[Este artículo apareció en la edición de Marzo/Abril 2017 de la revista Zymurgy]
Por Debbie Cerda
El agua es el ingrediente principal en una pinta de cerveza y representa más del 90 por ciento de su masa. Tiene una gran influencia sobre la calidad del producto final, pero muchos cerveceros caseros y cerveceros profesionales no dedican el tiempo suficiente para entender la información técnica básica en relación con el agua que fluye de nuestros grifos. No tiene sentido agregar sales y regular los iones si no conoces la naturaleza de tu fuente de agua.
El agua siempre está cambiando. Las condiciones naturales y las causadas por el ser humano afectan nuestra agua, no solo de manera estacional, sino incluso cada día y cada hora. El flujo de aguas pluviales y las condiciones de sequía afectan las fuentes de agua, y los procesos de tratamiento deben ser revisados para abordar estos cambios y asegurar que nuestra agua corriente cumpla con los estándares reglamentarios.
El agua que compone la mayor parte de tu cerveza no es un ingrediente estático cuidadosamente caracterizado por una sola tabla de perfiles de agua. Es un recurso en constante cambio cuyas fluctuaciones pueden saborearse en el vaso.
Fuentes de agua
El agua que llega a tu red puede provenir de una única fuente o de una combinación de varias fuentes. El agua subterránea proviene de pozos que sacan agua de los acuíferos, mientras que el agua superficial proviene de ríos, arroyos, riachuelos, lagos y embalses. Algunas aguas subterráneas, como el agua de los manantiales, pueden verse afectadas por las aguas superficiales y se conocen como aguas subterráneas bajo la influencia de las aguas superficiales (GUI o GWUDI, por sus siglas en inglés).
Las fuentes alternativas que se utilizan con frecuencia en combinación con las aguas superficiales y subterráneas pueden incluir la recolección de aguas pluviales designadas, la desalinización de agua subterránea salobre, e incluso la desalinización del agua de mar, gracias a las tecnologías innovadoras. Algunos sistemas hídricos incluso están participando en el almacenamiento y recuperación de acuíferos para asegurar una capacidad de agua adecuada.
El agua subterránea varía mucho, y su composición depende de la ubicación (geología) y el uso de la tierra. A medida que el agua desciende bajo tierra y erosiona las rocas, va recogiendo minerales. Las sustancias disueltas más comunes incluyen el sodio, calcio, magnesio, potasio, cloruro, bicarbonato y sulfato. Desde el punto de vista de la fabricación de cerveza, las sustancias que causan mayor preocupación incluyen las siguientes:
- Hierro y manganeso (Fe y Mn2+, respectivamente) son de origen natural, pero se pueden aumentar mediante bacterias acumuladoras de hierro.
- El cloruro (Cl–) es especialmente agresivo para el acero inoxidable.
- El calcio, el carbonato y el bicarbonato (Ca2+, CO32– y HCO3–, respectivamente) son importantes para la fabricación de cerveza, pero pueden obstruir los tanques de agua caliente en altas concentraciones.
- El sulfato (SO42–) acentúa el amargor del lúpulo, pero en grandes cantidades puede dar un aroma y un sabor semejante al azufre.
- El total de sólidos disueltos (TSD) se consideran en conjunto como un contaminante secundario del agua. Estos son una combinación de material orgánico disuelto, además de sales comunes que incluyen el sodio, cloruro, calcio, magnesio, potasio, sulfatos y bicarbonatos. El TSD en el agua subterránea proviene en su mayoría de la erosión de la roca madre.
- La dureza del agua entra en dos categorías. Dureza temporal se refiere a la cantidad de carbonato de calcio en el agua. Se denomina temporal debido a que el agua hirviendo hace que el carbonato de calcio se precipite fuera de la solución. Dureza permanente es indicadora de cloruros y sulfatos; el hervor no afecta estos iones.
(Puedes leer más acerca del impacto que tiene el cloruro, el sodio, el sulfato y otros iones de sabor en la fabricación de cerveza en el artículo de la AHA “Understanding Water for Homebrewing” (Entender el agua para la cerveza casera) en HomebrewersAssociation.org/how-to-brew/understanding-water-for-homebrewing.)
Las fuentes de agua superficial incluyen arroyos, ríos y lagos: el agua natural que permanece sobre el suelo y no penetra la superficie. A medida que el agua superficial se acumula dentro de una cuenca (el área donde cae el agua y se drena en una salida común), esta recoge contaminantes naturales y artificiales.
El agua superficial típicamente contiene grandes cantidades de materia orgánica natural (NOM, por sus siglas en inglés), sólidos totales disueltos (STD), carbono orgánico total (COT) y químicos orgánicos sintéticos (SOCs) producto de la contaminación. Estos contaminantes se eliminan durante el proceso de tratamiento de aguas superficiales mucho antes de que el agua llegue a tu hogar.
Muchos estados requieren que los sistemas públicos de agua que usan como fuente el agua superficial o subterránea bajo la influencia (GWUDI) deben monitorear y tratar el COT, la alcalinidad y el pH. El pH es una medida de la concentración de iones de hidrógeno y tiene un estándar federal secundario de 6,5 a 8,5. Los niveles inferiores a 7,0 (neutro) pueden ser corrosivos y degradar las tuberías y accesorios de plomo y cobre, mientras que un pH superior a 8,5 puede darle al agua una sensación resbaladiza y sabor a soda.
Los sistemas públicos de agua deben medir el pH y la alcalinidad porque afectan a la corrosión. El pH también determina la dosis de desinfectante necesaria para desactivar los microorganismos transmitidos por el agua. Y debido a que todas las aguas superficiales contienen bacterias (y posiblemente protozoos y virus), la desinfección es de tremenda importancia para nuestra agua para cerveza.
La función de la desinfección
Imagina que vives en un lugar donde proliferan las enfermedades transmitidas por el agua. Tu fuente de agua local está contaminada, y las grandes inundaciones pueden ocasionar brotes de fiebre tifoidea cuando las aguas residuales y los contaminantes ingresan a tu suministro de agua. Miles de personas se enferman, muchos mueren y no hay personal capacitado en el manejo del agua para tratarla de manera efectiva y proteger la salud humana.
Ese era el estado del suministro de agua en Estados Unidos hace tan solo un siglo. Fue la introducción de los desinfectantes a principios del 1900 lo que redujo considerablemente la cantidad de brotes de enfermedades transmitidas por el agua. La primera utilización de cloro en el agua potable en Estados Unidos se realizó en la ciudad de Jersey, N.J. en 1908.
Los dos principales tipos de desinfección utilizados en Estados Unidos son la cloración y la cloraminación. La cloración se mide como “cloro libre” y, para muchos estados, la concentración mínima es de 0,2 mg/l en los puntos más lejanos del sistema de distribución. La cloramina, por otra parte, se mide como “cloro total”. Cuando se requiere cloraminación, la concentración debe ser de al menos 0,5 mg/l en el extremo más alejado del sistema. La concentración máxima permitida de cloro y de cloramina es de 4 mg/l, sobre la base de un promedio anual en un sistema de distribución.
El cloro forma subproductos de desinfección, incluyendo compuestos cancerígenos dañinos, cuando se combina con materia orgánica y/o bromuro a causa de intrusiones de agua salada. El cloro es un desinfectante excepcionalmente eficaz, pero la cloramina es más persistente, más estable y de mayor duración en todo el sistema de distribución para inhibir el crecimiento microbiano. Sin embargo, la cloramina es un oxidante más débil que puede causar problemas de sabor, color, olor y manchas.
El impacto más común de la cloramina en la fabricación de cerveza es la formación de clorofenoles, que ocurre cuando el cloro reacciona ante los fenoles en la cerveza. Los clorofenoles tienen un umbral de sabor muy bajo que les recuerda a quienes lo beben del sabor de un enjuague bucal antiséptico o a las vendas adhesivas de plástico. De hecho, una manera de sintonizar tu paladar con los clorofenoles es agregar Chloraseptic® a una cerveza de cuerpo y color ligeros (solo necesitas una pequeña cantidad).
Pero no toda las cloraminas necesariamente se convierten en clorofenoles, y puede quedar algún desinfectante residual. Estas cloraminas restantes conservan sus propiedades biocidas y pueden degradar la levadura. Además de promover fermentaciones nocivas, las células de levadura muertas y moribundas pueden causar una infinidad de sabores indeseables a jabón, a queso e incluso a rancio. Algunos cerveceros profesionales también han expresado su preocupación de que los restos de desinfectante pueden afectar la conversión de la malta, la utilización del lúpulo y la atenuación.
Mitos comunes acerca de la desinfección del agua y la fabricación de cerveza
Algunos rumores persistentes sobre el cloro y la cloramina siguen teniendo una amplia difusión, y ser un buen cervecero significa entender qué es verdad y qué no. Estos son algunos de los más comunes.
Mito: Toda el agua contiene desinfectante.
Verdad: Si bien la EPA establece un nivel residual máximo para los desinfectantes, no es necesario que toda el agua esté desinfectada. No obstante, muchos estados requieren cantidades residuales mínimas de desinfectante para proteger al público de las enfermedades transmitidas por el agua.
Mito: El cloro mata todos los patógenos al contacto.
Verdad: La tasa de desactivación de los patógenos depende de varios factores, incluida la concentración de cloro, el tiempo de contacto, la temperatura del agua, el pH e incluso el tipo de patógeno (bacterias, protozoos o virus). Las bacterias y los virus se desactivan fácilmente, pero la Giardia es más difícil de desactivar y requiere un mayor tiempo de contacto y/o mayores restos de desinfectante. El cloro no es muy efectivo para desactivar el Criptosporidium, que existe como un ovocito con una cáscara endurecida.
Mito: El tratamiento con cloro y con cloramina es el mismo.
Verdad: El cloro es más eficaz con un pH menor y con mayor temperatura. Sin embargo, una mayor temperatura también puede significar una mayor formación de subproductos de desinfección cancerígenos. La monocloramina es un desinfectante más estable y persistente que el cloro. El cloro es un oxidante más fuerte que la monocloramina, pero se disipa rápidamente debido a la demanda de desinfectante.
Mito: Todo el desinfectante se puede extraer mediante el hervor.
Verdad: Solamente el cloro se puede extraer mediante el hervor. La monocloramina no se hierve y debe ser eliminada mediante la incorporación de metabisulfito de potasio u otros agentes de descloraminación al agua para cerveza. La filtración por carbón también puede eliminar la monocloramina del agua, pero es importante tener un tiempo de contacto efectivo para reducir el residuo hasta un nivel insignificante. El tiempo de contacto depende del residuo inicial del desinfectante, el caudal y el tipo de medio de filtración.
Mito: Se puede saber la diferencia entre el tratamiento con cloro y con cloramina por el tono del agua.
Verdad: Un rumor reiterado afirma que el agua cloraminada tiene un tono azulado, mientras que el agua clorada aparece amarillenta. ¡Completamente falso! Tanto el cloro como la cloramina son incoloros. El color del agua puede indicar componentes tales como el hierro o el manganeso, o el coagulante utilizado en el proceso de tratamiento del agua (por ejemplo, azulado por el alumbre o amarillento por el sulfato férrico), pero el color no es un indicador del desinfectante.
Normas para el agua potable
La mayoría de los países desarrollados proporcionan agua a los consumidores a través de los suministros municipales de agua, que reciben agua de varias fuentes, mantienen los sistemas de distribución de agua y proporcionan resultados de las pruebas rutinarias y especiales a la agencia reguladora y al público. Estas actividades ayudan a los sistemas públicos de agua (PWS, por sus siglas en inglés) a garantizar que sus clientes reciban agua segura, asequible y de calidad.
El agua se procesa y se trata para cumplir las normas para el agua potable establecidas mediante la legislación federal de la Ley de Agua Potable (SDWA, por sus siglas en inglés) y sus enmiendas. Las primeras regulaciones nacionales sobre agua potable primaria (NPDWR, por sus siglas en inglés; conocidas como las “normas primarias”) fueron adoptadas en 1976 y son normas legalmente aplicables que se aplican a todos los sistemas públicos de agua en los Estados Unidos. Las normas primarias protegen la salud pública al limitar los niveles de contaminantes naturales y artificiales en el agua potable, denominados “contaminantes regulados”. Los contaminantes primarios tienen efectos sobre la salud que pueden ser agudos o crónicos.
Las regulaciones nacionales sobre el agua potable secundaria (NSDWR, por sus siglas en inglés) se conocen como “normas secundarias” y son directrices federales no vinculantes que regulan 15 contaminantes que no constituyen un riesgo para la salud, pero que pueden causar otros efectos. Estos contaminantes son más relevantes para el proceso de fabricación de cerveza, y sus efectos incluyen:
- Efectos cosméticos: decoloración de la piel o de los dientes (ejemplo: fluoruro secundario)
- Efectos estéticos: como el sabor, olor o color
- Efectos técnicos: corrosividad y manchas relacionadas con la corrosión (cloruro, cobre, hierro, manganeso, pH, sólidos disueltos totales, zinc)
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) recomienda normas secundarias para los sistemas de agua, pero no exige que los sistemas las cumplan. Sin embargo, las agencias en muchos estados, incluyendo Texas y California, han elegido adoptarlas como normas ejecutables. Las agencias también son libres de adoptar sus propias normas, siempre y cuando no sean menos estrictas que las regulaciones federales.
Los estándares de agua potable pueden cambiar en función de los avances en tecnología y conocimientos científicos, así como en la aparición de problemas en la calidad del agua. Por ejemplo, en respuesta a los recientes problemas relacionados con el plomo y el cobre en Flint, Mich., varios estados, incluyendo Texas, están examinando de cerca las condiciones de calidad del agua que pueden afectar la corrosividad.
Las enmiendas a la SDWA han establecido la Regla de Monitoreo de Contaminantes no Regulados, que exigen la recolección de datos sobre contaminantes (incluidos los químicos y microbios) que se sospechan que están presentes en el agua potable pero que actualmente no tienen estándares sanitarios. Estas actividades de monitoreo ayudan a la EPA a evaluar los niveles de exposición dentro de la población y tomar decisiones reglamentarias para los contaminantes emergentes.
La SDWA es un conjunto de estatutos independiente de la Ley de Agua Limpia (CWA, por sus siglas en inglés), que garantiza la protección de la calidad de las aguas superficiales para promover “la protección y propagación de peces, crustáceos y vida silvestre y la recreación dentro y sobre el agua”, pero no se ocupa de las aguas subterráneas o la disponibilidad del agua.
While the mash is resting, heat enough water for your sparge to 170°F (76.7°F) in your secondary pot.For this recipe, you’ll need about 4.75-5.5 gallons (19-22 qt; 18-21 L) of sparge water to reach the target pre-boil volume.
Pre-boil volumes will vary depending on how much wort evaporates during the boil. It’s wise to heat more water than needed, just in case.
Tu derecho a conocer tu agua
La norma sobre el Reporte de Confianza al Consumidor (CCR, por sus siglas en inglés) se adoptó en 1998 como parte de las leyes sobre el “derecho a saber” y es una enmienda de la SDWA. La intención de la norma CCR era mejorar la protección de la salud pública al brindarles a los consumidores información importante sobre la calidad del agua potable, para que puedan tomar decisiones prácticas e informadas sobre los posibles riesgos para la salud relacionados con la calidad, tratamiento y manejo de su suministro de agua potable.
El CCR anual se conoce con más frecuencia “reporte de la calidad del agua potable” y debe ser facilitado por cada sistema público de agua. El reporte, que debe entregarse antes del 1 de julio de cada año, describe los resultados de la muestra de datos del año anterior. Sin embargo, si un sistema de agua está en un período de muestreo de monitoreo de rutina de tres años, como es el caso de la mayoría de los sistemas de aguas subterráneas, los datos pueden incluir muestreos de varios años anteriores. La falta de datos para un contaminante en particular no significa que no se haya muestreado, sino que estaba por debajo del límite de detección y, por lo tanto, no necesita ser informado.
El CCR de tu proveedor de agua contiene información exhaustiva sobre el agua corriente, incluyendo de dónde proviene y qué contiene. El reporte anual incluye cualquier detección de contaminantes que están identificados dentro de las Regulaciones nacionales sobre agua potable primaria (NPDWR) y que constituyen un riesgo agudo o crónico para la salud. Para apoyar la Norma de Notificación Pública de la EPA, el reporte también debe incluir cualquier violación de las normas de agua potable que no tengan un impacto directo sobre la salud humana.
Los sistemas públicos de agua están obligados a monitorear los contaminantes adicionales que no se consideran que representan un riesgo para la salud humana, pero que pueden tener un efecto estético incluyendo el sabor, olor y color, así como efectos cosméticos y técnicos. Estos estándares secundarios son de gran interés tanto para los cerveceros caseros como para los profesionales.
Hay mucha información útil en el reporte de la calidad del agua, pero es importante tener en cuenta que se trata solamente de una “instantánea” de la calidad del agua potable, y no necesariamente proporciona un perfil completo de la calidad del agua.
Cómo obtener la información que necesitas
Empieza por conocer a los administradores de cumplimiento ambiental y los ingenieros de control de procesos de tu sistema de agua. Los reportes de calidad del agua de rutina pueden encontrarse en línea, se pueden solicitar informalmente o se pueden obtener a través de una solicitud de información pública. Puedes hacer tu propio muestreo de proceso utilizando kits de prueba, incluyendo medidores de pH, que ofrecen una mayor precisión que las tiras reactivas, o puedes enviar muestras para que sean analizadas en un laboratorio de renombre como Ward Laboratories, White Labs y en instalaciones acreditadas por el Programa Nacional de Acreditación de Laboratorios Ambientales (NELAP, por sus siglas en inglés) con certificación de agua potable (DW, por sus siglas en inglés).
Sé consciente de los cambios en la fuente y los cambios en el tratamiento. Recuerde, tú eres el cliente, es tu derecho ser informado y es tu responsabilidad informar cualquier cambio detectado que genere preocupación. Tu cerveza te lo agradecerá.
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Debbie Cerda es consultora de agua para sistemas de agua pequeños y públicos en Texas. Ha trabajado como operadora de aguas superficiales para la ciudad de Austin y como especialista en calidad del agua potable para el Estado de Texas. Trabaja para Jester King Brewery y desempeña funciones en el Comité Directivo de la AHA.
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