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MACERADO ESCALONADOCon agregado se agua

calienteLo primero que tenés que hacer es elegir la curva de maceración para el estilo de cerveza quevas a elaborar.

Supongamos una curva con la siguiente secuencia.

T1 , T2 , T3 es el escalonamiento creciente de temperaturas.t1 , t2 , t3 son los tiempos de reposo para cada temperaturas.

La técnica consiste en aportar calor al macerado a través de sucesivos aportes de agua a temperaturas, mas altas que la actual del macerado, para que cuando se mezcle ceda el calorexcedente y se estabilice en la temperatura optima que se necesita según la curva elegida.

De manera que comenzamos calculando cual va a ser la temperatura y cantidad de agua queaportaremos en el primer escalón , para que se estabilice en T1 cuando se mezcle con el grano.

La ecuación es : Tw = Cg / r (T1-Tg) + T1.

Donde Tw= es la temperatura que queremos conocer.

r = es la relación de empaste en litros de agua , sobre kg de granos.

Cg = es el calor específico de los granos. Palmer indica 0,2 Kcal/kg°C. Y debe ser correcto porque funciona.

T1 = es la temperatura target del primer escalón.

Tg = es la temperatura de los granos.Aquí podes usar la temperatura ambiente del lugar donde tenías los granos , o tomar 20-21°C esta bien.

Bueno aquí lo que varía es la relación de empaste, y sabemos que esto influye en la calidad delmecerado porque depende de esta relación la mayor o menor solubilidad de los almidones enagua, que en una infusión simple se recomienda entre 3 y 4. Por lo tanto hay que definir unarelación de empaste inicial. Es recomendable iniciar con 1 la primera vez, luego la experienciade escalonar con tus equipos te permitirá prácticamente acertarle en la primera estimación.

de escalonar con tus equipos te permitirá prácticamente acertarle en la primera estimación.

En realidad lo que sucede con esta estimación es, que dependiendo del valor inicial, el volumenfinal de agua que precisas para ir elevando las temperaturas te haga rebalsar el macerador o telo deje muy vacío, en el primer caso nunca vas a conseguir la temperatura que necesitás y en elsegundo la vas a desaprovechar, y vas a tener una relación de empaste final muy pobre que vaa afectar la calidad de la extracción.

De cualquier manera no te salvas las primeras veces de recalcular por apróximacionessucesivas hasta encontrar que el volumen total de agua a agregar mas el volumen de los granossea igual o algo menor al volumen físico de tu macerador. Arranca por r=1 , pero no tesorprendas si lo tenes que variar tanto para arribas como para abajo. En caso de tener quevariar para abajo 0,8 - 0,7 son valores que aunque parezcan bajos funcionan en el primerescalon.

Bueno sigamos, entonces si r = 1 y como ya conoces el peso total de granos que vas a usar,según la receta podés calcular la cantidad de agua a agregar en el primer escalón

Si la identificamos como W1

W1 = r x G ( en litros)

Donde G es el peso total de los granos en kg.

Por lo tanto ya podés calcular a que temperatura tenés que hechar los W1 litros de agua a los Gkilos de granos y mezclarlos en el macerador, para llegar a los T1 °C de tu primer escalon.

Le vas agregando el agua lentamente, un poco de agua un poco de granos, para favorecer elintercambio de calor y vas midiendo la temperatura hasta llegar al objetivo, cuando llegás a T1cerras el macerador y esperas t1 minutos. Siempre calentá algun litro de mas, porque este es uncálculo teórico y podés quedar un grado abajo, o pasarte y tener que hechar agua fría.

Ya que estás, si tenés tiras reactivas o peachímetro , medí PH en cada escalón y llevá unregistro, luego de varios batchs hechos con la misma agua, tal vez puedas ajustar titulando elagua para mejorar el rendimiento de la extraccíon. Yo Modifico directamente el PH del agua conacido fosforico y hace ya tiempo que no mido mas el PH .(estandarización que le llaman).

Bien, ahora hay que poner a hervir una cantidad de agua a calcular W2 que agregaremoshirviendo al macerado para llegar a la temperatura T2 del segundo escalón de la curva.

Obviamente todos los cálculos los tenés que hacer antes, el día anterior por las dudas, con losresultados elaboras un plancito y te lo anotas en una planilla, no te pongas a hacer estomientras estas haciendo el macerado, no quiero que me insultes toda la vida.

El cálculo se hace como sigue.

W2 = (T2-T1) x ( 0,2xG + W1) / ( 99°C –T2)

Donde : T2 es la temperatura target del segundo escalón

T1 es la temperatura target del primer escalón.

0,2 es el calor específico de los granos en kcal/kg °C

G es el peso de los granos en Kg.

W1 es la cantidad de agua que agregastes en el primer escalón en litros.

Entonces una vez transcurridos los t1 minutos del primer escalón, le agregas los W2 litros deagua hirviendo ( 99 °C en la fómula) , medí PH y dejá descansar por t2 minutos.

Poné a hervir agua para el último escalón , hay que calcular la cantidad W3 como sigue:

W3 = ( T3-T2 )x ( 0,2xGT + W1 + W2) / (99°C-T3)

W3 = ( T3-T2 )x ( 0,2xGT + W1 + W2) / (99°C-T3)

Donde T3 es la temperatura target del tercer escalón

T2 y T1 son conocidas

W1 y W2 son conocidas.

Agregas el agua y dejas reposar por t3 minutos y listo.

No obstante cuando haces los cáculos para hacer el plan del escalonado, tenes que verificarque el volumen total de agua que estas agregando mas el que ocupan los granos remojados seainferior o a lo sumo igual que el de tu macerador.

Si es mayor recalcula disminuyendo la relación inicial de empaste, si es muy menor recalculáaumentando la relación inicial de empaste, hasta que verifiques un valor de volumen totalcercano al del macerador.

Si el macerador que vas a usar para el escalonado es el mismo que usas para el simple yaconocés cual es su capacidad, porque ya sabés con cuantos litros de agua lo llenas paradeterminados kg de granos, por lo tanto este dato producto de tu experiencia te va a resultarmuy util para saber si tenés que seguir calculando o si ya estas listo.

Tené en cuenta que con esta técnica te va a aumentar el rendimiento respecto del que obtenescon la misma cantidad de granos en un simple.

La maceración escalonada “Maceración” es el término que utiliza el cervecero casero para referirse al proceso quemediante el uso de agua caliente activa las encimas de la malta y convierte al almidón del granoen azúcares fermentables.

Hay varios grupos clave de enzimas que forman parte en la conversión del almidón del grano enazúcares.

Cuando se macera grano malteado, el cervecero casero utiliza dos clases principales deenzimas: las proteasas (o enzimas proteolíticas), y las diastasas (o enzimas diastáticas). Lasenzimas proteolíticas rompen largas y complejas cadenas de moléculas de proteínas enproteínas más simples y útiles y en amino ácidos. Las enzimas diastáticas convierten lasmoléculas de almidón en azúcares fermentables y dextrinas no fermentables.

Cada una de estas enzimas se ve favorecida por distintas temperaturas y condiciones de PH.Un homebrewer puede ajustar su temperatura de maceración para favorecer sucesivamentecada función de cada enzima y así ajustar la wort a su gusto.

Los almidones en la maceración son solubles casi al 90% a 54ºC y alcanzan su máximasolubilidad a 65ºC.

Los granos no malteados tienen sus propias reservas de almidón “selladas” en una matriz deproteína que previene que las enzimas sean capaces de entrar en contacto con el almidón parasu conversión.

Sólo partiendo o rompiendo los granos la matriz se desarma. El almidón puede ser gelatinizado(pausible de ser soluble) sólo por calor o por una combinación de calor y trabajo enzimático.

Cualquiera sea la forma, un “mashing” es necesario para convertir los almidones solubles enazúcares fermentables.

Funciones de los mayores grupos de enzimas

Enzima Rango óptimode temperatura

Rango óptimode PH

Función

de temperatura de PH

Fitasa 30 – 52°C 4.4 – 5.5 Baja el PH del mash. Ningunaotra utilidad

Beta Glucanasa 37 – 45°C 4.5 – 5.0 Best gum breaking rest (no sécómo traducirlo).

Peptidasa 45 – 57°C 4.6 – 5.2 Produce Nitrógeno libre deAminoácidos

Proteasa 45 – 57°C 4.6 – 5.2 Rompe grandes proteínas queproducen turbiedad

Beta Amylasa 54 – 66°C 5.0 – 5.6 Produce azúcares altamentefermentables

Alpha Amylasa 68 – 75°C 5.3 – 5.8 Azúcares menos fermentables

Nota: los números de la tabla fueron promediados de distintas fuentes y pueden serinterpretados como rangos típicos de actividad óptima. Las enzimas estarán activas fuera de

los rangos indicados pero serán destruidas a medida que la temperatura se incrementa sobrecada rango.

Gráfico comparativo entre condiciones de trabajo requeridas por cada enzima:

El descanso proteico y la modificación.

“Modificación” es un término que describe el grado de “rotura” del endospermo durante elmalteado que compromete el bulto de la semilla.

La cebada malteada contiene grandes cantidades de cadenas de aminoácidos que forman lasproteínas simples necesarias para la germinación de la planta.

En la producción de cerveza, estas proteínas son utilizadas por las levaduras para sucrecimiento y desarrollo. Las dos principales enzimas proteoliticas son la peptidasa y la

crecimiento y desarrollo. Las dos principales enzimas proteoliticas son la peptidasa y laproteasa.

La peptidasa trabaja para proveer a la wort de nutrientes aminoácidos que serán utilizados porlas levaduras.

El trabajo de la proteasa es romper las proteínas más grandes que favorecen la retención deespuma y reduce la turbiedad.

Los rangos óptimos de temperatura y PH se superponen. El PH óptimo es 4.6-5.2 y ambasenzimas están suficientemente activas entre 46-67ºC, eso especificando que utilizar un rangoóptimo para cada una de ellas no es relevante. Este rango es un poco más bajo respecto a lamayoría de las maceraciones, pero el PH típico de un mash de 5.3 no está mal. No haynecesidad de intentar bajar el PH del mash para intentar facilitar el uso de estas enzimas.

La otra enzima en este régimen de temperatura es la glucanasa, parte de la familia encimáticadel almidón, y es utilizada para romper los betaglucanos del trigo malteado o sin maltear, avenao cebada sin maltear. Las hemi-celulosas de este glucano son responsables de la elasticidad dela pasta y si no fueran rotas causarían que el mash se transformara en una sustancia sólida listapara hornear.

Afortunadamente, el rango óptimo de temperatura para la encima beta glucanasa es debajo delas enzimas proteolíticas. Esto permite al cervecero que deje reposar el mash a 37-45ºC por 20minutos para romper todas las gomas sin afectar las proteínas responsables de la retención deespuma y cuerpo.

El uso de este descanso es sólo necesario para Home Brewers que incorporen una grancantidad (>25%) de trigo sin maltear o en copos, o avena en el mash.

Los mashings espesos pueden usualmente solucionarse incrementando la temperatura.

Conversión de almidón / Descanso de sacarificación

En esta etapa las enzimas diastáticas comienzan a actuar sobre los almidones, rompiéndolos ytransformándolos en azúcares. Un grupo, las amilasas, son enzimas que trabajan en losazúcares y almidones más complejos.

Las dos principales amilasas son las alfa y las beta. Las alfa trabajan rompiendo largas cadenasde almidón, dejando atrás una variedad de cadenas de almidón más cortas y azúcares del tipodextrina.

La reducción de estas cadenas largas reduce la viscosidad y torna más líquido el mash. La betaamilasa trabaja separando esas cadenas más cortas en unidades fermentables de azúcar demaltosa.

La temperatura más citada para el mashing es aproximadamente 67ºC. Esta es una temperaturaque promedia la mejor temperatura a la que ambas enzimas trabajan. Las alfa trabajan mejor a70ºC, mientras que las beta se desnaturalizan a esta temperatura, trabajando mejor a los 60ºC.

La función de licuificación de las alfa amilasas es efectiva a temperaturas tan bajas como 49ºC.

Qué significan estas dos enzimas y temperaturas para el cervecero? La aplicación práctica deeste conocimiento permite al cervecero casero a ajustar su wort en términos de sufermentabilidad. Una temperatura más baja de mash, de 65ºC para abajo, redunda en unacerveza más seca, con menos cuerpo. Una temperatura mayor de mash, igual o superior a 70ºCproducirá una cerveza menos fermentable y más dulce.

En este punto es en el que un cervecero puede realmente sintonizar y ajustar de forma precisauna wort para producir un estilo particular de cerveza.

Testeando la conversión

El cervecero puede utilizar yodo para chequear una muestra de la wort y de esta forma vercuándo los almidones han sido completamente convertidos en azúcar. El yodo produce que elalmidón se torne negro. Las enzimas del mash deberían convertir todos los almidones, de modoque no debería haber un cambio de color cuando un par de gotas de yodo son agregadas a la

muestra.

El yodo sólo agregará un pequeño tono rojizo en oposición al negro oscuro que se forma cuandoel almidón está presente. Worts con grandes cantidades de dextrina se tornarán mucho másrojizas cuando el yodo es agregado.

Manipulando el descanso de conversión de almidones.

Hay otro factor dentrás de la temperatura que afecta la actividad enzimática de la amilasa. Estees el PH del agua.

La beta amilasa se ve favorecida por un ph bajo, cercano a 5.4. Las alfa trabajan mejor en un phun poco más alto: 5.7.

Sin embargo una wort optima para las beta amilasas no es una wort muy fermentable, las alfaamilasas son necesarias para romper las cadenas más largas así las beta pueden trabajar enellas.

Una buena analogía para visualizar este ejemplo sería que las alfa cortan el árbol en pedazos ylas beta transforman esos pedazos en leña que entre en el hogar.

Diversas sales pueden utilizarse para subir o bajar el ph del mash, pero estas sustancias sólopueden usarse en pequeñas cantidades ya que también afectan el sabor.

Para el principiante, siempre es mejor dejar al ph que haga su trabajo y manejar las otrasvariables que lo rodean, siempre y cuando su agua no sea extremadamente dura o blanda.

La selección de la malta puede influenciar de menor o mayor medida al ph tanto como usarsales en muchas situaciones.

El ph del mash puede medirse con papeles de testeo que se venden en químicas y otros lugarescomo venta de artículos para piletas, etc.

Como siempre, el tiempo cambia todo. Es el factor final en el mash. Una conversión dealmidones puede estar completa sólo en 30 minutos, por eso mientras dure el resto de un mashde 60 el cervecero trabaja sobre las condiciones del mash para producir el perfil deseado deazúcares de la wort.

Dependiendo del ph del mash y las temperaturas, el tiempo requerido para completar el mashpuede variar desde 30 minutos a más de 90. A temperaturas más altas y ph más alto, las alfaamilasas son favorecidas y la conversión de almidón se completa en 30 minutos o menos. Mástiempo a estas condiciones permitirá a las beta amilasas a romper más de los azúcares grandesen pequeños, dando por resultado esto una wort más fermentable. El problema es que esascondiciones favorables para las alfa desactivan las beta.

Sumario

El compromiso de todos los factores lleva a condiciones standard de mash para la mayoría delos homebrewers: una proporción de 3 litros de agua por cada kilo de grano, un ph de 5.3 y unatemperatura entre 67-68ºC durante cerca de una hora. Estas condiciones producirán una wortcon buena fermentación y sabor a malta.

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