El amargor en la altura
Por qué tu cerveza amarga menos en Ciudad de México, Bogotá, Quito, Cusco o La Paz de lo que dice la calculadora, y cómo corregirlo con química.
Por Juanjo · Tribu Cervecera
· 13 min de lectura
Porque en la altura el agua hierve por debajo de 100 °C (92.4 °C en Ciudad de México, 87.6 °C en La Paz) y la isomerización de los alfa ácidos del lúpulo, la reacción que produce el amargor, se vuelve más lenta. Las calculadoras usan la fórmula de Tinseth, que supone 100 °C, así que prometen más IBU de los que obtienes: un lúpulo de 60 minutos rinde 22 % menos en CDMX, 26 % menos en Bogotá y 39 % menos en La Paz. Se corrige multiplicando la constante de Tinseth por el factor de Arrhenius de tu altitud, o subiendo los gramos de lúpulo de amargor.
La idea completa en una cadena
Mientras más alto cocinas, menos aire tienes encima. Con menos presión, el agua hierve antes. Con el mosto más frío, la reacción que produce el amargor va más lenta. Y la calculadora, que supone 100 °C, te promete más IBU de los que obtienes.
La calculadora supone que cocinas en la playa
Las calculadoras de recetas (Brewfather, BeerSmith, Brewer's Friend) estiman el amargor con la fórmula de Glenn Tinseth, de 1997. Es una buena fórmula, pero trae una suposición escondida: que el mosto hierve a 100 °C.
Eso solo es cierto al nivel del mar. Conforme subes, el agua hierve a menor temperatura y la reacción química que produce el amargor se vuelve más lenta. Si cocinas en la altura, tu cerveza sale menos amarga de lo que dice la calculadora. En CDMX la diferencia es de 20 % o más: una IPA calculada en 60 IBU se siente como una de 45 a 50.
| Ciudad | Altitud | Hierve a | Velocidad del amargor | IBU a 60 min |
|---|---|---|---|---|
| Nivel del mar | 0 m | 100.0 °C | 100 % | — |
| Lima | 150 m | 99.5 °C | 96 % | −1 % |
| Monterrey | 540 m | 98.2 °C | 86 % | −4 % |
| Santiago de Chile | 570 m | 98.1 °C | 85 % | −4 % |
| Guadalajara | 1,560 m | 94.7 °C | 63 % | −14 % |
| Puebla | 2,135 m | 92.8 °C | 53 % | −21 % |
| CDMX | 2,240 m | 92.4 °C | 52 % | −22 % |
| Arequipa | 2,335 m | 92.1 °C | 50 % | −23 % |
| Bogotá | 2,600 m | 91.2 °C | 46 % | −26 % |
| Toluca | 2,660 m | 91.0 °C | 45 % | −27 % |
| Quito | 2,850 m | 90.3 °C | 43 % | −29 % |
| Cusco | 3,400 m | 88.4 °C | 36 % | −36 % |
| La Paz | 3,640 m | 87.6 °C | 34 % | −39 % |
| Puno | 3,830 m | 87.0 °C | 32 % | −42 % |
| El Alto | 4,050 m | 86.2 °C | 29 % | −44 % |
- El 100 °C de la calculadora solo aplica al nivel del mar.
- Entre más alto, más se aleja el cálculo de la realidad.
Del lúpulo a la iso-humulona
El amargor no viene directamente del lúpulo: viene de una transformación química que ocurre en la olla.
El producto, el iso-alfa ácido, existe en dos variantes, cis y trans, según hacia qué lado del anillo quedan sus cadenas. Es intensamente amargo y más ácido que el alfa ácido (pKa cercano a 3): al pH del mosto está disociado y se disuelve bien. Es el responsable de casi todo el amargor de la cerveza.
- El amargor es una reacción química: alfa ácido → iso-alfa ácido.
- Calcular IBU es estimar qué fracción reacciona: la utilización.
Dos factores y dos constantes
El factor de tiempo
Eso produce una curva que sube rápido y luego se aplana: 1 − e−k·t. En Tinseth, k = 0.04 por minuto: la constante de velocidad, el número que dice qué tan rápido ocurre la reacción. Retenla: es la pieza que la altitud modifica.
El 4.15 es el techo. Aunque hirvieras para siempre, la utilización no llegaría a 100 %: mientras se forman, los iso-alfa ácidos también se degradan, se adhieren a la proteína que coagula y se van con la espuma. Tinseth ajustó ese número a mediciones de laboratorio y pedía que cada cervecero lo recalibrara para su equipo.
El factor de densidad
En un mosto más denso, el mismo lúpulo da menos amargor: hay más azúcares y proteínas en solución, baja la solubilidad de los alfa ácidos y se pierde más con el trub. El 1.65 hace que el factor valga 1 cerca de 1.057; el 0.000125 controla qué tan rápido cae.
| Densidad | Factor |
|---|---|
| 1.040 | 1.15 |
| 1.050 | 1.05 |
| 1.060 | 0.96 |
| 1.080 | 0.80 |
| 1.100 | 0.67 |
Por qué no incluye la altitud
La fórmula es empírica: no se dedujo de la química, se obtuvo ajustando curvas a mediciones reales hechas casi todas a unos 100 °C. Como la temperatura no variaba en los datos, no podía aparecer como variable: quedó escondida dentro del 0.04. Además, en 1997 no había mediciones de cómo cambia la isomerización con la temperatura; llegaron en 2005.
Por qué el agua hierve antes en la altura
P = (1 − 2.25577×10⁻⁵ × h)5.25588P en atmósferas, h en metros1/T = 1/373.15 − (R / ΔHvap) × ln P- T en kelvin (K = °C + 273.15): la termodinámica usa temperatura absoluta.
- R = 8.314 J/(mol·K), la constante universal de los gases.
- ΔHvap = 40,660 J/mol, la entalpía de vaporización del agua: la energía para convertir un mol de líquido en vapor.
- Como P < 1, ln P es negativo: 1/T crece y T baja.
- Menos aire encima → menos presión → el agua hierve antes.
- En CDMX, a 92.4 °C; en Bogotá, a 91.2 °C.
Por qué unos grados frenan tanto la reacción
Bajar de 100 a 92 °C es solo un 8 %, pero la isomerización cae casi a la mitad. Para entender por qué hay que hablar de energía.
De ahí sale la ecuación de Arrhenius (Svante Arrhenius, 1889):
k = A × e−Ea / RT- k: la constante de velocidad. El 0.04 de Tinseth es una k medida a 100 °C.
- A: el factor de frecuencia, qué tan seguido las moléculas intentan reaccionar con la orientación correcta.
- e−Ea/RT: la fracción de intentos con energía suficiente. Como T está dentro de un exponencial, pequeños cambios de temperatura dan grandes cambios de velocidad.
El cálculo sin conocer A
No conocemos A, pero no hace falta: si dividimos la k de CDMX entre la k a 100 °C, A se cancela.
k(92.4 °C) ÷ k(100 °C) = e−(Ea/R) × (1/T₁ − 1/T₀)La energía de activación la midieron Malowicki y Shellhammer en la Universidad Estatal de Oregón (2005): 98.6 kJ/mol, en un mosto modelo a pH 5.2, entre 90 y 130 °C.
- Solo reaccionan las moléculas que superan la barrera Ea.
- Esa fracción cae exponencialmente al bajar la temperatura.
- En CDMX la isomerización va a 52 % de su velocidad al nivel del mar.
La fórmula de Tinseth corregida
La corrección es multiplicar la constante de velocidad por el factor de Arrhenius. En CDMX, 0.04 × 0.52 = 0.021 por minuto:
Factor tiempo = (1 − e−0.04 × 0.52 × min) ÷ 4.15| Lúpulo hierve | Nivel del mar | CDMX | Rinde en CDMX |
|---|---|---|---|
| 5 min | 18 % | 10 % | 54 % |
| 15 min | 45 % | 27 % | 59 % |
| 30 min | 70 % | 46 % | 66 % |
| 45 min | 83 % | 61 % | 73 % |
| 60 min | 91 % | 71 % | 78 % |
| 90 min | 97 % | 84 % | 87 % |
Por qué el lúpulo largo pierde menos
A 90 minutos, al nivel del mar casi todo el alfa ácido ya reaccionó: la curva está plana. En la altura la reacción va más lenta pero tiene tiempo de alcanzarla. En una adición corta nunca se acerca al techo, y la menor velocidad se nota completa.
Un ejemplo
28 g de un lúpulo al 10 % de alfa ácidos, 60 minutos de hervor, 20 litros, densidad 1.050:
Qué hacer si cocinas en la altura
Lo que el modelo no captura
- La degradación también se frena. Malowicki y Shellhammer midieron 108 kJ/mol para la degradación de iso-alfa ácidos, más que para su formación. En la altura también se pierden más despacio, así que la corrección puede exagerar un poco la pérdida, sobre todo en hervores largos.
- El hervor es menos vigoroso: hay menos pérdida por espuma y trub. No hay datos para cuantificarlo.
- Ea se midió en un mosto modelo, no en mosto real. Un error de 10 % en Ea mueve el 0.52 a ~0.48–0.55.
- La validación definitiva es medir en laboratorio los IBU de una cerveza hecha en la altura y compararlos con el cálculo.
- Alfa ácidos
- Compuestos de la resina del lúpulo (humulona, cohumulona, adhumulona); precursores del amargor.
- Constante de velocidad (k)
- Número que indica qué tan rápido ocurre una reacción a una temperatura dada.
- Energía de activación (Ea)
- Energía mínima que necesitan las moléculas para reaccionar.
- Entalpía de vaporización
- Energía necesaria para evaporar un mol de líquido.
- Isomerización
- Reacomodo de una molécula en otra con los mismos átomos y distinta estructura.
- Kelvin
- Escala de temperatura absoluta; 0 K es el cero absoluto. K = °C + 273.15.
- Presión de vapor
- Presión que ejercen las moléculas que escapan de un líquido.
- Reacción de primer orden
- Reacción cuya velocidad es proporcional a la concentración de un reactivo.
- Utilización
- Fracción de los alfa ácidos añadidos que termina en la cerveza como iso-alfa ácidos.
- Tinseth, G. (1997). Glenn's Hop Utilization Numbers. realbeer.com/hops/research.html
- Malowicki, M. G. y Shellhammer, T. H. (2005). Isomerization and Degradation Kinetics of Hop (Humulus lupulus) Acids in a Model Wort-Boiling System. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(11), 4434–4439.
- Arrhenius, S. (1889). Über die Reaktionsgeschwindigkeit bei der Inversion von Rohrzucker durch Säuren. Zeitschrift für Physikalische Chemie, 4, 226–248.
- Atmósfera estándar internacional (ISO 2533:1975), fórmula barométrica.
Lo que más nos preguntan
¿Por qué mi cerveza amarga menos en la altura?
Porque el mosto hierve a menor temperatura y la isomerización de los alfa ácidos es más lenta. Con la energía de activación medida por Malowicki y Shellhammer (98.6 kJ/mol), en Ciudad de México la reacción va al 52 % de su velocidad al nivel del mar, y un lúpulo hervido 60 minutos da 22 % menos IBU de lo que dice la calculadora.
¿A qué temperatura hierve el agua en Ciudad de México?
A unos 92.4 °C, porque a 2,240 m la presión atmosférica es de 0.76 atm (atmósfera estándar ISO 2533). En Bogotá hierve a 91.2 °C, en Quito a 90.3 °C, en Cusco a 88.4 °C, en La Paz a 87.6 °C y en Puno a 87.0 °C.
¿Cuántos IBU pierdo según mi ciudad?
Para un lúpulo de 60 minutos: Guadalajara −14 %, Puebla −21 %, CDMX −22 %, Arequipa −23 %, Bogotá −26 %, Toluca −27 %, Quito −29 %, Cusco −36 %, La Paz −39 %, Puno −42 % y El Alto −44 %. En Lima, Monterrey o Santiago de Chile la diferencia es pequeña (1 a 4 %).
¿Cómo corrijo la fórmula de Tinseth para mi altitud?
Multiplica la constante 0.04 por minuto de Tinseth por el factor de Arrhenius exp(−Ea/R · (1/T − 1/373.15)), con T la temperatura de ebullición de tu ciudad en kelvin. En CDMX el factor es 0.52 y la constante queda en 0.021 por minuto. El Taller de la app de Tribu Cervecera hace este cálculo si pones tu altitud en «Altitud donde cocinas».
¿Conviene hervir más tiempo en la altura?
Ayuda: a 90 minutos la pérdida en CDMX baja a ~13 % frente a 22 % a 60 minutos. La palanca más predecible es subir los gramos del lúpulo de amargor; por ejemplo, para 32 IBU en CDMX hacen falta unos 36 g en lugar de 28 g.
Descarga la versión PDF para estudiar (gratis)
Enseña elaboración de cerveza en español desde 2019 y ha llevado a la escuela a maestros como John Palmer, Charlie Bamforth, Stan Hieronymus, Randy Mosher y Gordon Strong. Cada cifra de este artículo está calculada con las mismas fórmulas del Taller de la app y tiene su fuente al final.