Métodos de oxigenación en la fermentación.

Métodos de oxigenación durante la fermentación.
La falta de oxígeno disuelto causa muchos problemas en la fermentación, fermentaciones trabadas, tiempos de fermentación prolongados, cervezas poco atenuadas y sabores no deseados.
Durante el hervido a 100ºC, se extrae prácticamente todo el oxígeno del mosto. Al enfriar el mosto para comenzar la etapa de fermentación debemos añadir oxigeno para que la levadura se reproduzca y que la fermentación se produzca sin contratiempos.
Los niveles óptimos de oxigeno están entre el 10 y 15 mg/L. Conforme mayor es la densidad del mosto más levadura debemos inocular y el requerimiento de oxígeno será mayor.
Métodos de oxigenación:
Dejar caer el mosto desde una determinada altura.
Dicen que mediante este método se consigue una concentración de 3-4mg/L.
Disponemos en el mercado de diferentes tipos de aireadores de vino, que podemos utilizarlos para intentar conseguir que la aireación de nuestro mosto aumente al verterlo al fermentador.
Solubilidad máxima del oxigeno al disolverse en agua.
En la siguiente tabla mostramos la solubilidad máxima del oxígeno en el agua a diferentes temperaturas y diferentes alturas.
-Al disminuir la temperatura aumenta la solubilidad.
-Al aumentar la altura disminuye la presión atmosférica y la solubilidad.
Si dejamos caer el mosto desde una determinada altura o lo agitamos vigorosamente o oxigenamos mediante una bomba de acuario, nunca podemos obtener valores de solubilidad mayores a los indicados.
Importante: Los valores indicados se refieren a la solubilidad del oxigeno en el agua, pero el mosto no es 100% agua, luego la solubilidad del oxigeno será más pequeña, dependerá de la densidad del mosto.
Suelo enfriar instantáneamente a unos 12ºC y vivo en Pamplona (altura 500m), la solubilidad del oxígeno en el mosto que puedo conseguir será inferior a 10,15 mg/L.
Oxigenación utilizando una bomba de acuario y piedra difusora de 0,5 micras
Jhon Palmer en su libro “How to Brew”, dice que para 5 galones (19L), son necesarios 5 minutos para conseguir 8ppm, pero recomienda extender ese tiempo a 10-15 minutos.
Es un método bastante ineficiente ya que el oxígeno constituye solo el 21% de aire inyectado, las bombas son muy sencillas y debemos dar una salida al exceso de aire en el corny colocando un airlock, para que nunca la presión en el corny sea mayor que la atmosférica y el aireador deje de funcionar.
El exceso de oxígeno sale del mosto.
Si la concentración del oxigeno en el vaso de agua de la figura es mayor que su solubilidad, el oxigeno saldrá del agua como se observa en la figura para que se restablezca el equilibrio.
Por ejemplo se vamos aumentando la temperatura del vaso, la solubilidad del oxigeno disminuye y para que se restablezcan las nuevas condiciones de equilibrio, el exceso de oxigeno sale del vaso en forma de burbujas.

En el caso de la oxigenación con bomba de acuario, el exceso de oxígeno cuando supere la solubilidad máxima a la presión atmosférica saldrá del mosto.
Inyección de oxígeno puro, White Labs
La única forma de alcanzar el óptimo recomendado de 10 ppm es con la adición de oxígeno puro.

White Labs realizó un experimento para ayudar a los cerveceros caseros con el oxígeno a agregar a un fermentador de 20 litros de mosto de densidad 1.077 utilizando una piedra difusora de 0,5 micras al inyectar un caudal de oxígeno de 1 litro por minuto.


Para alcanzar la concentración de 10 mg/L necesitamos inyectar oxígeno algo más de 1 minuto.
Si inyectamos oxigeno durante 90seg la concentración conseguida es de 14,08 mg/L que es superior a su solubilidad. El oxigeno se escapará del mosto hasta alcanzar las nuevas condiciones de equilibrio. Por ejemplo si la temperatura son 20ºC y estamos a nivel del mar (0m altitud) la solubilidad máxima será como hemos visto en la tabla: 9,1 mg/L.
La piedra difusora de 0,5 micras inyecta burbujas de oxígeno muy finas y no conozco el tiempo que tarda la concentración de oxígeno en bajar hasta 9,1 mg/L. No sabemos si tarda 1h, 6h o 1 día entero.
Pero no tenemos que tener miedo de inyectar mucho oxígeno, ya que este se escapara por el Airlock cuando lo coloquemos y supere su solubilidad.
Ley de Henry.
Al aumentar la presión aumenta la solubilidad de los gases en un liquido, en este caso la solubilidad del oxigeno en el mosto.
Inyección de Oxígeno puro
Para conocer la concentración de oxígeno en el mosto el mejor método es comprarte un medidor de oxígeno y realizar la medición, el inconveniente es que son muy caros.
Vamos a explicar un método para conocer con aproximación el nivel de oxigeno disuelto en el mosto sin tener un medidor.
Cuando carbonatamos la cerveza en el corny mediante una botella de CO2, colocamos un manómetro para conocer la presión y así saber los volúmenes de CO2 que contiene sin utilizar ningún medidor de CO2.
Vamos a tratar de hacer lo mismo pero introduciendo en el corny oxígeno puro.
Introducimos oxigeno puro y miramos en el manómetro la presión alcanzada para conocer el oxigeno disuelto en el mosto.
La botella de oxigeno alimentario la podemos conseguir en Carburos Metálicos.

El manómetro indica el exceso de presión en el interior del corny respecto de la presión atmosférica del lugar.
Ejemplo: estoy en Pamplona (500m de altitud) y enfrió el mosto hasta 14ºC. Inyecto oxígeno hasta que el manómetro indica +0,3 bar. Miramos en la tabla, oxígeno disuelto en agua: 12,8 mg/L
Como el mosto no es todo agua el oxígeno disuelto será algo más pequeño.
Cuando quitemos el manómetro y coloquemos el airlock en el corny, bajará la presión en el corny y el oxígeno disuelto irá disminuyendo ya que a la presión atmosférica y a 14ºC la solubilidad máxima es de 9,7 mg/L. Como hemos comentado no sabemos el tiempo empleado en alcanzar la concentración de 9,7 mg/L (¿3h o 1 día?).
Solubilidad del oxígeno a diferentes presiones.
Al aumentar la presión en el corny aumenta la solubilidad del oxígeno.
Indicamos en las siguientes tablas la solubilidad máxima del oxígeno en agua a diferentes alturas respecto del nivel del mar, dependiendo de lo que marque el manómetro (0,1-0,2-0,3-0,4-0,5 bar)
Importante: Los valores indicados se refieren a la solubilidad del oxígeno en el agua, pero el mosto no es 100% agua, luego la solubilidad del oxígeno será algo más pequeña, dependerá de la densidad del mosto.

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