醪液中添加石膏或氯化钙,对于改善酿造用水的水质,防止因碳酸盐硬度引起的醪液pH升高具有显著作用,合理使用对啤酒质量无不良影响,而且成本低廉,是啤酒生产中常用的改善水质的方法。
添加石膏或氯化钙的作用主要有以下几个方面(以石膏为例)
(1)消除HCO₃–、CO₃2-的碱度
Ca²⁺+2HCO₃–→CO₂↑+CaCO₃↓+H2O
CaSO4+Na2CO4→Ca2CO₃↓+Na2SO4
(2)消除K2HPO4的碱性石膏可以使碱性磷酸氢二盐变成酸性磷酸二氢盐,但同时会生成磷酸钙沉淀,减少部分可溶性的磷酸盐。
4K2HPO4+3Ca(PO4)→Ca3(PO4)2↓+2KH2PO4+3K2SO4
(3)调整水中的钙离子浓度
当酿造用水中钙离子浓度低于30mg/L时,可以添加石膏调整。
(4)促进酶反应
添加石膏或氯化钙不仅可以改善水质,还可以促进糖化过程中多种酶反应,如Ca²⁺和Cl–可提高α-淀粉酶活力,另外此法还是调整离子之间的合理比例、改善啤酒风味的重要手段。
石膏和氯化钙的添加量可根据以下关系计算:非碳酸盐硬度每增加0.18mmol/L,每吨水需添加石膏(无结晶水)24g或氯化钙(无结晶水)20g。