CALCULOS Emmanuel Cota.

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1 CALCULOS Emmanuel Cota

2 Antes, durante y después...
Cómo y cuánto? Real o aparente?

3 antes... Después de elegir un estilo de cerveza se deben realizar los cálculos para saber la cantidad de malta a utilizar, el volumen y temperatura del agua y el tipo y adiciones de lúpulo.

4 durante... Una vez iniciado el proceso es recomendable llevar registros para obtener la mayor cantidad de datos posibles y así mejorar el proceso batch a batch, esto nos lleva a tomar mediciones para detectar dónde y cómo.

5 después... Al finalizar nuestra sesión y mediante cálculos sencillos se obtiene la eficiencia de nuestro proceso, esto también nos ayudará a tener un mejor control de la fermentación.

6 Malta Una vez se elige el estilo de cerveza, por ejemplo Pale Ale, buscamos los parámetros básicos (color, IBU's, gravedad inicial, etc.) según una guia establecida y reconocida (BJCP) y se determina el volúmen de cerveza que queremos obtener al final de nuestro proceso.

7 Malta 1.045-60 30-45 5-14 ESTILO OG FG ABV% IBU COLOR SRM
10. AMERICAN ALE A. American Pale Ale 30-45 5-14 B. American Amber Ale 25-40 10-17 C. American Brown Ale 20-40 18-35

8 Malta Cuanta malta necesito para obtener un mosto con gravedad de 1.060? 1.Se establece un rendimiento anticipado (34 ppg) para un volumen deseado (ej. 5 gal). 2.Se multiplica la gravedad inicial deseada (60) por el volumen (5) para obtener el total de puntos = 60 x 5 = 300 pts. 3.Dividiento el total de puntos (300) entre nuestro rendimiento establecido (34) se obtiene la cantidad de malta necesaria. 300 / 30 = 8.8 lbs.

9 Malta Ahora determinamos el porcentaje de cada malta que se desea utilizar. Pale Ale: malta 2-row 85%, malta Cristal 60 15%. Multiplicando el total de malta (9 lbs) por porcentaje de cada malta obtenemos: 9Lbs x 0.85 = 7.7 libras de 2-row 9Lbs x 0.15 = 1.3 libras de Cristal 60

10 Malta Para verificar la gravedad esperada calculamos los PPG`s que aporta cada malta utlizando la fórmula: PPG`s totales = (Wm1 x PPGm1) / Vol. total + (Wm2 x PPGm2) / Vol. total + ... PPGtotal = (7.7lbs x 37ppg)/5gal + (1.3lbs x 34ppg)/5gal = = 65.8 PPG Ahora se establece la eficiencia del proceso, digamos 70% y obtenemos: 65.8 PPGtotales x 0.70eff = 46 PPG`s

11 Malta El color expresado como SRM se calcula de la manera siguiente:
SRM = 1.5 x MCU^0.7 donde: MCU, color que aporta cada malta expresado como ºL y se calcula: MCU = (ºLm1 x Wm1)/Vol.total + (ºLm2 x Wm2)/Vol.total + ... MCU = (1.5ºLx7.7lbs)/5gal. + (60ºLx1.3lbs)/5gal = = 17.9 Sustituyendo en la fórmula tenemos que: SRM = 1.5 x 17.9^0.7 = SRM

12 Agua Para calcular la cantidad de agua total a utilizar es necesario tener en cuenta algunas consideraciones como: Volumen de cerveza que deseamos obtener. Cantidad de malta. Absorción del grano. Evaporación de nuestra olla de hervor. Tiempo de hervor. Pérdidas (magueras, espacio muerto, bomba, etc). Tamaño del macerador y olla de hervor.

13 Agua La relacion agua/grano varia entre 1 y 3 cuartos de galon por libra de malta, para fines prácticos se selecciona 2 qts/lb para empaste. 9 lbs x 2qts = 18 qts = 4.5 galones se resta la Absorción de agua = 0.15 gal/lb = 1.5 galones La evaporación de agua por hora de la olla = 1.5 galones El espacio muerto de nuestro equipo = 0.5 galones Si al final del día deseamos obtener 5 galones de mosto tenemos que: = 3.5 galones de agua que perdemos durante el proceso. Esta es entonces el agua que debemos reponer mediante en enjuague del grano. Deberiamos estar obteniendo antes de empezar el hervor con 5 galones mas el 1.5 gal que perderemos mediante evapora- ción, lo que nos da un total de 6.5 galnes de mosto.

14 ºT inicial del agua Tw = (0.2 / r) (T2 – T1) + T2
La malta es mezclada con agua caliente para lograr una temperatura de entre 150 y 158ºF segun el estilo de cerveza. La temperatura del agua depende de la relación agua/grano, pero generalmente está entre 10 y 15ºF por encima de la temperatur que deseamos lograr en el macerado. ºT inicial del agua Tw = (0.2 / r) (T2 – T1) + T2 Donde: r relacion agua grano (qts/lb) T2 temperatura deseada del macerado (ºF) T1 temperaruta inicial del la malta (ºF) Con esto tenemos que: Tw = (0.2 / 2) (154 – 70) = ºF

15 Lúpulo La fórmula mas comunmente utilizada para calcular el aporte de amargor del lúpulo es la de Glenn Tinseth: Donde: Ggraviti densidad del mosto. tmin tiempo de hervor en minutos. α% porcentaje de alfa-ácidos. Woz peso de lúpulo en onzas. Vgallon volumen del mosto. Con esto tenemos que si utilizamos 2 oz de Cascade una sola adición a 60 min: IBU = 38

16 1.045-60 30-45 5-14 ESTILO OG FG ABV% IBU COLOR SRM 10. AMERICAN ALE
A. American Pale Ale 30-45 5-14 En resumen tenemos que: 9 lbs de malta = 7.7lbs 2-Row y 1.3lbs de Cristal 60 = 46 PPG Color SRM = 11.3 4.5 galones para empaste a 162.5ºF para macerar a 154ºF 4 galones para enjuague de grano 2 oz de lúpulo Cascade a 60 minutos de hervor que aportan 38 IBU's

17 ERRORES DE MEDICION Y MEDICION
Antes de calcular nuestra eficiencia, 3 cosas deben ser medidas: Peso de la malta utilizada. Gravedad del mosto final. Volumen del mosto en el fermentador. Es importante tratar de ser precisos en nuestras mediciones ya que un error del 5% en el peso (0.5lbs en 10lbs) tambien nos causará un 5% de error en el calculo de eficiencia, ej. si la eff = 70% significa que estaremos entre un 66 y 77% Los siguientes porcentajes son razonables. 1% en peso de malta (±0.1lb en 10 lbs) 2% en gravedad (± 1 ppg en O.G.) 2% en volumen (±0.5qt en 6 gal)

18 ERRORES DE MEDICION Y MEDICION
Antes de hacer calculos de PPG's disponibles en la malta a usar se debe considerar el % de humedad contenida en el grano (4% aprox.) ya que las hojas de datos de las casas malteras muestras sus resultados en base seca. El agua sufre una expansion debido a la temperatura. Esto es que a 100ºC el agua tiene un 4% mas volumen y a temperaturas de maceracion el agua tiene un aumento del 3%. A pesar de que los hidrómetros o refractómetros tienen una compensacion por temperatura, estos se manejan en un rango de alrededor de ± 10º

19 ERRORES DE MEDICION Y MEDICION
Son 2 los principales procesos que afectan directamente la eficiencia, MACERACION Y ENJUAGUE. Cada uno de ellos es afectado por diferentes factores por lo que deben ser evaluador por separado uno del otro, debido a esto se introduce la siguiente fórmula de eficiencia: Eff = Eff conversion * Eff enjuague

20 La eficiencia de conversion mide la cantidad de sustancias solubes que se extraen del grano dureante la maceración y esta es afectada por parametros como pH, molienda, poder enzimático, temperatura y tiempo. La eficiencia de enjuague mide el proceso de transferencia del mosto a nuestra olla de hervor. Esta se ve influenciada por el diseño del macerador y el tipo de enjuague principalmente.

21 CONVERSION Donde: Fwmax potencial máximo teórico.
Mgrain peso de la malta. egrain % de extracto de laboratorio ej. 80%. Vmash volumen del agua de maceración Supone un 100% de eficiencia, 80% de extracción y 4% de humedad de la malta.

22 ENJUAGUE

23 Ejemplo: 4.3 kg de malta Pilsner Potencial de laboratorio 80%
Maceracion 17 litros Rendimiento teórico. 4.3 * 0.8 * 100 / (4.3 * ) = 16.8 Plato Medicion real 16º Plato Eff Conversión 16/16.8 * 100% = 95% Al llegar a mi volumen pre-hervor me sobraron 600ml de agua de enjuague con 6º Plato. 0.6 * 0.97 * * 0.06 = 0.04 kg Esto es el 1% del mi 95% convertido, *0.97 es para compensar el volumen del mosto a 70ºC En mi olla de hervor obtengo 26 litros a 70ºC con 10.7º Plato, entonces mi eficiencia es: 100% * 26 * 0.97 * * / (4.3 * 0.8) = 82% 1.043 es la gravedad del mosto con 10.7º Plato Agrego 8.6 litros a mi malta “seca” (2 lt/kg) con una medicion de 2.5º Plato, mirando en la tabla obtengo que el 11% del potencial fue dejado en mi cama de granos (perdida por enjuague)

24 Ejemplo: Basandonos en los números anteriores podemos determinar que pasó con nuestro 100% de potencial de la malta. 5% no fue convertido, requiere maceración mas intensa. 1% no entro en la olla de hervor, utilizar 600ml menos de enjuague la próxima vez. 11% no fue enjuagado y quedo atrapado en el grano, hacer otro batch sparge o fly. 82% terminó en mi olla de hervor. Esto suma un 99%, yo contribui con el 1% en errores de medición.

25 Referencias.