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OldFashion

Comprendere il pH

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Con tanta fatica ho creato un bellissimo (Ogne scarrafone è bell' a mamma sola) WorkSheet per creare tutte le mie ricette. Ho trovato in rete tutte le formule per il calcolo delle IBU, della OG, calcolo volumi, efficienza, colore, persino starter e gestione dell'acqua e molte utility come la conversione dei brix con mosto e con alcool e per il calcolo del potenziale dei malti. Confrontati con altri software e moduli online sono praticamente identici e, quindi, funzionanti per i miei scopi.

Dove ho sbattuto la testa, ma molto forte, è stato sul calcolo del pH! Prima di tutto se uso Bru'n Water ottengo dei valori, con Beersmith altri e quindi non riesco a districare alcuni nodi che mi bloccano. Potrei calcolare in maniera empirica la quantità facendo piccole aggiunte e misurazioni durante il Mash (e sicuramente lo farò) ma ormai è diventata una questione di principio!

Ho rimediato in rete dei "Sacri Testi"... "The effect of brewing water and grist composition on the pH of the mash" di Kai Troester, braukaiser.com,  e "Acidification of water" di A.J. deLange. Ho creato un foglio di lavoro ma i valori che ottengo sono molto diversi sia da BeerSmith che da Bru'n Water... ma veniamo al dunque!

Mi pare di aver capito che l'alcalinità dell'acqua, che in mancanza di dati accurati relativi all'acqua possiamo stabilire in HCO3 ppm * 50 / 61 per ottenere l'alcalinità in ppm CaCO3, e da qui ppm CaCO3 / 50 per avere i mEq/L, sia la capacità dell'acqua stessa di resistere ai cambiamenti di pH. Tanto più è alta tanta più "acidità" servirà per far scendere il pH. Il Mash attiva una reazione tra i fosfati presenti nei malti, il Calcio e, in maniera minore, il Magnesio presenti nell'acqua che, di fatto, diminuisce il livello di alcalinità.

Kolbach ci ha "regalato" la formula per il calcolo dell'alcalinità residua, ovvero quella che rimane nel mash dopo suddetta reazione. Valori negativi sono indice di un pH di mash inferiore a quello eseguito in acqua distillata, viceversa valori positivi annunciano un mash con pH più alto. I malti base lavorano in acqua distillata in un range 5,7-5,8, malti Wheat addirittura sopra i 6, quindi birre chiare senza malti speciali non avranno Mash ottimali. Di contro l'utilizzo di malti tostati, dai Crystal ai Black, abbassa, e anche di molto, il Ph del Mash fino a portarlo a valori quasi ottimali in maniera autonoma in base anche all'alcalinità dell'acqua.

Utilizzando i dati di Troester con un grist di Pilsner 1,5Kg, Wheat Pale 2,3Kg e Munich I 0,2Kg con una diluizione di 3,5L/Kg ottengo un pH in acqua distillata di 5,92 mentre Bru'n Water mi indica 5,80 e BeerSmith invece a 5,77. Non sono divergenze eccessive ma che non mi spiego. Adesso mi sono munito di un PhMetro decente e condurrò un po' di test per determinare chi si avvicina di più.

Dove proprio non c'è chiarezza è nelle aggiunte di Acido Lattico o Fosforico per centrare il target desiderato di Ph nel Mash. Anche qui in un mash con 14 litri io ottengo 0,5mL, bru'n water 2,8 e BeerSmith addirittura 7,7mL per arrivare ad un pH di 5,4. Quello che non capisco poi è perché per ottenere un valore simile nei 17,88L dello Sparge mi servono 1,2mL nel mio foglio, 0,8mL bru'n Water e 1,2 BeerSmith. Perché per abbassare il pH di Mash che ha una alcalinità più bassa serve un impiego maggiore di Acido Lattico rispetto allo Sparge con più acqua, maggiore alcalinità e maggiore pH di partenza.

Spero che qualcuno abbia voglia di leggere tutta sta roba che ho scritto e confrontarsi per arrivare a qualcosa di costruttivo!

P.S.: Perdonatemi eventuali castronerie e/o errori di battitura! :good:

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Io ho letto tutto....:P

Non capisco il tuo accanimento nel trovare il PH al millesimo. Io a stento correggo l'acqua dello sparge e comunque più o meno ci rientro  :D

Comunque complimenti per la pazienza per aver creato il tuo worksheet così completo :good:

Buon Natale.

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Probabilmente non hai considerato l'effetto della diversa concentrazione fra il tuo mash e il congress mash da cui sono ricavati i valori di riferimento in acqua distillata.

Il congress mash viene fatto con un rapporto di 5:1 (250ml acqua, 50g malto), se il tuo mash ha un rapporto X:1 per ottenere il nuovo valore in acqua distillata usi la formuletta:

PH = Valore_riferimento - log (X/5)

Per un rapporto di 3.5:1 la formuletta da un fattore di correzione di 0.15 e 5.92-0.15=5.77 (QED :good:)

Nel mash devi mettere più acido per via dell'effetto tampone dei fosfati che nell'acqua di sparge non è presente.

Buone Feste e buoni calcoli a tutti.

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Molto interessante... in realtà leggendo  "The effect of brewing water and grist composition on the pH of the mash" di Kai Troester, braukaiser.com fa riferimento ad un Mash Thickness di 4L/Kg e non fa riferimento alla formuletta! Tu da dove trai la tua fonte?

Inoltre ho trovato un altro interessante link con una versione "ottimizzata" della formula...

Formula pH

Qualcuno ha voglia di studiarla con me per capirci qualcosa?!?

Grazie a tutti per l'interesse e Auguri!!!

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Questo è quanto ho stabilito "studiando" in rete...

 

FORMULE PER LA STIMA DEL pH E LE AGGIUNTE DI ACIDO

 

Per quanto riguarda la stima del pH mi sono basato sulle formule di D.M. Riffe che calcola l’acidità data dai malti sulla base del colore in Lovibond:

 

Ambase = -1,9 + Cm

 

Dove Cm è il colore del malto base espresso in Lovibond.

 

Amcrystal = 5 + 0,453 * Cm

 

Dove Cm è il colore del malto base espresso in Lovibond.

 

Amroast = 42

 

Per cui posso calcolare il pH stimato del Mash in questo modo:

 

pH = 5,72 + SGpH * ( fm * Am)

 

Dove SGpH è -0,0337.

 

da cui:

 

pH = pHgrist distilled water + sph * Alkwater

 

dove pHgrist distilled water è il pH precedentemente calcolato.

spH è detta Alkalinity Slope ed è calcolata nel seguente modo:

 

0,037 + 0,014 * R

 

Dove R è il Mash Thickness, ovvero il rapporto acqua malto espresso in L/Kg.

Alkwater è cosi calcolata:

 

Residual Alkalinity = Alk mEq/L - (Ca mEq/L / 2,8) - (Mg mEq/L / 5,6)

 

Per calcolare invece le aggiunte di Acido in Mash procedo così:

 

RA = - (X/100) * (pac/uac) * (Vac/Vw)

 

Dove X è la percentuale di diluizione dell’acido se in soluzione liquida. Per acidi in polvere inserire 100. Acido lattico ad esempio 80%.

pac è la densità specifica dell’acido. Per l’acido lattico considero 1214.

tac è il peso molecolare dell’acido. 90,08 per l’acido lattico.

Vac sono i mL che inserisco nel Mash.

Vw è il volume dell’acqua di Mash in L.

 

Con queste formule nella mia ultima cotta avevo stimato un pH di 5,46 con un aggiunta di 3,5mL di acido lattico all'80% ed alcune aggiunte di sali nell'acqua di Mash. Ho ottenuto un pH di 5,42 che è incredibilmente vicino a quello stimato. É solo il primo test ma lascia ben sperare. Per calcolare invece le aggiunte di acido per l'acqua di Sparge vi rimando a questo interessantissimo articolo di A.J.DeLange....

http://www.lowoxygenbrewing.com/wp-content/uploads/2016/11/DeLange-Acidification-of-Water.pdf

Magari, tempo permettendo, farò un foglio di lavoro per il calcolo delle modifiche all'acqua di Mash e Sparge ed il calcolo del pH sempre per entrambe le fasi. Spero di poter essere stato utile a qualcuno!

 

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On 12/26/2017 at 17:43, OldFashion said:

Molto interessante... in realtà leggendo  "The effect of brewing water and grist composition on the pH of the mash" di Kai Troester, braukaiser.com fa riferimento ad un Mash Thickness di 4L/Kg e non fa riferimento alla formuletta! Tu da dove trai la tua fonte?

Il riferimento per l'analitica è il MEBAK.

Devo fare una piccola correzione, il rapporto di diluizione del congress mash è 8:1 (400g H2O:50g malto), quindi la formuletta corretta è:

PH = PH_congress - log (X/8)

Tieni presente che la formuletta per derivare il PH dal colore è un'approssimazione empirica, molto meglio prendere per ogni malto il valore indicato dal produttore. Il non plus ultra è usare l'analisi di ogni lotto specifico, in mancanza si possono usare i valori medi forniti dala malteria.

Edited by Vale

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