Opas oluen hiilihapottamiseen

carbonation_v2

Palaute tästä oppaasta on lämpimästi tervetullutta! Päivitän opasta tarpeen tullen.

Hyvä hiilihapotus on olennainen osa hyvää olutta. Vajaa hiilihapotus jättää oluen kuin oluen helposti tylsäksi ja jopa tunkkaiseksi, kun taas liiallinen hiilihappo voi peittää alleen herkkiä makuja. Hiilihapotukseen kannattaa kiinnittää huomiota jo ihan senkin takia, että liiallinen hapotus voi johtaa pullojen räjähtämiseen, mikä voi pahimmillaan olla hengenvaarallista.

Hiilihapotus vaikuttaa olueen ainakin seuraavin tavoin:

  • Sen ansiosta oluen päälle muodostuu kaunis vaahto.
  • Noustessaan oluen pinnalle happokuplat nostavat ilmaan aromiaineita, jotka vahvistavat oluen tuoksua.
  • Se vaikuttaa oluen makuun. Hiilihappo maistuu happamalta (onhan se happo), ja siten raikastaa olutta ja tasapainottaa maltaiden makeutta.

Oluen hiilihapottaminen tapahtuu yleensä joko pullokäyttämällä tai lisäämällä hiilidioksidia olueen paineella esimerkiksi kegissä eli teräksisessä oluttynnyrissä. Myös hybridiratkaisu on mahdollinen: oluen voi kegittää, lisätä kegiin käymissokeria ja antaa hapottua (ks. esim. Wikibooks).

Teoriaa

Liukoisuus, paine ja lämpötila ovat oleellisia tekijöitä oluen hiilihapottumisessa. Hiilidioksidin liukoisuus nousee paineen kasvaessa ja lämpötilan laskiessa. Pullossa olut on paineen alaisena. Kun pullo avataan, paine laskee, liukoisuus pienenee ja hiilidioksidi alkaa kuplia eli kiehua pois oluesta. Lämpimänä avattu olut kuohuu kylmänä avattua enemmän, koska hiilidioksidin liukoisuus on siinä matalampi.

Hiilidioksidia syntyy oluen käydessä hiivasolujen sisällä. Hiivasolut päästävät hiilidioksidin solukalvon läpi olueen, johon se aluksi liukenee. Kun olueen liuenneen hiilidioksidin määrä ylittää liukoisuuden, alkaa hiilidioksidi kuplia pois oluesta ja vesilukko pulputtaa.

Liuenneesta hiilidioksidista osa yhtyy vesimolekyyleihin muodostaen hiilihappoa. Tämä laskee oluen pH:ta, eli happamoittaa olutta. Valtaosa hiilidioksidista pysyy kuitenkin hiilidioksidina.

Hiilihapotuksen mittaaminen

Olueen liuenneen hiilidioksidin määrä ilmaistaan yleensä tilavuuksina (volume, vol). Tämä lukema kertoo, kuinka paljon yhteen olutlitraan liuennut hiilidioksidi veisi tilaa kaasuna 0 °C lämpötilassa ja normaalissa ilmanpaineessa (1,01325 bar). Yksi tilavuus vastaa 1,96 grammaa hiilidioksidia liuenneena olutlitraan. Esimerkiksi 3,0 tilavuuden hiilihapotus tarkoittaisi, että 0,5 litran pullossa olutta olisi liuenneena 1,5 litraa eli 2,94 grammaa hiilidioksidia.

Eri oluttyyleille sopii erilainen hiilihapotus, mutta yleensä hiilihapon taso on 2-4 tilavuuden haarukassa. Netistä löytyy taulukoita (esim. tämä) eri oluttyyleille tyypillisistä hapotustasoista. Pääsääntöisesti vaaleat, raikkaat oluet hyötyvät korkeasta hiilihapotuksesta, kun taas tummat ja makeat toimivat hyvin matalammallakin hapotuksella. Pitkälti kyse on myös omista mieltymyksistä.

Hiilihapotuksen tason mittaamiseen on olemassa laitteita, mutta kotipanimossa on usein tyydyttävä hapotustason aistinvaraiseen arviointiin.

Hiilihapottaminen pullokäyttämällä

Olut saadaan käymään pullossa lisäämällä siihen pullotussokeria juuri ennen pullotusta. Pullotussokerin sijasta voidaan käyttää käymätöntä vierrettä (kräusening). Panimotarvikeliikkeet myyvät myös pullotussokeritabletteja, jotka ovat käytännössä tyypillisen olutpullon pullokäyttämiseen mitoitettuja sokeripaloja. Näitä käytettäessä hiilihapotuksen tasoa on kuitenkin hankala säätää.

Hiivan käyttäessä pullotussokeria syntyy hiivasoluissa hiilidioksidia, joka aluksi liukenee olueen. Tietyn rajan jälkeen olueen ei enää pysty liukenemaan enempää hiilidioksidia, jolloin kaasu alkaa haihtua oluesta pullon ilmatilaan. Hiilidioksidin määrä oluessa ja sen määrä pullon ilmatilassa pyrkivät jatkuvasti tasapainoon. Hiilidioksidin haihtuminen ilmatilaan nostaa pullossa olevaa painetta, mikä puolestaan kasvattaa hiilidioksidin liukoisuutta, jolloin hiilidioksidia voi liueta olueen taas hieman enemmän.

Pullotussokeria lisättäessä on tärkeä varmistaa, että sokeri päätyy tasaisesti eri pulloihin, jottei osa pulloista ylihapotu ja osa alihapotu. Sokerin voi mitata erikseen jokaiseen pulloon tai sitten liuottaa pieneen määrään vettä, jonka kiehauttaa ja sekoittaa tasaisesti oluterään ennen pullotusta. Sokerin paino on hyvä nyrkkisääntö myös veden määrälle, eli 100 grammaa sokeria liukenee hyvin 100 grammaan kuumaa vettä. Sokeria tai sokerilientä olueen sekoitettaessa on hyvä välttää oluen turhaa ilmastamista, sillä käyneen oluen maku kärsii nopeasti hapen vaikutuksesta.

Sokeri ei luonnostaan ole kovin hyvä kasvualusta mikrobeille. Sokerin desinfiointi tai sterilointi ei ole välttämätöntä, jos sokerin sekoittaa suoraan olueen ja hygienia on kunnossa. Ei siitä tosin haittaakaan ole. Veteen sekoitettu sokeriliemi kannattaa kuitenkin kiehauttaa, koska hanavedessä voi elää mikrobeja.

Pullotussokerin määrä

Nyrkkisääntönä kuulee usein sanottavan, että sopiva pullotussokerin määrä on 6-7 g sokeria litrassa olutta. Tämä tuottaa olosuhteista riippuen 2,3-2,8 tilavuuden hiilihapotuksen, mikä sopii moneen oluttyyliin. Tarkemman laskelman tekemiseksi on tiedettävä, kuinka paljon oluessa on valmiiksi hiilidioksidia käymisen jäljiltä. Oluen käydessä syntyy hiilidioksidia, josta osa liukenee olueen. Normaalipaineessa hiilidioksidin liukoisuuteen vaikuttaa vain oluen lämpötila. On siis oleellista tietää, mikä on korkein lämpötila, jonka lämpöisenä olut on ollut käymisen päätyttyä. Jos olut on koko käymisen ajan ollut 15-asteista, on liuenneen hiilidioksidin määrä noin 1,0 tilavuuden suuruinen. Jos taas olut on käymisen jälkeen ollut 25-asteista, on hapotuksen taso noin 0,8 tilavuutta.

Jos pullotussokerina käytetään panimosokeria, oikea pullotussokerin määrä grammoina voidaan laskea kaavasta

s = V · 4,41 · (x – 1,71 + (T · 0,0595) – (T2 · 0,00086)),

missä V on oluen määrä litroina, x on haluttu hiilihapotustaso tilavuuksina ja T on korkein lämpötila Celsius-asteina, jossa olut on ollut käymisen jälkeen. Jos panimosokerin sijaan käytetään taloussokeria, pitää yllä olevasta kaavasta saatu grammamäärä s kertoa vielä luvulla 0,86.

Jos oluelle tehdään käymisen jälkeen cold crash (olut jäähdytetään lähelle nollaa astetta, jotta hiiva ja muu sakka vajoaisi nopeammin käymisastian pohjalle), ja se pullotetaan kylmänä, pitää laskelmassa käyttää sitä lämpötilaa, jossa olut oli ennen cold crashia, sillä vaikka jäähdyttäminen nostaa hiilidioksidin liukoisuutta, ei olut enää käy, eikä siihen muodostu uutta hiilidioksidia. Hiilidioksidia voi periaatteessa alkaa liueta takaisin olueen sen jäähtyessä, mutta tämä tapahtuu suhteellisen hitaasti.

Yllä olevan kaavan arvoja on taulukoitu tyypilisille hapotustasoille ja lämpötiloille taulukossa 1.

Taulukko 1. Pullotussokerin määrä grammoina jokaista olutlitraa kohti

Haluttu hiilihapotustaso (x) Oluen lämpötila (T)
15 °C 20 °C 25 °C
1,0 vol 0,0 g/l 0,6 g/l 1,1 g/l
1,5 vol 2,2 g/l 2,8 g/l 3,3 g/l
2,0 vol 4,4 g/l 5,0 g/l 5,5 g/l
2,5 vol (tyypillinen hapotus) 6,6 g/l 7,2 g/l 7,7 g/l
3,0 vol 8,8 g/l 9,4 g/l 9,9 g/l
3,5 vol 11,0 g/l 11,6 g/l 12,1 g/l
4,0 vol 13,2 g/l 13,8 g/l 14,3 g/l

Pullotussokerin määrän laskelmisessa auttaa esimerkiksi Brewer’s Friendin laskuri. Corn sugar tarkoittaa panimosokeria ja table sugar taloussokeria.

Pullotussokerikaavan johtaminen

Lopullinen hiilidioksidin määrä oluessa tilavuuksina saadaan laskemalla yhteen valmiiksi liuenneen hiilidioksidin määrä (x1) ja pullokäymisessä syntyvän hiilidioksidin määrä (x2). Approksimaatio valmiiksi liuenneen hiilidioksidin määrälle saadaan kaavasta x1 = 1,71 – (T · 0,0595) + (T2 · 0,00086), missä T on korkein lämpötila celsiusasteina, jossa olut on ollut käymisen päätyttyä.

Panimosokeri on glukoosin monohydraatti, jonka moolimassa on 198.171 g/mol. Yksi glukoosimolekyyli tuottaa käydessään kaksi molekyyliä hiilidioksidia, joten 1 gramma panimosokeria tuottaa käydessään olueen 0,444 grammaa hiilidioksidia. Pullokäydessä olueen syntyvän hiilidioksidin määrä tilavuuksina saadaan täten kaavasta x2 = s · 0,444 / 1,96, missä s on panimosokerin määrä grammoina litraa kohti. Siispä sokerin määrä grammoina litraa kohti voidaan ratkaista kaavast

s = 4,41 · (x – 1,71 + (T · 0,0595) – (T2 · 0,00086)),

missä x on haluttu hiilihapotustaso tilavuuksina ja T on korkein lämpötila, jossa olut on ollut käymisen jälkeen.

Hiilihapottaminen kegissä

Kegissä hapottaminen nojaa samaan periaatteeseen kuin pullokäyttäminenkin: liuenneen hiilidioksidin ja kegin ilmatilassa olevan hiilidioksidin pitoisuuksien tasapainottumiseen. Olut siirretään kegiin, joka suljetaan ja paineistetaan liittämällä se hiilidioksidipulloon (ks. Opas kegittämiseen). Systeemi alkaa hakeutua tasapainoon eli kaasua alkaa liueta olueen ja olut alkaa hapottua. Jos taas olut on hapottunut, mutta kegin paine laskee, alkaa hiilidioksidi haihtua nesteestä kegin ilmatilaan.

On hyvä pitää mielessä, että kegit ovat yleensä tiiviitä vain paineistettuina. Jos kegiin laittaa hiilihapotonta olutta, paineistaa sen ja irrottaa hiilidioksidiliitännän, alkaa kaasu liueta olueen. Tämä puolestaan laskee kegissä olevaa painetta, joka voi huonolla tuurilla laskea niin alas, että kegi menettää tiiviytensä. Tällöin kegiin voi päästä happea ja olut voi kärsiä.

Hiilidioksidi virtaa kegiin paineregulaattorin läpi, jolla kegin sisällä olevaa painetta voidaan säätää. Koska hiilidioksidin liukoisuus riippuu paineesta ja lämpötilasta, voidaan laskea, mihin paineeseen kegi pitää säätää, kun sen lämpötila ja haluttu hiilihapotustaso tiedetään. Näitä paineita on taulukoitu alla taulukossa 2. Taulukon paineet on laskettu Brewer’s Friendin laskurilla.

Taulukko 2. Kegin paine baareina

Haluttu hiilihapotustaso (x) Kegin lämpötila (T)
5 °C 10 °C 15 °C 20 °C
1,0 vol 0,1 bar 0,3 bar
1,5 vol 0,1 bar 0,3 bar 0,6 bar 0,8 bar
2,0 vol 0,5 bar 0,8 bar 1,1 bar 1,4 bar
2,5 vol (tyypillinen hapotus) 0,9 bar 1,2 bar 1,6 bar 1,9 bar
3,0 vol 1,3 bar 1,6 bar 2,0 bar 2,4 bar
3,5 vol 1,6 bar 2,1 bar 2,5 bar
4,0 vol 2,0 bar 2,5 bar

Lähtökohtaisesti olut kannattaa hapottaa kegissä mahdollisimman kylmänä, koska tällöin paineen voi pitää matalampana ja hiilidioksidia kuluu vähemmän. Liukenemisen nopeuteen vaikuttaa myös oluen ja ilmatilan välisen pinta-alan suuruus. Jos olutkegi on paikallaan, kestää hiilihapottuminen yhdestä kahteen viikkoa. Hapottumista voi kuitenkin nopeuttaa parilla eri menetelmällä tai näiden yhdistelmällä:

  • Kegiä voi ravistella. Kun olut ”läikkyy” kegin sisällä, kasvaa oluen ja ilmatilan välinen pinta-ala hetkellisesti ja hiilidioksidia liukenee olueen nopeammin. Kegin sisältä kuuluu tällöin selkeää sihinää.
  • Kegin paineen voi nostaa väliaikaisesti haluttua painetta korkeammaksi. Tämä nopeuttaa hiilidioksidin liukenemista, mutta paine pitää laskea hyvissä ajoin takaisin peruspaineeseen, jottei olut ylihapotu.

Jos oluen onnistuu vahingossa ylihapottamaan, voi kegin painetta laskea, jolloin hiilidioksidi alkaa haihtua kegin oluesta ilmatilaan.

Kegissä hapotetun oluen voi nauttia liittämällä kegiin oluthanan. Hanamallista riippuen painetta voi joutua laskemaan tarjoilun ajaksi, mutta säilytyksen aikana olut kannattaa pitää hiilihapotuspaineessa, jos ei halua hapotustason laskevan. Jos kegi nimittäin ei ole kiinni regulaattorissa ja oluen määrä kegissä pienenee, myös paine laskee, mikä pienentää hiilidioksidin liukoisuutta.

Kegistä oluen voi myös pullottaa. Tähän tarkoitettuja laitteita, beer guneja ja vastapainepullottimia, löytää kotipanimokaupoista.

Lähteet

7 comments

  1. Tämä on juuri sellainen ohje mitä olen kaivannutkin, kiitos tästä! PS. Olisi myös tosi jees jos joku tekisi selkokielisen ohjeen miten kannattaa siirtyä pulloista kegeihin

    Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s