Ultimamente, a causa di parecchio tempo libero e curiosità, ho voluto approfondire e migliorare le mie scarse conoscenze relative alla dinamica della fermentazione. Ho consultato diversi libri sull’argomento, anche in ambito enologico, messi a disposizione dal mio amico Internet, ma spesso gli argomenti trattati sono talmente tecnici che, per come sono fatto io, o c’è qualcuno che me li spiega come fossi un bambino di 4 anni curioso e spaccamaroni, oppure non capisco.

Così ho cominciato a rompere le balle a ChatGPT. L’amico che ogni hikikomori dovrebbe avere.

Nelle nostre intense chiacchierate, ho chiesto di spiegarmi un aspetto, che pensavo banale nel nostro hobby, ma alla fine è venuto fuori qualcosa che non sapevo, che non sposta poi molto ai fini della produzione casalinga, ma come si dice… sempre meglio sapere che non sapere.

La domanda che ho posto nasce da qualcosa di cui esplicitamente non ho mai trovato riferimento nei libri e che in qualche modo viene data per scontato, come, per esempio, le formule che troviamo per il calcolo dell’ABV (Alcohol By Volume). la formula è nota a tutti, è semplice, facile da memorizzare ed abbastanza efficace.

Ecco la formula:

ovvero

Ma la da dove arriva la costante 7.45 o 0.745? La domanda, per chi segue il blog, non è nuova. Ho già provato in passato a rispondere a questa domanda, andando ad indagare nei libri, ma poi ho trovato tutt’altro.

Sì, lo so, di solito quando fermentiamo la nostra birra, siamo più concentrati su OG, FG, lieviti e malti, piuttosto che su formule matematiche. Ma sapere da dove arrivano questi numeri fa la sua porca figura e può essere argomento di discussione per intere serate con gli amici.

Le Formule del Calcolo dell’ABV

Quello che non sapevo, è che esistono almeno due costanti comunemente usate per calcolare l’ABV, in formule pressoché identiche.

Una è 131.25, utilizzata in una formula diretta e pratica, mentre l’altra è 0.745, che si basa su un metodo alternativo di calcolo.

Tanto per intenderci, BrewerFriend usa come formula alternativa quella che noi abitualmente usiamo per default.

Ma vediamo entrambe nel dettaglio.

Formula classica con la costante 131.25:

Prendiamo per esempio un mosto con OG pari a 1.050 e FG pari a 1.010. Abbiamo quindi

ABV= (OG − FG) × 131.25

ABV = (1.050−1.010) × 131.25 = 5.25%

Ma se decidiamo di usare la costante 0.745, abbiamo un altro risultato (vedi formula sopra).

ABV = (OG − FG) * 1000 / 7.45

che diventa

ABV = (1.050−1.010) * 1000 / 7.45 = 5.36%

La differenza è di un decimo approssimato. Ma a noi ci frega il giusto di sapere che le cifre sono arrotondate, però quello che magari interessa è capire da dove arriva 0.745. Ma da dove viene fuori questo numero?

La Nascita della Costante 0.745

Relazione tra densità e produzione di alcol

Da quello che ho capito, quando il lievito fermenta gli zuccheri, li trasforma in alcol e anidride carbonica. La densità del mosto diminuisce, e questa differenza di densità (tra OG e FG) è direttamente proporzionale alla quantità di alcol prodotto.

Riassumendo, quando il lievito fermenta gli zuccheri, si generano:

1. Alcol etilico (densità = 0.789 g/cm³)
2. Anidride carbonica (CO2)
3. Residui non fermentabili.

Il calo nella densità (misurato come OG – FG) è direttamente proporzionale alla quantità di alcol prodotto. Per determinare l’ABV, bisogna tradurre questa variazione in una percentuale volumetrica.

Conversione densità → alcol

Empiricamente, si è determinato che, una differenza di 1 punto di gravità (0.001) corrisponde a circa 1.29 mL di alcol per litro di mosto (testato su birre di gravità tipica)

Quindi

• 1 punto di gravità (0.001 SG) corrisponde a circa 0.129% ABV. Di conseguenza abbiamo che 1.000 punti di gravità (1.000 SG) producono circa 12.9% ABV.
• Il rapporto tra punti di gravità e alcol è quindi:
  
  Questo valore indica quanti punti di gravità sono necessari per ottenere l’1% di ABV.
• Per convertire questo valore in una formula più diretta, si considera che 1 grammo di etanolo ha una densità di circa 0.789 g/cm³ e che la fermentazione genera anche CO2, riducendo ulteriormente la densità misurata.
  Dopo aver compensato questi fattori, si ottiene un valore empirico di 7.45. Possiamo quindi scrivere:
  ABV = (OG − FG) × 1000 / 7.45
  e otteniamo la formula finale
  ABV = (OG − FG) / 0.745
• Quindi, 0.745 deriva direttamente da una variazione sperimentale del coefficiente 7.45, che tiene conto di vari aspetti come la perdita di massa dovuta alla anidride carbonica; la conversione da massa a volume (poiché l’alcol è meno denso dell’acqua); e infine le proprietà fermentative dei lieviti.

Conversione in costante

La formula è, come abbiamo visto,

La costante 0.745 è calcolata come:

Costante = 1000 / 1.29 ​≈ 745 punti di gravità per unità di ABV.

Interpretazione

Quindi, alla fine della fiera, la costante 0.745 rappresenta un fattore empirico che collega la variazione in punti di gravità al volume percentuale di alcol nella birra. Questa relazione tiene conto:

• Della densità dell’alcol rispetto all’acqua.
• Dell’efficienza della fermentazione media.
• Delle condizioni tipiche di birrificazione.

Confronto tra 131.25 e 0.745

Entrambe le costanti funzionano, ma si applicano in modi diversi:

• 131.25 è ideale per chi vuole fare calcoli rapidi direttamente con OG e FG. effettivamentye si tratta solo di una sottrazione e di una moltiplicazione.
• 0.745 è utile per chi lavora con punti di gravità e preferisce una formula alternativa.

In entrambi i casi, il risultato sarà molto simile. E allora? ehhhhh

Come cambia la costante in base allo stile di birra

A seconda dello stile di birra, della composizione del mosto e della fermentabilità degli zuccheri, la conversione potrebbe variare leggermente. Alcuni fattori che possono influenzare il valore della costante includono:

• Efficienza della fermentazione: alcuni lieviti convertono gli zuccheri in alcol con maggiore efficienza rispetto ad altri.
• Zuccheri residui: non tutto lo zucchero viene fermentato, quindi alcuni stili di birra (come Stout o Barleywine) avranno un FG più alto e un’efficienza di conversione leggermente inferiore.
• Temperatura di fermentazione: può influenzare il metabolismo del lievito e la quantità di CO2 persa, e questo lo abbiamo già visto.

Quindi, mentre 0.745 è una buona stima generale, potrebbe esserci una variazione anche del ±5% nell’ABV calcolato, a seconda della birra specifica.

Il 5% di variazione è un numero piccolo e sicuramente poco influente nel caso delle OG medio basse, può diventare importante, di sicuro sulle birre ad alta OG. Prendiamo per esempio una birra con OG 1.100 e FG 1.020. Con la nostra formula il risultato è circa 10.7, ma se aggiungiamo il 5% arriviamo a circa 11.2. O addirittura se lo sottraiamo, sono 10.2%. Mezzo punto di % di ABV in più o in meno… non è poco!

Conclusioni

Ma quindi? Quante minchia di ABV fa la mia birra? Saperlo con certezza certa è molto difficile. Ho capito che la quantità di alcol effettiva in una birra può variare in base al tipo di zuccheri fermentabili nel mosto, e anche dal lievito scelto. Si rimane sempre nell’ambito delle stime, questo non dobbiamo mai dimenticarlo. La cosa che un po’ mi fa pensare è che su queste stime, ci sono attività che ci pagano le tasse, e sarebbe carino avere qualcosa di meno approssimativo come metro di valutazione; purtroppo mi rendo conto che non è così semplice, e uniformarsi ad una costante, per quanto approssimativa, è davvero l’unica soluzione. E spero di chiuderla qui con ‘sta storia.