糖化效率

Mash Efficiency糖化效率是一個容易讓人誤解的詞,直覺上會認為糖化效率是把麥芽轉變成糖的糖化效率,但是大多數人在講這個詞的時候,其實指的是Brew House Efficiency,也就是使用的麥芽量能得到的最終的麥汁OG值的效率。很不幸的,在舊版John Palmer的How to Brew,台灣圈內視為自釀聖經的書中就是用Mash Efficiency,但指的是Brew House Efficiency;第四版己經不使用這個詞。

效率的用處在於估算需要的麥芽,或者是反過來說,用多少麥芽可以得到多少比重。所以大部分的時候,都是用Brew House Efficiency來計算。

釀酒的流程也就是把麥芽的澱粉轉成糖,放進發酵桶。釀酒流程:糖化過濾/洗糖煮花,入發酵桶。在每個過程中,通常都有糖的損失。

請參考這個網頁的圖,英文還可以的,請直接看原文:https://www.brewersfriend.com/brewing-efficiency-chart/

轉化效率Extract efficiency(萃取效率),就是將澱粉轉成糖的比例,麥芽除了澱粉,還有其他的東西。大部分的基礎麥芽的能轉換成糖的比例在80%上下。目標就是儘可能把這80%能轉換的澱粉轉成糖。家釀的效率理想值在85%以上(80%的85%)。(大部分人-尤其是用美國的PPPG系統的人-在討論時用的數字是指最大可轉換率的比率,例如說85%;少數人-尤其是用plato算的人-有時候說的是得到的糖佔麥芽的比例,也就是80% x 85%= 68%。)

過濾效率Lautering efficiency,把糖和麥芽殼分離的效率;糖化結束後,把糖放進煮沸鍋的效率;包括了第一道麥汁取得多少糖,以及洗糖的效率。

酒花及煮沸鍋的損失,煮完後還是會有一些麥汁-也就是有糖,無法進入發酵桶。煮沸鍋的死角,有些人會收集起來另做它用,而酒花熱渣的損基本無解。那個英文網頁,也有提到有很少量的糖是被熱渣吸收,因為數量很少,所以忽略。

轉化效率決定於糖化的條件,包括pH值、麥芽磨碎的情況、麥芽本身的轉化能力、麥芽和水的比例、糖化時水和麥芽的接觸、時間、溫度等等;Mashout也會提高轉化效率。轉化效率的好壞,量第一道麥汁的比重即可得知。如果不洗糖,基本上轉化效率就決定了最終的效率。Mashout也會提高轉化效率。

過濾效率有兩個部分,就是第一道麥汁的量,以及洗糖的效率。假設糖平均溶在水中,留在麥芽殼的量愈大,殘留的糖愈多。洗糖的效率就是把殘留在麥芽殼上的糖洗出來的效率。批次洗糖batch sparge的效率理論是是推算得出來的,細節可以參考這個網頁。簡單的結論是分洗兩次洗比一次好,兩次水量平均比不平均好。fly sparge的效率則無從推算。

進入數字推算前,簡單地回顧一個重點:想要知道效率不佳的的方法,就是量測:量測第一道麥汁的比重可以知道轉化效率。少了第一道麥汁的比重,只能知道過濾效率x轉化效率。

雖然只有美國人用的gallon、lb的單位很討厭,美國人用的PPPG(potential point per gallon)很方便又容易計算,所以下面的例子會用這個系統。

PPPG的定義是一磅的原料在一加侖的水中會增加多少比重。例如,一磅的糖溶到1gallon的水中,水的比重會是1.046,所以糖的pppg是46.如果是5gallon,就是46/5, 比重就會是1.009

麥芽廠通常提供的數字通常是yeild(收率),也就是可以轉化成糖的重量和原料的重量比例,麥芽除了澱粉,還有其他的東西。大部分的基礎麥芽的yield在80%上下,也就是說,一磅的麥芽,能轉成0.8磅的糖,換算成pppg就是46 x 80% = 37左右。每一家麥芽廠的產品,甚至每一批都有些差異,大致來說都是36~38左右。也就是說,一磅的基礎麥芽如果100%的澱粉都糖化完,在1gallon的水中,麥汁的比重會是1.036~1.038左右。也就是說,80%的轉化效率下,糖化一磅pppg 37的麥芽,得到37×0.8=29.6 = 1.030的麥汁。特殊麥的pppg通常隨著顏色愈深愈低。

例一:

5gallon批次,10磅37pppg的麥芽。100%轉換,100%洗糖,合部糖都進發酵桶:370point。(最高比重是370/5 = 1.074)

如果用3.5gallon的水糖化,得到麥汁是1.056, 則轉換效率是 56 x 3.5/370 = 53%。在進行下去前,也可以知道最高的OG不可能超過 56×3.5/5=1.039.因為即使lautering efficiency是100%,也就只有 56 x 3.5點的糖。

如果得到1.074的麥汁,轉換效率是 74x 3.5/370 = 259/370=70%。麥芽吸水 0.125 gal/lb x 10 lb = 1.25gallon, 取得那麼第一道麥汁的量為3.5 – 1.25= 2. 25 gallon,麥汁中的糖為166.5點。而留在麥芽殼的糖為

259 x 1.25/3.5 = 92.5點。如果第一道麥汁的量比較少,糖留麥芽殼的比例也就更高,整體效率會更差。

假設洗糖水是4加侖,分成兩次2gallon的批次洗糖,每次洗糖都只留下麥芽吸收量的水在麥芽中。

第一次洗糖後,洗出的糖為 92.5 x 2 / (2+1.25) = 57 點。(2gallon/2+1.25gallon)

而留在麥芽殼的糖為 92.5 – 57 = 35.5點。第二次洗糖,洗出的糖為 35.5 * 2/(2+1.25) = 22點。

得到 166.5 + 57 + 22 = 245.5,  2.25gallon+4gallon = 6.25 gallon, 煮沸前比重為1.039;假設蒸發掉1gallon煮沸後的麥汁是5.25, 比重是 1.046;扣掉酒花吸收的死角的量假設是0.5gallon,最終得到4.75比重1.046, 效率為 46×4.75/370= 59%

例二:

如果上面的例子,但不洗糖,用全部水糖化。假設轉換效率一樣是70%,也就是得到259點的糖,全部水是3.5 + 4= 7.5 gallon,259/7.5 = 34.5. 得到 7.5 – 1.25(麥芽吸收) =(一樣是)6.25 gallon的麥汁。蒸發掉1gallon煮沸後的比重是 (34.5 x 6.25)/5 = 43點(比重1.043) 。轉換效率一樣,麥芽吸收量也一樣,不洗糖的比重就是會低一點。

例三:計算省略。如果是高比重的酒,為了維持一樣的水麥比,糖化水會比較多,洗糖水就變少了,結果是洗糖的效率變差。另外,最後被酒花熱渣吸收或死角無法進入發酵桶的部分因為比重高,損失的糖也變多了 。所以一樣的步驟流程,最終的效率也會不同。這個網頁有很詳細的說明和圖表。

結論

當發現效率不佳時,要先分析那一個步驟的效率出問題。要能夠分析,就是要在釀造過程中仔細記錄。

事實上,大部分的新手,問題出在轉換效率的機會很大;主要的原因是麥芽通常不是自己碾的,粗細無法控制,或者是剛開始碾,沒有設定好。

不洗糖的話,提高蒸發量有助於提高效率。

前文提到基礎麥芽的yeild大約在80%;事實上,大部分的麥芽廠會提供兩個數字:粗磨(coarse)和細磨(fine)。你猜那個數字比較高?用來算PPPG的是那個數字?答案在這裡

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *