28 agosto, 2020

Calculando el Alcohol y definiendo la atenuación


La atenuación es la característica que la levadura tiene de fermentar una cantidad determinada de los azúcares presentes en un mosto y se expresa en forma de porcentaje. Por ejemplo, si el fabricante nos indica que una levadura tiene un porcentaje de atenuación del 80%, esto significa que nuestra levadura será capaz únicamente de procesar el 80% de los azúcares y convertirlos en alcohol, el restante 20% se convertirá en azúcar residual y será percibido como el cuerpo de la cerveza.

Mientras menos azúcares residuales contenga una cerveza, se sentirá más seca o con menor cuerpo. Esta característica es deseada en cervezas ligeras y claras como una Blonde Ale o las Lagers europeas, pero no es tan deseada en Stouts fuertes americanas en donde sí se desea una cantidad mayor de cuerpo.

Saber el límite de atenuación de una levadura nos da una buena idea de la densidad terminal (también llamada gravedad final) de una cerveza. Esto es importante porque podemos calcular el nivel de alcohol de una cerveza basados en su Densidad Inicial y su Densidad Final. 

En una entrada anterior aprendimos a calcular la Densidad Inicial de nuestro mosto basados en las maltas utilizadas. Si ahora podemos calcular la Densidad Final del mismo una vez haya terminado la fermentación basados en la atenuación de la levadura que vamos a utilizar, entonces podemos diseñar una cerveza que tenga la cantidad de alcohol que nosotros decidamos.

Extracto Real vs Extracto Aparente

El progreso de la fermentación se controla tomando muestras de la cerveza y midiendo su densidad para saber cómo disminuye a medida que la levadura hace su trabajo. 

La densidad usualmente se mide con un densímetro o con un refractómetro. 

Refractómetro digital

Densímetro

Si usamos un refractómetro debemos tener en cuenta que el alcohol ya presente en la cerveza interfiere con el índice de refracción para el cual el instrumento está calibrado, por lo que nos dará una medida incorrecta. Existen factores de conversión que nos pueden ayudar a aproximarnos a un dato real, pero lo mejor es realizar las mediciones utilizando un densímetro.

El densímetro tampoco es perfecto para ésta tarea porque el alcohol que contiene la cerveza tiene una flotabilidad diferente al resto del líquido. Esta diferencia en los valores de flotabilidad también nos da como resultado una lectura diferente a la realidad, pero es más cercana que el refractómetro.

Esto significa que cuando una cerveza termina de fermentar dará un resultado en el densímetro llamado Extracto Aparente. Esto se llama así porque es la medición directa de nuestro instrumento sin ajustar por el efecto del alcohol.

La importancia de reconocer éstos términos es que las fórmulas para calcular el nivel de alcohol de la cerveza deben tomar en cuenta el Extracto Real y no el Aparente.

Se llama Extracto Real a la densidad del mosto tomando en cuenta el alcohol presente, la cual se calcula a partir del Extracto Aparente que es el resultado directo de la medición de densidad.

La fórmula para calcular el Extracto Real, de acuerdo a Kai Troester (braukaiser.com) es la siguiente:

ER = (0.1808*DI)+(0.8192*EA)

ER = Extracto Real
DI = Densidad Inicial
EA = Extracto Aparente

Ejemplo: si nuestro mosto tuvo una Densidad Inicial (antes de iniciar la fermentación) de 13.7°P y al terminar la fermentación medimos la densidad y el densímetro marca 2.6 °P, podemos saber cuál es la verdadera densidad final o Extracto Real de la forma siguiente:

ER = (0.1808*13.7)+(0.8192*2.6)
ER = 2.47 + 2.12
ER = 4.6 °P

Atenuación Real vs Atenuación aparente

De forma similar a la densidad o extracto, la atenuación también se presenta como Real y Aparente, tomando los datos calculados anteriormente.

La atenuación aparente es lo que los fabricantes usualmente van a anunciar en sus productos, pues es la más fácil de medir en casa. Por ejemplo, la atenuación oficial de la levadura Fermentis Safale US-05 es de 81%.

Esto significa que un mosto de 13.7 °P tendrá una densidad final de 2.6°P y lo podemos verificar con la fórmula siguiente:

Densidad Terminal Aparente teórica = Densidad Inicial * (1 - Atenuación)

DT = 13.7 * (1 - 0.81)  
DT = 13.7 * 0.19
DT = 2.6°P

Esto nos indica que la Atenuación Aparente de esta cerveza ha sido de 81% como lo indica el fabricante.

Ahora convertimos esto a Extracto Real, usando la fórmula anterior:

ER = (0.1808*13.7)+(0.8192*2.6)
ER = 2.47 + 2.13
ER = 4.6°P

Esto nos indica que la Atenuación Real de esta cerveza es de 66%, en contraste con el 81% aparente que el fabricante publica.

Por supuesto que en la vida real la Densidad Terminal de la cerveza dependerá de otros factores adicionales, pero tener la capacidad de realizar una predicción con un grado decente de certeza es algo invaluable para el cervecero y necesario para poder realizar cálculos.

Cálculos de Alcohol

Si conocemos la Densidad Inicial y la Densidad Terminal REAL de una cerveza, podemos calcular su nivel de alcohol fácilmente utilizando la fórmula del alcohol por peso de la manera siguiente:

ABW = (DI - ER) / (2.0665 - (1.0665 * DI / 100)

ABW = Alcohol por peso
DI = Densidad Inicial
ER = Extracto Real

De esta forma, para el ejemplo anterior, podemos calcular nuestro ABW de la siguiente forma:

ABW = (13.7 - 4.6) / (2.0665 - (1.0665 * 13.7 / 100)
ABW = 9.1 / (2.0665 - 0.146)
ABW = 9.1 / 1.92
ABW = 4.7%

El alcohol por peso, también expresado como ABW (alcohol by weight) puede no resultar familiar porque las cervezas comerciales indican el Alcohol por Volumen o ABV (alcohol by volume), pero para convertir el ABW a ABV simplemente multiplicamos por 1.25.

Por lo tanto, en el ejemplo anterior, para conocer nuestro nivel teórico de Alcohol por Volumen, simplemente hacemos lo siguiente:

ABV = ABW * 1.25
ABV = 4.6 * 1.25
ABV = 5.9%

Hoja de Cálculos


A continuación se presenta una hoja de cálculo para hacernos la vida más fácil, pues aunque es importante conocer de dónde vienen los datos, no queremos hacer los cálculos a mano cada vez que los necesitemos.


Alternativa simplificada

Existe una forma alternativa simple pero no tan exacta de calcular el alcohol por volumen de una cerveza utilizando la densidad expresada en Densidad Específica y utiliza la fórmula siguiente:

ABV = (Densidad Inicial - Densidad terminal aparente) * 131.25
ABV = (1.056 - 1.010) * 131.25
ABV = 0.046 * 131.25
ABV = 6%

Como podemos observar, el cálculo es similar al realizado con la fórmula más exacta expresada anteriormente, pero tenemos el inconveniente de que esta forma de calcular solo se aproxima a la realidad en cervezas de entre 3.5% y 7.5% de ABV. Para cervezas fuera de este rango el error aumentará, pero para un cervecero casero puede resultar útil conocer esta forma de hacer cálculos rápidos.

Ahora estamos armados con los conocimientos necesarios para calcular el alcohol en nuestras cervezas y lo único que nos falta es continuar practicando para que nuestras cervezas sean de calidad mundial.

¡Saludos y salud!

No hay comentarios.:

Publicar un comentario