man helst bufre litt. Men disse mellom mørke som en wee heavy kan denne biten komme opp til vurdering.

Kalsiumhydroksyd, altså - eller leska kalk. Har lett etter alternativer til natron - sjøl om det er veldig sjelden i mitt bryggeri at jeg har bruk for det. Men dette er jo et interessant verktøy i kassa. Ørene mine blei kraftig spissa av det du sier her.

Felleskjøpet har 25 kilos sekker, ser jeg. Men ... ?

(Må lage en tråd på dette, og flytte diskusjonen.)

 

[Steinar Huneide]

Felleskjøpet har 25 kilos sekker, ser jeg. Men ... ?

Kjøpte min pose herfra.

Kalsiumhydroksid [Ca(OH)2] 1,0kg - Mat og Hage

kalsiumhydroksid er også kjent som lesket kalk, hydratkalk eller kalkhydrat, Hydratkalk binder vann og hever pH ugunstig for bakterie- og insekter.

matoghage.no

 

[Finn Berger]

Kjøpte min pose herfra.

Kalsiumhydroksid [Ca(OH)2] 1,0kg - Mat og Hage

kalsiumhydroksid er også kjent som lesket kalk, hydratkalk eller kalkhydrat, Hydratkalk binder vann og hever pH ugunstig for bakterie- og insekter.

matoghage.no

Bestilt!

 

[Steinar Huneide]

Bestilt!

Regner med at du så disse symbolene her.

 

[dojonieu]

Finn, under har jeg satt opp fire ulike scenarioer for et relativt mørkt øl, bare for å illustrere hvordan vannet påvirkes. Utgangspunktet er rent RO-vann (mineralfattig vann). Kalkulatoren jeg bruker er basert på algoritmene til Mark Riffe.

Bilde 1 viser hardhet, alkalitet, restalkalitet (RA) i mesken og den estimerte meske-pH-en. Her har jeg kun lagt inn mineraler for å oppnå ca. 70 ppm kalsium og et sulfat/klorid-forhold på 0,8. Ingen syre er tilsatt. pH-en ser grei ut, men blir kanskje i laveste laget for et mørkt øl.

Bilde 2 viser det samme oppsettet, men her har jeg lagt til 5 gram natron (Baking Soda). Da ser vi at mineralene ellers forblir uendret, men alkaliteten, restalkaliteten og pH-en får et fint løft som beskytter de mørke malttypene. Personlig ville jeg nok ha moderert meg til rundt 2,5 gram her for å ikke overdrive, men det er smak og behag.

Bilde 3 viser det samme som bilde 1, men i stedet for natron har jeg lagt inn lesket kalk, slik du nettopp har bestilt. Det som er litt interessant å se på tallene her, er hvordan dette endrer balansen i mesken. Restalkaliteten faller veldig lavt i minus, alkaliteten går i null, mens pH-en likevel presses opp. Det gjør at mesken kan bli litt mindre stabil og mer ømfintlig for svingninger.

Bilde 4 viser hva som skjer om man i tillegg tilsetter melkesyre for å justere pH-en ned igjen, slik mange ofte anbefaler. Som du ser, blir verdiene for kalsium, alkalitet og restalkalitet fremdeles ikke helt optimale, og restalkaliteten presses faktisk enda lenger ned. Man kan selvfølgelig kompensere ved å justere på de andre mineralene, men det blir fort litt komplekst å holde styr på.

 

[Finn Berger]

Finn, under har jeg satt opp fire ulike scenarioer for et relativt mørkt øl, bare for å illustrere hvordan vannet påvirkes. Utgangspunktet er rent RO-vann (mineralfattig vann). Kalkulatoren jeg bruker er basert på algoritmene til Mark Riffe.

Bilde 1 viser hardhet, alkalitet, restalkalitet (RA) i mesken og den estimerte meske-pH-en. Her har jeg kun lagt inn mineraler for å oppnå ca. 70 ppm kalsium og et sulfat/klorid-forhold på 0,8. Ingen syre er tilsatt. pH-en ser grei ut, men blir kanskje i laveste laget for et mørkt øl.

Bilde 2 viser det samme oppsettet, men her har jeg lagt til 5 gram natron (Baking Soda). Da ser vi at mineralene ellers forblir uendret, men alkaliteten, restalkaliteten og pH-en får et fint løft som beskytter de mørke malttypene. Personlig ville jeg nok ha moderert meg til rundt 2,5 gram her for å ikke overdrive, men det er smak og behag.

Bilde 3 viser det samme som bilde 1, men i stedet for natron har jeg lagt inn lesket kalk, slik du nettopp har bestilt. Det som er litt interessant å se på tallene her, er hvordan dette endrer balansen i mesken. Restalkaliteten faller veldig lavt i minus, alkaliteten går i null, mens pH-en likevel presses opp. Det gjør at mesken kan bli litt mindre stabil og mer ømfintlig for svingninger.

Bilde 4 viser hva som skjer om man i tillegg tilsetter melkesyre for å justere pH-en ned igjen, slik mange ofte anbefaler. Som du ser, blir verdiene for kalsium, alkalitet og restalkalitet fremdeles ikke helt optimale, og restalkaliteten presses faktisk enda lenger ned. Man kan selvfølgelig kompensere ved å justere på de andre mineralene, men det blir fort litt komplekst å holde styr på.

Vis vedlegget 79600

Vis vedlegget 79602

Takk. Dette skal jeg nok jobbe litt med - men jeg ser at det er et verktøy.

 

[Steinar Huneide]

Finn, under har jeg satt opp fire ulike scenarioer for et relativt mørkt øl, bare for å illustrere hvordan vannet påvirkes.

Det er et snevert bruksområde og for spesielle øl som ellers er vanskelig å få rett munnfølelse på. Jeg hadde suksess med å bruke hydratkalk i baltisk porter i vår (60 liter), og jeg brukte det også i min engelske porter som blei ganske så bra (60 liter). Så da har jeg 988 gram igjen av kilosposen min.

 

[dojonieu]

Som Finn sier, så er dette bare et verktøy. Alle disse bryggeprogrammene som Brewfather, BeerSmith, Brewer's Friend og hva de nå heter, er fantastiske verktøy – men de er nettopp det: verktøy som hjelper deg med å koke vørter, de hjelper deg ikke med å lage fantastisk øl. Det er der bryggeren kommer inn i bildet, og ingen dataprogrammer kan erstatte bryggerens erfaring, spesielt ikke når det gjelder mørkt øl. Mørke ølstiler krever av og til at man legger bort matematikken og vitenskapen litt, og heller tar i bruk hjernens kreative talenter. Som belgierne sier – han der brygger som en maler.

 

[dojonieu]

Takk. Dette skal jeg nok jobbe litt med - men jeg ser at det er et verktøy.

Hei @Finn Berger ,

Jeg må korrigere RA-beregningen jeg presenterte i går. Jeg stusset over at restalkaliteten falt så kraftig ved tilsetning av lesket kalk.

Etter å ha undersøkt dette fant jeg at Riffe's regneark inkluderer kalkens kalsiumbidrag i RA-beregningen, mens alkaliniteten fra hydroksidet håndteres separat i beregningen av meske-pH. Tilsetning av lesket kalk kan derfor redusere beregnet RA, samtidig som beregnet meske-pH øker.

Jeg har nå oppdatert RA-beregningen i verktøyet mitt slik at alkaliniteten fra hydroksidet også tas med. Dette følger Martin Brungards prinsipp om å ta hensyn til alkaliniteten som kalken tilfører.

Endringen påvirker ikke beregnet meske-pH, siden hydroksidbidraget allerede var inkludert i den beregningen.

RA gir bryggeren nyttig informasjon om vannbehandlingen. I mitt Riffe-baserte verktøy fungerer verdien som en indikator og brukes ikke som inngangsverdi i beregningen av meske-pH. pH-estimatene jeg presenterte i går er derfor uendret. De er fortsatt estimater basert på modellen, og må kontrolleres mot målinger - shit in is shit out.

Nedenfor finner du scenario 3 og 4 med oppdaterte RA-verdier, etterfulgt av en kort forklaring på hvordan jeg har gjennomført endringen i verktøyet mitt.

Hilsen,

Nici

 

[Finn Berger]

Hei @Finn Berger ,

Jeg må korrigere RA-beregningen jeg presenterte i går. Jeg stusset over at restalkaliteten falt så kraftig ved tilsetning av lesket kalk.

Etter å ha undersøkt dette fant jeg at Riffe's regneark inkluderer kalkens kalsiumbidrag i RA-beregningen, mens alkaliniteten fra hydroksidet håndteres separat i beregningen av meske-pH. Tilsetning av lesket kalk kan derfor redusere beregnet RA, samtidig som beregnet meske-pH øker.

Jeg har nå oppdatert RA-beregningen i verktøyet mitt slik at alkaliniteten fra hydroksidet også tas med. Dette følger Martin Brungards prinsipp om å ta hensyn til alkaliniteten som kalken tilfører.

Endringen påvirker ikke beregnet meske-pH, siden hydroksidbidraget allerede var inkludert i den beregningen.

RA gir bryggeren nyttig informasjon om vannbehandlingen. I mitt Riffe-baserte verktøy fungerer verdien som en indikator og brukes ikke som inngangsverdi i beregningen av meske-pH. pH-estimatene jeg presenterte i går er derfor uendret. De er fortsatt estimater basert på modellen, og må kontrolleres mot målinger - shit in is shit out.

Nedenfor finner du scenario 3 og 4 med oppdaterte RA-verdier, etterfulgt av en kort forklaring på hvordan jeg har gjennomført endringen i verktøyet mitt.

Hilsen,

Nici


Vis vedlegget 79639

Vis vedlegget 79640

Jeg er redd dette blir for komplisert for en stakkars filolog. Men takk for at du prøver!

 

[Finn Berger]

Test

 

[Finn Berger]

@dojonieu Jeg leser at kalsiumhydroksyd er tungt løselig. Det er jo en grunn til ikke å bruke kalsiumkarbonat (kalk), så da regner jeg med at kalsiumhydroksyd tross alt er lettere løselig enn kalk.

Noe annet som kanskje må tas med i beregninga: Økt mengde kalsium endrer balansen mellom kalsium og magnesium, og det vil fort kunne hemme gjærens opptak av magnesium. Escarpment Labs anbefaler at du har magnesium tilsvarende en firedel av mengden kalsium, og hvis du har mye kalsium, blir det vanskelig å få til. Det går, av hensyn til smakseffekten, ei grense for hvor mye magnesium du kan ha i vannet. 40-50 ppm er et maksimum, og mange vil si at det er i meste laget.

 

[dojonieu]

Hei @Finn Berger , du kan delvis finne svaret her - :

1) https://www.brunwater.com/water-knowledge - kapitel 4.3.1.
2) https://www.brunwater.com/articles/why-so-much-calcium-in-some-brewing-waters

Jeg brukte ChatGTP å oversette neste to avsnitt fra min engelsk til norsk, ellers hadde jeg brukt 5 timer å få skrive dette på norsk:

"Når det gjelder lesket kalk, ville jeg tatt med kalsium-bidraget fra denne i beregningen av totalt kalsiuminnhold, men ikke automatisk tilsatt magnesium for å opprettholde et bestemt forhold mellom kalsium og magnesium. Hvis kalktilsetningen gir mer kalsium enn ønskelig, ville jeg vurdert å redusere tilsetningene av kalsiumklorid eller gips, eller bruke natron dersom natriumbidraget er akseptabelt.

Jeg har ikke funnet dokumentasjon på at 40–50 ppm magnesium er en universell øvre grense. Her er det viktig å skille mellom anbefalinger for magnesium-nnholdet i brygge-vannet av hensyn til smak og magnesium-innholdet i vørteren, der også maltet bidrar."

Selv bruker jeg ikke Kalk og heller ikke lesket kalk.

Det jeg liker med Martin Brungard, er at han presenterer praktiske løsninger og ideer som gjør det mulig for oss å ta denne komplekse vitenskapen i bruk i hjemmebryggingen.