Guía básica del control del agua en la elaboración de la cerveza
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En España menos de la mitad de las microcervecerías controlan correctamente el agua de la elaboración. Si por un lado muchos toman medidas para eliminar el cloro y bajar el ph, otros ignoran la presencia de minerales que afecta directamente el sabor y el aspecto del producto acabado, así como esto influye sobre la estabilidad del ph del macerado. A continuación, vamos a ver los pasos fundamentales relativos al control de agua en las microcervecerías (esta guía también puede ser útil para las elaboraciones caseras).
Eliminar el cloro
El agua de red se considera potable pero no apta para la elaboración de cerveza en cuanto que contiene cloro, un desinfectante residuo que se puede encontrar en su forma simple (Cl) o cloramina (NH2Cl). En el primer caso es suficiente llegar a hervir el agua o dejar que el cloro se volatilice (una noche será suficiente). En caso de que el agua contenga cloramina (amoniaco + cloro) se tendría que tomar otra medida: añadir metabisulfito de potasio, instalar un filtro de carbón o una ósmosis inversa. El cloro causa problemas de retención de espuma y puede aportar sabor medicinal.
Análisis físico-química del agua
Cada estilo de cerveza requiere un tipo de agua, la cantidad de minerales presente influirá sobre su sabor y su equilibrio; por ello es importante conocer su composición (mineralización). Sin duda el agua está compuesta por muchos elementos, seguidamente vamos a ver cuáles realmente son relevantes para la elaboración de cerveza, cuáles influyen sobre el ph y cuáles afectan el sabor del producto acabado.
INFLUYEN SOBRE LA VARIACIÓN DE PH:
- Calcio
- Magnesio
- Alcalinidad (a veces erróneamente indicada como bicarbonatos)
INFLUYEN SOBRE EL SABOR DE LA CERVEZA:
- Sodio
- Sulfatos
- Cloruros
¿Cómo puedo conocer los valores de mi agua?
Para conocer los valores que nos interesan en nuestra agua hay varias formas:
- Consultar la ficha “control de calidad” en la web de tu proveedor de agua, opción no aconsejada, ya que aparecen valores medios, muchas veces entre valor máximo y mínimo hay mucha variación.(En foto uno screenshot de datos públicos consultados en la web de “Aigües de Barcelona” Fuente:https://www.aiguesdebarcelona.cat/)
- Solicitar ficha de la última analítica a tu proveedor de agua, un dato más específico respecto al punto 1 (los valores pueden cambiar dependiendo de la temporada o del consumo de una determinada zona)
- Mandar una muestra de agua a un laboratorio externo (en el Instituto de la Cerveza Artesana ofrecen este servicio)
- Adquirir un dispositivo como SMART ANALYSIS FOR BEER de análisis compacto que te permita hacer un control continuo sobre el agua de red y tu sistema de tratamiento.
Los puntos 3 y 4 son las opciones mejores, ya que la muestra analizada es relativa al agua de tu local y no del punto de distribución de agua más cercano (desde el punto de distribución hasta la salida de agua del local puede variar la presencia de algunos minerales debido al estado de las tuberías, etc).
Las microcervecerías más equipadas disponen de un sistema de osmosis (en foto sistema declorador + osmosis inversa Slowbeer) que permite bajar la mineralización del agua de elaboración. Estos equipos no pueden ajustar cada parámetro, si no reducen la conductividad.
La conductividad es un indicador de la dureza del agua y se expresa en microsiemens por centímetro (µS/cm), en la tabla podéis observar una conversión de la dureza en ppm, µS/cm y grados franceses. La dureza del agua varía según la zona geográfica, depende de la procedencia del agua (precipitaciones, superficial o subterránea) y de la composición de tierra y sustrato.
La dureza total del agua es la suma de la dureza temporal (carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio) y la dureza permanente (sulfatos, nitratos, cloruros de calcio y magnesio). La dureza temporánea se podría bajar llegando a hervir el agua, con este proceso calcio y magnesio precipitan en forma de carbonato de calcio e hidróxido de magnesio. Gracias al hervido se reducen los bicarbonatos que ya veremos que son un tampón para la bajada del ph.
¿Cuánto se reducen los bicarbonatos y el calcio con el hervido?
No se puede calcular con exactitud lo que queda de estos minerales, se tendría que analizar con un dispositivo de análisis. Aproximadamente un hervido de media hora baja el calcio de 20 ppm y el bicarbonato de 60 ppm.
¿Cómo se mide la cantidad de iones presentes en el agua tras una ósmosis inversa?
Para poder controlar el agua de forma fluida y correctamente se necesita un dispositivo de análisis multifunción que pueda analizar constantemente y antes de cada elaboración el agua de red y el agua osmotizada, y de esta manera tener un control total sobre la elaboración. En la foto SMART ANLYSIS FOR BEER, un sistema de análisis manual que utiliza métodos de análisis basados en química enzimática y colorimétrica.
Reducir la alcalinidad (reducción de ph)
La corrección del ph así como su estabilidad son fundamentales, tanto para las conversiones enzimáticas durante el macerado, como para la extracción del lúpulo y la salud de la levadura. Sería más correcto hablar de una reducción de la alcalinidad que de una bajada de ph, nuestro objetivo es neutralizar la alcalinidad del agua que tiende a subir el ph durante todo el proceso de elaboración con consiguiente efecto colateral sobre el producto acabado.
He pospuesto el punto “reducción de ph” respecto al concepto de mineralización, ya que algunos iones pueden alterar el sistema.
Antes de explicar este paso tenemos que tener claro que es un tampón. Un tampón es un compuesto químico de una solución que reacciona a la añadida de otra sustancia (sal, azúcar, ácido, base,etc.). Aquí hay que diferenciar entre agua y mosto. El único tampón del agua potable es su alcalinidad (equilibrio entre ácido carbónico, bicarbonato y carbonato). Al introducir la malta se introduce otro tampón, el fosfato (el 1% de los compuestos de la malta). La interacción de estos 2 sistemas tampón con calcio y magnesio determinará nuestro esfuerzo en la modificación del ph.
Alcalinidad (en CaCo3)= Bicarbonato (HCO3–) ppm * 1,22 = x ppm CaCO3
La alcalinidad que no reacciona en este sistema se define alcalinidad residual y se calcula con esta fórmula:
RA (ppm CaCo3) = Alcalinidad (ppm CaCo3) – (ppm Ca / 1,4 + ppm Mg / 1,7)
Si RA>0 será más complicado bajar el ph, si RA<0 será el ph que bajará más fácilmente.
Al introducir la malta (que tiene su propio ph) el ph se puede ajustar al objetivo de macerado (generalmente entre 5.2 y 5.6) dependiendo del ph inicial del agua (7 o 8 por agua de red o osmotizada) y de la alcalinidad residual.
¿Cuáles son los métodos principales para neutralizar la alcalinidad del macerado?
- Reducir la alcalinidad: dilución con agua osmotizada. Ejemplo: agua de red 1 : 1 agua osmotizada, la concentración de minerales (por lo tanto la alcalinidad) será al 50%
- Reducir la alcalinidad: hervido, reduce la alcalinidad y la dureza temporal
- Reducir la alcalinidad: adición hidróxido de calcio (baja la alcalinidad pero sube el ph)
- Reducir la alcalinidad: adición de ácidos, ácidos minerales u orgánicos, hay que considerar el poder acidificante de cada uno
- Agregar calcio: el calcio favorece la reacción fosfato-calcio, neutralizando la alcalinidad
- Usar la malta: la malta tiene en sí un valor de ph, hay maltas ácidas con ph 4, las maltas tostadas y caramelo suelen tener un ph más bajo respeto a las maltas base (6)
- Hacer el Acid-rest: pausa entre 35-45ºC durante el macerado, produce entre otros compuestos ácido fítico
¿Cuáles son los valores de ph a lo largo de la cadena productiva?
- Ph agua de macerado: depende de la alcalinidad y de los tipos de malta utilizados
- Ph objetivo macerado: 5.2-5.6 favorece las actividades enzimáticas
- Ph agua de lavado: 5.5 (indicativo) favorece un sabor más limpio evitando la extracción de taninos de los granos
- Ph objetivo hervido: 5.1-5.3 evita que los lúpulos aporten astringencia
- Ph objetivo fermentación: 5-5.3
- Ph final cerveza: 3.20-4.8
¿Qué cantidad de iones tiene que tener el agua de la elaboración?
- Calcio 50-150 ppm Favorece la clarificación de la cerveza ayudando la floculación de la levadura y la coagulación de las proteínas. Influye sobre el PH.
- Magnesio 0-40 ppm Favorece la clarificación de la cerveza ayudando la floculación de la levadura y la coagulación de las proteínas. Influye sobre el PH. No superar los 40 ppm, riesgo de astringencia.
- Sodio 0-50 ppm Poca cantidad, en cerveza con cuerpo puede aportar redondez.
- Sulfatos 0-250 ppm Resalta el carácter del lúpulo y el final seco
- Cloruros 0-100 ppm Resalta el carácter de la malta
No es posible agregar un ion sin el catión o el anión, para modificar el agua de elaboración los iones se agregan en forma de sales (cloruro de calcio, sulfato de calcio,etc.). Tras la agregación de sales se puede realizar una prueba físico-química con SMART ANALYSIS FOR BEER para comprobar la cantidad efectiva de iones disueltos.
Un control meticuloso sobre el agua puede marcar la diferencia de tu producto en el mercado. Invertir en control de calidad es un paso fundamental para crecer de forma profesional.
Fuente: Instituto de la Cerveza Artesana – Curso integral de elaboración profesional – El agua
Artículo escrito por Alberto Leoni, asesor cervecero por Slowbeer y profesor del Instituto de la Cerveza Artesana
