Onvoldoende koolzuurhoudend bier wordt niet voor niets “plat” genoemd! Je wilt dat je bier sprankelt, maar zonder koolzuur smaakt het dun, waterig, saai en levenloos. Het is nauwelijks bier tenzij je de bubbels voelt dansen op je tong. Misschien heeft het de trage, gracieuze, walsende tinteling van een brown ale of de hyperactieve, geklaarde tapdans van een bruisend witbier, maar bubbels moeten er zijn.
Je wilt koolzuur, maar hoe krijg je die? Je gegiste wort zit vol met prachtige schuimvormende eiwitten, maar de luchtsluis is inactief. Je moet het gas in het bier krijgen en de bubbels oppompen, maar hoe?
Inleiding van de evenwichtstabel. Kooldioxide (CO2) is het gas dat bij de gisting ontstaat en dat je bier doet bubbelen. De onderstaande tabel geeft aan hoeveel CO2 er in uw bier zal zijn bij evenwicht (het punt waarop CO2 niet langer kan worden geabsorbeerd) bij een gegeven druk en temperatuur. De hoeveelheid CO2 wordt gegeven in “volumes”. Een volume is de ruimte die het CO2 inneemt bij een druk van één atmosfeer (ongeveer 15 pond per vierkante inch) en een temperatuur van 0 °C (32 °F) – dat is de standaardtemperatuur en -druk (STP). Met andere woorden, als 5 gallon (19 L) bier drie volumes CO2 bevat, zou de CO2 zelf drie keer de ruimte innemen die het bier inneemt, of 15 gallon (57 L). Een gemiddeld koolzuurgehalte bedraagt 2,5 volume CO2.
Bier houdt meer CO2 vast wanneer het koeler is of onder grotere druk staat. Wanneer je een biertje drinkt, zit er meestal meer CO2 in het bier dan de evenwichtswaarde, omdat je het uit de koelkast hebt gehaald en de druk hebt laten ontsnappen door de fles te openen. Violà! Het gas komt uit de oplossing en er vormen zich belletjes.
Forced Carbonation
Een manier om te carbonateren is het omkeren van dit proces: Het bier afkoelen en druk uitoefenen. Dit is het gemakkelijkst te doen met vaten. Stel dat je streeft naar een gemiddelde carbonatatie van 2,5 volumeprocent en dat het vat op een koele plaats staat bij 45 °F (7 °C). De tabel zegt dat je die hoeveelheid carbonatatie krijgt als je 15 psi CO2 op het bier houdt. Dit carbonateren met bovendruk kan een paar dagen duren.
Een manier om het te versnellen is om een hogere druk op het bier te zetten totdat je dicht bij de gewenste carbonatatie komt en dan de druk te verlagen tot de evenwichtswaarde om het precies goed te houden. Het is ook gemakkelijker om te carbonateren als het bier kouder is of als je fijne belletjes CO2 door een beluchtingssteentje op de bodem van je vat kunt duwen. Schudden kan tot op zekere hoogte helpen, maar je zult het bier daarna waarschijnlijk moeten laten bezinken. Je kunt je CO2-leiding aangesloten laten op je vat, maar als verzekering tegen lekken wil je misschien de druk regelmatig bijvullen en het gas elke keer loskoppelen.
Als je al jaren droomt van een tapsysteem maar de Kerstman nog niet heeft geleverd, kun je nog steeds bovendruk gebruiken om te carbonateren. Je hebt speciale herbruikbare doppen nodig met een fitting om op een CO2-leiding aan te sluiten en flessen waar die doppen op passen. Deze doppen zijn in de handel verkrijgbaar. Je kunt er ook zelf een maken door een paar bandventielen te vinden die je kunt schoonmaken en ontsmetten en die in een paar doppen te monteren. Hoe dan ook, je bent waarschijnlijk beperkt tot het gebruik van flessen, zoals PET’s, die schroefdoppen accepteren.
Met deze methode zou je elke fles een scheut gas moeten geven, dan een kiertje openen om te proberen de hoofdruimte te zuiveren van lucht, dan een eerste dosis gas toepassen boven het evenwicht. Als de CO2 oplost in het bier, daalt de druk in de hoofdruimte. U moet de flessen regelmatig bijvullen met gas totdat het evenwicht is bereikt en er geen gas meer in de fles gaat.
Bottle Conditioning Basics
Hoewel vaatjes u de moeite van het bottelen kunnen besparen, hebben flessen nog steeds voordelen. Sommige mensen geven gewoon de voorkeur aan bier in een glazen fles met een gewone kroonkurk. Flessen zijn zeker goedkoper dan tapinstallatie, en het is gemakkelijker om een paar flessen in de koelkast te zetten dan een vat koud te houden. Bovendien zijn flessen draagbaarder. Al met al is de meest gebruikte methode voor het carbonateren van zelfgebrouwen bier het conditioneren in flessen. Dit betekent het creëren van koolzuur met een kleine hoeveelheid gisting in de fles. Het heet conditioneren omdat het bier ook rijpt en veroudert tijdens deze gisting, maar “conditioneren” betekent vaak gewoon “carbonateren”. Bottelconditionering gebeurt door het bier volledig uit te gisten tot het plat is, het bier te primen met een kleine hoeveelheid suiker, te bottelen, en dan een paar weken te wachten tot de gisting heeft plaatsgevonden.
Het is moeilijk om precies te zijn over de hoeveelheid primingsuiker die moet worden gebruikt. Veel factoren zijn van invloed op het conditioneren op fles, en als je ze eenmaal in overweging neemt, kom je waarschijnlijk weer uit bij de beproefde formule van een half tot een kopje suiker per vijf-gallon (19-L) karaf bier, afhankelijk van het koolzuurgehalte dat je wilt. Probeer om te beginnen drievierde kopje. De beste methode om nauwkeuriger te werk te gaan is aantekeningen te maken van de manier waarop je koolzuur hebt toegevoegd, en de resultaten bij te houden. Noteer de temperatuur, de handelingen tijdens het proces, wat je gebruikt hebt als voorvulling en hoeveel, en alle andere factoren die de carbonatatie kunnen beïnvloeden. Hier zijn enkele factoren die het conditioneren beïnvloeden:
CO2 in vlak bier. Afhankelijk van de temperatuur van je bier en de mate waarin het geschud is, zul je verschillende hoeveelheden CO2 in je “plat” bier hebben. Hoe meer je begint, hoe minder je moet toevoegen bij de hergisting op fles. Bottelaars zien vaak over het hoofd dat er een behoorlijke hoeveelheid CO2 in oplossing is in zogenaamd “plat” bier na de gisting. Als je hebt gegist bij 60 °F (15 °C), heb je al één volume CO2 in je bier. Als je gelagerd hebt bij 32 °F (0 °C), kan je maar liefst 1,7 volume CO2 hebben – dat is twee derde van de uiteindelijke hoeveelheid CO2 die je wilt hebben! Deze opgeloste CO2 is een van de redenen waarom luchtsluizen kunnen blijven bubbelen nadat de gisting is voltooid. De residuele carbonatino tabel op onze Carbonation Priming pagina kan nuttig zijn bij het bottelen om je te laten weten hoeveel CO2 er in je bier zit voordat je de primingsuiker toevoegt.
Agitatie. En hier is een andere gril van carbonatie. Naast temperatuur en druk, beïnvloedt ook de agitatie de carbonatie. Stel dat u een fles bier meeneemt naar de verfwinkel en het personeel dwingt het bier een paar minuten op de mengmachine te zetten. (Probeer dit niet thuis!) Elke ervaren bierdrinker met de geringste tegenwoordigheid van geest zal de fles niet meteen openen, tenzij hij een douche met biershampoo wil! Maar als men de fles laat rusten en tot rust laat komen, kan men ze weer veilig openen, ook al zijn de temperatuur en de druk dezelfde gebleven. Dus wat is er gebeurd? CO2 vormt zwakke intermoleculaire aantrekkingskrachten met de rest van de oplossing. Als je een fles schudt, worden deze zwakke bindingen verbroken en komt het gas gemakkelijker uit de oplossing, wat de oorzaak is van de biergeiser. Als je het laat zitten, worden de bindingen weer hersteld.
Mechanische agitatie is een van de redenen waarom er belletjes uit het niets in je hevelslang kunnen verschijnen. De agitatie slaat rest-CO2 uit het bier. Dit maakt het moeilijker om zeker te zijn van de hoeveelheid CO2 in je bier na de gisting, omdat het temperatuur-drukevenwicht niet de enige factor is die aan het werk is.
Hoofdruimte. Een andere factor die van invloed is op de hoeveelheid koolzuur in uw flessenbier, is de ruimte die u in de hals van de fles boven het bier laat. De CO2 die vrijkomt bij de gisting in de fles vult de ruimte in de fles en gaat ook in het bier. Hoe meer ruimte je laat, hoe meer CO2 er in de fles terechtkomt. Hoe meer ruimte je laat, hoe meer CO2 er in het bier terechtkomt. Hoe groter de ruimte, hoe lager de koolzuurgisting.
De ideale vulhoogte is een kwestie van voorkeur. Hoge vullingen helpen om lucht uit de kopruimte te verwijderen, waardoor u oxidatie vermijdt. Lagere vulniveaus bieden enige bescherming tegen gushing en laten enige speelruimte bij het carbonateren. Soms kan overmatig carbonateren worden gecorrigeerd door het bier zoveel mogelijk af te koelen, de dop voorzichtig los te wrikken om de druk in de kopruimte te laten ontsnappen, en vervolgens de dop weer te sluiten. Dit werkt niet als er geen schuimkraag is.
Methode van meten. Wanneer u de hoeveelheid toe te voegen primingsuiker probeert te bepalen, geeft het meten van de suiker per gewicht in plaats van per volume meestal nauwkeurigere resultaten, maar het is niet foolproof.
Als de primingsuiker vocht uit de lucht absorbeert, neemt het gewicht toe, maar blijft de hoeveelheid suiker gelijk. Het gebruik van hetzelfde gewicht aan suiker geeft dan verschillende hoeveelheden carbonatie. Gedroogd extract is bijzonder gevoelig voor het opzuigen van vocht uit de lucht. Aangezien volume minder wordt beïnvloed door vochtopname, is volume wellicht beter voor het meten van gedroogd extract. En natuurlijk is wegen alleen zo goed als de gebruikte machine, maar je hebt toch al een skookum weegschaal voor je hop?
Wanneer suiker geen suiker is
Wat ga je gebruiken om te primen? De suiker die je gebruikt kan een geraffineerde suiker zijn zoals dextrose, of het kan komen van gedroogd of vloeibaar moutextract, honing, of zelfs vruchtensap. Aangezien gedroogd moutextract minder vergistbaar is dan dextrose, moet je er meer van gebruiken. Als je denkt dat je extract voor 80% vergistbaar is, dan moet je 25% meer gedroogd extract gebruiken dan suiker (80% x 125% = 1).
Craft brewing en thuisbrouwen benadrukken vaak het gebruik van natuurlijke ingrediënten. Als het om carbonatatie gaat, betekent dit dat kunstmatige carbonatatie met CO2 uit een tank vaak wordt beschouwd als inferieur aan de “natuurlijke” carbonatatie van flesconditionering. Dit is onjuist. Kooldioxide uit een tank is waarschijnlijk het zuiverste van alle ingrediënten die je in je bier kunt stoppen en CO2 is CO2, ongeacht waar het vandaan komt.
Geforceerde carbonatie kan andere resultaten geven dan flesconditionering, maar de carbonatie zelf zal hetzelfde zijn. Verschillen in de schuimkraag van bieren zijn bijvoorbeeld het gevolg van verschillen in de schuimvormende eigenschappen van de bieren, niet van de bron van de CO2. Priming met honing kan de schuimkraag van je bier verbeteren, maar dat is het gevolg van de andere ingrediënten die je hebt toegevoegd toen je de honing toevoegde. De honing uitgisten en kunstmatig carbonateren zou hetzelfde resultaat geven. Maar zoals altijd is het belangrijk dat je een goed gevoel hebt over hoe je je bier maakt. Bottelconditionering kan enkele secundaire voordelen hebben, zoals het verminderen van de butterscotch smaak van diacetyl of het verminderen van de in het bier opgeloste zuurstof.
Omdat aroma’s vaak uit het bier worden geschrobd tijdens de gisting, biedt de priming een goede gelegenheid om aroma’s aan je bier toe te voegen. Vruchtensap toevoegen bij het voorgisten zou een goede manier zijn om een goede neus te krijgen voor een fruitbier, al zou het moeilijk kunnen zijn om te bepalen hoeveel suiker je toevoegt. Een benaderende methode om het suikergehalte van sap te bepalen zou zijn om het soortelijk gewicht te nemen.
Stel dat je vier kopjes sap toevoegt met een soortelijk gewicht van 1,080. De vier kopjes zijn gelijk aan één liter, wat betekent dat je sap 80 gram per liter meer dichtheid heeft dan water. (Als je ervan uitgaat dat de vergistbare suikers verantwoordelijk zijn voor het verschil in dichtheid, weet je dat je 80 gram suiker of 2,8 oz hebt.
Hoe voeg je de suiker toe
Je zou een kleine hoeveelheid suiker aan elk van je flessen kunnen toevoegen en dan je platbier erin rekken. Maar het nauwkeurig meten van de hoeveelheid suiker is moeilijker. Het is ook moeilijker om eventuele microben uit je suiker te verwijderen, en je zou zelfs kunnen eindigen met te veel schuim wanneer je de flessen vult. Deze methode kan nog steeds de moeite waard zijn als je om wat voor reden dan ook niet weet hoeveel bier je bottelt of als je niet de hele batch bottelt.
Een populaire alternatieve methode is om je suiker te koken met een kopje of zo water en dit dan door de hele batch te mengen. Het koken doodt eventuele beestjes en je meet de suiker maar één keer. Uiteraard is het belangrijk dit suikerwater goed door je bier te mengen, zodat elke fles dezelfde hoeveelheid suiker krijgt en met dezelfde koolzuurgraad eindigt.
Omdat je ook zoveel mogelijk gist in de gistkuip wilt achterlaten, is het een goede methode om je bereide primingvloeistof in een container te doen en dan je bier erin te rekken. Terwijl de bottelcontainer zich vult, zou de primingsuiker er goed in gemengd moeten worden. Vervolgens hevel je je bier in je flessen en dop je ze af.
Vatbier of tapbier kan ook worden gecarboniseerd door priming. Het enige wat je echt nodig hebt is een vat dat druk kan houden.
Carbonatie is niet echt een smaak. Het maakt deel uit van de algemene sensatie van het drinken van bier. Samen met de temperatuur, bepaalt de carbonatie hoe de smaken in je bier zich zullen presenteren. Als je de volgende keer je eigen brouwsel proeft na de gisting, wees dan niet teleurgesteld als het nog niet is wat je ervan gehoopt had.
Als je het echt wilt weten
Vele brouwers vinden het prima om te beginnen met de vuistregel van driekwart kopje suiker per vijf gallon bier en dan te experimenteren tot het juiste koolzuurgehalte is bereikt. Maar als je preciezer moet zijn, is hier de wetenschappelijke kant van het kiezen van de juiste hoeveelheid primingsuiker.
Koolstofdioxide heeft een dichtheid bij STP (Standaardtemperatuur en -druk) van 0,122 pond per kubieke voet, of 1,96 gram per liter.
Soms wordt de mate van carbonatatie van bier gegeven door gewicht in plaats van door volume. De omrekeningsfactor van CO2-volumes naar CO2 in gewicht (g/L) is 1,96. Bijvoorbeeld: 2,5 volume x 1,96 = 4,9 g/l. Om terug te rekenen naar volumes, vermenigvuldigt u met 0,51 (het omgekeerde van 1,96).
Koolstofdioxide heeft een molecuulgewicht van 44,01 en glucose heeft een molecuulgewicht van 180,16. Tijdens de gisting ontstaan uit elke glucosemolecule twee moleculen ethylalcohol en twee moleculen CO2. Een mol is het aantal moleculen dat een gewicht in grammen heeft dat gelijk is aan het moleculaire gewicht van het molecuul. Dat betekent dat één mol glucose 180,16 gram weegt en vergist tot twee mol koolzuurgas met een gewicht van 2 x 44 g = 88 g.
Stel dat u wilt dat uw vijf liter (18,93 liter) bier 2,5 volumeprocent CO2 bevat. Dat is 18,93 liter x 2,5 volume = 47,32 liter CO2.
Omdat een mol CO2 22,4 liter (STP) inneemt, hebben we 47,32 / 22,4 = 2,11 mol CO2 nodig. Dit zal worden geproduceerd door de helft van dat aantal mol glucose, of 1,056 mol. Vermenigvuldig met het moleculair gewicht van glucose en je vindt dat je 190,2 gram glucose of 6,71 ounces nodig hebt.
Als je gisting eindigde bij 50 °F (10 °C), heb je misschien al 1,2 volumes CO2 in je bier. Dat betekent dat je 1,3 volumes meer CO2 nodig hebt om uit te komen op 2,5 volumes. Je zou dat kunnen krijgen door (1,3 / 2,5) x 190,2 = 98,9 gram glucose toe te voegen, of 3.5 ounces.
Je kunt soortgelijke aanpassingen maken als je een andere hoeveelheid bier hebt of als je een ander niveau van carbonatatie nastreeft. Als u wilt carbonateren tot 2,8 volumes in plaats van 2,5, vermenigvuldigt u met 2,8 / 2,5. Als je vier liter bier hebt in plaats van vijf, vermenigvuldig je met 4 / 5.
Wanneer je bijstelt om meer suiker toe te voegen (bv. meer bier), zet je het grote getal bovenaan; wanneer je bijstelt voor minder suiker (bv. minder carbonatatie) zet je het kleine getal bovenaan.
Standaard carbonatatieniveaus
Hoewel bier gemiddeld rond de 2,5 volume CO2 zit, is er nogal wat variatie. Bieren die traditioneel weinig koolzuur bevatten, hebben misschien minder dan twee volumeprocent, maar ze smaken dan vlak. Een carbonatatie van drie volumes CO2 is vrij hoog, maar uitzonderlijk pittige bieren kunnen oplopen tot vijf volumes CO2. Hier volgen enkele waarden voor het carbonatatieniveau van verschillende bierstijlen, in CO2-volumes: