La importancia del agua en la elaboración de cerveza

La importancia del agua en la elaboración de cerveza

Como ya sabemos, la cerveza se compone de 4 ingredientes: agua, malta, lúpulo y levadura. La malta es importante por el carácter, el sabor y los azúcares que aporta a la cerveza, el lúpulo es importante por los amplios aromas, sabores y el amargor que aporta, y la levadura es clave ya que permite a los cerveceros convertir el mosto en cerveza. ¿Y el agua? Se presta poca atención al agua de la elaboración, y sin embargo constituye más del 90% de la cerveza. Hoy es el momento de dar esa importancia al agua de elaboración de cerveza y mostrar lo esencial que es para ella.

La importancia del agua en la elaboración de la cerveza

El agua es la herramienta más útil del cervecero y también su ingrediente más importante. Es la base sobre la que la cerveza ofrece sus deliciosos sabores y su amargor, su cuerpo, su espuma y su efervescencia. Pero además, el agua representa más del 90% de la composición de la cerveza y está presente desde el principio hasta el fin del proceso de elaboración.

Es el primer ingrediente que los cerveceros calibran antes de iniciar la infusión de los granos, enjuaga los granos justo después de la maceración para extraer todos sus azúcares, puede añadirse en varias fases de la ebullición para ajustar la gravedad de la cerveza y se utiliza para la limpieza y esterilización de las máquinas y el equipo. El agua está en todas partes del proceso.

La química del agua

El agua de elaboración tiene tres efectos principales en la cerveza: 

- Sus minerales influyen en el sabor, el cuerpo, el aspecto visual y la estabilidad de la cerveza.

- Su pH afecta a la maceración, la fermentación y al sabor final de la cerveza.

- Algunos de sus componentes pueden crear sabores extraños o pueden contaminar.

Todos estos parámetros están definidos por el origen del agua. Pero los cerveceros pueden controlarlos para obtener el perfil de agua deseado, el más adecuado para el estilo de cerveza que quieren elaborar.

Los minerales del agua

Los minerales que interesan a los cerveceros están en forma de iones. Los iones son compuestos con carga positiva o negativa y son disueltos en el agua de la elaboración: los iones con carga positiva se llaman cationes y los iones con carga negativa se llaman aniones. 

Los cerveceros están interesados principalmente en los siguientes iones: calcio (Ca +2), magnesio (Mg +2), sodio (Na +1), bicarbonato (HCO3 -1), carbonato (CO3 -2), sulfato (SO4 -2) y cloruro (Cl -1).

El calcio contribuye a la dureza del agua. Aporta sabor, estabilidad y claridad a la cerveza. 

El magnesio también contribuye a la dureza del agua, tiene un efecto sobre el pH y la eficiencia del macerado y es un nutriente de la levadura.

El sodio, si se encuentra en exceso, puede ser venenoso para la levadura; no debería superar las 100 ppm.

El bicarbonato y el carbonato determinan la alcalinidad del agua. Aumentan el pH del mosto y de la cerveza, pueden aportar un sabor amargo fuerte. 

El sulfato aumenta el amargor del lúpulo, la sequedad de la cerveza y aporta una sensación más aguda.

El cloruro hace que la cerveza parezca más redonda y dulce, lo que se aprecia en las cervezas maltosas, mejora la estabilidad y la claridad de la cerveza. 

Dado que el sulfato y el cloruro tienen propiedades opuestas, los cerveceros los relacionan por un ratio entre el sulfato - cloruro.  Una proporción de 2:1 o más induce una cerveza más seca con más amargor a lúpulos, mientras que una proporción de 1:2 o menos conduce a una cerveza más redonda, dulce y maltosa. 

Dureza del agua, alcalinidad y pH

Al igual que el contenido mineral del agua, su dureza y alcalinidad se pueden encontrar en el análisis del agua.

La dureza del agua se define por la cantidad de calcio y magnesio disueltos en el agua. Cuanto más altas sean las cantidades, más dura es el agua y cuanto más bajas, más blanda es el agua. La dureza disminuye el pH del agua de elaboración y de la cerveza.

La alcalinidad del agua se define por la cantidad de carbonato y bicarbonato disueltos. Cuanto más alcalina sea el agua, mayor será la concentración de bicarbonatos. La alcalinidad eleva el pH del agua y de la cerveza. 

A los cerveceros les interesa conocer la alcalinidad residual de su agua. Este indicador indica la resistencia del pH del agua a los cambios. Una mayor alcalinidad residual hará más difícil modificar el pH del agua. La alcalinidad residual viene determinada por la combinación de calcio y magnesio que se denomina dureza efectiva y la alcalinidad denominada CaCO3 (carbonato cálcico). 

Dureza efectiva = Ca (en ppm) / 1,4 + Mg (en ppm) / 1,7

Alcalinidad residual = Alcalinidad (ppm de CaCO3) - Dureza efectiva

Está claro que la composición mineral del agua influye en el pH del mosto y de la cerveza. El pH del agua es un parámetro muy importante que hay que conocer antes de empezar a elaborar la cerveza, ya que afecta a la eficacia de la maceración y la fermentación. El pH de maceración ideal debería estar entre 5,2 y 5,8 a 20ºC. Como el pH fluctúa con la temperatura, las muestras tomadas a una temperatura de maceración de 67ºC deberían estar entre 4,9 y 5,5.

Perfiles de agua típicos

Históricamente, determinados estilos de cerveza están relacionados con regiones específicas. Burton-upon-Trent, por ejemplo, es famosa por sus IPAs, ya que el perfil del agua es muy adecuado para este estilo de cerveza, Pilsen es famosa por las Pilsners por la misma razón o Dublín es famosa por las Stouts.  

A continuación, se muestra un ejemplo del contenido mineral (en ppm) de los perfiles típicos de agua cervecera:

importancia-agua-elaboracion-cerveza

Esta tabla puede tomarse como ejemplo para tener una idea del perfil del agua en determinadas regiones cerveceras. Pero tenga en cuenta que los valores pueden fluctuar y son sólo una indicación de cuál puede ser la concentración de minerales en estas regiones cerveceras históricas. 

A partir de estos análisis, los científicos son capaces de proporcionar perfiles de agua sugeridos para diferentes tipos de cerveza, lo que puede ayudar a los cerveceros a ajustar su agua al estilo que quieren elaborar:

importancia-agua-elaboracion-cerveza

Estilos:

(1): litght american lager, standard american lager, munich helles, bohemian pils

(2): american prenium lager, german pils, classic american pils, dortmunder export

(3): american prenium lager, german pils, classic american pils, dortmunder export

(4): vienna, oktoberfest

(5): american dark, munich dunkel, schwarzbier

(6): helles, maibock, traditional bock, doppelbock

(7): traditional bock, doppelbock, eisbock, baltic porter

importancia-agua-elaboracion-cerveza

Styles:

(1): blonde ale, american wheat, standard bitter, best bitter

(2): english mild, scottish ale, standard bitter, best bitter

(3): english brown, brown porter, dry stout 

(4): weizen, witbier, cream ale, blonde ale, kolsh

(5): american pale, american extra pale, saison, american IPA, DIPA

(6): altbier, california common, ESB, Irish red, american amber, english ipa, roggenbier, belgian pale, saison

(7): american brown, english brown, porters, stouts, dunkelweizen

(8): belgian blonde, golden strong, tripel

(9): strong scotch ale, bière de garde, dubbel, old ale, barleywine

(10): baltic porter, foreign extra stout, american stout, russian imp stout, weizenbock, belgian dark strong, old ale

Ajustar el agua

Una vez que tengas tu análisis de agua y sepas qué perfil de agua quieres para tu cerveza, los cálculos o los programas de elaboración de cerveza pueden ayudarte a ajustar tu perfil de agua.

Una cosa importante que hay que tener en cuenta cuando se añaden sales minerales al agua, es que estas sales son moléculas que influyen en la concentración de varios minerales, no sólo del que se pretende ajustar. Por ejemplo, el sulfato del calcio (CaSO4) no sólo influirá en la dureza del agua con su calcio, sino también en el perfil de sulfatos.

Para aumentar la dureza del agua, una sal de agua comúnmente utilizada es el sulfato de calcio (CaSO4), muy apreciado cuando se elaboran IPAs ya que su sulfato acentúa el amargor del lúpulo. Otra sal muy utilizada es el cloruro de calcio (CaCl), que aporta un perfil más completo y dulce a la cerveza y acentúa sus sabores a malta. El magnesio también puede utilizarse para aumentar la dureza del agua, una sal muy utilizada es el sulfato de magnesio (MgSO4).

Para aumentar la alcalinidad, los carbonatos suelen ser las sales más utilizadas. Por ejemplo, el bicarbonato de sodio (NaHCO3) o el carbonato de calcio (CaCO3) se utilizan habitualmente.

El pH debe ajustarse siempre después de los minerales. A medida que se modifica el perfil mineral del agua, el pH del agua también cambia. Por eso es muy importante ajustar siempre primero los minerales y después el pH. 

Los productos químicos más utilizados para modificar el pH son los ácidos sulfúrico y fosfórico o el ácido láctico. Pero la malta también puede ser muy útil para ajustar el pH del mosto. Las maltas tostadas, por ejemplo, pueden disminuir el pH en 0,3 unidades si constituyen el 10% del grano, o incluso 0,5 unidades si representan el 20%. Y las maltas acidificadas también pueden ser útiles para ajustar el pH en aguas con baja alcalinidad residual, por cada 1% de malta acidificada que se añada al total de grano, el pH disminuye en 0,1 unidades. 

El agua suele ser el último ingrediente que consideramos modificar al elaborar la cerveza, pero es tan importante como los demás. La química del agua para la elaboración de cerveza es compleja, pero análisis como estos de los perfiles del agua para la elaboración de cerveza son clave para ayudarnos a ajustar mejor nuestro agua en la elaboración de cerveza.

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