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Esta semana queremos hablar sobre la Alcalinidad Residual y lo que significa para el pH de cualquier elaboración de cerveza All-Grain. La alcalinidad residual es una característica importante del agua que se utiliza durante la elaboración de cerveza que debe entender si va a obtener la química de la maceración correcta.
La importancia del pH del mosto
En anteriores posts hemos comentado por quÉ el pH es importante para cualquier cervecero que utilice la fórmula de All-Grain, así como las muchas ventajas que se obtienen si el pH es el correcto. Obtener el pH del mosto hasta el rango de 5.2-5.4 durante la conversión le proporciona una mejor actividad enzimática, una mejor salud de la levadura, una mejor extracción del lúpulo, una mejor claridad y una mejor estabilidad del sabor.
La mayor parte de las aguas que abastecen los hogares españoles son ligeramente alcalinas, lo que significa que tiene un pH de 7.0 o más. Afortunadamente, los granos son ácidos y tienden a reducir el pH más cerca del rango deseado cuando se mezclan con el agua. Los granos más oscuros son aún más ácidos, por lo que el pH se vuelve menos preocupante cuando se elaboran cervezas más oscuras.
Alcalinidad residual
Residual Alkalinity (RA) es una medida que nos ayuda a determinar cuán resistente es el pH de nuestra agua. Si se tiene una alcalinidad residual muy alta, se necesitará bastante ácido, ya sea en forma de maltas o aditivos para obtener un pH en el rango deseado. La RA baja indica que el valor de pH es relativamente fácil de cambiar y en muchos casos las adiciones de grano pueden ser suficientes para alcanzar el pH de macerado deseado.
La alcalinidad residual está determinada por el perfil del agua de elaboración de la cerveza base. En particular, los iones de calcio, magnesio y bicarbonato desempeñan un papel dominante. TambiÉn se puede usar la medida Alcalinidad (ppm como CaCO3) en lugar del bicarbonato si no se tiene el valor del bicarbonato. Estas mediciones de iones se pueden encontrar en la web de las empresas locales de agua o se puede medir con un kit de prueba de agua en el hogar o enviando una muestra del agua a un laboratorio.
Nota: todas las ecuaciones están en partes por millón (ppm). Primero, se puede determinar la dureza efectiva:
Effective_hardness = Ca_ppm / 1.4 + Mg_ppm / 1.7
Si se trabaja desde Alkalinity_as_CaCO3 (ppm) se puede calcular la Alcalinidad Residual (como CaCO3 en ppm):
Residual_alkalinity = Alkalinity_as_CaCO3 – Effective_hardness
Alternativamente, si el perfil de agua incluye el Bicarbonato (ppm), se puede usar:
Residual_alkalinity = (50 * bicarbonato) / 61 – Effective_hardness
Al observar las ecuaciones anteriores, se puede ver que la dureza efectiva de los iones de calcio y magnesio disminuye la alcalinidad residual, mientras que la alcalinidad y los bicarbonatos impulsan la RA. El calcio tiende a jugar un papel dominante (ya que los niveles de magnesio son típicamente bajos) en la disminución de la AR, mientras que los bicarbonatos (HCO3) lo impulsan.
Interpretando la alcalinidad residual sin ajuste
Una vez se conoce el AR, se puede entender lo que significa para la elaboración de cerveza. John Palmer publicó una tabla en su libro How to Brew que muestra los rangos de color recomendados para una RA determinada. Aunque la tabla incluye muchas suposiciones (gravedad, relaciones de agua utilizadas, acidez de la malta), da una guía aproximada para evaluar la cantidad de acidez de la malta, en forma de granos oscuros, que se necesita para compensar una AR en particular. Él tambiÉn proporcionó las ecuaciones:
Una guía aproximada para los niveles de RA por encima de -128:
low_color_srm = RA * 0.082 + 5.2
high_color_srm = (RA + 122.4) / 12.2
Entonces, para hacer un ejemplo rápido, un RA de 40 correspondería a un rango de color de aproximadamente 8-13 SRM basado en el alto / bajo anterior. Por lo tanto, una cerveza elaborada en ese rango de color probablemente proporcionaría suficiente acidez en la malta para compensar la alcalinidad residual y daría un pH aproximado en el rango de 5.2 a 5.4. Ahora, aún así, se recomienda medir el pH del mosto en la mezcla y hacer los ajustes necesarios.
Aditivos y ajuste de la alcalinidad residual
Una vez se conoce la RA y lo que significa, se puede ajustar el RA antes de tiempo.
Agregar calcio reducirá el RA, por lo que se pueden agregar adiciones como Yeso (CaSO4) y Cloruro de Calcio (CaCl). El magnesio tambiÉn reduce el AR, por lo que la sal de Epsom (MgSO4) tambiÉn funcionará. Sin embargo, se debe tener precaución, ya que no desea elevar los niveles de calcio o magnesio más allá del rango recomendado para la elaboración de la cerveza. El calcio tiene un rango recomendado de 0-150 ppm, y el Magnesio, de 10-50 ppm, y no es deseable excederlos.
Del mismo modo, agregar carbonatos aumentará el RA. De modo que se pueden aplicar adiciones como de bicarbonato de sodio (NaHCO3) y de cal apagada (CaOH) para reducirlo. Algunas fuentes tambiÉn recomiendan Tiza (CaHCO3), aunque Ésta se disuelve mal. Una vez más, es deseable comprobar los niveles de iones generales para mantener el Ca en el rango de 20-150, y los bicarbonatos (HCO3) generalmente por debajo de 250.
TambiÉn existe la opción de diluir el macerado, que puede aumentar o disminuir el pH dependiendo del agua utilizada y el uso de ácidos para neutralizar los bicarbonatos. Las adiciones típicas de ácido para un cervecero casero incluyen malta ácida y ácido láctico. Algunos fabricantes de cerveza comerciales tambiÉn usan adiciones de ácido fosfórico y clorhídrico.
Límites de alcalinidad residual en la predicción del pH del mosto
Hace falta comentar que incluso si se conoce el perfil de agua y su alcalinidad residual de antemano, no se posible predecir el ph del mosto a la perfección. La alcalinidad residual es una herramienta para ayudar a empezar. A pesar de los avances recientes en la comprensión del agua y la acidez del grano, todavía no hay sustituto para medir el pH del mosto despuÉs de mezclarlo con los granos y tras ajustarlo, si fuera necesario, con ácidos, maltas ácidas o aditivos para el agua.
