The Power of pH

もろみ、麦汁、ビールのpH値は、酵素の働き、ホップの抽出、酵母の活力などのプロセスに影響を与えます。

しかし、pHは重要ですが、それを理解しようとすると混乱してしまいます。

しかし、pHは重要ですが、理解しようとすると混乱してしまいます。 また、水、マッシュ、麦汁のpHについても語られています。

pHとは の重要性

pHという用語は、溶液の酸性またはアルカリ性の度合いを表すもので、「p」は「H」(水素濃度)の負の対数(pH = -log)です。 pHは1から14までの数値で表され、7が中性、7以下が酸性、7以上がアルカリ性(塩基性ともいう)となる。

技術的な定義はさておき、自家製ビールの醸造家にとって、pHは実用的にどのような意味を持つのでしょうか? マッシュのpHは酵素の活性に影響し、糖化(麦芽のデンプンを発酵可能な糖、特に麦芽糖に変換すること)や液化を担うアミラーゼ(酵素の仲間)にとって重要です。 マッシュに必要な酵素の種類によって最適なpHレベルは異なりますが、pH5.2から5.5の間であればハッピーミディアムになります。 これは健全な酵母を意味し、酵母もpH5.5程度で十分に機能します。 酵母が麦汁を発酵させると、pHが下がり、バクテリアにとってますます住みにくい環境になります。

醸造におけるpHの働き

pHを操作してマッシュと麦汁を最適なレベルにする前に、化学と生物学の基本原則を確認しておきましょう。 生物システムの基本的な性質は、ホメオスタシス(変わらない状態)を維持する能力です。 システムは常に周囲と物質を交換していますが、比較的安定した内部環境を維持しています。 安定したpHを維持し、pHの急激な変化に耐えることは、この性質の一例である。 pHに関しては、システムは “緩衝剤 “を用いてこの安定性を維持している。

中性のpH7の純水(H20)の溶液中では、水分子の一部がイオン化(解離)してH+イオンとOH-イオンになります。 純水であるため、H+イオンとOH-イオンの数は常に同じである。 しかし、H+イオンを含む化合物を水に入れると、H+イオンの濃度が高まります。 H+イオンの濃度が高くなると、水は酸性に傾き、pHが低下します。 緩衝剤がpHを一定に保つのは、H+イオンと結合して(この例のように)溶液からH+イオンを除去したり、再びH+イオンを加えたりして、基本的に酸や塩基を「吸収」するからである。

麦芽には酸性の緩衝剤であるリン酸塩が含まれています。 穀物と水を混ぜてマッシュを作ると、リン酸塩の緩衝剤が自然にpH5.6程度になります。 したがって、水に含まれるイオンと麦芽の緩衝成分との相互作用によって水のpHは常に変化するため、醸造用水の初期pHは関係ありません。 最適なマッシュのpH範囲は5.2~5.5であることを覚えておいてください。つまり、完全な転化やホップの利用率などの望ましい特性を確保するためには、マッシュのpHを少し下げる必要があります。 ここで登場するのが、仕込み水です。

pHと仕込み水

仕込み水のミネラル含有量を把握しておくと、マッシュのpHを適切に保つことができます。 すべての自治体の水供給業者は、水質または水の分析レポートを発行しており、要求に応じて送付してくれます。 井戸水やペットボトルの水を使って醸造する場合は、水の検査を受けるか、水の供給者に連絡して分析を依頼してください。

マッシュのpHに影響を与える重要なイオンは、カルシウム、マグネシウム、そして炭酸イオンと重炭酸イオンです。

マッシュのpHに影響を与える重要なイオンは、カルシウム、マグネシウム、炭酸イオン、重炭酸イオンです。これらのイオンは、水の報告書にppm(百万分の一)またはmg/l(1リットルあたりのミリグラム)のどちらかで記載されています。 カルシウムは、麦芽のリン酸塩の緩衝能力を克服し、マッシュのpHを5.2~5.5の範囲に下げることができる重要なイオンです。 カルシウムの理想的な濃度は50〜150ppmである。 マグネシウムはカルシウムとほぼ同じ働きをするが、マッシュのpHを下げる効果は低い。 しかし、理想的なカルシウム濃度は、低い炭酸・重炭酸レベルとのバランスが必要です。 炭酸イオンと重炭酸イオンは、カルシウムに対抗する効果があります。 特に重炭酸イオンは強いアルカリ性の緩衝剤であり、多量に摂取するとマッシュのpHを許容できないレベルまで上昇させる。

炭酸イオンと重炭酸イオンは、水の報告書では「CO3」と一緒になっていることが多いです。

炭酸イオンと重炭酸イオンは、水の報告書では「CO3」とひとまとめにされていることが多く、別々に記載されていないこともありますが、アルカリ度と硬度の項目に含まれていて、「CaCO3」と呼ばれていることもあります。 アルカリ度と硬度の2つの数値を比較してみてください。 アルカリ度が硬度より大きい場合は、マッシュのpHを上げないように水から炭酸イオンを除去する必要があるかもしれません。 硬度評価がアルカリ度評価よりも大きい場合は、炭酸イオンに対するカルシウムの比率が醸造に適していると考えられます。

Manipulating pH in the Home Brewery

これまで見てきたように、醸造水のイオン濃度はマッシュpHに大きな影響を与えます。 また、麦芽の種類も重要な要因の1つです。 例えば、ダークモルトは天然の酸性であり、炭酸水の緩衝力に打ち勝ってpHを適切な範囲に下げます。

マッシュ、麦汁、ビールのpHの変化は、ミネラルイオンの添加や除去、有機酸の添加によるものであることを覚えておいてください。 マッシュのpHを調整する最も一般的な方法は、ミネラル塩の添加です。 石膏のようなミネラル塩は、正の電荷を持つイオンと負の電荷を持つイオンによって形成される化合物である。 石膏はカルシウムイオンと硫酸イオンが結合したもので、マッシュの酸性化を助ける優れたカルシウム源となる。 5ガロンの水に小さじ1杯の石膏を加えると、カルシウム濃度が約60ppm上昇します。 醸造用水が非常に軟水(総ミネラル量が少ない)の場合は、石膏を加えてカルシウムレベルを上げることができます。 炭酸塩が多い水の場合は、カルシウム(水に含まれているか、石膏の形で添加されている)と一緒に30分間水を沸騰させると、カルシウムと炭酸塩が結合して沈殿し、ケトルの中に白い残渣ができます。 炭酸塩(とカルシウム)を残したまま、この残留物から水を抜きます。

ペールモルトと軟水を使用してクラシックなピルスナーを醸造したい場合は、pHが適切な範囲に下がるように酸休息を採用するとよいでしょう。 酸性休養中は、フィターゼという酵素が、穀物に含まれるカルシウムとマグネシウムを含むリン酸であるフィチンをフィチン酸に分解します。 つまり、フィターゼはマッシュのpHを下げる働きをします。 これは、ピルスナーの本家本元であるプルゼンの水のように、pHを下げるためのカルシウムが少なすぎる水の場合に特に重要です。

アシッドレストは、マッシュを適切な範囲まで酸性にし、酵母にミネラルと栄養分を供給します。 クリスタル・モルトやダーク・モルト、ブリティッシュ・ペールモルトなどの窯変度の高いモルトを使用したビールには、アシッド・レストは必要ありません。

マッシュを酸性にするもう一つの方法は、乳酸を加えることです。乳酸はビールと非常によく調和し、不要な味を加えません。

また、ダークモルトは天然の酸性で、マッシュのpHを下げます。 クリスタル・モルトでさえ、多少の酸性作用があります。貧弱な醸造水に対する最も簡単な解決策は、ダーク・モルトの割合を使用することです。 ロンドン、ダブリン、ミュンヘンなど、世界の多くの醸造所では、カルシウムが少なく、炭酸塩が多い水を使用しています。 水がアルカリ性であるため、マッシュを酸性にしないとペールエールやラガーの醸造が難しいのです。

pHとスパージ水

スパージ水のpHはpH6以下でなければなりません。pHが高いと、スパージ水の温度が高すぎると、穀物からタンニン、ケイ酸塩、その他の望ましくない化合物が抽出され、渋いオフ・フレーバーや濁ったかすかなビールを生み出します。 高すぎるpHは、スパージ水がマッシュと混ざって自然にpHが下がるので、問題にはなりません。 しかし、アルカリ性の強い水を沸騰させてカルシウムや炭酸塩を沈殿させてマッシュに使用した場合は、スパージ水にも同様の処理を行う必要があります。

修正度の低いモルトや非常に淡いモルト、または軟水を使用して非常に特殊なビールを醸造するのでなければ、pHを気にしすぎる必要はありません。 煮沸したり、石膏を加えたりして調整する必要があるかもしれませんが、ほとんどの場合、麦汁が自分で解決してくれます。 高価なpHメーターを使えば、非常に正確なpH値を得ることができますが、非常に特殊な結果を目指す場合にのみ必要となるでしょう。

コメントする

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です