Il livello di pH del mash e del mosto è un elemento chiave nel processo di birrificazione, come l'attività degli enzimi, l'aggiunta di luppolo o la corretta fermentazione del lievito. Comprendere questi meccanismi, ci aiuta moltissimo nella realizzazione della nostra birra. Ma che cosa è il pH?
Il pH esprime il grado di acidità o alcalinità di una soluzione. Il suo livello di norma è misurato su una scala da 1 a 14, dove 7 è considerato neutro. Una soluzione con un livello inferiore a 7 è considerata a pH acido, mentre l'eventuale eccedenza di tale numero indicherebbe una soluzione alcalina. Volendo utilizzare termini tecnici, seguendo l'esponente 10 della scala logaritmica, una soluzione con un pH di 5 sarà 10 volte più acida di una soluzione con un pH di 6, e 100 volte nel caso di una soluzione con pH 7.
Lasciando da parte le definizioni tecniche, passiamo alla parte pratica della questione. Un produttore di birra ha bisogno di controllare i livelli di ph del mash in quanto influenzano l'attività degli enzimi in generale, e in particolare l'attività delle amilasi (una famiglia di enzimi). Le amilasi sono i principali responsabili del "mashing", cioè la trasformazione degli amidi del malto in zuccheri fermentabili, che durante la fermentazione ci permettono di ottenere alcol e CO2.
Sebbene amilasi e altri diversi enzimi minori intervengono nel mashing a diversi livelli di ph, il livello ideale affinché gli enzimi compiano il proprio lavoro è tra 5.2 e 5.5. Inoltre, mantenere il livello di pH vicino a 5.5 sarà anche ideale per l'estrazione e la lavorazione del luppolo durante la cottura, la precipitazione delle proteine, la chiarificazione del mosto e anche per il processo di fermentazione.
Nel processo di fermentazione è anche molto importante conoscere il contenuto di minerali nell'acqua utilizzata, e quindi ottenere il livello desiderabile di pH per la macerazione. Normalmente, tutti i fornitori idrici comunali spesso pubblicano un'analisi periodica della qualità delle acque. In caso contrario, dovrebbero consegnarlo a richiesta senza problemi.
Una volta che iniziamo l'analisi, dobbiamo concentrare la nostra attenzione sui livelli di calcio e magnesio, così come sugli ioni carbonato e bicarbonato. Di questi, il calcio è l'elemento più importante in quanto è in grado di superare la capacità tampone dei fosfati del malto (sistema costituito da un acido debole e la sua base coniugata con la capacità di resistere a grandi variazioni di pH), e diminuire così il pH del mosto tra 5.2 e 5.5. La concentrazione ideale di calcio dovrebbe essere tra i 50 e i 150 ppm. Per quanto riguarda il magnesio, agisce in modo simile al calcio, ma è meno efficace nel ridurre il pH del mosto. Allo stesso tempo, la concentrazione appropriata di calcio deve essere accompagnata da bassi livelli di carbonato e bicarbonato. Tra questi due, il bicarbonato è il regolatore alcalino più forte; se immesso in grande quantità, il pH aumenterà a valori inaccettabili. Si consiglia pertanto che gli ioni di carbonato e bicarbonato rimangano al di sotto di 50 ppm.
Nella maggior parte dei rapporti di qualità delle acque, gli ioni di carbonato e bicarbonato sono rappresentati come CO3. Tuttavia, possono essere indicati anche come alcalinità e durezza, ed essere rappresentati come CaCO3, un termine che descrive la presenza sia di calcio che di ioni di carbonato e bicarbonato. In quest'ultimo caso, se l'alcalinità è superiore o uguale alla durezza, si dovrebbero ridurre gli ioni di carbonato dell'acqua, e quindi evitare che il ph aumenti. Per ridurne la quantità, sarebbe necessario solo aggiungere una leggera dose di calcio, per esempio mediante l'aggiunta di solfato di calcio. Tuttavia, se la durezza è maggiore dell' alcalinità, l'equilibrio tra carbonato e calcio dovrebbe essere adeguata.
Si è parlato di durezza dell'acqua. Questo termine si riferisce solo ad alte concentrazioni di magnesio e di calcio nell'acqua. Al contrario, l'acqua dolce contiene una piccola quantità di questi sali.
Come abbiamo visto, i livelli di concentrazione di calcio, magnesio, carbonato e bicarbonato influenzano drasticamente i livelli di pH nel mash. Tuttavia, c'è un altro fattore che contribuisce a questi livelli: il malto in generale e in particolare i malti scuri. I malti scuri sono di natura acida e quindi richiedono acqua dolce per bilanciare i livelli di pH. Molti dei più grandi produttori di birra al mondo, originari principalmente di Londra e Dublino, utilizzano acqua con bassi livelli di calcio e alta presenza di carbonati; cioè, acqua dolce. L'alcalinità di quest' acqua non permetterebbe di realizzare birre pale ales o lager. Tuttavia, è perfetta per fare birre scure, come le porter, dato che l'acidità del malto è in grado di superare la resistenza alle variazioni di pH dell'acqua ricca di carbonato e bicarbonato e, quindi, ottiene livelli di pH appropriato.
