pH-Wert in der Maische

[Captain]

Hallo zusammen,

bei meinem letzten Sud für ein Helles stellte ich fest, dass ich beim Thema Wasseraufbereitung noch ziemlich im Trüben fische

Lt. Wasserrechner hätte ich 28 ml Milchsäure in meinen 26 Liter Sud zugeben sollen, davon 15,4 ml in den HG, um einen Maische-pH von 5,4 zu erhalten. Im Vergleich zu meinen bisherigen 5 Suden erschien mir das etwas viel, deshalb habe ich erstmal grob die Hälfte, also vielleicht 8 ml, ins HG-Wasser gegeben und habe damit das Wasser von pH = 7,7 auf 3,7 gebracht (gemessen mit einem billigen elektronischen pH-Meter). Da bin ich etwas erschrocken, weil ich davon ausging, dass das Malz den pH-Wert ja noch weiter absenken würde.

Dann habe ich aber trotzdem eingemaischt ¯\(ツ)/¯ und den pH-Wert nach 10 min und dann während der Rasten mehrfach gemessen:

3,7 im Brauwasser
4,7 5 min nach dem Einmaischen
5,3 nach 30 min
5,4 beim Abmaischen
5,5 nach Läuterende und Vorderwürzehopfung

In den NG habe ich dann auch nur etwa die Hälfte der MS gegeben, insgesamt habe ich 13 ml wieder zurück in die Flasche gegeben.

So. Jetzt ist die große Frage: Macht das alles Sinn? Und wenn ja, warum? Wenn nein, wo liegt der Fehler?

Warum steigt mein gemessener pH-Wert nach Zugabe des Malzes, wenn er doch eigentlich nach den schlauen Lehrbüchern sinken sollte?

Misst mein pH-Meter halbwegs korrekt? Ich habe ihn im November mit 2 Kalibrierlösungen kalibriert. Werde das aber nochmal überprüfen. Ist allerdings ein Billigteil, aber sooo grob falsch sollte der ja eigentlich nicht messen...

Stimmen meine Wasseranalysewerte mit dem tatsächlichen Leitungswasser überein? Ich finde zum pH-Wert meines Wassers keine Angaben. Ich dachte mir, man müsste das ja basierend auf dem Ionenprofil aus der Wasseranalyse ausrechnen können. Der MMuM Wasserrechner liefert aber total unplausible "Maische"-pH-Werte, wenn man die Malzmengen auf nahe null setzt. Offensichtlich gelten die verwendeten Formeln nicht für diesen Grenzfall.

Die gemessene Stammwürze des Suds beim Anstellen war in Ordnung, und das Bier gärt jetzt fröhlich vor sich hin. Bisher keine offensichtlichen Auffälligkeiten.

Was sagen die Erfahrenen unter Euch dazu?


VG Johannes

Edit #1: MMuM Wasserrechner mit meinen Werten

Edit #2: Gärfortschritt (powered by iSpindel)

Gärfortschritt.png (18.53 KiB) 4669 mal betrachtet

[Commander8x]

Das ist damit zu erklären, dass die Maische einen (wenn auch etwas schwachen) biologischen Puffer darstellt. Dieser gleicht kleine Änderungen in der H+ - Ionenkonzentration wieder aus.

Gruß Matthias

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Puffer_(Chemie)

[Innuendo]

3,7 im Brauwasser
4,7 5 min nach dem Einmaischen
5,3 nach 30 min

"Eigentlich" senken die Malze beim Einmaischen den pH-Wert. Dunkle stärker als Helle. Durch Deine Aufbereitung auf pH 3.7 sind die Malze scheinbar weniger sauer. Wobei das verwirrend ist, wenn es um Ionen- geht. Die pH Skala ist logarithmisch und nicht linear. 3.7 ist (wenn ich mich richtig erinnere) mehr als doppelt so sauer, wie 4.7

Mit Pufferlösungen dein pH Meter kalibrieren ist eine gute Idee. Alternativ finde ich auch Lakmusstreifen ziemlich einfach & sicher. Als zweite Idee würde ich empfehlen, dass Du die Wasseraufbereitung mit Säure 10min nach dem Einmaischen machst, basierend auf dem pH Messwert. ATC haben vermutlich alle China-Meter aufgedruckt. Besser ist, die Probe schnell auf 20°C abzukühlen.

[Boludo]

Ich halte nicht viel von billig pH Metern. Wir haben in Romrod eins getestet und das war total daneben. Selbst wenn die am Anfang funktionieren ist es eigentlich nur eine Frage der Zeit, bis die Elektrode schlapp macht. Und die Sache mit der Messtemperatur wird immer ein Problem bleiben.
Wer kein Geld für ein teures Gerät ausgeben möchte, ist meiner Meinung nach mit einem pH Papier deutlich besser unterwegs. Es gibt da spezielle für unseren pH Bereich, die sehr gut funktionieren.

[maxifranke]

Das passt schon. Der pH Wert ist einfach ausgedrückt ein Maß für die Konzentration von Protonen (H+ Ionen) in einer wässrigen Lösung. Der pH Wert des Hauptgusses sagt allerdings wenig über den pH Wert der Maische aus, da der Hauptguss natürlich viel weniger chemisch wirksame Ionen einbringt, als die Malzschüttung. In Deinem Fall hast Du dem Hauptguss durch die Milchsäuredosage Protonen zugeführt, die dann nach dem Einmaischen von denMalzinhaltsstoffen wieder verbraucht, bzw. chemisch gebunden wurden. Ein einfaches Beispiel wäre die Reaktion mit Karbonaten (HCO3- + H+ -> H2O + CO2) Im Endeffekt wurde nach Durchmischung ja der angestrebte Ziel pH Wert gut erreicht. Du kannst ja versuchsweise mal die Milchsäure erst nach dem EInmaischen geben. Dann wird sich zunächste ein höherer, aber immer noch im sauren Bereich liegender pH wert einstellen, der dann durch die Milchsäuregabe wieder sinkt. Großtechnisch versucht man so saure Wässer zu vermeiden, da sie gerne korrosiv werden. Also erfolgt die Milchsäuregabe nach dem Einmaischen.

[Colindo]

Ich bin jetzt nicht unbedingt der Wasserexperte, aber irgendwas wird bei dem Rechner intern schiefgelaufen sein. Du hast eine Restalkalität von -20°dH eingestellt um bei ausschließlich hellem Basismalz auf pH = 5,4 zu kommen. Das ist für mich unplausibel, also wird irgendwas nicht stimmen.

Wasser.png (24.03 KiB) 4417 mal betrachtet

[weinh]

Das ist für mich unplausibel, also wird irgendwas nicht stimmen.

Doch, das passt schon. Bei Verwendung von ausschliesslich sehr hellen Malzen landet der Maische-pH bei 5,8 oder höher.
Wenn man dann das pH-Optimum von 5,5 ansteuert, muß rechnerisch die Restalkalität drastisch nach unten korrigiert werden.




Ein weiterer Fall, der verdeutlicht, dass der Einfluß des Brauwassers auf den Maische-pH zwar vorhanden ist, aber keine "Schraube mit großer Steigung" darstellt. Die Restalkalität ist, wie schon oft im Forum verdeutlicht, ein veraltetes Hilfsmittel und sollte nicht überbewertet werden.

LG Carsten

[Colindo]

Doch, das passt schon. Bei Verwendung von ausschliesslich sehr hellen Malzen landet der Maische-pH bei 5,8 oder höher.
Wenn man dann das pH-Optimum von 5,5 ansteuert, muß rechnerisch die Restalkalität drastisch nach unten korrigiert werden.

Danke für die Überprüfung. Aus dem Grund rechne ich nie die RA aus und war dementsprechend überrascht.

[OS-Schlingel]

...was mich interessieren würde ist, ob die Milchsäure im späteren Bier als säuerlich wahrgenommen wird.
Ich habe Deine Wasserwerte mal mit Verschnittwasser 10-15 Liter und 3 gr CaCl gerechnet. Dann bin ich irgendwo bei pH 5,6 und guten Sulfat und Chloridwerten gelandet. Auch der Mg Werte halbiert sich fast. Der Nachguss wird bei mir nur mit leichtem Milchsäureanteil versehen aufgegeben.
Beim Hopfenkochen hast Du ja nochmals einen pH Sturz, den ich aber auch nachträglich erst teste, ggf. korrigiere.

Gruß Stephen

[Innuendo]

...was mich interessieren würde ist, ob die Milchsäure im späteren Bier als säuerlich wahrgenommen wird.
Ich habe Deine Wasserwerte mal mit Verschnittwasser 10-15 Liter und 3 gr CaCl gerechnet. Dann bin ich irgendwo bei pH 5,6 und guten Sulfat und Chloridwerten gelandet. Auch der Mg Werte halbiert sich fast. Der Nachguss wird bei mir nur mit leichtem Milchsäureanteil versehen aufgegeben.
Beim Hopfenkochen hast Du ja nochmals einen pH Sturz, den ich aber auch nachträglich erst teste, ggf. korrigiere.

Die Idee Verschnittwasser finde ich clever. Zum Thema Geschmacksschwellwert gibt es einen Hinweis im Braumagazin

400 mg/l gelten als Geschmacksschwellenwert hin zu einer milchsauren Note. Dies alleine würde eine Enthärtung um bis zu 12°dH Restalkalität erlauben. Da in der Gärung jedoch je nach Hefe zwischen 50-300 mg/l Milchsäure entstehen können, sollte der Wert konservativer angesetzt werden.

Mit dem Faktor 1.289 für Milchsäure 80% Volumen nach Gewicht sind 28ml etwa 36gr Milchsäure auf 26l Brauwasser. Dann wäre das Brauwasser mit 1380mg/l Milchsäure aufbereitet worden. Wenn meine Umrechnung stimmt, ist die Geschmacksschwelle deutlich überschritten.

Innu

[OS-Schlingel]

Hallo Innu,
ich glaube, wir müssen uns mal treffen und Du erklärst mir die Berechnung!


Gruß Stephen

[Innuendo]

Wenn mein Ansatz falsch war, wird Olibaer & co meinen Post mit der Fliegenklatsche kommentieren.

[heinrich2012]

Stefan hat ja von den Mess-Streifen geschrieben:

https://www.ebay.de/itm/173308781737

VG Klaus

P.S. Danke, dass Du mir den Zero Schalter gezeigt hast :-)

[Malzwurm]

Ich übernehme kurz diesen Faden für meine Zwecke.

Ich möchte demnächst folgendes Rezept brauen:

https://www.maischemalzundmehr.de/index ... actorha2=4

Jetzt habe ich mich mal mit dem Wasser beschäftigt. Als ich das Rezept zuletzt gebraut habe, habe ich die Wasserwerte vom Braumagazin für ein böhmisches Pils genommen.

https://braumagazin.de/article/von-der- ... rauwasser/

Also vollentsalzt und auf 30mg Kalzium, 50mg Chlorid und 50mg Sulfat aufgesalzt. Ph Wert hatte ich nicht gemessen. Damals war kein Messgerät vorhanden.

Ergebnis war: Etwas astringent und eine leicht nachhängende Bittere. Aber trotzdem gut.

Nun möchte ich mich bei diesem Sud etwas verbessern

Mittlerweile besitze ich ein Apera Ph60 und habe herausgefunden, dass der Wasserrechner von MMuM mit der vorhersage am genausten ist. +-0,05. Bei Brewfather liege ich immer Konstant -0,2 unter dem vorhergesagten Ph-Wert.

Wenn ich diese Wasserwerte vom Braumagazin für das böhmische Pils bei MMuM eingebe, komme ich auf einen vorraussichtlichen Ph-Wert von 5,78 und müsste für meine 36L Wasser nun 22 ml Milchsäure hinzugeben, um auf einen Ph-Wert von 5,4 zu kommen.

Das sollte dann aber deutlich über der Wahrnehmungsschwelle in Richtung milchsauer liegen. Ich beziehe mich auch auf den Braumagazin Artikel. Wenn ich richtig gerechnet habe, sind bei 36l ca. 4ml Milchsäure max. um diesbezüglich auf der sicheren Seite zu sein.

Ich würde jetzt auf Salz und Schwefelsäure ausweichen.

Laut MMuM würde ich also

4ml Milchsäure 80%
30ml Salzsäure 15%
20ml Schwefelsäure 10%
4g CaSo

benötigen und würde folgendes Ergebnis erzielen:



Ist die Säuremenge nicht etwas viel? Wo bezieht ihr Salz-und Schwefelsäure. Was meint ihr zum erhöhten Sulfat und Chlorid? Verhältnis 1:1 liegt ja immernoch vor.

Vielen Dank Euch.

[Colindo]

Kannst du bitte den eingetragenen Wasserrechner von MMuM verlinken? Dann kann man direkt alles sehen, was eingetragen wurde.

Für ein Pilsner brauchst du eine sehr weiche Bittere. Die bekommst du, wenn der Wert für Hydrogencarbonat 0 ist. Wenn du Wasser vollentsalzt und dann nur ein wenig der anderen Mineralien hinzufügst, wie es für das Profil vom Braumagazin erforderlich ist, dann sollte das reichen. Ein pH von 5,78 ist auch kein Untergang dafür und hat, soweit ich weiß, wenig Einfluss auf die Bittere. Ich sehe, dass der pH-Wert von 5,4 vom Braumagazin vorgeschlagen wird, mir wäre der hohe Säureeinsatz dafür aber zu viel.

Wenn du mehr mit den anderen Säuren hantierst, gehen dir halt Sulfat und Chlorid durch die Decke und sorgen für einen deutlich anderen Geschmackseindruck als es für ein Pilsner gut ist. Du hast dann nicht den negativen Geschmackseinfluss vom Lactat aber eben trotzdem einen unpassenden Geschmack. Da hilft dir das Verhältnis von 1:1 auch nichts, das sagt nämlich nicht viel aus, wenn sich die Absolutwerte so deutlich ändern.

[Malzwurm]

Hi Colindo,

Danke für Deine Antwort. Freut mich wenn jemand so erfahrenes Antwortet.

Anbei der Wasserrechner:

https://www.maischemalzundmehr.de/index ... m5=0&mf5=0

Ich möchte auch nicht mit literweise Säure hantieren. Wiederstrebt mir irgendwie. Ich habe nur schon oft gelesen, dass der Ph 5,4 erstrebenswert ist und das dies auch durch viele praktiziert wird. Bei den Leuten muss ja theoretisch ähnliche Probleme bzw. Mengen an Säure verwendet werden.

z.B hier: https://braumagazin.de/article/muenchne ... brautipps/
Platz 1
Vom Wasser her hat ein Helles ja ähnliche Anforderungen.

Oder habe ich ein Rechenfehler ?

Ich habe mal nur das Einmaischwasser Säuren angeklickt. Da komme ich weiter runter.

https://www.maischemalzundmehr.de/index ... m5=0&mf5=0

Der Nachguss muss ja auch noch gesäuert werden, also quasi nichts gewonnen.

[Juergen_Mueller]

Vorab, ich weiss nicht, ob VE-Wasser kein Hydrogencarbonat mehr enthält.
Ansonsten sehe ich es auch wie Colindo. Nimm dein Wasser mir RA 0 und gut ist. Der Rezeptautor hat es ja auch so gehalten.
Ich glaube außerdem, dass bei Dekoktionmaische der Maische-pH nicht ganz so ausschlaggebend ist, da die Stärke auch durch das Kochen aufgeschlossen wird. Die weiteren pH-Werte sollten aber schon auch im Blick bleiben.

[Lanzbräu]

Also vollentsalzt und auf 30mg Kalzium, 50mg Chlorid und 50mg Sulfat aufgesalzt. Ph Wert hatte ich nicht gemessen. Damals war kein Messgerät vorhanden.

Wenn ich diese Wasserwerte vom Braumagazin für das böhmische Pils bei MMuM eingebe, komme ich auf einen vorraussichtlichen Ph-Wert von 5,78 und müsste für meine 36L Wasser nun 22 ml Milchsäure hinzugeben, um auf einen Ph-Wert von 5,4 zu kommen.

Ich würde jetzt auf Salz und Schwefelsäure ausweichen.

Laut MMuM würde ich also

4ml Milchsäure 80%
30ml Salzsäure 15%
20ml Schwefelsäure 10%
4g CaSo

Ist die Säuremenge nicht etwas viel? Wo bezieht ihr Salz-und Schwefelsäure. Was meint ihr zum erhöhten Sulfat und Chlorid? Verhältnis 1:1 liegt ja immernoch vor.

Hallo Malzwurm,
hm, ich kann das in dem Tool von hier nicht 100%ig nachrechnen, da noch ein paar Angaben fehlen würden. Hauptguss, Nachguss, Malzmenge, Malzfarbe. Außerdem wäre von Interesse für eine Nachrechnung, wie du 30mg Kalzium, 50mg Chlorid und 50mg Sulfat herstellst, also aus welchen Zutaten. Ansonsten wie gesagt mit diesem Tool etwas rumspielen, es liefert exakt die gleichen Daten wie MMuM.
In Summe würdest du auf 36l Wasser 54ml Säure hinzufügen, das finde ich bauchgefühlsmäßig viel zu viel.
Die Milchsäure bekam ich damals in der Apotheke. Evtl. kriegst du das auch dort. Oder ggf. in den Braushops.
Gut Sud.

[Malzwurm]

Vorab, ich weiss nicht, ob VE-Wasser kein Hydrogencarbonat mehr enthält.

Weiß das jemand? Ich dachte, nach dem Mischbettharzfilter ist das raus. Bin mir jetzt aber nicht sicher.

[Hans A.]

Ich würde das Wasserprofil im Hauptguss einstellen und pH auf 5.2 bis 5.3 gehen. Dann VE-Wasser im Nachguss benutzen. Dann reichen 12ml Milchsäure.

Könnte z.B. so aussehen (hab mal grob auf das Bru N Water Profil "Yellow Balanced" gezielt; grundsätzlich könnte man auch mit noch mineralärmerem Wasser arbeiten, wenn man das Wasserprofil aus Pilsen nachbauen will):

https://www.maischemalzundmehr.de/index ... m5=0&mf5=0

[JackFrost]

Vorab, ich weiss nicht, ob VE-Wasser kein Hydrogencarbonat mehr enthält.

Weiß das jemand? Ich dachte, nach dem Mischbettharzfilter ist das raus. Bin mir jetzt aber nicht sicher.

Hallo,

Der Mischbettentsalzer holt auch das Hydrogencarbonat raus.

Gruß JackFrost

[Colindo]

Hm, also ich bin wahrlich kein Experte für Pilsner Brauwasser. Wenn du nur den Hauptguss bearbeitest und den Nachguss nicht, dann hast du in der Maische die Enzymarbeit des niedrigen pH-Werts, aber keinerlei geschmacklichen Einfluss, da du am Ende beim gleichen Bier-pH landest als wenn du höher eingemaischt, aber das ganze Wasser behandelt hättest. Ob es dann so wichtig ist, ob der pH bei 5,2, 5,4 oder 5,8 ist? Die Enzyme kannst du ja mit den einzelnen Rasten genau so gut optimieren.

Ich denke mal, der Stein des Anstoßes ist die Tatsache, dass es dir beim vorherigen Versuch noch zu bitter war, bzw. die Bittere war unangenehm. Das kann auch an anderen Dingen liegen, wie der Verwendung eines harschen Bitterhopfens oder Oxidation (macht eine breite Bittere). Also vielleicht kannst du in die Richtung noch optimieren.

Ich glaube außerdem, dass bei Dekoktionmaische der Maische-pH nicht ganz so ausschlaggebend ist, da die Stärke auch durch das Kochen aufgeschlossen wird. Die weiteren pH-Werte sollten aber schon auch im Blick bleiben.

Dekoktion profitiert von hohen pH-Werten, da dabei verstärkt Maillard-Reaktionen auftreten. Budvar macht deren berühmte Dekoktion bei pH = 6,0.

[ggansde]

Moin,
meines Wissens werden bei Nachgüssen bei höherem pH-Wert mehr Gerbstoffe ausgewaschen.
VG, Markus

[Hans A.]

Hm, also ich bin wahrlich kein Experte für Pilsner Brauwasser. Wenn du nur den Hauptguss bearbeitest und den Nachguss nicht, dann hast du in der Maische die Enzymarbeit des niedrigen pH-Werts, aber keinerlei geschmacklichen Einfluss, da du am Ende beim gleichen Bier-pH landest als wenn du höher eingemaischt, aber das ganze Wasser behandelt hättest. Ob es dann so wichtig ist, ob der pH bei 5,2, 5,4 oder 5,8 ist? Die Enzyme kannst du ja mit den einzelnen Rasten genau so gut optimieren.

Doch, es macht einen signifikanten Unterschied, mit welchem Maische-pH man arbeitet, auch auf die wahrgenommene Bitterkeit (Aus dem BYO (leider Paywall)):

Optimally, the pH of an infusion mash should be in the 5.2–5.6 range, with the lower half of this range often cited as being preferable. (...) If the pH during mashing is too high, starch and protein hydrolysis can be adversely affected. Also, high pH during the mash will increase the amount of dextrins present in the wort, resulting in a less fermentable wort. (...) The husks of malted barley contain compounds such as polyphenols (such as tannins) and silica compounds that are more soluble, and therefore more easily extracted, under high pH conditions. Polyphenols can contribute to colloidal instability and can produce astringency in the finished beer.

Und zum Thema Nachguss-Behandlung von Bru N Water:

adding calcium to sparging water does not reduce the water’s pH or alkalinity since there are few malt phytins present to complete that reaction. An acid must be used to reduce the alkalinity and pH of sparging water. (...) alkalinity-increasing minerals should not be added to sparging water.

[Colindo]

@ Hans A. Es ist wie Markus sagt. Ein hoher pH beim Nachguss kann mehr Gerbstoffe auswaschen. Das sagen so auch die Texte, die du zitierst.

Um den pH des Nachgusses zu senken braucht man kaum Säure, da ohne Malz kein Puffer vorhanden ist. Außerdem braucht der Nachguss nur einen pH-Wert von 5,5-6,0, wie es in deinem BruNWater-Artikel steht, und alles ist gut.

[Hans A.]

OK, einigen wir uns darauf, dass der größte Teil der Säure im Hauptguss verwendet wird, wenn man VE-Wasser für den Nachguss nutzt. Der pH-Wert des VE-Wassers ohne Puffer wird dann beim Kontakt mit der (eingestellten) Maische signifikant gesenkt. Martin Brungard beantwortet genau diese Frage auch in diesem Thread:

If you examine that amount of acid recommended for the RO sparging water, you'll see that its a really small quantity. Just consider it a rounding error or increase the target water pH a bit higher and it should go away.

In any case, you don't need to acidify RO sparging water since its alkalinity is already low enough.

Fazit, wie oben beschrieben: Profil im Hauptguss mit Salzen einstellen, Hauptguss mit Milchsäure säuern, Nachguss mit VE-Wasser und dann ggf. marginal ansäuern dürfte alle Deine Ziele erreichen: a) Wasserprofil erreichen, b) Milchsäure im Rahmen halten, c) angenehme Bitterkeit erzielen.

[JackFrost]

Wenn man den Nachguss mit CaSO4 und CaCl2 aufsalzt, verschiebt man sich nicht
die Konzetration von Sulfat und Chlorid im fertigen Bier. Calcium wird denn im Sud steigen, da das Calcium
nicht mehr gegen H+ ausgetauscht wird.

Wenn man nur VE-Wasser mit etwas Säure für den pH-Wert nimmt, verdünnt man in der Pfanne die
Konzentrationen der beiden Anionen.

Gruß JackFrost

[Malzwurm]

So habe heute das Rezept gebraut. Ich teile mal die Ph-Werte mit Euch. Wasser wie folgt:

Hauptguss 18l:
2g CaCl
2g CaSo
4ml Michlsäure 80%

Nachguss 18l
2g CaCl
2g CaSo
2ml Milchsäure 80%

5,14 kg böhmisches Tennenmalz.

Maische nach 10min 5,45
Nachguss: 3,67

Bei Kochbeginn Würze 5,48/32L

Nach dem Kochen 5,35/26L

Angestellt 24L mit 12,4°P 8°C 50g W34/70.

Mal schauen wie es wird. War heute leider etwas der Wurm drin.

[bierfaristo]

...

Mal schauen wie es wird. War heute leider etwas der Wurm drin.

Passt dann ja zum Namen.