Análisis de Rendimientos de Maceración

Autores: Alejandro Pietta, Danilo Sarmiento y Sebastián Oddone

Se llevó a cabo un estudio del impacto de diferentes condiciones de macerado sobre el rendimiento obtenido en un equipo automático "Todo en uno" de 35 litros de capacidad total.

Para ello se realizaron varias pruebas utilizando maltas base de cebada o combinaciones con cebada y trigo. Para el cálculo del rendimiento se consideraron los extractos potenciales en base húmeda tomando un valor promedio del 73%.

Además se establecieron las siguientes condiciones:

1. Cantidad de malta total 5 kilos o 6 kilos, lo cual a su vez define, por una cuestión de capacidad, la relación de empaste.
2. Relación de empaste (RE) 3 a 1 para 6 kilos, y 4 a 1 para 5 kilos.
3. Molienda (luz entre rodillos) 1mm o 1,6mm
4. Fuente de agua, de pozo con alto contenido mineral (1100 TDS) o de red muy blanda (266 TDS)
5. Lavado de granos. Mini lavado o lavado. Mini lavado implica pasar 1 litro de agua caliente para extraer el grueso de azúcares, los casos de lavado son con unos 5 litros de agua caliente.
6. Se comparan también diferentes condiciones de pH.

La tabla muestra los resultados de cada experiencia. En el primer caso se trata de la condición estándar de uso de este tipo de equipos. El rendimiento obtenido en este caso del 71% es aceptable.

A partir de allí se puede observar cómo se modifica el rendimiento al cambiar las condiciones de la maceración. Por ejemplo, subir a 6 kilos la malta con RE 3:1 baja el rendimiento al 60%. Si además el lavado se reemplaza por un mini lavado el rendimiento baja a 55%.

Por otro lado, el tamaño de molienda y el pH del mash tienen también un impacto muy significativo, como se ve en la tabla.

Queda claro en este estudio preliminar que cuando se hace mención al rendimiento o eficiencia, este no es sólo del equipo, sino de las condiciones en la cual se lleva a cabo la maceración y de la receta empleada.

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Eficiencia del Macerado

Hay dos gravedades originales diferentes (OG) que le importan a un cervecero: una es la OG pre-ebullición o de extracción, y la otra es la OG post-ebullición o de lanzamiento. Y, el noventa por ciento de las veces, el OG de lanzamiento es a lo que la gente se refiere porque determina la fuerza de la cerveza. Cuando los cerveceros planean recetas, piensan en términos de lanzamiento de OG, que asume que el volumen de mosto es el tamaño final del lote, por ejemplo, 5 galones.

Pero, cuando se trata de la eficiencia del mash y del lauter, queremos pensar en términos de la gravedad pre ebullición. La sección y tabla de Eficiencia del Extracto nos dio los rendimientos típicos de malta que nos permiten evaluar nuestro proceso de maceración.

Cuando los cerveceros caseros integrales se reúnen para presumir sobre su destreza o equipo de elaboración de cerveza y dicen algo así como: "Obtuve 30 (ppg - Points per Pound per Gallon) de mi cronograma de puré", se refieren al rendimiento total de su puré en términos de la cantidad de mosto que recogieron.

Es importante darse cuenta de que la cantidad total de azúcar es constante, pero la concentración (es decir, la gravedad) cambia según el volumen. Para entender esto, veamos la unidad de puntos / libra / galón. Esta es una unidad de concentración, por lo que la unidad siempre se expresa en referencia a 1 galón ("por galón"). En el macerado, está recolectando "x" cantidad de galones de mosto que tiene una gravedad de "1.0yy" que se produjo a partir de "z" libras de malta. Para calcular su extracción de puré en términos de ppg, necesita multiplicar la cantidad de galones de mosto que recolectó por su gravedad y dividirlo por la cantidad de malta que se utilizó. Esto le dará la gravedad (puntos por galón) por libra de malta utilizada. Veamos un ejemplo.

Palmer's Short Stout
(OG objetivo = 1.050) 

Maltas

• 6.5 lbs. de 2 Row 
• 0.5 lb. de Chocolate Malt 
• 0.5 lb. de Crystal 60 
• 0.5 lb. de Dextrin Malt 
• 0.5 lb. de Roast Barley 

(8.5 lbs. total)

Para nuestro lote de ejemplo, supondremos que se machacaron 8,5 libras de malta para producir 6 galones de mosto que produjeron una gravedad de 1.038. La extracción total de azúcar del cervecero para este lote sería de 6 galones multiplicado por 38 puntos / galón = 230 puntos. Dividir el total de puntos por libras de malta nos da nuestra extracción de puré en puntos / libra, por ejemplo, 230 / 8.5 = 27 ppp. Este valor es bueno, si no genial; 30 ppg es básicamente para lo que todos disparan. La comparación de estos números con el máximo de 37 ppp de lager malt nos da una buena aproximación de nuestra eficiencia de macerado: 27/37 = 73%, mientras que 30/37 = 81%.

Si observamos los números máximos de ppg de la Tabla para cada una de las maltas de la receta, podemos calcular nuestra eficiencia de maceración real:

Maltas	OG basado en Max. PPG
6.5 lbs. de 2 filas	37 x 6.5 / 6 = 40.1
0.5 lb. de Chocolate Malt	28 x .5 / 6 = 2.3
0.5 libras de Crystal 60	34 x .5 / 6 = 2.8
0.5 lb. de Dextrin Malt	32 x .5 / 6 = 2.6
0.5 libras de cebada asada	25 x .5 / 6 = 2.1
Total	49.9 puntos

En este caso, nuestra extracción de masilla de 1.038 significa que nuestro porcentaje de eficiencia fue 38 / 49.9 = 76%. Por lo general, creo que encontrará que su eficiencia será del 80% o mejor.

Extracto Potencial Máximo.
se puede expresar en:

• HWE: Hot water extract. (expresado en ºkg/l)
• FGDB: Fine grind dry basis. (expresado en %)
• PPG: Point per pound per gallon. (expresado en unidades de gravedad)

Y para convertir de unos a otros:

HWE = FDGB * 386 /100
FGDB = ppg * 2,164

Ejemplo: -Malta Chocolate: Extracto potencial maximo 1029 ppg

29 * 2,164 = 62,75% FGDB
62,75 * 386 / 100 = 242 ºKg/l HWE

PPG = Pounds Per Galon

GPL = Gramos por Litro

PPG   GPL

1,020 1,017

1,021 1,018

1,022 1,018

1,023 1,019

1,024 1,020

1,025 1,021

1,026 1,022

1,027 1,023

1,028 1,023

1,029 1,024

1,030 1,025

1,031 1,026

1,032 1,027

1,033 1,028

1,034 1,028

1,035 1,029

1,036 1,030

1,037 1,031

1,038 1,032

1,039 1,033

1,040 1,033

1,041 1,034

1,042 1,035

1,043 1,036

1,044 1,037

1,045 1,038

1,046 1,038

1,047 1,039

1,048 1,040

1,049 1,041

1,050 1,042

1,051 1,043

1,052 1,043

1,053 1,044

1,054 1,045

1,055 1,046

1,056 1,047

1,057 1,048

1,058 1,048

1,059 1,049

1,060 1,050

1,061 1,051

1,062 1,052

1,063 1,053

1,064 1,053

1,065 1,054

1,066 1,055

1,067 1,056

1,068 1,057

1,069 1,058

1,070 1,058

1,071 1,059

1,072 1,060

1,073 1,061

1,074 1,062

1,075 1,063

1,076 1,063

1,077 1,064

1,078 1,065

1,079 1,066

1,080 1,067

1,081 1,068

http://howtobrew.com/book/section-2/what-is-malted-grain/mash-efficiency
http://www.cerveceros-caseros.com/index.php/foro/viewtopic.php?t=12247

Tabla de los extractos potenciales de las principales clases de maltas

Granos, Extractos y azúcares

Nombre Origen Tipo Color Requiere Macerado Potencial SG Max en lote Acid Malt Germany Grano 3 SRM Yes 1.027 SG 10.0 % Amber Extracto Seco US Extracto Seco 13 SRM No 1.044 SG 100.0 % Amber Liquid Extracto US Extracto 13 SRM No 1.036 SG 100.0 % Amber Malt United Kingdom Grano 22 SRM Yes 1.035 SG 20.0 % Aromatic Malt Belgium Grano 26 SRM Yes 1.036 SG 10.0 % Barley Hulls US Adjunto 0 SRM No 1.000 SG 5.0 % Barley, Flaked US Grano 2 SRM Yes 1.032 SG 20.0 % Barley, Raw US Grano 2 SRM Yes 1.028 SG 15.0 % Barley, Torrefied US Grano 2 SRM Yes 1.036 SG 40.0 % Biscuit Malt Belgium Grano 23 SRM No 1.036 SG 10.0 % Black (Patent) Malt US Grano 500 SRM No 1.025 SG 10.0 % Black Barley (Stout) US Grano 500 SRM No 1.025 SG 10.0 % Brown Malt United Kingdom Grano 65 SRM Yes 1.032 SG 10.0 % Brown Azúcar, Dark US Azúcar 50 SRM No 1.046 SG 10.0 % Brown Azúcar, Light US Azúcar 8 SRM No 1.046 SG 10.0 % Brumalt Germany Grano 23 SRM Yes 1.033 SG 10.0 % Candi Azúcar, Amber Belgium Azúcar 75 SRM No 1.036 SG 20.0 % Candi Azúcar, Clear Belgium Azúcar 1 SRM No 1.036 SG 20.0 % Candi Azúcar, Dark Belgium Azúcar 275 SRM No 1.036 SG 20.0 % Cane (Beet) Azúcar US Azúcar 0 SRM No 1.046 SG 7.0 % Cara-Pils/Dextrine US Grano 2 SRM No 1.033 SG 20.0 % Caraamber US Grano 30 SRM No 1.035 SG 20.0 % Carafoam US Grano 2 SRM No 1.033 SG 20.0 % Caramel/Crystal Malt - 10L US Grano 10 SRM No 1.035 SG 20.0 % Caramel/Crystal Malt - 20L US Grano 20 SRM No 1.035 SG 20.0 % Caramel/Crystal Malt - 30L US Grano 30 SRM No 1.035 SG 20.0 % Caramel/Crystal Malt - 40L US Grano 40 SRM No 1.034 SG 20.0 % Caramel/Crystal Malt - 60L US Grano 60 SRM No 1.034 SG 20.0 % Caramel/Crystal Malt - 80L US Grano 80 SRM No 1.034 SG 20.0 % Caramel/Crystal Malt -120L US Grano 120 SRM No 1.033 SG 20.0 % Caramunich Malt Belgium Grano 56 SRM No 1.033 SG 10.0 % Carared US Grano 20 SRM No 1.035 SG 20.0 % Caravienne Malt Belgium Grano 22 SRM No 1.034 SG 10.0 % Chocolate Malt US Grano 350 SRM No 1.028 SG 10.0 % Chocolate Malt United Kingdom Grano 450 SRM No 1.034 SG 10.0 % Corn Azúcar (Dextrose) US Azúcar 0 SRM No 1.046 SG 5.0 % Corn Syrup US Azúcar 1 SRM No 1.036 SG 10.0 % Corn, Flaked US Grano 1 SRM Yes 1.037 SG 40.0 % Dark Extracto Seco US Extracto Seco 18 SRM No 1.044 SG 100.0 % Dark Liquid Extracto US Extracto 18 SRM No 1.036 SG 100.0 % Dememera Azúcar United Kingdom Azúcar 2 SRM No 1.046 SG 10.0 % Extra Light Extracto Seco US Extracto Seco 3 SRM No 1.044 SG 100.0 % Grits US Adjunto 1 SRM No 1.037 SG 10.0 % Honey US Extracto 1 SRM No 1.035 SG 100.0 % Invert Azúcar United Kingdom Azúcar 0 SRM No 1.046 SG 10.0 % Light Extracto Seco US Extracto Seco 8 SRM No 1.044 SG 100.0 % Maple Syrup US Azúcar 35 SRM No 1.030 SG 10.0 % Melanoiden Malt Germany Grano 20 SRM Yes 1.037 SG 15.0 % Mild Malt United Kingdom Grano 4 SRM Yes 1.037 SG 100.0 % Milk Azúcar (Lactose) US Azúcar 0 SRM No 1.035 SG 10.0 % Molasses US Azúcar 80 SRM No 1.036 SG 5.0 % Munich Malt Germany Grano 9 SRM Yes 1.037 SG 80.0 % Munich Malt - 10L US Grano 10 SRM Yes 1.035 SG 80.0 % Munich Malt - 20L US Grano 20 SRM Yes 1.035 SG 80.0 % Oats, Flaked US Grano 1 SRM Yes 1.037 SG 30.0 % Oats, Malted US Grano 1 SRM Yes 1.037 SG 10.0 % Pale Liquid Extracto US Extracto 8 SRM No 1.036 SG 100.0 % Pale Malt (2 Row) Bel Belgium Grano 3 SRM Yes 1.037 SG 100.0 % Pale Malt (2 Row) UK United Kingdom Grano 3 SRM Yes 1.036 SG 100.0 % Pale Malt (2 Row) US US Grano 2 SRM Yes 1.036 SG 100.0 % Pale Malt (6 Row) US US Grano 2 SRM Yes 1.035 SG 100.0 % Peat Smoked Malt United Kingdom Grano 3 SRM Yes 1.034 SG 20.0 % Pilsner (2 Row) Bel Belgium Grano 2 SRM Yes 1.036 SG 100.0 % Pilsner (2 Row) Ger Germany Grano 2 SRM Yes 1.037 SG 100.0 % Pilsner (2 Row) UK United Kingdom Grano 1 SRM Yes 1.036 SG 100.0 % Pilsner Liquid Extracto US Extracto 4 SRM No 1.036 SG 100.0 % Rice Extracto Syrup US Extracto 7 SRM No 1.032 SG 15.0 % Rice Hulls US Adjunto 0 SRM No 1.000 SG 5.0 % Rice, Flaked US Grano 1 SRM Yes 1.032 SG 25.0 % Roasted Barley US Grano 300 SRM No 1.025 SG 10.0 % Rye Malt US Grano 5 SRM Yes 1.029 SG 15.0 % Rye, Flaked US Grano 2 SRM Yes 1.036 SG 10.0 % Smoked Malt Germany Grano 9 SRM Yes 1.037 SG 100.0 % Special B Malt Belgium Grano 180 SRM Yes 1.030 SG 10.0 % Special Roast US Grano 50 SRM Yes 1.033 SG 10.0 % Azúcar, Table (Sucrose) US Azúcar 1 SRM No 1.046 SG 10.0 % Toasted Malt United Kingdom Grano 27 SRM Yes 1.033 SG 10.0 % Turbinado United Kingdom Azúcar 10 SRM No 1.044 SG 10.0 % Victory Malt US Grano 25 SRM Yes 1.034 SG 15.0 % Vienna Malt Germany Grano 4 SRM Yes 1.036 SG 90.0 % Wheat Extracto Seco US Extracto Seco 8 SRM No 1.044 SG 100.0 % Wheat Liquid Extracto US Extracto 8 SRM No 1.036 SG 100.0 % Wheat Malt, Bel Belgium Grano 2 SRM Yes 1.037 SG 60.0 % Wheat Malt, Dark Germany Grano 9 SRM Yes 1.039 SG 20.0 % Wheat Malt, Ger Germany Grano 2 SRM Yes 1.039 SG 60.0 % Wheat, Flaked US Grano 2 SRM Yes 1.035 SG 40.0 % Wheat, Roasted Germany Grano 425 SRM Yes 1.025 SG 10.0 % Wheat, Torrified US Grano 2 SRM Yes 1.036 SG 40.0 % White Wheat Malt US Grano 2 SRM Yes 1.040 SG 60.0 %

http://www.beersmith.com/Granos/Granos/GranoList.htm

Calcular el rendimiento de nuestro equipo cervecero

Lo primero que todo cervecero tiene que hacer es calcular una serie de datos de su equipo y empezando por el más fácil es calcular la evaporación que produce tu equipo en el hervido.

• Aunque no es exacto del todo porque lo hacemos con agua y no con mosto, nos dará una medida muy aproximada.

1. Llenamos la olla de hervido con agua más o menos a la cantidad de litros que vamos a hacer nuestras recetas futuras por ejemplo 25litros, la dejamos que se atempere a la temperatura ambiente por ejemplo 20ºC y encendemos el fuego a máxima potencia, una vez que empieza la ebullición bajamos el fuego para que se nos quede una ebullición adecuada, en este momento marcas el regulador para tener siempre la misma posición para las futuras elaboraciones de cerveza y colocas un temporizador durante 60 minutos.
2. Una vez haya pasado el tiempo apagas el fuego y tapas la olla, dejas que se enfríe hasta los 20ºC que era la temperatura de arranque y mides el agua que te queda.

• Con este método ya tenemos calculado la evaporación de nuestra olla durante 1 hora y nuestro primer parámetro de nuestro equipo.

El rendimiento del macerador

Otro dato fundamental a la hora de hacer recetas es saber el rendimiento de nuestro macerado y aunque esto no es una ciencia exacta nos pasa igual que con el calculo de la perdida por el hervido, nos da unos datos muy exactos y fiables.

Supongamos que es la primera vez que haces cerveza desde todo grano y que ya tienes la receta preparada y te pones manos a la obra, esa receta por ejemplo tiene:

• 4,5Kg de malta Pale Ale
• 0,4Kg de malta Crystal

Haces tu preparativos, haces tu infusión en el macerado lo dejas su tiempo de maceración y haces el lavado del grano y obtienes 25l de mosto, Y ES AQUÍ DONDE TIENES QUE MEDIR LA DENSIDAD DEL MOSTO CON SU CORRESPONDIENTE CORRECCIÓN DE TEMPERATURA, y nos da una densidad de 1.055.

Ya tenemos el dato del la densidad inicial antes del hervido. Y para calcular el rendimiento de nuestro macerado tenemos que saber que cantidad de azucares se le puede extraer a las maltas utilizadas en el hipotético caso de que tengamos un macerado con un rendimiento del 100% de efectividad a esto se le llama extracción potencial de cada malta y que es un dato que tenemos que consultar o bien por las numerosas calculadoras que hay en internet o bien en el mismo fabricante de las maltas.

El extracto potencial de cada malta es el máximo extracto que se le puede sacar a 1kg de dicha malta, en el ejemplo que nos lleva la malta Pale Ale es de un 80% y de la malta cristal un 78% sabiendo estos datos podemos calcular el extracto potencial 100% de nuestra receta:

4,5Kg Pale Ale X 80% Extracto potencial / 100%4,5 x 80 / 100 = 3,6 Kg de extracto potencial
0,4Kg Crystal X 78% Extracto potencial / 100%0,4 x 78 / 100 = 0,312 Kg de extracto potencial

Sumando los dos extractos potenciales nos da el 100% de rendimiento de las maltas en el hipotético caso de que nuestro macerado nos de ese rendimiento.

3,6Kg Pale Ale + 0,312Kg Crystal = 3,912 Kg

Ahora bien ya sabemos el rendimiento del 100% de las maltas utilizadas en nuestra receta y sólo nos queda comparar con el rendimiento que hemos extraído en nuestro macerado, para lo cual tendremos que trasladar los datos de nuestra receta a la siguiente fórmula:

V x GE x ºP x 10

V es el volumen de mosto en litros
GE es la gravedad especifica en g/ml
ºP densidad en grados plato

En nuestro ejemplo tenemos 25 litros y con una densidad antes del hervido de 1.055 lo único que tenemos que pasar la densidad a ºP para lo cual:

ºP = 259 – (259 / GE)

 Donde:

ºP = 259 -(259 / 1.055) = 13,50 ºP

Ya tenemos el dato de los grados plato por lo cual trasladamos a la fórmula:

V x GE x ºP x 10

25 x 1.055 x 13,50 x 10 = 3,560 extracto obtenido

Por lo cual el extracto obtenido en nuestro equipo es de 3,560 kg y comparando con el extracto total con el 100% de rendimiento que es 3,912 Kg.

Podemos calcular con una simple  regla de tres:

Si 3,912 Kg es el 100%3,560 Kg es Xx = 3,560 x 100 / 3,912 = 91

Ya tenemos calculado el rendimiento de nuestro macerado que es de un 91% aunque esto es un ejemplo al azar nos da un rendimiento súper alto, lo normal en un equipo casero es que esté entre un 65% y un 75%.

Con estos dos datos tanto el del rendimiento de nuestro macerado, como la evaporación en el hervido, y las cantidades de maltas en tantos por ciento podemos hacer nuestras recetas en cualquier calculadora de la red al igual que si tenemos una receta también podremos pasarla a otro equipo de mayor volumen sin problema.

Estos son datos orientativos pero muy aproximado de lo que te puede llegar a rendir tu equipo, siempre tendrás que tener en cuenta las pérdidas en las tuberías, sistema de enfriado, doble fondo, etc.

http://www.lamalteriadelcervecero.es/calcular-el-rendimiento-de-nuestro-equipo-cervecero/http://www.beersmith.com/Grains/Grains/GrainList.htm