Cuando se busca consistencia en la elaboración de cerveza, una de las cosas más difíciles de lograr es una gravedad de inicio reproducible. Las variaciones en la separación del molino, la temperatura del puré, el grosor del puré, el pH del agua y las sales de agua juegan un papel importante para alcanzar una gravedad de inicio consistente. Un problema con la medición de la gravedad del mosto durante el rociado o el hervor con un hidrómetro es la necesidad de enfriar rápidamente una muestra lo suficientemente grande para su hidrómetro. Estaba usando un frasco de un litro en un baño de agua helada cuando un amigo sugirió probar un refractómetro. Pensé que esta sería la bala mágica porque solo necesitaba un par de gotas de hierba para que funcionara. Rápidamente descubrí que, si bien los refractómetros son muy convenientes, requieren algunas correcciones matemáticas para ser precisos.

Los refractómetros se utilizan con mayor frecuencia en la elaboración de cerveza para obtener medidas rápidas de la gravedad específica del mosto no fermentado. Sin embargo, con un poco más de esfuerzo, puede obtener información sobre los mostos fermentados, incluida la búsqueda del nivel de alcohol en su cerveza y la gravedad original de una cerveza terminada. Las matemáticas involucradas pueden ser desafiantes, pero hay programas de software disponibles que harán las matemáticas por usted.

Afortunadamente, encontré que había muchas personas antes que yo que habían hecho todos los deberes para hacer de este un instrumento conveniente de usar. Jeffrey Donovan de Sausalito Brewing Company ha escrito un maravilloso programa llamado ProMash que, junto con muchas otras cosas, incluye una calculadora refractométrica para cerveceros. Uso este programa todo el tiempo. Louis Bonham también ha buscado en la literatura profesional y ha diseminado mucha información sobre refractometría a la comunidad de elaboración casera.

¿Qué es un Refractómetro?

Un refractómetro Brix es un instrumento óptico que mide la concentración de sacarosa en una solución de sacarosa y agua en función del índice de refracción de la solución. El tipo de refractómetro Brix que la mayoría de los cerveceros utilizan no contiene ningún componente electrónico.

La refracción es lo que hace que un lápiz se vea doblado cuando se sumerge en un vaso de agua en ángulo. El índice de refracción es técnicamente la relación entre la velocidad de la luz en el vacío dividida por la velocidad de la luz en la muestra. Es igual al seno del ángulo de incidencia (el ángulo en que la luz entra en el agua) dividido por el seno del ángulo de refracción (el grado en el que la luz aparece doblada) de un haz de luz. En forma de ecuación es: RI = sin(I)/sin (r)

Si colocara un lápiz en una serie de vasos que contienen agua azucarada cada vez más concentrada, vería que el lápiz aparentemente se doblaba en mayor medida a medida que aumentaba el contenido de azúcar. Un refractómetro hace que esta medición sea muy fácil y convierte el índice de refracción en Brix, que es igual al porcentaje de sacarosa. El refractómetro utiliza la muestra para doblar la luz, proyectando una línea sobre una retícula formada por líneas y números, lo que nos permite medir el ángulo en el que se dobló la luz.

Un refractómetro parece un pequeño telescopio. Levanta una ventana y coloca una gota de líquido dentro, espera 30 segundos para permitir que el refractómetro se vuelva térmicamente estable (también deja que la muestra se extienda uniformemente por la placa) y luego lee el resultado en grados Brix. Brix se puede convertir aproximadamente a gravedad específica(SG) mediante una ecuación simple:

SG = 1 +(0.004 x Brix)

La mayoría de la gente solo recuerda la regla de multiplicar por cuatro. Tome la lectura de Brix, multiplique por 4 y esto le dará gravedad específica en «puntos de gravedad».»Por ejemplo, si lees 11 Brix, multiplicando eso por 4 se obtiene 44, lo que corresponde a una gravedad específica de 1.044.

Una fórmula de conversión ligeramente más precisa es:

SG = 1.000019 +

Usando esta fórmula, una lectura de Brix de 11 produce una gravedad específica de 1.043.

Elegir un refractómetro

Hay muchos tipos de refractómetros. El tipo que usan los cerveceros es el tipo que usan los cultivadores de frutas para medir la concentración de azúcar en la fruta para ver si está madura. Por lo general, mide de 0 a 30 Brix (1.000 a 1.120 SG) y este es un rango útil para aplicaciones de elaboración casera. Es importante no obtener uno que mida el ácido de la batería o alguna otra solución química, ya que requerirá ecuaciones no disponibles para convertir a Brix y probablemente medirá el rango incorrecto de indeces refractivas.

Los refractómetros están disponibles con o sin compensación automática de temperatura (ATC). El ATC es un buen lujo, pero no es necesario si utiliza una tabla de compensación de temperatura. (En refractómetros simples, el ATC se realiza ópticamente — no es un efecto electrónico.) Cuestan entre $75 a $300 dependiendo de la calidad y características, así como el país de origen. He utilizado los modelos más baratos con buenos resultados. Dado que la muestra tiene una masa muy pequeña en comparación con el refractómetro, solo la temperatura del refractómetro es importante para obtener una lectura precisa.

Usar un refractómetro

Usar un refractómetro es muy simple. Para calibrar el refractómetro, limpie la ventana y coloque una gota de agua destilada o RO en el vidrio. Cierre la tapa y asegúrese de que el vidrio no tenga manchas secas ni burbujas de aire. Espera 30 segundos. Mantenga el refractómetro a nivel con la ventana apuntando hacia una fuente de luz y mire dentro del ocular. El medidor mostrará una línea entre azul y transparente. Esta línea se corresponderá con una escala en el lado de la pantalla de visualización. Aquí es donde se toma la lectura. A continuación, ajuste el tornillo de calibración hasta que el medidor indique 0 Brix. Una vez calibrado el medidor, limpie la ventana, coloque una gota o dos de la muestra en la ventana y lea el valor a través del ocular.

Calibración de temperatura

Si está utilizando un modelo con ATC, simplemente puede usar la lectura que tiene. Si no tiene ATC, debe usar una tabla incluida con el refractómetro para obtener la lectura compensada. Simplemente use la temperatura ambiente y la lectura para obtener un valor que debe agregarse o restarse de la lectura para realizar la compensación. No utilice correcciones de temperatura al calibrar el refractómetro. En su lugar, asegúrese de que la calibración se realice cuando el medidor esté a la temperatura correcta, 68 °F (20 °C) para la mayoría de los medidores.

Comprensión de la lectura

Si una muestra es simplemente sacarosa y agua, puede tomar una lectura de refractómetro directamente. Sin embargo, si está probando el mosto, que es principalmente maltosa, debe hacer una corrección que yo llamo calibración del mosto.

Calibración del mosto

Las mediciones de la gravedad específica del mosto utilizando un refractómetro no coincidirán con las mediciones de la gravedad utilizando un hidrómetro. Los refractómetros Brix están diseñados para medir el porcentaje de azúcar en una solución de sacarosa pura. Dado que el mosto no es simplemente azúcar y agua, debe hacer una pequeña corrección debido a los componentes no azucarados del mosto. El factor de corrección es diferente para diferentes cervecerías. Las cervezas que son muy oscuras o tienen una gravedad inicial muy alta también pueden requerir un factor de corrección diferente. Para calcular su valor de corrección, mida la gravedad específica con su refractómetro. A continuación, enfríe una muestra de mosto y mida la gravedad con un hidrómetro. Convierta la lectura del hidrómetro a Brix utilizando la ecuación: Brix = (SG-1) / 0.004. A continuación, divida la lectura del refractómetro por la lectura real del hidrómetro. Deberías tener un número entre 1.02 y 1.06. Si hace esto para varios mostos y los promedia, obtendrá un número que puede usar para su cervecería. ProMash por defecto es 1.04 y este es el número que uso. Una vez que tenga este número, divida todas las lecturas posteriores del refractómetro por su número de calibración para obtener la lectura real. Por ejemplo, si su lectura es de 14,6 Brix, entonces su lectura corregida es de 14,04 Brix (14,6/1,04=14,04). Luego, podemos convertir la medición en Brix a gravedad específica.

Una vez que haya calibrado el refractómetro y medido el factor de corrección del mosto, puede obtener una medición de su gravedad específica rápidamente, sin tener que enfriar suficiente mosto para una muestra de hidrómetro. Puede usar el refractómetro para medir la gravedad de su mosto durante la escorrentía para ayudarlo a decidir cuándo dejar de rociar. Del mismo modo, puede obtener rápidamente su gravedad en cualquier momento durante el hervor para determinar si necesita seguir hirviendo su vino espumoso o si es necesario agregar agua a su mejor amargo.

Con un uso cuidadoso, un refractómetro de 0-30 Brix es preciso dentro de 0,2-0,3 Brix. Como tal, es menos preciso que un buen hidrómetro. Sin embargo, puede proporcionar una medición rápida de la gravedad dentro de aproximadamente un «punto de gravedad» a veces cuando enfriar el mosto para una muestra de hidrómetro tomaría demasiado tiempo.

Medición de ABV

Aquí es donde comienza a complicarse. Afortunadamente, Louis Bonham hizo un gran trabajo investigando este método para los cerveceros caseros. Necesita tomar una lectura con el refractómetro y con un hidrómetro y usar esta ecuación:

ABV = x (SG/0.79)

En esta ecuación, Brix es la lectura de Brix de su refractómetro y SG es la lectura de gravedad específica de su hidrómetro.

Si prueba esto, es importante tomar lecturas muy cuidadosas. Desgasifica la muestra en una licuadora o vertiéndola entre dos vasos hasta que no forme espuma. Haga su lectura lo más cerca posible de 68 °F (20 °C). Si su hidrómetro está calibrado en Brix, use la fórmula más larga que cité anteriormente para convertirlo a SG. Esta ecuación encaja muy bien con los puntos de datos. La medición de ABV se puede hacer dentro del 0,3% si se tiene cuidado.

Extracto aparente y real

Lo que su hidrómetro lee es el extracto aparente (AE) de su cerveza. El extracto real (RE) es el porcentaje real de azúcar sin fermentar. Puede medir esto tomando la lectura del refractómetro y convirtiéndolo en índice de refracción con esta ecuación:

RI = 1.33302 + 0.1427193(Brix) + 0.000005791157(Brix2)

Luego debe conectar el índice de refracción (RI) en esta ecuación:

RE = 194.5935 + 129.8(SG) + RI

Me gusta conocer el RE, ya que encuentro que se correlaciona mejor con la dulzura percibida que el AE. Si desea averiguar la gravedad de un mosto en fermentación y ya ha medido previamente la OG, puede tomar una lectura refractométrica de solo un par de gotas de cerveza en fermentación y poner los resultados en una ecuación para obtener la gravedad específica de la cerveza. Esto tiene la ventaja de que le permite encontrar si la fermentación está completa sin tener que reunir lo suficiente para una lectura de hidrómetro.

También es posible encontrar la gravedad inicial de una cerveza fermentada. Digamos que tienes una botella de IPA de Samuel Smith y estás buscando la gravedad inicial. Puede tomar una lectura de refractómetro y conectar el valor en otra fórmula. (Yo uso ProMash para hacer estos dos cálculos.)

Recomiendo encarecidamente un refractómetro como una forma de leer la gravedad del mosto rápidamente mientras se cuece y hierve, y medir el volumen de su cerveza terminada. Si bien las ecuaciones pueden ser desalentadoras al principio, pueden ser realizadas por cualquier persona con un poco de matemáticas en la escuela secundaria. Alternativamente, uno puede usar un software de elaboración de cerveza como ProMash o hacer una hoja de cálculo para resolverlos.