Posibles errores en la medición de Densidad Final

(Autores: Alejandro Pietta y Sebastián Oddone)

Antes de preocuparse porque la densidad final les da demasiado alta, recomendamos verificar las siguientes situaciones que pueden ser motivo de error en la lectura de la misma:

1. la medición se realizó con refractometro en lugar de usar el densimetro, y no fue corregida. Si la lectura de Densidad en el mosto fermentado se hace con refractometro se debe tener en cuenta que el alcohol etílico interfiere haciendo que la densidad parezca bastante mayor de la que realmente es. No hay problema en usar el refractometro pero se debe hacer la corrección en ese caso.
2. el mosto tiene bastante gas acumulado. Muchas veces al momento de tomar la muestra, el mosto fermentado tiene dióxido de carbono disuelto que se va desprendiendo de la fase líquida generando un efecto de "empuje" del densimetro hacia arriba y dando una lectura mayor de la densidad. En este caso se debe degasificar la muestra antes de tomar la lectura.
3. la muestra tiene bastante levadura. Si se toma la muestra de la canilla lateral o.inferior del fermentador es posible que sobre el final de la fermentación haya bastante levadura acumulada en esas zonas. La presencia de levadura en la muestra podría causar un efecto de flotación del densimetro y un error en la lectura. Una prueba reciente propia dio densidad 1010, y luego de purgar la levadura la densidad fue 1002.
4. la muestra está fría o caliente. Si la medición se hace a una temperatura diferente a 20 grados centigrados (normalmente los densimetro están calibrados a 20 grados) entonces la densidad daría un valor diferente al real a 20. En este caso se debe atemperar la muestra o bien corregir por temperatura.

Los errores en la medición pueden llevarnos a tomar malas decisiones luego sobre el proceso, por lo tanto es importante llevar adelante las mediciones de manera correcta. 

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Densidad Final Alta. ¿A qué puede deberse?

Primero debemos descartar que no sea un error por determinación con refractometro y sin corrección. Esto es muy común, si medimos con refractometro debemos tener en cuenta que el alcohol interfiere en la lectura y la densidad medida sería incorrecta. Hay fórmulas para la corrección, pero si contamos con densimetro mucho mejor para esta instancia.

Descartando eso, es decir si la medición se hace de manera correcta, y aún así la densidad final está alta pueden estar pasando varias cosas.

Lo primero que te recomiendo es que calcules la atenuación. De esa forma podrás verificar si la levadura que usaste está en los valores usuales de atenuación. Porque puede pasar que la densidad final te de alta, pero si la densidad inicial también fue alta, luego es esperable que haya un remanente de azúcares más alto en relación. 

También puede ser que la densidad final te de alta porque usaste algún azúcar no fermentable como aditivo, tanto maltodextrina como lactosa. Son azúcares que aumentan la densidad final de tu cerveza.

También puede ocurrir el incremento por el hecho de macerar a altas temperaturas, donde predomina el desarrollo de dextrinas no fermentables.

Otra causa puede ser una mala o trunca fermentación, y esto puede deberse a falta de algún nutriente o levadura no muy activa.

Finalmente el alto contenido de Calcio del agua puede favorecer una floculacion prematura de las levaduras, y que no termine correctamente la fermentación. Más aún en cepas super floculantes como las Kveik, o las Lachancea.

Puede haber otras razones, pero las mencionadas son las más probables.

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Cómo usar un densímetro

El densímetro, invento atribuido a Hipátia de Alejandría, es un instrumento que permite conocer la densidad relativa de líquidos sin necesidad de medir su masa y su volumen.

Formado por un bulbo que contiene el peso en su extremo y un vástago con la escala graduada, flota libremente en posición vertical cuando se introduce en un líquido cuya densidad esté en su rango de medida. Esta es la primera consideración importante: debemos usar un densímetro adecuado a la densidad del líquido, si es poco denso se hundirá por completo y si es demasiado denso flotará fuera de escala.

La referencia más importante es la densidad del agua destilada (1.0 g/cm3); con esta referencia básica tendremos líquidos con densidades inferiores (alcohol, gasolina…)  y líquidos con densidades superiores (agua con solutos como sales o azúcares). Los densímetros pueden abarcar rangos amplios con precisión menor para situaciones de densidad desconocida (densímetros de búsqueda) o tener su escala graduada para procesos y líquidos de densidades conocidas que queremos controlar.

Los densímetros de inmersión necesitan una muestra de líquido suficiente para poder sumergir el densímetro, de tal manera que pueda flotar libremente sin tocar ni el fondo del recipiente ni las paredes. Normalmente se utiliza una probeta de tamaño adecuado y de material transparente para facilitar la lectura. Al añadir el líquido a la probeta debemos tener en cuenta el volumen que desplazará el densímetro al sumergirse para evitar que desborde.

La temperatura del líquido es un factor a tener muy en cuenta porque los densímetros están calibrados a temperaturas determinadas (15ºC ó 20ºC) y es a esa temperatura donde proporcionan la medida más precisa. Si realizamos la medida a una temperatura diferente a la de calibración deberemos corregir el dato con las tablas apropiadas.

1. 
   Introducir la muestra a ensayar en la probeta
2. Agitar con una varilla para homogeneizar densidad y temperatura
3. Coger el densímetro limpio ¡por encima de la escala!
4. Introducir el densímetro en el líquido con suavidad, si lo soltamos muy rápido puede hundirse y romper en el fondo.
5. Dejar que el densímetro se equilibre sin tocar las paredes de la probeta.
6. Hacer la lectura en la escala del densímetro (en la base del menisco)
7. Comprobar la temperatura y corregir si es diferente a la de calibración.

La escala de un densímetro puede estar graduada en valores de densidad (g/cm3, kg/m3)  y también en escalas especiales adaptadas a procesos y/o  líquidos concretos como Baumé, Gay-Lussac o Brix. Cuando presentan estas escalas, los densímetros suelen tener nombres específicos como aerómetros, alcohómetros, sacarímetros.

La densidad de los líquidos depende de la temperatura, por esta razón los densímetros tienen marcada la temperatura a la que han sido graduados. Las medidas realizadas a temperatura diferente deben corregirse.

Escala estándar 

Unidades de densidad (g/cm3, kg/m3), temperatura de referencia  habitual de 20ºC y  con diferentes rangos y divisiones de escala. Fabricados y graduados para densidades menores y mayores que la del agua y múltiples aplicaciones.

Escala Baumé 

Unidades en grados Baumé (ºB ó ºBe). El agua destilada tiene 0ºB y la escala puede estar graduada para líquidos más densos que el agua o menos densos que el agua. Entre los graduados para líquidos más densos tenemos los pesa ácidos, pesa sales, pesa jarabes, pesa leches…; con diferentes escalas desde 0ºB hasta los 70ºB (ácidos concentrados). Entre los menos densos tenemos por ejemplo los pesa éteres.

Como esta escala proporciona grados de concentración  y no valores de densidad, si queremos conocer la densidad debemos hacer la conversión siguiente:

Para líquidos más densos que el agua:  d=145/(145-ºB)

Para líquidos menos densos que el agua:  d=140/(130+ºB)

Escala Brix

Unidades en grados Brix (ºBx). Un grado Brix corresponde a una disolución de 1 gramo de sacarosa en 100 gramos de solución (1% en peso). Por utilizarse habitualmente para medir el contenido de azúcar en zumos y jugos azucarados también se les llama sacarómetros.

Escala Gay-Lussac

Es una escala volumétrica que mide el contenido de alcohol como un porcentaje en volumen. A cada unidad de porcentaje le corresponde un grado de graduación alcohólica, por ejemplo un vino de 13º tiene un 13% de alcohol (de cada 100 mL, 13 ml son alcohol). Por este uso también se les llama alcohómetros.  En algunos modelos se incluye una segunda escala (grados Cartier), que tiene una calibración diferente (0 para el agua destilada y 44 para el 100% de alcohol).

Como aplicaciones típicas de los densímetros tenemos el control de los procesos de fermentación de líquidos azucarados (mostos, zumos…). Un mosto o zumo tiene una densidad superior a la del agua, a medida que progresa la fermentación la densidad disminuye. Los azucares desaparecen del líquido que fermenta convirtiéndose en alcohol, que es menos denso que el agua. Las medidas de densidad nos permiten conocer el contenido de azucares inicial, durante el proceso y finalmente el contenido de alcohol en vinos o cervezas.

https://quercuslab.es/blog/como-usar-un-densimetro/ 

Como medir densidad y graduacion de un licor sin densimetro

Como medir densidad y graduación de un licor sin densímetro. Esto nos servirá si queremos determinar que graduación alcohólica tiene una mezcla de agua y etanol, o sea si hemos destilado un orujo y carecemos de densímetro, aunque es recomendable usar el densímetro ya que es barato y este método es inexacto, debido a los errores de precisión en la medición de volumen y en el pesado.

Debemos pesar un determinado volumen del liquido, y con ello podemos hallar la densidad, y a partir de ahí, teniendo en cuenta que el alcohol etílico tiene una densidad de 0.79 g/ml y el agua una densidad de 1 g/ml, y que el liquido esta compuesto de una mezcla de etanol y agua, podremos hallar el % en volúmenes de alcohol.

El método para hallar la densidad nos vale para cualquier liquido, pero el método para hallar % Vol de etanol solo nos vale para líquidos que estén compuestos de agua y etanol, en la medida que contenga otros compuestos como azúcar u otros, el % vol de alcohol será erróneo.

Formulas:

densidad=peso/volumen

vol % de alcohol= (1-densidad)/0.21*100

Las unidades de peso y volumen tienen que estar por ejemplo en los siguientes pares

• litros/kilogramos
• cc/gramos
• ml/gramos

https://www.youtube.com/watch?v=8OH0wgi4OeE