Brewhouse Efficiency: la nostra interpretazione

Quando parliamo di Brewhouse Efficiency, parliamo di gravità specifica. Come abbiamo avuto modo di approfondire in un post precedente, la gravità specifica non è altro che la misura degli zuccheri disciolti nel mosto. Questa quantità varia durante le diverse fasi del processo di birrificazione, fino a raggiungere la cosiddetta Original Gravity (OG), ovvero la gravità del mosto prima dell’inoculo del lievito.

La Brewhouse Efficiency è quel parametro che, una volta dimensionato per il nostro impianto, ci permette di stabilire in anticipo la quantità di malto necessaria per arrivare ad un valore prefissato di OG.

E’ molto più semplice di quello che sembra.

Il processo di birrificazione consiste essenzialmente nell’estrazione degli zucchieri dal malto, attraverso vari passaggi che modificano strada facendo la gravità specifica del mosto. Vediamo come e quando:

1. Riscaldamento acqua per il mash: niente malto, quindi niente zuccheri;  la gravità specifica è quella dell’acqua, ovvero circa 1.000 (qualcosa in più per via dei sali disciolti)
2. Fine del mash: gli amidi presenti nel malto sono stati interamente convertiti in zuccheri. La gravità della soluzione è aumentata.
3. Sparge: aggiungiamo altra acqua calda per raccogliere gli zuccheri residui rimasti ancora nei grani. Al mosto di cui al punto 2) si andrà ad aggiungere questa soluzione a densità minore. La gravità complessiva del mosto raccolto diminuisce.
4. Bollitura: evapora solo acqua, rimane invariata la concentrazione degli zuccheri. La gravità della soluzione aumenta.

Questi sono gli unici passaggi del processo di birrificazione che producono una variazione della gravità specifica del mosto.

Nel caso del mash e dello sparge, l’aumento della gravità specifica è il nostro obiettivo primario (il motivo per cui facciamo mash è estrarre gli zuccheri dal malto, lo sparge ci serve per raccogliere anche i residui). Nel caso invece della bollitura, l’aumento della gravità specifica è un “effetto collaterale”, in quanto la bollitura serve principalmente a sterilizzare il mosto,  estrarre l’amaro dal luppolo e far evaporare alcuni composti chimici che darebbero successivamente luogo a sapori non desiderati. In ogni caso, la densità del mosto cambia anche durante questa fase.

Partendo da una quantità finita di malto, esiste un limite fisico alla quantità massima di zuccheri che possiamo arrivare ad avere in soluzione tramite i passaggi di cui sopra. Questa quantità dipende esclusivamente dal tipo di malto utilizzato.

Ogni malto ha un potenziale massimo di estrazione degli zuccheri, chiamato Grain Potential: questo valore dipende dal tipo di malto ma anche dal produttore e solitamente viene indicato nella scheda tecnica che accompagna il malto. Se questo valore non ci viene fornito (accade in molti casi per gli importatori italiani)  possiamo utilizzare con buona approssimazione dei valori medi di riferimento, come quelli riportati in questa tabella.

Vediamo per esempio che il Maris Otter ha un Grain Potential pari a 1.038, ovvero 1 pound di malto produrrebbe in condizioni ideali 1 gallone di mosto con OG = 1.038. Definiamo questa gravità OGmax, dato che rappresenta la gravità massima raggiungibile a parità di pound di malto e galloni di acqua.

La Brewhouse Efficiency si calcola come il rapporto tra la OGmax e la OG ottenuta con il nostro impianto. Di fatto la Brewhouse Efficiency ci dice quanto siamo stati bravi ad estrarre gli zuccheri dal malto. Per gli impianti domestici, solitamente è molto difficile superare l’80%.

Ma oltre a misurare la “bontà” del nostro impianto, cosa ci dice davvero questo numero? Perché ci serve?

E’ semplice: avere un’efficienza dell’80% ci dice che, per ottenere una certa quantità di mosto con una determinata OG, ci servirà una quantità maggiore di grani rispetto alla quantità teorica. Se non conosciamo il valore dell’efficienza del nostro impianto, difficilmente riusciremo a raggiungere la OG desiderata.

Facciamo ora un esempio: vogliamo podurre 10 galloni di birra  con OG = 1.038, partendo da solo malto Maris Otter:

• in laboratorio (ovvero in condizioni ideali) in base al grain potential del Maris Otter sappiamo che avremo bisogno di 10 pound di malto (il grain potential del Maris Otter ci dice che 1 pound di malto produce 1 gallone di mosto con gravità 1.038, quindi 10 pound produrrano 10 galloni con la medesima gravità specifica) 
• a casa nostra (efficienza misurata 80%) con 10 pound otterremmo 10 galloni con densità 1.030 (80% di 38). Ogni pound contribuisce con 30/10 = 3 punti di gravità specifica. Ci serviranno quindi 38/3 = 12,66 pound per arrivare ad avere 10 galloni con gravità 1.038.    avremo bisogno invece di 12 pound. Esattamante il 20% in più  (ringraziamo Peppone per averci segnalato l’imprecisione).

Il concetto base, come vedete, è molto semplice. Diciamo anche che in qualità di homebrewer non ci interessa tanto raggiungere una super efficienza: tra una super efficienza teorica del 100% e una efficienza  casalinga dell’80% (che comunque è alta) c’è un risparmio del 26% dei grani (12,66 pound anziché 10 pund), che in termini economici significa per noi un extra costo di ca. 3 euro.

Quello che invece è importante è che il nostro processo di birrificazione sia ripetibile, ovvero che la nostra efficienza rimanga costante nelle varie cotte. Una efficienza costante ci permetterà infatti di raggiungere sempre la OG prefissata.

Nel prossimo post vedremo quali sono i fattori che influenzano l’efficienza del nostro impianto e perché.

UN CASO PRATICO

Supponiamo di voler misurare per la prima volta l’efficienza del nostro impianto. L’unico modo per farlo è brassare una birra e misurare la OG che otteniamo a fine processo. Prendiamo una ricetta semplice, per esempio questa:                 

• 23 litri di birra
• malto Pale Ale kg 5,0
• malto Crystal kg 0,3
• luppolo E. K. Golding (5,5 % a.a.) g 70 (5 plugs)
• lievito secco SAFALE S-04 1 bustina
• O.G. 1050
• F.G. 1012
• amaro 25 IBU
• alcol 5,0 % vol.

quello che ci interessa nel calcolo dell’efficienza sono i malti e la OG. La ricetta ci dice che per arrivare ad una OG di 1.050 , dobbiare usare 5 Kg di malto Pale Ale e 300 gr di Crystal. Come fanno a saperlo? Stanno ipotizzando una certa efficienza del nostro impianto. Vediamo quanto vale.

La ricetta è per 23 litri di birra. Sempre leggendo la nostra tabella, vediamo che il malto Pale Ale (ovvero 2-Row) ha un grain potential pari a 1.036. Quanto contribuisce questo malto alla OG? Utilizziamo la formula che abbiamo ricavato nel primo esempio di un post precedente:

•  36 x 8.345 = 300,42 (ovvero 1 Kg di malto 2-row produce 1 Lt di mosto con gravità specifica 1.300)
• moltiplichiamo per i Kg di  malto Pale Ale: 300,42 x 5 =1.502,1
• dividiamo per il litri di mosto: 1.502,1 / 23 = 65,3

Facciamo lo stesso ragionamento per il malto Crystal. Questa ricetta è un po’ vaga (come tutte quelle di Mr Malt):  non ci viene indicata la tipologia di crystal, ma i crystal hanno più o meno tutti lo stesso grain potential di 1.033. Quindi

• 33 x 8.345 = 275,385
• moltiplichiamo per i Kg: 275,385 x 0,3 = 82,61
• dividiamo per i litri: 82,61 / 23 = 3,59

In condizioni teoriche (da laboratorio), i due malti darebbero quindi un mosto con OG pari a 65,3 + 3,59 = 68,89 = ca. 1.069

La ricetta ci dà invece una OG di 1.050, il che significa che presuppone una efficienza del nostro impianto pari a 50 / 69 = 72%. In questo caso, qual è il contributo dei due malti in termini di gravità specifica?

• malto Pale Ale = 0,72 x 65,3 = ca. 47
• malro Crystal = 0,72 x 3,59 = ca. 3

A questo punto è facile: brassiamo la birra con le quantità di malto indicate e misuriamo la OG del mosto che otteniamo. Se sarà pari a quella indicata dalla ricetta, significa che l’efficienza del nostro impianto è del 72%. Se invece otteniamo per esempio mosto con OG pari a 1.045, significa che la nostra efficienza è inferiore al del 72%, nello specifico: 45 / 69 = 65%.

Sappiamo quindi che la prossima volta, per ottenere una OG di 1.050 (quella indicata nella ricetta di Mr. Malt), dovremo aggiungere altro malto rispetto a quello previsto. Per quantificare il malto aggiuntivo, procediamo a ritroso:

• contributo del malto Pale Ale (con efficienza al 65%): 0,65 x 65,3 =  42 (dobbiamo recuperare 5 gravity points per arrivare a 47)
• contributo del malto Crystal (con efficienza al 65%): 0,65 x 3,59 = 2 (dobbiamo recuperare 1 gravity point per arrivare a 3).

Quanto vale in termini di peso 1 gravity point in 23 litri di acqua con efficienza  del 65%?

• malto Pale Ale: 5 Kg danno 42 gravity point, quindi ogni Kg fornisce 42/5 =  8,4 gravity points. A noi ne servono 5, quindi: 5/8,4 = 0,595. Dobbiamo aggiungere 0,6 Kg di malto Pale Ale.
• stesso ragionamento per il malto Crystal: 2/0,3 = 6,66. Dobbiamo recuperare 1 gravity point, quindi 1/6,66 = 0,15. Dobbiamo aggiungere 0,15 Kg di malto Crystal alla ricetta originale.

Riformuliamo la ricetta per il nostro impianto, con efficienza misurata del 65%:

• 23 litri di birra
• malto Pale Ale kg 5,0 Kg 5,6
• malto Crystal kg 0,3 Kg 0,45
• luppolo E. K. Golding (5,5 % a.a.) g 70 (5 plugs)
• lievito secco SAFALE S-04 1 bustina
• O.G. 1050
• F.G. 1012
• amaro 25 IBU
• alcol 5,0 % vol.

Verifichiamo velocemente:

• contributo del malto Pale Ale (con efficienza del 65%): 36 x 8,345 x  5,6 / 23 x 0,65 = 47 gravity points
• contributo del malto Crystal (con efficienza del 65%): 33 x 8,345 x 0,45 / 23 x 0,65 = 3 gravity points

Totale OG: 47 + 3 = 1050. Bene: tutto torna.