本文给大家分享的是水中钙镁离子对啤酒酿造的影响的相关内容！

啤酒酿造过程中，水中的钙镁离子对啤酒的口感和质量有着重要的影响。

那么，水中的钙镁离子是如何影响啤酒酿造的呢？它们会对啤酒的口感、色泽和稳定性产生怎样的影响呢？让我们一起来探讨这个问题。

在历史上，一个地区可以酿造的啤酒风格既受益于当地的水质。

例如，爱尔兰的水富含钙离子和碳酸氢根，与烤大麦的酸度平衡，创造干世涛；捷克皮尔森的水非常软，几乎不含矿物盐，创造了波西米亚风格的皮尔森；波顿特伦特的水非常硬，富含硫酸钙和碳酸氢根，加剧了啤酒花的苦味，使封闭饱满，干燥，创造了英国IPA。

如果我们的目标是酿造各种风格的啤酒，那么了解水质对啤酒酿造的影响是不可避免的。简单地说，水在糖化过程中影响麦芽糖，并影响成品酒的风味。

在许多面向公众的工艺教程和书籍中，建议酿造中水质的人工调整越小越好。因为水质调节是一个复杂的话题，背后有一套复杂的理论。

啤酒生产用水可分为酿造用水、冷却用水、洗涤用水、锅炉用水、制麦用水五个方面。

生产淡啤酒主要是软水；生产浓啤酒可选用暂时硬度较高的水；锅炉用水必须是软水，防止结垢；冷却水需要软水，但也需要少含金属盐，防止腐蚀；中等硬度的浸泡水；洗涤水不能含有微生物。

糖化水的质量要求

1、外观：无色透明，无悬浮物和沉淀物。

2、味道：有清爽的味道。无咸、苦、涩等异味。

3、pH值：6~7为宜。

4、硬度：总硬度8以下为宜，暂硬2~5为宜。

5、有机物：高锰酸钾消耗量应为0~3mg//L。

6、总溶解盐：固形物含量为150~200mg/L。

7、铁盐：以不超过0.3mg/L最好。铁盐的存在会氧化麦汁中的单宁，增加麦汁的色度，使啤酒有铁腥味，容易混浊。

8、锰盐：0.1mg/L以下为好。微量锰盐有利于酵母的生长，过量会使啤酒缺乏光泽，口感粗糙。

9、硅酸盐：按SiO3计算，应低于30mg/L。麦汁过多，发酵时形成胶团，影响发酵和啤酒过滤；导致啤酒胶体混浊；使啤酒味道粗糙。

10、其他金属离子：重金属离子的含量必须符合饮用水的标准。过度抑制酵母和酶的活性，使啤酒早期混浊，对人体健康也有害。

11、硫酸钙：1~1.5g/L为宜。

12、氯及氯化物：氯含量不超过0.3mg/L。适宜氯化物含量为20~60mg/L。

13、氮化合物：硝酸盐应为0.2mg/L以下。不检测亚硝酸盐和氨氮。

14、有害微生物：37℃下培养24小时，1ml水中总数不得超过100个，不得有大肠杆菌和八联球菌。

二、水的硬度

是指溶解在水中的碱金属盐的总和，钙盐和镁盐是硬度指标的基础。

水中的钙镁离子被称为硬度。高钙镁的水被称为硬水，反之亦然。

一般来说，谈论硬度的单位是Mg/L，以CaCO3计算。这是一个通用的简化，CaCO3代表水中所有Ca和Mg的盐。因为钙和镁在很多情况下是无区别对待的。

而且无机盐在溶液中处于离子状态，阴离子和阳离子(我们关注的钙镁)可以单独处理。CaCO3之所以选择，是因为它的分子类型只有100，便于计算。理论上，总硬度的计算公式如下(Ca的分子量为40，Mg为24):

总硬度(CaCO3)= 100 x(钙(Ca)/40镁(Mg)/24)

如果水中含有锰、铁、铬等重金属离子，它们也会计入总硬度。

水质报告中的硬度将高于实际的钙镁硬度。

每升水中含有10毫克氧化钙的德国硬度为1度。

一般水质硬度在1~30之间。

0~4为软水；

4.1~8.0为软水；

8.1~12.0为普通软水；

12.1~18.0为中等硬水；

18.1~30是硬水。

水的硬度有三种:暂时硬度:钙镁碳酸氢盐溶解在水中的硬度。

硬度：钙镁硫酸盐、硝酸盐或氯化盐溶解在水中的硬度，又称非碳酸盐硬度。

负硬度：碳酸氢盐和碳酸盐溶解在水中。负硬度的存在使水呈碱性。

三、水中钙镁离子对啤酒酿造的影响

1、水中钙镁碳酸氢盐的降酸作用

Ca(HCO3)2 2KH2PO4→ CaHPO4↓ K2HPO4 2H2O 2CO2↑

2、水中钙镁重碳酸盐的缓冲作用

Ca(HCO3)2→ Ca2 HCO3-HCO3- H→ H2CO3

3、水中钙镁硫酸盐的增酸作用

3CaSO4 4K2HPO4→Ca3(PO4)2↓ 2KH2PO4 3K2SO4

4、钙镁离子的其他作用

钙离子：保护α-淀粉酶的耐热性促进了麦汁的澄清，增加了酵母的凝聚力。

镁离子：不利于啤酒的风味，但一些酶的辅酶因子。

四、水的PH值

pH值之所以没有单位，是因为它所代表的数字是指数级别。pH(全称potentilalll of Hydrogen）氢离子浓度为10对数的负数（pH=-log10H）。

在pH为4的溶液中，氢离子浓度是pH为5的溶液的10倍。

pH值的增减并不是一种线性的关系，这就是为什么看似微小的pH值变化代表了糖化和发酵过程中的显著变化。

需要注意的是，同一溶液的pH读数取决于温度的变化。根据定义，25摄氏度的纯水对应pH中性7。同样是纯水，10摄氏度的pH读数为7.27，50摄氏度的pH读数为6.63。这并不意味着水的酸性或碱性增强，而是pH值因温度而偏移。

水的pH值实际上并不重要。因为每个人的酿造水源，基本上都是自来水或商业灌装水。

这些水都经过处理，符合国家饮用标准，这意味着水本身的pH差异对酿造影响不大。相比之下，碱度才是我们真正应该关注的。

5、水中的重要离子

(1)钙CA(推荐 50- 150mg/L）

钙可能是酿酒师的重要离子。它本身是无味的。在糖化、过滤和煮沸阶段，钙离子和麦芽中磷酸盐的化学反应是降低淀粉酶活性范围的主要贡献者，促进蛋白质分解和蛋白质水泥的沉淀。在发酵阶段，钙是酵母代谢所必需的元素，有利于成品酒中蛋白质的凝结和酵母的沉降，促进酒体的澄清和稳定。酿造水中应有足够浓度的钙，以确保酒中仍有一定余量的钙经糖化、煮沸和发酵后。

(2)镁Mg(推荐 0- 40mg/L）

镁离子略带酸味和涩味。镁和钙离子一样，可以降低糖化时的pH值，但其效率不如钙。镁也是酵母健康代谢所必需的元素。全麦芽酿造的麦汁通常含有足够的镁。有趣的是，与业内大咖JohnPalmer合写《Water》一本书的Colin Kaminski认为，酿造深色酒时，在糖化水中加入30ppm的镁会显著改善口感。你可以自己试试。

(3)钠Na(推荐 0- 50mg/L）

当浓度在70- 150mg/L时，钠能衬托出麦芽的甜味，使啤酒的口感更圆润。当达到150mg/L时。- 200mg/L时，会有咸味。超过250mg/L时，会出现尖酸涩的感觉。软水处理后，碱度对应的钙镁被钠离子取代。

除非水中有足够高的硬度和一定的碱度（以确保软化过程不会去除过多的钙和镁，并引入过多的钠），否则软化后的水不适合酿造。也就是说，软水的窗户很窄，可能不如不软化好。

(4)锌Zn(推荐 0.1- 0.5mg/L）

在所有离子中，锌是一种特殊的地位。锌会被软水机换成钠。锌是酵母不可缺少的微量元素(酵母营养盐多为锌盐)，麦汁往往含量不足。锌的味觉阀值浓度为5mg/L，超过这个浓度会尝到涩味。对于锌盐，建议在煮沸后阶段加入。因为加入太早会随着蛋白质的沉降而无法保留在麦汁中。

但头痛的是浓度上限0.5mg/L的量还是很小的。20升麦汁只需要0.01g锌，对于常见的七水合硫酸锌(ZnSO47(H2)O)，分子量288)，添加量只有0.044g，500升也需要1.1g。

一般电子秤的精度为0.01g(精度和误差是另一个故事)。

为操作，建议调制一定浓度的标准溶液，然后通过体积控制添加量。

（5）Cl（推荐0- 100mg/L）

与钠类似，氯也是水中常见的离子，也能衬托麦芽的甜味，增强口感。当超过250mg/L时，有咸味和面糊味，300ppm以上有苦味和咸味，尤其是与钠离子和硫酸根离子一起出现时。

(6)硫酸根SO4(推荐0)- 250mg/L）

硫酸根离子能突出酒花的苦味，使苦味更干净、更愉悦。它是酿酒城波顿的标签，其IPA和Burton Ale（Barley Wine的前身是由于其水中硫酸盐含量高于常规。波顿地区水质监督管理部门要求将硫酸根控制在250mg/L以内。

但当地部分净水读数可达850mg/L。在200-400mg/L时，可突出酒花的风味特征。

但当浓度超过400mg/L时，会导致苦味变得过于尖锐和涩味。

(7)碱度/碳酸氢根HCO3- CaCO3计算100mg/L)

过高的碱度会阻止糖化过程中pH值的下降，因此是酿酒师更关注的水质参数。

过高的碱度会带来粗糙的味道：舌头表面会有粗糙的触感，伴随着类似干粉的后味。

酿造深色啤酒时，一定的碱度可以增强口感。原因是深色麦芽含有酸性物质，可以中和糖化水中的碱度。这个过程的细节将在下面解释。

（8）总硬度 total hardness（推荐 150- 300mg/L以CaCO3计)

总硬度包括所有的钙和镁。低钙和镁会影响糖化的效率和发酵中的酵母代谢等一系列问题。高硬度的水本身往往对味道产生负面影响。

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