Come qualsiasi altro fattore, anche l’acqua nella birrificazione ha la sua importanza e le sue regole. Una stima in difetto o in eccesso ci porterà a dover fare correzioni impreviste in corso d’opera, che spesso si dimostreranno solo dei palliativi o che innescheranno ulteriori problemi.
Ora che abbiamo un quadro più dettagliato per quello che riguarda l’efficienza del nostro impianto di ammostamento (Calcolare l’efficienza di ammostamento), ed abbiamo chiarito come distribuire le dosi dei vari fermentabili da ammostare (Stilare la lista dei fermentabili), per raggiungere le densità pre-boiling stimata, dobbiamo capire come gestire i volumi di acqua necessari per il mashing e per lo sparging, ed arrivare in fermentazione con la quantità e la densità del mosto stimati nella ricetta.
Per esempio, se il volume dell’acqua fosse in eccesso, ci ritroveremo con una densità troppo bassa e dovremmo passare ore e ore a bollire il mosto per farlo restringere con spreco di tempo e di gas (o corrente elettrica) e con il risultato che gli zuccheri si caramelleranno, il colore del mosto si intensificherà ed il gusto della birra non sarà come ce lo saremmo aspettato. Se, al contrario, il volume dell’acqua fosse in difetto, dovremmo fare peripezie per calcolarne e prepararne una nuova quantità correggendo pH e salinità al volo, mentre il tempo scorre e le reazioni chimiche nel mosto non si interrompono in attesa che l’acqua aggiuntiva sia pronta.
Per conoscere a priori quanta acqua ci serve, dobbiamo fare il percorso a ritroso, partendo dal volume pre-fermentazione, considerando tutti i fattori che condizionano il risultato finale. Fattori che possiamo raggruppare in:
- Assorbimento grani esausti
- Dead space e doppio fondo
- Assorbimento dei luppoli esausti
- Evaporazione in bollitura
- Perdita di mosto nel trub
- Contrazione per raffreddamento
- Perdite strumentazione (es. tubature)
Tutti questi fattori rappresenteranno sempre delle variabili che possono essere dipendenti o indipendenti; mentre le prime dipenderanno da altri fattori variabili da cotta a cotta, le variabili indipendenti, con l’esperienza e l’affinamento delle tecniche e della strumentazione, forniranno valori che diverranno costanti per tutte le cotte a seguire.
Analizziamo tutti questi fattori prendendo come esempio un batch da 20 L di mosto pre-fermentazione. Andando a ritroso, la prima perdita si ha durante il trasferimento del mosto dalla pentola di boiling al fermentatore. Parte del mosto, infatti, resterà intrappolato nella tubatura che connette i due contenitori. Se nel mezzo abbiamo un sistema di raffreddamento in contro flusso, questa perdita sarà maggiore. Per poter calcolare quanto mosto perdiamo durante il suddetto tragitto, dobbiamo effettuare delle prove utilizzando dell’acqua: colmiamo tutti i condotti dalla pentola di boiling al fermentatore e, una volta chiusa la valvola a monte, estraiamo l’acqua intrappolata e misuriamola con l’ausilio di una caraffa graduata. Fintanto questo percorso non subirà variazioni, il volume rilevato diverrà un fattore costante. Per questo esperimento, supponiamo che il volume di mosto perso nei condotti e nel sistema di raffreddamento del nostro “ipotetico” impianto, sia di 1 L. Passiamo al prossimo step.
La perdita successiva, sempre andando a ritroso, è da attribuire al trub. Questo, si forma dopo la fase di Whirlpool e, in gran parte, è composto da proteine coagulate, residui di luppolo (maggiormente se le gettate sono avvenute senza l’ausilio di Hop Bags o Hop Spiders), sfarinati residui dell’ammostamento, il tutto disciolto in una certa percentuale di mosto. Per capire quanto mosto rimane nel trub, trasferiamolo dalla pentola di boiling ad una caraffa graduata, facendolo passare attraverso un colino per asportarne le parti solide. Il valore fornitoci dalla caraffa, tuttavia, non potrà essere considerato una costante, in quanto il volume di mosto intrappolato nel trub dipende da diversi fattori, come: il tipo di cereale utilizzato in ammostamento, la granulometria dei grani ammostati, la quantità di proteine estratte e coagulate, la tipologia e la quantità di luppolo utilizzato durante tutte le gettate e la quantità delle eventuali spezie aggiunte in bollitura, per aromatizzare il mosto. Tuttavia, effettuando questa misurazione per diverse cotte consecutivamente, potremo estrapolare un valore medio, che utilizzeremo come fattore costante. In questo caso, supponiamo di aver raccolto 1,5 L di mosto e passiamo alla prossima misurazione.
Durante la bollitura, una parte dell’acqua evapora mentre una parte del mosto viene assorbita dai luppoli (in quantità maggiore se utilizziamo quelli in coni). Purtroppo, quando parliamo di evaporazione, non è possibile stabilire a priori, un coefficiente che possa considerarsi adeguato a qualsiasi pentola. Il coefficiente di evaporazione varia da pentola a pentola in base: al diametro, all’altezza, allo spessore del fondo, all’irradiazione del calore e, anche se in maniera meno ininfluente, all’umidità e temperatura dell’ambiente, all’altitudine, alla densità del mosto. Per poter ottenere il tasso di evaporazione della nostra pentola di boiling, dobbiamo necessariamente effettuare un altro test, utilizzando della semplice acqua. Inseriamo un determinato volume di acqua ad una determinata temperatura (es. 20 L a 20°C), e scaldiamola tenendo coperta la pentola fino al punto di bollitura. Quando l’acqua avrà raggiunto il bollore, rimuoviamo il coperchio e facciamo partire il cronometro. Dopo 60 minuti, fermiamo la fonte di calore (chiudiamo il gas o spegniamo la resistenza) e raffreddiamo rapidamente l’acqua, riportandola alla temperatura iniziale. La differenza misurata tra i due volumi rappresenta l’evaporazione oraria della nostra pentola di boiling. A prescindere dal volume delle successive cotte, mantenendo le stesse condizioni, utilizzando la stessa pentola e la stessa fonte di calore, il volume che evaporerà sarà grossomodo sempre lo stesso. Questo fattore è da considerarsi una costante. Per il nostro esempio, supponiamo che l’evaporazione durante l’ora di bollitura abbia ridotto il mosto di 3 litri.
Il prossimo passo è quello di calcolare l’assorbimento del luppolo esausto. Anche questo fattore è variabile ed il valore cambia in rapporto alla quantità di luppolo utilizzato durante tutte le gettate e soprattutto al suo formato. Da alcuni test effettuati è emerso che l’assorbimento dei luppoli varia da un minimo di 4 ad un massimo di 8 ml/g. Se usiamo luppolo in pellet, dovremo impostare il valore 4 ml/g; se usiamo luppolo in coni incrementiamo il valore a 6 ml/g; se usiamo luppolo in coni all’interno di Hop Bag, il valore arriverà anche 8 ml/g. Anche in questo caso, il modo migliore per quantificare la perdita di mosto causata dall’assorbimento del luppolo esausto, è quello di effettuare la misurazione per diverse cotte, estrapolando una media, che dovrà considerare il formato di luppolo utilizzato, la tecnica di infusione e la quantità. Supponendo di utilizzare tra tutte le gettate un totale di 100 g di luppolo in coni con l’ausilio di un Hop Bag, avremo un assorbimento di 0,800 L.
Il doppio fondo ed il dead space vanno intesi come quella parte di mosto che non si riesce ad estrarre dalla pentola di ammostamento, a causa (per esempio) della posizione della valvola di scarico rispetto al fondo della pentola. Questo fattore varia da pentola a pentola ma, una volta misurato, il valore diventa una costante fintanto che la pentola non verrà sostituita. Per poterlo misurare, una volta terminata la cotta, dovremo cercare di estrarre il mosto separandolo dalle trebbie. Recuperata la parte liquida in una caraffa graduata, otterremo il volume del mosto perso. Nel nostro caso supponiamo che il mosto recuperato sia 2 litri.
L’ultimo fattore da calcolare è l’assorbimento dei grani esausti. Anche in questo caso, il valore non è fisso e dipende da alcuni elementi ma, mediamente si attesta tra 0,880 e 1,600 L per Kg di grani. Facendo una media di 1,200 L/Kg e supponendo una cotta composta da 5 Kg di grani, avremo un assorbimento di 6 litri.
Facciamo un riassunto, per capire il volume dell’acqua necessaria. Abbiamo detto che vogliamo fermentare un mosto da 20 L quindi sommiamo tutti i fattori fino ad ora riscontrati:
- Litri in fermentazione = 20
- Litri persi nelle tubature = 1
- Litri persi nel trub = 1,5
- Litri assorbiti dai luppoli = 0,800
- Litri evaporati = 3
- Litri persi nel dead space = 2
- Litri assorbiti dai grani esausti = 6
Il volume di acqua necessario per arrivare in fermentazione con 20 L è di 34,3 L.
Rapporto acqua / grani.
Abbiamo appurato, nell'articolo dedicato all'ammostamento All Grain (Ammostamento classico), che il rapporto acqua/grani in mashing si attesta in media sui 3 L/Kg, ma nulla ci vieta di aumentare questo rapporto, portandolo anche a 4 L/Kg. Per esempio, nella tecnica di mashing con sacca BiaB, non essendo contemplata la fase di sparging, potremmo utilizzare l’intero volume di acqua stimata in ricetta, senza compromettere in alcun modo, lo svolgimento dell’ammostamento né il risultato ottenuto. Supponendo di voler fermentare un batch da 25 litri con una quantità totale di grani di 5 Kg, avremo bisogno di almeno 15 litri di acqua per avviare il mashing e che i restanti 10 litri saranno il volume di acqua dedicata allo sparging. Ovviamente, questi valori sono da intendersi, al netto delle varie perdite e assorbimenti.
