Skład chemiczny wody wykorzystywanej w piwowarstwie posiada bardzo duże znaczenie. Woda jest głównym składnikiem piwa, a jej właściwości maja decydujący wpływ na prawidłowość wszystkich etapów procesu technologicznego. Woda od wieków stanowiła doniosłą rolę przy lokalizacji browarów. Jakość miejscowej wody w głównej mierze przyczyniała się do wykształcenia znanych typów piwa jak piwa pilzneńskie, monachijskie czy dortmundzkie.

Skład chemiczny wody

W wodzie znajdują się rozpuszczone sole mineralne w postaci jonów:

• wapniowych
• magnezowych
• sodowych
• potasowych
• glinowych
• amonowych
• wodorowęglanowych
• siarkowych
• chlorkowych
• krzemowych
• azotanowych
• azotanowych

Ponadto w wodzie może naznaczyć się obecność siarkowodoru i dwutlenku węgla.

Składniki mineralne zawarte w wodzie mają decydujący wpływ na proces moczenia oraz kiełkowania jęczmienia. Pokrywa nasienna dzięki swojemu półprzepuszczalnemu charakterowi umożliwia przechodzenie do wnętrza soli obecnych w wodzie. Związki te wchodzą w reakcje z garbnikami i substancjami goryczkowymi, co znacząco obniża jakość piwa. Woda o odczynie zasadowym powoduje wyługowanie związków goryczkowych i garbnikowych znajdujących się w łusce jęczmiennej.

Związki chemiczne występujące w wodzie zasadniczo wpływają na kształtowanie pH brzeczki produkcyjnej, co wpływa na wynik procesu zacierania. Związki, które podwyższają pH zacieru i brzeczki mają ujemny wpływ na proces zacierania. Z kolei sole obniżające pH wykazują korzystne działanie na proces produkcyjny piwa.

Przedstawicielami związków alkalizujących są:

• węglan wapnia
• wegan magnezu
• chlorek wapnia
• chlorek magnezu

Do zwiazków zakwaszających zaliczmy:

• siarczany wapnia
• siarczany magnezu
• chlorki wapnia
• chlorki magnezu

Najsilniejsze działanie alkalizujące wykazują dwuwęglany sodowe, następnie magnezowe, najsłabsze zaś wapniowe.

Ujemny wpływ węglanów występuje przy gotowaniu brzeczki z chmielem. Wody węglanowe powodują niekorzystne zmiany zabarwienia brzeczki i piwa. Pogorszeniu ulega także smak. Ujemny wpływ wody o zbyt dużej twardości węglanowej zaznacza się szczególnie podczas otrzymywania piw jasnych. Z tego powodu do produkcji piw jasnych stosuje się wody miękkie o obniżonej twardości węglanowej.

Podwyższone pH zacieru stanowi przyczynę wydłużenia się procesu filtrowania zaczynu, co przedkłada się na obniżenie wydajności ekstraktu w warzelni.

Niezależnie od pH brzeczki, na pogorszenie goryczki piwa decydujący wpływ ma zawartość magnezu w wodzie. Magnez reaguje z substancjami goryczkowymi chmielu i sprawia, że piwo ma ostry i nieprzyjemny smak.

Wymagania dla wody:

• Mętność≤ 5 mg SiO2/dm³ (wpływ na mętność ma nadmierna zawartość krzemionki)
• Barwa- dopuszczalna do 20 mg Pt/dm³ (znaczne natężenie barwy wskazuje na obecność związków humusowych)
• Zapach- dopuszczalny Z2R gdzie:

Oznaczenia

• Z- badanie na zimno
• 2- słaby
• R- roślinny

Niedopuszczalne jest kierowanie do produkcji wody poniżej 2R i o zapachu gnilnym (symbol G).

Ważnym wskaźnikiem oceny jakości wody przemysłowej jest jej twardość, która najczęściej jest wyrażana w stopniach. W Polsce stosuje się stopnie niemieckie. 1 stopień niemiecki odpowiada zawartości 1 g CaO w hektolitrze wody (100 l). W przemyśle browarniczym do produkcji używa się wody o twardości od 0 do 30°. Podział wód ze względu na twardość  przedstawia się następująco

• woda bardzo miękka 0-4°
• woda miękka 4-8°
• woda średnio twarda 8-12°
• woda dość twarda 12-18°
• woda bardzo twarda 18-30°

W browarnictwie szczególną uwagę przywiązuje się do zawartości kwaśnych węglanów, węglanów oraz siarczanów. W związku z tym wyróżniono 2 zasadnicze typy wód:

• wody siarczanowe
• wody węglanowe

Wody węglanowe są typowymi wodami twardymi

Tabela 1. Twardość wody używanej w niektórych browarach wg. A Lempki (red.) za H. Leberle, K. Schusterem

Jakość wody zależy od wartości układu twardości węglanowej i niewęglanowej. Wielkości te decydują czy woda ma właściwości alkalizujące czy zakwaszające.

Alkaliczność resztkowa jest miarą właściwości alkalizujących i nie może przekroczyć wartości 5

Jon HCO‾₂- ilość związanego dwutlenku węgla

Chlorki – powodują powstawanie smaku słodkiego piwa

Azotany- obniżają aktywność drożdży i są przyczyną ich degeneracji

Azotyny- dopuszcza się ich śladowe ilości. Nadają piwu nieprzyjemny posmak fenolowy

Żelazo-  w ilości powyżej 0,3 mg/dm3 powoduje przyciemnienie barwy i zahamowanie aktywności drożdży

Amoniak – jego zawartość w wodzie nie ma znaczenia w produkcji piwa

Krzem – sole krzemowe oraz kwas krzemowy w ilości powyżej 20 mg SiO₂/dm³ hamują rozwój drożdży i obniżają stopień odfermentowania

Woda do przemywania i przechowywania drożdży powinna byc twarda. Woda miękka powoduje ługowanie z drożdży substancji wpływajacych na flokulacje (kłaczkowanie drożdży. Szkodliwy wpływ na drożdże ma woda o znacznej alkalicznosci oraz woda zawierająca nadmierną ilość azotynów, azotanów i żelaza. Gdy woda jest zbyt miękka, należy stosować utwardzanie przez niewielki dodatek gipsu (Pazera, Rzemieniuk).

Woda do rozcieńczania stężonych brzeczek oraz do procesu filtracji piwa musi odpowiadać bardzo wysokim wymaganiom, a mianowicie musi byc sterylna, zawierać poniżej 0,1 mg/dm³ tlenu, mieć temperaturę 0-1°C oraz powyżej 4 g/dm³ CO₂ i być wolna od zapachu i smaku (Pazera, Rzemieniuk).

Woda do mycia butelek powinna charakteryzowac się niską twardoscią, ponieważ woda twarda jest przyczyną powstawania na ściankach butelek tzw. zamgleń oraz powoduje osadzanie się kamienia na elementach myjki. Ponadto woda ta powinna być mikrobiologicznie czysta (Pazera, Rzemieniuk).

Źródło: Źródło: Władysław Dylkowski- Browarnictwo WSiP. Warszaw; Aleksander Lempka (red.)- Towaroznawstwo produktów spożywczych. PWE. Warszawa; Tadeusz Pazera, Tadeusz Rzemieniuk- Browarnictwo. WSiP. Warszawa 1998