Cálculos Cervejeiros parte II: Relação água:malte, água de lavagem e taxa de evaporação

Para a receita anterior, de Weissbier, estabeleci uma relação de água:malte em 2,6, ou seja, para cada quilo de malte utilizarei 2,6 litros de água, mas poderia utilizar qualquer outro valor dentro dos limites de 2 a 5 litros de água para cada quilograma de malte. 

Passo 1: Determinando a quantidade de água em litros para mostura

Com a quantidade de malte e a relação água:malte escolhida chegamos a 14,8L, aliás, 15 litros para simplificar de uma vez (200 mL acima não fará tanta diferença):

Kg malte: 5,695 Kg

Relação água:malte: 2,6 L água/ Kg de malte

Água primária = Kg malte x Relação água:malte

Água primária = 5,695 Kg malte x 2,6 L água/ Kg malte

Água primária = 15 Litros

Plano de mostura: 

Rampas: 50°C 10 min; 
               67°C 45 min; 
               72°C 15 min; 
               78°C 10 min

Ao final da mostura, medir o extrato primário em refratômetro para constatar a conversão do amido em açúcar. O valor de extrato primário deve corresponder à razão água:malte utilizada, aproximadamente 22,85 °P, conforme a Tabela 01. Em paralelo, realizar teste do iodo.

Tabela 01: Razão água:malte e o extrato primário correspondente

Aproveitando a oportunidade, já calcularemos a que temperatura em que água primária deve estar antes de iniciarmos o processo de mostura, pois assim não se perde tempo. Ela é definida como Strike water temperature (SWT):

Dados:
Kg malte = 5,965 Kg
T°C desejada = 50°C (Temperatura que desejamos iniciar a mostura)
Kg de água = 15 Kg (assume-se que 1 L de água = 1 Kg)
T°C malte = 20°C (Temperatura ambiente em que o malte se encontra)


SWT = {[((0.4 x Kg malte)+Kg água) xT°C desejada] - (0,4xKg malte x T°C malte)}/ Kg água

SWT = {[((0.4 x 5,695)+ 15) x 50°C] - (0,4 x 5,965 x 20°C)}/ 15

SWT = 54,5°C 

Agora é aquecer 15L de água a 54,5°C, desligar o fogo, arriar os maltes moídos e homogeneizar a mistura para que a rampa proteolítica comece a 50°C! 

Obs: 0,4, corresponde à capacidade calorífica do grão, ou seja, 1 Kg de grãos só mantém 40% do calor do que 1 Kg de água mantém.

Passo 2: Revendo dados importantes

Já sabe qual é o valor estimado para sua perda de trub? 
Quantos litros sua fervura evapora em 60 minutos? 

Meus dados:

Perda de trub: 5L

Evaporação horária % (60min): 23,5% 

Volume evaporado: 8L

Uma taxa de evaporação média (para 60 min de fervura) que eu tenho notado em sistema homebrewer gira em torno 20%. Porém, meu sistema chega a 23,5%. Realmente é uma fervura bem vigorosa!
Além do mais, é importante sabermos qual é o volume de mosto a 20°C que desejaremos antes de inocular o fermento, já com todas as perdas descontadas. Portanto, vale lembrar que antes de se chegar a 20,16 L (resultado final do post anterior), descontamos o volume da perda de trub (5L) e a dilatação térmica (4%).

Passo 3: Determinando a quantidade de água de lavagem

Uma dica inicial é estabelecer qual é a quantidade de água que o bagaço de malte retém, pois isso, por mínimo que seja, influencia no processo. Geralmente, os valores encontrados em literatura variam de 80 a 100% de retenção de água. Logo, nos cálculos estou utilizando 80% de retenção. O valor da retenção é convertido diretamente de peso para volume:

5,965 Kg malte x 0,8 = 4,56 L de água retida

Essa é a equação para determinar a quantidade de água de lavagem:

Água de lavagem = V pre-boil + Vbagaço - V água primária

Temos todos os dados, exceto o Volume pré-boil (V pre-boil), que determinamos conforme segue:

V pré-boil = Volume mosto a 20°C / Eficiência geral %

V pré-boil = 20,16 / 0,588 

V pré-boil = 34 L (aproximadamente)

Portanto, 

Água de lavagem = 34 L + 4,56 L - 15 L

Água de lavagem= 24 L (aproximadamente) de 76°C a 78°C

Passo 4: Medir volume e densidade pré-boil

Para medir o volume pré-boil adequadamente sugiro utilizar uma régua com as marcações volumétrica ou senão a velha e boa equação do cilindro V= π r2 h, onde você precisará medir o raio (r) e a altura em que a superfície do mosto se encontra em sua panela (h), lembrando que todas as medidas devem estar em metro. O resultado se multiplica por 1000 e teremos o volume em litros.

Pegar a medida de densidade pré-boil com refratômetro.

Passo 5: Estimando a densidade pré-boil

Esse passo pode ser feito no momento em que estabelecer qual será a OG de sua cerveja. Destaco por aqui para que tiremos uma prova real de que o cálculo realmente faz sentido.

Dados:

OG desejada= 12,5 °P

Volume post boil= 26L 

Volume pré-boil= 34L

Densidade pré-boil= (OG desejada x Volume post boil)/ Volume pré boil

Densidade pré-boil = 9,56°P

Esse valor é quase que 3°P abaixo da OG de 12,5°P, o que nos mostra que deveremos estar atentos à taxa de evaporação que deve ser vigorosa e fazer jus aos 23,5%. Por isso, é essencial conhecer bem o teu equipamento para que seu processo seja consistente.

Tabela 02: Dados dos cálculos da Weissbier

Não adicionei nenhuma informação com relação à lupulagem, por isso é o assunto para o próximo post, onde aproveitarei para falar um pouco sobre os cálculos de amargor, taxas de utilização etc. 
Saúde!