Numero 43/2022
24 Ottobre 2022
Homebrewing: le basi per progettare una birra all-grain
Compreso come si fa la birra in generale, prima di cimentarsi nella prima cotta in autonomia con il metodo all-grain, é importante imparare come si fa un particolare stile di birra, ossia quale ricetta bisogna seguire; sostanzialmente bisogna definire:
• quali ingredienti utilizzare
• come utilizzarli
• come fare la fermentazione
• come fare la maturazione
Solitamente uno stile di birra si identifica anche con dei dati oggettivi cui si può fare riferimento per la realizzazione della ricetta:
• Gravita Iniziale (OG = Original Gravity): la quantità di zuccheri presenti all’inizio della fermentazione misurata con il densimetro. Per questa misurazione si utilizza anche un’altra scala, detta gradi Plato
• Gravità Finale (FG = Final Gravity): misura della quantità di zuccheri/alcool presenti alla fine della fermentazione
• IBU (International Bittering Units): unità di amaro cedute dal luppolo alla birra (1 mg di AA per litro)
• Colore, solitamente espressi secondo la scala SRM
• Percentuale di Alcool (in volume)
Naturalmente, oltre a questi scarni dati, lo stile é identificato soprattutto dai profumi, aromi, corpo della birra finita.
Per chi inizia a fare la birra in casa é opportuno quindi – almeno per le prime realizzazioni – fare riferimento a dei canoni e ricette già sperimentate.
In un secondo tempo, con maggiore esperienza, si potrà dare sfogo alla fantasia, inventando nuovi stili e nuove ricette.
Ad esempio, lo stile BITTER é codificato secondo questi indici:
OG: 1.030-1.038
FG: 1.008-1.013
IBU: 20-40
SRM: 6-14
Alcol/Vol: 3-3.8%
Nell’ipotesi di voler realizzare una birra con estratto, quanto malto utilizzare? quanto luppolo?
Gradazione: esistono delle formule (e dei programmi per computer) che ci consentono di stabilire le quantità necessarie, ma possiamo anche utilizzare delle pratiche approssimazioni: 100 grammi di zucchero purissimo disciolto in un litro di acqua (o meglio, 1KG in 10 LITRI) daranno una misura al densimetro di 1.038.
Altri ingredienti contribuiranno in relazione alla loro quantità ed alla percentuale di zuccheri che si possono estrarre.
Più precisamente, bisogna tenere d’occhio le ultime due cifre (es. di cui sopra 38) che vengono chiamate punti, “points”.
1 Kg di zucchero da tavola in 10 litri di acqua dà un valore di 1.036 – 36 punti (questo perché quello industriale non é purissimo.
L’estratto di malto secco é quasi tutto zucchero, circa 35. Quello liquido contiene il 20% di acqua, quindi circa 28.
Nel dettaglio, i valori approssimati:
Altri grani: per grani tipo Cara – valori leggermente superiori o eguali al Crystal. Il concetto é che maggiore la tostatura, minore la resa zuccherina. Per tale motivo i valori sopra citati sono solo indicativi, dato che dipendono dal tipo di tostatura.
Facciamo l’esempio di una ricetta per Bitter x 10 litri (Kg x punti = OG):
Estratto 1300g 1,3 x 28 = 36
Crystal 150g 0,125 x 16= 02 Totale 38 = 1.038 OG
A ritroso, se vogliamo realizzare una Bitter sapendo l’OG finale: Kg =
OG / punti = 36/28 = 1,3
Per le birre prodotte direttamente dai grani il discorso é più complesso. Un determinato malto ha un certo contenuto zuccherino “potenziale”, ma la quantità esatta che si riesce a portare in soluzione nel mosto dipende dalla
tecnica usata e dalla attrezzatura a disposizione; la percentuale di zuccheri ottenuti rispetto a quelli teoricamente possibili é detta “efficienza”. Nella produzione artigianale casalinga, la percentuale di efficienza del sistema di solito varia da 60 a 80% di quella teorica (che corrisponde circa a 1.030 per i malti “base” Pils, Pale, Monaco e Vienna).
Per cui ad esempio, sempre per Bitter x 10 litri, con efficienza 70%: (Kg x punti x efficienza = OG)
Pale malt 1700g (1,7 x 30 x 0.70) = 1.036
Crystal 150g (0.125 x 16 x 0.70) = 1.001 à Totale 37 = 1.037 OG
Secondo questa logica si calcolerà anche a ritroso: Kg = OG /(punti x efficienza) = 36/(30×0.70) = 1,7
Ovviamente per il calcolo con altre quantità di birra (ad es. 23 litri):
Pale malt 1700g x 23/10 = 3910g
Crystal 150g x 23/10 = 345g
Altro esempio: se vogliamo realizzare 23 litri di Pilsner (OG 1.050) quanto malto utilizzare?
Kg = OG x (litri totali/10)/(punti x efficienza) = 50x(23/10)/(30×0.70) = 5,47
Come stabilire l’efficienza esatta del sistema? L’unico metodo é un calcolo a posteriori: terminata la realizzazione della birra, misurando con il densimetro la OG:
Efficienza = OG x (litri totali/10)/(punti x Kg) = 50x(23/10)/(30 x 5,47) = 0,70 ossia efficienza 70%
Stabilita con qualche prova l’efficienza del proprio sistema sarà possibile realizzare le proprie ricette con maggior accuratezza.
Amaro: per calcolare la cessione dell’amaro dal luppolo al mosto le cose sono un po’ più complicate; inoltre, a differenza della gradazione, non vi é un riscontro finale delle proprie stime, perché la misura vera e propria
del grado di amaro di una birra prodotta non é nelle possibilità di un normale homebrewer.
La quantità di amaro della birra (IBU) é proporzionale alla quantità di luppolo, alla sua AA% e alla percentuale di estrazione delle sostanze amare che si riesce ad ottenere.
Una formula approssimata é:
Oppure, per avere direttamente la quantità di luppolo da usare a seconda delle IBU desiderate:
Tornando alla formula… da cosa dipende la UTIL%?
Principalmente da:
• durata della bollitura (abbastanza intuitivo, più si bolle ed entro un certo limite più amaro si estrae)
• gradazione saccarometrica ovvero densità del mosto – meno intuitivo, ma con mosti molto concentrati, di alta densità, l’estrazione di amaro viene diminuita
• altri fattori, tipo l’uso o meno di pellets o del sacchetto per il luppolo etc.
In pratica può essere utilizzata questa tabella:
che deve essere però tarata a seconda della densità del mosto in bollitura dividendo secondo il seguente parametro (qui non bisogna utilizzare i punti, ma i decimali):
1 + (OG – 1,050)/0,2
Quindi, ad esempio, se vogliamo calcolare l’IBU di 20g AA 5% per 60 minuti + 10g AA 5% per 30 minuti in 15 litri di mosto di OG 1,065:
IBU = (20x5x(30/(1+(1,065-1,050)/0,2)/10×15)) +10x5x(15,30/ (1+(1,065-1,050)/0,2)/10×15)) = 23,34.
Ma si devono proprio fare questi calcoli per elaborare una ricetta?
In teoria si, ma in pratica esistono worksheet o programmi appositi.
Però é sempre interessante capire cosa c’é sotto.
Altro discorso é stimare il corretto bilanciamento dell’amaro in una birra:
secondo chi scrive una birra è bilanciata se le IBU sono circa il 50-60% dei “punti” di OG (cioé OG -1000) della birra finita.
Questa é una approssimazione corretta per birre normalmente “attenuate” (75%, ovvero densità finale circa 1/4 dell’OG) perché in realtà quelli che si devono bilanciare sono gli zuccheri residui alla fine della fermentazione.
Ad es., una birra di 1078 OG sarebbe bilanciata con circa 40 IBU (ma se é molto “secca” ne bastano di meno)
Naturalmente ogni stile ha il suo bilanciamento verso il dolce o l’amaro.
Una lager a 1050 e 25 IBU, è piacevole, ma una pils coi fiocchi tende decisamente all’amaro e infatti la Urquell arriva a 44.
Un Barley Wine a 1100 e 60 IBU é abbastanza bilanciato, un po’ tendente all’amaro, come deve essere (in realtà é molto amaro, ma é anche molto dolce)
Se stiamo semplicemente seguendo una ricetta già dettagliata (con tanto di tempi di bollitura) non è necessario addentrarsi nei calcoli degli IBU – anche se non si ha a disposizione un luppolo dello stesso identico AA% di quello specificato nella ricetta; basterà fare una semplice proporzione.
Ad es., posso sostituire 40 gr. di luppolo al 6% AA con 60 gr. di luppolo al 4% AA e così via.
Alcool: per ricavare la gradazione alcoolica di una birra si può partire da OG e FG attraverso questa relazione:
Alc Vol = (OG – FG) / 7,5
Alcool e gradazione saccarometrica non sono in relazione univoca, perché entra in gioco il fattore FG.
Infatti, la fermentazione della birra é caratterizzata dal fatto che solo una percentuale degli zuccheri viene trasformata in alcool e questa percentuale non é fissa. La “percentuale di discesa” dalla OG alla FG dà un’idea di quanto una birra é “attenuata” ovvero quanta percentuale di zuccheri é stata fermentata
AA=Attenuazione Apparente = 1 – (FG/OG) (in punti)
Ad esempio, se OG=1080 FG=1020 AA= 1- (20/80) =0.75 =75%
La attenuazione reale é diversa, (infatti bisogna tenere conto del fatto che l’alcool ha densità minore di uno, circa 0,8).
Si ha:
RA=(Attenuazione Reale) = AA/1.23 nell’esempio di cui sopra, RA=75%/1.23=61%
N.B l’attenuazione apparente può anche superare il 100%, in quanto in birre molto attenuate (o nel sidro) la FG può scendere sotto 1000. La RA ovviamente é al massimo il 100%!
PRIMING: CARBONAZIONE NATURALE
La carbonazione (naturale) viene ottenuta aggiungendo degli zuccheri fermentabili al momento di imbottigliare. In alternativa (carbonazione forzata) si può aggiungere CO2 ad una birra contenuta in un contenitore stagno (Keg).
L’ammontare di CO2 (il gas che viene generato dal lievito nella “digestione” degli zuccheri fermentabili) si misura in volumi.
La quantità di gas capace di “sciogliersi” nel liquido dipende dalla pressione del contenitore (più alta é la pressione, più gas, col tempo, riuscirà ad essere “assorbito” dal liquido) e dalla temperatura (più bassa é la temperatura più gas sarà solubile).
La “regola generale” suggerisce una quantità di zuccheri da aggiungere nell’imbottigliamento di circa 6/7 grammi litro, ma come ogni tipo di birra richiede il proprio luppolo e la propria miscela di malti, così i diversi tipi di birra nascono in origine con livelli diversi di carbonazione.
La seguente tabella indica i livelli di carbonazione tipici dei principali stili di birra:
L’aggiunta del giusto quantitativo di zucchero dipende dal fatto che 4 gr litro di zuccheri fermentabili (canna o barbabietola) producono esattamente 1 volume di CO2.
Grammi zucchero = (carbonazione finale – carbonazione già presente) x 4 x litri birra
ESEMPIO: 23 litri di birra fermentati a 20 C. Voglio ottenere una carbonazione di 2,5 volumi.
Formula: (2,5-0,88) x 4 x 23 = 149 gr
Per complicare le cose, nelle birre ad alta densità e da invecchiamento (Barley Wines, birre belghe etc.) il lievito – in un arco di alcuni mesi – può demolire le molecole zuccherine complesse (destrine) e fermentarle: questo processo può aumentare la carbonazione finale anche di un volume.
Tipi di zuccheri: i calcoli precedenti sono corretti per l’utilizzo di zuccheri totalmente fermentabili.
Per altre tipologie di zucchero, vale il discorso già affrontato precedentemente: il miele pur essendo ottimamente fermentabile contiene una buona percentuale d’acqua (come del resto lo zucchero liquido EDME): in questo caso la quantità da utilizzare va incrementata di un 40%.
Nell’uso di estratto di malto la quantità va incrementata mediamente del 30% (estratto in polvere) o del 60% (estratto liquido) dipendendo dalla percentuale di liquido presente.
Si ribadisce comunque il pericolo nel sovradosare gli zuccheri aggiunti in imbottigliamento, con il rischio di esplosioni. Tale pericolo è ovviamente maggiore in caso di imbottigliamento a fermentazione non ancora conclusa.
