Buch lesen: "Matemática de la cerveza"
Oddone, Sebastián
Matemática de la cerveza / Sebastián Oddone. - 2a ed . - Ciudad Autónoma de Buenos Aires : Autores de Argentina, 2020.
Libro digital, EPUB
Archivo Digital: online
ISBN 978-987-87-0885-0
1. Cervecería Artesanal. I. Título.
CDD 663.42
Editorial Autores de Argentina
www.autoresdeargentina.com
Mail: info@autoresdeargentina.com
Diseño de portada: Justo Echeverría
Maquetado: Maximiliano Nuttini
Queda hecho el depósito que establece la LEY 11.723
Impreso en Argentina – Printed in Argentina
A mi familia,
a los amantes de la cerveza tirada
y a los calculistas curiosos.
SOBRE EL AUTOR
Sebastián nació en Quilmes en 1972. Es Licenciado en Biotecnología de UNQ y Magister en Ciencia y Tecnología de los Alimentos de UNL.
Se desempeñó como gerente de planta y director técnico en producción de aditivos naturales para alimentos.
Fue Director del Departamento de Biotecnología y Alimentos de Fundación UADE y luego Decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas de la misma Universidad.
Actualmente es Socio Administrador y Responsable de la producción de DONODDO S.A.S., una empresa que se dedica a la elaboración de bebidas fermentadas, entre ellas la cerveza de marca RUSTICUS. También hoy se desempeña como docente en la Universidad Nacional de Quilmes en materias del área de procesos alimenticios y biotecnológicos. Es autor de varias publicaciones en modelado y simulación para la industria alimenticia.
Es presidente de la Fundación HD Lorena Scarafiocca, una organización que impulsa la investigación científica en la patología de Huntington
Capítulo 1
Introducción
El mundo de la cerveza artesanal es un lugar de múltiples posibilidades. Podemos optar por seguir una o varias recetas y obtener productos realmente sorprendentes, pero también podemos animarnos a ir un poco más allá y sumergirnos a fondo en ese mundo infinito. Entender y conocer el proceso te abrirá un sinfín de posibilidades en el que podrás experimentar y diseñar tus propias cervezas.
Hay preguntas que seguramente ya te habrás hecho unas cuantas veces:
•¿Cómo calcular la cantidad de malta para lograr una determinada densidad inicial, y un color buscado?
•¿Qué densidad necesito al final del lavado para alcanzar la requerida al inicio de la fermentación?
•¿Cuánto lúpulo debo agregar para lograr un IBU deseado?
•¿Cuánto alcohol se formará durante la fermentación?
•¿Qué presión de CO2 necesito para carbonatar correctamente?
•¿Cuánta energía térmica necesito otorgar al mosto?
•¿Qué sales y en qué cantidades debo agregar al agua según el estilo de cerveza a elaborar?
Podemos resumir todas estas preguntas en el siguiente esquema del proceso de elaboración de cerveza, y visualizar en qué etapa impacta cada una,
Figura 1. En qué momentos del proceso necesitamos de la Matemática Cervecera
Es posible que ya tengas algunas respuestas, pero nuevamente queremos alentarte a dar un paso más. Conocer la respuesta no es lo mismo que entender el proceso y llegar por nuestros propios medios al resultado. Tal vez no sea el camino más fácil pero con toda seguridad es el único camino posible hacía un conocimiento sólido y seguro que te aportará herramientas únicas para marcar la diferencia.
Entender los detalles más íntimos de los procesos y el comportamiento de cada etapa, tener la capacidad de ajustar y optimizar cada uno de los pasos, es fundamental a la hora de diseñar un producto de calidad, propio y único.
Los niveles de conocimiento e información que se pueden abordar son muchos. Este texto intentará ayudarte a comprender una parte fundamental de ese gran paquete de información, los conceptos matemáticos básicos del mundo de la cerveza. Conceptos que si se manejan con fluidez, permiten, sin duda, “marcar la diferencia”, y a partir de ese momento hacer una cerveza ya no será simplemente “copiar una receta”, sino “diseñarla”.
En este recorrido expondremos de manera concreta y breve cada etapa del proceso de elaboración y discutiremos la matemática asociada a cada una de ellas. También repasaremos algunos conceptos de química que sumarán su aporte para entender el proceso, pero los cálculos matemáticos serán el centro en esta oportunidad.
¿Por qué Matemática de la Cerveza? Porque al igual que en muchas otras cosas cotidianas, la matemática está en la base de todo el proceso de elaboración de cerveza. Perdiéndole el miedo a las matemáticas podremos sumergirnos de lleno en el interior de los procesos y descubrir nuevas formas de elaborar nuestras cervezas.
Capítulo 2
Los primeros
cálculos básicos
Regla de tres simple e inversa
Seguramente la mayoría de nosotros recordamos la “regla de tres”, al menos el título, que alguna vez nos explicaron en el colegio. Una regla de tres no es ni más ni menos que una manera de encontrar una relación desconocida entre dos magnitudes, gracias a otra relación conocida entre ellas, siempre que las mismas sean proporcionales. Por ejemplo, si se quiere calcular el contenido de azúcar en un tanque de 1000 litros, sabiendo que en cada litro del mismo tanque hay 10 gramos, se puede aplicar una regla de tres simple y directa como sigue:
Es decir, en el tanque de 1000 litros tendremos en total 10000 gramos de azúcar. Observar que se multiplica la magnitud de abajo a la izquierda por la de arriba a la derecha, y se divide el resultado por la de arriba a la izquierda.
Todo el tiempo, quizás sin saberlo, aplicamos en nuestra vida cotidiana las reglas de tres, ¿si 2 kilos de papas cuestan $20, luego 3 kilos y medio costarán?:
2 kg papas ➔ 20 pesos
Pero atención!, supongamos ahora que se quiere calcular cuánto tiempo llevará alcanzar cierto destino si la velocidad del vehículo es 70 km/hora. Se sabe previamente que a 50 km/hora se tiene una demora de 2 horas.
Sería un error aquí aplicar la regla de tres simple directa, ya que en caso de hacerlo el resultado sería:
50 km/hora ➔ 2 horas
Resultado: 2,8 horas (casi 3 horas).
El sentido común nos dice que eso no puede ser correcto. No puedo demorar más si me muevo más rápido.
El problema aquí es que se trata de una “regla de tres inversa”, y se resuelve de la siguiente manera:
Resultado: 1,43 horas (algo menos de 1 hora y media). Aquí se multiplican las dos magnitudes de arriba y se divide por la de abajo a la izquierda. Se dice que las magnitudes en estos casos son inversamente proporcionales.
Los conceptos incluidos en ésta breve introducción serán aplicados más adelante al cálculo de densidades. Pero paciencia, sigamos aprendiendo un poco más de algunas cuestiones matemáticas básicas y fundamentales.
Cálculo de una concentración
En términos químicos una concentración es la cantidad de una sustancia disuelta en un determinado volumen o una determinada masa de solución. Y esto se puede expresar en varias unidades de medida. Normalmente para el proceso de elaboración de cerveza, la sustancia de interés es azúcar y la solución mosto o la propia cerveza.
A modo de ejemplo, si disolvemos 100 gramos de azúcar en agua hasta alcanzar un volumen total de 1 litro, lograremos una solución acuosa de azúcar, cuya concentración será 100 gramos/litro.
Pero también como 1 litro es equivalente en volumen a 1000 cm3 (o 1000cc), podemos decir que la solución tiene 100 gramos de azúcar en 1000cc.
Si de la misma solución tomamos 100cc (es decir el 10 por ciento), tendremos en dicha porción sólo 10 gramos de azúcar. Surge allí otra forma de medir concentración, sería en este caso 10%p/v, que se lee “10 por ciento peso en volumen”. Es decir, en cada 100cc de solución hay un total de 10 gramos de azúcar.
Ejercicio: calcule la concentración de una solución que contiene 125 gramos de azúcar en 600 cm3 de solución. Tener en cuenta que 600 cm3 equivalen a 0,6 litros.
Aquí podemos aplicar la regla de tres simple para calcular la cantidad de azúcar en 1 litro de solución de esta manera:
La concentración será entonces 208,3 gramos/litro, o bien 20,83 %p/v.
Los grados Brix (°Bx)
También es posible expresar una concentración en unidades %p/p, porciento peso en peso. Esto es gramos de azúcar cada 100gr de solución.
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