¿Cómo Medir el Contenido de Alcohol en la Cerveza?

Una de las preguntas e incognitas más frecuentes del cervecero artesanal o casero es cómo calcular con precisión el contenido de alcohol de la cerveza.

Descifremos el misterio de Cómo Medir el Alcohol en nuestra Cerveza.

Y es que ahora en estos tiempos, en que “todo” lo podemos encontrar en Internet, también podemos confundirnos o mal-informarnos  más:  Que si multiplícale por 105, que sí divídele por un factor, que súmale, pero réstale, es algo de lo que comúnmente escucho. Y cuando alguien sale con una fórmula heroica, rara vez sabe si es correcta o de donde salió.

Así que resolvamos esta cuestión básica de cómo medir el alcohol en la recién cerveza que hemos elaborado.

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El método más común para determinar el contenido de alcohol de la cerveza, es comparar la densidad del líquido antes y después de fermentar.

La Densidad de un líquido es la relación entre su masa y su volumen.
 \rho = \frac{m}{V}, donde P es la densidad, m la masa, y V el volumen.

Hay diferentes escalas equivalentes para representar la densidad, para los cerveceros la más común es la gravedad específica, que compara la densidad de un líquido con respecto al agua pura.

La densidad del agua pura es 1. Dado que 1 Kg de agua tiene un volumen de 1 Litro.  Por lo que un líquido azucarado(como el mosto) tendrá una densidad siempre mayor a 1.

Por ejemplo si un líquido tiene una densidad de gravedad específica de 1.06, un litro de ese líquido pesará 1.06 Kg.

Entonces el primer paso para determinar el contenido de alcohol de nuestra cerveza, es tomar una lectura de la gravedad específica antes de que fermente.

Esto lo haremos con un dispositivo básico del cervecero, llamado Densímetro, o en algunas ocasiones llamado hidrómetro, por las castellanización del anglicismo hydrometer.

Para esto, hay que tomar una muestra en una probeta o en algún recipiente adecuado que nos permita sumergir el densímetro.

hydrometer

Es importante mencionar que la densidad de los líquidos cambia de acuerdo a la temperatura, por lo que los densímetros están calibrados generalmente a 25°C. Si la temperatura de nuestro mosto es mayor, hay que aplicar un factor de corrección o esperar a que el líquido tenga está temperatura.

Esta lectura de la densidad del mosto antes de fermentar la denominaremos Gravedad Original(OG, por sus siglas en Inglés).

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Después de tomar la lectura de Gravedad Original, continuemos con el proceso normal para fermentar el mosto. Una vez que hayan transcurridos los días designados de fermentación, habrá que tomar una segunda lectura, la cual denominamos  Gravedad Final(OF, por sus siglas en Inglés).

Esta lectura siempre será menor, por dos razones:  La primera es porque la levadura ha consumido parte de las azucares disueltas en el mosto, y la segunda es porque ya existe un contenido de alcohol en el líquido, el cual es menos denso que el agua, a razón de 0.79Kg por Litro.

La Glucosa(C6H12O6) o dextrosa, es el azúcar principal que es convertida en alcohol por la levadura. Reacciones un tanto complejas son llevadas a cabo a nivel micro-celular por la levadura que convierten cada molécula de Glucosa en dos moléculas de Alcohol Etílico(CH3CH2OH) y dos moléculas de Dióxido de Carbono(CO2):

C6H12O6 => 2(CH3CH2OH) + 2(CO2)

Ahora, si revisamos la tabla periódica, el peso molecular del Etanol o Alcohol Etílico es: 46.0688 y por otro lado el peso molecular del dióxido de carbono es: 44.0098.  Estos números son necesarios para calcular la cantidad de alcohol en la cerveza.

Si han observado con detenimiento el proceso de fermentación cuando colocamos un airlock o una manguera blow-off que permite escapar el Dióxido de Carbono, verán que prácticamente todo el gas, se escapa. En realidad queda un pequeño remanente en el líquido, pero es tan poco que lo podemos considerar como despreciable.

Si vemos la fórmula de la reacción que transforma la Glucosa en Alcohol y Dióxido de Carbono, podemos ver que por cada molécula de CO que escapa del tanque de fermentación, una molécula de Alcohol se forma y se queda en nuestra cerveza.

Entonces cada vez que nuestro  Airlock burbujea, la  cantidad de moléculas de CO que escapan en esa burbuja, es la misma cantidad de moléculas de Alcohol que gana nuestra cerveza.

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Nota: (La fermentación tiene dos fases, la aeróbica y la anaeróbica, cuando hay oxigeno disuelto en el mosto, normalmente al inicio de la fermentación, la levadura metaboliza la Glucosa en Dióxido de Carbono y en Agua, cuando el oxigeno se agota se metaboliza entonces en Dióxido de Carbono y Etanol, así que en realidad estos cálculos son aproximados.)

Por los pesos moleculares que mencionamos anteriormente, entonces, por cada 44.0098 gramos of CO2 que se escapan, 46.0688 gramos de Alcohol Etílico han sido formados. O bien, por cada gramo de CO2 ,  1.05 gramos de Alcohol Etílico han sido ganados.

Entonces ahora podemos calcular el contenido de Alcohol en nuestra cerveza.

Supongamos que la lectura de Gravedad Original nos dio: OG=1.045
Y que la Gravedad Final nos dio: FG=1.010

Si las restamos nos da la cantidad de  CO2 que se escapo del tanque, que es 0.035 Kg/L, que si lo multiplicamos por 1.05 nos da el peso del alcohol en el fermentador. Que en este caso es de: 0.03675 Kg/L.

Masa del Alcohol en la Solución=(OG-FG)*1.05

Entonces ahora sabemos la Masa de la solución: FG=1.010 Kg/L y
sabemos la masa del alcohol en la solución: mA=0.03675 Kg/L

Entonces al dividir ambas podemos calcular el porcentaje de Alcohol en nuestra cerveza:

Masa del Alcohol en la Solución / Gravedad Final =

 0.03675/1.010 * 100= 3.6386% 

Este es el Porcentaje de Alcohol por Peso, que tiene nuestra cerveza. Sin embargo es más común(al menos en México y en Europa), representar el Porcentaje de Alcohol en Volumen(%ABV).

Entonces para obtener el Porcentaje de Alcohol en Volumen, sólo hay que dividirlo por la densidad del alcohol, lo que nos da:

3.6386/0.79= 4.6%

Y así concluimos que nuestra cerveza tiene un 4.6% de Alcohol.

Ahora, entendemos cómo calcular el porcentaje de alcohol en nuestra cerveza. Pero esto de los pesos moleculares y las densidades puede ser un tanto complejo, así que si resumimos las relaciones anteriores, podemos quedarnos con una sencilla e infalible fórmula para calcular el Porcentaje de Alcohol en Volumen de nuestra cerveza, que se expresa como sigue, con una sencilla que nos da un resultado aproximado, pero muy sencilla de aplicar:

%ABV=(OG-FG)*131

Si bien está formula tiene un cierto error, nos puede dar una bastante buena aproximación de la cantidad de alcohol en nuestra cerveza.

Finalmente debemos considerar también que si se hace acondicionamiento en botella, la dextrosa que se añade, agrega entre 0.25 y 0.35% de alcohol adicional.

Es importante que consideremos que estos cálculos para medir el alcohol en volumen, son más bien aproximados. Otra manera de calcularlo sería tomar una muestra de la cerveza y hacer una destilación del etanol y condensarlo para compararlo en volumen o peso con la muestra inicial.

O bien utilizar un espectrógrafo de gases y realizar una cromotografía de gases para determinar la cantidad de etanol y de otros alcoholes.

Estos métodos requieren equipo de laboratorio más avanzado y rara vez vale la pena realizar este tipo de análisis, por lo que la mayoría de los cerveceros utilizan la técnica del densímetro.

 

Nos fascina leer sus comentarios, así que por favor comenten y si han encontrado este artículo de utilidad compártanlo con sus amigos por Facebook.

Si deseas aprender más sobre el fascinante mundo de elaborar cerveza, inscríbete a nuestros cursos. 


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24 thoughts on “¿Cómo Medir el Contenido de Alcohol en la Cerveza?

  1. Everardo Gonzalez

    Muy buena pagina, de verdad me anima la informacion que me proporcionan para poder aventurarme a experimentar en la elavoracion de cerveza, quisiera tener acceso a mas informacion pero no se como.

    Responde
    • Juan José García Post author

      Gracias por los comentarios Everardo, pues estamos trabajando para que gradualmente haya mucha más información.

      También te comento que pronto estaremos abriendo las fechas de nuestros cursos, donde realmente se aprende mucho del arte, ciencia y práctica, para elaborar la buena cerveza.

      Si tienes dudas o quieres saber sobre algún tema, escríbenos.

      Salud!os.

      Responde
      • Mary

        muy interesante me gustaria saber si existe una tabla de correccion al % de alcohol, de acuerdo a la temperatura, ya que la densidad esta calculada a 25°C y al tener otra temperatura existe una desviación.

        Responde
  2. Pablo

    El problema es que al calcular la cantidad de CO2 liberado con la diferencia de las densidades, no estas considerando el cambio de densidad por la formación de etanol en la cerveza.
    Creo que la manera correcta de medir el % v/v de etanol en la cerveza es con un análisis en un cromatógrafo de gases, que sería muy caro, sin embargo hay otros métodos analíticos más económicos(p.ej destilación al vacío), deberían de contratar a un Químico de Alimentos o pagar por el análisis. Esto porque si se busca que la cerveza artesanal en nuestro país crezca, debemos tener productos de calidad y una medición adecuada proporciona información veraz al consumidor, éso si tienen la idea de comercializar su cerveza.
    Medir la densidad final puede ser una herramienta de control de proceso

    Responde
    • Carlos Marbán

      Cualquier método analítico da ligeras variaciones en los resultados, así que no hay ningún problema en hacer el cálculo de esta forma. Yo soy un cervecero profesional ya jubilado, con 35 años de experiencia en la industria cervecera y con los datos de densidad especificados, el valor que obtengo es también 4.60% de alcohol en volumen. Para tratar de enriquecer algo el conocimiento de los nuevos cerveceros, en este blog les publicaré la forma de hacer este cálculo y al mismo tiempo, mediante tablas, obtener otros parámetros del análisis de una cerveza como extracto real, grado real y aparente de fermentación, etc.

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  3. Daniel Adrian

    Hola! es super esacto el calculo. Hay una pregunta enorme en todo esto, ¿ se puede alcanzar nuestro volumen de alcohol deseado utilizando solamente la cebada ? me refiero a sin utilizar maltosa, azúcar u otro medio que solo aumenta el alcohol pero no el cuerpo de la cerveza o mucho menos la presencia de malta en nuestra cerveza.
    Me quedo aguardando su respuesta, Saludos desde Argentina!

    Responde
    • admin

      Claro que puedes alcanzar el volumen de alcohol requerido utilizando únicamente malta. No hay necesidad de agregar azucares adicionales. Claro que se aumentará el sabor a malta en la cerveza, el cuerpo puede permanecer igual, dependiendo de las temperaturas a las que maceres. Saludos,

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  4. heidi

    Hola, no comprendo bien la fórmula para medir el contenido de alcohol, me pareció algo enredosa, en otros sitios vi que a la gravedad inicial se resta la final y se divide por una cantidad que no entiendo de donde salió.
    La otra duda es que unos usan el hidrómetro y otros el refractómetro, se usa para lo mismo?, gracias espero me puedan resolver mis dudas, saludos

    Responde
  5. Reynaldo Marles

    buenas amigo tu pagina me ha servido infinitas gracias.. ahora mi pregunta es .. estoy formando una micro empresa de cerveza con unos amigos y me gustaría saber si tienes punto de venta en Colombia.. muchas gracias…

    Responde
  6. Javier

    Muy interesante e informativo, con la precisión para el título de que en realidad no “medimos” el alcohol, sólo lo “calculamos” a partir de, en este caso sí, mediciones de azucar.

    Saludos!

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  7. damian hernandez

    exelente explicacion la mejor y mas profecional, que es visto, gracias esta pagina y su contenido motiva a los nuevos cerveceros mexicanos,

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  8. Carlos Marbán

    Buenas noches. Estaba leyendo su página y realmente me agradó la forma como están haciendo las cosas y que están en Querétaro. Yo soy un Maestro Cervecero ya jubilado con 35 años de experiencia, residiendo actualmente en Tequisquiapan y la verdad sin ganas de hacer cerveza, dado que afortunadamente ocupo la mayor parte de mi tiempo apoyando a mi hijo, que es píloto de la serie Nascar y reside en Querétaro.

    Con respecto al cálculo de alcohol, cuando diseñábamos cervezas en los años 70 y 80, utilizábamos la calculadora del Siebel Institute of Technology, que no era más que una regla de cálculo, con la que obteníamos valores bastante aproximados. Posteriormente, con el uso de calculadoras y que iniciaba la era de la computación, fue posible tener cálculos más exactos. Ya últimamente lo más cómodo y exacto que yo usaba para mis cálculos era la Beer Calculator de la Scandinavian School of Brewing, la cual pueden ver en http://www.beercalc.com. En esta página, en la pestaña Calculator, con 2 valores que se ingresen, automáticamente calcula varios parámetros. En el ejemplo de las densidades de 1.045 y 1.010, en la calculadora se deben ingresar los valores en °P y para esto, si no tienen sacarímetro y sólo usan densímetro, una forma bastante aproximada de convertir a °P, es dividir entre 4 las cifras decimales de las densidades, pero como si fueran enteros: 45/4 = 11.25 °P y 10/4 = 2.50 °P. Al ingresar estos valores en OE y EA, se obtiene un alcohol de 4.65. Si ingresan el valor de OG = 11.25 y el de SGBeer = 1.010, se obtiene un alcohol de 4.62.

    Espero que esta información les sea de utilidad.

    Responde
    • admin

      Hola Carlos, muchísimas gracias por tu aportación, nos enriqueciste con tu conocimiento. Esperamos conocerte en persona pronto. Saludos y nuevamente gracias.

      Responde
    • Francisco Neira

      Hola carlos, desde Chile agradezco mucha tu información, ampliar los conocimientos con un sabio se puede aprender muchísimo, me gustaría más aumentar mi poco conocimiento con usted, estoy recién entrando al mundo cervecero y es difícil pero muy lindo después que se aprende, le dejo mi correo si es que puede alimentarme de su sabiduría.
      Cervezaselraco@Gmail.como
      +56973043033 (wathssap)

      Responde
  9. CARLOS DURAN

    hola, me gustaria poder hablar con usted, Carlos Marban, le dejo mi numero, ya que estoy muy interesado en sus conocimientos y si fuera posible, su apoyo, 2464804018, muchas gracias

    Responde
  10. Pablo

    Hola, interesante el artículo y se agradece por ello.
    Quisiera consultarte que tan eficiente es hacer la medición de gravedad post-cocción con refractómetro, que es la forma que lo hago yo. Lo pregunto por que he observado que la densidad final de mi cerveza anda siempre cerca de 1,025 (con una densidad inicial de 1,050). Lo encuentro bajo y por lo general tengo fermentaciones vigorosas por al menos 3 días en que el airlock burbujea con bastante regularidad. Ademas que al consumir la cerveza se siente con bastante mas alcohol que el que me da con la forma que explicas en este post. (3,3% aprox.)
    Saludos!

    Responde
    • Ana

      Hola… actualmente medimos las densidades con el refractometro en unidades de brix,

      entonces SG=1+(0.004 * BRIX),
      ejemplo: 9.5 de Brix tenemos SG=1+(0.004 * 9.5)= 1.038 esto en la densidad final (FG)

      OG=1.069
      FG=1.038

      y mi % de alcohol por volumen (%ABV)
      % ABV= { [1.05 * (OG – FG)] / FG } / 0.79

      ejemplo: %ABV = { [1.05 * (1.069 – 1.038)] / 1.038 } / 0.79 = { [1.05 * 0.031] / 1.038 } / 0.79 = { [0.03255] / 1.038 } / 0.79= {0.031358}/ 0.79= 0.03969
      lo multiplicamos por 100 = 3.96 %ABV

      y nos pasa lo mismo que creemos que es muy poco el %de alcohol calculado a cuando la probamos y se percibe con mas alcohol
      Nos surge la duda de si es la f’ormula o si es mas inexacto la SG obtenida con refractometro ya que anteriormente medimos con el hidrometro y salian % de 5.3 a 26grados centigrados… NOTA: medimos las FG (densidad final) en el mosto fermentado ya con el azucar de maiz (1/2 L agua + 5oz azucar para 5.5gal de mosto fermentado) para su embotellado. (¿que tanto puede cambiar la densidad final?)

      Responde
      • admin

        Hola Ana, es un tanto incorrecto utilizar un refractómetro para medir la densidad. El refractómetro no puede utilizarse cuando para medir la densidad de un liquido con alcohol, ya que esto cambia la lectura y te da un valor erróneo.

        Podrías usar un refractómetro para medir la densidad origina y un densímetro para medir la final, pero esto es incosistente, así que lo mejor es medir la densidad inicial y final con un densímetro.

        Responde
  11. rolando robledo

    mi comentario seria que los cálculos matemáticos, de cualquier experimento o corrida de laboratorio, nos dicen el como estamos haciendo las cosas, por lo que, podremos dudar del trabajo que hacemos pero no de los resultados de nuestra formula, y si es bien importante saber elegir con que hacemos las mediciones, acuérdense que hay que calibrarlos.
    gracias por compartir su conocimiento dios les bendiga.

    Responde
  12. daniel

    para los q quieran aumentar la graduacion alcoholica se utiliza mas azucar cuando ya se envaso en la botella en vez de 2 cucharaditas se echan 4 y asi se esta aumentando la graduacion , otra es usar alcohol de cebada ! saludos desde Argentina!!

    Responde

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