| Cálculos para la elaboración de una cerveza artesana. | |||
| Son unos cálculos muy sencillos que yo los realizo en 5 minutos y no tengo que depender de ningún programa, los resultados de las densidades medidas cuando elaboro cerveza son clavados a los calculados. En el artículo explico paso a paso los cálculos a realizar. | |||
| Medida de la densidad | |||
| El agua destilada tiene una densidad de 1kg/litro= 1000gr/litro Datos teóricos: Si añadimos 1kg de azúcar blanco en 10 litros de agua obtenemos una densidad de 1038,4gr/l Si añadimos 1kg de azúcar blanco en 1 litro de agua obtenemos una densidad de 1384gr/l Mi experimento: para comprobar si es cierto, vertí 1kg de azúcar en una perola y eché agua hasta llegar a los 10l. Con el densímetro obtuve una densidad de 1038gr/l (confirmada la teórica) | |||
| Sobredensidad (SD) | |||
| Sobredensidad es un nombre inventado para explicar los cálculos. La sobredensidad la expreso en gr/litro y es la cifra que resulta de restar 1000 a la densidad expresada en gr/l. Por ejemplo una densidad de 1384 gr/l Sobredensidad aportada por 1kg de azúcar en 1l de agua = 1384 – 1000 = 384 gr/litro | |||
| Fijamos la graduación alcohólica de la cerveza | |||
| Explicamos el método de cálculo y a la vez preparamos la receta para elaborar una IPA. Debemos conocer cuántos grados de alcohol queremos que tenga nuestra cerveza, por ejemplo: 6% Para obtener 1 grado de alcohol, la levadura debe trasformar 7,45 gr de azúcar/litro Calculamos: sobredensidad para obtener 6 grado de alcohol= 6×7,45= 44,7 gr de azúcar/litro. Gramos de azúcar que debe trasformar la levadura en la fermentación= 44,7 gr/litro | |||
| Atenuación aparente (AtA%) | |||
| Entendemos como atenuación el porcentaje de azúcares del mosto que han sido convertidos en alcohol y CO2 gracias a la fermentación. Usando el densímetro podemos saber qué porcentaje de los azúcares ha sido fermentado y a esto lo llamamos “atenuación aparente”.  Por ejemplo, si has hecho un mosto cuya densidad inicial era de 1050 y acabas de medir la densidad en 1010, podemos calcular que la AtA%= [100x(1050-1010)]/(1050-1000) = 80% El rango de AtA% de cada levadura suele andar entre el 75 y el 85%. Un ejemplo la página web de Fermentis, Safale S-04 Atenuación Aparente es de un 75%. A priori, las levaduras que atenúan mucho, producirán una cerveza seca y refrescante, mientras que las levaduras poco atenuantes dejarán una cerveza con más cuerpo, y más dulce. Supongamos una atenuación aparente de nuestra levadura del 75%, luego: Sobredensidad al inicio de la fermentación: 44,7/0,75 = 59,6 gr de azúcar/litro | |||
| Densidades inicial y final, durante la fermentación. | |||
| Para obtener la graduación alcohólica indicada, las densidades al inicio y final deben ser: DI: 1059,6 gr/litro DF: 1059,6 – 1044,7= 1014,9 gr/litro | |||
| Densidades inicial y final, durante la cocción. | |||
| El contenido de azúcar de un mosto, después del macerado, no varía. Al hervir el mosto tendremos la misma cantidad de azucares pero disueltos en menos cantidad de agua (parte se ha evaporado). La DF de la cocción debe ser: 1059,6 gr/litro La densidad inicial de la cocción será menor que la anterior ya que los azucares están diluidos en mayor cantidad de agua. Debemos conocer que tanto por ciento de agua se evapora en la cocción para calcular la densidad inicial. Supongamos que se evapora un 10% cada hora, luego en el mosto permanece un 90%. Nuestra IPA estará hirviendo 1h. Sobredensidad final= 59,6 gr de azúcar/litro Sobredensidad inicial= 59,6 x 0,9= 53,64 gr de azúcar/litro La DI cocción= 1053,64 gr de azúcar/litro | |||
| Maltas a utilizar en la maceración de nuestra recepta IPA. | |||
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| Azucares a aportar por cada malta en la maceración | |||
| Sabemos que debemos conseguir una sobredensidad final del macerado de 53,64 gr azúcar/litro. Hay que ponderar qué parte de material fermentable deberá aportar cada uno de los ingredientes: Sobredensidad a aportar por la Malta Pale Ale : 53,64 x 0,7 = 37,55 gr azúcar/litro Sobredensidad a aportar por la Malta Trigo : 53,64 x 0,1 = 5,36 gr azúcar/litro Sobredensidad a aportar por los Copos de avena : 53,64 x 0,2 = 10,73 gr azúcar/litro | |||
| El Extracto Potencial | |||
| Necesitamos saber qué cantidad de azúcares va a aportar cada malta. No todas las maltas tienen el mismo contenido de azúcares, así que tenemos que saber cuál es el potencial de extracto de cada una de las maltas que intervienen en la maceración. El azúcar blanco (sacarosa) tiene un Extracto Potencial del 100%. Es decir, como el azúcar blanco es 100% azúcar, contribuirá con un 100% de sus azúcares a la densidad del mosto. Si añadimos 1 kilo de azúcar a 1 litro de agua, conseguimos una densidad de 1384 gr/l Sobredensidad del azúcar blanco= 384 gr/l Podemos definir el Extracto Potencial en % de las maltas como la cantidad de azucares que podemos obtener comparado con el que se obtiene con 1 kg de azúcar. El Extracto Potencial de las maltas base rondan el 80%, las especiales van desde un 78% a un 75% y un poquito menos (72%) para las más tostadas, con menor contenido en azúcar soluble en el mosto. En el anexo indicamos el extracto potencial de las diferentes maltas, para su consulta. | |||
| Cantidad de azúcar que son capaces de aportar las maltas de nuestra receta | |||
| Debemos conocer el extracto potencial de cada malta utilizada. 1kg de azúcar en 1 litro de agua, aporta una sobredensidad de: 384gr/litro. Debemos conocer el extracto potencial de cada malta utilizada Sobredensidad 1kg de Malta Pale Ale en 1l de agua : 0,805 x 384= 309,12 gr azúcar/litro Sobredensidad 1kg de Malta Trigo en 1l de agua : 0,8 x 384 = 307,2 gr azúcar/litro Sobredensidad 1kg de Copos de Avena en 1l de agua: 0,7 x 384 = 268,8 gr azúcar/litro | |||
| El rendimiento del macerado | |||
| En los equipos usuales el rendimiento del macerado suele moverse en el rango de un 65% en los casos más pobres y en un 80% en los mejores, debemos calcular el rendimiento de nuestro equipo. Como al principio es difícil saberlo o si estás usando un equipo por primera vez es imposible saberlo, lo ideal es hacer una estimación al 70% o al 75% y luego ir ajustando en función de los resultados. El rendimiento del macerado es el porcentaje de la sobredensidad que conseguimos en una receta, comparado con la máxima sobredensidad que es posible obtener en condiciones perfectas. En mi equipo voy a utilizar un rendimiento del: 71% | |||
| Kg de malta a utilizar en el macerado. | |||
| Debemos conocer el volumen del mosto al final de la cocción, por ejemplo= 70l Obtuvimos que por cada litro la Malta Pale ale debe aportar: 37,55 gr azúcar/litro Gramos de azúcar a aportar por la malta Pale ale: 70l · 37,55 gr/l= 2628,5 gr Obtuvimos que 1kg de Malta Pale ale aporta 309,12 gr azúcar/litro Regla de tres: obtuvimos: 1kg/l => 309,12 gr azucar/l ———————X => 2628,5 gr X= 2628,5 · 1 /309,12= 8,503 kg de malta Rendimiento del equipo: 0,71 kg necesarios de malta pale ale: 8,503/0,71= 11,97 kg | |||
| Podemos deducir la siguiente fórmula: Kg de cada malta= (litros cocción x Sobredensidad a aportar /Sobredensidad 1kg/l) / rendimiento  | |||
| Calculo de los litros de agua | |||
| Litros de mosto iníciales en el fermentador. | |||
| Realizamos los cálculos de las maltas con un volumen de 70l de mosto al final de la cocción. Empezamos por el final, los litros de cerveza a embotellar: 64 litros. Durante la fermentación habrá unas mermas pequeña de volumen, cuando se trasiegue a secundario o al embotellar, se debe a la cerveza que se queda con la levadura en el fondo del fermentador, o empapada en el lúpulo en caso de hacer dry-hopping. Los litros iniciales en el fermentador, serán entre 1 y 3 litros superior al volumen a embotellar: Por ejemplo 64 litros + 2,5 litros perdidos= 66,5 litros | |||
| Litros de mosto al final de la cocción. | |||
| Una vez que conoces el volumen del fermentador, puedes determinar el volumen total de agua necesaria, considerando las pérdidas de agua que se producen durante el proceso de fabricación. En orden inverso, serán: – Mosto perdido en tubos, enfriador y bomba al trasvasar entre la olla y el fermentador (≈ 0,5l) Lúpulo en pellet absorbe: (peso en kg x 1= ……….. litros de mosto) Lúpulo en flor absorbe: (peso en kg x 4,8= ……….. litros de mosto) – Mosto absorbido por el lúpulo y la porquería proteica en el hervido: (a determinar en cada equipo, supongo 3l) Litros finales en el hervido (VF): 66,5l +0,5l + 3l= 70l | |||
| Litros de mosto al inicio de la cocción. | |||
| Agua evaporada en la olla durante el Hervido. Hay que calcularlo y se expresa en % de volumen evaporado por hora de hervido. Supongamos una evaporación del 10% litros/hora. Supongamos 1horas de hervido Litros iníciales con 1h de hervido: VF x 100/(100-% evaporado)= 70×100/(100-10)= 77,78 litros | |||
| Litros totales de agua necesaria. | |||
| – Mosto perdido, en tubos, bomba y falso fondo macerador: (≈ 0,25l) – Agua absorbida durante el grano El volumen de agua que absorbe el grano es función del tipo de malta, se puede estimar: Para la cebada: 0,8 litros de agua por kilogramo de malta. Para el trigo: 0,4 litros de agua por cada kilogramo de malta. Volumen de agua absorbida por la cebada: (11,97 + 3,93) kg x 0,8 l/kg= 12,72 litros Volumen de agua absorbida por el trigo: 1,72kg x 0,4 l/kg= 0,68 litros Volumen total del agua: 77,78 + 0,25 + 12,72 + 0,68 = 91,43 litros | |||
| Agua destinada a la maceración y al lavado | |||
| Litros de agua al inicio del macerado: – (Peso de grano) x (densidad del macerado) Por ejemplo densidad de macerado de 2,5 l/kg Kg de malta: 17,62 kg Litros mezcla: 17,62 x 2,5= 44,05 litros – Agua en las mangueras serpentín y bomba: 2 litros – Mi equipo es un Herms por ello añado, agua en falso fondo de la perola de maceración: 15 litros – Agua a trasvasar a la perola de macerado: 44,05 + 2 + 15= 61,05 litros El agua restante se destina al lavado: 91,43 – 61,05= 30,38 litros | |||
| Nota: Cada equipo es diferente y en los cálculos ajustaremos las pérdidas de mosto que se producen en las mangueras, bombas, evaporación, etc. | |||
| ANEXO | |||
| Adjunto el extracto potencial de diferentes maltas, obtenido de diferentes fuentes. | |||
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