Empiezo con la modalidad más usual y por la que todos empezamos, añadiendo azúcar a la cerveza verde antes de embotellar, seguirán otros con carbonatación artificial, cornis, etc.
La carbonatación se expresa en volúmenes. Un volumen de CO2 equivale a un litro de CO2 (a presión atmosférica) disuelto en un litro de cerveza. Los volúmenes habituales en los distintos tipos de cerveza son los siguientes:
Estilo de Cerveza
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Volúmenes CO2
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Ales británicas
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1.5 - 2.0
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Porter, stout
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1.7 - 2.3
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Ales belgas
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1.9 - 2.4
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Lager europeas
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2.2 - 2.7
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Ales y lager americanas
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2.2 - 2.7
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Lambic
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2.4 - 2.8
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Lambic de frutas
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3.0 - 4.5
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Cerveza de trigo alemana
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3.3 - 4.5
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El procedimiento, seguramente ya lo sabes, consiste en añadir azúcar a la cerveza, de modo que la levadura restante fermente ese azúcar, produciendo un poco más de alcohol y el gas que necesito para carbonatar en condiciones la cerveza. El azúcar se disuelve en agua y se le da un hervor para transformarlo en almíbar. Se mezcla bien con la cerveza y a la botella.
¿Pero en qué cantidad?
Si yo sé que un gramo de azúcar por litro de cerveza me produce 0.23 volúmenes de CO2, ya está la cosa lista, aparentemente, bastaría con dividir los volúmenes finales que quiero en mi cerveza por 0.23 y tendría los gramos de azúcar por litro que necesito añadir, por ejemplo, si es una Porter y quiero 2.3 volúmenes de CO2, sería: 2.3 / 0.23 = 10 g/l de azúcar y listo.
Pero no. ¿por qué?
Porque la cerveza tiene CO2 disuelto ¿cuánto? Pues depende de la temperatura, ya que el carbónico es más soluble en líquido a menor temperatura, en la siguiente tabla se recogen los valores de CO2 remanente en la cerveza:
Temperatura ºC
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Volúmenes de CO2
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Temperatura ºC
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Volúmenes de CO2
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0
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1.7
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12
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1.12
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2
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1.6
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14
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1.05
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4
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1.5
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16
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0.99
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6
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1.4
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18
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0.93
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8
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1.3
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20
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0.88
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10
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1.2
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22
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0.83
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Entonces, si nuestra Porter está a 20ºC, tendrá 0.88 volúmenes de CO2 disuelto, de modo que si quiero los 2.3 volúmenes, le tendré que añadir: 2.3 – 0.88 = 1.42 volúmenes de CO2 adicionales, que son: 1.42 / 0.23 = 6.2 g / l de azúcar.
Esta ya sería una cantidad más familiar para el estándar habitual de 6 g de azúcar por litro de cerveza para una carbonatación “normal”. Está claro que esos valores son para una cerveza carbonatada a unos 20ºC, veamos los volúmenes de CO2 que implican esas cantidades:
g/l de Azúcar
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Vol. CO2
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5
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2.03
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6
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2.26
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7
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2.49
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8
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2.72
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Podemos ver pues, que el añadir entre 5 y 8 gramos de azúcar por litro de cerveza da unos niveles de carbonatación adecuados, si la cerveza está a 20ºC, es decir, si es una fermentación ale. Pero si embotellamos una lager a 4ºC digamos, no tenemos en cuenta el CO2 remanente y le añadimos 6 g/l de azúcar, tendríamos 1.5 + 6 x 0.23 = 2.88 volúmenes de CO2, que ya va siendo excesivo para la mayoría de los estilos.
Recuerda también que la fermentación debe haber concluido, ya que si quedan azúcares fermentables en la cerveza verde también se producirá más gas de lo deseado.
Resumiendo: en función de la temperatura y el nivel de carbonatación que deseemos, se calcula la cantidad de azúcar que hay que añadir a la cerveza verde. Se dejan las botellas unas dos semanas a temperatura ambiente y... a beber.
La mayoria de los cerveceros caseros principiantes para carbonatar la cerveza con azúcar utilizan entre 6 y 8 gramos de azúcar por litro de cerveza.
Carbonatar con azúcar implica conocer la química de conversión del azúcar en CO2 a través de la actividad de las levaduras. Sabemos además que la disolución del gas formado depende de la temperatura.
La fermentación de la cerveza verde en sí misma ha dejado ya gas CO2 disuelto en el líquido, la cantidad de gas disuelto residual de la fermentación es dependiente de la temperatura a la cual fermentó esa cerveza, a menor temperatura más gas disuelto y por lo tanto se requiere menos azúcar agregado para su carbonatación.
Entonces, la carbonatación final alcanzada será la suma de dos factores.
a) Carbonatación residual al final de la fermentación
b) Carbonatación lograda por la adición de azúcar.
En la tabla siguiente podemos observar el nivel aproximado de CO2 remanente o residual en una cerveza verde al final de la fermentación en función de la temperatura.
(Fuente original de esta tabla: Mark Hibberd's : A Primer on priming)
La siguiente tabla muestra los niveles deseados de carbonatación para los diferentes estilos de cerveza.
Quiere decir por ejemplo que si fermentamos nuestra cerveza a 18 grados y esta es una stout, podemos decir que la carbonatación residual será de 1,83 gramos/litro o 0,93 volúmenes y debemos llevarla según estilo a por ejemplo 4 gr/litro o 2 volúmenes de gas.
Quiere decir que nuestro aporte de azúcar debe ser tal que genere
Aporte = 4gr/l – 1,83 gr/l = 2,17 gramos/litro o bien
Aporte = 2 vol – 0,93 vol = 1,17 vol de CO2
Aporte = 2 vol – 0,93 vol = 1,17 vol de CO2
Ahora queda determinar cuanto CO2 podemos obtener por cada gramo de azúcar.
Dentro de la levadura, la glucosa sigue la ruta conocida como Ruta metabólica glicolítica y bajo anaerobiosis los mayores productos obtenidos son Etanol y CO2.
Teóricamente una molécula de glucosa produce dos moléculas de Etanol y dos moléculas de CO2, y dado que los pesos moleculares de estos componentes es conocido es fácil obtener las fracciones de cada uno. En la práctica, no toda la glucosa se convierte en Etanol y CO2 dado que se producen también compuestos secundarios.
En sus estudios BALLING obtuvo por mediciones empíricas la siguiente relación.
2,0665gr glucosa se convierte en 1 gr Etanol + 0,9565 gr CO2 + 0,11 gr de perdidas
Llevando todo a 1 gramo de CO2
2,16 gr Glucosa se convierte en
1,0455 Etanol + 1 gr CO2 + 0,12 gr pérdidas
Esto nos muestra que debemos adicionar 2,16 gramos de glucosa por cada gramos de CO2 requerido.
En nuestro ejemplo necesitábamos 2,17 gr/litro de CO2, entonces necesitaremos adicionar 2,17 x 2,16 = 4,7 gramos para una Scout que fermentó y se mantuvo para carbonatar a 18 grados.
Ahora bien, estos cálculos están basados en moléculas de pura glucosa, la cual es vendida como Dextrosa monohidrato, lo cual significa que una molécula de agua está adherida a cada molécula de glucosa, por lo cual se requiere en peso adicionar un 15% más lo cual nos dará 5,4 gramos requeridos.
La sacarosa (o azúcar de mesa), está formada por una molécula de glucosa unida a una de fructosa, y dado que la fructosa sigue el mismo camino metabólico que la glucosa el cálculo es el mismo y nos queda que si carbonatamos con azúcar de mesa necesitamos 4,7 gramos por litro para nuestra stout.
En la próxima página encontrarán una tabla que les dará los gramos de dextrosa (monohidrato) necesarios para lograr una carbonatación deseada.
Recordar que se debe previamente determinar cual es la carbonatación residual.
Para glucosa pura o azúcar de mesa multiplicar los valores de la tabla por 0,87.
Mark Hibberd,A Primer on Priming,http://www.brewery.org/library/YPrimerMH.html George Fix, Principles of Brewing Science, 2nd Ed, Brewers Publications, Boulder Colorado. Eric Warner, German Wheat Beer, Brewers Publications, Boulder Colorado.