pH. En la elaboración de cerveza

pH (potencial de Hidrógeno)

El pH. Ese otro valor del agua que cuando empezamos a elaborar cerveza sabemos de él, pero que al principio no le prestamos la atención necesaria.

Pues si, raro es el cervecero casero que cuando hace su primera elaboración tiene un medidor de pH y un control del mismo durante todo el proceso de elaboración.

Todavía me acuerdo de mis primeras elaboraciones sin control de pH, control escaso de temperatura en macerado, recirculado con un cazo…. enfriando la olla en la bañera llena de agua y otras cosas….. aunque salían «cervezas» bebibles era complicado mantener estabilidad y encontrar el punto al lúpulo (amargor/sabor).

Por suerte esto va cambiando cuando empiezas a tener los conceptos en la elaboración más claros y lees que modificando el pH puedes lograr más rendimiento del macerado, del lúpulo, cervezas más estables, con mejor sabor, etc.

Empiezas a tratar el agua. Lo primero y fundamental es quitarle el cloro. Para esto, el método menos complicado es hervir el agua total durante 20 minutos. Aunque esto no quita las cloraminas y hace que aumente la dureza del agua, te puede servir para que el cloro no imprima ese carácter de sabor a lejía, incluso medicinal a la cerveza.

También puedes filtrar ese agua a través de un filtro de carbón activo, esto hará que desparezca el cloro y disminuya las cloraminas.

También puedes utilizar tabletas Campden (metabisulfito de potasio) siendo un método eficaz para la eliminación de cloraminas.

Según dice Jamil Zainasheff y John J. Palmer en el libro Brewing Classic Styles.

«Moler una tableta Campden hasta obtener un polvo fino y agregarlo al agua antes del hervor. Revuelve bien para ayudar a que se disuelva. Una tableta sirve para 75 litros (20 galones), aunque el uso de una tableta por sólo 5 galones no dolerá nada. Tanto el cloro como las cloraminas se reducen a niveles insignificantes de iones de sulfato y cloruro (<10 ppm) en un par de minutos a temperatura ambiente»

Ya tienes el agua sin cloro. Ahora el paso siguiente es saber si tu agua es dura o blanda, y es aquí donde  entra en juego el pH de nuestra agua.

También te empezarás a preguntar la composición de minerales de tu agua y como modificarlos para llegar a un perfil determinado, pero eso te lo cuento en el artículo «agua para cerveza. Nociones básicas«.

Hoy nos centramos en el pH como controlarlo y como modificarlo.

Comprendiendo el pH.

La medición del  pH se hace en una escala del 0 a 14. Donde 0 es el valor más ácido, 14 el valor más alcalino y 7 es el valor neutro. De 0 a 6 podemos decir que es una disolución ácida y de 8 a 14 es alcalina.

El agua pura tiene un pH de 7, esto significa que los iones H+ (hidrón) libres se equilibran con los iones OH- (hidróxido). Lo que da concentraciones capases de formar H2O.

Si el agua contiene un exceso de iones H+ será agua ácida, es decir tendrá un pH más bajo y tendremos la llamada agua blanda. Por el contrario un exceso de iones OH- nos da agua alcalina, es decir pH más alto y tendremos la llamada agua dura.

Como sabemos el agua que tenemos en la red de suministro no es igual en todos lados, con grandes variaciones entre regiones, he incluso ciudades . Esto depende de por donde trascurra el curso del agua y las capas terrestres por donde fluyan.

El agua en su camino desde las nubes hasta el mar va trascurriendo por distintos lugares, desde la atmósfera a distintos tipos de suelos. En ese recorrido el agua va recogiendo distintos minerales disueltos como el calcio, el magnesio, hierro, fosfatos etc.

Estos elementos se unirán con los iones H+ dejando un montón de iones OH- libres, haciendo de esta agua un agua alcalina aumentando el pH.

Por esta razón normalmente la mayorías de aguas de la red suelen ser alcalinas o duras.

El macerado y el pH.

Curiosamente todas las maltas tienen fosfatos que mediante una hidrólisis reaccionan con los iones de calcio y magnesio liberando iones H+. De esta manera se acidifica la mezcla, es decir baja el pH y hace una disolución más blanda bajando la alcalinidad del agua.

La reducción de la alcalinidad es limitada generalmente por la cantidad de calcio disponible en el agua del macerado.

Se sabe que el 1% del peso de la malta son fosfatos con lo cual aquí entra también en juego la relación de empaste del macerado, teniendo mayor contenido de fosfatos en diluciones más espesas, con lo cual tendremos macerados más ácidos.

Esta bajada de pH hace que actúen las enzimas encargadas de la conversión de los almidones en azúcares fermentables.

A mayor tostado de las maltas mayor será la acidificación del medio. Por eso cuando elaboramos cervezas oscuras tenemos que tener en cuenta que el agua a utilizar tenga mayor cantidad de calcio y magnesio, con lo cual tener un pH algo superior.

Como se ha anotado antes el pH del macerado es muy importante para la conversión adecuada de los almidones en azúcares fermentables. El valor adecuado para que el macerado funcione óptimamente está entre 5.2 – 5.5. Y no superar nunca que el macerado exceda de 6 puesto que corremos el riesgo de arrastrar taninos y silicatos dando sabores «astringentes «

Como norma general al añadir las maltas molidas al agua del macerado hará que baje el pH. Esta bajada en la mayoría de los casos será insuficiente puesto que el agua de la red suele ser algo alcalina.

Esta alcalinidad positiva hace que el pH sea mayor que el deseado para un rendimiento optimo del macerado, a esta alcalinidad se le llama «alcalinidad residual» y puede ser bajada por el cervecero casero como veremos más adelante.

Es por esto que el cervecero casero se apresura a medir el pH justo después de mezclar el macerado y ajusta lo antes posible el pH del mismo.

Esta medición se pueden realizar con distintos medios. Siendo el más económico las tiras que cambian de color al introducirla en el mosto. O utilizando un medidor de pH electrónico, que aunque es más costoso da medidas más exactas.

Una cosa a tener en cuenta en estas mediciones es que el mosto suele estar caliente con lo cual dará medidas erróneas. A mayor temperatura la medición del pH disminuye, esta diferencia según estudios dicen que la diferencia es de 0,3 entre un mosto a 65ºC y el mismo a 20ºC.

Para esto tendrás que o bien, calcular la compensación (normalmente vienen en las instrucciones de las tiras), o sacar una muestra del mosto y enfriarla a la temperatura de calibración para tener una medición correcta.

Hoy en día tenemos en el mercado medidores electrónicos  con compensador de temperatura a unos precios asequibles. Ojo con esto, que muchos cerveceros equivocan entre compensador de temperatura y auto calibración.

El compensador funciona de la siguiente manera. El medidor toma lectura del pH y la temperatura del medio haciendo internamente la formulación para dar la medición compensada a la temperatura de calibración.

La auto-calibración yo no se si hay algún medidor que lo haga, y si lo hay seguramente será un equipo muy caro. Con lo cual te tocará calibrar tu medidor siempre que lo vas a utilizar.

Muy importante hacer la calibración con los líquidos a la temperatura recomendada por el fabricante tenga o no tenga compensación el medidor.

Aquí te dejo el enlace al medidor de pH con compensador que utilizo en mis elaboraciones.

También es muy importante limpiar la sonda con una solución de limpieza. Y siempre guardar el medidor entre elaboraciones con la sonda introducida en el líquido de almacenaje. Este medidor trae un capuchón que se llena con la solución de almacenaje quedando sumergido sin tener fugas y alargando la vida útil de la sonda.

Si tienes la precaución de limpiar, calibrar y almacenar con sus líquidos la sonda te durará mucho tiempo y esta inversión será rentable.

Como ajustar el pH del macerado.

Tenemos varios métodos a mano para poder acidificar el macerado. Algunos más complejos que otros y alguno que otro casi en desuso a día de hoy.

Los métodos más utilizados a nivel cervecero casero son:

• Agregado de sales. Hay tres sales en el mercado que hacen que el macerado se acidifique. Estas sales son: Sal de Epsom (MgSO4), yeso (CaSO4) y el cloruro de calcio (CaCl). Los iones de calcio y magnesio reducen la alcalinidad del agua. Pero hay que tener cuidado porque los iones de sulfato y cloruro reaccionan con los fosfatos del macerado, pudiendo dar sabores indeseados. 
• Ácidos alimenticios. Hoy en día tenemos en el mercados distintos ácidos en grado alimenticio que nos ayudan a bajar la acidez. Estos ácidos contrarrestan el ion H+ y reducen la alcalinidad en el macerado. Los más utilizados son: ácido fosfórico, ácido láctico, ácido cítrico y ácido sulfúrico. Todos ellos aportan sabores al macerado si no se utilizan adecuadamente. El láctico aporta lactatos, el cítrico aporta sabores cítricos como limón o lima, el fosfórico aporta fosfatos y el sulfúrico aporta sulfatos.  Como norma general se deben usar lo mínimo para llegar al pH deseado.
• Malta ácida. La malta ácida se elabora agriando la malta con bacterias lácticas durante un periodo de tiempo. Con lo cual podemos decir que la malta ácida es como agregar ácido láctico, el problema es que la malta ácida baja el pH en menor cantidad que el ácido láctico. Esta proporción es más o menos que por un 1% de malta bajamos el pH en 0.1.
• Escalón ácido.  Llamamos escalón ácido al escalón de temperatura que realizamos en el macerado. Este escalón se hace a una temperatura de 35ºC para descomponer las fitinas de las maltas en ácido fítico, y como todo ácido pues este también acidifica el macerado. Este escalón se utilizaba antiguamente en muchas cerveceras alemanas dentro de la «decocción« triple hoy en día está en desuso por la modificación de las maltas.
• Mini macerado ácido. Esta técnica fue desarrollada por los alemanes para crear  macerados más ácidos por bacterias lácticas. La técnica consiste en mantener una cantidad de grano a una temperatura para que se acidifique, para después añadirlo al macerado principal. Si quieres leer más sobre esto te dejo el enlace «Sour, cerveza ácida o agria«.
• Estabilizador 5.2. Es un producto a base de fosfatos que añadido al macerado estabiliza el pH a 5.2. Se puede utilizar directamente en el macerado después de añadir las maltas o diluido en un poco de agua, pero preferiblemente atender a las instrucciones del fabricante. Es una buena opción para el cervecero que no tiene un buen control del agua o pH.

P.D.

Para terminar os comento mi experiencia personal.

Cuando empecé a elaborar todo grano como he dicho antes tenía poco control de todo, lo único que hacia era hervir el agua para quitar el cloro.

Después empecé a controlar el pH del macerado, agua de lavado y hervido a base de añadir ácido fosfórico.

El siguiente paso fue ir añadiendo distintas sales al agua del grifo para llegar a perfiles de agua deseados.

Como en todo, fui evolucionando y empecé a tratar el agua del grifo con un filtro de osmosis inversa.

Es decir hoy trato el pH tanto por el agregado de sales en agua como el agregado de ácido fosfórico en macerado y he notado como incluso solo con el agregado de sales y las maltas en macerado con el agua tratada por osmosis, casi no tengo que añadir ácido fosfórico para controlar el pH.

También he notado que las cervezas son más estables y con mejor sabor. Recomiendo 100% el tratamiento del agua con un sistema de osmosis inversa. Aunque es un equipo que ronda los 100 euros te digo que serán los 100 euros más bien gastados en tu equipo cervecero.

Un apunte más, la osmosis tiene un agua de rechazo. Yo la suelo aprovechar para el riego de las plantas y para limpieza en general (suelo, platos, etc.).

Bueno hasta aquí este artículo, como siempre intento que no sea un tocho en tecnicismo, ni pesado de leer, que se pueda comprender fácilmente y como siempre…

Salud, Buena Birra y Suerte….