IBU


Il principale contribuito al sapore amaro della nostra birra ci viene dal luppolo. In particolare sono gli alfa acidi (AA) presenti nel luppolo che durante il processo di bollitura vengono trasformati in iso-alfa-acidi e ceduti alla birra stessa.
Per questo motivo una stima degli acidi ci darà anche una buona indicazione di quanto sarà amara la nostra birra.
L'unità di misura per definire il grado di amaro è la IBU ( International Bittering Units).
Una IBU è definita come 1 mg/l di iso-alfa-acidi in soluzione.
La formula per la stima della IBU è la seguente:

Formula calcolo IBU
1

dalla quale si può ricavare la formula per avere il peso del luppolo da utilizzare in funzione dell'amaro che si intende ottenere:

Formula IBU partendo dal peso luppolo

Per entrambe le formule abbiamo:

P = peso del luppolo in grammi;
AA = percentuale di alfa acidi presenti nel luppolo;
V = volume del mosto in litri;
UTIL = percentuale di efficacia di estrazione degli alfa-acidi.

Merita un approfondimento il fattore UTIL. Esso rappresenta la capacità che ha il nostro processo di estrarre alfa-acidi e trasmetterli alla birra. Vari autori hanno proposto formule diverse, tutte sulla base di quelle sopra citate, dove ciò che varia è solo la stima del fattore UTIL.
I tre più famosi sono Rager, Garetz e Tinseth. Va notato che le varie formula per la stima della UTIL si guardano bene dal combaciare anche minimamente l'una con l'altra rendendo il tutto più caotico.
Possiamo notare bene questo aspetto analizzando il seguente grafico in cui sono riportati i calcoli della IBU nel tempo impiegando le 3 interpretazioni della UTIL.
Nel grafico è mostrato l'andamento delle IBU nel tempo per una cotta di 23 l, supponendo che 45g di luppolo al 5% di AA siano fatti bollire nel volume totale dei 23 l:

UTIL

Per quanto riguarda la scelta della formula "migliore" ognuno deve scegliere quella più comoda per il suo modo di lavorare.
Vista la complessità della materia ci si può legittimamente chiedere in quanto homebrewer se sia indispensabile fare tutti questi calcoli per elaborare una ricetta.
La risposta è no. Non è indispensabile tanto più che esistono diversi programmi per pc, sia gratuiti che a pagamento, con i quali è possibile eseguire questi calcoli in maniera semplice e veloce.
In riassunto si può utilizzare una stima approssimativa del valore di IBU usando la formula [ 1 ] e la semplificazione abbastanza comune di considerare UTIL = 20.
Vi è poi la nota pratica per chi sta semplicemente seguendo una ricetta già dettagliata, di non doversi addentrare in complicati calcoli per calcolare l' IBU anche se non si ha a disposizione un luppolo dell'identico AA di quello della ricetta basterà fare una semplice proporzione. Ad esempio si possono sostituire 40 grammi di luppolo al 6% con 60 grammi di luppolo al 4% e così via.

Per chi invece desidera approfondire il concetto il più possibile andiamo ora ad approfondire più nel dettaglio le formule più famose.

Per prima cosa dobbiamo specificare da cosa dipende principalmente UTIL:

  • Durata della bollitura
  • Gradazione saccarometrica ovvero densità del mosto di bollitura - con mosti concentrati l'estrazione di amaro viene diminuita
  • Altri fattori come l'uso o meno di pellets o del sacchetto pe i luppolo, il tipo di lievito, il procedimento di filtraggio della birra, etc... (in pratica tutto!!!)

Come detto per semplificare si può utilizzare la semplificazione di porre UTIL = 20. Questa approssimazione sottostima un poco l'amaro e trascura totalmente la bollitura di luppoli diversi per periodi di tempo diversi.
La cosa più precisa sarebbe quindi, per ogni aggiunta di luppolo in base anche al tempo di di bollitura o ammollo calcolare il valore UTIL relativo e alla fine sommare tutti questi valori.

Formule di Rager

Jackie Rager ha presentato il suo lavoro in "Zymurgy" pubblicato nel 1990.
Il principale difetto della sua ricerca è quello di non citare nessuna fonte e di non spiegare come sia arrivato ai numeri presenti nelle sue formule ( un dettaglio insomma... ).
Nonostante queste mancanze le tabelle di Rager sono molto utilizzate e forniscono il fattore di UTIL in funzione del tempo di bollitura:

 

Rager sostiene che nel caso in cui la densità del mosto sia superiore a 1050 sia necessario un fattore di correzione, bisogna quindi dividere il numero estratto dalla tabella per:

Formula correzione tabella Rager

dove D è la densità del mosto di bollitura.
Nell' ipotesi in cui la densità del mosto di bollitura in cui viene aggiunto il luppolo sia diversa da quella finale (per esempio nel metodo E+G) bisogna utilizzare la densità del mosto di bollitura BG (Boil Gravity) in cui viene infuso il luppolo:

dove:
VF = Volume finale del mosto;
VB = Volume del mosto utilizzato per la bollitura del luppolo;
D = Densità del mosto finale.

Se quindi facciamo l'esempio di 23 litri di mosto finale con densità 1050 dove però si facciano bollire solo 10 litri di mosto con il luppolo e si aggiungano dopo i restanti 13 litri la densità del mosto di bollitura sarà:

Se invece le tangenti iperboliche non vi spaventano al posto della tabella potete usare la seguente formula che ha il vantaggio di essere continua invece che discreta come la tabella:

La formula completa, ricavata applicando il fattore di correzione Fcorr (con BG al posto di D) alla formula base [ 1 ] è, nel caso in cui la densità del mosto sia minore di 1050:

mentre nel caso sia maggiore di 1050:

per entrambe le formule:

t = tempo di bollitura in minuti;
P = peso del luppolo in grammi;
AA = percentuale di alfa acidi presenti nel luppolo;
V = volume finale del mosto in litri;
BG = densità del mosto di bollitura, ricavabile con la formula [ 3 ] se necessario.

Formule di Garetz

Poichè gli iso-alfa-acidi possiedono una leggera carica elettrica, possono andare persi in diverse maniere. Possono ad esempio essere assorbiti dalle pareti cellulari del lievito o attaccarsi ai coaguli di proteine o ai filtri e così via.
Non è chiaro se Rager abbia tenuto conto anche di questo fattore, possiamo invece supporre che Garetz e Tinseth lo abbiano fatto.
Come nel caso di Rager anche qui vi sono detrattori che accusano Garetz di aver lavorato su dati di laboratorio scarsi e di aver quindi generalizzato i risultati trovati.
Garetz introduce vari fattori di correzione, che combina insieme per determinare il "fattore di aggiustamento combinato", CA (Combined Adjustaments):

dove GF è il Fattore di Gravità (Gravity Factor), HF è l'Hopping Rate Factor e TF è il Fattore di Temperatura (Temperature Factor).
Di seguito riporto la tabella di Garetz:

Per calcolare l'esatto valore dell' IBU si parte anche qui dal calcolare la densità del mosto di bollitura BG, in modo identico a quanto fatto per Rager ( formula [ 3 ] ).
Dalla BF si calcola quindi il fattore di gravità GF, che è poi uguale al fattore di correzione Fcoor proposto da Rager:

L'Hopping Rate Factor HF si calcola invece nel seguente modo:

dove:
VF = Volume finale del mosto;
VB = Volume del mosto utilizzato per la bollitura del luppolo;
IBU = Valore finale delle IBU.

Il fattore di temperatura TF è sensibile all'altitudine si calcola come segue:

dove:
ALT = Altitudine espressa in metri alla quale si fa bollire il luppolo

da cui otteniamo la formula finale:

 

Appare nella formula appena riportato un'evidente complicazione, dovuta al fatto che la formula per calcolare la IBU dipende dalla IBU stessa.
Il valore finale può essere quindi calcolato in 2 modi: si assegna arbitrariamente un valore alla IBU e si calcola quindi il risultato della formula [ 4 ] si ripete questo procedimento fino a che due IBU calcolate in due passi successivi siano sufficientemente vicine.
L'altra possibilità, molto più elegante, consiste nel considerare la formula [ 4 ] come un'equazione di secondo grado nell'incognita IBU:

Ma i problemi ovviamente non finiscono qui. Mentre è lecito sia per Rager che per Tinseth calcolare separatamente i contributi delle IBU di luppoli bolliti in momenti diversi e poi sommarli lo stesso non può essere detto per le formule di Garetz poichè UTIL appare sotto una radice quadrata.
In questo caso la formula completa è la seguente:

in pratica viene fatta una sommatoria dei vari fattori di utilizzazione, delle varie percentuali di alfa acidi e del peso di tutti i luppoli che vengono fatti bollire.
Non pago Garetz, per complicare ulteriormente le cose, propone anche un Fttore Lievito (YF), un Fattore Pellet (PF), un Bag Factor (BF) ed un fattore di filtro (FF) ottenendo il risultato finale di:

Per un luppolo solo la formula sarà molto simile alla [ 5 ]:

per più luppoli invece occorrerà tener presente che ogni luppolo può avere un Pellet Factor differente:

 

Formule di Tinseth

Glenn Tinseth propone una tabella per determinare il valore di UTIL che ci serve.
Per prima cosa va selezionata la colonna corrispondente alla densità del mosto di bollitura e poi si preleva il numero dalla riga relativa al tempo di bollitura che sarà anche l' UTIL desiderato.

- Cliccare sull'immagine per ingrandirla -

 

Secondo Tinseth UTIL è composto da due fattori, uno che tiene conto del tempo di bollitura (BTF Boil Time Factor) ed uno che tiene conto della riduzione dei valori di estrazioni per densità più elevate del mosto di bollitura (BF Bigness Factor).
In particolare le formule che ha ricavato sono le seguenti:

Il risultato finale è quindi:

 

dove:

BG = densità del mosto di bollitura calcolabile con la [ 3 ]
t = tempo in minuti

 

 

Articolo a cura del Ing. Marco Brussolo

 

Bibliografia:

 

 

 

 

 

 

 

 


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