Bryggning och begreppsförvirring - hårt respektive alkaliskt vatten

Läsk gjort på hårt vatten?

Flera av de tidigare koncepten jag har behandlat i min "Bryggning och begreppsförvirring"-serie har varit sådant jag själv har fått kämpa med för att begripa. Vattenbehandling i allmänhet och -hårdhet respektive alkalinitet är inget undantag. När jag för första gången läste avsnittet om vattenbehandling i "How to brew" körde jag fast direkt, och fortsatte till nästa kapitel under svepskälet att "det nog inte är så viktigt". Och det är det förvisso inte heller på de flesta ställen i Sverige, även om somliga hävdar motsatsen.

Men pö om pö började jag inse att viss vattenbehandling för vissa öltyper ändå är något som kan göra ölet lite bättre eller åtminstone annorlunda. Och allteftersom började jag lära mig mer, samtidigt som jag insåg att det där kapitlet i Palmers bok kanske inte var så jättebra skrivet. Det återstår att se om jag kan förklara grundprinciperna bättre. Jag ämnar dock inte gå in på detaljer hur man exempelvis ska beräkna sina tillsatser av salter för att uppnå vissa mål, det överlåter jag till andra bloggare.

Ett vanligt missförstånd kring vattenbehandling är att hårt vatten passar bra till mörka ölsorter medan mjukt vatten passar bra till ljusa öl. Även om detta delvis stämmer så är det inte riktigt så enkelt. Ett vidhängande missförstånd är att hårt vatten ger högre pH och tvärtom. Även detta är något av en halvsanning.

Vattenhårdhet definieras normalt som totala andelen kalcium- och magnesiumjoner. Det är precis dessa två joner som ställer till det på olika sätt såsom beläggningar och att tvålen löddrar dåligt. Källan till dessa joner är olika mineraler, och beroende på sammansättningen av dessa mineraler får man olika typer av hårdhet. Mineralerna kalciumkarbonat och magnesiumkarbonat bidrar till temporär hårdhet. Skälet till namnet är att man ganska enkelt kan eliminera kalcium- och magnesiumjonerna genom att koka vattnet, alternativt tillsätta kalciumhydroxid. Från mineralerna magnesium- respektive kalciumsulfat (gips) får man istället permanent hårdhet, som man inte lika enkelt kan bli av med.

Karbonatjonerna vid temporär hårdhet bidrar till vattnets alkalinitet eller buffertkapacitet, d.v.s. vattnets förmåga att mostå en pH-sänkning vid tillsats av syra. Detta är fundamentalt vid bryggning då lämpligt pH är av stor vikt framförallt vid mäskningen men även för själva ölet. Hög alkalinitet kommer således motverka den pH-sänkning som uppstår när malt blandas med bryggvattnet. Mörk malt sänker pH mer än ljus dito, och således är det vattnets alkalinitet som avgör hur mörka öl det passar till, inte vattnets hårdhet, även om alkalitet och hårdhet delvis hänger ihop.

Det som krånglar till det en aning är att vattnets hårdhet faktiskt bidrar väsentligt till att sänka mäskens pH. Kalcium- och magnesiumjonerna reagerar nämligen med fosfater i malten och bildar syror. Det är således balansen mellan magnesium/kalciumjoner och karbonatjoner som är det viktiga för mäskens pH vad vattnet beträffar*. Det är därför som det rejält hårda Burton-vattnet fungerar för ljusa öl eftersom hårdheten främst kommer från sulfatmineraler och i mindre grad från karbonatmineraler. Däremot är de extremt höga sulfatnivåerna något som kanske inte är optimalt för någon typ av öl. En annan intressant sak är att Tjeckiens extremt mjuka vatten faktiskt leder till ett för högt mäsk-pH, något man kompenserar för med syraraster.

Ytterligare en missuppfattning som kan vara värd att nämna i sammanhanget är att vattnets pH skulle ha stor påverkan på mäskens pH. Så är dock inte fallet så länge vattnets pH håller sig inom de för kommunalt vatten normala värdena mellan säg 7 och drygt 8. Eftersom pH-skalan är logaritmisk med basen 10 motsvarar en skillnad på pH 7 och 8 endast några hundradelar när vi har tagit oss ner till pH runt 5,5 vid mäskningen, mellan tummen och pekfingret. Det är maltnotan respektive vattnets mineralsammansättning, samt även mäskens tjocklek som avgör. Edit: efter mer förkovran vill jag uppdatera med att den främsta orsaken till att vattnets pH påverkar så lite (och ännu mindre än vad som kanske antyddes ovan) är maltens buffrande egenskaper.

Efter att förhoppningsvis ha rätat ut alla frågetecken kring hårdhet, alkalinitet och pH, tänkte jag slutligen ägna några spaltdecimeter åt den mest grundläggande frågan av alla; varför ska man vattenbehandla överhuvudtaget? Här känner jag att många går bort sig en smula. Man verkar ha en vag uppfattning om att vattenbehandling är något som gör ölet bättre, och vem vill inte brygga bättre öl? Men om man inte har ett tydligare mål med att vattenbehandla än att vilja göra bättre öl är det lätt att man går vilse. Något förenklat kan jag se fyra olika - men överlappande - skäl till att vilja vattenbehandla.

1. Reglering av mäskens pH

Detta är kanske det viktigaste skälet till att vattenbehandla, och är aktuellt framför allt om man har ett besvärligt vatten. De flesta i Sverige har ett bra vatten som inte behöver vattenbehandlas för att uppnå ett bra mäsk-pH. Möjligtvis kan man få problem med för lågt pH när man brygger riktigt mörka öl vilket går att lösa med tillsatser av karbonatsalter, men som även kan hanteras med andra tekniker såsom kallmäskning av rostad malt. I de delar som har karbonatrikt vatten (främst Skåne, Uppland och Gotland) kan man behöva tillsätta sulfat- eller kloridsalter för att sänka mäskens pH, kombinerat med ren syra, exempelvis mjölksyra.

Utöver att vara viktigt för mäskningen och lakningen, påverkas även det slutliga ölets pH. Detta kan faktiskt ha en subtil men ej försumbar effekt på hur ölet upplevs, något som förklaras väldigt bra i slutet av detta eminenta inlägg. Härmed av vi faktiskt berört nästa skäl på listan.

2. Stilistiska effekter

Detta är det främsta skälet för egen del till att vattenbehandla. Utöver pH i sig så kan kan sulfatjoner tillsättas att förstärka beskan och få den att upplevas som mer krispig, medan kloridjoner framhäver ölets maltighet. Salter som används enkom för detta syfte tillsätts lämpligen under koket, då så mycket som upp till 50 % annars kan absorberas av malten.

Det går förstås bra att kombinera 1 & 2, och då tillsätter man lämpligen relevanta salter till mäsk- och lakvatten så att rätt pH erhålls, därefter kompletterar man med resterande salter i koket.

3. Härmning en vattenprofil

Detta är efter punkt 1 förmodligen den vanligaste ingången till vattenbehandling och är närbesläktad med punkt 2. Ofta handlar det om att man vill brygga med samma vatten som en specifik ort för att så autentiskt som möjligt kunna efterlikna de öl som bryggs just där. Det är lätt att förstå att denna tankegång lockar många hembryggare, men samtidigt finns det en hake; bryggarna på den aktuella orten kanske vattenbehandlar själva. Detta är något man bör kolla upp innan man ger sig på att försöka efterapa en viss orts vattenprofil. Vissa bryggare har redan hjälpt till här genom att avslöja vattenprofilen hos själva bryggvattnet som de använder.

Tillsatserna görs här till såväl mäsk- som lakvatten, däremot görs inga separata tillsatser till koket. Detta innebär att man får en kombination av 1 & 2 om än utan att kunna kontrollera pH på samma sätt som om man tillsätter till bryggvatten och koket separat.

4. Kalciumtillskott till jästen

Precis som människor och djur behöver jäst vissa mineraler för att kunna fungera väl. Malten bistår normalt med det mesta i denna väg, men för att förbättra flockuleringen brukar 50 ppm kalcium anges som ett minsta värde. Har man mjukt vatten ligger man ofta under detta riktvärde, och i Göteborg ligger det så lågt som 21. Då kan det vara vettigt att tillsätta kalcium, och det enklaste är via -sulfat - eller -klorid. Det är ganska små mängder som krävs, och vill man varken förstärka humle eller malt kan man välja ekvivalenta mängder.

Med detta hoppas jag ha bringat åtminstone lite mer klarhet vad gäller vattenbehandling, och att några kanske tänker ett varv extra innan man ger sig in i denna labyrint.

PS Jag har medvetet valt att inte skilja på karbonat respektive bikarbonat, detta för att inte krångla till det i onödan. Detta bör inte påverka textens korrekthet på något relevant sätt.

* Denna balans kan kvantifieras m.h.a. residual alcality (RA). Om man har har RA=0 kommer effekten bli samma som att mäska i destillerat vatten och mäsk-pH påverkas endast av de organiska syror som malten bidrar med. Om RA är positiv kommer pH-sänkningen dämpas och vice versa.