家酿|配方设计:啤酒颜色和酵母投放量的算法

老卢

老卢

2017-08-11

上次的文章中,我们讨论了几个简单又好记的公式(详见文末“相关文章阅读推荐”),本文笔者将把家酿中两个常用但相对复杂些的计算,再跟大家介绍一下。

 

1. 啤酒的颜色

 

1配方设计.jpg


除了酒精度ABV和麦汁浓度(OG和FG)之外,颜色也是啤酒一个很重要的指标参数。啤酒的颜色单位是SRM,而我们平时用的麦芽颜色单位是L,那我们怎么通过L来预测最终啤酒的SRM呢?

 

首先,啤酒的SRM和麦芽的L没有严格的线性关系,所以计算起来比较麻烦。另外,最终的颜色跟麦芽与水的比例有关,水的比重越高,颜色越浅。而国外的一些书籍会介绍MCU这个概念,文末可以根据MCU数值大小,用不同的线性公式来估算SRM。

 

1)首先MCU是按照美制计量单位来计算的:

MCU = L x 麦芽重量(磅) / 水的体积(加仑)

 

2)然后把它转换为公制计量单位,可以推导出以下公式:

MCU = L x [麦芽重量(公斤)/0.4536]/ [水的体积(升)/3.7854]

= 8.345 x L x 麦芽重量(公斤) / 水的体积(升)

 

3)最后根据MCU数值大小,用以下的线性公式来计算SRM:


A) 如果MCU < 10,则 SRM = MCU,即淡色啤酒的SRM和MCU基本一致;

B) 如果10 < MCU < 40,则SRM = 0.2 x MCU + 8.4,对应深琥珀色到铜色;

C) 如果40 < MCU < 85,则SRM = 0.3 x MCU + 4.7,对应深铜色到深棕色;

D) 如果 MCU > 85,则SRM在30以上,对应黑色,反正人眼也很难看出区别,所以就不再具体计算啦。

 

那我们看几个例子:


A) 家酿20升淡色拉格啤酒,用个4公斤L=1.8的皮尔森麦芽,MCU = 8.345 x 1.8 x 4 / 20 = 3,则SRM = 3,啤酒的颜色为黄色。


B) 家酿20升棕色艾尔,用3.5公斤淡色麦芽(2L),450克结晶麦芽(60L),和110克巧克力麦芽(400L),MCU = 8.345 x (3.5 x 2 + 0.45 x 60 + 0.11 x 400) / 20 = 32.5,则SRM = 0.2 x 32.5 + 8.4 = 15,啤酒的颜色为铜色。


C) 家酿20升美式波特,用3.5公斤淡色麦芽(2L),220克结晶麦芽(60L),和220克巧克力麦芽(400L),110克黑麦芽(580L),MCU = 8.345 x (3.5 x 2 + 0.22 x 60 + 0.22 x 400 + 0.11 x 580) / 20 = 71.8, 则SRM = 0.3 x 71.8 + 4.7 = 26,啤酒颜色为深棕色。

 

最后必须强调一点,最终啤酒的颜色跟酿造过程有很大的关系,比如同样的麦芽配比下,不同的熬煮时间给颜色带来很大差异。以上的公式可以大致来推测,但是最终啤酒的颜色还要通过测量来确定。


 

2. 酵母投放量

 

2配方设计.jpg


按说这应该是个非常容易计算的事情,因为公式很简单:

 

酵母投放量 = 酵母投放率 x 体积

 

但是实际应用时会碰到两个难点:1.每种啤酒的“酵母投放率”是不同的;2.目前国内家酿主要使用干酵母,一般以克为单位,知道了酵母投放数量,并不能很直接地得出所需干酵母的重量。不要说自己手动计算不容易,即便用网上Brewers Friend或者Mr. Malty这样的计算器,也经常得出不同的结果。

 

关于酵母投放率,John Palmer提到过一个Billion/Liter/P的概念,即针对标准酒精度的艾尔啤酒,每升麦汁中酵母的投放量应该是10亿细胞/单位糖度。比如糖度为10P的10升麦汁,所需酵母细胞总量为 10 x 10 x 10 = 1000亿。

 

但他同时又提出了两个注意事项。一个是回收再利用的酵母和新鲜酵母之间的区别;另一个是酵母投放率的范围问题。


比如10亿细胞/升/单位糖度这个经验值,他认为适用于再利用回收酵母的情况;而使用新鲜酵母,投放率可以下降到5亿细胞/升/单位糖度。而实际需要的酵母量大概在3.5亿到7.5亿这样一个范围。当投放率在这个范围下限的时候,啤酒酵母的风味会更明显,而在上限的时候,则发酵得会更干净。注意这个投放量范围仅适用于艾尔啤酒,如果是拉格的话,投放量基本要加倍。

 

我们看一个例子,现在要酿20升OG是1.048的爱尔兰红色艾尔,1.048大概相当于12P,爱尔兰红色艾尔发酵特性大概介于英式和美式之间,所以酵母投放率用5亿细胞/升/单位糖度,则:

 

酵母投放量 = 5亿 x 12 x 20 = 1200亿

 

我们家酿爱好者一般都是用干酵母来酿酒。目前常见的小包装比如是11.5克,至于11.5克里面到底多少酵母,有时会看到两个截然不同的数字。一个说200亿/每克,另一个说>60亿/每克。其原因是,干酵母即便是真空包装和冷链保存,它里面活性细胞的数量也是逐月递减的,所以初始的最大量和保质期内最少细胞量会有很大区别。那我们用哪个数字呢?当然是用最小的那个。

 

再看上面的例子,如果酵母投放量为1200亿,需要多少包干酵母呢?假设重量为11.5克,每克含60亿酵母细胞,则:

 

干酵母数量 = 1200亿 / (60亿 x 11.5) = 1.74袋

 

所以要酿一款爱尔兰红色艾尔,假设嫌麻烦不愿意去扩培的话,我们大概需要2袋不到的干酵母。以此类推,如果是酿美式艾尔啤酒,需要两包半左右,而一般标准的拉格啤酒呢,则需要3包以上。


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