Volumes in het brouwproces.

Vragen over te laag of te hoog gehaald SG, te weinig liters in het gistvat, kan ik een recept halveren of verdubbelen komen heel veel langs op forums en in sociale media groepen. Ook gaat het halen van het juiste SG vaak fout met gekochte kant en klare pakketten. In het volgende artikel zal ik proberen dit uit te leggen waarom dit vaak fout gaat. Het heeft alles te maken met water volumes, verliezen, verdamping, jouw installatie en werkwijze. Omdat niets echt goed vergelijkbaar is zal het ook duidelijk worden waarom kant en klare pakketten niet altijd opleveren wat er op de verpakking staat.

Volumes en verliezen.

In het hele brouwproces treden verliezen op. Water verdampt, vooral tijdens het koken. Ook zijn er verliezen door trub. Trub (eiwit resten en dergelijke) wil je niet in je gistvat. Na de vergisting heb je gist afval in je gistvat, ook dat is een redelijk volume wat niet bruikbaar is in je flessen of fusten. En dan zijn er nog verliezen door graan absorptie en hop absorptie. Gemiddeld houd je ongeveer ½ tot ⅔ deel van het volume over als waar je mee begint.

Al deze verliezen zijn goed te berekenen, brouwsoftware doet het meeste werk, maar dat gaat alleen goed als je die met de juiste gegevens laat werken.

Opmeten van de pannen.

Als eerste is het belangrijk te weten hoeveel liter je maischpan en kookpan is. Het maakt niet uit als je een brouwautomaat gebruikt, in dat geval is de maisch en kookpan even groot. In het reken proces zijn het twee verschillende pannen. Het volume van de moutkorf is niet belangrijk voor het water volume, dat is alleen maar een container om de mout op zijn plaats te houden. Voor het meten van het volume moet je exact het volume van de pan weten tot de rand. Die kun je het beste gewoon opmeten met een duimstok.
Meet de diameter van de pan aan de binnenzijde, tot op de millimeter nauwkeurig. Noteer die als 3,56 als dit 35,6 cm is. We gaan dus met decimeters rekenen. Doe dit ook met de binnenzijde hoogte, bijvoorbeeld 36,1 cm noteren als 3,61. Nu kun je het exacte volume berekenen. De formule is:
¼ × π × D² × H
Hierbij is D de gemeten diameter en H de hoogte in decimeter. De uitkomst is het aantal liters. Je kunt dit vereenvoudigen naar:
0,7854 × D × D × H
Met de voorbeeld waardes kom je op 35,93 liter, een 36 liter pan dus. Werk je met losse pannen, dan doe je dit voor beide pannen apart.

Bereken de verliezen.

Als je begint te berekenen kun je starten bij het begin, bijvoorbeeld 20 liter en dan blijk je bijvoorbeeld net geen twee kratjes te kunnen bottelen. Handiger is om van het eind terug te rekenen naar het begin, dus hoeveel moet ik brouwen om een bepaalde hoeveelheid bier te produceren. Laten we uitgaan van twee kratjes bier met 0,33 liter flesjes.

Bottelen en verlies met een bottelvat.

Om die twee kratjes te vullen heb je 15,84 liter bier nodig. Om te carboniseren heb je ongeveer 90 gram suiker nodig opgelost in 0,2 liter water. Omdat er ook wat verlies achterblijft in het bottelvat zul je daarin 16,5 liter bier nodig hebben. Dit kan natuurlijk iets meer of minder zijn, dat is bij iedereen anders. In dit voorbeeld ga ik uit van 16,5 liter.

Bottelen en verlies met bottelen vanuit een CCT.

Voor de CCT gebruikers, dit is hetzelfde verhaal, het gaat om het bruikbare helder bier wat in je CCT zit. In je flesjes doe je de suiker oplossing of klontjes, net wat je wil. Dat geeft dus enkele milliliter verlies. De flessen vul je dan verder tot normale hoogte.

Vergisting en verlies.

Nu kun je berekenen hoeveel er in je hoofd gisting vat moet na de kook om deze 16,5 liter in je bottelvat te krijgen. Hier zitten de verliezen in een keer overhevelen of gist aflaten als je met een CCT werkt. Dit is nog een aanzienlijk verlies, reken maar op 2 liter verlies voor je totale vergisting. Na een aantal keren vergisten weet je ongeveer wel hoeveel dat echt is. Je moet dus starten met 18,5 liter in je gistvat.

Volume na de kook.

Nu we weten hoeveel er in het gistvat terecht moet komen, kunnen we berekenen hoeveel liter er na de kook er in je kookpan nodig is. Hier gaan we het volume berekenen bij 100 graden. Als we dat zo doen dan werkt het voor alle manieren van koelen hetzelfde. Hierbij houden we rekening met het uitzetten van water bij kook temperatuur. Dit is 4% expansie van 20°C naar 100°C, oftewel 0,8 liter op elke 20 liter. Het volume meet je het beste met een duimstok vanaf de bovenrand van je pan. Ik kom later terug op die berekening.
Wanneer we overhevelen naar het gistvat is het slim om zoveel mogelijk trub, hop resten en dergelijke in de kookketel achter te laten. Dit is al snel 2,5 liter wat achterblijft. Het volume eind koken is dan 18,5 liter, plus 2,5 liter trub maal 4% uitzetting is 21,85 liter.

Koken, verdamping en trub verlies.

Nu kunnen we berekenen hoeveel liter er voor de kook nodig is. Hier verliezen we volume door verdamping. Dit is geen percentage zoals in sommige software dit aangeeft maar een vast volume per uur. Hoeveel precies hangt van de toegevoerde energie af. Als je onnodig hard kookt is dat snel teveel. Als brouwer die het gas of elektra vermogen regelt heb je dit volledig zelf in de hand. Toch is het rekenen met percentages handig als controle of je goed zit. Maar dan wel gerekend vanaf een volle pan, dan is het tussen de 10 en 20%. In ons voorbeeld gaan we rekenen met 2,5 liter per uur. Bovendien gaan we 90 minuten koken, dit is wat veel recepten aangeven. De verdamping is dan 90 ÷ 60 × 2,5 = 3,75. We hebben dan 21,85 plus 3,75 is 25,6 liter nodig bij het begin van de kook.

Hop absorptie.

We zijn er nog niet helemaal. Hop neemt vocht op en dat kun je dus niet gebruiken. Dit verlies volume dien je nog bij het volume aan het begin van de kook op te tellen. Voor bloemen is dit 6,01 ml/gram, voor pellets en cryo hop is dit 2,67 ml/gram. Als je dus in totaal 125 gram pellets hop gebruikt tijdens de kook en een eventuele hopstand komt er 125 × 2,67 = 0,345 liter bij de 25,6 liter. Begin kook wordt nu 25,95 liter.

Suiker gift.

In diverse bierstijlen wordt ook nog (kristal)suiker of een siroop toegevoegd tijdens de kook. Voor suiker kun je rekenen op ongeveer 0,62 liter per kilogram kristalsuiker die je toevoegt. Voor een siroop neem je het volume wat je toevoegt. Het recept is in gram, de gegevens om dit om te rekenen naar volume vind je op de verpakking van de siroop. Dit volume van toegevoegde suikers is geen verlies, dus moet je dit weer aftrekken van het volume begin koken. Dus 700 gram kristalsuiker: 0,7 × 0,62 = 0,43 liter geeft volume begin kook van 25,95 naar 25,52 liter.

Filteren en spoelen.

Filteren en spoelen. Belangrijk is de volgende stelling: spoelen tot gewenst volume in de kookketel. Dus niet de hoeveelheid die je brouwsoftware aangeeft, of spoelen tot een bepaald SG van de afloop, nee, spoelen tot gewenst volume in de kookketel, dus tot we 25,52 liter hebben. En ja, dat is inclusief de uitzetting van het volume met 4%. Eigenlijk ietsje minder omdat je wort op dit moment in het brouwproces tussen 75 en 80 graden is.

Klopt mijn SG dan? Jazeker, als je het juiste rendement weet van jouw installatie en die goed in de brouwsoftware staat dan zal je SG voor de kook kloppen. Zorg dus voor voldoende spoelwater, dus wat extra liters bovenop wat de brouwsoftware berekend.

Maischen.

Met maischen moeten we met veel dingen rekening houden. We beginnen met de nodige hoeveelheid mout. Die hoeveelheid wordt bepaald door het gewenste SG na het koken, het rendement van het maischen, de gekozen mouten, de tijd en temperaturen van de maisch stappen en de kwaliteit van het schroten. Normaal zal de omzetting van mout naar suikers ergens tussen de 70 en 85% liggen. Brouwsoftware rekent dat perfect voor je uit. Voor ons voorbeeld gaan we uit van 6 Kg mout.

Deze 6 kg mout zal vocht opnemen, en na het filteren en spoelen is dat opgenomen vocht dus weg. Gemiddeld kun je rekenen dat je 1 liter water verliest per kg mout. Verder is het zo dat de ideale verhouding tussen maisch en spoelwater 2 op 1 is. Maar de beslag dikte moet dan nog wel redelijk zijn, het moet passen in de maischpan en in een automatische ketel zit je nog met een minimum hoeveelheid maisch water, anders valt de boel droog.

Eerst berekenen we de totale hoeveelheid water die nodig is. Dat is dus 25,52 liter in de kookketel plus 6 liter die we kwijt gaan raken met filteren, 31,52 liter dus. In dit geval kies ik (mag je helemaal zelf doen) voor 21 liter maisch water. Dit levert een beslag dikte van ongeveer 3,5 liter/Kg op, prima. Voor het filteren en spoelen is ongeveer 10,5 liter water nodig, als je een paar liter extra opwarmt zit je altijd goed.
Kijk nog wel even of het past in je maischpan, water plus mout wordt samen ongeveer 27 liter.

Het totaal.

Hier is dus 31,52 liter water gebruikt om 15,8 liter bier te bottelen.

Meten en corrigeren.

Als alles hebt ingesteld in je brouwsoftware kan het zijn dat er nog aanpassingen nodig zijn. Hiervoor moet je dus tijdens het brouwen een aantal maal extra metingen doen. Je krijgt dan inzicht in waar precies je verliezen zitten en hoe groot die zijn. Hoe beter die metingen, hoe beter je recepten voorspelbaar en reproduceerbaar worden. Het is dus zelden de eerste keer meteen goed. Corrigeer dus je installatie in je brouwsoftware, de voorspellingen worden dan steeds beter. Als er iets veranderd in je installatie moet er weer gemeten en gecorrigeerd worden.

Volume meten met een duimstok.

Hier de beloofde manier van volume meten met een duimstok. Veel brouwsoftware doet dit ook zolang je jouw pannen maar goed ingevuld hebt. We weten het volume en de hoogte van de pan, en je meet de afstand van de vloeistof tot de bovenrand van je pan. De berekening is dan:
((pan hoogte in cm) − (gemeten afstand tot de rand in cm)) ÷ (pan hoogte in cm) × (liters van de pan).

 

Referenties.