Los factores principales que caracterizan a la cerveza son el amargor, la variedad de sabores presentes en la bebida y su intensidad, el contenido de alcohol y el color. Los estándares para esas características permiten realizar una determinación más objetiva y uniforme de las cualidades generales de cualquier cerveza.
La escala de "grados Lovibond" o "°L" es una medida del color de una sustancia, generalmente cerveza, whisky o soluciones de azúcar . La determinación de los grados Lovibond se realiza comparando el color de la sustancia con una serie de portaobjetos de vidrio de color ámbar a marrón, generalmente con un colorímetro . La escala fue ideada por Joseph Williams Lovibond . [1] Los métodos del Método de Referencia Estándar (SRM) y la Convención Cervecera Europea (EBC) la han reemplazado en gran medida, y el SRM arroja resultados aproximadamente iguales a los °L.
El método de referencia estándar o SRM [2] es un sistema que utilizan los cerveceros modernos para medir la intensidad del color, aproximadamente la oscuridad, de una cerveza o mosto . El método implica el uso de un espectrofotómetro o fotómetro para medir la atenuación de la luz de una longitud de onda particular, 430 nanómetros (azul), a medida que pasa a través de una muestra contenida en una cubeta de dimensiones estandarizadas ubicada en el camino de la luz del instrumento.
El EBC también mide el color de la cerveza y del mosto, además de cuantificar la turbidez (también conocida como neblina) en la cerveza.
La graduación alcohólica de la cerveza se mide por su contenido de alcohol en volumen expresado en porcentaje, es decir, el número de mililitros de alcohol absoluto (etanol) en 100 mL de cerveza.
El método más preciso para determinar la graduación de una cerveza es tomar una cantidad de cerveza y destilar un licor que contenga todo el alcohol que tenía la cerveza. El contenido de alcohol del licor se puede medir utilizando un hidrómetro y tablas de densidad de mezclas de alcohol y agua. [3] Un segundo método preciso es el método del ebullómetro , que utiliza la diferencia entre la temperatura de ebullición del agua pura y la temperatura de ebullición de la cerveza que se está probando.
En la práctica, el método más común utilizado para estimar la graduación de una cerveza es medir la cantidad de azúcares o "extracto" en el mosto antes de la fermentación y luego nuevamente una vez que se completa la fermentación, y usar estos dos puntos de datos en una fórmula empírica que estima el contenido de alcohol o la graduación de la cerveza.
El método más común para medir (indirectamente) la cantidad de extracto en el mosto o la cerveza es midiendo la densidad del líquido, a menudo realizada con un hidrómetro , y convirtiendo la medición de densidad en extracto, la fracción de masa de azúcares en el mosto o la cerveza. Los hidrómetros se pueden calibrar con varias escalas. Una escala común es la de gravedad específica (GE), es decir, la densidad de un líquido en relación con la densidad del agua pura (a una temperatura estándar). La gravedad específica también se puede medir con un picnómetro o un medidor electrónico de tubo en U oscilante . El agua tiene una GE de 1.000, el alcohol absoluto tiene una GE de 0.789. A continuación se analizan otras escalas de densidad.
La densidad del mosto depende del contenido de azúcar en el mosto: cuanto más azúcar, mayor será la densidad. La cerveza fermentada tendrá algo de azúcar residual que aumentará la SG, mientras que el contenido de alcohol la reducirá. La diferencia entre la SG del mosto antes de la fermentación y la SG de la cerveza después de la fermentación da una indicación de cuánta azúcar se convirtió en alcohol y CO2 por la levadura. Una fórmula básica [4] para calcular la graduación de la cerveza en función de la diferencia entre la SG original y la final es:
La fórmula a continuación [5] es una ecuación alternativa que proporciona estimaciones más precisas para porcentajes de alcohol más altos (normalmente se utiliza para cervezas superiores al 6 o 7%).
donde OG es la gravedad original, o la gravedad específica antes de la fermentación y FG es la gravedad final o SG después de la fermentación.
El "extracto original" (OE) es sinónimo de gravedad original. El OE se suele denominar "tamaño" de la cerveza y, en Alemania, suele aparecer impreso en la etiqueta como Stammwürze o, a veces, simplemente como porcentaje. En la República Checa, por ejemplo, se habla de "cervezas de 10 grados", "cervezas de 12 grados", etc.
Las mediciones de gravedad se utilizan para determinar el tamaño de la cerveza, su grado alcohólico y la cantidad de azúcar disponible que la levadura pudo consumir (se puede esperar que una cepa determinada, en condiciones adecuadas, fermente un mosto de una composición particular dentro de un rango de atenuación; es decir, debería poder consumir un porcentaje conocido del extracto).
Históricamente, la gravedad se medía y registraba en libras de cerveza (también conocidas simplemente como "libras"). Si se decía que un mosto tenía "26 libras de gravedad por barril" [6], significaba que un barril estándar de 36 galones imperiales de mosto pesaba 26 libras más que un barril de agua pura. [6] La medición real se hacía con un sacarómetro (es decir, hidrómetro) corrigiendo la temperatura con una escala de calibración o bien con una regla de cálculo especial para cerveceros . [7] Una primera graduación promedio de 1864 sería de 30 libras o 1,083 OG. [a] [8]
Dos escalas comunes utilizadas para medir la cantidad de azúcares en el mosto son:
La escala más antigua, Balling (°Balling), fue desarrollada en 1843 por el científico bohemio Karl Joseph Napoleon Balling (1805-1868) y Simon Ack. En la década de 1850, el ingeniero-matemático alemán Adolf Ferdinand Wenceslaus Brix (1798-1870) corrigió algunos de los errores de cálculo de la escala Balling e introdujo la escala Brix . A principios de la década de 1900, el químico alemán Fritz Plato (1858-1938) y sus colaboradores realizaron más mejoras, introduciendo la escala Plato. Esencialmente, las escalas Balling, Brix y Plato son todas la misma escala, con mejoras en precisión y confiabilidad en las versiones más nuevas, ya que todas se basan en la fracción de masa de sacarosa ; las tablas para las tres escalas difieren principalmente en su precisión y en la temperatura a la que se deben realizar las mediciones.
Se puede realizar una conversión aproximada entre gravedad específica, gravedad específica y grados Brix, Plato o Balling dividiendo las milésimas de gravedad específica por encima de 1 (que a menudo se denominan puntos de gravedad) por 4. Por lo tanto, una gravedad específica de 1,048 tiene 48 puntos de gravedad, y 48 dividido por 4 sería aproximadamente 12 grados Plato, Balling o Brix. Esta conversión es una aproximación de la relación entre la gravedad específica y la fracción de masa en °P mediante la ecuación lineal: [9]
Sin embargo, la aproximación anterior arroja un error cada vez mayor para valores crecientes de gravedad específica, desviándose, por ejemplo, en 0,67°P cuando SG = 1,080. Se puede realizar una conversión mucho más precisa (con un error medio promedio inferior a 0,02°P) utilizando la siguiente fórmula: [9]
donde la gravedad específica se mide a una temperatura de T = 20 °C. La relación equivalente que da la gravedad específica a 20 °C para un °P dado es:
Los productores de vino, así como la industria del azúcar y los jugos, suelen utilizar grados Brix. Los fabricantes de cerveza británicos y de Europa continental suelen utilizar grados Plato. Los fabricantes de cerveza estadounidenses utilizan una combinación de grados Balling, grados Plato y gravedad específica. Los productores de vino, hidromiel, sidra y cerveza caseros suelen utilizar la gravedad específica.
En algunos países, el alcohol por volumen se denomina grados Gay-Lussac (en honor al químico francés Joseph Louis Gay-Lussac ). Francia, España y el Reino Unido utilizan el sistema para determinar el contenido de alcohol. Bélgica, Noruega y Suecia utilizan una tabla modificada para calcular los impuestos sobre las bebidas alcohólicas.
La cruz de San Andrés se utiliza en algunas cervezas y tradicionalmente era una marca de graduación alcohólica, ya que más ex indicaban un mayor contenido alcohólico. Algunas fuentes sugieren que el origen de la marca se encontraba en las cervecerías de los monasterios medievales , donde la cruz servía como garantía de calidad para cervezas de graduación alcohólica creciente. [10]
Otra explicación de las marcas en forma de aspa puede tener su origen en los impuestos a las bebidas alcohólicas que comenzaron en Inglaterra en 1643. La marca en un barril de cerveza se utilizó originalmente para indicar que el contenido era más fuerte que los límites legales para cervezas pequeñas , y estaba sujeto a un impuesto de diez chelines ( número romano X) por barril. Más tarde, los cerveceros agregaron marcas X adicionales (número superfluo) para indicar cervezas progresivamente más fuertes: "las denominaciones actuales de curandero de XX [veinte, pero que a menudo se pronuncia "doble (letra) X"] y XXX [treinta, a menudo pronunciado "triple (letra) X"], que aparecen, innecesariamente, en los barriles y en las cuentas de los cerveceros de cerveza fuerte". [11]
A mediados del siglo XIX en Inglaterra, el uso de la letra "X" y otras se había convertido en un sistema de clasificación estandarizado para la graduación de la cerveza. [12] Hoy en día, se utiliza como marca registrada por varios cerveceros en el Reino Unido, la Commonwealth y los Estados Unidos.
Las escalas de amargor intentan calificar el amargor relativo de la cerveza. El amargor de la cerveza lo proporcionan compuestos como las humulonas o ácidos alfa del lúpulo utilizado durante la elaboración de la cerveza. Durante el proceso de elaboración de la cerveza, la humulona sufre una isomerización para formar tanto cis como trans isohumulona , que son responsables del sabor amargo de la cerveza. [13] El lúpulo también contiene lupulonas o ácidos beta; [13] estos ácidos beta no se consideran en el amargor inicial del mosto tanto como sus contrapartes de ácidos alfa, ya que no se isomerizan a través de la ebullición y, por lo tanto, no se disuelven en el mosto. [14] Sin embargo, los ácidos beta pueden sufrir oxidación y contribuir lentamente al amargor de la cerveza. Este amargor es más fuerte que el amargor de los ácidos alfa y puede ser indeseable. La oxidación ocurre con el tiempo a través de la fermentación, el almacenamiento y el envejecimiento. Al mismo tiempo, los ácidos alfa isomerizados sufren una degradación que reduce el amargor. [15]
Dado que las cantidades de ácidos alfa y beta varían entre los lúpulos, se debe considerar la variedad de lúpulo al apuntar a una cantidad específica de amargor en la cerveza. Para maximizar el amargor, se deben utilizar lúpulos con grandes concentraciones de ácidos alfa. [13] Estas variedades incluyen los lúpulos Chinook, Galena, Horizon, Tomahawk y Warrior, y estos contienen concentraciones de ácidos alfa de hasta el 16% en masa. Dado que el amargor no se ve influenciado por los ácidos beta, estos no se consideran al seleccionar la variedad de lúpulo. Además, la cantidad de tiempo que se hierve el lúpulo afecta el amargor de la cerveza. Dado que se necesita calor para isomerizar los ácidos alfa, la aplicación de calor durante períodos de tiempo más prolongados aumenta la conversión a la forma isomerizada.
La escala de Unidades Internacionales de Amargor, o IBU, se utiliza para cuantificar aproximadamente el amargor de la cerveza. Esta escala no se mide en función del amargor percibido de la cerveza, sino en función de la cantidad de ácidos iso-alfa. [17] Existen varios métodos para medir el IBU. La forma más común y ampliamente utilizada es mediante espectrofotometría . [18] En este proceso, el lúpulo se hierve en el mosto para promover la isomerización. Dado que los ácidos iso-alfa son ligeramente hidrófobos , una reducción del pH mediante la adición de ácido aumenta la hidrofobicidad de los ácidos iso-alfa. En este punto, se agrega una solución orgánica y los ácidos iso-alfa se desplazan a la capa orgánica fuera del mosto acuoso. Luego, esta nueva solución se coloca en un espectrofotómetro y se lee la absorbancia a 275 nm. A esta longitud de onda, los ácidos iso-alfa tienen su absorbancia más alta, lo que permite calcular la concentración de estas moléculas amargantes. Esta técnica fue adoptada al mismo tiempo que otro método basado en la medición de la concentración (en miligramos por litro; partes por millón p/v ) de ácidos α isomerizados (AIA) en una cerveza, lo que provocó cierta confusión entre los cerveceros a pequeña escala. [19] La American Society of Brewing Chemists , en la introducción a sus métodos de medición del amargor, señala algunas diferencias entre los resultados de ambos métodos:
Si bien los resultados de los métodos IAA son prácticamente idénticos a los obtenidos con el método [I]BU para la cerveza elaborada con lúpulo fresco, los IAA de la cerveza elaborada con lúpulo viejo o mal almacenado, y con ciertos extractos de lúpulo especiales, pueden ser significativamente inferiores a la cifra [I]BU. [20]
Además, se pueden emplear HPLC , espectrometría de masas y espectroscopia de fluorescencia para medir la cantidad de ácidos iso-alfa en una cerveza. [21] [22] [23]
La escala de Unidades de Amargor Europeas, a menudo abreviada como EBU, es una escala de amargor [24] en la que los valores más bajos son generalmente "menos amargos" y los valores más altos "más amargos". La escala y el método están definidos por la Convención Cervecera Europea , y el valor numérico debe ser el mismo que el de la escala de Unidades de Amargor Internacionales (IBU), definida en cooperación con la Sociedad Americana de Químicos Cerveceros . [25] Sin embargo, el proceso exacto para determinar los valores EBU e IBU difiere ligeramente, lo que en teoría puede dar como resultado valores ligeramente más pequeños para EBU que para IBU. [26]
El IBU no está determinado por el amargor percibido del sabor de la cerveza. Por ejemplo, el efecto amargor del lúpulo es menos notorio en cervezas con maltas tostadas o sabores fuertes, por lo que se requeriría una mayor proporción de lúpulo en cervezas de sabor fuerte para lograr el mismo amargor percibido que en cervezas de sabor moderado. Por ejemplo, una imperial stout puede tener un IBU de 50, pero tendrá un sabor menos amargo que una pale lager con un IBU de 30, porque la pale lager tiene una intensidad de sabor menor. Después de alrededor de 100 IBU, la utilización del lúpulo es tan pobre que el número deja de ser significativo en lo que respecta al sabor, aunque las adiciones continuas de lúpulo aumentarán el amargor. Las lagers ligeras sin mucho amargor generalmente tendrán entre 8 y 20 IBU, mientras que una India pale ale puede tener entre 60 y 100 IBU o más. [27]
Para aplicaciones de alto rendimiento (como en los laboratorios de control de calidad de grandes cervecerías, por ejemplo), hay sistemas automatizados disponibles.
Los sistemas simples funcionan con bloques de datos de ajuste para cada tipo de cerveza, mientras que los sistemas de alta gama son independientes de la matriz y brindan resultados precisos de graduación alcohólica, contenido de extracto, pH, color, turbidez, CO 2 y O 2 sin ninguna calibración específica del producto.
Las últimas innovaciones son los analizadores de bebidas envasadas, que miden directamente del envase (botella de vidrio, botella de PET o lata) y proporcionan varios parámetros en un ciclo de medición sin ninguna preparación de la muestra (sin desgasificación, sin filtrado, sin acondicionamiento de temperatura). [28]
El deterioro oxidativo de la cerveza se puede medir mediante quimioluminiscencia [29] o mediante resonancia de espín electrónico . [30] Existen sistemas automatizados para determinar el tiempo de retraso de la cerveza en relación con la capacidad antioxidante para resistir el deterioro oxidativo de los sabores. [31]
Los fabricantes de cerveza disponen de herramientas de software para formular y adaptar recetas con el fin de medir con precisión los distintos valores de la elaboración de la cerveza. Los datos se pueden intercambiar en formatos como BeerXML para permitir la reproducción precisa de recetas en sitios remotos o la adaptación de recetas para tener en cuenta las variaciones en el agua disponible localmente, los ingredientes del puré, el lúpulo, etc.
IBU (International Bittering Units): el estándar mundial aceptado para medir el amargor de la cerveza, también conocido como EBU, basado en el porcentaje estimado de ácido alfa del lúpulo utilizado y el tiempo durante el cual se hierve.
El Comité de Análisis de la EBC también trabaja en estrecha colaboración con la 'Sociedad Americana de Químicos Cerveceros' (ASBC) para establecer los denominados 'métodos internacionales' con reconocimiento mundial de aplicabilidad. Se ha firmado una declaración de colaboración entre la EBC y la ASBC. La integración de los métodos de análisis de la IOB y los métodos de la EBC está a punto de completarse.
Debido a que la absorción disminuye bastante rápido con el tiempo al finalizar la extracción, el valor informado por EBC será, en general, un poco menor que el valor informado por ASBC, a menos que la cerveza requiera centrifugación. Por todas las consideraciones prácticas, los dos sistemas deberían dar los mismos resultados.
