La elaboración de cerveza artesanal es un proceso complejo donde la matemática juega un papel fundamental. Entender y controlar los diferentes parámetros, como la densidad final, es crucial para obtener un producto de calidad y con las características deseadas.
Este artículo explora en detalle la importancia de la densidad final en el proceso de elaboración de cerveza, desde la selección de los ingredientes hasta la fermentación y el envasado.
El Proceso de Elaboración de Cerveza
La cerveza es una bebida alcohólica no destilada que se fabrica con granos de cebada germinados cuyo almidón se fermenta en agua con levadura y se aromatiza a menudo con lúpulo. Los procesos industriales son actividades que se llevan a cabo para transformar materias primas y convertirlas en diferentes clases de productos.
En el proceso de hacer cerveza existen tres tipos de granos: la cebada al natural (rubia), la tostada a medias (roja) y la muy tostada (negra). Suelen mezclarse para poder así hacer las distintas cervezas, por ejemplo, en el caso de la Lager sería grano natural con dejes de granos tostados. Se seleccionan los granos según el estilo de receta que se elaborará. Se utiliza cebada malteada con diversos granos de tostado, de acuerdo al estilo. Por ejemplo, sin tostado para elaborar una Pale Ale, y tostados para una Stout.
En esencia, el proceso de elaboración de cerveza implica las siguientes etapas:
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- Maceración: Los granos malteados se mezclan con agua caliente para extraer los azúcares fermentables.
- Cocción: El mosto (líquido azucarado resultante de la maceración) se hierve con lúpulo para darle amargor, sabor y aroma.
- Enfriamiento: El mosto se enfría rápidamente para evitar la contaminación y prepararlo para la fermentación.
- Fermentación: Se añade levadura al mosto enfriado, que transforma los azúcares en alcohol y CO2.
- Maduración: La cerveza se deja reposar para que madure y se desarrollen sus sabores.
- Envasado: La cerveza se embotella o se embarrila.
La Importancia de la Densidad
La densidad es un parámetro fundamental en la elaboración de cerveza, ya que indica la cantidad de azúcares disueltos en el mosto. Se mide con un densímetro y se expresa en unidades de gravedad específica (SG). La densidad inicial (DI) se mide antes de la fermentación, mientras que la densidad final (DF) se mide después de la fermentación.
La diferencia entre la DI y la DF indica la cantidad de azúcares que han sido fermentados por la levadura y, por lo tanto, el contenido de alcohol de la cerveza.
¿Qué Factores Influyen en la Densidad Final?
Varios factores pueden influir en la densidad final de la cerveza, entre ellos:
- La receta: La cantidad y el tipo de malta utilizados en la receta determinan la cantidad de azúcares fermentables en el mosto.
- La eficiencia de la maceración: Una maceración eficiente extraerá la mayor cantidad posible de azúcares de la malta.
- La cepa de levadura: Diferentes cepas de levadura tienen diferentes capacidades para fermentar azúcares.
- La temperatura de fermentación: La temperatura de fermentación puede afectar la actividad de la levadura y, por lo tanto, la densidad final.
- La aireación del mosto: La levadura necesita oxígeno para reproducirse y fermentar los azúcares de manera eficiente.
Densidad Final y Grado Alcohólico
Luego, se mide la densidad del líquido con la ayuda de un densímetro, lo que mide el grado alcohólico. A mayor densidad, mayor grado alcohólico. La levadura transforma los azúcares fermentables del mosto en alcohol y CO2. El progreso de la fermentación se va monitoreando con un densímetro que va midiendo el grado de azúcar en el mosto. Al inicio, la concentración de azúcar es muy alta y luego va disminuyendo a medida que las levaduras van transformando esas azúcares en alcohol y CO2.
La densidad de una Lager es de 1040 y termina siendo una cerveza con 4.0º de alcohol.
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La relación entre la densidad inicial (DI), la densidad final (DF) y el contenido de alcohol (ABV) se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
ABV = (DI - DF) / 0.00733
Por ejemplo, si una cerveza tiene una DI de 1.050 y una DF de 1.010, su contenido de alcohol sería:
ABV = (1.050 - 1.010) / 0.00733 = 5.46%
Ejemplo Práctico: Cervecería Altamira
En Altamira la cebada se adquiere desde la Patagonia previamente malteada, es decir, germinada, secada y luego tostada. El proceso de malteado tiene por finalidad activar las enzimas que transforman el almidón contenido en el interior del grano en azúcares fermentables.
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Dentro del hervidor, ingresa agua de la red previamente ablandada por un filtro de osmosis inversa, que es realizado dentro de la misma habitación. Los granos son depositados manualmente al macerador, y lentamente se depositan 200 litros de agua hasta que el grano esté completamente sumergido. Se revuelve a mano y se deja a una temperatura de 65ºC durante una hora y media.
Terminada la maceración, el mosto (agua azucarada) obtenido se transfiere al estanque de cocción donde se llevan los 350 litros de agua a 100ºC durante una hora. Durante la cocción se incorporan 100gr de lúpulo al principio y 250g al final; esto le otorga amargor, lo que contribuye al sabor y aroma de la cerveza. Si se deseara una cerveza más amarga, el lúpulo se incorpora sólo al principio. Al final de la cocción se hace recircular el mosto con el fin de facilitar la precipitación de los lúpulos y restos de cebada que pudiesen haber quedado de la maceración y favorecer el clarificado de la cerveza.
Dado que para fermentar (próximo proceso) se requiere una temperatura cercana a los 20ºC, se hace necesario enfriar el mosto desde los 100ºC alcanzados durante el hervor, sino, existe el riesgo que la cerveza se contamine. Para ello, se utiliza un intercambiador de placas que a través de un circuito de agua fría a contracorriente, enfría el mosto para lograr la temperatura ideal dentro del fermentador.
El mosto enfriado es ingresado al fermentador a una temperatura cercana a los 20ºC y es inoculado con levaduras. Las levaduras que se utilizan en Altamira vienen deshidratadas, y en el proceso de inoculación, éstas se hidratan a 20ºC hasta que el agua comienza a burbujear.
El proceso de fermentación dura una semana y se encuentra a una temperatura entre los 15 y los 20ºC. Una vez que el mosto ha terminado de fermentar, la cerveza es enfriada hasta una temperatura cercana a los 0ºC con el fin de facilitar la decantación de las levaduras y lograr un buen clarificado de la cerveza. Parte de este proceso sucede en el mismo fermentador, el que se enfría haciendo pasar agua fría por un sistema de serpentín que recorre toda la chaqueta del fermentador.
La cerveza se deja reposar a 5ºC en este estado durante dos semanas, para luego traspasarla al estanque acondicionador donde mediante un proceso de remolino, se decantan aún más las impurezas que pudiesen haber quedado suspendidas en el líquido.
La cerveza mezclada con dextrosa es finalmente envasada manualmente en barriles de 30 litros o botellas de 700cc. La Lager no es embotellada sino que sólo es embarrilada y comercializada en formato de schop.
Tan pronto vuelve a subir un poco la temperatura, las levaduras residuales comienzan a alimentarse de la dextrosa generando un poco más de alcohol y especialmente CO2, que al quedar atrapado dentro de la botella, hace que la cerveza contenida se gasifique naturalmente, dándole espuma a la cerveza. De acuerdo a la temperatura ambiente, este proceso de segunda fermentación en botella puede durar entre 5 y 10 días, y 7 días vendría siendo el tiempo estimado para una Lager.
Cabe destacar algunos detalles de la materia prima: la malta es traída en sacos desde la Patagonia; el lúpulo se compra en formato de pellet y es proveniente de Argentina; y las levaduras deshidratadas vienen desde Bélgica.
También, en este proceso industrial que se realiza en la casa cervecera existen muy pocos residuos.
Como mido la densidad inicial de mi cerveza ?
Tabla de Densidades Típicas
Esta tabla muestra las densidades típicas para diferentes estilos de cerveza:
| Estilo de Cerveza | Densidad Inicial (SG) | Densidad Final (SG) |
|---|---|---|
| Lager | 1.040 - 1.050 | 1.008 - 1.012 |
| Pale Ale | 1.045 - 1.055 | 1.010 - 1.015 |
| Stout | 1.050 - 1.070 | 1.012 - 1.018 |
| IPA | 1.055 - 1.075 | 1.010 - 1.018 |