Dica água comercial ótima para cerveja!
Gabriel Delong Mittelbach
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Homebrewer - Curitiba/PR
ACervA Paranaense
Samuel Cavalcanti
Enviado via iPhone
nei Camargo
Linus .
Uma dúvida minha é se para melhor atuação das enzimas o pH deve ser em
torno de 5,2 no mosto ou na água?
Alguns textos que li deixam bem claro que é no mosto e que quando
adicionamos os grãos a água o pH da mistura é sempre menor do que da
água somente. Outra coisa que falam é que o uso de maltes torrados
abaixo o pH mais ainda. Se for assim precisamos buscar águas com pH
acima de 6.
Procede isso? O pH que devemos controlar é do mosto?
abraço
Linus De Paoli
Rotenfuss Bier
http://rotenfussbier.wordpress.com
Samuel Cavalcanti
Dessa vez resolvi fazer uma Dry Stout e brincar com a água, tentando simular a composição da água de Dublin, famosa por esse estilo de cerveja. A composição da água é importante em vários aspectos, afetando não só a eficiência da mostura através do pH, mas também nas outras etapas do processo, até o sabor final da cerveja.
Em relação ao pH, a verdade é que em vários casos o próprio malte dá conta de acertar o pH do mosto a níveis apropriados ou no mínimo satisfatórios. Foster (1999), por exemplo, afirma que a fama de certas cidades por certos estilos de cerveja apareceu em épocas em que o malte não tinha a mesma qualidade que o de hoje, e que atualmente é muito mais fácil não ser cuidadoso com o pH da brassagem e ainda assim obter uma boa conversão. E é claro que a competência da cervejaria também é fundamental; qualquer água que o Botto use, por exemplo, vai ficar famosa, he, he, he!
Bom, para verificar que o pH da água não é tão importante para o pH do mosto, resolvi fazer um teste, com vários tipos de água e um pouco de malte. Peguei 510ml de cada tipo de água, adicionei 200g de malte pílsen e medi o pH:
| Água | Água da bica | Aqua Natura | Passa Quatro | Minalba | Petrópolis |
|---|---|---|---|---|---|
| pH nominal a 25C | ? | 5.57 | 6.00 | 8.04 | 5.48 |
| pH medido a 24-26C sem o malte | 7.0 | 5.9 | 6.4 | 7.8 | 6.6 |
| pH medido a 25-26C com 200g de pílsen | 5.6 | 5.5 | 5.5 | 5.7 | 5.5 |
Calibrei o medidor de pH antes de fazer as medições, mas ressalto que a precisão do medidor (pHep 4) é de 0.1. Reparem que o pH nominal (indicado no rótulo) é bem diferente do medido. Parece que isso se deve ao fato da medição das companhias de água ser por amostragem e provavelmente não muito freqüente. Além disso, uma água com poucos íons e antes da adição do malte parece ser mais instável em relação ao pH.
O que influencia o pH do mosto não é exatamente o pH da água, mas sim a concentração de certos íons, particularmente o cálcio, o magnésio e o bicarbonato, sendo que desses o cálcio e o bicarbonato são os mais importantes. Um parâmetro fundamental é a “alcalinidade” da água, dada essencialmente pela concentração de bicarbonato. Uma água com baixa concentração de bicarbonato é considerada “mole” e ideal para a fabricação de cervejas claras. Uma água “dura” tende a aumentar o pH e é mais apropriada para cervejas escuras, pois em grandes quantidades os grãos caramelizados/tostados/torrados diminuem demais o pH. O cálcio e o magnésio entram como componentes da “dureza effetiva” e “competem” com a alcalinidade para reduzir o pH. Uma quantidade chamada de “alcalinidade residual” é formada a partir da alcalinidade e da dureza efetiva e indica a tendência do pH do mosto de aumentar ou diminuir em relação ao pH do mosto formado a partir de água destilada. Uma vantagem de se trabalhar com água mole é que é mais fácil adicionar íons do que retirá-los, sendo essa água mais versátil para a fabricações de diferentes tipos de cerveja.
A água mineral Minalba mencionada acima é a única com um pouco mais de bicarbonatos (um pouco acima de 50ppm, o que ainda é considerado mole), contribuindo para o aumento do pH. Não sei a quantidade de bicarbonatos da água da bica. Infelizmente não achei água dura ou meio dura para incluir no teste.
Há fórmulas explícitas em John Palmer (1999) e Ray Daniels (2000) para calcular o pH do mosto e que envolvem explicitamente a concentração de bicarbonatos, de cálcio e de magnésio, mas acho melhor não exibi-las aqui, mesmo porque elas são fórmulas empíricas e não muito precisas.
O outro fato fundamental é que o pH do mosto diminui com o aumento da temperatura, chegando, em geral, aos níveis apropriados indicados na literatura. Para confirmar isso, peguei dois tipos de água e aqueci até 60C (limite da correção automática do medidor de pH), obtendo o seguinte resultado:
| Água | Minalba | Petrópolis |
|---|---|---|
| pH medido a 25-26C com 200g de pílsen | 5.7 | 5.5 |
| pH medido a 60C com 200g de pílsen | 5.3 | 5.3 |
Isso é consistente com as indicações da literatura de que água mole é apropriada para cervejas claras, não necessitando de nenhum ajuste.
Como mencionado acima, a adição de maltes caramelo e escuro ajudam a diminuir mais ainda o pH, às vezes até demais, e para isso a adição de carbonato de cálcio para aumentar o pH pode ser útil. Na leva de Dry Stout que fiz recentemente, obtive as seguintes medições:
| pH medido a 60C com grãos claros, gipsita, sal amargo e sal de cozinha | 5.3 |
|---|---|
| pH medido a 60C como acima e mais os grãos escuros | 5.0 |
| pH medido a 60C como acima e mais 250ppm de carbonato de cálcio | 5.1 |
Mas em uma cerveja escura, mesmo que o pH fique em 5.0 ou um pouco abaixo, isso não é tão crítico para a eficiência. Fix (1999), por exemplo, mostra a seguinte tabela com a eficiência das enzimas na conversão do amido:
| pH | atividade da amilase a 60C |
|---|---|
| 4.8 | 98% |
| 5.0 | 99% |
| 5.2 | 100% |
| 5.4 | 95% |
| 5.8 | 85% |
| 6.2 | 65% |
Fix (1999) não menciona explicitamente a qual enzima amilase ele se refere, mas provavelmente é a beta-amilase, que é mais ativa a 60C e a um pH próximo de 5.2. A alfa-amilase funciona melhor a uma temperatura e um pH um pouco mais altos. Mas Fix (1999) menciona ainda que essa propriedade da diminuição da atividade ser maior com o aumento do pH do que com a diminuição do mesmo, a partir do pH ótimo, vale para qualquer das enzimas, reforçando a idéia de que um pH mais baixo não é tão crítico para a conversão. Além disso, a atividade é medida em laboratório por um período determinado de tempo; aumentando esse tempo, consegue-se melhorar essa atividade um pouco mais.
Além do carbonato de cálcio, adicionei outros sais para obter uma composição próxima à da água de Dublin. Qual é a composição da água de Dublin? Isso depende da fonte de informação. Peguei várias fontes e tirei uma “média” como alvo, conforme ilustrado na próxima tabela:
| Água de Dublin | Randy Mosher | Ted Goldammer | Ray Daniels | John Palmer | Beer Tools Pro | “Média” |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cálcio (Ca+) | 80 | 115-200 | 115 | 118 | 115 | 115 |
| Magnésio (Mg++) | 19 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Sódio (Na+) | 1 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Bicarbonato (HCO3-) | 164 | 125-320 | 200 | 319 | 150 | 200 |
| Sulfato (SO4–) | 5 | 55 | 55 | 54 | 55 | 55 |
| Cloreto (Cl-) | 1 | 20 | 19 | 19 | 0 | 19 |
| Dureza | 300 | 304 | 304 |
Antes de falar como obtive a composição desejada, devo dizer que não é apenas pela questão do pH que a água é importante. Vários íons têm influência direta ou indireta no sabor final da cerveja, independentemente da questão do pH. E dependendo do estilo a ser produzido, pode-se buscar uma determinada composição da água para realçar certar características da cerveja, como usar mais cloreto para realçar o malte ou mais sulfeto para obter uma cerveja mais seca e/ou realçar o lúpulo.
No entanto, essa influência é complexa e geralmente bastante sutil, e muitas cervejarias não tratam a água de maneira especial, de acordo com o estilo. Lewis (1995), por exemplo, cita 11 cervejarias de diversas partes do mundo e quatro não tratam a água que recebem da cidade. E das sete que tratam a água, apenas quatro tratam a água para Stout de maneira diferente que para os outros estilos. Portanto, apenas um pouco mais de um terço dessas cervejarias se preocupa em tratar a água de acordo com o estilo. Lewis (1995) também afirma que há muito com o que se preocupar antes da água e que, além disso, a água é o único ingrediente “local” e que pode dar um diferencial típico da região, sugerindo o não tratamento. A preocupação passa apenas a ser em termos genéricos: que os minerais estejam dentro de padrões “normais” e a alcalinidade residual seja razoavelmente apropriada para o estilo.
Dito isso, não deixa de ser divertido brincar com esse tratamento da água até os mínimos detalhes, então vamos em frente.
Um dos íons mais importantes é o cálcio, que reage com os vários fosfatos do malte e ajuda a regular o pH de forma adequada. A importância de alguns íons no processo todo pode ser resumida na seguinte tabela, montada a partir de várias fontes:
| íon | efeito no processo e na cerveja |
|---|---|
| Cálcio (Ca+) | Acidifica o mosto e a fervura, precipitando fosfatos, e com isso aumenta a ativididade enzimática, ajuda na lavagem diminuindo a viscosidade, reduz a extração de taninos, reduz a extração e isomerização de alfa-ácidos. Também melhora a clarificação precipitando proteínas e aumentando a floculação e sedimentação do fermento. E melhora a estabilidade da cerveja. Excesso de cálcio pode atrapalhar a fermentação reduzindo o fosfato que serve de nutriente para o fermento. Não tem efeito direto no sabor, apenas através do seu efeito no processo. Usualmente presente entre 50 e 100ppm. |
| Magnésio (Mg+) | Acidifica como o cálcio, precipitando fosfatos, mas é menos eficaz. Importante nutriente para o fermento de 10 a 20ppm. Malte já tem uma quantidade significativa de Mg. Em excesso (acima de 30ppm), contribui com amargor desagradável. |
| Sódio (Na+) | Não é importante no processo mas afeta o sabor da cerveja, aumentando as sensações de corpo e doçura. Desagradável em excesso. Desagradável na presença de sulfato; quanto mais sulfatos, menos sódio, e vice-versa, sendo 100ppm de sulfato de sódio o limite para essa combinação. |
| Cloreto (Cl-) | Não é importante no processo em quantidades normais, mas afeta o sabor da cerveja, aumentando a sensação de corpo e a doçura do malte, principalmente quando em combinação com sódio, sendo importante em vários estilos, como Porter e Brown Ale, mas não sendo apropriado para Dry Stout e IPAs. |
| Sulfato (SO4–) | Acidifica. Ajuda a degradação do amido e das proteínas. e ajuda na filtragem e na formação do trub. Melhora o sabor do lúpulo e diminui o seu amargor. Dá um paladar mais seco. |
| Bicarbonato (HCO3-) | Alcalino. Resiste à acidificação da brassagem. Dificulta a ação da alfa-amilase. Dificulta ocold break. Aumenta o amargor, mas de maneira desagradável. Melhor para cervejas escuras pouco lupuladas. |
É importante ressaltar que não é o íon em si que contribui com um determinado sabor, mas sim a sua interação com os outros ingredientes e a sua influência no processo. E não é apenas a quantidade de cada íon individualmente que influencia na cerveja; a proporção entre eles também é importante. Por exemplo, o sódio é mais agradável quando combinado com cloreto do que quando combinado com sulfato. Nessa direção, Alexander (2006) indica a proporção correta entre sulfato e cloreto de acordo com o estilo de cerveja. Essas proporções estão indicadas na tabela abaixo, com a inclusão da proporção que aparece na água de Dublin, apropriada para Dry Stout, diferente da sugerida por Alexander para Stouts e Porters inglesas:
| Estilo | sulfato:cloreto |
|---|---|
| English Pale Ale | 2:1 |
| Scottish Pale Ale | 3:2 |
| Mild Ale | 2:3 |
| Stout | 1:2 |
| Dublin (Dry Stout) | 3:1 |
Há vários sais utilizados para o tratamento da água. Como o cálcio é o íon mais importante, os sais mais utilizados são cloreto de cálcio, sulfato de cálcio e carbonato de cálcio. Qual deles usar depende da cor (para saber se é necessário adicionar carbonato ou não para não diminuir demais o pH) e do estilo (para saber a proporção adequada entre sulfato e cloreto) da cerveja. Se a água é muito mole e deseja-se fazer uma cerveja escura, é apropriado utilizar carbonato de cálcio, para tornar a água menos mole. No caso de cervejas secas, o sabor pode ser realçado através do sulfato e evitando-se o cloreto, então nesse caso utiliza-se gipsita. No caso de cervejas onde deseja-se destacar o malte, como Mild Ale, Brown Ale, Porter, Sweet Stout, etc., pode-se usar mais cloreto de cálcio.
Os diversos sais utilizados e as suas contribuições em termos de íons para cada grama por 20 litros de água é dada na tabela abaixo:
| sal | fórmula | 1g em 20L |
|---|---|---|
| gipsita (sulfato de cálcio diidratado, gesso cervejeiro, “gypsum”) | CaSO4 2H2O | 11.6ppm de Ca++, 27.9ppm de SO4–, 29ppm de dureza |
| Cloreto de cálcio desidratado | CaCl2 | 18ppm de Ca++, 32ppm de Cl-, 45ppm de dureza |
| Cloreto de cálcio diidratado | CaCl2 2(H2O) | 13.6ppm de Ca++, 24.1ppm de Cl-, 34ppm de dureza |
| Sal amargo (sal-de-epson, epsomita, sulfato de magnésio heptaidratado, “epsom salt”) | MgSO4 7(H2O) | 44.5ppm de Mg++, 19.5ppm de SO4–, 20.3ppm de dureza |
| Sal não-iodado (cloreto de sódio) | NaCl | 19.6ppm Na+, 30.3ppm de Cl-, 0ppm de dureza |
| Bicarbonato de sódio | NaHCO3 | 13.7ppm de Na+, 36.3ppm de HCO3-, 0ppm de dureza |
| Calcita (carbonato de cálcio) | CaCO3 | 20ppm de Ca, 30ppm de CO3, 50ppm de dureza |
Na Dry Stout que fiz, contei com os íons divulgados no rótulo da água Teresópolis e adicionei, para cada 20L de água, 1g de gipsita, 1g de sal amargo, 1/2g de sal de cozinha, e 5g de carbonato de cálcio. A composição da água (arredondando alguns valores) ficou assim, bem próxima do alvo “médio” da água de Dublin:
| ingrediente | cálcio | magnésio | sódio | cloreto | sulfato | bicarbonato | dureza |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20L água Teresópolis | 1 | 0 | 2 | 1 | 0 | 7 | 3 |
| 1g de gipsita | 12 | 0 | 0 | 0 | 28 | 0 | 29 |
| 1g de sal amargo | 0 | 5 | 0 | 0 | 19 | 0 | 20 |
| 1/2g de sal de cozinha não-iodado | 0 | 0 | 10 | 15 | 0 | 0 | 0 |
| 5g de carbonato de cálcio | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 150 | 250 |
| Total | 113 | 5 | 12 | 16 | 47 | 157 | 302 |
| Alvo | 115 | 4 | 12 | 19 | 55 | 200 | 304 |
Quase todos esses sais podem ser adicionados diretamente na água. A exceção é o carbonato de cálcio, que não dilui bem na água, devendo ser bem mexido quando adicionado, ou então diluído diretamento no mosto, após a adição dos grãos, mexendo também para ajudar na diluição. Ressalto, mais uma vez, que isso é uma das coisas menos importantes no processo. Faço em grande parte só de onda. Os amidos seriam convertidos mesmo com o pH de 5.0 obtido antes da adição de carbonato de cálcio. Talvez apenas o cálcio seja um pouco mais importante.
Se você não encontrar gipsita nem sal não-iodado, pode trabalhar apenas com sal amargo, carbonato de cálcio e bicarbonato de sódio, que podem ser achados em farmácias normais. Talvez só o carbonato de cálcio dê um pouco mais de trabalho; que encontrei em uma única farmácia, mas também pode ser achado em farmácias de manipulação. Usando esses três sais, e trabalhando com água destilada como ponto de partida, podemos fazer a seguinte composição:
| ingrediente | cálcio | magnésio | sódio | cloreto | sulfato | bicarbonato | dureza |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20L água destilada | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1g de bicarbonato de sódio | 0 | 0 | 14 | 0 | 0 | 36 | 0 |
| 2g de sal amargo | 0 | 10 | 0 | 0 | 39 | 0 | 20 |
| 5g de carbonato de cálcio | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 150 | 250 |
| Total | 100 | 10 | 14 | 0 | 39 | 186 | 311 |
| Alvo | 115 | 4 | 12 | 19 | 55 | 200 | 304 |
Mas tomem cuidado caso a sua água não seja tão desprovidade de minerais!
Além dos sais, essa leva contou com vários tipos de maltes tostados, lúpulos ingleses e fermento “Dry English” da White Labs.
E nessa leva contei com a participação especial do Walter Souto como cervejeiro adjunto, digo co-adjuvante, que aqui aparece ajudando na lavagem:
Foram apenas 3,7Kg de malte, sem açúcar, que renderam 22,8L de mosto com 1.042 de OG. Uma eficiência de 93%!!!! Novo recorde! Nesta leva, usei pela primeira vez o meu moinho de rolo, oCrankandstein 3D, que pode ter ajudado nisso.
A bazooka screen também não teve nenhum problema em filtrar o mosto, apesar da casca vir de apenas 62% dos grãos. Também tive o cuidado de manter a água da lavagem sempre acima de 70C, para aumentar a eficiência.
Agora é esperar o fermento fazer a sua parte e torcer para o resultado sair como o esperado.
Na verdade o fermento já fez o seu trabalho, pois a leva é de duas semanas atrás. Só falta carbonatar. A atenuação não foi tão alta como a esperada com esse fermento e a cerveja não ficou tão seca quanto gostaria, mas certamente não ficou ruim, he, he, he. Não está tão boa quanto a Oatmeal Stout do Botto, mas “dá pro gasto”.
PS: Quando tiver tempo, disponibilizo uma calculadora para a adição de sais, assim como uma calculadora para prever o pH da mostura.
Referências:
- John Alexander (2006), “A Guide to Craft Brewing”, The Crowood Press, Marlborough, Wiltshire, England.
- Ray Daniels (2000), “Designing Great Beers”, Brewers Publication, Boulder, CO, EUA.
- Ray Daniels e Jim Parker (1998), “Brown Ale”, Classic Beer Style Series 14, Brewers Publication, Boulder, CO, EUA.
- George Fix (1999), “Principles of Brewing Science”, Brewers Publication, Boulder, CO, EUA.
- Terry Foster (1999), “Pale Ale”, Classic Beer Style Series 16, Brewers Publication, Boulder, CO, EUA.
- Ted Goldammer (1999), “The Brewers’ Handbook”, KVP Publisher, Clifton, VA, EUA.
- Michael J. Lewis (1995), “Stout”, Classic Beer Style Series 10, Brewers Publication, Boulder, CO, EUA.
- Dave Miller (1995), “Homebrewing Guide”, Storey Publishing.
- Randy Mosher (1995), “The Brewer’s Companion”, Alephenalia Publications, Seattle, WA, EUA.
- John Palmer (1999), “How to Brew”, on-line edition at .
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