Drożdże i refrakcja

Za każdym razem jak patrzę na datę poprzedniego wpisu, mam rosnące wyrzuty sumienia i zżymam się, bo przecież tyle mam otwartych tematów, a jednocześnie nic nie nadaje się jeszcze do podsumowania. No ale tak to już czasem jest, że mimo najszczerszych chęci, najlepsze co można zrobić to poczekać… Szczególnie w przypadku cydru, któremu z natury nigdy i nigdzie się nie spieszy 😉

Ale nareszcie się doczekałem – eksperyment z drożdżami, o którym pisałem tutaj, wszedł właśnie w ostatnią fazę: dojrzewania w butelkach, więc korzystam z okazji i podzielę się kilkoma obserwacjami.

>>> Podsumowanie jest: tutaj.

Pomysł z 1,5L butelkami do fermentacji sprawdził się doskonale. Pomimo moich obaw, zamknięcia okazały się szczelne i bez problemów zniosły kilkukrotne otwieranie celem dokonania pomiarów.

Zdjęcie 1 – Próbki z różnymi drożdżami

Pomiary podczas fermentacji robiłem w sumie cztery razy – niby niewiele, ale efekt skali robi swoje: każdorazowo musiałem na to poświęcić ponad 3 godziny. Szczególnie, że dość istotne dla eksperymentu było, żeby drożdże nie przenosiły się pomiędzy butelkami, więc co i raz wszystkie narzędzia skrupulatnie sterylizowałem. Masakra 😉

Poniżej widać jak różne były postępy fermentacji w zależności od drożdży. Wszystkie zaszczepiłem taką samą ilością, w ten sam sposób, butelki trzymałem w takich samych warunkach – a pomimo to po 2-3 tygodniach część próbek była już praktycznie gotowa, podczas gdy inne dopiero zaczynały się rozkręcać.

Trzeba przy tym zaznaczyć że temperatura, przynajmniej w początkowych tygodniach, oscylowała w granicach 12-13C, co dla wielu szczepów jest poniżej deklarowanej tolerancji. Niemniej jednak wszystkie sobie ostatecznie poradziły, choć zajęło im to w sumie prawie 2 miesiące:

Wykres 1 – Pomiary przebiegu fermentacji

Podczas pomiarów, zdarzyło się że niektóre próbki mniej lub bardziej zalatywały siarką. W pewnych przypadkach siarka pojawiła się praktycznie od razu, już podczas pierwszego pomiaru, w innych ta przypadłość ujawniła się nieco później. W sumie siarkowe aromaty zaobserwowałem w 1/3 próbek, chociaż nie jest powiedziane że inne również nie miały swojego siarkowego epizodu, który akurat miał miejsce pomiędzy kolejnymi pomiarami. Ale koniec końców, przy ostatnim pomiarze siarkę dało się wyczuć już tylko w „Zestawie Startowym” – czyli jak widać nie warto przejmować się na zapas i wąchać rurki podczas fermentacji. Zobaczymy czy coś się jeszcze w tej kwestii zmieni po dojrzewaniu / nagazowaniu.

Wszystkie próbki bardzo ładnie się sklarowały, za wyjątkiem Tokay’a, któremu do pełnej klarowności nieco zabrakło, ale myślę że jakbym dał mu postać jeszcze tydzień-dwa, też stałby się całkiem przezroczysty.

Butelkowanie sprawiło mi niespodziewanie dużo kłopotu. Zwykle butelkuję cydry, które uprzednio dojrzewały w damach przez co najmniej 3 miesiące po pierwszym zlaniu znad osadu – tutaj kompletnie pominąłem ten okres. Już zapomniałem jak taki młody cydr potrafi się pienić! Niby rurka już przecież nie pyka, fermentacja ustała – ale cydry pozostają w pełni nasycone dwutlenkiem węgla. Mniej więcej w połowie przypadków musiałem nalewać na 2-3 raty, cierpliwie czekając aż opadnie piana. Jedną z najbardziej pieniących się próbek, o gęstej wolno opadającej pianie, była ta fermentowana na drożdżach US-5, które najwyraźniej postanowiły w ten sposób zamanifestować swoje oryginalnie piwne przeznaczenie 😉 Nie sądzę, żeby ostatecznie przy nalewaniu do szklanek te cydry faktycznie pieniły się w sposób znacząco różny, ale zobaczymy – może mnie zaskoczą 🙂

Przy okazji butelkowania odlałem z każdej próbki ~30ml, w celu późniejszych pomiarów kwasowości całkowitej i pH. Ponieważ zawartość dwutlenku węgla zaburza pomiar KC, odlane próbki wstrząsnąłem i pozostawiłem na noc do odgazowania. Następnie pozostało już „tylko” je pomierzyć:

Zdjęcie 2 – Przygotowanie do pomiaru zawartości kwasu i pH

I znowu prosta czynność, tym razem x46 bo każdą próbkę dla pewności mierzyłem dwukrotnie, zajęła mi bagatela kolejne 2 godziny – najszczęśliwszy był syn, który obejrzał w tym czasie bajkę i jeszcze zdążył pograć na tablecie 😉

Wyniki zebrane są w poniższej tabelce:

Tabela 1 – Zestawienie pomiarów po zakończeniu fermentacji

Widać, że wszystkie drożdże odfermentowały nastaw mniej więcej do takiego samego poziomu – wartości skrajne różnią się zaledwie o około SG 0,001, czyli ~2g cukru na litr. Być może wyniki wyrównałyby się jeszcze bardziej, gdybym dał im więcej czasu.

Drożdże Lalvin 71B potwierdziły swoją zdolność metabolizowania kwasów, redukując kwasowość całkowitą o 16% (6,6g/L z początkowych 8,7g/L). Chociaż kilka innych szczepów również zbliżyło się do tego poziomu, nie wiem na ile jest to w ich przypadku powtarzalne – patrząc na wyniki poprzedniego testu, niektóre z nich nie wykazały wtedy takiego działania.

Powstrzymałem się na razie od degustacji, za wyjątkiem skosztowania Bulldog’ów, żeby się przekonać czy faktycznie są dosładzane – nie ma wątpliwości: słodzik tam jest, i to w dużej ilości!

Refraktometr

Korzystając z okazji, że dysponowałem dużą liczbą fermentujących próbek z tego samego soku, postanowiłem sprawdzić jak to jest z tym refraktometrem: jak bardzo obecność alkoholu zaburza odczyt, i na ile można ten odczyt skorygować. W sumie zrobiłem 4 pomiary po 23 próbki: 3 w trakcie fermentacji, czwarty na samym końcu. Muszę przyznać, że wyniki mnie zaskoczyły (pozytywnie) – nie spodziewałem się aż takiej korelacji 🙂

Pomiary w większości robiłem takim, że tak to ujmę: „podstawowym” chińskim refraktometrem:

Zdjęcie 3 – Chiński refraktometr

Dopiero pod koniec, gdy zorientowałem się że „chińczyk” ma… pewne problemy z dokładnością, przesiadłem się na porządniejszą japońską produkcję:

Zdjęcie 4 – Japoński refraktometr Atago

Nie da się ukryć, że różnica jest zauważalna 🙂 Wrócę do tych refraktometrów w najbliższej przyszłości – teraz chciałbym skupić się na czymś innym.

Poniżej wykres, na którym zaznaczone są wyniki poszczególnych pomiarów:

Wykres 2 – Wyniki pomiarów refraktometrem

Szarymi kółkami oznaczona jest pierwsza seria, zasadniczo nieudana, ponieważ źle wykonywałem pomiary. Mój główny błąd polegał na tym, że robiłem tylko jeden pomiar, a krople soku nakładałem nie do końca wytartym narzędziem, przez co do próbki dostawała się woda, zaniżając wynik. Te pomiary ostatecznie odrzuciłem. W następnych seriach pilnowałem żeby za każdym razem nakładać kroplę dokładnie wytartym próbnikiem, i do tego pomiar wykonywałem trzykrotnie a wynik uśredniałem. Wyszło zdecydowanie lepiej. Na samym końcu, na zielono: ostatnia seria wykonana po zakończeniu fermentacji, tym razem już nowym, dokładniejszym narzędziem – te wyniki mają zdecydowanie mniejsze odchyłki.

Niebieską linią zaznaczona jest rzeczywista wartość SG (po prawej stronie skala w Brix), odpowiadająca pomiarom areometrem. Widać, że zawartość alkoholu bardzo zaburza pomiar refraktometrem: bezpośredni odczyt jest bezużyteczny. Niemniej jednak ładnie widać, że odchyłka jest liniowa – a odczytując z wykresu nachylenie linii trendu można pokusić się o odtworzenie na tej podstawie rzeczywistych wartości.

I tak przykładowo, dla tej konkretnej serii pomiarów, formuła wygląda następująco:

          Brixrzeczywisty = 1,507 * Brixzmierzony – 7,205

Zastrzegam, że ta formuła jest bardzo prototypowa, nie uwzględnia soków o różnej początkowej zawartości cukru, i została dopasowana do soku, którego początkowe SG wynosiło 1,0559.

Niemniej jednak, dla tego konkretnego soku wartości wyliczone na podstawie pomiarów refraktometrem są zaskakująco celne! Na poniższym wykresie przerywana linia pokazuje oczekiwaną wartość, podczas gdy znaczniki są wynikami formuły:

Wykres 3 – SG/Brix wyliczone na podstawie pomiarów refraktometrem

Kolejny wykres pokazuje dokładnie jakiej wielkości odchyłki mają wyniki obliczeń, w stosunku do wartości zmierzonych areometrem. Areometr którego używam ma dokładność 0,0002 SG (0,05 Brix), więc traktuję wykonany za jego pomocą pomiar jako wartość odniesienia.

Wykres 4 – Odchyłka wyników obliczeń vs. wartości rzeczywiste

Muszę przyznać, że nie spodziewałem się dokładności na poziomie SG 0,001 (0,25 Brix) – lub nawet większej, bo pomiary wykonane dokładniejszym refraktometrem są nawet bardziej skorelowane!

Na tym etapie miałem już wystarczająco dużo danych, żeby skonfrontować wyniki moich obliczeń, z dostępnymi w Internecie kalkulatorami. Poszukałem trochę i znalazłem że obecnie powszechnie używana przez kalkulatory formuła została zaproponowana przez nijakiego Novotnego, Czecha, który wszystko dokładnie opisał na swoim blogu: link. Dla tych, którzy chcą przeczytać co tam jest napisane polecam Google Translate, dla pozostałych pozwolę sobie streścić.

Otóż Novotny bazował swoje obliczenia na badaniach przeprowadzonych w czeskim browarze, które polegały na pomiarze za pomocą refraktometru kilkudziesięciu próbek piwa i miały na celu wyliczeniu na tej podstawie ilości pozostałego w piwie cukru, oraz zawartości alkoholu – w efekcie obie te wartości zostały przedstawione jako funkcje Brix: początkowego oraz bieżącego / zmierzonego refraktometrem. Novotny wziął te formuły i przekształcił je tak, żeby na podstawie zmierzonego Brix, wyliczały wartość rzeczywistą.

Poniżej wykres, na którym zestawiłem wyniki otrzymane za pomocą moich obliczeń z obliczeniami wykonanymi za pomocą formuły Novotny’ego:

Wykres 5 – Zestawienie moich wyników z formułą Novotny’ego

Niebieską linią zaznaczone są rzeczywiste wartość SG/Brix – jak widać formuła Novotny’ego trochę zaniża. Rozbieżność przy tym jest dość stała, na poziomie SG 0,0025 (0,4 Brix):

Wykres 6 – Różnica między moimi wynikami, a wynikami formuły Novotny’ego

Gdyby to była kwestia niedokładności/rozrzutu wyników, wartości pojawiałyby się po obu stronach linii – ale tutaj mamy wyraźnie przesunięcie. Co zaskakujące, sam Novotny testując swoją formułę zauważył podobne przesunięcie, ale ostatecznie to zaakceptował, argumentując że część z tego offsetu jest spowodowana dwutlenkiem węgla, który rozpuszczony w wodzie zawyża pomiar. Jednak z tego co wyliczyłem, wpływ CO2 na wynik pomiaru jest rzędu SG 0,0003 więc wciąż pozostaje kwestia odchyłki rzędu SG 0,002.

Prześledziłem zrobione przez Novotny’ego obliczenia i wszystko jak najbardziej trzyma się kupy – po dwóch wieczorach zmagań doszedłem do takich samych wyników 😉 . Być może cydr ma nieco inną specyfikę niż piwo. Być może w użytym przez Novotny’ego badaniu próbki podlegające pomiarom były przygotowywane w jakiś specyficzny sposób, pomiar wykonywany był jakoś specjalnie, lub zmierzone wartości były poddawane wstępnej obróbce – nie ma na ten temat żadnych informacji. Być może to ja zwyczajnie coś tutaj poknociłem w moich pomiarach 🙂

Niemniej jednak, na chwilę obecną moja percepcja internetowych kalkulatorów wyliczających Brix na podstawie pomiarów refraktometrem jest taka, że trzeba się liczyć z błędem rzędu SG 0,004 (1 Brix) – to już całkiem sporo, szczególnie że wynik jest zaniżony i może fałszywie wskazywać zakończenie fermentacji, podczas gdy w nastawie jest jeszcze rzędu 8g/L cukru, a to tyle ile starcza na całkiem porządne nagazowanie w butelce. Chociaż wciąż z powodzeniem można używać tych wyliczeń do monitorowania czy poziom cukru wciąż spada.

Muszę zrobić więcej pomiarów różnych fermentujących soków i zobaczyć czy na ich podstawie będę w stanie wyprowadzić użyteczne dla cydru formuły korygujące wyniki, i na ile będą one zbieżne z internetowymi kalkulatorami.

Podsumowanie

Wracając do wątku głównego, czyli testu drożdży: z każdej próbki zrobiłem w sumie po dwie 0,5L butelki – jedną nalewałem ostrożnie, żeby była klarowna, za to przed nalaniem do drugiej specjalnie wstrząsałem, żeby wzburzyć osad: chcę się przekonać czy kilkumiesięczne leżakowanie „na drożdżach” zrobi tym cydrom jakąś różnicę.

Plan jest taki, że teraz te butelki będą leżakowały przed kolejne 3 miesiące, a potem… zobaczymy. Przeraża mnie trochę perspektywa degustacji 20-kilku cydrów, każdy w dwóch wydaniach… Trzeba to będzie jakoś z głową podzielić 🙂

Do tematu refraktometrów wrócę już niebawem, bo chociaż pomiar refraktometrem jest intuicyjny, to diabeł tkwi w szczegółach i jest kilka rzeczy z których warto sobie zdawać sprawę 🙂 Mam w planie porównać dokładność wspomnianych już wcześniej modeli, i na dodatek porównać je z refraktometrem cyfrowym; jak wreszcie doczekam się na przesyłkę! 😉

1 thought on “Drożdże i refrakcja

  1. Nie no nic tylko napisać ze świetna praca… jeszcze z dzieciakami… szacun!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *