Unterkarbonisiertes Bier wird nicht umsonst „flach“ genannt! Du willst, dass dein Bier sprudelt, aber ohne Kohlensäure schmeckt es dünn, wässrig, fade und leblos. Es ist kaum ein Bier, wenn man die Bläschen nicht auf der Zunge tanzen spürt. Vielleicht hat es das langsame, anmutige, tänzelnde Prickeln eines Brown Ale oder den hyperaktiven, stollenartigen Stepptanz eines sprudelnden Weizenbiers, aber Bläschen müssen sein.
Sie wollen Kohlensäure, aber wie bekommt man sie? Die vergorene Würze ist voll von wunderbaren Eiweißstoffen, die eine Schaumbildung bewirken, aber die Luftschleuse steht still. Du musst das Gas ins Bier bringen und die Blasen aufpumpen, aber wie?
Einführung in die Gleichgewichtstabelle. Kohlendioxid (CO2) ist das Gas, das bei der Gärung entsteht und dein Bier zum Blubbern bringt. Die nachstehende Tabelle gibt an, wie viel CO2 Ihr Bier im Gleichgewicht (der Punkt, an dem kein CO2 mehr aufgenommen werden kann) bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur enthalten wird. Die CO2-Menge wird in „Volumen“ angegeben. Ein Volumen ist der Raum, den das CO2 bei einem Druck von einer Atmosphäre (etwa 15 Pfund pro Quadratzoll) und einer Temperatur von 0 °C (32 °F) einnehmen würde – das ist die Standardtemperatur und der Standarddruck (STP). Mit anderen Worten: Wenn 19 Liter Bier drei Volumina CO2 enthielten, würde das CO2 selbst den dreifachen Raum einnehmen, den das Bier einnimmt, also 57 Liter. Ein durchschnittlicher Kohlensäuregehalt liegt bei 2,5 Volumen CO2.
Bier enthält mehr CO2, wenn es kühler ist oder unter größerem Druck steht. Wenn du ein Bier trinkst, ist normalerweise mehr CO2 im Bier als der Gleichgewichtswert, weil du es aus dem Kühlschrank genommen und den Druck durch Öffnen der Flasche abgelassen hast. Violà! Das Gas löst sich und es bilden sich Blasen.
Zwangskarbonisierung
Eine Möglichkeit der Karbonisierung besteht darin, diesen Prozess umzukehren: Man kühlt das Bier ab und setzt es unter Druck. Das ist am einfachsten mit Fässern zu bewerkstelligen. Angenommen, Sie streben einen durchschnittlichen Kohlensäuregehalt von 2,5 Volumen an und das Fass steht an einem kühlen Ort bei 7 °C (45 °F). Die Tabelle besagt, dass Sie diese Menge an Kohlensäure erhalten, wenn Sie das Bier mit 15 psi CO2 beaufschlagen. Diese Karbonisierung mit höchstem Druck kann einige Tage dauern.
Eine Möglichkeit, die Karbonisierung zu beschleunigen, besteht darin, das Bier mit einem höheren Druck zu beaufschlagen, bis die gewünschte Karbonisierung erreicht ist, und dann den Druck auf den Gleichgewichtswert zu senken, um die Karbonisierung genau zu halten. Die Karbonisierung ist auch einfacher, wenn das Bier kälter ist oder wenn man feine CO2-Blasen durch einen Belüftungsstein in den Boden des Fasses drücken kann. Schütteln kann bis zu einem gewissen Grad helfen, aber wahrscheinlich müssen Sie das Bier danach wieder absetzen lassen. Sie können die CO2-Leitung an Ihrem Fass angeschlossen lassen, aber um sich gegen Lecks zu versichern, sollten Sie den Druck regelmäßig erhöhen und das Gas jedes Mal abstellen.
Wenn Sie schon seit Jahren von einer Zapfanlage träumen, aber der Weihnachtsmann noch nicht geliefert hat, können Sie immer noch mit Druck karbonisieren. Sie brauchen spezielle wiederverwendbare Verschlüsse mit einem Anschluss für eine CO2-Leitung und Flaschen, die diese Verschlüsse aufnehmen können. Diese Verschlüsse sind im Handel erhältlich. Sie können sich auch selbst welche bauen, indem Sie Reifenventile finden, die Sie reinigen und desinfizieren können, und diese in einige Verschlüsse einbauen. In jedem Fall sind Sie wahrscheinlich auf Flaschen wie PET-Flaschen beschränkt, die mit Schraubverschlüssen verschlossen werden können.
Bei dieser Methode sollten Sie jeder Flasche einen Schuss Gas zuführen, sie dann einen Spalt öffnen, um den Luftraum zu reinigen, und dann eine erste Dosis Gas über dem Gleichgewichtswert zuführen. Wenn sich das CO2 im Bier auflöst, sinkt der Druck im Kopfraum. Sie müssen die Flaschen in regelmäßigen Abständen mit Gas befüllen, bis das Gleichgewicht erreicht ist und kein Gas mehr in die Flasche gelangt.
Grundlagen der Flaschenkonditionierung
Auch wenn Fässer Ihnen die Mühe des Abfüllens ersparen können, haben Flaschen dennoch Vorteile. Manche Leute bevorzugen einfach Bier in einer Glasflasche mit einem normalen Kronkorken. Flaschen sind auf jeden Fall billiger als Zapfanlagen, und es ist einfacher, ein paar Flaschen in den Kühlschrank zu stellen als ein Fass kalt zu halten. Außerdem sind Flaschen leichter zu transportieren. Alles in allem ist die am weitesten verbreitete Methode zur Karbonisierung von Selbstgebrautem die Flaschenkonditionierung. Dabei wird die Kohlensäure durch eine kleine Gärung in der Flasche erzeugt. Man nennt es Konditionierung, weil das Bier während dieser Gärung auch reift und altert, aber „Konditionierung“ bedeutet oft einfach „Karbonisierung“. Bei der Flaschengärung wird das Bier vollständig ausgegoren, bis es flach ist, dann wird das Bier mit einer kleinen Menge Zucker grundiert, in Flaschen abgefüllt und dann einige Wochen gewartet, bis die Gärung abgeschlossen ist.
Es ist schwierig, die Menge des zu verwendenden Grundierungszuckers genau zu bestimmen. Viele Faktoren wirken sich auf die Flaschenkonditionierung aus, und wenn man sie berücksichtigt, landet man wahrscheinlich wieder bei der bewährten Formel von einer halben bis einer Tasse Zucker pro 19-Liter-Bierflasche, je nachdem, wie viel Kohlensäure man haben möchte. Versuchen Sie es für den Anfang mit einer dreiviertel Tasse. Die beste Methode, um genauer zu sein, besteht darin, Notizen darüber zu machen, wie Sie karbonisiert haben, und die Ergebnisse festzuhalten. Notieren Sie die Temperaturen, die Handhabung, was und wie viel Sie zum Ansetzen verwendet haben, und alle anderen Faktoren, die die Karbonisierung beeinflussen könnten. Hier sind einige der Faktoren, die die Konditionierung beeinflussen:
CO2 in flachem Bier. Je nach Temperatur des Biers und je nachdem, wie viel es geschüttelt wurde, hat man unterschiedlich viel CO2 in seinem „flachen“ Bier. Je mehr Sie zu Beginn haben, desto weniger müssen Sie bei der Flaschengärung zugeben. Die Abfüller übersehen oft, dass im so genannten „flachen“ Bier nach der Gärung noch eine ganze Menge CO2 in Lösung ist. Wenn Sie bei 15 °C (60 °F) gegoren haben, befindet sich bereits ein Volumen CO2 in Ihrem Bier. Wenn Sie in der Nähe von 0 °C (32 °F) gelagert haben, können Sie bis zu 1,7 Volumina CO2 haben – das sind zwei Drittel der endgültigen CO2-Menge, die Sie anstreben! Dieses gelöste CO2 ist ein Grund dafür, dass Schleusen auch nach der Gärung noch Blasen werfen können. Die Restkohlensäuretabelle auf unserer Seite Karbonisierungsgrundierung kann bei der Flaschenkonditionierung nützlich sein, damit Sie wissen, wie viel CO2 in Ihrem Bier ist, bevor Sie den Grundierungszucker hinzufügen.
Agitation. Und hier ist eine weitere Besonderheit der Karbonisierung. Neben der Temperatur und dem Druck wirkt sich auch die Bewegung auf die Karbonisierung aus. Nehmen wir an, Sie bringen eine Flasche Bier in den Farbenladen und zwingen die Angestellten, das Bier ein paar Minuten lang auf die Mischmaschine zu stellen. (Versuchen Sie das nicht zu Hause!) Ein erfahrener Biertrinker, der bei klarem Verstand ist, wird die Flasche nicht sofort öffnen, es sei denn, er möchte eine Dusche mit Biershampoo! Aber wenn Sie die Flasche ruhen lassen, können Sie sie wieder öffnen, auch wenn die Temperatur und der Druck gleich geblieben sind. Was ist also passiert? CO2 bildet schwache intermolekulare Anziehungen mit dem Rest der Lösung. Wenn man die Flasche schüttelt, werden diese schwachen Bindungen aufgebrochen, und das Gas kommt leichter aus der Lösung heraus, was die Ursache für den Biergeysir ist. Wenn man es ruhen lässt, bilden sich die Bindungen wieder neu.
Mechanische Bewegung ist ein Grund dafür, dass Blasen scheinbar aus dem Nichts in Ihrem Siphonschlauch erscheinen können. Durch das Rühren wird das restliche CO2 aus dem Bier herausgeschlagen. Das macht es schwieriger, die CO2-Menge im Bier nach der Gärung zu bestimmen, da das Temperatur-Druck-Gleichgewicht nicht der einzige Faktor ist, der eine Rolle spielt.
Kopfraum. Ein weiterer Faktor, der sich auf die Kohlensäuremenge in Ihrem Flaschenbier auswirkt, ist der Freiraum, den Sie im Flaschenhals über dem Bier lassen. Das CO2 aus der Flaschengärung füllt nicht nur den Kopfraum, sondern geht auch in das Bier über. Je mehr Kopfraum Sie also lassen, desto mehr CO2 landet dort. Bei einer bestimmten Menge an Gelierzucker ist die Karbonisierung umso geringer, je größer der Luftraum ist.
Die ideale Füllhöhe ist eine Frage der Vorliebe. Eine hohe Füllhöhe hilft, die Luft aus dem Kopfraum zu eliminieren und damit die Oxidation zu vermeiden. Niedrigere Füllstände bieten einen gewissen Schutz gegen Überschwappen und lassen einen gewissen Spielraum bei der Karbonisierung. Manchmal kann eine Überkarbonisierung korrigiert werden, indem man das Bier so weit wie möglich abkühlt, den Deckel vorsichtig aufstößt, um den Druck im Kopfraum abzulassen, und dann den Deckel wieder verschließt. Dies funktioniert nicht, wenn kein Kopfraum vorhanden ist.
Messmethode. Wenn man versucht, die Menge des hinzuzufügenden Gelierzuckers zu bestimmen, führt die Messung des Zuckers nach Gewicht statt nach Volumen in der Regel zu genaueren Ergebnissen, aber sie ist nicht narrensicher.
Wenn der Gelierzucker Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt, erhöht sich das Gewicht, aber die Zuckermenge bleibt gleich. Bei gleichem Gewicht des Zuckers ergibt sich dann eine unterschiedlich starke Karbonisierung. Getrockneter Extrakt ist besonders anfällig für die Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Luft. Da das Volumen weniger von der Feuchtigkeitsaufnahme beeinflusst wird, ist das Volumen für die Messung von Trockenextrakt möglicherweise besser geeignet. Und natürlich ist das Wiegen nur so gut wie die verwendete Maschine, aber Sie haben ja schon eine Skookum-Waage für Ihren Hopfen, nicht wahr?
Wenn Zucker kein Zucker ist
Was werden Sie zum Ansetzen verwenden? Der Zucker, den Sie verwenden, kann ein raffinierter Zucker wie Dextrose sein, oder er kann aus getrocknetem oder flüssigem Malzextrakt, Honig oder sogar Fruchtsaft stammen. Da getrockneter Malzextrakt weniger fermentierbar ist als Traubenzucker, sollten Sie mehr davon verwenden. Wenn Sie davon ausgehen, dass Ihr Malzextrakt zu 80 % vergärbar ist, müssen Sie 25 % mehr Trockenextrakt verwenden als Zucker (80 % x 125 % = 1).
Craft Brewing und Homebrewing legen oft Wert auf die Verwendung natürlicher Zutaten. Wenn es um die Karbonisierung geht, bedeutet das, dass die künstliche Karbonisierung mit CO2 aus einem Tank oft als minderwertig gegenüber der „natürlichen“ Karbonisierung durch Flaschenkonditionierung angesehen wird. Das ist falsch. Kohlendioxid aus einem Tank ist wahrscheinlich die reinste aller Zutaten, die man in sein Bier geben kann, und CO2 ist CO2, egal woher es kommt.
Erzwungene Karbonisierung kann andere Ergebnisse liefern als Flaschenkonditionierung, aber die Karbonisierung selbst ist die gleiche. Unterschiede in der Schaumbildung der Biere sind beispielsweise auf Unterschiede in den Schaumbildungseigenschaften der Biere zurückzuführen, nicht auf die Quelle des CO2. Wenn Sie Ihr Bier mit Honig ansetzen, kann sich die Schaumbildung verbessern, aber das liegt an den anderen Zutaten, die Sie mit dem Honig hinzugefügt haben. Würde man den Honig weggären und künstlich karbonisieren, hätte man das gleiche Ergebnis. Aber wie immer ist es wichtig, dass Sie ein gutes Gefühl bei der Herstellung Ihres Bieres haben. Die Flaschenkonditionierung kann einige sekundäre Vorteile haben, z. B. die Verringerung des Butterscotch-Geschmacks von Diacetyl oder die Verringerung des im Bier gelösten Sauerstoffs.
Da die Aromen während der Gärung oft aus dem Bier herausgeschrubbt werden, bietet das Priming eine gute Gelegenheit, dem Bier Aromastoffe hinzuzufügen. Die Zugabe von Fruchtsaft beim Ansetzen wäre eine gute Möglichkeit, ein Fruchtbier in die Nase zu bekommen, auch wenn es schwierig sein könnte, die Menge des zugesetzten Zuckers zu bestimmen. Eine ungefähre Methode, um den Zuckergehalt des Saftes zu bestimmen, wäre sein spezifisches Gewicht.
Angenommen, Sie geben vier Tassen Saft mit einem Gewicht von 1,080 zu. Die vier Tassen entsprechen einem Liter, was bedeutet, dass dein Saft eine um 80 Gramm pro Liter höhere Dichte als Wasser hat. (Ein Liter Wasser wiegt 1.000 Gramm.) Wenn du davon ausgehst, dass der vergärbare Zucker für den Unterschied in der Dichte verantwortlich ist, weißt du, dass du 80 Gramm Zucker oder 2,8 Unzen hast.
Wie man den Zucker hinzufügt
Du könntest eine kleine Menge Zucker in jede deiner Flaschen geben und dann dein flaches Bier in die Flaschen füllen. Aber es ist schwieriger, die Zuckermenge genau zu messen. Es ist auch schwieriger, Mikroorganismen aus dem Zucker zu entfernen, und es kann sogar passieren, dass das Bier beim Abfüllen in die Flaschen zu stark schäumt. Diese Methode kann sich trotzdem lohnen, wenn Sie aus irgendeinem Grund nicht wissen, wie viel Bier Sie abfüllen, oder wenn Sie nicht die gesamte Charge abfüllen.
Eine beliebte alternative Methode ist es, den Zucker mit einer Tasse Wasser zu kochen und dies dann in die gesamte Charge zu mischen. Durch das Kochen werden alle Ungeziefer abgetötet, und Sie messen den Zucker nur einmal ab. Natürlich ist es wichtig, dass das Zuckerwasser gut mit dem Bier vermischt wird, damit jede Flasche die gleiche Zuckermenge erhält und die gleiche Karbonisierung erreicht wird.
Da man auch so viel Hefe wie möglich im Gärbehälter zurücklassen möchte, ist es eine gute Methode, die vorbereitete Ansetzflüssigkeit in einen Behälter zu geben und das Bier dann in diesen Behälter abzufüllen. Wenn sich der Abfüllbehälter füllt, sollte sich der Gelierzucker gut einmischen. Anschließend füllen Sie das Bier in die Flaschen und verschließen sie.
Auch Fassbier kann durch Anzünden mit Kohlensäure versetzt werden. Alles, was man dazu braucht, ist ein druckfestes Gefäß.
Die Kohlensäure ist nicht unbedingt ein Geschmacksstoff. Sie ist Teil des Gesamteindrucks beim Biertrinken. Zusammen mit der Temperatur bestimmt die Kohlensäure, wie sich die Aromen in Ihrem Bier präsentieren. Wenn Sie das nächste Mal Ihr selbst gebrautes Bier nach der Gärung probieren, seien Sie nicht enttäuscht, wenn es noch nicht so ist, wie Sie es sich erhofft haben. Halten Sie sich mit Ihrem Urteil zurück, bis Sie den magischen Hauch von Kohlensäure hinzugefügt haben.
Wenn Sie es wirklich wissen müssen
Viele Brauer sind vollkommen zufrieden damit, mit der Faustregel von einer dreiviertel Tasse Zucker pro fünf Gallonen Bier zu beginnen und dann zu experimentieren, bis das richtige Maß an Kohlensäure erreicht ist. Wenn Sie es aber genauer wissen wollen, finden Sie hier die wissenschaftliche Seite der Wahl der richtigen Menge an Gelierzucker.
Kohlendioxid hat bei STP (Standardtemperatur und -druck) eine Dichte von 0,122 Pfund pro Kubikfuß oder 1,96 Gramm pro Liter.
Gelegentlich wird der Karbonisierungsgrad von Bier nach Gewicht und nicht nach Volumen angegeben. Der Umrechnungsfaktor von CO2-Volumen in CO2-Gewicht (g/L) beträgt 1,96. Zum Beispiel: 2,5 Volumen x 1,96 = 4,9 g/l. Um wieder in Volumen umzurechnen, multipliziert man mit 0,51 (dem Kehrwert von 1,96).
Kohlendioxid hat ein Molekulargewicht von 44,01 und Glukose ein Molekulargewicht von 180,16. Bei der Gärung entstehen aus jedem Glukosemolekül zwei Moleküle Ethylalkohol und zwei Moleküle CO2. Ein Mol ist die Anzahl der Moleküle, deren Gewicht in Gramm dem Molekulargewicht des Moleküls entspricht. Das bedeutet, dass ein Mol Glukose 180,16 g wiegt und bei der Gärung zwei Mole Kohlendioxid mit einem Gewicht von 2 x 44 g = 88 g entstehen.
Angenommen, Sie möchten, dass Ihre fünf Gallonen (18,93 Liter) Bier 2,5 Volumen CO2 enthalten. Das sind 18,93 Liter x 2,5 Volumen = 47,32 Liter CO2.
Da ein Mol CO2 22,4 Liter (STP) einnimmt, benötigen wir 47,32 / 22,4 = 2,11 Mol CO2. Dieses wird durch die Hälfte der Glukosemenge, also 1,056 Mol, erzeugt. Multipliziert mit dem Molekulargewicht der Glukose ergibt sich ein Bedarf von 190,2 Gramm Glukose oder 6,71 Unzen.
Wenn die Gärung bei 10 °C (50 °F) endete, könnten sich bereits 1,2 Volumina CO2 in Ihrem Bier befinden. Das bedeutet, dass du 1,3 Volumen CO2 mehr brauchst, um auf 2,5 Volumen zu kommen. Das könntest du durch Zugabe von (1,3 / 2,5) x 190,2 = 98,9 Gramm Glukose oder 3 erreichen.
Sie können ähnliche Anpassungen vornehmen, wenn Sie eine andere Menge Bier haben oder eine andere Karbonisierung anstreben. Wenn Sie 2,8 statt 2,5 Volumen karbonisieren wollen, multiplizieren Sie mit 2,8 / 2,5. Wenn Sie vier statt fünf Gallonen Bier haben, multiplizieren Sie mit 4 / 5.
Wenn Sie mehr Zucker hinzufügen wollen (z. B. mehr Bier), setzen Sie die große Zahl oben an; wenn Sie weniger Zucker hinzufügen wollen (z. B. weniger Karbonisierung), setzen Sie die kleinere Zahl oben an.
Standardkarbonisierungsgrade
Während Bier im Durchschnitt etwa 2,5 Volumina CO2 enthält, gibt es ziemlich viele Unterschiede. Biere, die traditionell wenig kohlensäurehaltig sind, können auch weniger als zwei Volumina haben, schmecken dann aber flach. Die Karbonisierung ist mit drei Volumina CO2 recht hoch, aber besonders spritzige Biere können bis zu fünf Volumina CO2 erreichen. Hier sind einige Werte für den Kohlensäuregehalt verschiedener Biersorten in CO2-Volumen: