Il pH del mash e il trattamento dell’acqua dura per la birrificazione

Brad Smith, 5 ottobre 2008

Per anni non mi sono preoccupato di bilanciare il pH o di che tipo fosse l’acqua che usavo per produrre la mia birra: dopo tutto mi riusciva bene e nella maggior parte dei casi usavo gli estratti, quindi il pH non era molto rilevante.

Ma quando sono passato al metodo All Grain il tipo di acqua è improvvisamente diventato determinante, anche perché mi ero trasferito in una zona con acqua molto dura e ho dovuto iniziare ad usare l’acqua in bottiglia per produrre qualcosa che somigliasse alla birra. In effetti il pH ha un impatto fortissimo sull’ammostamento, così come sul gusto della birra prodotta con il metodo All Grain.

Comprendere il pH: alcalinità e acidità

L’acqua pura ha pH 7.0 ovvero non è né acida né alcalina. Per chi conosce la chimica, questo significa che gli ioni idronio H⁺ liberi si bilanciano con gli ioni idrossido OH^– in uguali concentrazioni per formare H₂O. L’acqua con un eccesso di ioni H⁺ è detta acida (pH più basso) mentre è detta alcalina se ha un eccesso di ioni OH^– (pH più alto).

L’acqua pura sotto forma di pioggia, attraversando l’atmosfera e il suolo, acquisisce CO₂ e calcio da esso; questi elementi si legano agli ioni H⁺ liberando ioni OH^– e quindi rendendo l’acqua più alcalina (il pH aumenta). Per questa ragione, l’acqua di rubinetto è generalmente alcalina e l’acqua molto dura può essere altamente alcalina.

È interessante notare che tutti i malti (in particolare quelli scuri) contengono fosfati che reagiscono con gli ioni di calcio e magnesio dell’acqua alcalina, liberando ioni H⁺ che rendono acido il composto; quindi l’aggiunta di malto, in particolare di quello scuro, abbassa il pH del composto di malto e acqua nel mash.

L’importanza del pH del mash

Il pH del mash è molto importante per la corretta conversione degli zuccheri durante il mash, come anche per il suo effetto sul prodotto finito. L’ammostamento dovrebbe sempre avvenire ad un pH compreso tra 5.1 e 5.3, anche se è importante notare che stiamo parlando del pH del mash misto, che come ho detto sopra dipende dal colore e dalla quantità dei malti aggiunti alla birra. Nella maggior parte dei casi il mash misto è leggermente alcalino (pH superiore a 5.3) e necessita di un aggiunta di acido o stabilizzante per abbassarlo a 5.2.

Anche se alcuni Mastri Birrai professionisti possono prevedere accuratamente il pH del mash in anticipo, pochi hobbisti hanno a disposizione le conoscenze specifiche e i dati per fare lo stesso. Il problema è che il colore, la quantità e anche il tipo e il fornitore del malto possono alterare il pH. In più, l’acqua di partenza e le sue interazioni con i malti possono variare con ogni ricetta. Ricordate che i professionisti producono sempre la stessa birra con la stessa ricetta, mentre gli hobbisti solo di rado fanno altrettanto.

Ecco perché gli hobbisti devono ridursi a misurare il pH di ogni mash subito dopo averlo mescolato e poi correggerlo il prima possibile nel processo di ammostamento.

Sono molti i modi per misurare il pH, tra cui cartine tornasole, strisce indicative di precisione e persino pHmetri elettronici. Tra i tre metodi, le strisce indicative di precisione sono in genere il più pratico ed efficace rispetto al costo: le cartine tornasole standard non sono abbastanza precise da distinguere i decimali, mentre i misuratori elettronici sono costosi e gli elettrodi vanno sostituiti spesso per mantenere l’accuratezza.

Un’altra considerazione pratica è che il mash di solito è bollente, quindi dovrete adeguare la misurazione del pH alla temperatura, perché il mosto bollente mostrerà un valore del pH quasi sempre più alto di quello effettivo. Per compensare questo fatto potete raffreddare rapidamente il campione a temperatura ambiente prima della misurazione o applicare un fattore di correzione dopo la lettura, da determinare seguendo le indicazioni allegate alle strisce di misurazione.

Metodi per correggere il pH del mash

Chi produce la birra in casa ha a disposizione diversi metodi per correggere il pH del mosto: come ho già spiegato, nella maggior parte dei casi sarà necessario abbassare il pH per raggiungere il livello obiettivo di 5.2.

• Sali di calcio e magnesio. Per abbassare il pH si possono aggiungere tre sali: solfato di calcio (CaSO₄), solfato di magnesio (MgSO₄) e cloruro di calcio (CaCl). Gli ioni di calcio e magnesio contenuti riducono l’alcalinità dell’acqua, tuttavia gli ioni solfato e cloruro reagiscono con i fosfati del mash e questo può comportare aromi non piacevoli. Per questa ragione è necessario limitare le quantità aggiunte, che si possono calcolare con lo strumento “Water” offerto ad esempio da BeerSmith. I limiti massimi consigliati sono 50-150 ppm di calcio, 50-150 ppm di solfato, 0-150 ppm di cloruro e 10-30 ppm di magnesio. Per maggiori informazioni leggete il nostro articolo sui tipi di acqua.
• Acidi alimentari. Per contrastare lo ione H⁺ e abbassare direttamente l’alcalinità del mash si aggiungono in genere acidi come quello fosforico, solforico e lattico. Questi apportano aroma e ioni alla birra, e anche in questo caso possono causare problemi se usati in quantità eccessiva. L’acido fosforico viene usato per produrre carbonato di sodio e apporta fosfati al mash; l’acido lattico apporta lattati e si usa in molti stili belgi per inasprire la birra; l’acido fosforico apporta solfati. In generale bisognerebbe aggiungere la quantità minima necessaria per ottenere il pH desiderato, che varia in base alla concentrazione dell’acido e al volume del mosto.
• Malto acido. Poiché la Legge Tedesca di Purezza (Reinheitsgebot) vieta di aggiungere additivi alla birra in Germania, nella produzione di birre chiare si usa il malto acido (o acidulato) per abbassare il pH del mash. Il malto viene acidulato aggiungendo per breve tempo batteri lattici che creano acido lattico, quindi aggiungere malto acidulato al mash è come aggiungere acido lattico. Un’aggiunta dell’1% di malto acidulato abbassa effettivamente il pH di circa 0.1.
• Mash acido. Un’altra tecnica sviluppata dai Mastri Birrai tedeschi è quella di creare un mash acido contenente anche in questo caso acido lattico prodotto da batteri lattici. La tecnica consiste nel fare un mash con una certa quantità di grani, raffreddarlo a circa 26°C e poi aggiungere del malto fresco (che contiene naturalmente una grande quantità di batteri lattici) e lasciare riposare il composto per una notte. I batteri faranno inacidire rapidamente il mash e avvieranno la fermentazione, creando anche in questo caso acido lattico. Il giorno successivo questo mash acido può essere mescolato a del mash normale per abbassarne il pH. Il problema del mash acido è, però, che il pH può non essere costante e che richiede molto lavoro.
• Sosta acida. Anche se oggi viene adoperata raramente grazie ai malti moderni altamente modificati, una sosta acida a 35°C può disgregare la fitina presente nel malto in acido fitico che abbassa il pH. Questo procedimento veniva tradizionalmente effettuato in Germania durante gli ammostamenti a tripla decozione ed è efficace soprattutto se usato con malti sotto modificati.
• Stabilizzatore 5.2. Diversi rivenditori di prodotti per la produzione casalinga della birra offrono oggi un additivo denominato stabilizzatore 5.2, una polvere da aggiungere alla birra per abbassare il pH a 5.2 riducendo l’alcalinità. A meno che la vostra acqua non sia completamente sbilanciata, questa è una soluzione semplice buona per molti homebrewer.

Per approfondire:

Libro “L’acqua” di John Palmer e Colin Kaminski

Libro “Water” di  John Palmer e Colin Kaminski