Numero 06/2021

8 Febbraio 2021

Estratto Potenziale & Co

Estratto Potenziale & Co

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In questo articolo proviamo a fare un po’ di chiarezza sul concetto di Estratto Potenziale e su come questo sia legato alla densità del mosto.

In particolare, riporteremo delle semplici formule che ci consentiranno di ricavare in modo rigoroso l’estratto potenziale, partendo dalla scheda tecnica del malto che acquistiamo.

 

Facciamo innanzitutto una piccola premessa sulla densità.

Come tutti sappiamo, ogni stile di birra ha la “Original Gravity” (OG) e la “Final Gravity” (FG) all’interno di un ben preciso range, secondo le indicazioni BJCP (vedi il chiarissimo file Excel scaricabile al link https://www.bjcp.org/docs/2015_Guidelines.xlsx).

 

Il mosto, nelle varie fasi della produzione della birra, non è altro che una soluzione acquosa.

A inizio fermentazione la sua composizione tipica è la seguente:

  • zuccheri fermentabili (essenzialmente maltosio) → 65-75%
  • carboidrati non fermentabili o parzialmente fermentabili (ad es. destrine) → 15-25%
  • proteine → circa 5%
  • fibre, sali minerali, lipidi e altro → circa 5%

Nota: il rapporto tra maltosio e destrine viene controllato gestendo opportunamente la durata delle soste di ammostamento di “alfa-amilasi” e “beta-amilasi”.

 

 

Considerando le densità dei diversi costituenti e facendo una media pesata con la loro concentrazione, risulta che la densità media tipica dei soluti a 20°C è intorno a 1.6kg/litro.

Si può quindi dimostrare che la densità del mosto (in kg/litro) è calcolabile con la seguente formula:

OG = 1 + 0.4 *m/V0

 

essendo m la massa dei soluti e V0 il volume il mosto ad inizio fermentazione.

 

Qui possiamo fare una piccola digressione sul “grado saccarometrico”.

Se consideriamo una soluzione costiuita completamente da saccarosio (densità 1.56kg/litro a 20°C) otteniamo una formula simile alla precedente, ma con coefficiente leggermente inferiore:

OG = 1 + 0.385 *m/V0

 

Utilizzando la definizione di “grado saccarometrico”, che corrisponde alla concentrazione in massa di saccarosio ed è misurato in gradi Plato (°P), si ottiene la seguente formula che consente di ricavare la densità, con un errore inferiore al 2% per il range di densità di interesse nella produzione della birra:

 

°P – (OG-1)/OG * 260

 

Facciamo un paio di esempi: con OG = 1.050 otteniamo 12.4°P; con OG = 1.085 abbiamo 20.4°P.

In pratica, partendo dalla densità del mosto (soluzione acquosa che contiene diversi soluti) ricaviamo la “concentrazione in massa equivalente di saccarosio di una soluzione teorica con solo saccarosio”.

Questa digressione ci fa capire ancora meglio come sia importante tener conto del fatto che mosti di uguale densità possano in realtà avere diversa composizione e quindi differente fermentabilità.

Torniamo ora al calcolo della densità con la semplice formula che abbiamo imparato.

 

 

Come visto, la massa dei soluti è per la quasi totalità corrispondente a quella dei carboidrati contenuti all’interno del mosto, sia fermentabili, come il maltosio, che non fermentabili o parzialmente fermentabili, come le destrine.

Come sappiamo tutti questi carboidrati provengono dall’amido contenuto nel malto e rappresentano i cosiddetti “estratti” che vengono prodotti durante la fase di ammostamento.

Se l’ammostamento è idealmente perfetto 0.4*m/Vè proprio il cosiddetto “Estratto Potenziale” (EP).

Nella realtà, invece, per ottenere la OG,dovremo moltiplicare EP per l’efficienza di ammostamento.

 

Vediamo ora come è possibile ricavare l’Estratto Potenziale partendo dalla scheda tecnica del malto.

Qui infatti viene tipicamente riportato il “Fine Grind Dry Basis” (FGDB), ovvero la percentuale di amido che viene estratto in un ammostamento ideale con macinatura fine (0.2mm) e senza umidità.

Solitamente FGDB > 80% per malti base ma può scendere fino a 65% per i malti speciali.

A questo punto, per tener conto di una “macinatura grossolana” (si considera 0.7mm), viene introdotto il “Coarse Grind Dry Basis” (CGDB) che si ottiene come

 

CGDB = FGDB – F/C DIFF

 

Il “Fine/Coarse difference” (FC / DIFF) è riportato nella scheda tecnica del malto ed è sempre < 2%.

Solitamente, per malti distici, si considera il valore 1.7%.

 

Una volta ricavato il CGDB non ci resta che tener conto dell’effetto dell’umidità (UR), altro parametro che è riportato nella scheda tecnica del malto. Possiamo infatti ottenere il “Coarse Grind As Is”:

 

CGAI = CGDB*(1 – UR/100)

 

Notiamo che CGAI altro non è che il mitico m/V0, ovvero i kg di amido per litro che sono estraibili in un ammostamento ideale (efficienza 100%), tenendo conto della macinatura e dell’umidità.

Il nostro malto avrà quindi un Estratto Potenziale dato da

 

EP = 0.4*CGAI

 

 

Facciamo un esempio.

Consideriamo un malto base con FGDB = 82%, F/C DIFF = 1.7% e UR = 2%.

L’effetto della macinatura ci porta ad avere CGDB = 82 – 1.7 = 80.3%.

L’effetto dell’umidità ci porta ad avere CGAI = 80.3*0.98 = 78.7%.

L’estratto potenziale del malto sarà quindi EP = 78.7%*0.4 = 0.315 kg/litro.

 

Quindi con 100g di malto, in condizioni ideali (efficienza 100%) otterremmo OG = 1.0315.

Volendo considerare per semplicità la “equivalenza saccarometrica” vista prima, si potrebbe invece calcolare EP = 78.7%*0.385 = 0.303 kg/litro e quindi risulterebbe OG = 1.0303.

Come si vede la differenza è minima (singolo punto di densità).

 

Come ultima cosa, facciamo notare che nel mondo anglosassone si considera la densità in “PPG” (pound per gallon).

Facendo le dovute conversioni, il mitico coefficiente 0.385 diventa 0.462.

Quindi, con 100g di malto nell’esempio precedente, avremo una densità 1.036 in PPG.

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Info autore

Enrico Mollica

Romano di origine, vivo in Emilia da diversi anni.
Sono laureato in Ingegneria Aeronautica e lavoro in ambito R&D, coordinando un team di calcolo e simulazioni numeriche.
Nel tempo libero mi dedico alle mie due bimbe, allo studio del giapponese e del pianoforte (entrambi da autodidatta) e all’homebrewing, che cerco sempre di approcciare con metodo scientifico.
Mi hanno iniziato a questa arte mio fratello Giulio ed il Mastro Birrario Francesco Casellato, fondatore del microbirrificio romano MostoItaliano. Con loro e con l’amico Alessio Timmoneri, tutti ingegneri, abbiamo creato alcuni algoritmi di ottimizzazione per la fase di ammostamento.
Mi dedico principalmente alla realizzazione di birre ad alta fermentazione, utilizzando il luppolo raccolto dalle mie piante (ho un piccolo luppoleto con diverse varietà).
Oltre alla birra, faccio anche produzione casalinga di idromele, di nocino e di un amaro al luppolo.
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