Jamal Awadallak – Beer School

BU:GU e Relative Bitterness Ratio (RBR)

Eu sempre digo que tem dois tipos de cerveja que me marcam: as muito alcoólicas, que normalmente vem acompanhadas de uma intensidade sensorial enorme, seja de malte, de aromas de fermentação, de madeira ou da composição como um todo; e as perfeitamente equilibradas! Cervejas que podem até não tem nem uma característica sensorial muito intensa, mas que o equilíbrio entre o dulçor e o amargor (e no caso de sours dulçor e acidez) está tão precisamente executado que mesmo na simplicidade, a cerveja se torna inesquecível.

Que me julguem os extremistas que gostam de fazer cara feia com amargor ou acidez, mas pra mim uma cerveja boa é necessariamente uma cerveja equilibrada.

A razão BU:GU é o principal parâmetro utilizado para auxiliar na elaboração de receitas de cervejas equilibradas. Ela busca representa a relação entre o amargor e o dulçor dividindo o IBU (BU) por uma parâmetro que representa de alguma forma o dulçor da cerveja, nesse caso o GU, que são as unidades de gravidade original (se a cerveja term OG de 1.080, GU=80).

A lógica é simples, o dulçor da cerveja, salvo casos específicos, vem do malte, quanto maior a OG, maior a quantidade de malte e por consequência, maior o dulçor.

A razão BU:GU normalmente expressa muito melhor o amargor de uma cerveja que o IBU por si só. Sempre falo do exemplo de uma cerveja 40 IBUs. Se for uma Light Lager de 1.040 de OG é uma cerveja muito amarga, mas se for uma Russian Imperial Stout de OG 1.120, acaba sendo uma cerveja muito doce.

No primeiro caso, a razão BU/GU é 40/40 = 1. No segundo caso a razão BU/GU é 120/40 = 0.3. E esses valores são muito convenientes, pois podemos saber rapidamente a verdadeira natureza do amargor/dulçor de uma cerveja.

Razão BU:GU	Equilíbrio	Tipos de cerveja
0.3	Dulçor	Weiss, Quadruppel
0.5	Neutro	Brow Ale, Red ALe
0.8	Amargor	English/American IPA
1+	Muito amargor	Double IPA

Tabela de referência de BU:GU, interpretação minha mesmo.

Mas a razão BU:GU tem suas limitações. Hoje em dia, sabemos que o amargor da cerveja vai muito além do IBU. Maltes escuros, polifenóis e outros componentes do lúpulo (como a humulinona que dá amargor no dryhopping) podem contribuir e alterar a percepção de amargor. Maltes caramelo e ésteres de fermentação podem dar impressão de maior dulçor (embora seja só impressão). Mas definitivamente o ponto em que a razão BU:GU mais falha é que a OG nem sempre tem correlação com o dulçor. A OG representa a quantidade de açúcares com a qual se inicia a fermentação, porém, o que importa nesse caso, é a quantidade de açúcares que permanece na cerveja após a fermentação ser concluída. Nesse caso a atenuação da cerveja importa, ou a FG.

Tomemos como exemplo uma cerveja que tenha 25 de IBU e OG de 1.050. Essa cerveja tem razão BU:GU de 25/50, ou 0.5. Em uma primeira vista é uma cerveja equilibrada. Agora produzimos essa cerveja de dois modos diferentes. No primeiro usamos um pouco de adjunto 100% fermentável (como açúcar ou mel) e uma rampa de sacarificação à 62°C. No segundo não usamos adjunto e a temperatura de sacarificação é de 70°C. A primeira cerveja teve uma atenuação de 90% e a segunda de 60%. Nesse caso é óbvio que a primeira cerveja terá um amargor aparente muito maior pois a maior parte dos açúcares pra dar suporte foram consumidos, enquanto no segundo caso a cerveja poderá ficar até doce pelo excesso de açúcar residual.

Nota rápida: nós cervejeiros utilizamos a atenuação aparente, que não é a atenuação real, então não é certo dizer que em uma atenuação aparente de 90%, 90% dos açúcares foram consumidos.

Seria muito fácil corrigir o BU:GU, definindo o GU como FG em vez de OG, porém já estamos acostumados com os significados práticos dos valores de BU:GU (0.3 é doce, 0.5 é neutro, 0.8 é amargo). Então o Ryan “Mad Alchemist” Shwayder, veio com uma proposta interessante que ele chamou de Relative Bitterness Ratio (RBR) – Índice de Amargor Relativo: Fazendo uma média de todos estilos categorizados no BJCP 2015, a atenuação aparente é de 0.7655. Então ele sugeriu: vamos assumir que o BU:GU é calculado exatamente nessa atenuação e aumentar ou diminuir o valor do BU:GU se a atenuação for maior ou menor, proporcionalmente a esse desvio, assim temos que:

RBR = (BU:GU) x (1 + (ADF – 0.7655))

onde ADF é a atenuação aparente.

Essa fórmula apresenta a vantagem de manter a interpretação do BU:GU praticamente inalterada, embora os valores alterem um pouco para cada estilo. Por outro lado, ela perde precisão para valores muito extremos de atenuação.

Você pode usar a calculadora abaixo para verificar seu valor de BU:GU corrigido pela atenuação:

Vale lembrar que o equilíbrio de cada estilo de cerveja é diferente. Uma Weiss sempre vai ser mais doce que uma IPA. Para acessar uma tabela com os valores de referência calculados para cada estilo, clique aqui.

Cálculos de CO2

Uma das muitas pequenas satisfações que eu tenho com a cerveja (além de beber claro) é quando eu posso usar ela para falar de assuntos científicos/de engenharia avançados que quando estudados em sala de aula parecem isolados da realidade.

Nunca imaginei na que um dia ia falar com alguém que não fosse meus alunos na universidade da equação de Stokes (que diz a velocidade de decantação), da equação de Bernoulli e o Número de Reynolds (que podemos utilizar para dimensionar para dimensionar uma linha de serviço de cerveja para ela não espumar), da Lei de Fick (que nos faz entender como o aroma do lúpulo ou mesmo o CO2 é dissolvido na cerveja) e se eu pensasse mais um pouco possivelmente chegaria a uma dezena de exemplos.

Hoje vamos falar de mais duas equações que podem nos ajudar a ter uma precisão maior na carbonatação de nossa bem como entender melhor o efeito de diversos parâmetros que em um primeiro momento nem são associados à carbonatação. São elas a Lei de Henry e as equações termodinâmicas de estado, no nosso caso mais precisamente a Equação dos GasesIdeias.

Antes te continuar, pode ser bom que você assista o vídeo Entendendo a Carbonatação do Beer School no YouTube. É uma introdução bem didática de alguns pontos que vamos falar aqui.

Quando falamos em carbonatação, inevitavelmente temos que falar de equilíbrio. Parte do CO2 fica na fase gasosa, no headspace do fermentador, do barril ou da garrafa e parte do CO2 fica na cerveja em si. Se tiver muito CO2 no headspace, ele vai migrar para a cerveja até atingir o equilíbrio, isso é a carbonatação em si. Podemos deixar o headspace cheio de CO2 ligando a ele um cilindro pressurizado. Se tiver muito CO2 na cerveja, ele vai migrar pra fora até atingir o equilíbrio, isso seria a descarbonatação. Isso acontece quando deixado uma cerveja destampada e ela vai lentamente perdendo o gás.

Esse equilíbrio pode ser calculado pela Lei de Henry. Essa lei nos diz algo que pode parecem bem óbvio: Quanto mais gás no headspace, mais gás na cerveja, porem não necessariamente na mesma concentrçaão.

Equação 1 – Lei de Henry adaptada para cerveja.

Em uma das muitas formas que essa lei pode ser expressa, temos a equação (1). Ela diz que o CO2 dissolvido no líquido é igual a pressão do headspace multiplicado por uma constante que nos dá a relação de equilíbrio.

À 13°C essa constante vale exatamente 2(g/L)/bar. Ou seja, para cada 1 bar de pressão no headspace (1bar ~ 1kg/cm2), a cerveja tem 2g/L de CO2. Falando assim parece até fácil né?

O problema é que na vida real as constantes variam mais que as variáveis e essa constante não é tão constante assim. Ela depende por exemplo da temperatura. Quando mais alta a temperatura, menos CO2 o líquido consegue absorver. E dessa relação, sai a nossa tão conhecida tabela de carbontação forçada.

Essa tabela basicamente nos dá a relação de equilíbrio em cada temperatura e pressão. A única diferença é que ela expressa a concentração em volume de CO2 (unidade meio besta, mas é a padrão. Logo teremos um post só pra falar dela).

Não sei exatamente quem fez essa tabela ai, mas ela roda a internet cervejeira e é base para 99.9% dos cervejeiros, eu incluso, para carbonatar a cerveja. (Obrigado autor anônimo).

O fato é que ela veio de alguma adaptação da Lei de Henri. O artigo Carbon Dioxide Solubility in Beer publicado no Journal of the American Society of Brewing Chemists faz um compilado das principais equações de equilíbrio que pesquisadores cervejeiros determinaram ao longo da história.

Algumas são simples como a equação proposta por Holle:

Equação 2 – Equação de equilíbrio proposta por Holle, 2003.

Note que a forma da equação é basicamente forma da Lei de Henri, divido pela temperatura. Com essa equação é possível construir a Tabela 1, basta jogar um monte de valores de pressão (em psi (lbf/in2)) e temperatura (°F).

Porém pesquisadores mais recentes notaram que outros parâmetros também influenciam no equilíbrio, como a FG da cerveja, o teor alcoólico e até a concentração de sais!

Equação 3 – Equação de equilíbrio proposta por Dalmolin et al., 2006.

Essa equação nos dá a concentração de CO2 em g/(L·bar), sendo essa uma unidade muito melhor. Tc é a temperatura em °C, Av/v é o teor alcoólico da cerveja, NaCL é a concentração de sal em g/L e E é o extrato real (um forma mais precisa de expressar a FG).

A diferença entre usar a primeira equação, mais simples, e a segunda, que leva mais parâmetros em conta, pode ser de até 15%!

Em cervejas médias a primeira equação desempenha um papel muito bom. Por outro lado em cervejas muito alcoólicas ou pouco alcoólicas, ou cervejas muito atenuadas (como Bruts) ou pouco atenuadas (como as feitas com as “novas” leveduras Saccharomyces Cerevisiae var. chevalieri que atenuam em média 15%) o desvio do CO2 real para o calculado pode ser enorme e ter grande impacto sensorial.

Saindo um pouco do líquido, podemos utilizar a Equação dos Gases Ideias com impressionantes 99% (ou mais) de precisão para calcular a quantidade de gás no headspace. Confesso que fiquei surpreso e achava que teria que recorrer à equações mais complexas, mas aparentemente as condições usuais de T e P da cerveja são amenas suficientes para cair na faixa de validade dessa equação para o CO2.

PV=nRT — Equação 4 – Equação dos Gases Ideais

Resumindo um pouco, com ela conseguimos calcular a concentração de gás na fase gasosa (headspace), isolando n/V (mol/L) e multiplicando pela massa molar do CO2 (g/mol).

Equação 5 – Equação dos Gases Ideais adaptada pra a concentração mássica

Para não me estender muito mais (acho que já deu de cálculos por hoje né?) deixo aqui um link para uma planilha no google sheets onde eu coloquei essas equações e algumas coisas a mais que pode ser utilizado para fazer diversas simulações. Para acessar a planilha clique aqui. Não esqueça de clicar em fazer uma cópia para poder editar!

Vienna Lager

Números
OG: 1.046–1.052 (11.4–12.9 °P)
FG: 1.010–1.014 (2.6–3.6 °P)
SRM: 10–16
IBU: 18–30
ABV: 4.5–5.5%

A história da Vienna Lager é inevitavelmente associada a um nome – Anton Dreher, cervejeiro austríaco que em 1840 teve a brilhante ideia de combinar as características de frescor das cervejas lagers com os novos maltes de tonalidades mais escuras recém popularizados na Inglaterra. Esse novo estilo ficou conhecido como Schwechater Lagerbier e Anton Dreher chegou a ser a quinta pessoa mais rica da Áustria.

Esse estilo hoje é conhecido como Vienna Lager e passou por muitas mudanças, o que fez o BJCP já considerar a classificar a versão clássica como cerveja histórica, que é a que vamos tratar nesse artigo.

A Vienna Lager é uma cerveja avermelhada, com características de lagers alemãs, com sútil caráter tostado e maltado, com um final nítido e seco. É feita para ser bebida no dia a dia e em grande quantidade e isso tem que ficar muito claro quando pretendemos fazer uma.

Para atingir isso ela deve ser leve e equilibrada. Apesar de ser classificada como uma cerveja maltada, não deve ser doce, mas sim ter os aromas e sabores associados aos maltes em destaque. Palavras geralmente associadas ao estilo são “Elegante” e “Sutil”.

Embora para mim seja uma pouco impreciso definir uma cerveja como elegante, relaciono esses termos com um perfil de fermentação extremamente limpo associado a um equilíbrio perfeito: Ao final do gole, a cerveja não é amarga, não é doce, não é frutada, o que podemos perceber é principalmente é o caráter de grãos, panificação e tostado, que apesar de sutis, podem ser claramente percebidos por não haver outro destaque.

Considerações para elaboração

De certa forma é possível elaborar essa cerveja apenas com malte Vienna, um malte seco por um curto período entre 85 e 90°C, o que já confere características sutis de caramelo e toffe e acentua as de pão e biscoito!. O malte Munich por sua vez, é seco em temperaturas um pouco mais altas e apresenta maior intensidade de cor e um leve tostado. Ambos maltes são quase mandatórios para o estilo!

Para deixar a cerveja mais complexa é possível ter a presença de malte pilsen, que reduz cor e é mais neutro, dando a possibilidade de explorar outros maltes, como caramelo – o qual deve ser utilizado com extremo cuidado para não descaracterizar o estilo, melano – Que me parece bastante adequado, bicuit aromatic também parecem adequados em pequenas quantidades.

Tenha em mente que esses maltes devem estar em segundo plano e não competir com as características do malte Vienna e Munich. Maltes menos intensos poderiam entrar em até 5% no grist e os mais intensos se limitar a 1%.

É possível utilizar maltes escuros para corrigir a cor, que não é alcançada apenas com malte Vienna. Prefira maltes “desamargados” como o Carafa II, mas tenha em mente que as quantidades devem ser muito pequenas. Se houver bastante malte Munich na receita (que já tem um leve tostado), não usar mais que 0,5% e no geral, e mesmo se o uso de malte pilsen for predominante, não passar de 1%.

Algo que está causando muita dúvida é uma colocação errada no BJCP, que cita na sua introdução ao estilo: “com uma impressão elegante derivada da base de maltes e do processo, sem emprego de adjuntos nem de maltes especiais” porém isso está equivocado tanto do ponto de vista histórico, das instruções do Brewers Association (outro guia de estilos), quanto do próprio BJCP, que na parte de ingredientes afirma que para o estilo Vienna Lager “Pode-se usar alguns maltes caramelo e/ou mais escuro para adequação de cor e dulçor, mas os maltes caramelo não devem adicionar aroma e sabor significativo de maltes e os maltes escuros não devem fornecer nenhum caráter de tostado ou de torrado.” o que por si só já coloca um ponto final na dúvida. Então sim, pode se utilizar maltes especiais.

Quanto ao processo, podemos explorar o uso de fervura prolongada, por pelo menos 90 minutos, principalmente se utilizado malte pilsen, para evaporar a SMM, precursora do DMS, que é considerado falha se perceptível. É possível também trocar o malte pilsen por pale ale, que naturalmente tem menor quantidade de precursor, embora isso possivelmente possa deixar os alemães e austríacos bravos.

Para atingir a cor do estilo apenas com maltes pilsen e vienna seria necessário recorrer à processo de decocção, o que pode ser bastante interessante também.

Lúpulo não é o foco do estilo, porém equilíbrio é! Busque uma relação BU:GU por volta de 0,5. Família Saaz e Styrian são indicados pelo BJCP enquanto o BA sugere Lúpulos de caráter nobre. Tradition é um bom lúpulo se considerar a relação custo benefício. Tem caráter nobre e um teor de alfa ácidos maior que Saaz e Styrian.

A presença de um leve aroma de lúpulo é facultativa e pode ser atingida por adições de 20-10 min. Se optar por usar, se limite a 0.75g/L (15g em 20L).

Estudos recentes mostram que é possível alcançar aromas de lúpulo característicos de cervejas lagers por adições de 60 minutos (isso mesmo, com lúpulo de amargor) por meio da conversão térmica do Humuleno e Cariofileno em suas versões oxigenadas. Então o uso de lúpulos ricos nesses compostos pode ser benéfico. Nessa linha e considerando apenas lúpulos da família Noblesse destaca-se o Hallertau Mittelfruh, Vanguard, Tradition e o Perle.

Embora a água clássica de Vienna seja bem particular e bem interessante:

Calcium Magnesium Bicarbonate SO4-2 Na+1 Cl-1
(Ca+2) (Mg+2) (HCO3-1)

163 68 243 216 8 39

Vejo que uma água com teor em torno de 100ppm de cálcio, e um equilíbrio maior na relação cloreto sulfato poderia beneficiar a cerveja. Sem carbonato e sódio, sugiro algo como:

Calcium Magnesium Bicarbonate SO4-2 Na+1 Cl-1
(Ca+2) (Mg+2) (HCO3-1)

100 10 – 120 – 100

A fermentação é o ponto chave de qualquer cerveja lager e devemos utilizar todos os recursos possíveis para torna-la o mais limpa possível. Para isso a dosagem adequada de levedura é fundamental. Para atingir a dosagem teórica para uma cerveja lager de 1.050 de OG é recomendado três pacotes de leveduras de 11g (ou o uso de um starter adequado). Isso além de permitir um perfil de fermentação limpo, ainda possibilita podermos abaixar a temperatura de fermentação para 8-10°C e manter um tempo de fermentação razoável, o que colabora mais ainda para alcançarmos o resultado almejado.

Recursos adicionais que podemos utilizar começam com a oxigenação, a qual é fundamental para quem está reaproveitando levedura ou utilizando starters muito grandes. Outro fator é o uso de nutrientes a base de zinco, como a adição de 1 g/100L de servomyces ao final da fervura. Além disso a fermentação pressurizada em 0.8 bar é um recurso adicional que pode ser explorado, mas que se feito todo os outros procedimentos de forma correta é dispensável.

Qualquer levedura lager é adequada, porém dê preferência para as mais neutras.

A fermentação conduzida em temperaturas baixas tende gerar uma cerveja com presença de diacetil e compostos sulfúricos, que são muito minimizados se a dosagem da levedura for adequada. Mesmo assim, a elevação da temperatura no final da fermentação, conhecida como descanso de diacil (ou diacetyl rest) é fundamental. Se for possível acompanhar o curso da fermentação, ao faltar 1°P para atingir o fim a gravidade final estimada, eleve a temperatura para 18°C por 3-4 dias. Isso não terá impacto negativo no aroma e facilitará muito a expulsão dos aromas sulfúricos bem como a reabsorção do diacetil. Se não tiver como acompanhar precisamente o curso da fermentação, faça esse procedimento quando a atividade de fermentação tiver baixa (por mais que me doa dizer isso, o airlock, caso não haja vazamentos no fermentador, pode ser um bom indicativo).

Após o descanso de diacetil é hora de começar a clarificação e o processo de lagering. Se você não dispõe de meses para isso, não é inadequado usar auxiliares de clarificação. Na fervura pode ser utilizado whrilflock, e se você não tiver problemas com produtos de origem animal, gelatina ao fim da fermentação. Caso contrário, ainda a opção de usar um auxiliar de clarificação à base de sílica, que tem apresentado bons resultados em clarificação geral. Se o teor de cálcio da água estiver adequado, junto com o uso dos auxiliares, a cerveja deve clarificar em 2-4 dias. Se possível, desça a temperatura de forma gradativa, pois ao contrário do que é divulgado, a floculação (processo que ocorre antes da decantação) da levedura é pior em temperaturas muito baixas. O ponto ótimo é entre 8 e 12°C, mas depende muito da linhagem, assim uma queda suave de temperatura permite tempo suficiente para levedura nessa faixa, o que facilitará a decantação quando chegar a temperaturas próximas de zero.

Receita (22L, 70% Ef)

Maltes

Vienna – 3,2 kg (60%)

Munich 20 – 1 kg (20%)

Pale Ale (ou Pilsen) – 1 kg (20%)

Carafa II – 60g (<1%)

Lúpulo – Tradition 90min 25IBU (36g)

Levedura – w34/70 3 Pacotes

Passo a passo

Como é a primeira vez que escrevo uma receita aqui, normalmente é conveniente expressar os maltes em porcentagens e não em quantidade absolutas, pois existem diferenças em equipamentos. Assim como o lúpulo varia de safra para safra e perde alfa ácido no armazenamento, é normal se referir ao tempo de adição e os IBUs no tempo, aí você pode adaptar para seus casos.

As correções de água serão feitas com base na água média do Brasil, que pode não ser seu caso, assista o vídeos sobre isso no Beer School.

A receita está ajustar para o equipamento K45 da Ezbrew, faça as adequações para seu sistema.

Em 33.5L de água, adicione os sais (5,5g cloreto de cálcio, 4,3g Sulfato de cálcio e 2g sulfato de magnésio). Se for fazer lavagem, reserve 14L para o mash e o resto para lavagem.

Faça o mash à 66°C por 1 hora (ou até passar no teste do iodo) e mash out a 78°C por 5min.

Caso faça lavagem, ajuste o pH com ácido fosfórico para menos de 5.6 e utilize o resto da água.

Faça a fervura por 90 minutos adicionando todo lúpulo já no começo da fervura.

Faltando 15 minutos adicione o whrilfloc e 0.22g de servomyces.

Resfrie até 8°C e transfira o mosto ao fermentador. Oxigene bem e adicione a levedura.

Ajuste o fermentador para 10°C e acompanhe o progresso da fermentação dia a dia.

Ao final da fermentação (porém com ela ainda ativa) suba a temperatura para 18°C e mantenha por mais 4 dias.

Reduza gradativamente a temperatura no período de 24 – 36h para zero graus célsius e adicione o auxiliar de decantação (gelatina ou sílica)

Mantenha nessa temperatura até clarificar totalmente.

Para fermentadores cilindrocônicos purgar a levedura assim que baixar a temperatura e então a cada dois dias.

Para primming, calcule 5.1 g/L de cerveja final. Se passar de 18°C, essa quantidade deve ser recalculada.