Grunderna i vattenbehandling

Öl består till allra största delen av vatten, så vattnets kvalitet spelar stor roll både rent bryggtekniskt och för ölets smak och munkänsla.
Ofta är justering av bryggvattnet en nödvändighet för att nå perfektion vid bryggning av en öltyp. Olika basvatten kräver dock olika mycket justering för att nå en specifik vattenprofil. Genom att skaffa vårt startkit för vattenbehandling har du några av verktygen som behövs för att börja vattenbehandla.



Hårdhet
Vatten kan ha olika hårdhet. Med hårdhet innebär hur mycket mineral ett vatten innehåller, högre nivåer av mineraler ger ett hårdare vatten. Framför allt är hårdhet ett mått på mängden kalcium- och magnesiumjoner i vattnet. Vattnets hårdhet anges i tyska hårdhetsgrader som °D.
Öl bryggt på ett mjukt vatten tenderar att få en mjukare karaktär än öl bryggt på hårt vatten som kan blir saltare och strävare i smaken.

pH i mäsken
pH är ett mått på koncentrationen positivt laddade vätejoner, men kan också sägas visa hur surt något är. Skalan för pH-värden går från 0 till 14, där 0 = mycket surt, 7 = neutralt och 14 = mycket basiskt. 

Det har betydelse att få rätt pH i mäsken och ett lämpligt intervall för pH i mäsken brukar anges till pH 5,2 - 5,6.
Valet av maltsorter påverkar pH när malten blandas med vattnet. Mörk, rostad och högt kölnad malt tenderar att sänka pH mer än ljus malt.

Vid bryggning av mörka öltyper som porter, stout och schwarzbier kan en för stor pH-sänkning motverkas genom tillsats av karbonater i form av t. ex. kalciumkarbonat, vilket utöver att påverka mäskens pH även bidrar till att det färdiga ölet får mindre av maltsyrliga smaker.

Om ett ljust öl ska bryggas på ett vatten som är karbonatrikt (Uppsala, Gotland, Öland, Skåne, Enköping) så kan syra användas för att sänka pH. Det finns också metoder för att fälla ut karbonat genom att behandla vattnet via uppkok av bryggvattnet, avsvalning och dekantering från kalkfällningen som uppstår. Vid bryggning av riktigt ljusa öl i vatten som inte är karbonatrika kan det ibland vara behövligt att tillsätta syra för att nå ett bra pH i mäsken.

Vattenbehandling för IPA / India Pale Ale
När det gäller bryggning av IPA, finns det några tumregler som är bra att känna till.

Om du vill brygga en krispig, litet kantigt besk West Coast IPA så behöver du ofta tillsätta lite sulfater för att uppnå en litet torr beska i ölet. Kalciumsulfat är bästa valet för detta, då kalcium också har andra positiva egenskaper i mäsken, vörtkoket och för jästen.
Om du istället vill brygga en litet krämigt mjuk, men något besk, New England IPA så bör du istället låta klorider runda av smakbilden. Det är bra om det ändå finns en del sulfater med, men proportionerna mellan klorid och sulfat kan vara till kloridens fördel.

Så sammanfattningsvis:
En ratio mellan sulfat och klorid över 3:1 (till sulfatens fördel) gör att humlebeskan dominerar ölets munkänsla och smak, då sulfat bidrar till en stram och torr munkänsla.
En omvänd ratio, med förhållandet sulfat till klorid 1:3 bidrar till att få ölets mjukare, maltiga smaker att dominera över ren beska och kan framhäva en rundare munkänsla.

Nivån på beska spelar förstås en stor roll i detta också. Så om du brygger en öl som har OG 1,045 och 75 BU i beska så kommer den att vara rätt rejält besk oavsett hur du vattenjusterar...

Som en anekdot, anses vattnet i engelska Burton upon Trent vara urtypen för vattenprofilen till engelsk IPA, med ett hårt vatten och riktigt höga nivåer av sulfater. Många bryggare har därför ofta utgått från att det är den vattenprofilen som gäller för all India Pale Ale. Men troligtvis blandade bryggarna redan under 1800-talet vatten från olika källor och borrdjup för att få en mer förlåtande vattenprofil. Lärdomen från detta är att överdrifter i vattenbehandling sällan blir helt lyckat, utan bättre då att göra mindre korrigeringar. Annars kan du stå där med en hel batch som smakar för salt, strävt och surt...

Litet om syror
Syror som mjölksyra och fosforsyra används också regelmässigt för att justera ned pH i mäsk- och lakvatten, samt i vörtkoket. Att justera pH i mäsk- och lakvatten handlar främst om att ge enzymer goda förhållanden så de inte denatureras för fort under mäskningen, samt att försöka undvika att pH blir för högt under lakningen vilket kan orsaka astringens från maltdravet under lakningen. Vid bryggning av ljusa öl med ett medelhårt vatten brukar ett par ml mjölksyra 80% per 10 l bryggvatten räcka rätt långt för att få ner pH i mäsken.

pH under och efter vörtkoket
Malt och normalt, kommunalt vatten i Sverige har en tendens att samverka och ge goda förutsättningar för att uppnå ungefär rätt pH under mäskning och vörtkokt, utan alltför mycket justeringar.
Ett tips som professionella bryggare använder sig av är att om det fortfarande behövs justera ned pH vid de sista 15 minuterna av vörtkoket, då utbytet av humlebeska gynnas av ett litet högre pH, medan klarningsmedel som Protafloc fungerar mer effektivt vid ett lite lägre pH. Smaken och produktstabiliteten gynnas också av att vörten efter vörtkoket hamnar på rätt nivå ca pH 5,0. 

Vattenprofiler

Här är ett exempel på innehållet av olika joner i utvalda vattentyper. Vi har valt vattnet i Stockholm som "vårt" vatten.
Intressantast är att jämföra sin egen vattenprofil mot det i Dublin (högt i kalcium och karbonater), det i Pilsen (extremt mjukt och lågt mineralinnehåll), Hoppy NEIPA, samt Pale Ale (en vattenprofil som lämpar sig för APA och West Coast IPA).

Värdena anges här i ppm (eller mg/liter).




Om vi bor i Stockholm och vill brygga 20 liter West Coast IPA i en Grainfather G30 skulle vi kunna göra följande justeringar för att få en vattenprofil som lämpar sig för amerikansk IPA:

Till mäsken tillsätts 4 g kalciumsulfat,  2 g magnesiumsulfat samt 2 g kalciumklorid i fast form (motsvaras av ca 6 ml kalciumklorid flytande 33%). I lakvattnet (ca 11,4 liter) tillsätter vi en knapp ml mjölksyra (80%) för att hålla pH i maltbädden under pH 6.
Som synes på bilden så blir då vår ratio sulfat mot klorid ca 3:1 och pH i både mäsk och kok bör hålla sig på rimliga nivåer.
Det finns gratis excel-ark på nätet för den här typen av beräkningar, likaså finns det i de flesta appar för ölbryggning. Och efter en del bryggningar går det faktiskt att gå på sin egen erfarenhet också, förutsatt att vattenkvaliteten är någotsånär jämn.

De vanligaste tillsatserna för vattenjustering av bryggvatten:

CaSO4 (kalciumsulfat, E 516)
Salt bestående av kalcium- och sulfatjoner. Används vanligtvis vid bryggning av ljusa öl.
Kalcium bidrar till stabilisering av enzymer i mäsken och sänker pH något. Bidrar också till en blankare vört.
Sulfat gör att humlebeska framträder tydligare, och öl kan få torrare, krispigare eller något kärv karaktär beroende på öltyp och dosering. 
Annan benämning: gips

CaCO3 (kalciumkarbonat, E 170)
Salt bestående av kalcium- och karbonatjoner. Används vanligtvis som pH-höjare till lite mörkare öl och då mörkt rostade maltsorter används.
Kalcium bidrar till stabilisering av enzymer i mäsken och sänker pH något. Bidrar också till en blankare vört.
Karbonat bidrar till att ge ölet en rundare smak och höjer pH i mäsken (mer än vad kalcium sänker i detta fall).
Annan benämning: krita

CaCl2 (kalciumklorid, E 509)
Salt bestående av kalcium- och kloridjoner. Används ofta till öl där maltsötma, fyllighet och kropp önskas vara framträdande egenskaper.
Kalcium bidrar till att stabilisera enzymer i mäsken och sänker pH något. Bidrar också till en blankare vört.
Klorid fungerar som smakförstärkare och kan ge öl en rundare munkänsla. 

MgSO4 (magnesiumsulfat)
Salt bestående av magnesium- och sulfatjoner. Används i små mängder för att tillföra sulfat till mäskvattnet.
Magnesium finns naturligt i malt, bidrar till den enzymatiska aktiviteten i mäsken och fungerar även som jästnäring. Överdosering kan orsaka astringens och kärvhet.
Sulfat gör att humlebeska framträder tydligare och ger ölet torrare, krispigare eller något kärvt beroende på öltyp och dosering.
Annan benämning: epsom salt

Mjölksyra
Kan användas för att justera ned pH för mäsken och i lakvattnet. Kan också användas för ökad syrlighet i det färdiga ölet eller vinet.