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Salt in beer

Nel post precedente abbiamo parlato del pH del mash e di come alcuni sali disciolti nell’acqua possano infliuenzarne il valore. Nello specifico, abbiamo visto come calcio e magnesio tendono a far scendere il pH del mash interagendo con i fosfati dei malti.

L’effetto sul pH del mash non è però l’unico aspetto da considerare quando ci riferiamo ai sali presenti nell’acqua; questi hanno un effetto importante anche sul sapore della birra finita e sui processi di birrificazione (ad es. la fermentazione del lievito o la precipitazione delle proteine durante la bollitura). Vediamone gli aspetti principali:

 CALCIO  Non influisce in maniera significativa sul sapore della birra. E’ importante averne una quantità sufficiente (>50ppm) poiché favorisce la flocculazione del lievito e la coagulazione delle proteine. Aiuta il funzionamento degli enzimi nel mash e tampona l’estrazione di tannini dal malto. Meglio tenersi sotto le 100 ppm, per evitare la precipitazione di una quantità eccessiva di fosforo (nutriente essenziale per il lievito).

 MAGNESIO  Oltre ad avere effetto sul pH del mash (seppure in misura minore del calcio) il magnesio aiuta a dare una sensazione di “pienezza” alla birra. E’ comunque un minerale da gestire con attenzione, in quanto se presente in quantità eccessiva (>20ppm) o in presenza di alte concentrazioni di solfati e sodio, tende a dare un sapore astringente alla birra. Personalmente tendo a tenerlo basso (sotto le 10ppm), alzandone un po’ la concentrazione solo nelle stout e nelle porter “leggere” e dai sapori poco complessi

 SODIO  Come nei cibi, il sodio aiuta ad esaltare i sapori e a dare un senso di “rotondità“. Vale lo stesso discorso del magnesio: dosare con cura per evitare sapori astringenti e salati (a meno che non stiate brassando una Gose) e tenerlo basso in presenza di acque ricche di solfati. Evitare in generale concentrazioni superiori alle 50ppm.

 SOLFATI E CLORURI  Sempre da trattare insieme, a mio avviso. Quello che conta infatti non è tanto la concentrazione assoluta dei due sali, ma il rapporto tra le loro rispettive concentrazioni. Se questo rapporto è sbilanciato verso i solfati (es. So/Cl = 2,5), esalteremo il sapore dei luppoli e la percezione dell’amaro. Viceversa, se la concentrazione di cloruri è maggiore (es. So/Cl = 0,8), verrà esaltata la componente maltata della nostra birra. Per quanto riguarda i valori assoluti dei due sali, l’approccio generale è quello di mantenerne i valori bassi (sotto i 50ppm) per birre dagli equilibri maggiormente delicati (tendenzialmente a bassa fermentazione, come ad esempio le pils) e aumentarli nel caso di birre più spigolose e saporite (ad esempio IPA o stout). I solfati non dovrebbero comunque eccedere le 250ppm e i cloruri le 100ppm.

Diamo un’occhiata agli strumenti di cui disponiamo per modificare questi valori:

 BOLLITURA  Bollire l’acqua aiuta ad allegerirne la durezza, facendo precipitare calcio e  magnesio e diminuendo il contenuto di carbonati. Il problema di questo approccio è che, non avendo in casa strumenti per l’analisi della concentrazione di calcio e magnesio nell’acqua, non possiamo misurare gli effetti che la bollitura ha avuto sulla concentrazione di questi sali. Conoscendone la concentrazione iniziale sarebbe possibile stimare le concentrazioni post bollitura, ma a mio avviso il punto debole di questo approccio è rappresentato dal tempo e dall’energia aggiuntivi richiesti per effettuare la bollitura e travasare e pulire il pentolone che si riempirà di carbonato di calcio.

 SOLFATO DI CALCIO (GYPSUM)  Si tratta del sale maggiormente utilizzato e di più facile reperibilità (lo vendono anche su Mr. Malt e Birramia). Trattandosi di un sale dell’acido solforico composto da calcio e ioni solfato, una volta disciolto in soluzione porterà ad un aumento di calcio e solfati nel rapporto di 1:2,4 (ad ogni aumento di una unità di calcio corrisponderà un aumento di 2,4 unità di solfati). Si presenta solitamente come una polvere e si scioglie abbastanza bene in acqua (meglio se a bassa temperatura).

 CLORURO DI CALCIO  Meno diffuso del Gypsum, si presenta in piccoli cristalli; poco solubile alle basse temperature, la solubilità migliora alla temperatura di mash. Anch’esso è formato da due composti: calcio e ioni cloruro. Disciolto in soluzione porterà ad un amento di calcio e cloruri nel rapporto 1:1,8 (ad ogni aumento di una unità di calcio corrisponderà un aumento di 1,8 unità di cloruri). Meno reperibile del Gypsum, si trova comunque su Mr Malt (ma non su Birramia).

 SOLFATO DI MAGNESIO (EPSOM)  Decisamente il meno utilizzato dei tre, si presenta sotto forma di piccoli cristalli trasparenti. Abbastanza solubile (la solubilità aumenta con la temperatura). Composto da magnesio e ione solfato, se disciolto in soluzione porterà ad un aumento di magnesio e solfati nel rapporto 1:4 (ad ogni aumento di una unità di magnesio corrisponderà un aumento di 4 unità di solfati). Tranne che in rari casi, si può anche vivere senza (generalmente il magnesio è presente nell’acqua in quantità più che sufficiente). Per questo motivo è meno diffuso (l’ho trovato su questo sito inglese: Copper Kettle)

 CLORURO DI SODIO (SALE DA CUCINA)  Lo conosciamo tutti. Composto da sodio (Na) e ione cloruro, è utile per alzare il valore del sodio (alza anche il valore dei cloruri in quantità quasi doppia).

 BICARBONATO DI SODIO (BAKING SODA)  Non mi è mai capitato di utilizzarlo, poiché l’effetto principale è quello di aumentare la concentrazione dei bicarbonati. Utile solo se abbiamo a disposizione un’acqua povera di bicarbonati, con la quale sarebbe molto difficile brassare una birra scura senza far scendere in maniera preoccupante il pH del mash.

Come si collocano in questo contesto i famosi profili della acque storiche come quello di Burton, di Dublino o di Plzeň? Direi che sono utili se presi come riferimento per alcuni aspetti (ad es. il rapporto solfati/cloruri), ma tentare di riprodurle esattamente per fare buona birra non è un buon approccio in generale. Questo essenzialmente per due motivi:

  1. è molto difficile ottenere lo stesso bilanciamento tra i vari elementi chimici (solfati, magnesio, calcio, …) in quanto per modificare l’acqua di partenza usiamo dei sali composti da più di un singolo elemento chimico: per raggiungere i risultati desiderati dovremmo partire da un’acqua idealmente pura, piuttosto difficile da reperire.
  2. conoscere il profilo esatto dell’acqua di Dublino non ci garantisce sul fatto che questa sia effettivamente l’acqua utilizzata per produrre la birra tipica della regione (in questo caso la Guinness). E’ molto probabile infatti che l’acqua venga in parte manipolata dai birrai a monte del processo di produzione.

La conoscenza della acque storiche è invece sicuramente utile come riferimento: sapere ad esempio che l’acqua utilizzata per produrre la Pilsner è povera di minerali mentre quella di Burton, utilizzata per le storiche Burton IPA, ha un un forte contenuto minerale e uno sbilanciamento deciso verso i solfati ci dà delle indicazioni indubbiamente utili. Se andiamo a vedere nel dettaglio però, dubito che portare i solfati della nostra acqua a 600ppm possa portarci a produrre una buona birra.

Per gestire le aggiunte di sali in termini quantitativi, vi consiglio l’utilizzo dello sheet excel Bru’n water (gratuito nella sua versione base). Anche se inizialmente ostico, una volta padroneggiato è in realtà molto semplice da utilizzare (in questo vecchio post ho abbozzato un breve tutorial).

 

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Appassionato di birra e di pub da sempre (in particolare quelli di impronta irlandese), dal 2012 mi sono lanciato nel mondo dell’homebrewing. Ho iniziato con i ragazzi di Brewing Bad con impianto a tre tini, ora produco in casa con un piccolo impianto BIAB elettrico da 10 litri. Nel 2014 ho frequentato il corso da degustatore presso l’Associazione Degustatori di Birra (oggi UDB). Dal 2015 sono docente nei corsi organizzati da Fermento Birra. Scrivo di homebrewing su Fermento Birra Magazine e curo la rubrica “Il Fermentatore nell’Armadio” su Cronache di Birra. Da Luglio 2017 sono ufficialmente giudice BJCP.

13 COMMENTS

  1. leggendo questo e il precedetne post, mi chiedo: nell’e+g modificare il ph ha senso? e quando farlo, dopo infusione grani o nel mosto?tenendo presente che parto con una acqua con bicarbonati più o meno a 300, qualche goccia di acido lattico può andare bene?grazie

    • Ciao!

      In E+G ha senso modificare il pH solamente se pratichi un minimash, ovvero se metti in infusione per almeno un’ora un malto base (tipo il Maris Otter, che contiene enzimi per la conversione degli amidi in zuccheri) con altri malti speciali (tipo crystal). Questo metodo è poco usato, di fatto si tratta di un “mini allgrain” con aggiunta successiva di estratto di malto per aumentare la densità del mosto.

      Se invece, come penso, utilizzi il metodo E+G classico, ovvero metti in infusione solamente i malti crystal per una mezz’ora in acqua calda, non essendoci enzimi in funzione la modifica del pH non ha nessun effetto pratico ed è quindi sconsigliata.

      Tra l’altro, non è possibile prevedere la quantità di acido lattico da utilizzare solo in base ai bicarbonati dell’acqua di partenza, dato che le interazioni con i malti sono piuttosto complesse. Se non usi strumenti che prevedono il pH in base al mix di malti e ai dati dell’acqua di partenza, l’unico modo è misurare il pH e aggiungere acido lattico poco alla volta, misurando di tanto in tanto fino a raggiungere il valore desiderato (ovvero ca. 5.5 a 22C o ca. 5.2 temperatura di ammostamento).

      Spero di essere stato chiaro.

      Un saluto,
      FranK

  2. Ciao Frank, ho una domanda (forse scontata) da porre.
    Quando calcoliamo le aggiunte dei sali (non tanto per regolare il ph del mash ma per il sapore della birra finita) all’ acqua totale impiegata durante la cotta, non dobbiamo tener conto che con l’ evaporazione dell’ acqua durante la bollitura i sali si concentreranno?
    Ad esempio, se ad inizio bollitura ho 28 lt di mosto con 50 ppm di calcio e in bollitura perderò il 20% di acqua finendo con 22,4 lt di mosto, il calcio a sua volta non dovrebbe concentrandosi subire un’ aumento del 20% arrivando a 60 ppm?
    Spero di essere stato chiaro, grazie in anticipo!

    • Ciao,

      la domanda non è peregrina, è un problema che non mi ero mai posto. Immagino comunque che i tool excel che utilizziamo tengano conto di questo fenomeno, anche se magari in maniera approssimativa (magari per un tempo di bollitura medio). Uno di questi giorni provo a porre la domanda via mail a Martin Brungard (il creatore del tool Bru’n Water): di solito è molto disponibile e risponde alle domande.

      Grazie dello spunto!
      FranK

  3. ciao! sto leggendo mastering homebrew e ho visto che a pag100 e seguenti insiste molto sul livello di carbonati. In particolare fa notare come sia meglio avere questo livello basso per birre chiare e luppolate. Mi è sorta così qualche domanda:
    1) Ritieni che sia importante tenere in considerazione anche questo valore?
    2)Se si desidera abbassare questo valore ma si parte da un’acqua ad esempio con 200ppm di carbonati pensi sia un buon metodo ‘blendarla’ con metà acqua distillata in modo da arrivare a 100ppm o meglio partire da acqua in bottiglia direttamente?
    3)Conosci un metodo per passare dall’alcalinità al valore di carbonati, visto che purtroppo il mio comune mi dà solo il valore di alcalinità?

    Grazie e scusa per le tante domande!

  4. Ciao Andrea, solitamente si parla di bicarbonati e sì, sono molto importanti dato che agiscono da buffer per la discesa del pH (ovvero la ostacolano). Dato che i malti scuri tendono ad abbassare maggiormente il pH durante il mash rispetto a quelli chiari, è chiaro che l’azione bufferizzante dei bicarbonati crea più problemi nelle birre chiare (dove è più difficile far scendere il pH di mash ai livelli desiderati). Per capire meglio le dinamiche di mash, ti consiglio di leggere questo altro post:

    http://brewingbad.com/2013/09/modificare-lacqua-partiamo-dal-ph-di-mash/

    Con l’acqua distillata fai attenzione, perché raramente quella del supermercato è potabile. Ma in teoria, sì, sarebbe un buon metodo. Anche se in genere l’utilizzo di acido lattico è più che sufficiente.

    Esiste una formula per passare da alcalnità (CaCo3) a bicarbonati (devi moltiplicare per 1,22), ma tieni conto che a pH dell’acqua potabile sono quasi uguali. Comunque, in genere, sui vari fogli di calcolo per valutare il pH puoi inserire il livello di bicarbonati anche come CaCo3.

    Spero di aver chiarito i tuoi dubbi.

    Un saluto,
    FranK.

  5. ciao! Intanto complimenti per lo splendido lavoro che porti avanti.
    Sono da poco passato all’all graing in biab, dopo qualche anno di e+g, e pensavo di brassare una pils prossimamente.
    I valori di un’acqua perfetta per una pils ceca sono molto bassi, specie calcio e solfati, ma anche tutti gli altri.
    Stavo pensando di usare acqua demineralizzata o per ‘tagliare’ la mia acqua, in cui i bicarbonati sono a 220, o usare tutta acqua demineralizzata aggiustandola con i sali.
    Tuttavia mi è poi sorto un dubbio cui non trovo risposta: se è così importante brassare con i valori giusti, altrettanto credo lo sia dare un ambiente favorevole al lievito in modo che lavori in maniera sana e senza patimenti. Un acqua con valori così bassi riesce a dare tutto il supporto necessario ad una corretta e sana fermentazione, specie visto che la terrò in primario una quindicina di giorni e che ho in programma di fare il dh prima dell’inoculo del lievito?
    Ho già provato la tecnica con una ale, e devo dire che la biotrasformazione di alcuni oli dei luppoli da parte dei lieviti regala profumi meno intensi ma particolari e molto piacevoli, tuttavia ho riscontrato un rallentamento nel ciclo vitale dei lieviti. Non è che questo sommato all’acqua povera fermerà la fermentazione?
    Ti ringrazio già da subito se avrai voglia di rispondermi, e ti faccio ancora i miei complimenti

    Moreno Lanza

    • Ciao Moreno, la questione dell’acqua per brassare una pilsner crea sempre qualche dubbio negli homebrewer. Ti dico come la penso io. Anzitutto non mi preoccuperei troppo dei bicarbonati: fintanto che riesci a portare il ph di mash nel giusto range (5.3-5.6 a temperatura ambiente) il problema non si pone. Con valori fino a 200ppm si riesce facilmente nell’impresa con qualche millilitro di acido lattico, quindi secondo me il problema è relativo. Una volta portato il ph nell’intorno desiderato, i bicarbonati non esistono più e non hanno alcuna influenza sul prodotto finito. Per quanto riguarda gli altri valori, è bene che non siano troppo alti ma non mi fisserei troppo sul tenerli a valori prossimo allo zero. Tieni conto che i cereali di per sè aggiungono sali (calcio, magnesio, zinco, fosfati, etc…) quindi il lievito non dovrebbe avere grandi problemi. Si dice che sia meglio tenere il calcio dell’acqua di partenza sopra le 50ppm, ma le opinioni in merito sono contrastanti (se inoculi sufficiente lievito in salute, vedrai che la fermentazione andrà bene lo stesso). Quello che ho fatto io è partire da un’acqua molto povera di sali (la Lauretana) e aggiungere Cloruro di Calcio fino ad arrivare nell’intorno di 20 ppm di calcio. Ho poi aggiunto Gypsum per far tornare il rapporto solfati/cloruri pari a 1. Tutto ciò mantenendo i sali sempre nel range. Trovi maggiori info qui:

      http://brewingbad.com/2015/04/basse-fermentazioni-la-nostra-prima-pilsner/

      Detto ciò, secondo me si possono produrre ottime pilsner anche con calcio a 50ppm e cloruri/solfati sotto le 50ppm. L’importante è che il pH di mash sia nel range corretto, possibilmente nella parte bassa (un pH basso esalta l’amaro e lo rende più morbido).

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