Los efectos de estos tres componentes fueron integrados por P. Kolbach en una ecuación para calcular la alcalinidad residual y predecir en forma aproximada el pH del macerado. La ecuación nos permitirá calcular cuánto se alejará el pH del macerado con nuestra agua de uno realizado con agua destilada, es decir, sin sales disueltas.

La ecuación requiere datos que saldrán de un análisis del agua a usar y expresados en partes por millón (ppm) o mg/l. Una vez que se calcule la alcalinidad residual, deberá ser convertida a un valor de pH relativo. Básicamente 10 grados de alcalinidad residual equivalen a 0,3 puntos de pH. Esta conversión está integrada en la ecuación completa que es la siguiente:

pH = 5,8 + {0,028 x [(CaCO3 ppm x 0,056) – (Ca ppm x 0,04) – (Mg ppm x 0,033)]}

El rango de pH óptimo de maceración está entre 5,2 y 5,5. Puede aplicar esta ecuación a su agua para saber qué tan alejado del objetivo está y cuánta atención debe prestarle al pH de la maceración.

Para corregir el pH de la maceración se pueden seguir tres caminos: agregar maltas especiales, agregar sales o seguir otros medios para tratar el agua.

Usando, incluso pequeñas cantidades, de maltas especiales (caramelos, chocolates, tostadas, etc.) se puede bajar el pH hasta en 0,5. Si se utiliza un 10 % de maltas caramelizadas, el pH baja en 0,3, usando un 20%, baja 0,5. Muchas recetas tienen tantas maltas especiales que no hace falta preocuparse en corregir el pH.

Para cervezas pálidas, se pueden usar sales de calcio o magnesio, como sulfato de calcio (yeso), cloruro de calcio, o sulfato de magnesio (sales de Epsom), para corregir el pH. Usando los cálculos que se mencionarán más adelante calcule las ppm de calcio o magnesio que se agregan y sume esta cifra a la cantidad de calcio o magnesio de su agua en la ecuación para predecir el pH de su maceración. Esto le dará una idea del impacto de las sales agregadas en el pH de su maceración.

Si usted está muy lejos del pH óptimo, entonces puede considerar cambiar el agua original de alguna forma, puede diluirla con agua destilada (libre de sales) o hervirla para remover la alcalinidad temporal. Si esto es inútil, entonces puede agregar ácido de grado alimenticio (como cítrico, fosfórico o láctico) a la maceración, pero tenga cuidado, los ácidos suelen venir muy concentrados y es muy fácil agregar demasiado.

Para ajustar las cantidades de los diferentes iones se puede agregar sulfato de calcio, cloruro de calcio, sulfato de magnesio, carbonato de calcio o cloruro de sodio.

Para calcular la cantidad a agregar hay que tener en cuenta que la concentración individual de cada ion no será igual a la concentración total de la sal, es decir, si agregamos 100 mg de CaCO3 a 1 l de agua destilada no tendremos 100 mg de Ca y 100 mg de CO3. Como el carbonato de calcio está formado por dos iones cada ion representa una fracción de la sal, entonces en 100 mg de carbonato de calcio tenemos 40 mg de [Ca 2+] (ion calcio) y 60 mg de [CO3 2-] (ion carbonato). También hay que aclarar que la concentración de los iones se mide en ppm (partes por millón) que equivalen a mg/l. Es decir que en un litro de agua con 100 mg de cloruro de sodio (sal común) tendremos 100 ppm de sal.

Siguiendo ahora con el ejemplo anterior, voy a necesitar 30,8 l de agua a los que les quiero agregar 100 ppm (mg/l) de calcio. ¿Cuánto sulfato de calcio deberé agregar? Simplemente debo multiplicar este número por la cantidad de litros totales a tratar para saber la cantidad de calcio que necesitaré:

30,8 l x 100 mg/l = 3080 mg = 3,08 g de calcio

Para determinar la cantidad de sulfato de calcio requerida bastará con dividir esta cantidad por el porcentaje de calcio presente en el sulfato de calcio, que es 23%

3,08 g / 0,23 = 13,4 g de sulfato de calcio

También esto se puede calcular en la dirección opuesta. Por ejemplo, se puede preguntar cuantas ppm, de cloruro se agregarán con 10 g de cloruro de calcio en 20 l, es decir 500 ppm (10000 mg / 20 l). Como el cloruro equivale al 48 % del cloruro de calcio, agregué 240 ppm (500 ppm x 0,48).

El propósito último del agregado de sales es el de igualar su agua a la de grandes centros cerveceros mundiales, como Londres, Munich, Pilsen, etc. A pesar de que dichos cálculos pueden parecer tediosos, sólo hará falta hacerlos una vez. A menos que el agua que utilice varíe mucho, puede trazar un plan de tratamiento para cada tipo de agua que quiere lograr y simplemente repetirlo cuando lo desee.

A continuación agrego una tabla en la que figuran las sales más comúnmente usadas y el porcentaje que representan sus iones de su peso total.

Existen sales que son imposibles de preparar libres de moléculas de agua, debido a que terminan formando unos enlaces bastante estables con las moléculas de sal. El peso que aporta el agua a esa molécula de sal es importante porque si está agregando una sal a agua al hacer los cálculos habrá que tener en cuenta que también se está pesando agua, y corregir el peso en forma adecuada. Tal es el caso del cloruro de calcio, el sulfato de calcio y el sulfato de magnesio. Además, en teoría, el agua esta formando parte de esa molécula. La soda cáustica (NaOH, hidróxido de sodio) es un caso especial, porque es muy higroscópica (absorbe agua), por lo tanto apenas expuesta a la atmósfera empieza a absorber el agua que está como humedad en el aire.
También hay que aclarar que el cloruro de sodio a agregar deberá ser no enriquecido con iodo.

Los principales iones aportan los siguientes perfiles

Bibliografía:
RAY DANIELS: Designing Great Beers – Brewers Publications, Boulder, Colorado, EE.UU. 2001
STEPHEN SNYDER: The Brewmaster’s Bible – HarperPerennial, New York, New York, EE.UU. 1997

Sobre el ph del agua en nuestra cerveza

Por Ale Moglia

Es un hecho que salta a la vista que la calidad del agua influye en la elaboración de una buena cerveza. Eso si, lo que no queremos es agua pura.

En cambio, si nos interesa que el agua contenga una serie de minerales que produzcan los resultados esperados según el tipo de cerveza que estemos elaborando. Esto quiere decir que el agua “debe” tener “cierta” cantidad de los “minerales adecuados” para lograr que el Ph del “mash” se encuentre en el rango de 5,2-5,5. De esta forma podemos obtener las condiciones óptimas para lograr la mejor performance de las enzimas de las maltas para lograr la máxima conversión del almidón.

Podemos agregar los minerales adecuados para corregir el Ph en función del agua que tengamos a mano y del tipo de maltas que estamos utilizando (las maltas pálidas son poco acidificantes mientras que las tostadas son acidificantes del mash).

¿Pero realmente queremos hacer esto? Tengamos en cuenta que los mejores estilos de cerveza han aparecido en diversos lugares del mundo a partir del uso del agua local sin alteración (y sin mucho aporte de la química). Por ejemplo: en Pilsner surgieron las lagers debido al uso de maltas pálidas y del agua blanda. En Londres y en Dublin las Porters y las Stouts por tener agua de dureza media y en “Burton-upon-Trent” que tienen una agua recontra dura, nuestras queridas IPAs y otras cervezas de la familia “Pale Ales”.

No estoy diciendo que debemos ignorar las características del agua que usamos. Simplemente podemos hacer un mash y verificar, para ese estilo, el Ph y eventualmente corregirlo usando las sales adecuadas. En la mayoría de los casos, dado a que por lo general contamos con aguas de dureza media y hacemos cervezas del tipo ale, no nos deberíamos preocupar por este tema. Otra cosa es el agregado de sulfatos con el fin de resaltar el amargor de una IPA.

También tengamos en cuenta, por ejemplo, que la planta de Guinness de Park Royal en Inglaterra utiliza el agua “como viene” de la proveedora local de agua municipal del valle del Thames. Lo mismo pasa en Newcastle con la tan amada “Mad dog Brown Ale”.

Ahora para los que les interesa la química, aquí viene la explicación científica. El Ph del agua no es importante en sí mismo ya que el mismo esta definido principalmente por la disociación del ion bicarbonato. Existen otras sales que si reaccionan en el mash y afectan el Ph. Por ende, el Ph del agua es mucho menos importante que el contenido de las sales disueltas que “si” se combinan en el mash y reaccionan modificando el Ph.

Por ejemplo, podemos tener dos tipos de agua, con diferentes sales disueltas, y el mismo Ph. Por ejemplo Ph 8. La primera podría tener alto contenido de iones de sodio y de bicarbonatos porque estos sí modifican el Ph del “agua”. La segunda agua podría tener iones alcalinos balanceados con iones de calcio en forma de sales fuertes como CaSO4 y CaCl2. Estas sales no modifican el Ph del agua, pero si modifican el Ph del mash porque reaccionan con los iones fosfato de la malta “ACIDIFICANDO EL MASH”:

2HPO4—+ 3Ca++ -> Ca3(PO4)2 (precip) + 2 H+

Esto nos muestra como, al agregar las famosas “Sales de Burton” o CaSO4, acidificamos el mash. Ahora que pasa si agregamos Carbonato de Calcio (CaCO3)?:

3Ca++ reaccionan con 2HPO4 para dar Ca3(PO4)2 + 2H+

3CO—reaccionan con 6H+ (y lo eliminan) para dar 3CO2 y 3H2O.

O sea, el CaCO3 alcaliniza el mash. Ahora, ¿Por qué preocuparnos de la alcalinidad del mash cuando cocinamos una Stout? Las maltas de color, especialmente las tostadas, son mucho más acidificantes que las maltas pálidas (comparativamente en la misma cantidad y peso).

Conclusión, el Sulfato de Calcio (CaSO4) acidifica el mash, mientras que el carbonato de calcio (CaCO3) lo alcaliniza. No existe una formula estándar para definir las cantidades de sales a ser agregadas, ya que depende de la concentración de las mismas en el agua que usamos, el malteado y tostado de los granos y del proceso de mashing que hacemos. Con lo cual, es todo empírico. No nos calentemos por este tema siempre y cuando no tengamos la forma de medir y controlar el Ph, no queramos hacer una lager con agua super dura, o queramos hacer una stout o porter con un agua de bajo contenido en carbonatos.

Saludos a todos,

Sir Ale