Oxígeno Disuelto: TPO vs. DO

En este artículo vamos a hacer un repaso sobre la diferencia entre medir el oxígeno disuelto (DO, de Dissolved Oxygen en inglés) y TPO Oxígeno Total en Envase (de Total Package Oxygen, en inglés). En un artículo previo ya hemos hablado de los distintos métodos de medición empleados por los sensores para medir oxígeno disuelto. Aquí lo que buscaremos es comprender la diferencia entre el oxígeno disuelto y el oxígeno total en envase (TPO) y por qué no nos alcanza con simplemente medir el oxígeno disuelto previo al envasado o directamente medirlo en el envase.

Si la medición de oxígeno disuelto del contenido de un envase no contempla todo el oxígeno del envase, ¿qué nos falta? Simple: el oxígeno que incorporamos en el headspace (el espacio entre el líquido y la tapa del envase, ya sea una botella o una lata o un barril).

¿Cómo medimos TPO?

Existen dos alternativas para obtener un valor para el TPO. La más simple y precisa es la utilización de un equipamiento que mide tanto el oxígeno disuelto del contenido y el oxígeno presente en el headspace. ¿El problema? Simple, el costo. Un medidor de oxígeno disuelto es de por sí prohibitivo para muchas microcervecerías y tener un equipo dedicado a la medición de TPO (es decir que no puede ser utilizado para medir DO en tanque) implaca un gasto adicional.

La alternativa: calcular el valor de TPO a partir del valor de DO y algunos datos del envase y el nivel de llenado que conocemos. ¿La ventaja? Generalmente podemos reutilizar el mismo medidor de oxígeno disuelto, que usamos para medir ppb de DO en tanque, con un implemento adicional (mucho más accesible económicamente que un medidor de TPO dedicado) para el perforado del envase.

Ej: Dispositivo adicional para medir DO de un envase para el medidor de DO Beverly de Hamilton

¿Cómo calculamos TPO?

A partir de la siguiente fórmula (Biebernik, 2018):

Dónde:

  • TPO = Total Package Oxygen – [TPO] = g
  • c = Oxígeno Disuelto en la cerveza – [c] = g/L
  • VHS = Volumen Headspace – [VHS] = L
  • M = Masa molar del oxígeno = 32 [g / mol]
  • R = Constante universal de los gases ideales = 0.08314 [bar * L / mol * K]
  • T = Temperatura absoluta – [T] = °K (temperatura en °Kelvin: K=273.15+°C)
  • Z = Factor de compresión para el oxígeno = 0.999
  • VLIQ = Volumen de cerveza = [VLIQ] = L
  • ξ = Coeficiente de absorción del oxígeno – [ξ] = g / (L * bar) – se calcula mediante la fórmula, donde [t] = °C

A la hora de medir el TPO es importante tener la medición más precisa posible del volumen de llenado (y por ende del volumen del headspace) y de la temperatura de la cerveza.

Además, si bien normalmente la medida de DO debe ser obtenida lo más rápido posible, para evitar consumo del oxígeno por parte de levadura y/o que reaccione con compuestos de la cerveza, en el caso del valor c lo que buscamos es el valor de equilibrio y para ello es recomendable agitar el envase por cinco minutos antes de obtener la medición.

¿Por qué nos interesa el valor de equilibrio? Para que el valor calculado de TPO represente no sólo el oxígeno disuelto en la cerveza sino que también contemple el oxígeno presente en el headspace. Al agitar el envase lo que logramos es que el oxígeno del headspace migre parcialmente hacia la cerveza, es decir que se equilibre, o lo que es lo mismo, que la proporción de oxígeno en el headspace sea la misma que la proporción en el líquido. De esta forma el valor de DO obtenido contempla el aporte de oxígeno del headspace.

Referencias

Un comentario sobre “Oxígeno Disuelto: TPO vs. DO

  1. Lean!
    Muy buena nota. Estuve intentando descifrar la fórmula y si no me equivoco la unidad final que arroja es en gr y no gr/L, ¿puede ser que falte algún paso paso más? o qué me estoy pasando por alto?
    Por otro lado si uso la fórmula para un ejemplo cualquiera el TPO me da más o menos la mitad de DO, estaría bien eso? Siempre pensé que debería ser mayor
    Abrazo!

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