Oksygenering av vørter

Det er stor enighet om at gjæra trenger oksygen når den havner i vørteren.
Også tørrgjær. Litt mer fra produsentenes synspunkter i slutten av innlegget.
Hvor mye oksygen som trengs avhenger av OG, gjærtype, og det påvirker hva som utvikles av smaker. Hvordan og hvor mye gir de forskjellige metodene?
Hvor mye oksygen opptar vørteren?

Gassutvekslingen er avhengig av deltrykket til gassen, og ble beskrevet av William Henry tidlig på 1900 tallet. Noe forenklet er den slik:
Partialtrykket til gassen og løsligheten øker med økende trykk.
2) Temperaturen til løsningsmiddelet og løseligheten minsker med økende temperatur.
3) Hvor mye salt det er løst i væsken. Løseligheten minsker med økende saltinnhold.
4) Absorbsjonskoeffisienten til gassen.

Koker man vannet forsvinner oksygenet.
I romtemperatur så opptar vannet 1-2ppm pr time fra atmosfæren til det når likevekt som man ser i tabellen.
Det vil si at når kokt vann kjøles ned, så har det ca 2 ppm etter en time.
Høyere OG opptar mindre oksygen. Altså motsatt av det vi ønsker og trenger.

Overflaten spiller en rolle. Spruter vørteren ned i karet. Rister man, visper man, brusesten. Alle disse metodene øker overfalten mellom gass/væske og dermed akselerer opptaket.
Uansett, man når metning ut fra temperatur til vørteren og deltrykket til oksygenet.
Det er 20,9% O2 i luft, og ca 1 bars trykk. Da har man 0,21 bar deltrykk til oksygen.

Akvariepumpe med brusestein. Malingsvisp. Ren oksygen og 0,5 mikron brusestein.

 

Målinger utført med DO meter. (Dissolved Oxygen meter). Litt om instrumenter på denne siden.

 

Testing på 25 liter batcher.

Vørteren plasker ned i bøtta.

14 grader vørter havner på 1,5ppm.

Riste bøtta

Etter 10 minutter med halv bøtte, lyskebrokk og prolaps. 6 ppm.
25L ble noe i meste laget for min kropp.
Balansere bøtte på en ball, balansebrett eller slike ting vil hjelpe. Uansett, man får inn store luftbobler og det tar tid før man nærmer seg metning.

Maleblander / visp.

Drillen i revers for å sku inn lufta.
1 minutt ble 3 ppm.
Etter 4 minutter 8ppm.

Et akseptabelt nivå for en vanlig overgjæret øl med OG opp til 1,065.
Undergjæret øl og høyere OG kan trenge mer oksygen.
Når man pisker inn luft fra rommet skal man ikke se bort fra at andre organismer følger med. Jeg har kikket litt på bakterier under brygging. Mye rart som fyker rundt. Litt mer info her.

Akvariepumpe med brusestein.

En vanlig brusestein kjøpt sammen med pumpa på en dyrebutikk.
Etter 10 min, 6 ppm
De overrasket meg at det ikke var mer effektivt.
Når jeg ser på dette. Det kommer jo begrenset med luft ut, og boblene er store.

 

Akvarie brusestein

100% oksygen

Med 0,5 mikron sten blir boblene så små at det nærmest er en tåke som kommer ut. Og opptaket skjer fort. Når man i tillegg endrer deltrykket, så er dette effektivt!
15-20 ppm i løpet av 1 minutt når man tilfører 1 liter ren oksygen.

Henrys lov gjelder her også.
Deltrykket for oksygen i luft er lavere, så nivået synker til man er nede i vanlig metning etter en tid.
24 timer bruker man i forskjellige tabeller før likevekt er oppnådd.
Gjæra klarer å utnytte oksygenet ganske fort. For vørter med Oechsle (OG) opp i 1,100 er det mange som tilfører oksygen enda en gang i løpet av 12 timer.

0,5 micron brusestein

Bobler som stiger til overflaten gjør ingen nytte. Reduser heller trykket slik at man får mindre bobler som løser seg opp.

EAN36

Enriched Air Nitrox. Gassblanding med økt oksygeninnhold som brukes til dykking. Tallet angir prosent oksygen.
Holder man seg under 40% slipper man rensing av flasker. Man kan bruke standard ventiler og regulatorer.
Har man ikke dykkerflaske og mulighet for nitrox fylling. Kjøp et O2 sett på en bryggebutikk.
EAN36 ga 13ppm etter ca 2 minutter.
Mer om oksygen og dykkerflasker her.

Hvordan tilsette ren oksygen

Det enkleste er å kjøpe et sett på en bryggebutikk.
IKKE LAG TIL NOE SELV HVIS DU IKKE HAR KUNNSKAP OM KOMPRIMERT OKSYGEN.
Oksygen brenner ikke, men absolutt alt annet brenner når det er tilstrekkelig med O2 tilstede. Også metall.
Oksygen brukes i medisinsk sammenheng, i verkstedindustrien, teknisk dykking osv. Oksygen på dykkerflasker er mulig. En liten avhandling her.
Alternativet er oksygenkonsentrator som brukes i medisinsk sammenheng. Den filterer lufta ved hjelp av membranteknologi. Forskjellig størrelse på nitrogen og oksygenmolekyler.
Da slipper man O2 under trykk. Det finnes noen apparater som er byttet ut og selges på privatmarkedet.

Brusesten på slange

Noen setter også på et stivt plastrør eller metallrør. Eller en ståltråd inni slangen for å få stive den av. Mye lettere å få til bunnen av gjærkaret. Pass på å holde det fullstendig fritt for fett.  Dette er på lavtrykk siden. Også der er det brannfare.

Inline oksygenering.

Man tilsetter O2 i den avkjølte vørteren på vei ned i gjærkaret.

T stykke der brusesteinen sitter i et blindlokk. nedkjølt vørter inn på midten og pumpes forbi brusesteinen.

Jeg synes ikke jeg hadde god nok kontroll på denne metoden. Flow til vørteren varierer en del i mitt oppsett. Motstrømskjøler og platekjøler bruker litt forskjellig tid alt etter vanntempen på kjølevannet.

I konisk tank

Et blindlokk med brusestein. Det renner ut ca 1/2 dl vørter når man demonterer dette med stengt kran.

For mye oksygen?

Ved ren oksygen bør man stoppe etter en viss tid.
Oksygenet bryter ned eller danner andre stoffer som kan gi usmaker etter som tiden går. Litt mer om oksidering her.
1 liter pr minutt i ett minutt er de fleste enig om at er optimalt på 25L batch.

1L oksygen veier 1429mg. Fordeler man dette på 25L får man 57,16 mg/L. Og det er det samme som 57,16 ppm.
Under halvparten løses opp, selv med 0,5 micron brusesten.
Har man større batcher kan man øke tiden litt.
De fleste skriver at hjemmebryggere ikke klarer å tilføre for mye oksygen.
Jeg vil heller være være litt måteholden og finne en balansegang her også.

Gjær

Gjæra trenger steroler i cellemembranen. Disse sterolene kan den lage selv når det er molekylært oksygen tilstede.
Cellene deler seg og uten tilstrekkelig mengde steroler vil celleveggene være mer ømfintlig for omgivelsene. Alkohol som de selv produserer vil bli et problem.

Referansen om oksygen og gjær

https://www.morebeer.com/articles/how_yeast_use_oxygen

Malting and Brewing Science

Yeast Physiology and Biotechnology

http://www.wyeastlab.com/oxygenation

http://immaculatebrewery.com/content/images/sciencepapers/Yeast%20Growth%20in%20relation%20to%20the%20dissolved%20oxygen%20and%20sterol%20content%20of%20Wort.pdf

Tørrgjær inneholder nok steroler er en påstand.

Det jeg finner rundt dette er et utsagn fra Dr Clayton Cone som arbeider hos tørrgjørprodusenten Lallemand.
Hvis man leser teksten har gjæra nok steroler til en batch på 19 liter og alkoholprosent fra 3 til 5%

Den samme Dr Clayton Cone uttaler seg i boka:

Experimental Homebrewing: Breaking the Rules to Brew Great Beer

Av Drew Beechum,Denny Conn

Her er hele uttalelsen fra tørrgjærprodusenten:

Lallemand packs the maximum amount of lipids into the cell wall that is possible during the aerobic production of the yeast at the factory. When you inoculate this yeast into a starter or into the mash, the yeast can double about three time before it runs out of lipids and the growth will stop. There is about 5% lipids in the dry yeast.

In a very general view:

At each doubling it will split the lipids with out making more lipids (no O2). The first split leaves 2.5% for each daughter cell. The second split leaves 1.25% for each daughter cell. The next split leaves 0.63%. This is the low level that stops yeast multiplication. Unless you add O2 the reproduction will stop.

When you produce 3-5% alcohol beer this is no problem. It is when you produce higher alcohol beer or inoculate at a lower rate, that you need to add O2 to produce more yeast and for alcohol tolerance near the end of fermentation. You definitely need added O2 when you reuse the yeast for the next inoculum.

If you prepare a starter culture you will need added O2. in the starter and perhaps in the main mash as a precaution. You will need to follow the precautions as mentioned above. If the mash is designed to produce 3-5% alcohol you may not need added O2. Brewing above that needs added O2.

Regarding your comment about growing your own yeast that will not need added O2 in the fermenter; The Lallemand yeast factory grows yeast under a different metabolic pathway than you will have in your starter culture. We feed the media to the aerobic fermentation at a rate that will keep the sugar levels below 0.2% at all times to maintain the Pasteur Effect. This builds cell mass with minimum to no alcohol production. As the sugar level rises above 0.2% the Crabtree Effect begins and no matter how much air you feed the fermentation, alcohol + CO2 are the main by-products. Your starter culture will have a much higher level of sugar. You will produce some cell mass but mostly alcohol and CO2 no matter how much air you add by stirrer or bubbles.

Dr. Clayton Cone

Olivenolje i stedet for oksygen.

Grady Hull, en kommersiell brygger New Belgium Brewing Co. arbeidet for å redusere oksidering i ølet. Rett og slett tilføre komponentene som gjæra trenger uten å gå veie om oksygentilførsel i vørteren. Olivenolje inneholder umettede og andre fettsyrer.  Arbeidet startet i 2008 og jeg har ikke inntrykk av at metoden helt har vunnet frem. Noen linker for de som ønsker å fordype seg i emnet.

https://byo.com/malt/item/1206-olive-oil-aeration

https://www.whitelabs.com/news/olive-oil-vs-aeration-experiment

http://beersmith.com/blog/2015/09/14/olive-oil-instead-of-aeration-for-beer-brewing/

http://www.winning-homebrew.com/olive-oil-in-beer.html

https://yeastbuddy.wordpress.com/2012/08/30/data-for-olive-oil-vs-aeration-experiment/https://yeastbuddy.files.wordpress.com/2012/08/comparative-sample-report.pdf

Én tanke på “Oksygenering av vørter”

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut /  Endre )

Google+-bilde

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut /  Endre )

Twitter-bilde

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut /  Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut /  Endre )

Kobler til %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.