LEVADURAS
Índice de contenidos Agradecimientos Prefacio Introducción Parte 1: La Importancia de la Levadura y la Fermentación Breve historia de la levadura ¿Por qué la fermentación es tan importante? Mejora de la calidad de la fermentación Lo esencial de la buena fermentación Levadura Azúcar Oxígeno Nutrientes Sistemas de Fermentación Control de la Temperatura Monitoreo de la Fermentación Parte 2: Biología, Enzimas y Ésteres Biología de la Levadura Genética de la S. cerevisiae Estructura de la Célula de Levadura Metabolismo Alcohol Floculación Enzimas ¿Cómo Funcionan las Enzimas? Enzimas en el Malteado Enzimas en la Maceración Enzimas en la Fermentación Esteres, Alcoholes y Más Ésteres Alcoholes Fusel Diacetilo Ácidos Orgánicos Compuestos sulfurosos Compuestos Fenólicos Parte 3: ¿Cómo ¿Cómo Elegir la Levadura Correcta? Correcta? Criterio de Selección Estilos de Cervezas y Selección de la Levadura Cepas de Levadura Generalidades de la Cepa Ale Cepas Limpias de Ale Cepas Ale Frutadas Cepas Ale Híbridas Cepas Ale Fenólicas Cepas Ale Excéntricas Cepas Lager Cepas Múltiples en tu Cervecería Cepas Múltiples en Una Cerveza Brettanomyces Precauciones con la Contaminación Cepas de Brettanomyces ¿Qué hace especial a la Brettanomyces? Tasas de Inoculación y Otros Factores Captura de Levadura Salvaje
Parte 4: Fermentación Línea de Tiempo de la Fermentación Fase Lag Fase de Crecimiento Exponencial Fase Estacionaria Composición del Mosto Azúcares Enzimas Nutrición de la Levadura Aireación Para la Fermentación La Necesidad de Oxígeno ¿Cuánto Oxígeno es Necesario? Cerveza de Alta Densidad Sistemas de Fermentación Fermentadores de Cervecería Casera Fermentadores Comerciales Uso de Antiespumantes Temperaturas de Fermentación Control de la Temperatura de Fermentación Control de la Temperatura Temperatura de Fermentación para el Cervecero Casero Optimización del Sabor de la Fermentación Final de la Fermentación Atenuación Floculación Descanso de Diacetil Lagering Acondicionamiento en Botella Acondicionamiento en Barril Parte 5: Levadura, Crecimiento, Manejo y Almacenamiento Tasas de Inoculación Propagación de la Levadura Propagación de Cervecería Comercial Propagación en la Elaboración Casera Elaboración de un Starter ¿Cuál es el Mejor Tamaño de un Starter? Starters Escalonados Trabajando con Levadura Seca Manejo de la Levadura Recolección de Levadura Cosecha de Levadura superior Técnicas y Tiempos de la Recolección R ecolección Superior Recolección Inferior Técnicas y Tiempos de la Recolección Inferior Mantenimiento y Almacenamiento de la Levadura Recipientes de Almacenamiento Vida Útil Reutilización de la Levadura Viabilidad y Vitalidad Revitalización Enjuague Lavado Transporte de la Levadura Parte 6: Tu Propio Laboratorio de Levadura Hecho Fácil Calidad Desde el Principio Instalación de Tu Laboratorio Consideraciones Ambientales Seguridad del Laboratorio Equipamiento del Laboratorio ¿Cuánto Laboratorio Necesita Mi Cervecería? Esterilización Calor Húmedo
Calor Seco Incineración Tindalización Prueba de Autoclave Cultivo de Levadura Placas y Tubos Inclinados (Slants) Preparación de Tubos de Agar y Placas Estriado de una Placa Estriado de un Slant Clavados Inmersión en Aceite Inmersión en agua Congelación Selección de Colonias Comienzo de la Propagación a partir de una Placa Mantenimiento de un Catálogo de Levaduras Captura de Levadura Sobre la Marcha Cerveza Embotellada Control de Calidad de la Levadura y la Cerveza Métodos con Placas Filtración con Membrana Vertido en Placas Esparcido en Placas Verificación de Placas Hisopado Toma de Muestra del Fermentador Prueba de Mosto Forzada Prueba de Fermentación Forzada Diacetil Forzado Método de Espectro Amplio para Dicetonas Vecinales (VDK) Ensayos de Fermentación Demanda de Oxígeno de la Cepa de Levadura Prueba del Yodo para el Glucógeno Prueba de Mutación (petite) Respiratoria Medio de Extracto de Levadura Peptona Dextrosa (YPD) Prueba de Bacterias Medio de Agar Universal para Cerveza (UBA) Medio de Lactobacilos Pediococcus de Hsu (HLP) Medio de Agar Diferencial Schwarz (SDA) Medio de MacConkey Tinción de Gram Pruebas de Levaduras Salvajes Medio de Levadura Salvaje de Lin o Medio de Sulfato Cúprico de Lin (LWYM o LCSM) Medio de Lisina Medio de Wallerstein Dilución Serial Conteo de Células Viabilidad Azul de Metileno Citrato Azul de Metileno (CMB) Azul de Metileno Alcalino (AMB) Violeta de Metilo Alcalino (AMV) Conteo en Placa Estándar (SPC) Vitalidad Prueba de Poder de Acidificación (AP) Diferenciación de la Levadura Ale y Lager Por Creci Cr ecimien miento to a 37°C Por Crecimiento en Melibiosa Medio X-alfa-GAL Diferenciación de Cepas de Levadura Colonia Gigante Conjunto de Cepas Múltiples
Parte 7: Solución de Problemas Fermentación Lenta, Trabada e Incompleta La Fermentación No Empieza Sin Actividad Después de “X” Horas La Fermentación No Termina La Fermentación Parece Incompleta Cambios en la Floculación Sabores y Aromas Carácter Frutado y Alcoholes Fusel Azufre Fenoles Acetaldehído Diacetil Agrio Demasiado Dulce Demasiado Seca Autolisis Carbonatación Falta de Carbonatación Sobrecarbonatación Atenuación Baja Atenuación Alta Atenuación Problemas de almacenamiento de la Levadura Declive o Baja Viabilidad de la Levadura Vida Útil Inadecuada Problemas de Lavado Problemas de Enjuague Problemas de Transporte Problemas de Propagación/Starter Contaminación de la Malta Cuadro de Solución de Problemas Referencias
Agradecimientos Este es un libro que quería escribir desde hace mucho tiempo. He escrito sobre la levadura, hablado acerca de la levadura y trabajado con levadura todos los días por lo que parece una eternidad. Quería poner esa información y más en una fuente. Empecé a escribir el libro hace tres años con mi hermano, Mike White. Pusimos mucho material junto, pero todavía faltaba algo. Cuando Jamil Zainasheff entró en el proyecto, el li bro realmente comenzó a tomar forma. Jamil agrega una gran cantidad de información y un toque profesional. Él no sólo es un gran escritor y cervecero, sino también un buen amigo. La Brewers Association (Asociación de Cerveceros) fue un lugar natural para mí para publicar el libro; Ray Daniels fue de mucha ayuda en el comienzo, c omienzo, luego Kristi Switzer se hizo cargo y ha hecho un gran trabajo. Quiero agradecer a las personas que contribuyeron con el material o su revisión: Neva Parker, Lisa White, Troels Prahl, Mike White, Sharon Fernández, Liz Strohecker, Lee Chase, Yuseff Cherney, Cherney, Dan Drown y Craig Duckham. También quiero darle las gracias a las muchas personas que han apoyado el libro, dándome información o ayudado de otras maneras: Jamie Reyes, John Schulz, Tomme Tomme Arthur, Jack White, Justin Crossly, Saskia Schmidt, John White, Tobias Fischborn, Graeme Walker, Sharon Heredia, Jay Prahl, Meg F albo, Pam Marshall, Michael Lewis, Randy Mosher, Betsy Komives, Barbara Maisonet, Joanne J oanne Carilli-Stevensen, Lyn Kruger, la Maynard A. Amerine Viticulture & Enology Room en la Universidad de California en la Biblioteca Davis Shields, donde hice la m ayor parte de mis escritos, Chris y David Boulton Quain por su gran libro Brewing Yeast & Fermentation y charlas personales, la revista Brew Your Own, la revista Zymurgy y New Brewer para algunos de los artí culos que he escrito, veintidós en Sudwerk Brewery, los muchos cerveceros caseros y cerveceros comerciales que me han enseñado mucho, y por s upuesto el apoyo y amor de mis padres, Eric y Gina White. –Chris White No podría haber completado este libro sin el amor, la ayuda y el apoyo de mi familia: los amo más que a la cerveza c erveza o su elaboración, pero nunca me piden que lo demuestre. Ellos saben lo duro que trabajo en estos libros y cómo le quita tiempo a la familia a medida que la fecha límite lím ite se acerca. Para este libro, incluso ayudaron a p apá enérgicamente con la edición y escritura durante las vacaciones de la familia a Disneyland. Si bien mis hijos, Anisa y Karina, son un gran apoyo, mi esposa, Liz, va mucho más allá e incluso ayuda a editar todos mis escritos. Sé que mi esposa no me cree cuando le, digo “Querida, todos los cerveceros caseros tienen su propio laboratorio de levadura”, pero yo realmente aprecio que de todos modos me permita gastar dinero en ello y ocupe espacio c on un laboratorio. Sí, lo sé, llevo una vida de ensueño. Además de mi familia, este libro no existiría existir ía sin la ayuda de muchos amigos queridos. En especial me gustaría dar las gracias a Peter Symons por su dedicación a la revisión hasta la última palabra con un ojo crítico y dejándome saber dónde le erré o tenía información obsoleta. No puedo expresar lo fuerte que ha s ido el apoyo y los comentarios de John Palmer, John Tull, Tull, Gordon Strong y Gary Angelo, no sólo para este libro, sino para todos mis escritos y pensamientos cerveceros. Gracias también a los que creyeron que tenía el conocimiento y la capacidad de poder hacer este libro, sobre todo Ray Daniels, Kristi Switzer, Chris White W hite y Justin Crossley. Un agradecimiento especial a Samuel Scott. A pesar pesar de que estaba en el medio del trajín, t rajín, encontró el tiempo para crear algunas fotos para el libro. Entonces pedí más, y él las envió, también. Como de costumbre, hay tantas otras personas que ayudaron con información, fot os o su apoyo. Evito enumerarlos, no porque sus contribuciones fueran menos significativas, sino más bien porque mi m emoria es mala y sé que dejaría accidentalmente a alguien fuera de la lista. Y gracias a mis amigos, mis hermanas y hermanos cerveceros, que han compartido sus cervezas, sus casas, su conocimiento, y lo más importante para mí, su s u amistad. Estoy eternamente agradecido. –Jamil Zainasheff
Prefacio “Los cerveceros no hacemos cerveza, sólo juntamos los ingredientes y la cerveza s e hace por sí sola” s ola” — Fritz Maytag “La cerveza no se hace correctamente por sí misma. Contiene un elemento de misterio y de cosas que ninguno puede comprender”. — Fritz Maytag Siempre me han gustado estas dos citas, ya que creo que ilustran perfectamente los misterios de la fermentación, lo menos comprendido y con frecuencia la parte más descuidada del proceso de elaboración de la cerveza. Si lees las recetas de cerveza que aparecen en varios sitios web cerveceros y en los libros de elaboración de cerveza, verás que se presta mucha atención a cosas como c omo la lista de granos, y más significativamente en estos días, la lista de lúpulos. l úpulos. La levadura parece un poco como una idea adicional, y tal vez eso es porque ha sido así a lo largo de gran parte de la historia. Lee libros históricos y sobre elaboración de cerveza y encontrarás un montón de referencias al malteo, la calidad de la malta, el cultivo del lúpulo, la calidad del lúpulo e incluso la c alidad del agua. Estos procesos fueron bien conocidos desde mucho tiempo en la actividad. Pero debido a que la mayoría d e los cerveceros creían que la fermentación era un proceso espontáneo, prácticamente no hay referencias a la levadura en los textos históricos. Esto a pesar del hecho de que los cerveceros se dieron cuenta de lo importante que es l a levadura en el proceso de su elaboración, llamando a la levadura “GodisGood”, “berme”, y “yeste”. La levadura es mencionada sólo a menudo de pasada en las recetas y los textos de procedimiento. Incluso la primera versión de la ley de pureza alemana, Reinheitsgebot, falló al incluir a la levadura como ingrediente de la cerveza. Y en las ocasiones en que la levadura es explorada a fondo en los textos históricos, es una lectura difícil, ya que la información i nformación es lamentablemente inexacta. Lo que es aún más sorprendente es que a pesar de esta falta de conocimiento, comprensión o voluntad de incluir a la levadura como un ingrediente vital, los cerveceros sabían que la levadura era importante, y supieron bastante pronto que tenían que cosechar levadura y reinocularla al siguiente fermentador para garantizar la transformación exitosa del mosto en cerveza. Las cepas de levadura han sobrevivido durante cientos, s i no miles, de años, y se han mantenido con éxito y cuidadosamente seleccionadas para convertirse en el gran número de cepas maravillosas que están disponibles para los cerveceros de todo el mundo en la actualidad. A lo largo de la historia los procesos de elaboración de la cerveza evolucionaron, lo que favoreció el mantenimiento de las cepas de levadura. Técnicas tales como la r ecolección de la parte superior, la reinoculación, el lagering la gering y la elaboración de cerveza c erveza de temporada para mantener una buena temperatura de fermentación, fueron desarrolladas para asegurar fermentaciones completas y cervezas deliciosas, a pesar de que los cerveceros no tenían ninguna comprensión real de lo que era la levadura y cómo funcionaba. Incluso en tiempos tan recientes como finales de 1800s, después de que Louis Pasteur demostrara que la fermentación es el resultado del metabolismo de la levadura, un organismo vivo, la literatura cervecera estuvo repleta de referencias en “términos de comercialización” de la levadura: “la levadura debe ser de la más alta c alidad”, “la levadura debe ser excelente”, “la levadura debe ser excepcionalmente buena”, todo lo cual realmente no significa nada, pero dan la impresión de que el cervecero adecuado trata con cuidado a su levadura. La investigación sobre la levadura comenzó a finales de 1600s, poco después de la invención del microscopio, pero realmente despegó a finales de 1700s y principios de 1800s. Varios científicos inventaron teorías que estaban cerca de lo que hoy conocemos como la realidad, postulando que la levadura eran organismos unicelulares y eran responsables de la fermentación alcohólica, pero nadie realmente se dio cuenta del hecho fundamental de que la levadura estaba metabolizando azúcares para producir alcohol y dióxido de carbono. A finales de la década de 1830, la investigación de la levadura se estaba centrando en el hecho de que la actividad celular de la levadura era la fuente de la producción de alcohol y CO2. Este hilo prometedor de la investigación se descarriló un poco por la publicación de la siguiente descripción despectiva de la fermentación f ermentación celular por los químicos orgánicos Liebig y Wohler, que favorecieron la reacción química como la explicación para la fermentación: … Se ven increíbles cantidades de pequeñas esferas, las cuales son los huevos de los animales. Cuando se las coloca en una solución de azúcar, se hinchan, estallan, y los animales se desarrollan a partir de ellas, las que se multiplican a una velocidad inconcebible. La forma de estos animales es diferente a la de cualquiera de las 600 especies hasta ahora descriptas. Tienen Tienen la forma de un frasco de destilación Beindorf (sin el dispositivo de enfriamiento). El tubo de la bombilla es una especie de trompa de succión, que está cubierto en el interior con cerdas largas y finas. No se observan dientes ni ojos. Incidentalmente, se puede distinguir claramente un estómago, el tracto intestinal, el ano (como un punto de color rosa), y los órganos de excreción de orina. Desde el momento en que sale del huevo, se puede ver cómo los animales se tragan el azúcar del medio y cómo la i ntroducen en el estómago. Es digerida inmediatamente, inmediatamente, y este proceso se reconoce con certeza a partir de la eliminación de los excrementos. En resumen, estos infusorios comen azúcar,, eliminan alcohol desde el tracto intestinal y el CO2 desde los órganos urinarios. La vejiga urinaria en su estado azúcar lleno tiene la forma de una botella de Champagne, en el estado vacío es una pequeña yema. Después de un poco de práctica, se observa que adentro se forma una burbuja de gas, lo que aumenta su volumen hasta diez veces; por medio
de alguna torsión en forma de hélice, los cuales controla por medio de músculos circulares circulares alrededor del cuerpo, se lleva a cabo el vaciado de la vejiga. … Desde el ano del animal se puede ver la aparición incesante de un fluido que es más ligero que el medio líquido, y de sus genitales enormemente enormemente grandes una corriente de CO2 sale a chorros en un intervalo muy corto. … Si la cantidad de agua es insuficiente, es decir, la concentración de azúcar es demasiado alta, la fermentación no tiene lugar en el líquido viscoso. Esto se debe a que los pequeños organismos no pueden cambiar su lugar en el líquido viscoso: ellos mueren a causa de l a indigestión causada por la falta de ejercicio (Schlenk, 1997).
Afortunadamente, algunos investigadores continuaron, y la teoría celular fue aceptada de manera más gradual a través del innovador trabajo de Pasteur. Y qué innovador fue; c ambió por completo toda la industria cervecera. Pasteur viajó de cervecería en cervecería a finales de 1800s y ofreció sus servicios para inspeccionar sus cultivos de levaduras, y le entregó a las cervecerías una calificación de aprobación o reprobatoria. La historia de la influencia de Pasteur en l a cervecería Carlsberg está bien documentada más adelante en este libro, pero Pasteur no se detuvo allí ; viajó por toda Europa. Cuando Pasteur adoctrinó a los cerveceros ingleses de finales de 1800s sobre la importancia de l a levadura, contrataron a químicos como miembros del personal de alto nivel. Estos químicos cerveceros se convirtieron en muy buscados y también se convirtieron en los miembros mejor pagados del personal de las cervecerías. A medida que el campo de la bioquímica creció, las cervecerías más grandes han adoptado las técnicas científi cas para comprender mejor sus cepas de levadura. Cuando trabajaba en Anheuser-Busch, monitoreábamos los subproductos de la fermentación de la levadura como el diacetil, la pentanodiona, la acetoína y el acetaldehído en puntos regulares durante todo el proceso de lagering. Estos factores de maduración eran indicaciones rápidas de lo saludable que eran la levadura y las fermentaciones. Pero a pesar de toda la tecnología y la investigación disponible, la levadura sigue siendo misteriosa e impredecible en muchos aspectos y el seguimiento de las fermentaciones sigue siendo un tipo muy reactivo de situación. No era raro que un equipo de expertos de St. Louis se subiera a un avión y visitara vis itara una cervecería que estaba teniendo un problema con su levadura o sus fermentaciones, llegando con la declaración temida, “Somos de la Corporación, y estamos aquí para ayudar”. Recuerdo una discusión que tuvimos como cerveceros de Anheuser-Busch hace varios años con respecto a cuánto contribuye la levadura al s abor final de la cerveza. En general, el consenso era que la levadura era responsable de casi el 80 al 90 por ciento c iento del sabor en una lager l ager americana. Todo Todo lo que tienes que q ue hacer es degustar mosto y cerveza en comparación c omparación con otras para entender la importancia de la contribución de la levadura al sabor de la cerveza. Y si consideras las tres c ervezas emblemáticas de los tres grandes fabricantes de cerveza lager americana, las cuales se elaboran con el mismo estilo y utilizando ingredientes similares, te darás cuenta que las cervezas tienen un sabor muy diferente cuando las c omparas. Y esa diferencia se debe principalmente a la levadura. En una cerveza artesanal el impacto de la levadura en el sabor final de la cerveza puede no ser tan pronunciado, debido al aumento de las cantidades de maltas especiales y lú pulos, pero sé que en Stone Brewing Company hemos fermentado varios mostos tanto con nuestra cepa ale como c on levadura belga, y las cervezas no tienen el mismo gusto. En algunos casos no fuimos capaces de decir que provenían del mismo mosto, lo que siempre encontramos sorprendente. Así que de manera realista, la levadura puede ser el ingrediente de sabor más activo en el proceso de elaboración de la cerveza, y sin duda es el ingrediente más temperamental en la c erveza. La levadura posee una combinación de características difíciles de manejar para un cervecero. Como cualquier cervecero con experiencia sabe, debes t ratar tu levadura con el máximo cuidado, o la cerveza puede terminar con un gusto horrible. Chris White y Jamil Zainasheff han asumido la difícil tarea de explicarnos a los cerveceros, la levadura y la fermentación. Una de las dificultades en la escritura de un li bro completo sobre la levadura y la fermentación es que cada cepa de levadura reacciona de manera diferente ante condiciones externas similares. Cualquier cervecero que haya cambiado de trabajo o cepas de levadura sabe que las c ondiciones que hacen que una cepa se desempeñe bien no siempre funcionan para la siguiente cepa. Es una ciencia inexacta, tratando de manejar este organismo vivo y conseguir que se comporte como nosotros queremos que lo haga. Nuestro trabajo como c erveceros es manejar nuestra levadura, que sea “feliz”, de modo que sólo produzca los compuestos de sabor que queremos en nuestra cerveza, y no cualquiera de los “malos” sabores que las levaduras tienden a producir cuando están estresadas. Chris y Jamil han hecho un gran trabajo enfrentando estas dific ultades en este libro. Se ha incluido mucha información y técnicas que funcionarán para los cerveceros a todos los niveles, d esde cerveceros caseros principiantes a cerveceros de producción en cualquier tamaño de cervecería. Los contenidos son consejos fantásticos para trabajar con todo tipo de cepas de levadura y estilos de cerveza, presentando nuevas cepas, y cómo utilizar las mejores prácticas de elaboración y de laboratorio para mantener tu levadura saludable y tu cerveza con gusto genial. E inc luso a través de las “temidas” secciones de química y bioquímica orgánica, los autores logran mantener la información conversacional, lo cual permitirá a los cerveceros con diversos antecedentes educativos tomar esta información y utilizarla de manera eficaz para mejorar sus fermentaciones y la calidad de sus c ervezas. Espero que todos disfruten de este libro tanto como yo l o hice. Creo que es una obligación tenerlo en el estante de cada cervecero. ¡Bienvenido al maravilloso, misterioso y complejo mundo de la levadura de cerveza! Mitch Steele Jefe Cervecero/Gerente de Producción Stone Brewing Company
Introducción La levadura es vital para la cerveza, lo cual hace que sea esencial para los cerveceros. Ya sea que los cerveceros se den cuenta completamente o no, la función de la levadura implica mucho más que la conversión de los azúcares en alcohol. Más que cualquier otra bebida fermentada, la cerveza depende de la levadura para el sabor y el aroma. Nuestro objetivo fue escribir un libro sobre levadura que se centrara en la perspectiva del cervecero, y rápidamente nos dimos cuenta de que hay tantos puntos de vista acerca ac erca de la levadura como cerveceros hay. Mientras que un cervecero puede tener un interés en la exploración de la fermentación con levadura silvestre nativa, otro estará interesado en el mantenimiento de un cultivo puro y en minimizar sabores s abores inusuales, e incluso otro querrá saber todos los detalles de la bioquímica de la levadura. Al final, hicimos nuestro mejor esfuerzo para cubrir la mayor cantidad de información posible desde el punto de vista de un cervecero práctico. Este no es un libro para el cervecero de producción regional o cerveceros más importantes, exitosos, que ya tienen varios laboratorios y un doctorado en microbiología. Este es un libro para los que están en las primeras etapas de su amor por la levadura y lo que puede hacer por su cerveza. c erveza. Y cuando usamos la palabra “cervecero”, estamos hablando no sólo de los profesionales, sino también de los aficionados. Los cerveceros caseros (que se llaman a sí mismos mis mos cerveceros artesanales en algunas partes del mundo) aman el proceso de elaboración de cerveza tanto como sus contrapartes profesionales. Al igual que los cerveceros profesionales, van desde lo excéntrico a lo muy científico, pero todos comparten una pasión para crear algo de la nada. Por supuesto, elaborar cerveza con éxito a nivel profesional implica muchísima dedicación y riesgo financiero que los cerveceros caseros pueden evitar. Seas un profesional o un aficionado, la elaboración de una gran cerveza requiere tanto de un toque artístico, a veces, como de la capacidad de pensar como un ingeniero. De hecho, los ingenieros parecen disfrutar de la cervecería casera m ás que la mayoría y tienen una pasión por llevar la afición a su límite. límit e. Tal Tal vez por eso muchos cerveceros profesionales comenzaron como cerveceros caseros. Querían llevar su creatividad y pasión al público. Desde el principio, decidimos que este no sería un libro de biología de la levadura. Tampoco Tampoco es un libro sobre los fundamentos de la elaboración de cerveza. Tú ya debes saber cómo elaborar cerveza, y s i no lo sabes, consigue una copia de How to Brew de John Palmer y vuelve a este libro después. Si tu pasión es la biología de la levadura, también hay disponibles muchos libros buenos de ciencia de la levadura. En algunos casos, nosotros tr atamos lo que está sucediendo dentro de la pared celular, pero sólo para mostrar cómo afecta a tu cerveza. Quisimos escribir un libro que fuera accesible y útil para los cerveceros de todos los niveles de experiencia. Cubrimos información sobre la levadura desde los conceptos básicos hasta algunos procedimientos avanzados e incluso más allá hasta algunas áreas para estudios adicionales. Una cosa que sabemos acerca de los cerveceros es que siempre quieren saber más, por lo que esperamos que este libro satisfaga tu interés, extienda tus h orizontes y te haga pensar en la levadura cada vez que pienses en la cerveza. Fermentador Vs. Fermentación Fermentador Fermentador o fermentación, fermentación, ¿cuál es el correcto? Se suele usar estas palabras de manera intercambiada, pero no es técnicamente técnicamente correcto. En este libro seguimos la diferenciación que se encuentra en varios diccionarios: Usamos Fermentador cuando nos referimos al recipiente de fermentación, fermentación , como "fermentador cilíndrico-cónico" cilíndr ico-cónico" . Usamos Fermentación cuando nos referimos a la levadura en sí, como “WLP001 logra un a buena fermentación”.
Acerca de Chris White Tengo un currículum peculiar. Me gradué con un doctorado en bioquímica, pero en lugar de unirme a un laboratorio regular, he pasado mi vida profesional inmerso en el negocio de la levadura y la fermentación. La historia de la cerveza y la levadura ha sido un tema fascinante para mí desde mis días de universitario, por muchas razones. A principios principios de 1990, desarrollé una pasión por la elaboración de cerveza casera, mientras m ientras que era estudiante en la Universidad de California, Davis. Mi introducción a este f ascinante mundo vino a través del curso de Michael Lewis sobre Ciencia de la Cervecería y Maltería. Allí comencé con la cervecería casera y continué con la cervecería casera mientras cursaba un Ph.D. de la Universidad de California en San Diego. Mi tesis involucraba una levadura industrial, Pichia pastoris, con la que tuve la suerte de trabajar t rabajar en su desarrollo inicial. La Pichia pastoris ahora es ampliamente utilizada en biotecnología. Si bien es maravillosa en el mundo de la ciencia, la Pic hia pastoris hace cerveza con un gusto a algo así como calcetines sudados, así que comencé a colectar cepas de levadura cervecera de cervecerías y bancos de levadura en todo el mundo. Experimenté con estas en mi elaboración casera y al mismo tiempo, una oleada de nuevas cervecerías abrió en San Diego. Pizza Port Brewing, Ballast Point Brewing, Stone Brewing y AleSmith todas se iniciaron a principios de los años 1990s, lo que me dio la oportunidad de entender las necesidades de los cerveceros profesionales. Fundé White Labs Inc. en San Diego en 1995. El enfoque de la compañía fue cultivos de levadura líquida de gran volumen, basados en la tecnología que aprendí con la Pichia pastoris y más tarde modificada para satisfacer las necesidades especiales de la levadura cervecera Saccharomyces cerevisiae. Hoy en día, la levadura de White W hite Labs se vende en tiendas de cervecería casera y a c ervecerías profesionales y también se utiliza en otras industrias, incluyendo la elaboración de vino. La emoción para mí en aquellos primeros años, y todavía hoy en día, fue obtener levadura de la más alta calidad para los cerveceros caseros y profesionales. En este libro te mostramos cómo maximizar tu experiencia de la fermentación obteniendo el máximo provecho de lo que se
pueda con una buena medida de lo que es llamado el ingrediente más importante en la cerveza – la levadura. Acerca de Jamil Zainasheff “La levadura es fuerte en ti.” — Karina Zainasheff a Anisa Zainasheff Desde la edad de ocho años, he tenido un interés en los alimentos que involucran la fermentación o procesos similares, como el pan, el queso, el kimchi y el yogur. Los cultivos de pan de masa agria me fascinaban y r ápidamente me di cuenta de que las condiciones que proporcionaba al cultivo hacían una diferencia en la calidad y el sabor del pan que hacía a partir de dicho cultivo. Por lo que parece extraño para mí ahora que durante la década de 1980, como es tudiante de bioquímica en la Universidad de California en Davis, la medida de mi conocimiento de la cerveza s e centraba en qué día de la semana era la noche de la cerveza de un dólar en los l os bares locales. No fue hasta más tarde, cuando mi esposa Liz me inició con un kit de Mr. Beer, que agregué la bebidas alcohólicas a mi lista de intereses de la fermentación. Empecé con la elaboración de cerveza, pero no por culpa del kit, tuve poco éxito inicial. Sin embargo tenía una ventaja. Si bien yo había dejado pasar el aprendizaje sobre la cerveza, el vino, o la levadura como muchos de mis amigos en la Universidad de California Davis, gané una pasión y talento para el aprendizaje que podría poner en uso. Leí todo lo que pude encontrar sobre la elaboración de la cerveza, y le hice muchas preguntas a mi entorno. Yo Yo ya sabía que la levadura era probablemente la clave para hacer la cerveza perfecta, y aprendiendo a trabajar mejor con la levadura, mi cerveza mejoró. Me obsesioné con hacer la mejor cerveza posible y participé de muchos concursos para obtener información objetiva sobre la calidad de la cerveza. Alteraría recetas, técnicas y las variables de la levadura de una en una, hasta que entendí qué efecto tenían mis acciones sobre los resultados. A medida medida que mi conocimiento se acrecentaba, sentía que q ue debía comportarme como aquellos a quellos que me ayudaron al compartir aquel conocimiento. Esto es lo que me llevó a presentar programas en la Brewing Network y a escribir sobre la elaboración de la cerveza. Mi amigo John Palmer me inició en el sendero de los libros con nuestra colaboración en Brewing Classic Styles, y cuando se presentó la oportunidad de trabajar en un libro sobre la l evadura con Chris White, sentí que era una oportunidad que no podía dejar pasar. Escribir un libro autorizado de esta envergadura era un reto, pero creo que tuvimos éxito en capturar una gran cantidad de información que yo solía usar para llevar mis cervezas de insípidas a premiadas. Mi esperanza es que este libro inspire a los lectores a tener una pasión por la levadura tanto como lo hacen por la cerveza. c erveza. Como mi hija Karina tan elocuentemente lo remarcó, espero que la levadura sea fuerte dentro de ti, y también utilizarás esa pasión para hacer avances en tu propia calidad de la cerveza.
Parte 1: La Importancia de la Levadura y la Fermentación Breve Historia de la Levadura Algunos historiadores creen que la civilización se desarrolló desde el deseo de beber cerveza. Especularon que la transición de cazadores-recolectores a granjeros, al comienzo de la civilización, fue para cultivar plantas para hacer cerveza. Por supuesto, aquellos cerveceros iniciales no pudieran haberlo hecho sin la levadura. Sin levadura, no hay cerveza. Sin cerveza, no hay civilización. Entonces debemos agradecerle enormemente a levadura por tener las conveniencias de la vida moderna y una deliciosa cerveza. Hace miles de años, en la Mesopotamia nadie entendía que la levadura natural presente en el su elo y las plantas era crítica para lograr la fermentación. Los cerveceros y fabricantes de vino confiaban en estas fuentes de levadura natural para inocular sus mostos. Durante un buen tiempo la fermentación fue un mi sterio Divino. Una buena ofrenda en el altar y varios rezos durante días transformaban el mosto en una bebida intoxicante. Los implementos de cocción se pasaban de generación en generación. Comenzaron a llamar “DiosEsBueno” a la espuma que aparecía mágicamente má gicamente en la superficie, y la transfirieron reverentemente a otra vasija para comenzar otra fermentación. Los investigadores creen que los cerveceros comenzaron a transferir la levadura de un lote a otro en el siglo XXII, y comenzó el proceso de d e la domesticación de la levadura. Los cerveceros y bebedores querían una cerveza de mejor sabor y mayor tiempo de vencimiento. Los cerveceros reusaron la levadura de lotes exitosos y descartaron la levadura de los lotes malos, sin saber que establecían un filtro selectivo a las levaduras. Antes de que los microscopios nos permitieran ver la levadura, nadie sabía exactamente qué pasaba durante la fermentación. Cuando los bávaros crearon la ley de pureza Reinheitsgebot en 1516, haciendo ilegales a las cervezas que contuvieran otra cosa que no fuera agua, cebada malteada y lúpulo, dejaron afuera a la levadura de la lista de ingredientes porque no sabían que existía. En 1680, más de un siglo después de que la ley de pureza tuviera efecto, Anton Van Van Leeuwenhoek fue el primero en observar, a través de un microscopio micr oscopio a la levadura, compuesta de d e pequeños elementos interconectados. Algo interesante es que no se dio cuenta que estaba viva. Hasta entonces, la teoría de la fermentación f ermentación más aceptada decía que el proceso era espontáneo, una reacción química promovida por el contacto con el aire, y que la levadura era un resultado secundario.
Un siglo más tarde, en 1789, Antoine-Laurent Lavoisier describió la naturaleza química de la fermentación como un cambio de azúcar a dióxido de carbono y alcohol. Aún así los científicos no lograron conectar a l as levaduras con la conversión de azúcar en etanol. No fue hasta mediados de 1800 que Louis Pasteur dijo que la levadura era un microorganismo vivo. Esto abrió las puertas para controlar con precisión la conversión de azúcar en alc ohol. También llevó a la creación de un campo de estudio llamado bioquímica. Los avances logrados, con resultados directos o indirectos del estudio de la cerveza, llevaron a conocer c ómo funcionan las células y establecieron las bases para muchas otras investigaciones científicas. No es exagerado sugerir que Pasteur logró los mayores avances en la historia de la cerveza, y que estos fueron importantes para toda la civilización. Sus estudios de la fermentación de la cerveza y el vino pavimentaron su camino a sus trabajos posteriores de ántrax, rabia, cólera y otras afliciones, que llevaron al desarrollo de las primeras vacunas. Cuando Pasteur empezó a trabajar con la fermentación de la cerveza en la década de 1860, la mayoría no creía que la levadura fuese el agente causante de la fermentación. La cerveza es una sopa compleja de materiales, conteniendo proteínas, ácidos nucleicos, bacterias, levaduras y mucho más. Los científicos sabían que la levadura formaba parte de la mezcla pero la consideraban un subproducto de la fermentación. Creían que la generación espontánea catalizada por el aire causaba la fermentación. La teoría de la generación espontánea sostenía que las levaduras y bacterias se creaban espontáneamente durante la fermentación. En ese entonces, la teoría de que células vivientes podían llevar a cabo la fermentación era demasiado “biológica”. Los científicos todavía no habían perfeccionado las técnicas de esterilización y es por esto que persistía la teoría de generación espontánea. Después de todo, si un científico creía que había esterilizado un medio, y aún así las células se multiplicaban, la respuesta de la generación espontánea era la más certera. Pasteur no creía en ella. Él lo comprobó en su estudio del vino y no creía que había aire suficiente para explicar el crecimiento de la población de levaduras durante la fermentación. Pasteur diseñó un expermento simple para ponerle fin a la teoría de la generación espontánea. Hoy se conoce a este experimento como la fermentación de “cuello de cisne”. Llenó un recipiente con cuello de cisne con un medio estéril y mineral. Tuvo la fortuna de utilizar un medio con un pH que era lo suficientemente ácido como para permenecer estñeril en su experimento. De hecho, algunos recipientes que preparó todavía permanecen estériles hasta el día de hoy. El aire puede entrar, pero el cuello de cisne atrapa el polvillo que trae levaduras y bacteria. Como el polvillo no puede llegar al medio, no hay fermentación. Si solamente se necesita aire para f ermentar ermentar,, la fermentación seguiría adelante, pero no lo hacía. Solamente comenzaba cuando se inclinaba la vasija para permitir que el lí quido del cuello entre en contacto con el medio. Esta fue una idea controversial y Pasteur paso los s iguientes 15 años demostrándola con experimentos. Trabajó con distintos azúcares, incluido el de las frutas. Para el año 1879 la teoría estaba firmemente aceptada y él escr ibió “…no diremos más ‘creemos’ sino ‘afirmamos’ que es correcto”, en referencia a la fermentación alcohólica y la levadura. Esto fue importante por varias razones además además del valor académico. Una vez que se sabe la causa de algo, se puede mejorar el control del proceso que lo causa. La cerveza pasó de ser algo mágico con poco control de parte del cervecero, a algo que el cervecero podía controlar comprendiendo a la levadura. Pasteur lo entendió enseguida. No solamente demostró lo que la levadura hacía, sino que teorizó sobre las bacterias y otras levaduras como la causa de los gustos no deseados. Después de todo, su meta original era descubrir cómo prevenir la “enfermedad de la cerveza”. Algunos cerveceros adoptaron sus ideas y comenzaron a limpiar sus cultivos de levaduras y sus cervecerías. Una de ellas fue Carlsberg en Dinamarca. Los laboratorios Carlsberg, bajo la dirección de Emil Christian Hansen, asilaron la primera cepa de levadura Lager y la llevaron al mundo de los cerveceros el 12 de noviembre de 1883. Su nombre científico fue Saccharomyces carlsbergensis o Saccharomyces Saccharomyces uvarum (ahora S. pastorianus), pero la mayoría de los cerveceros la llamaron “levadura Lager.” Hansen también fue el primero en desarrollar técnicas de cultivo c ultivo puro, técnicas que se usan hoy en día en laboratorios de microbiología. micr obiología. Estas técnicas permitieron a los laboratorios de Carlsberg aislar el cultivo puro de la levadura Lager. No solo pudieron cultivar esta levadura Lager en estado puro, sino que consiguieron almacenarla durante largos períodos en una combinación de mosto y agar. La combinación de cultivos puros aislados y el almacenamiento a largo plazo permitieron transportarla por todo el mundo y poco después el uso de levaduras Lager superó a las Ale mundialmente. ¿Por qué fue tan popular la levadura Lager? Cuando Hansen aisló la levadura Lager, la mayoría de las fermentaciones con Ale contenían levaduras salvajes y bacterias. La cerveza resultante, incluso si era aceptable en un principio, tenía poca vida útil antes de volverse mala. Para mucha m ucha gente, a menos que trabajaran en una cervecería, la primera cerveza limpia que probaron probablemente fue una Lager. Lager. Las cervezas Lager además se fermentan en frío, f río, por lo cual se suprime el crecimiento de levaduras salvajes y bacterias. Entonces la c erveza Lager tenía más vida útil lo que significaba mayor distribución y mayores ventas. Es posible que muchas c ervecerías hayan cambiado a Lager porque vieron la oportunidad de aumentar sus ventas. Hoy, con las técnicas modernas de cultivo puro y buenas prácticas de higiene, la contaminación de las Ale son nulas, pero las Lager masivas del mercado continúan liderando. ¿Es el mercado o el sabor lo que más atrae al bebedor de cerveza de hoy?
Figura 1.1: Bustos de Louis Pasteur (izquierda) y Emil Christian H ansen (derecha) decorando la vieja cervecería de Carlsberg en Copenhagen. Fotografías cortesía de d e Troels Prahl. ¿Por qué la fermentación es tan importante? Creemos que el proceso de la cervecería se divide en dos dos etapas o fases: la caliente y la fría. La etapa caliente es el proceso de cocción que se lleva a cabo en la cervecería. La etapa caliente involucra al diseño de la receta, picar el grano, hacer el mash, hervirlo y agregarle lúpulos. EL producto de la etapa caliente, el mosto lupulazo, provee el alimento a las levaduras para la segunda fase, la etapa caliente. La etapa caliente comienza cuando el cervecero enfría el mosto, agrega la levadura y se lleva a cabo la fermentación. Dependiendo de la receta, la levadura metaboliza generalmente del 50% al 80% del mostro, y el resto s on proteínas, dextrinas y otros elementos no metabolizados. El trabajo de Karl Balling demostró que las levaduras convierten el 46,3% del extracto en dióxido de carbono, 48,4% en Etanol y 5, 3% en nueva masa de levaduras (De Clerk 1957). Aunque estos números sumen hasta 100%, ignoran un aspecto importante de la fermentación: Mientras metabolizan el extracto, las células de levaduras también producen cientos de compuestos. Est os compuestos existen en pequeñas cantidades, la suma total de ellos es menos m enos del 1% de la masa del extracto metabolizado, pero contribuyen enormemente al sabor, y de hecho contribuyen a la esencia de la cerveza. El tipo y cantidad de estos compuestos de sabor no son de ninguna manera constantes y pueden variar enormemente según la salud de la levadura, la tasa de crecimiento, la sanitización y otros factores. Los cerveceros pueden evitar o corregir muchos de los problemas que vienen en la etapa fría del proceso a través de la sanidad de la producción del mosto y un ambiente óptimo para las levaduras. Controlando la etapa fría, logramos un mejor manejo de los sabores, aromas, apariencia y texturas de nuestra cerveza, Es esta, la fase fría y cómo la manipule el cervecero, el asunto as unto principal de este libro. Mejora de la calidad de la fermentación Si la etapa de la fermentación es tan importante, ¿qué podemos hacer para mejorarla? El primer paso es reconocer cuándo hay un problema con la levadura. Un gato puede llorar cuando tiene hambre o está herido, pero las levaduras no saben vocalizar. Sin embargo podemos detectar muchos de sus llantos, mirando, escuchando, probando, oliendo y sintiendo. Sí, sintiendo. Conoce a tu levadura de todas las formas posibles. Conviértete en un secretista de la levadura, si puedes. Empieza aprendiendo cómo se desarrolla la levadura cuando las cervezas c ervezas saben geniales. Toma notas de las fermentaciones y mide cada variable que sea posible. Recolecta algo de levadura del tanque en diferentes etapas e inspecciónala. Una vez que sepas cómo se desempeña, mantente atento de los cambios en atenuación, olores
extraños, fermentaciones lentas y cambios en la floculación. Cr ea un sector dedicado en tu cervecería o casa para un laboratorio básico. Con pocas herramientas, puedes aprender a hacer pruebas como la fermentación forzada y las placas de mutación. Debes tener el hábito de contar tus levaduras. Como mínimo, medir el volumen o peso de la levadura que inoculas cada vez que cocinas. Mide su viabilidad regularmente. Usar la misma cantidad de células con el mismo nivel de viabilidad es importante para desarrollar una cerveza consistente. Las cepas de levaduras que usas también son críticamente importantes para t odo lo relacionado a la fermentación. como las personas, cada cepa tiene una personalidad distinta. De hecho, sucesivas generaciones de la misma familia de levaduras tendrá sus propios atributos únicos, ya sea relacionado a la t emperatura de fermentación, el requerimiento de oxígeno o el nivel de atenuación. A fin de cuentas tal vez el factor más importante de una buena fermentación sea prevenir que la contaminación compita con nuestras levaduras. No se puede lograr nada de esto en la fase caliente. A pesar del hervido, la lucha comienza en la etapa fría. Si controlas la parte fría con tasas de inoculación consistentes, si entiendes el comportamiento de tu levadura y mantienes todo limpio, tienes la oportunidad de conseguir que la etapa fría sea un éxit o y buenas chances de hacer una cerveza excelente. Lo esencial de la buena fermentación ¿Qué sucede exactamente durante la fermentación? Cuando la levadura fermenta una solución, ocurre un proceso de transformación de una sustancia azucarada a una alcohólica, con un beneficio agregado de un pH más bajo y compuestos vitales para la cerveza. Un pH más bajo le da a los productos fermentados una protección contra las bacterias, y los compuestos de sabor (ésteres, (ést eres, alcoholes de gran peso molecular, compuestos sulfurosos y mucho más) aumentan las características que hacen al sabor de la cerveza. Si agregáramos simplemente etanol puro a un mosto o a un jugo de uvas, no tendría el sabor de la cerveza o el vino, porque le faltarían esos subproductos s ubproductos de la fermentación. ¿Qué necesitamos para que la fermentación ocurra? Muchos libros detallan la bioquímica de la célula de levadura , pero este no es un libro de biología de las levaduras. Para el cervecero, la buena fermentación se trata de lo que hay que hacer y qué equipo necesitas, y no de lo que sucede dentro de la célula de la levadura. Se necesita un poco más que levaduras y un adecuado líquido azucarado azucarado para que suceda la fermentación. Sin embargo, embargo, para que la fermentación funcione bien y consiga los sabores, aromas y sensaciones del paladar que buscamos, necesitamos los azúcares adecuados, una levadura saludable, nutrientes, temperaturas controladas y un equipo para monitorear el progreso de la fermentación. En pocas palabras, necesitamos una fermentación controlada. Levadura El elemento más importante de la fermentación es la levadura. La levadura convierte el azúc ar en alcohol, dióxido de carbono y otros compuestos que tienen influencia en el sabor de los alimentos y bebidas fermentados. Las levaduras lo hacen para ganar energía y poder reproducirse. A ellas no le importa que intentas hacer una buena cerveza. ¿Qué tipo de levaduras necesitamos? Aquí es donde se pone interesante. Muchas levaduras pueden convertir el azúcar en alcohol, pero tú quieres las cepas que produzcan el mejor s abor para tu cerveza. A veces la historia elige las cepas para ti. Puede ser una cepa comprada por una cervecería hace c ien años, o tal vez una cepa especificada en una receta, para enfatizar el estilo. Si tienes t ienes la flexibilidad para elegir, tal vez debas investigar un poco sobre las mejores cepas para usar o recibe consejos de algún proveedor o un colega cervecero. Sin importar la cepa que elijas, siempre tiene que estar saludable y debe inocularse en la cantidad correcta para una fermentación óptima. Si compras la levadura de un laboratorio, a menudo ofrecen garantías de un nivel de pureza y cantidades necesarias para inocular directamente el mosto. Si compras una cantidad menor para inocular o cultivas tus propias levaduras, presta atención a la viabilidad, vitalidad y pureza del cultivo de levaduras en todo su proceso. Azúcar La levadura se alimenta de azúcares para crear el alcohol, pero las f uentes de azúcar y su complejidad resultará en condiciones variadas de la fermentación. La mayoría de los cerveceros saben que el tipo de azúcar creada en el macerado, presente en el extracto de malta o agregada a la olla o f ermentador ermentador,, afecta la fermentabilidad del mosto. Como regla general, los azúcares más simples son más fermentables que una c adena larga de azúcares complejos. Algo que no saben muchos cerveceros es que el tipo de az úcares presentes pueden afectar los sabores en la fermentación. Por ejemplo, la fermentación de un mosto alto en glucosa produce cervezas c on concentraciones elevadas de ésteres (particularmente el etil acetato, que sabe a adhesivo o solvente, y isoamyl acetato, que sabe a banana). En el otro extremo, un mosto alto en maltosa r esulta en menores concentraciones de dichos ésteres. Cuanta más gravedad inicial haya, más se pronuncian estos efectos. La fuente de azúcares también afecta la fermentación a tr avés de la diferencia de nutrientes y precursores de sabor. A pesar de que la fuente más común de azúcar para la c erveza sea la cebada malteada, los cerveceros de todo el mundo utilizan distintos tipos de granos. Por ejemplo, el sorgo es bastante popular en África, y está cobrando interés en Norteamérica como un ingrediente alternativo para los consumidores con alergias al trigo. Los cerveceros utilizan trigo,
maíz, arroz, y azúcares pre procesadas y almíbar. Agregar un grano adjunto como el arroz o el maíz al macerado resulta en los mismos tipos de azúcares (mayormente la maltosa), ya que las mismas enzimas que convirtieron la c ebada malteada, lo harán con los granos agregados. La preocupación al utilizar grandes cantidades de maltas alternativas es que suelen tener distintos nutrientes y precursores de sabor que los de la cebada, por lo cual c ual afectarán la fermentación y el sabor de la cerveza. Oxígeno El oxígeno es crítico para el crecimiento de la levadura, l evadura, y suele ser un factor limitante. Las levaduras utilizan el oxígeno para la síntesis del esterol. Las levaduras lo utilizan para mantener moldeable la pared celular, celular, que es importante para el crecimiento celular y la salud en general. Previo a la fermentación, es necesario airear el mosto enfriado para promover el crecimiento de levaduras. Consideramos que 8 a 10 ppm de oxígeno es el nivel mínimo, aunque varía según la cepa de levadura y otros factores incluyendo la gravedad específica. Las cervezas con levaduras de gran demanda, como las lagers o las cervezas de alta graduación, tienden a necesitar m ás oxígeno. Contrariamente a lo que piensan muchos cerveceros, es posible sobre oxigenar el mosto utilizando oxígeno puro. Si se le da sobreabundancia de oxígeno, puede ocurrir un crecimiento excesivo, creando una sobreabundancia de sub productos y resultando en una fermentación por debajo de lo ideal. Las células de la levadura necesitan el 100% de las vitaminas y minerales esenciales (nutrientes) para superar la fermentación apropiadamente y estar lista para trabajar nuevamente otro día, como lo hacemos nosotros los humanos. Un mosto de granos malteados es una excelente fuente de nitrógeno, minerales y vitaminas. Provee de la mayoría de las vitaminas que las levaduras necesitan para una fermentación adecuada, como la riboflavina, inositol, y biotina. La levadura también requiere de varios minerales clave, como el fósforo, azufre, cobre, hierr o, zinc, potasio, calcio y sodio. Mientras la levadura toma los minerales y vitaminas del most o, comienzan a fabricar las enzimas necesarias para el crecimiento y la fermentación. Podemos mejorar fácilmente la salud y desempeño de la levadura asegurándonos de obtener los niveles adecuados de nutrientes. Si reutilizas la levadura, esto es sumamente im portante para obtener una salud óptima de la levadura. Hay varios suplementos nutricionales disponibles comercialmente para facilitar esta tarea y asegurar que el mosto posea los minerales y vitaminas apropiados para la buena salud de la l evadura. Nutrientes Las levaduras necesitan el 100% de sus vitaminas y minerales esenciales (nutrientes) para superar adecuadamente la fermentación bien alimentada y estar lista para trabajar nuevamente otro día, de form a similar a los humanos. Un mosto compuesto de malta es una fuente excelente de nitrógeno, minerales y vintaminas. Provee la mayoría de las vitaminas que necesita la levadura para lograr una fermentación adecuada, como la rivolavina, inositol y biotina. La levadura también requiere varios minerales clave, como el fósforo, azufre, cobre, hierro, zinc, potasio, calcio y sodio. A medida que la levadura consume inerales y vitaminas del mosto, comienza a f abricar las enzimas necesarias para el crecimiento y la fermentación. Se comercializan varios nutrientes suplementarios de levadura que aseguran un mosto rico en minerales y vitaminas para el bienestar de la levadura. Sistemas de Fermentación Los diferentes sistemas de fermentación crean resultados muy dispares. Los c erveceros tradicionales utilizaron grandes vasijas abiertas para la fermentación y tienen varias ventajas. Una d e ellas es que ofrecen a los cerveceros la posibilidad de cosechar levadura por varias generaciones, porque podían tomar la muestra de la levadura de la superficie. Estos fermentadores siguen siendo bastante populares en Inglaterra. Hace muchos años los c eveceros solían fermentar su cerveza con una combinación de levaduras nativas y sus propias levaduras, reusadas de cocción en cocción. Aún se puede encontrar ese tipo de cervezas hoy en día, pero la mayoría de las cervezas modernas se hacen con una sola cepa. Sin embargo, estos grandes contenedores abiertos tienen sus problemas. Pueden ser difíciles de limpiar, y no son tan sanitarios como los modernos equipos de fermentación cerrada. La mayoría de los cerveceros contemporáneos utilizan recipientes de fermentación con base cónica, que tiene sus propias ventajas y desventajas. Estos recipientes ofrecen la tecnología de limpieza en el lugar (CI P) y un excelente control de temperatura, pero los fermentadores extremadamente altos pueden adicionar un estrés a la levadura. La presión parcial elevada de los gases en la solución puede afectar el desempeño de la levadura y el s abor de la cerveza. Los cerveceros caseros tienen la ventaja de la libertad de tiempo y económica, así que pueden utilizar lo que sea, desde fermentadoes abiertos a pequeñas versiones de los comerciales c omerciales fermentadores cilíndrico-cónicos. Control de la temperatura El control de la temperature es esencial para una cerveza consistente de gran calidad. Esta es por lejos la diferencia más importante entre los fermentadores de acero inoxidable y los baldes de plástico. Algo importante para llevarse de este libro es la importancia de la temperatura de fermentación con respecto a la calidad de la cerveza. Cuando surge un problema, y no es de contaminación, el primer lugar para buscar es la temperatura de la cerveza en todas las fases d e la fermentación, desde la inoculación hasta el acondicionamiento final. Las temperaturas altas o bajas afec tan la producción de muchos precursores de gustos extraños al comienzo de la fermentación. La temperatura también afecta
la capacidad de las levaduras para reducir los compuestos extraños al final de la fermentación. Un rango amplio de temperatura descontrolada produce resultados pobres, especialmente cuando los lotes son pequeños. Cuanto más pequeño sea el lote, se verá afectado más rápidamente por los cambios en la temperatura ambiental. Monitoreo de la fermentación El equipo de monitoreo y los métodos varían ampliamente según el costo y la complejidad. Un cervecero puede lograr mucho con algo tan simple como el poder de observación, un t ermómetro y unos pocos experimentos manuales. Las grandes cervecerías comerciales a menudo invierten en sistemas de testeo sofisticados. Las medidas más importantes durante la fermentación (en orden descendente) son la temperatura, la gravedad específica, el pH, oxígeno y dióxido de carbono. Es importante tomar medidas regulares para monitorear el progreso de la fermentación. Deberías tener registros, y deberían incluir notas detalladas sobre cuánta levadura se inoculó, su origen, v iabilidad, la gravedad y pH de la cerveza, el volumen, la temperatura y notas diarias sobre el progreso. Por medio de tu rigurosa atención podrás identificar los problemas de manera temprana y tal vez puedas salvar un cost o considerable de productos perdidos.
Parte 2: Biología, Enzimas y Ésteres Ésteres Biología de la levadura Dijimos que este no es un libro de biología, pero necesitamos entender un poco de biología para mejorar el trabajo con este diminuto organismo. Los taxonomistas clasificaron a la levadura como parte del reino de l os hongos. Otros reinos son las bacterias, animales y plantas. La mayoría de los organismos del reino de los hongos, como los mohos y setas, son multicelulares, pero la levadura es un organismo unicelular. Esto significa que la levadura no tiene métodos de protección como los organismos multicelulares, la piel es un ejemplo de ello. Aún así, estos pequeños organismos unicelulares son sorprendentemente prósperos, y compensan la falta de protección utilizando una replicación vigorosa. Una célula de levadura mide entre 5 a 10 micrones y s on redondas u ovoides. La célula es diez meces más grande que una bacteria, pero sigue siendo demasiado pequeña como para verla. De hecho, se precisa más de diez células de levadura para igualar el diámetro de un pelo humano. Una pequeña colonia visible en un plato de Petri c ontiene al menos un millón de células. Hay más de 500 especies de levaduras, y en cada una hay miles de cepas distintas. Encontramos levadurs en todo el mundo, viviendo en la tierra, insectos y crustáceos, animales y plantas. En sus comienzos, los taxonomistas clasificaron c lasificaron a la levadura como parte del reino de las plantas. Mira cualquier fruta pasada y te dará cuenta que tiene levaduras por todos lados. La levadura puede viajar con el polvo, y las corrientes de aire las llevan a nuevas zonas. La levadura s e establece en cualquier superficie, ansiosa por encontrar más azúcares para fermentar y multiplicarse. Mira l os rayos de sol que entran en la cervecería, ¿ves las partículas p artículas de polvo? Hay grandes posibilidades de que lleven levaduras nativas, y también bacterias, a la espera de tener la oportunidad de caer en tu cerveza. La mayoría m ayoría de los cerveceros no quieren levaduras nativas en su cerveza y las llaman "levaduras s alvajes". ¿Y qué me dices de las cepas de otro cervecero que accidentalmente llegan a tu cerveza? Consideramos que cualquier levadura que no se encuentre bajo el control del cervecero es una levadura salvaje, y seguiremos esta definición en el res to del libro. Sin embargo, cuando la mayoría de la gente habla de levaduras salvajes, se refieren a las c epas que no son de un cervecero. Los cerveceros, enólogos y alambiqueros usan unas pocas y específicas levaduras para sus productos. El género que utilizan los cerveceros es Saccharomyces, que deriva del latín y significa "hongo del azúcar". Hay dos grandes grupos de especies de levaduras de cerveza, Ale y Lager: S. Cerevisiae (levadura ale) y S. Pastorianus (levadura lager). Los taxonomistas todavía no se deciden si S. Pastorianus es un miembro de la especie S. Cerevisiae o si son una especie aparte. Actualmente se consideran separadas y esto concuerda con el mundo de la cerveza. La levadura lager tuvo otros nombres en el pasado, S. Uvarum y S. Carlsbergensis. Los enólogos generalmente usan S. Cerevisiae o S. Bayanus, y es interesante notar que la lev adura lager parece haber evolucionado a través de una extraña hibridación de esas dos especies (Casey, (Casey, 1990). Genética de la S. cerevisiae Un gen codifica una proteína, y la levadura tiene ti ene alrededor de 6000 genes. Sabemos esto porque la levadura fue el primer organismo eucariota al que se le secuenció todo su genoma, por una comunidad internacional de científicos en 1996. Los genes son parte del cromosoma, y la levadura tiene 16 distintos cromosomas. En comparación, las bacterias tienen dos cromosomas, y las células humanas tienen 23. N ormalmente, las células humanas y de la levadura son diploides, lo que significa que tienen dos copias de cada cromosoma; las células haploides tienen una sola copia de cada cromosoma. La levadura salvaje es generalmente diploide y contiene 32 cromosomas, dos copias de cada uno de los 16 cromosomas. Las levaduras forman esporas en un ambiente salvaje, y es una parte clave de su ciclo de reproducción. Esta reproducción entre levaduras salvajes lleva al cambio evolutivo y es bueno para la diversidad de las levaduras y su salud. Sin embargo, nosotros como cerveceros queremos consistencia en nuestra levadura, no una diversidad y un
cambio genético rápido. Afortunadamente, los cerveceros del pasado tr abajaron arduamente, seleccionando y reutilizando la levadura a tal punto que la levadura cervecera eventualmente perdió la habilidad de formar esporas y de reproducirse. La pérdida de la reproducción coartó seriamente el cambio evolutivo, y hoy los c erveceros pueden contar con mantener la consistencia de lote a lote. Además, la levadura cervecera desarrolló más de dos copias de cada gen, un hecho conocido como poliploide. A pesar de que las copias de un cromosoma no son necesariamente isogénicas (idénticas), la belleza de la poliploidía poliploidía es que la mutación de un gen no incapacita a la célula; la levadura levadura tiene múltiples copias de un gen para crear el producto de proteína necesario. La poliploidía en la levadura cervecera es posiblemente el resultado de los cerveceros aplicando presión evolutiva seleccionando solamente las levaduras que se comportaran como el lote anterior para reutilizarlas. La genética de la levadura determina si una célula es de levadura ale o l ager. La genética también determina todo sobre la célula. Aunque conozcamos la secuencia de ADN de S. Cerevisiae, todavía no sabemos qué hace cada gen. Son las pequeñas diferencias en la expresión del genotipo y el ambiente las que determinan el fenotipo de la lev adura. El fenotipo es cada característica de la célula: qué azúcar come, qué produce, qué demanda de nutrientes y oxígeno tiene. Los científicos están buscando la manera de ver qué genes están activos en ciertos momentos, pero hasta ahora esto ha resultado en poca ayuda para los cerveceros. Los cerveceros de hoy siguen c onfiando en las mismas técnicas que los cerveceros del pasado: miran lo que hace la levadura durante la fermentación (fenotipo) para determinar la identidad, condición, desempeño y pureza de la levadura. Estructura de la célula de levadura Pared celular
La pared celular es una barrera delgada que rodea a la célula, formada principalmente por carbohidratos. Esta pared es como una canasta de mimbre que protege su contenido. Polisacáridos, proteínas y lípidos c onstituyen el 30% del peso seco de la célula. Aproximadamente el 10% de la proteína está pegada a la pared celular. Hay tres capas reticuladas que forman la pared. La interior es una capa de quitina, c ompuesta principalmente por glucanos; la capa exterior es principalmente manoproteína; y la intermedia es una mezcla de las otras dos. Cuando una célula de levadura se clona para producir una célula hija se produce, en la pared celular, una cicatriz llamada cicatriz de brote. Esta cicatriz está formada principalmente por quitina, el mismo material que forma el exoesqueleto de los insectos y algunas veces puede observarse con un micr oscopio óptico. Durante un ciclo de fermentación primario, la levadura cervecera se divide unas pocas veces, pero en experimentos de laboratorio, puede llegar a dividirse hasta 50 veces durante su ciclo de vida. En promedio, una levadura ale no se dividirá más de 30 veces mientras que la lager se dividirá 20 veces antes de p erder la capacidad de dividirse nuevamente.
Membrana plasmática
La membrana plasmática, o membrana celular, es una bicapa lipídica que se encuentra entre la pared celular y el interior de la célula. Esta membrana semipermeable determina qué entra y qué sale de la c élula y provee, también, una protección adicional del entorno. Lípidos, esteroles y proteínas componen esta membrana y le otorgan fluidez, flexibilidad, y la capacidad de dividirse para formar una nueva célula hija. La levadura necesita oxígeno para colocar colocar enlaces dobles en las moléculas de ácidos grasos y para controlar el el nivel de saturación de esos ácidos. El nivel de saturación es lo que determina la facilidad y el alcance con que s e producen enlaces de hidrógeno entre moléculas de ácidos grasos, lo que, a su vez, determina su punto de fusión. En los lípidos, el nivel de saturación controla el alcance de los enlaces de hi drógeno entre las terminales hidrofóbicas de la molécula de ácido graso. La fluidez de la membrana es necesaria para su correcto funcionamiento. La bicapa lipídica es, por naturaleza, fluida. Esa fluidez está determinada por el nivel de amarre de los lípidos entre sí. Mediante el control del nivel de saturación s aturación de los lípidos de la membrana, la levadura es capaz de mantener una apropiada fluidez de la membrana a distintas temperaturas, como la que podría preferir el cervecero en la fermentación. Sin una aireación apropiada, la levadura no dispondrá del suficiente nivel de oxígeno y será incapaz de mantener el control de la fluidez de la membrana durante la fermentación. Esto llevará a que la fermentación se detenga y res ultará en sabores no deseados. Citoplasma
Muchas cosas ocurren en el citoplasma, que es todo lo que se encuentra en el interior de la membrana plasmática. El fluido intracelular, conocido como citosol, es una compleja mezcla de substancias disueltas en agua. Lo más importante es que el citosol contiene las enzimas involucradas en la f ermentación anaeróbica. Estas enzimas habilitan a la levadura a convertir glucosa en energía tan pronto ésta ingresa a la c élula. Organelas especializadas, como las vacuolas, contienen proteasas. Estas enzimas son las encargadas de romper los enlaces de las proteí nas obtener fragmentos más cortos y, en algunos casos, aminoácidos simples. La levadura contiene también glucógeno, un carbohidrato que almacena energía, en el citoplasma. Con la ayuda de un micros copio, mediante una tinción con yodo, un cervecero puede ver el glicógeno almacenado. Mitocondria
La respiración aeróbica tiene lugar en la mitocondria. Esta organela tiene una doble membrana donde ocurre la conversión de piruvato (un subproducto del metabolismo) en dióxido de carbono y agua (respiración aeróbica). Incluso en la levadura cervecera, donde prácticamente no hay respiración aeróbica durante la fermentación, la mitocondria se encuentra presente y es muy importante para la salud de l a célula. La mitocondria contiene una pequeña cantidad de ADN que codifica unas pocas proteínas mitocondriales. La célula fabrica ciertos esteroles aquí, y es aquí donde ocurre la formación y utilización de Acetil-CoA, que es un intermediario de muchas vías metabólicas. Pequeñas mutaciones, células con sus mitocondrias dañadas, usualmente generan sabores no deseados como fenol y diacetilo.
Figura 2.2: Detalle de la membrana plasmática de la célula de levadura. Ilustrac ión cortesía de Mariana Ruiz. Vacuola
La vacuola es una estructura, rodeada de una membrana, que almacena nutrientes. Aquí es donde, también, la célula rompe los enlaces de las proteínas. LA levadura cervecera tiene vacuolas de gran tamaño, lo suficientemente grandes para ser vistas bajo el microscopio óptico. Sin embargo, v acuolas anormalmente grandes es un signo de estrés celular. Núcleo
El núcleo almacena el ADN de la célula. Está envuelto por una membrana lipídica, similar al de la membrana plasmática. Las células eucariotas, como las levaduras y las humanas, h umanas, usan esta organela como “centro neurálgico”. El ADN del núcleo almacena información para la célula. La célula usa el ARN mensajero para transferir esta información hacia el citoplasma, para ser utilizado en la síntesis de proteínas. Retículo E ndoplasmát ndoplasmático. ico.
El retículo endoplasmático es una red de membranas y es donde usualmente la célula f abrica proteínas, lípidos y carbohidratos. Hay muy poco retículo endoplasmático en la levadura de cerveza. Metabolismo Individual yeast cells do not grow significantly larger during their lif etime. However, they do get a little larger as they age. Generally, when we talk about yeast growth, we are ref erring to the process of making new yeast cells. W hen we say the yeast is growing, we mean the yeast population is increasing in number. Yeast Yeast can derive the energy and nutrients for growth through several different pathways, though some are easier and more beneficial to the yeast than others. Upon inoculation into wort, the cells first firs t utilize their glycogen reserves and any available oxygen to revitalize their cell membranes for optimal permeability and transfer of nutrients and sugars. The cells rapidly absorb oxygen and then begin to pick up sugar and nutrients from the wort. Some of these compounds easily diffuse across the cell membrane and some require yeast tr ansport mechanisms. Because yeast utilize some sugars more easily t han others, they take up sugar in a specific order, with simpler sugars first: glucose, fructose, sucrose, m altose, and then maltotriose. Most of the sugar in a typical all-malt wort is maltose, with lesser amounts of glucose and maltotriose. Yeast Yeast take glucose into the cell through t hrough facilitated diffusion, without expending any metabolic energy. energy. It is so s o easy for yeast to utilize glucose that t hat the presence of glucose actually suppresses the yeast’s ability to utilize maltose and maltotriose. All brewer’s yeast can utilize maltose, but not all of them can utilize maltotriose to the same extent. The T he ability to utilize different sugars, the relative proportions of sugars in the wort, and the nutrients present in the wort determine much of the yeast’s metabolism. The yeast’s metabolism in turn determines the r ate of fermentation and the degree of attenuation.
Figura 2.3: El azúcar, oxígeno, nitrógeno y minerales entran en la célula. El etanol, el dióxido de carbono y los compuestos de aroma/sabor se filtran hacia fuera. El consumo de oxígeno ocurre rápidamente y la levadura suele agotar los niveles de oxígeno a l os 30 minutos de inoculación. En la naturaleza, la levadura que se encuentra en una pila de fruta que s e está pudriendo, tiene mucho oxígeno que pueden utilizar para consumir el azúcar. Este es el crecimiento aeróbico, la manera más efectiva de un organismo para tomar la mayor cantidad de energía de una molécula de azúcar. Sin embargo, a veces el ambiente posee limitación de oxígeno. El consumo de azúcar en un anviente libre de oxígeno lleva a un crecimiento anaeróbico.
Louis Pasteur acuñó el término "fermentación anaeróbica" en la década de 1860 para describir la habilidad de la levadura para crecer cuando se le priva de oxígeno. Alcohol Una de las cosas más importantes que hace la l evadura por las bebidas fermentadas es producir alcohol. Sea que la industria quiera admitirlo o no, sin el alcohol, y sus efectos en los humanos, la cerveza y el vino serían meras bebidas culturales, como un suave refresco de malta. En todo t odo el mundo la gente consume bebidas alcohólicas en grandes cantidades porque contienen alcohol. La ecuación general que describe la conversión de las levaduras del azúcar en alcohol es: Glucosa + 2 ADP + 2 fosfato 2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP Hay varios pasos individuales en la ecuación, pero podemos dividirla en dos grandes partes: Glucosa a Piruvato y luego piruvato en etanol. etanol. La primera parte es es la descomposición de una molécula molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato en esta reacción: Glucosa + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 P i 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ Esto ocurre dentro de la célula, een el fluido intracelular llamado Citisol. Las enzimas en el citosol catalizan esta reacción y las siguientes reacciones metabólicas que le siguen. No todo el piruvato termina como etanol. Tiene dos caminos posibles: Ingresa a la mitocondria y se descompone en Co2 y agua (respiración aeróbica) o permanece en el citosol, donde la célula lo convierte en acetaldehído y luego en etanol. →
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Figura 2.4: Caminos de la glucosa ¿Qué camino prefieres, agua o etanol? Bueno, la levadura preferiría no hacer etanol y solo lo producen en ocaciones epeciales, tal como grandes niveles de azúcar o bajo nivel de oxígeno. Las levaduras obtienen más energía convirtiendo el piruvato en agua y CO2 en presencia de o xígeno. Para que las levaduras produzcan etanol, es necesaria una fermentación anaeróbica. La principal razón por la cual las células de levadura prefieren la respiración aeróbica es que les p ermiten tomar la máxima cantidd de energía de la molécula de glucoisa. Durante la ferm entación anaeróbica, cuando producen etanlo, etanlo,
las levaduras solo obtienen el 8% de la energía de cada molécula de gl ucoasa. Es fácil ver por qué una cultura de levaduras puede replicar células hijas cuando hay oxígeno disponible. ¿Entonces por qué la levadura produce etanol, si es tan ineficiente? Porque la capacidad de producir etanol les da un medio para sobrevivir en un ambiente más: El ambiente anaeróbico. Las levaduras dependen de la co-enzima nicotinamida adenina dinucleótida (NAD+ y NADH) para las reacciones de reduxión-oxidación (donde la nicotinamida adenina dinucleótida acepta o cede electrones) como el substrato de enzima. La levadura usa NAD+ en la descomposición inicial de la glucosa. SI hay ox´geno, el piruvato de este paso va a la mitocondria, donde ingresa en el ciclo de Krebs. El ciclo de Krebs produce un compuesto cargado de energía llamado adenosina trifosfato (ATP). El ATP ATP es importante para la célula, c élula, porque provee la energía para la síntesis de proteínas y la replicación del ADN, crítico para el crecimiento de la población. Si la célula no tiene oxígeno, el piruvato de ese paso no ingresa en el ciclo de Krebs. Esto lleva a una acumulación de piruvato, nula energía (en la forma de ATP) ATP) y nada de NAD+. De hecho, esta secuencia consta de muchos pasos, p asos, pero el resultado es que sin NAD+, no puede cr ear piruvato y ATP ATP.. La levadura necesita "Recuerar el NAD+" cuando c uando no hay oxígeno, y lo hace de la siguiente manera:
Figura 2.5: Enzima pyruvato decarboxilasa.
Figura 2.6: Enzima alcohol dehidrogenasa. Una reacción de dos pasos del piruvato al etanol genera el NAD+ requerido. Aunque las levaduras no están contentas de producir etanol, al menos pueden seguir. Al producir el etanol, la célula lo difunde hacia el exterior. Esto es posiblemente un mecanismo de defensa, ya que el etanol es tóxico para muchos otros organismos. De hecho, cuando aumenta el nivel de alcohol, se vuelve tóxico para la misma levadura. Cuanto mejor sea la salud de la levadura, más podrá tolerar el alcohol y terminar la fermentación.
Figura 2.7: La descomposición de piruvato en ácido láctico. Este cambio en el camino de la conversión de gucosa c on ox´ñigeno limitado es muy similar a la que sucede cuando las células de humanos se quedan sin oxígeno. Durante un ejercicio pesado, se limit a el oxígeno para la actividad de los músculos. Las células musculares musc ulares necesitan energía para sobrevivir, y necesitan regenerar NAD+, entonces en condiciones bajas de oxígeno, descomponen el piruvasto en ácido láctico en un solo paso. Catalizado por la enzima láctica dehidrogenasa, las células pueden generar el NAD+ que necesitan. La única razón por la que los músculos no producen etanol es que las células humanas no tienen la enzima piruvato decarboxilasa. Hay otra forma de que las levaduras fermenten anaeróbicamente y aún sigan produciendo etanol: El efecto Cr abtree. Esto es muy importante para los cerveceros. Si hay una concentración alta de glucosa, incluso en presencia de oxígeno, las levaduras producen etanol (fermencatión anaeróbica). El mosto de cerveza siempre contiene más del 0,4% de la glucosa requerida para el efecto de Crabtree, de modo que la fermentación siempre resulta en alcohol, incluso c uando hay oxígeno presente. El hecho es que la concentración de enzimas glicolític as es tan alta que durante la fermentación la levadura produce ATP ATP más rápido con la l a glicólisis que con la fosforilación oxidativa. El problema con c on la exposición al oxígeno durante la fermentación no es la pérdida de etanol, sino la activación de c aminos metabólidos quye producen gustos no deseados. Por ejemplo, las fermentaciones expuestas al oxígeno tienen concentraciones más altas d e acetaldehído, debido a la oxidación del etanol en acetaldehído.
Floculación La floculación es una habilidad casi mágica de la levadura para amontonarse. Es una característica i mportante y deseada para la levadura cervecera, y que la ayuda a elevarse a la s uperficie o hundirse hasta el fondo del fermentador. Hacia el final de la fermentación, las células se s e aglutinan en una masa de miles de células. Las cepas tienen distintas características de floculación. Algunas cepas floculan antes y tieneden a no atenuar demasiado, mientras otras no floculan fácilmente y atenúan más. La floculación temprana tiende a producir una cerveza con baja atenuación y dulce. Sin embargo, cuando la levadura fracasa en atenuarse completamente, resulta una cerveza nublada con gusto a levadura. La mayoría de las levaduras salvajes no floculan bien y permanecen en suspensión durante períodos prolongados. En la naturaleza, la mayoría de las levaduras no quieren salir de la suspensión porque allí c onsiguen los nutrientes y la azúcar disponible. Todas Todas las levaduras eventualmente sedimentarán en un líquido con la ayuda de la gravedad, pero p ero esto puede llevar meses y la mayoría de los cevreceros no dispone de ese tiempo. De hecho, la presión selectiva de los cerveceros durante centurias mejoraron la floculación de la levadura cervecera. Al cosechar levadura del fondo o de la superficie del fermentador para reinocular, los cerveceros dejaban atrás las células de levadura que no floculaban bien. Las levaduras que quedaron en suspensión no tuvieron la oportunidad de replicarse en la siguiente fermentación, quitándolas de la población. Las cepas floculantes que usamos hoy en día s on descendientes de ese proceso selectivo. Los científicos estudiaron la bioquímica de la floculación durante varios años, e incluso hoy, hoy, el mecanismo exacto todavía se debate. La composición de la pared celular es un factor clave para que las células adyacentes se peguen una a otra. La levadura tiene una pared celular gruesa, compuesta de proteínas y polisacáridos con una c arga neta negativa debido a los fosfatos en la pared celular. El alcanza de la carga negativa depende de la cepa de levadura, la fase de crecimiento, disponibilidad de oxígeno, inanición, número de generación, deshidratación y edad celular (Smart, 2000). Las levaduras también son hidrofóbicas debido a la expoisión a péptidos hidrofóbicos (Hazen and Hazen, 1993). El grado de hidrofobicidad depende de la sepa, fase de crecimiento, habilidad para formar cadenas, inanición, número de generación, inicio de floculación y formación de fibras (Smart, 2000). Las paredes celulares contienen manoproteínas, proteínas con un gran contenido de grupos de manosa adheridos, que ayudan a regular la forma de la cél ula, porosidad e interacciones de célula a célula, incluídas aquellas involucradas en la floculación. El principal determinante de la floculación es la cepa de levadura. Cada cepa tiene su propia secuencia de ADN que determina el grupo exacto de proteínas que tendrá en la superficie de la c élula. Esas diferencias minúsculas en la composición de la pared celular juegan un papel clave en el comportamiento de la floculación y dweterminan el grado de floculación de una cepa. Los factores que influencian el grado de floculación incluyen la Gravedad Original del mosto, la temperatura de fermentacióin, la tasa de inoculación y la cantidad de oxígeno inicial. Recuerde que lo que afecte la salud y la tasa de crecimiento cr ecimiento afectará su floculación.
Figura 2.8: Diferencias en la clasificación de la floculación. Los cerveceros clasifican la levadura como de floculación Alta, Media o Baja (figura 2.8). Las cepas de ale ocupan cada categoría, mientras que las cepas lagers son predominantemente floculadores medios. Por ejemplo, aquellas cepas comercializadas como English/London son a menudo de floculación Alta. Luego de centurias de cosechar la superficie en Inglaterra, seleccionaron levaduras con alta floculación. Pero a pesar de ello, recientemente utilizamos la misma
presión selectiva para hacer mejores cosechas de fondo. Hoy en día son muy floculantes pero a menudo también dan una buena cosecha de fondo. Las levaduras comercializadas como cepa Ale Californian/American son a menudo de media floculación, y las cepas de hefeweizen son un buen ejemplo de floculación baja. Aunque la floculación alta resulta en una cerveza clara, el clarificado por filtro puede hacerlo más rápido, así que un cer vezaro que esté dispuesto a filtrar puede utilizar cualquier cepa con cualquier nivel de floculación. Una floculación alta comienza a aglutinarse en tres a ci nco días. Cuadno cae al fondo del fermentador, forma una torta sólida y compacta. De hecho, algunas cepas son tan floculantes que forman tapones ajustados que bloquean las válvulas. Los cerveceros que trabajan con fermentadores pequeños a veces agitan la torta de levaduras para manetener la actividad de fermentación, pero aún así, la torta solo se rompe en grandes pedazos. Producir una cerveza completamente atenuada con floculadores altos requiere de una atención especial, como mantener despierta la levadura. Incluso con esas medidas, las cepas de floculación alta generalmente resultan en una baja at enuación y niveles elevados de diacetilo y ésteres. Las cepas de fl oculación media tienden a producir cervezas más "limpias" con bajos niveles de diacetilo y ésteres. Debido a que las células permanecen más más tiempo en suspensión, atenúan más la cerveza y reducen el diacetilo y otros compuestos de la fermentación en un mayor grado. En las cervecerías comerciales, son más complicadas para trabajar que las de alta dfloculación porque suelen requerir un filtrado para un volteado rápido. Por supuesto, la mayoría de los cerveceros caseros no filtran, y con el tiempo t iempo adecuado, la floculación media se asienta por sí misma; s olamente les lleva más tiempo que las levaduras de alta floculación. La floculación media y su tendencia a producir características limpias de fermentación, la vuelve apropiada para cervezas altamente lupuladas como muchas ales de estilo Americano. Sus gustos limpios permiten que el aroma del lúpulo y el sabor sean más notorios. Los cerveceros raramente utilizan la floculación baja porque no se asienta, y cr ea una niebla y dificultan el filtrado. Sin embargo, algunos estilos deberían presentar levadura en suspensión. Por ejemplo, los estilos alemán Hefeweizen y Witbier belga requieren ambos una cepa de d e baja floculación para crear esa nubosidad deseable. Algunas cervecerías filtran las hefeweizen y luego le agregan levadura ale en el m omento de envasarla. Debido a que las cepas lager son menos floculantes y tienden a permanecer en suspensión más tiempo, son capaces de limpiar la cerveza durante una fermentación extendida y el proceso de lagerizado. Hay algunas cepas lager muy nubosas, que trabajan bien para dar una apariencia de nubosidad. Un factor importante en la floculación es el calcio. c alcio. La levadura requiere cierto nivel mínimo de calcio presente para que ocurra la floculación. El mosto generalmente tiene suficiente calcio, y el cervecero no debe agregar más. Si trabajas con un agua muy blanda, ten en cuenta el requerimiento de calcio. En la mayoría de los casos, 50 ppm de calcio es suficiente para cubrir la necesidad de la levadura. Enzimas La levadura no es el único ingrediente que los cerveceros suelen apreciar completamente-las enzimas son el segundo elemento. Considera esto: Sin enzimas, no habría cerveza. Hay e nzimas involucradas en todas las fases del proceso: Malteado, Macerado y Fermentación. En esencia, la cerveza es un proceso enzimático. Cuanto más sepa el cervecero sonbre las enzimas, mejor podrá solucionar los problemas. Las enzimas son una clase especial de proteínas que aceleran las reacciones químicas. Son esenciales para la vida y están presentes en todos los organismos vivos. Una enzima es una proteína creada por organismos vivos (o sintéticamente) que actúa como un catailzador en las reacciones quíomicas, iniciando o acelerando la tasa de l a reacción sin alterarse en el proceso. A mediados del siglo XIX , los químicos que estudiaron el proceso de fermentación demostraron la existencia de las enzimas. En 1897, Eduard Buchner fue el primero en preparar un extracto celular que aún exhibía actividad c atalítica. Demostró que el licor filtrado, libre de células, resultado de aplastar l as células de levadura, podía convertir el azúcas en dióxido de carbono. Buchner ganó el premio nóbel en química en 1907 por su tr abajo. Las enzimas fueron llamadas por mucho tiempo "fermentos", un término derivado de la palabra en latín para levadura. En 1878 los investigadores azuñaron el término "enzima", de las palabras griegas que significan "en la l evadura". Louis Pasteur logró sus descubrimientos más famosos relacionados con la fabricación de cerveza. Aunque no se le acredita haber descubierto el rol de las enzimas, demostró que la levadura era la r esponsable de la conversión del azúcar del mosto en alcohol. Los químicos contemporáneos decían adamantinamente que el organismo de levadura no cumplía ninguna función en la transformación del azúcar. Ellos insistían que el proceso era estrictamente químico, no biológico. Asumían que había algo en el mosto, como el oxígeno, que catalizaba la transformación. Los químicos estaban parcialmente en lo correcto, ya que la levadura contiene enzimas para la f ermentación, que actúan como catalizadoras en varias partes de la conversión del azúcar en alcohol. Desde el punto de vista fermentativo, las células de levadura son simplemente bolsas de enzimas. Las enzimas son proteínas, y las proteínas están hechas de aminoácidos, uno de los componentes biológicos principales en los seres vivos. Cientos de aminoácidos forman una molécula de proteína. Las proteínas son unas diez veces más grandes que las moléculas de azúcar, y unas 1000 veces más pequeñas que las células de levadura. No todas las enzimas son del mismo tamaño; pueden variar desde 50 aminoácidos a 500.000 y suelen ser más grandes que el sustrato donde actúan. La parte más importante de la enzima es la región activa en la enzima. El lugar activo es una región de la enzima con aminoácidos en la orientación correcta para facilitar una reacción química en el sustratosimilar a una llave y una cerradura. Cada enzima puede catalizar una reacción química única, pero pueden catalizar la
reacción en ambas direcciones. La dirección depende de las condiciones y el sustrato disponible Veamos la enzima alcohol dehidrogenasa y la reaccione de acetaldehído en etanol. Acetaldehído + NADH
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etanol + NAD+
Solemos pensar en la reacción de acetaldehído en etanol, pero la misma enzima cataliza l a reacción inversa. Como ejemplo de una reacción inversa, los humanos tienen alcohol dehidrogenasa, que utiliza nuestro cuerpo para convertir el etanol en acetaldehído. Sin la enzima alcohol dehidrogenasa, la reacción de arriba teóricamente puede ocurrir, pero demoraría días en lugar de picosegundos. La vida depende mucho de las enzimas (cada célula del humano tiene más de 3.000) y antes de 1950, los químicos estaban convencidos de que las enzimas contenían el código genético y el ADN era simplemente un componente estructural. La levadura cervecera no no posee todas las enzimas necesarias para hacer cerveza de l a cebada. Por ejemplo, las células de levadura no producen la enzima amilasa, que convierte el almidón en azúcar. Es por esto que el cervecero debe utilizar las enzimas de la cebada en el macerado para convertir el almidón en azúcar. ¿Cómo funcionan las enzimas? Para catalizar una reacción en particular, una enzima se une al sustrato. Estas uniones son firmes, pero la concreción de la reacción cambia el sustrato y la naturaleza de la unión, liberando la enzima para ser atraída a un nuevo substrato. El análisis de los mecanismos y kinética de la acción de las enzimas queda más allá del límite límit e de este libro, pero una fórmula simple es: Enzima + Substrato Complejo enzima-substrato enzima-substrato Enzima + producto →
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La actividad enzimática (medida por la formación de producto) depende de varios factores: pH, t emperatura, fortaleza iónica de la solución y concentración de substrato. El cervecero puede controlar la mayoría de estos factores, de modo que es importante saber lo que necesitan las enzimas para controlar la actividad y los productos. El control de la temperatura es tal vez el factor más importante. Las enzimas están hechas de aminoácidos y cada enzima despliega una forma específica para hacer disponible el área activa. Si la enzima se desnaturaliza, pierde su actividad y no se recupera. El calor es la principal causa de despliegue de las enzimas. El hervor desnaturaliza la mayoría de las enzimas, pero incluso un pequeño incremento de temperatura puede desnaturalizar a muchas. Por ejemplo, la temperatura de maceración cerca del máximo de las enzimas amilasas va a desnaturalizar muchas proteasas. El pH también es muy importante porque afecta la unión de las enzimas al substrato. La unión involucra la interacción de aminoácidos individuales y esa interacción suele depender de la carga electroestática en esos aminoácidos. Sin la carga correcta, la unión no ocurre. La carga varía con el pH, dependiendo del aminoácido, y cada enzima tiene su propio pH óptimo. Al igual que la temperatura, un pH muy bajo o muy alto puede desnaturalizar (desactivar) permanentemente a la enzima. Cuando se agregue enzimas, debería utilizarse la temperatura y el pH que recomiende el fabricante. Enzimas en el malteado La mayoría de los cerveceros están familiarizados con la conversión del almidón por medio de reacciones enzimáticas durante el proceso de macerado, pero las enzimas también cumplen un rol importante durante el proceso de malteado. La descomposición del almidón durante el malteado es crítico para producir malta de gran c alidad. El embrión de la cebada (grano) necesita azúcar para crecer. Las enzimas en el embrión en crecimiento dividen el almidón y las proteínas en fracciones pequeñas y solubles para preparar el crecimiento del embrión. Tres tipos de enzimas son las responsables para esta acción: -El grupo cytasa degrada degrada la pared celular del endosperma. -Las amilasas descomponen descomponen el almidón en azúcar. -Las enzimas proteolíticas dividen dividen las proteínas grandes en pequeñas proteínas. El grupo cytasa y las proteasas descomponen la estructura de l a pared celular para habilitar el almidón. Las proteasas (enzimas que degradan proteínas) degradan las matrices de proteínas. Luego, la acción de la proteasa crea grupos de aminoácidos libres , los cuales utiliza el embrión para fabricar proteínas. La continuación del proceso de malteado activa las α-amilasas y las β-amilasas. Estas enzimas descomponen el almidón en azúcares; α-amilasa es una endoenzima y β-amilasa es una exoenzima. Las endoenzimas quitan partes del interior de una mmolécula grande y las exoenzimas remueven partes del final de las moléculas grandes. Las enzimas amilasas convierten el almidón en azúcar que utilizaría el embrión para crecer. Sin embargo, en el caso de las maltas base o "cerveceras", el malterador detiene el proceso secando la malta hasta el punto de detener la actividad. Si el malteador dejara continuar el proceso, el almidón restante se convertiría en azúcar. Esta es la p arte del proceso de hacer maltas caramelizadas, pero si el malteador hiciera todas las maltas de ese modo, ya no conduciríamos el macerado. El malteador hubiera determinado la fermentabilidad del azúcar por nosotros y solo deberíamos hacer una
infusión para extraer esos azúcares. Enzimas en el macerado No son solamente la α-amilasa y β-amilasa las que afectan la fermentación; el macerado incluye varios tipos de enzimas activas, incluyendo beta-glucanasas, beta-glucanasas, proteasas y esterasas. Por ejemplo, ejemplo, hacer un descanso descanso de ácido ferúlico alrededor de los 43º C puede aumentar el nivel de ácido ferúlico en el m osto, y algunas cepas de levadura pueden convertirlo a 4-vinil guaiacol, que aporta un sabor y aroma característ ico de las weizen alemanas. El descanso de proteínas también tiene impacto en la fermentación, porque puede aumentar el nivel de aminoácidos en el mosto. No es necesario cuando se utiliza maltas modificadas, pero las maltas sin modificar y las de seis hileras suelen requerir un descanso de proteína. Lo que entiende la mayoría de los cerveceros es que controlando la temperatura de macerado para cambiar la actividad enzimática afecta el balance de azúcares simples contra azúcares c omplejas. El mosto con alto porcentaje de azúcares complejas (dextrinas) es menos fermentable. Aunque algunas cepas tienen éxito con la maltotriosa, el efecto es relativo. Como regla general, cuanto más alta sea la temperatura de macerado, el mosto será menos fermentable. Cuando el cervecero hierve el mosto, el calor denaturaliza la mayoría de las enzimas presentes y muchas precipitan fuera de la solución como parte de los turbios calientes y fríos. Enzimas en la fermentación Ahora empieza la parte interesante. No habría un gran mercado para la cerveza si la levadura no creara alcohol durante la fermentación. La conversión de azúcar en alcohol se puede enunciar simplemente como: C 6 H 12 O 6 Glucosa
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2 CH 3 CH 2 OH + 2 CO 2
Etanol + Dióxido de Carbono
Sin embargo, la conversión del azúcar en alcohol no es tan simple c omo lo muestra la fómula. De hecho, sucede en varios pasos más y requiere varias enzimas, catalizando cada paso. La levadura utiliza la energía creada en la oxidación del azúcar en etanol para fortalecerse y r eproducirse. Para a la célula de levadura, la producción de alcohol es un subproducto. Cada reacción química también tiene el potencial de producir un subproducto. Cada paso puede llevar a la producción de esos sabores y aromas que deseas, o aquellos que no. Aunque los cerveceros raramente agregan enzimas a la fermentación, hay algunos casos donde puede ser beneficioso. Tal vez sea extraño, pero una fermentación estancada puede deberse a la conversión ineficiente inefic iente del almidón o demasiadas cadenas largas de azúcares no fermentables. En ese caso, el cervecero puede agregar α-amilasa directamente al fermentador para catalizar la descomposición de los azúcares, lo que puede resultar en una atenuación elevada. Por supuesto, este método tiene desventajas. Los fabricantes propagan estas preparaciones de enzimas desde una fuente de microbios, así que pueden contener algunas bacterias. Agregar estas enzimas a la cerveza sin el beneficio del hervor le otorga el potencial de arruinar la cerveza. Desde la perspectiva de l a seguridad alimenticia, las cantidades de bacteria son pequeñas e inofensivas, pero desde el punto de vista del cervecero, es inaceptable. Los niveles permitidos de bacteria en estas enzimas suelen rondar entre 1000 a 5000 Unidades de Formación de Colonias (UFC) y eso no es aceptable en la cerveza. (Briggs, et al., 1981; Mathewson, 1998; Walker, Walker, 1998). Ésteres, Alcoholes y más La levadura cervecera puede producir 500 compuestos de sabor y aroma (Mussche and Mussche, 2008) Luego de la inoculación, la levadura pasa por una etapa de retardo, seguida rápidamente de una fase de cr ecimiento exponencial. Durante el retraso y la fase de crecimiento cr ecimiento exponencial, la levadura crea aminoácidos, proteínas y otros compuestos celulares. La mayoría de estos compuestos no afectan el sabor de la cerveza, pero los caminos involucrados en su producción también crean otros compuestos que no salen de la célula e impactan en el sabor de la cerveza. Los compuestos con el mayor impato im pato en el sabor son los ésteres, alcoholes fusel, c ompuestos sulfurosos y compuestos carbonílicos como los aldehídos y las ketonas (incluído el di acetilo). Aunque muchoas muchoas de estos compuestos juegan un papel en el aroma y sabor sabor característico de la cerveza, es un fallo en la misma si estos compuestos llegan a un nivel fácilmente detectable. Ésteres Los ésteres juegan un papel importante en el carácter de la c erveza, especialmente en las Ales. Un éster es un compuesto volátil formado por un ácido orgánico y un alcohol y son los ésteres los que proveen los abores y aromas frutados que se encuentran en la cerveza. Incluso las c ervezas de sabor "más limpias" contienen ésteres, y algunas cervezas tienen tantos como 50 (Meilgaard, 1975). Sin los ésteres, la cerveza sería desabrida. Se pueden medir los ésteres mediante cromatografía gaseosa, y los perfiles esterosos son una buena forma de diferenciar las cervezas. LA producción de ésteres varía según la cepa de levadura y las c ondiciones de fermentación. Ejemplos de ésteres comunes son el etil acetato (solvente), etil caproato (manzana) e isoamil acetato (banana). El proceso de combinar un ácido con un alcohol para formar un éster demora cierto tiempo, ya que la levadura debe crear primero el alcohol. Los ésteres tienen más impacto en el sabor que los ácidos y el alcohol independientes
(Bamforth, Beer flavours: esters, 2001). Las enzimas acetiltransferasa AAtasa I y II catalizan la formación de ésteres. Estas enzimas combinan un alcohol con un ácido activado. En la c erveza, el ácido activo más abundante es acetil-CoA. En la pre-fermentación, cuando el cervecero agrega oxígeno, la levadura produce esteroles es teroles para preparar la gemación de nuevas células. Esta producción de esteroles quita el acetil-CoA de la producción de ésteres, lo que resulta en una cerveza con bajo nivel de ésteres (Bamforth, Sabores de la cerveza: ésteres). Esta es una explicación del efecto del oxígeno, donde niveles más altos de aireación resultan en bajos niveles de ésteres. Otra explicación puede ser que el oxígeno directamente reprime la expresión de los genes codificadores de la AAtasa (Fugii, 1997). Muchos otros factores afectan la producciónde ésteres, pero los factores que aumenten el crecimiento de levaduras y r etiren el acetil-CoA a menudo minimizarán la síntesis de ésteres. Tres factores principales controlan la producción de ésteres: La concentración de acetil-CoA, la concentración de alcohol fusel y la actividad total de ciertas ciert as enzimas. Alcoholes fusel Se puede utilizar la cromatografía de gas para medir los alcoholes fusel al m ismo tiempo que se miden los ésteres. La cerveza puede contener la combinación de aproximadamente 40 alcoholes fusel (Meilgaard, 1975). Los alcoholes fusel como n-propanol, isoamil alcohol, e isobutanol saben parecido al etanol, aunque pueden p ueden agregar sabores tibios o calientes a la cerveza dependiendo del tipo y concentración. No hay estilos de cerveza donde el calor y el solvente sean rasgos deseables. Sin embargo, muchas cervezas que saben bien contienen alcoholes fusel en cantidades ligeramente superiores al umbral de sabor, de modo que son compuestos importantes de la cerveza derivados de la levadura. De los alcoholes fusel, la cerveza contiene primariamente alcoholes amílicos, como el alcohol isoamílico. En el vino, el alcohol isoamílico corresponde al 50% de todos los alcoholes fusel (Zoecklein, et al., 1999). Se suele atribuir los dolores de cabeza a los alcoholes fusel en las bebidas alcohólicas. Los niveles altos de alcoholes fusel calientes en una cerveza promedio son un verdadero defecto. Incluso en las grandes cervezas debería haber, como mucho, una nota de fondo. No hay excusa para hacer una cerveza que tenga sabor a removedor de pintura. Durante la fase de retardo en la fermentación, la levadura comienza a f ormar alcoholes fusel ya sea desde el piruvato y el acetil-CoA durante la síntesis de aminoácidos o a través de la absorción de aminoácidos (nitrógeno). La formación de alcoholes fusel involucra la reoxidación de NADH a NAD+ en el paso f inal y algunos científicos creen que la levadura produce alcoholes fusel para disponer nuevamente de NAD+ para la glicólisis (Kruger, 1998). Las cepas de levadura varían en la producción de alcoholes fusel, las cepas ale generalmente producen más concentraciones de alcoholes fusel que las cepas lager. Las investigaciones suelen atribuir esto a la alta temperatura de fermentación de las ales. Es cierto que las concentraciones c oncentraciones de alcoholes fusel aumente con la temperatura de fermentyación, sin embargo otras condiciones de fermentación también tienen su efecto en la producción de alc oholes fusel. Por ejemplo, el mosto con demasiado o poco nitr ógeno puede resultar en la producción de alcoholes superiores. En general, las condiciones de fermentación que promueven el crecimiento celular, como l a temperatura, aereación y nitrógeno, resultan en niveles altos de alcoholes fusel. Cuando hay más s ubstrato de alcohol fusel, hay una mayor posibilidad de formar ésteres con el acetil-CoA presente. Hacer una cerveza baja en ésteres implica controlar los factores que previenen la formación de esteres pero también incremente la producción de alcohol fusel. Diacetilo Aunque muchos estilos clásicos permiten niveleas bajos de diacetilo, y a algunos consumidores les resulte agradable, muchos cerveceros consideran al diacetilo como un defecto, en cualquier cantidad. El diacetilo, incluso en niveles bajos, puede contribuir a la sensación grasosa o pegajosa en la boca. En cantidades elevadas, el diacetilo le da a la cerveza un sabor y aroma mantecoso . El diacetilo es un pequeño compuesto orgánico que pertenece al grupo químico de las cetonas. Otra cetona presente en la cerveza es 2,3-pentanodiona. Es tan similar al diacetilo que cuando el laboratiorio analiza el diacetilo de la cerveza, reporta un Nivel Vecinal de Dicetona (NVD), que incluye tanto al diacetilo como a 2,3pentanodiona. El umbral de sabor del diacetilo es de 0,1 ppm en las c ervezas "light". Las cervezas caseras y artesanales suelen ofrecer niveles de 0,5 a 1 ppm. La r azón por la que a muchos cerveceros no les agrada la presencia de diacetilo es porque es un indicador de un posible problema o contaminación en la fermentación. Sin embargo, hay excepciones donde el diacetilo es una característica buscada. Se debe mayormente a la c epa de levadura y al perfil de fermentación que practique la cervecería. Algunas cepas, partic ularmente las altamente floculantes cepas c epas inglesas son grandes productoras de diacetilo. Descender tempranamente la temperatura de fermentación impide que la levadura quite el diacetilo y es otra manera de terminar con c on niveles detectables del mismo. Solo recuerda que cuanto más tiempo permanezca la levadura en suspensión, más tiempo tendrá para reducir muchos compuestos intermedios de la fermentación. Afortunadamente, Afortunadamente, la levadura reabsorbe el diacetilo y lo convierte en acetoína para regenerar NAD. El camino para el diacetilo en la cerveza es relativamente sencillo. La Valina es un aminoácido que produce la levadura durante la etapa de retardo y la fase exponencial. Un compuesto int ermedio en la valina es el acetolactato. No todo el acetolactato que produce la levadura se convierte en vailna, ya que una porción sale de la célula hacia la cerveza. Ese acetolactato libre se oxida químicamente en diacetilo bajo las mismas c ondiciones. Ácidos orgánicos Durante la fermentación, la levadura también produce niveles variables de ácidos orgánicos como el acético, láctico, butírico y caproico. En la mayoría de las fermentaciones, las concentraciones producidas se encuentran por debajo del
umbral de sabor, generalmente generalmente algo bueno. Estos ácidos tienen sabores y aromas a vinagre, vómito, y animales de establo. Sin embargo, estos ácidos son necesarios, ya que c umplen un papel clave para la formación de ésteres. Compuestos sulfurosos ¿Quién se tiró un gas? Muchos cerveceros principiantes de lager hacen esa pregunta. La producción lager produce más compuestos sulfurosos que la ale. La baja temperatura del proceso lager es un factor clave para los altos niveles de sulfuros ((Bamforth, Sabor de la cerveza: Substancias sulfurosas, 2001). La levadura produce compuestos sulfurosos en grandes cantidades durante la fermentación, pero estos compuestos generalmente son volátiles y una fuerte actividad fermentativa los quita de la solución junto con el CO2, reduciendo ampliamente los niveles de sulfuros hasta el momento de que tú (o un cliente) beba la cerveza. La baja temperatura de la fermentación lager generalmente resulta en una fermentación menos vigorosa (menor movimiento físico del mosto) y menor evolución de gases debido a la alta solulbilidad en esas temperaturas. Por lo tanto las cervezaslager tienden a retener cantidades detectables de sabor y aroma sulfurosos, mientras que es extraño encontrar sulfuros en la mayoría de las ales. Los compuestos sulfurosos encontrados típicamente en una cerveza son el dimetil dimetil sulfóxido (DMS), dióxido sulfuro, sulfuro hidrógeno y mercaptanos. Algunos de estos compuestos sulfurosos vienen de la malta, y otros de la l evadura o una combinación de ambos. Por ejemplo, el dimetil sulfóxido (DMSO) está presente en el m osto en niveles variados, dependiendo del origen de la malta. El nivel de este compuesto co mpuesto DMS oxidado no es afectado por el hervor como el DMS y su precursor Smetilmetionina (SMM). Lamentablemente, la levadura tiene la capacidad de reducir el DMSO nuevamente a DMS durante la fermentación, aumentando el nivel de aromas y sabores a choclo enlatado o repollo hervido en la c erveza. La levadura produce dióxido sulfuro, que no solamente saboriza la cerveza, sino que le brinda características antioxidantes. La gente suele describir el aroma del dióxido sulfuro como similar al de un fósforo quemado. El dióxido sulfuro se convierte fácilmente en otro compuesto sulfuroso: sulfuro de hidrógeno, compuesto que tiene olor a huevo podrido. Afortunadamente, Afortunadamente, el CO2 liberado en la fermentación quita la mayor parte del sulfuro s ulfuro de hidrógeno fuera de la cerveza. La clave para reducir estos compuestos sulfurosos es una fe rmentación saludable. Compuestos fenólicos Los compuestos fenólicos, que son anillos aromáticos de carbón hidrolizado, pueden venir de los ingredientes y de la fermentación. Los antisépticos basados en el fenol los contienen, y por ello la mayoría describe a los compuestos fenólicos como un gusto medicinal. Los compuestos fenólicos son descritos como plástico, apósito, ahumado y picante. Los compuestos fenólicos son menos volátiles que los alcoholes f usel, eso significa que permanecen en la cerveza durante la maduración. Una vez que los compuestos fenólicos lleguen a un nivel d etectable, probablemente siempre se sientan. En la mayoría de los estilos, los sabores fenólicos son un defecto, aunque hay algunas excepciones obvias. Las hefeweien bavarianas deben tener clavo de olor, las rauchbier deben tener ahumado, y otras cervezas belgas tienen otras características fenólicas, pero cuando los fenoles aparecen involuntariamente, puede ser un desastre.
Figura 2.9: Fenol, un anillo aromático hidrolizado.
Figura 2.10: 4-vinyl guaiacol. El compuesto fenólico que produce la mayoría de las levaduras es el 4-vinyl guaiacol (4 VG). La malta y el lúpulo proveen de ácido ferúlico y la levadura produce 4 VG de la descarboxilación del ácido ferúlico por la enzima descarboxilasa de ácido ferúlico. (Descarboxilización es la reducción química de un compuesto evolucionando en CO2). Las levaduras que producen fenoles tienen un gen intacto de fenólico no deseado (POF) requerido para codificar la descarboxilasa de ácido ferúlic. La mayoría de las cepas tienen una mutación natural en el gen POF imposibilitándolas a producir 4 VG. De hecho, la producción involuntaria de un carácter fenólico es una buena indicación de que la levadura salvaje contaminó la cerveza. En algunas circunstancias es posible que una mutación en la levadura cervecera haga que vuelva a producir características fenólicas. Tal vez preguntes: "¿Qué pasa pas a con las cepas c epas de levaduras para el estilo bávaro hefeweisen?" Son buenos ejemplos de levaduras que alguna vez fueron salvajes y que los cerveceros purificaron y c ultivaron durante un tiempo, sin seleccionar en contra de los compuestos fenólicos. Brettanomyces es otro género de levadura que muchos cerveceros y fabricantes de vin o consideran como un contaminante, mientras que otros lo ven como un género único, capaz de producir sabores y aromas imposibles con la levadura cervecera común. Brettanomyces está presente naturalmente en el ambiente, y vive a m enudo en la cáscara de las frutas. No le afectan las condiciones adversas de fermentación y es tolerante al alcohol. Produce sabores y aromas que evocan un corral, la montura de caballo, sudor, y un amplio rango de compuestos, incluyendo el 4 VG. Se detecta fácilmente su presencia en la cerveza e incluso es deseable en algunos estilos como Belgian lambic, Flanders red, y muchas nuevas creaciones de cerveza artesanal. La fermentación no es la única fuente de compuestos fenólic os. A veces veces el cervecero los agrega intencionalmente, utilizando maltas ahumadas, por ejemplo. En el vino, la característica fenólica proviene de l a levadura, pero también del contacto con el roble y de la fruta fr uta utilizada. El whisky también recibe fenoles de los ingredientes, la levadura y el madurado en barril. La cerveza producida con ciertas frutas y madurado en madera también adquieren compuestos fenólicos. Parte 3: ¿Cómo elegir la levadura levadura correcta? Cuando se enfrentan con la oportunidad de elaborar una nueva cerveza, muchos cerveceros se quedan con lo que ya saben. La cepa de levadura que ya han utilizado en innumerables lotes, es la que también utilizarán en esta nueva creación. En muchos casos, usar la cepa c epa de la casa es la única opción. Eso es entendible, pero cuando un cervecero tiene la opción de elegir la cepa que quiera, es una lástima q ue se quede solo con una única opción. A menudo, no es que los cerveceros carezcan de creatividad o interés en explorar nuevas c epas, sino que se sienten inseguros a la hora de elegir la mejor candidata para producir la característica deseada. Criterios de selección Cuando vaya a seleccionar una nueva cepa para la fermentación, vale la pena que conozca s us prioridades. Es como construir una casa, sabes que necesitas bulones, pero el t ipo de bulones depende del tipo de casa que estés construyendo. Una casa en la ciudad, una casa de muñecas o una garita, requieren bulones similares, pero diferentes. ¿Qué está tratando de elaborar?, Es importante comenzar por el concepto de cerveza que está tratando de elaborar, ¿es seca y lupulada?, ¿es dulce y maltosa?, ¿es limpia o contiene esteres?, ¿tiene mucho o poco alcohol?. Una vez que tenga una idea de lo que está creando, cr eando, puede comenzar a buscar las cepas de levadura que puedan funcionar. Es posible, e incluso probable, que no encuentre una cepa que alcance todos los requerimientos, pero no debe olvidar que es posible usar múltiples cepas en una sola cerveza. Como mínimo, siempre tenga en consideración el siguiente criterio cuando elija una nueva cepa de levadura:
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Atenuación Perfil de sabor Floculación Confiabilidad del suministro Rango de temperatura de trabajo
Curiosamente, un cervecero puede afectar la mayoría de estos atributos en c ierta medida, variando la receta, el proceso, o los parámetros de fermentación, pero hay un límite en cuanto es posible afectar de cada atributo. En la la mayoría de los casos, variar un atributo de la fermentación f ermentación produce un cambio en otro. Por ejemplo, elevando la temperatura de trabajo de una levadura muy posiblemente producirá más compuestos que afecten el sabor que los deseados. Fermentar a una temperatura menor para minimizar la producción de esteres, puede reducir el nivel de atenuación. Todos Todos los atributos de la l a levadura están interrelacionados, y no se puede variar uno sin afectar otro. otr o. ¿Cómo elegir?, ¿Cómo decides que levadura es mejor para tu Brown Ale?, puedes revisar la literatura, consultar a otros cerveceros, o buscar en internet, pero la mejor manera es haciendo algunos experimentos. Elabora sufic iente Brown Ale para dividir el mosto en varios fermentadores, e inocula diferentes cepas en cada f ermentador ermentador.. Es necesario mantener las mismas condiciones, especialmente la tasa de inoculación y la t emperatura, así puedes comparar el efecto de cada cepa en la cerveza. Puedes concentrarte en una cepa, y re petir el experimento utilizando distintas temperaturas, niveles de oxígeno, o tasas de inoculación. Si re utilizas utili zas levadura, puedes repetir el experimento a baja escala cinco o más veces para ver cómo cambia el carácter en distintas generaciones. Estilos de cerveza y elección de la levadura Algunos cerveceros pueden preguntar porque es necesario discutir sobre los estilos de cerveza en un libro sobre levaduras. Después de todo, ¿no es el estilo de cerveza determinado por la cantidad de granos y lúpulo utilizado?, si y no. Con el vino, el ingrediente principal, las uvas, comúnmente determinan el estilo. El mundo del vino utiliza los varietales de uvas o, a veces, la l a región donde se produce, para clasificar el vino. Para la cerveza, determinamos el estilo principalmente por la combinación de granos, lúpulos y levadura, pero no necesariamente por la región donde los ingredientes fuero cultivados o la cerveza elaborada. Cuando se hace cerveza, puedes utilizar malta y lúpulos de distintas regiones, indistintamente. Si, el lúpulo cítrico americano es un rasgo distintivo en algunos estilos. La malta Biscuity British Pale Ale o la Pilsener Continental son un componente clave en otros estilos, pero el principal diferenciante entre los estilos de cerveza son el proceso, la receta y la elección de la levadura. De hecho, la levadura juega un rol tan importante en el carácter de la c erveza que en algunos casos, la cepa es la clave para diferenciar dos estilos. Compare la molienda en la receta r eceta de una típica California y una Düsseldorf Altbier, aunque sean muy similares, las cervezas son significativamente diferentes debido a la levadura. El consumidor promedio de cerveza a menudo sabe diferenciar entre cervezas ale y lagers, que es la división mas amplia. Aunque ale y lager son categorías de estilos técnicamente válidos, existen cepas de levadura y estil os de cervezas que desafían esos límites. Hay estilos est ilos híbridos de cerveza que quedan entre ale y lager. Son cervezas fermentadas con levaduras lagers a temperaturas propias de las ales, o levaduras ales fermentadas a m enos temperatura que lo normal para una ale. A partir de esta publicación el “Beer Judge Certification Program” (BJCP) reconoció ochenta estilos de cerveza diferentes en veintitrés categorías. El BJCP agrupa muchos de los estilos en ale, lager o híbridos y por origen geográfico y fuerza. Debido a que el mercado masivo de las cervezas lagers es muy popular, tal vez pienses que cuenta con un desproporcionado número de estilos, pero no es así. Las lagers representan menos de un c uarto de los estilos, lo cual tiene sentido, porque las lagers son relativamente nuevas en el mundo de la cerveza. Muc ho de estos estilos son el resultado de adaptaciones de las cervezas a las preferencias locales. A sabiendas o no, los cerveceros estaban seleccionando las características preferidas a través de la recolección y reutilización de la l evadura que producía la cerveza que ellos y sus consumidores querían. Esta presión selectiva es lo que llevo a los estilos de cerveza y las cepas de levaduras que utilizamos hoy. Encontraras que la mayoría de los proveedores de levaduras identifican las mismas como ale o lager primero, luego identifican las cepas por la localización geográfica (país, región, ciudad) o por el nombre del estilo. Si vas a comprar cepas a uno de estos proveedores, es fácil identificar las opciones posibles basados en estas amplias categorías y la descripción de la cerveza. ¿Quieres elaborar una cerveza estilo Belga?, identifica las cepas con la palabra “belga” en la descripción y selecciona una de estas. ¿Quieres elaborar un estilo alemán o una ale i nglesa?, es así de fácil. Por supuesto, esto es solo una primera aproximación, luego debes tener en cuenta t odos los criterios de selección para determinar exactamente que cepa se ajusta a tus necesidades. Cepas de levadura El ya fallecido George Fix ideó un sistema único para categorizar la levadura cervecera que vas a encontrar útil. Fix
dividió las cepas de levadura en cinco categorías en un intento de organizarlas en términos de características de sabor. El dividió las levaduras ale en: limpias/neutrales, maltosas/productoras de esteres, y especiales. Dividió l as levaduras lagers en: secas/frescas y completas/maltosas (Fix and Fi x 1997). Lo interesante y muy útil del concepto de Fix es que no hace foco en la región o el estilo para agrupar, agrupar, sino en el carácter de fermentación. Esto hace que sea mas fácil pensarlo afuera de la caja. Una aproximación a las cepas de levadura bajo esta mirada, librera al cervecero a hacer cosas diferentes, como utilizar levadura European Ale en una American Pale Ale Ale en vez de la misma y vieja cepa americana que casi todo el mundo usa. Las cepas de levaduras no c onocen límites de estilos, y el cervecero que reconoce esto tiene muchas más opciones de cepas para alimentar su cr eatividad. Como hizo Fix, vamos a agrupar las cepas c epas de acuerdo al carácter: Ale
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Lager • •
Limpias Frutadas Hibridas Fenólicas Excéntricas Secas Completas
Cepas Ale: generalidades La levadura ale es la Saccharomy Saccharomyces ces cerevisiae, es un grupo grande que incluye levadura para panificados, levadura destilada y muchas cepas de levadura de laboratorio. Los cerveceros distinguen la levadura ale cervecera por su comportamiento y el sabor que produce. La levadura ale hace lo que el cervecero necesita: f ermenta rápido, consume el correcto perfil de azucares, produce niveles de alcohol moderados y sobrevive en las condiciones anaeróbicas de la fermentación. Las cepas ale también son conocidas como levaduras de alta fermentación, ya que la espuma que aparece arriba en muchas fermentaciones ale contiene muchísima levadura. Durante la fermentación, la superficie hidrófoba de la levadura ale produce que los floculantes de la levadura se adhieran al dióxido de carbono y s e eleven hasta la superficie de la cerveza (Boulton and Quain, 2001). Esto permite a los c erveceros recolectar levadura en la superficie del fermentador, esto se conoce como “top “t op cropping”. La ventaja del top cropping es que se obtiene un muy buen cultivo de levadura. Esta levadura es muy sana y está mezclada con muy poco turbio. La desventaja recae en que se e xpone a la cerveza y a la levadura al ambiente y por lo tanto a la contaminación. c ontaminación. A pesar que pocas cervecerías comerciales fueras del reino unido hagan top cropping hoy, el proceso está ganando un pequeño pero creciente número de seguidores en los cerveceros caseros porque, bajo las condiciones adecuadas, puede resultar en una técnica de manejo de levadura muy exitosa y efectiv a. Ver la sección “recolección de levadura” de este libro para el detalle de las técnicas de to p cropping. Hay muchas variedades de levaduras ale, desde las cepas súper limpias “chico-type” hasta las cepas fenólicas Belgas. Las levaduras ale incluyen cepas muy difíciles de flocular y otras cepas que caen como una tonelada de ladrillos. Compara una cepa ale contra otra y encontrarás que pueden flocular de forma diferente, atenuar de forma diferente y producir distinto perfil de aromas. A pesar que las cepas son distintas, tienen sus similitudes. La mayorías de las cepas ales tienen un rango de temperatura ideal de fermentación que oscila los 20°C. Además, la mayoría de las levaduras pueden tole rar condiciones cálidas de d e hasta 35°C, pero producen pr oducen los mejores m ejores ar omas de fermentaci fer mentación ón en el rango de d e entre 18°C y 21 °C. Cuando Cuand o se tenga dudas, utilizar util izar 20°C como punto de partida , cuando se trabaje con levaduras levad uras que uno no conozca. Todas las levaduras ale producen una variedad de compuestos que podemos reconocer como olores y aromas característicos de las ale. Si una cepa produce una pequeña cantidad de esos compuestos, los cerveceros la consideran como una cepa de fermentación limpia. Cuando una cepa produce más de esos compuestos (especialmente esteres y alcoholes de fusel), los cerveceros se refieren a ella como cepa frutada o con esteres. Cepas ale limpias Las cepas ale de fermentación limpia son muy populares en EEUU, debido a que incluso a temperaturas y tiempos típicos de una ale, pueden producir cualquier ale similar a lager con muy pocas características frutadas o de alcoholes de fusel. Estas fermentaciones limpias están en las recetas de los cerveceros mas que otro tipo de cepas. Los cerveceros controlan las características predominantes de sabor y aroma en la elección de malt a, lúpulos, temperaturas de macerado y temperatura de fermentación. Las cepas limpias usualmente fermentan mas lento que las frutadas y floculan a un ritmo medio, se mantienen en suspensión el tiempo s uficiente para condicionar la cerveza apropiadamente. Estas levaduras puede producir pequeñas cantidades de sulfuros bajo condiciones de estrés, tales como alta presión, deficiencia en nutrientes, grandes cambios de temperatura o temperaturas de fermentación muy frías. Ejemplos de esta categoría de cepas son la California/Americana, la Scottish y la ale Europea.
Cepas ale frutadas Las cepas ale frutadas son tradicionales en Inglaterra, y están ganando popularidad en EEUU al tiempo que le educación del consumidor mejora. Mientras algunos cerveceros consideran a las cepas ale frutadas poco versátiles que las limpias, otros podrían argumentar que les cepas frutadas son capaces de crear cervezas que son mucho mas interesantes. Las cepas ale que producen mas carácter en la fermentación, pueden agregar mucho carácter a tu cerveza. Son un factor muy importante en el carácter de la cerveza, c erveza, mas que cualquier otro ingrediente. Mientras fermentan a la misma temperatura que las limpias, estas cepas de levadura producen y pierden más de los únicos e interesantes sabores y aromas de la célula de levadura a una misma temperatura. Las c epas ale frutadas usualmente fermentan y floculan muy rápido, permitiendo al cervecero finalizar su cerveza en menos tiempo que si ut ilizara cepas limpias. Estas cepas tienden a formar grumos mas grandes de levadura durante la floculación, resultando en una cerveza brillante y limpia a corto plazo. Un inconveniente común con esta fermentación y f loculación rápida es que la levadura tiende a dejar atrás más sub-productos, como diacetiles. Estas cervezas pueden tener notas de miel, cerezas, cítricas o ácidas dependiendo de la cepa. Ejemplos de esta categoría son las identificadas como Británicas, Irlandesas, Australianas y algunas cepas ale Belgas. Cepas ale híbridas Desde el punto de vista biológico, no existen las cepas híbridas. Las cepas lagers aparentemente han evolucionado a través de hibridizaciones poco comunes de la S. cerevisiae and and S. bayanus (Casey, (Casey, 1990), pero no es esto a lo que se refieren los cerveceros cuando dicen “híbridas”. Se refieren a cepas ales que comúnmente fermentan a tem peraturas más bajas que la fermentación ale promedio; estas cepas de levadura producen una cerveza limpia, casi similar a las lagers. Tradicionalmente, Tradicionalmente, los cerveceros c erveceros utilizarían este tipo de cepas para estilos como la Altbier y la Kölsch. Aun cuando fermenten a temperaturas más cálidas, las características frutales quedan restringidas. Actualmente, estas levaduras han encontrado popularidad fuera de los límites de esos estilos de cerveza, con cerveceros utili zándolas en todo tipo de cerveza desde las de trigo americanas hasta las Barley Wine. Estas cepas limpias usualmente fermentan más lento que las cepas frutadas, y floculan a un ritmo medio, quedando en suspensión el tiempo suficiente para atenuar y condicionar la cerveza. Estas levaduras también producen pequeñas cantidades de sulfuros, pero no tanto como las cepas de levaduras lagers. Los cerveceros usualmente se refieren a la levadura común California como cepa híbrida. Pero es una c epa lager, y el resultado es similar a una lager con esteres. Utilizar una cepa lager a temperaturas ales es un área abierta a la experimentación, pero se debe tener en cuenta que los resultados pueden variar sustancialmente de cepa a cepa. Cepas ale fenólicas Las cepas fenólicas son tradicionales en las cervezas ales belgas y las Weizen alemanas. El incremento en la producción de fenoles es la característica que la mayoría de los cerveceros equiparan con cepas de levadura Belga. El fenol es un anillo hidroxilado aromático, un compuesto con seis c arbonos unidos directamente a un grupo hidroxilo (OH). Estos, son la misma clase cl ase de compuestos que se utilizan en algunos antisépticos, y que algunos consumidores describen a su sabor y aroma como medicinal. En muchas de estas cepas fenólicas, la atenuación at enuación tiende a ser alta mientras que la floculación tiende a ser baja. Aún así hay muchas excepciones. Por ejemplo, en el pasado, l as Farmhouse Ale belgas tenían una baja densidad inicial (6 a 8 °P) por lo que los cerveceros aparentemente reuti lizaban sus levaduras preferidas de lotes con baja atenuación, tal t al vez para tratar de que la cerveza no les salga chata y seca. El resultado r esultado de esa presión selectiva es que hoy esas cepas solo atenúan cerca del 50 por ciento. Históricamente, la inoculación de la levadura para muchas de estas Farmhouse Ale no era tan pura. En las granjas no contaban con laboratorios para mantener la pureza, y la inoculación debía ser una combinación de las cepas y tal vez, algunas bacterias. Esta combinación habría atenuado la cerveza y agregaba más carácter a la misma. Las cepas que se utilizan en las cervezas de trigo t rigo alemanas producen las características de fenoles y esteres que s on tradicionales en las cervezas Weizen. Sin este carácter a clavo de olor y banana frutada, no podría considerarse una Weizen Alemana. Alemana. El cervecero que utilice una cepa ale limpia con la misma receta y con el mismo m ismo proceso, terminará en cambio con un buen ejemplo de la cerveza de trigo tri go americana, que no tiene nada de esos esteres y fenoles. Si una cerveza contiene esos aromas intencionalmente, cuando no se usen las cepas fenólicas, sospecharemos de levaduras salvajes como causa más probable de estas características. Si se usan intencionalmente, en las manos de un cervecero experimentado, estas levaduras pueden producir un agradable balance de sabores que se mezclen bien con los otros ingredientes. Hay solo unas pocas cepas de cerveza c erveza de trigo alemanas disponibles comercialmente. Difieren un poco y son principalmente distinguibles por el perfil de sabor. Por ejemplo, una cepa de levadura tiene un dominante ester de banana que aumenta o disminuye con la temperatura de fermentación, mientras que otra no producirá mucho ester de banana sin importar la temperatura t emperatura de fermentación. Estas cervezas de trigo fenólicas rara vez producen niveles detectables de diacetilos, a unque algunas producen sulfuros. Es importante asegurar una fermentación vigorosa y dejar que la fermentación este completa antes de tapar el fermentador. Algunos cerveceros les gusta tapar t apar el fermentador casi al final de la fermentación para carbonatar la
cerveza atrapando el CO2 remanente. Haciendo esto, el cervecero atrapa algo del sulfuro remanente en la c erveza, el cual no va a desaparecer a menos que se hagan esfuerzos e xtraordinarios. Esto aplica también para las lagers. Al igual que las levaduras salvajes, la mayoría de las cepas de cervezas fenólicas no floculan bien. Esto es requerido en la mayoría de las cervezas de trigo alemanas ya que añaden esa nebulosidad. Pero uno quiere que la levadura flocule y se establezca hasta cierto grado, de otro modo, la cerveza quedaría tan lechosa como un cultivo de levadura y tendría ese mismo gusto tambien. Las típicas cepas c epas de cervezas fenólicas son las alemanas hefeweizen , Belgian ale, y las Belgian Trappist/abbey Ale. Cepas ale excéntricas Los cerveceros a menudo consideran a las cepas ale que no encajan en las anteriores categorías como “excentricas”. Lo utilizan más que nada cuando se elaboran ales tipo belga que en otros estilos de cervezas. Esta categoría incluye cepas que producen compuestos de sabor poco usuales que pueden ser considerados interesantes, como a tierra, a corral, agrios y cepas que exhiben comportamientos inusuales como levaduras de super alta densidad. Hay algún solapamiento entre esta categoría y las cepas fenólicas, pero hay tanta diversidad en las ale tipo belgas que las cepas casi desafían la clasificación. No obstante, o bstante, todas las cervezas de estilo belga comparten una caracterís tica común: la importancia del carácter de la levadura en el estilo. Algunas cervezas pueden tenerlo un poco mas moderado al carácter de la levadura, otras más fuertes, pero todas confían en los particulares compuestos de la fermentación de la cepa de levadura, si son buenos ejemplos del estilo. De las cepas que los cerveceros mas gustan para las cervezas c ervezas de estilo belga, la mayoría tiende a atenuar bien, flocular no tan bien y tener interesantes perfiles de sabores, muchos de los cuales incluyen fenoles. No obstante, aun hay muchos que distinguen una cepa de estilo belga de otra. Uno no puede simplemente tomar cualquier levadura “estilo belga” y hacer una Witbier estilo belga. Mientras algunos consumidores probablemente dirán que tiene un “carácter belga” no tendrá el mismo aroma y sabor que una tradicional witbier belga a menos que fermente con una cepa autentica para witbier belga. De hecho, muchas levaduras estilo belga hacen mucho más que producir fenoles. Aunque algunas cepas son relativamente limpias, pueden producir muchos esters, alcoholes de fusel, y aromas a tierra t ierra o incluso agrios. No floculan bien, lo cual no es necesariamente un rasgo deseado, excepto que es parte de lo que hace que hace a estas cepas de levadura atenuar una cerveza a un mejor grado que cepas con mas floculación. Hoy,, para la mayoría de los cerveceros belgas, la levadura es todo. Mientras muchos cerveceros belgas libremente Hoy comparten información del resto del proceso de elaboración de cerveza, su levadura es sagrada, es algo a proteger. Los cerveceros belgas creen que la levadura que utilizan para su cerveza es t an importante que muchas de las grandes cervecerías de lagers belgas, e incluso algunas cervecerías más c hicas, tienen los más sofisticados equipos de laboratorio, procesos y control de calidad de la industria. La cervecería Chimay es un buen ejemplo. El padre Theodore asilo la levadura de Chima en 1948 para utilizar técnicas de cultivo puro. Chimay ha elaborado sus cervezas con una sola cepa desde entonces. La fermentación y las prácticas con levadura incluyen en Chimay una significativa cantidad de test de laboratorio. Los c erveceros usan un nuevo cultivo de levaduras en cada lote, y centrifugan su cerveza tres veces para remover la levadura después de la fermentación y luego vuelven a agregar la levadura para el acondicionamiento en botella. Todo esto es un t estimonio de cuan importante creen ellos que es la salud de la levadura a la calidad de la cerveza. De manera similar, otras cervecerías belgas tienen un manejo cerrado y protegido de sus cepas de levadura, creando una presión selectiva para sabores y aromas únicos. Debido a la importancia de la cerveza en la cultura belga, un gran número de levaduras ale, cada una con diferentes características, están disponibles hoy para experimentar para hacer cervezas de estilo belgas o nuevas interpretaciones de los est ilos tradicionales. Cepas lager Más allá de la habilidad de la fermentación melibiosa (pp.254-256), cuales son las diferencias entre la levadura ale y lager?. Los cerveceros a veces se refieren a la levadura l evadura lager como “fermentación en el fondo”, debido a que durante la fermentación la mayoría de las cepas lager no se elevan a la superficie o bien se elevan mínimamente. Por supuesto, siempre hay excepciones, y unas cuantas lagers verdaderas si alcanzan la superficie como las levaduras ale. Aunque la mayoría de las cepas lagers fermenten en el fondo, no tienen alta floculación. Muchos cerveceros a menudo piensan equivocadamente en la floculación como el proceso de la levadura cayendo al fondo del fermentador, y la cepa que no se eleva hasta la superficie durante la fermentación es porque tiene una alta f loculación. Como se mencionó anteriormente, la floculación es el agrupamiento de levaduras en grumos, no el proceso de caer hasta el fondo. Mientras más índice de floculación tenga una cepa, mas tenderá a elevarse c on las burbujas de CO2 durante la fermentación. Debido a que la mayoría de las cepas c epas lagers no tienen alto índice de floculación, tienden a no elevarse hasta la parte superior. En vez de eso, se quedan en suspensión por periodos de tiempo más largos que la mayoría de las cepas ale, permitiendo reducir más de los sub productos formados durante la fermentación. La levadura lager trabaja más lento y produce menos esteres y alcoholes de fusel a temperaturas de fermentación más bajas, usualmente entre 10 a 13°C, pero la fermenta f ermenta ción lenta y las temperaturas bajas también tam bién producen que se mantengan más sulfuros en solución y hace que sea difíci l para la levadura reabsorber los diacetiles. Mientras todas las cepas generalmente producen menos esteres a menor temperaturas, muchos cerveceros tal vez se pregunten porque la mayor cantidad de cepas lagers producen menos esteres que la mayoría de las cepas ale a la misma temperatura. Una razón es que la excreción de esteres depende de la membrana celular, y la mayoría de las cepas lagers retienen mas
esteres dentro de la celda (Mussche, 2008). Las cepas lagers se pueden dividir en dos grupos básicos: las que producen una calidad seca, limpia, fresca y refrescante y las que, mientras se mantengan m antengan limpias y como lager, producen sabores maltosos, redondeados redondeados y complejos. Elige una de las cepas frescas y secas cuando elabores la mayoría de las americanas, escandinavas y algunos estilos lagers alemanas. En contraste, usar las cepas maltosas para estilos desde las Munich Helles a las Munichs Dunkel y todas los otros estilos lagers maltosos. Más allá del incremento en el carácter malt oso, estas cepas a menudo producen una cerveza con mas sulfuros y un ligero carácter afrutado. Los productores a menudo etiquetan sus levaduras como “lager alemana” o “lager Munich” y en la descripción enfatizan el carácter malteado. Uso de múltiples múltipl es cepas para elaborar cerveza “Quiero un set de cervezas para catar, por favor”. Todos Todos hemos entrado a un brewpub, nos hemos sentado en un set de cata, hemos probado cada una de las cervezas y definido: “est as cervezas son todas iguales”. ¿Cómo puede ocurrir esto, cuando el cervecero utiliza diferentes granos y lúpulos en cada cerveza?. A menudo la razón es que el cervecero utiliza una sola cepa de levadura en toda su línea de producción. Algunos cerveceros se quedan con una sola cepa porque están preocupados que si utilizan más de un t ipo, puede tener lugar la producir contaminación cruzada entre los lotes que produzca un agregado de sabor no intencionado a la cerveza. A otros otros les preocupa el esfuerzo que se requiere en mantener m antener más de un tipo de cepa sana y salva entre lot e y lote. Afortunadamente, cada vez más cerveceros están comenzando a explorar los beneficios de utilizar múltiples c epas de levaduras. Un cocinero no se restringe a cocinar todo con un solo condimento y a una misma temperatura, ¿debería un cervecero conformarse con menos? Un cervecero no puede esperar expresar completamente su creatividad, sin tener acceso a diferentes cepas de levadura. Así que ¿Por qué no enfatizar la variedad y creatividad probando distintas cepas de levadura?. Anteriormente discutimos acerca de siete categorías de levaduras, cada una con muchas cepas capaces de producir cervezas de gran sabor. Esto le da al cervecero muchas m uchas cepas para elegir, resultando en muchas oportunidades para crear una única cerveza con un perfil de sabor determinado. Hay cientos de c epas diferentes ahí afuera, y la mayoría de los cerveceros tienen acceso a cincuenta o mas. ¿Cómo ¿ Cómo hace un cervecero para determinar que cepa usar? Tabla Tabla 3.1 es un ejemplo de las elecciones disponibles cuando se utilizan múltiples cepas dentro de u na cervecería en particular. Con estos ejemplos de diez cervezas elaboradas continuamente en un brewpub, cinco cepas proveen la may or variedad. Si algunas de estas cepas, el cervecero no puede elaborar un auténtico ejemplo de estilo de cerveza particular. Las diferentes cepas permiten al cervecero a realzar distintos sabores, aromas y caracterisitcas de la cerveza. Po ejemplo cambiando una levadura California ale por una English ale en una Brown ale se incremente la dulzura de la malta y los esteres frutados, junto con otras características sutiles de la levadura. La preocupación acerca de mantener saludables a múltiples cepas de levaduras es válida. ¿Cómo hace un cervecero para determinar cuántas cepas trabajaran en su cervecería? Utilizar la siguiente ecuación da una idea general sobre cuantas cepas diferentes deberías poder mantener vivas en tu cervecería.
Cerveza Blonde Ale Pale Ale Red/Amber Ale IPA Pilsener Hefeweizen English Brown Ale Dry Stout Bock
Usando 1 cepa California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana
Usando 2 cepas California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana Hefeweizen alemana California / Americana California / Americana California / Americana
Usando 3 cepas California / Americana California / Americana California / Americana California / Americana Lager alemana
Usando 4 cepas California / Americana California / Americana Inglesa
Usando 5 cepas California / Americana California / Americana Inglesa
Inglesa
Inglesa
Lager alemana
Lager alemana
Hefeweizen alemana California / Americana California / Americana Lager alemana
Hefeweizen alemana Inglesa
Hefeweizen alemana Inglesa
Inglesa
Irlandesa
Lager alemana
Lager alemana
Tabla 3.1: una cervecería disfruta de mayor variedad y flexibilidad cuando utiliza múltiples cepas
# de cepas diferentes = # días de elaboración por mes / 3 Por ejemplo, doce elaboraciones por mes, equivaldrían a cuatro posibles cepas. Esto da a l a cervecería nueve a diez días para el comienzo de la fermentación para cuando se necesite levadura para re inocular. Usualmente las fermentaciones ale se completan en cinco días, con cuatro o cinco días para la levadura para asentarse, madurar la cerveza y que el cervecero recolecte la levadura. Las cepas c on alta floculación, como las Ales Inglesas, podrían estar listas más rápido, mientras que las cepas lagers tardan t ardan más. Viendo el número de cepas como límite superior, y solamente los cerveceros experimentados deberían intentar mantener cuatro cepas cuando elaboren tres días por semana. Tú no usaras todas las cepas de igual modo, porque las cervezas más populares, como las pale ale o las ambers, se venden más rápido. El costo es otro asunto a tener t ener en cuenta para muchos cerveceros que están considerando utilizar más de una cepa, pero no es tan diferente a utilizar una cepa simple, sim ple, desde que puedes reutilizar cada una entre cinco y diez generaciones, lo mismo que si utilizaras una sola cepa. De e sta forma, la cervecería está ganando beneficios al incrementar la tasa de inoculación y prorratea el costo de la lev adura en varios lotes. Considera también que tener una gran variedad de cervezas únicas, puede resultar en capturar más clientes y más ventas a través de tu línea lí nea de producción. Si ese es el resultado, contar con múltiples ce pas puede ser bien recompensado en costo y esfuerzo. La contaminación cruzada es otra preocupación común en los cerveceros que nunca han utilizado cepas m últiples. Hay algo de verdad en este asunto, porque la concentración de estas “ otras” cepas es alta en el uso de la cervecería. cerv ecería. Mientras mas alta sea la concentración de un organismo en tu c ervecería, más altas son las probabilidades de contaminación cruzada. No obstante, como cualquier cosa relacionada con la fermentación, la atención a las prácticas de limpieza y somatización determina mucho del éxito. Con buenas prácticas de limpieza, los cerveceros no experimentan problemas con la contaminación cruzada en cepas múltiples. Los cerveceros que utilizan múltiples cepas a menudo sienten que si los procedimientos actuales no presentan problemas de contaminación, agregar más cepas no va a ser un problema tampoco. Ten en cuenta lo siguiente cuando trabajes con muchas cepas al mismo tiempo: •
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Se consistente. consistente. Siempre intenta recolectar tu levadura en la etapa óptima para esa cepa e inocula inocula un conteo consistente de células o un peso consistente de células hidratadas. La consist encia ayuda a identificar problemas que después pueden volverse considerables. Utiliza contenedores de almacenamiento exclusivos para para la levadura. Utiliza diferentes diferentes recipientes recipientes para cada cepa e identifica los mismos de manera clara. Cuando almacenes la levadura, recuerda hacerlo en fr io, extraer todo el aire, y mantener baja la presión de CO2. Almacena los contenedores contenedores de levaduras levaduras en su propio contenedor y que este este se mantenga mantenga limpio y en un área refrigerada. Evita utilizar áreas donde haya comida o cualquier otro área multi uso. El frio es es lo mejor. mejor. Mantén el tiempo de almacenaje almacenaje al mínimo. La levadura almacenada almacenada entre 1 y 2°C y utilizada dentro de los siete días de recolección es lo mejor. Considerar 14 días como el t iempo máximo de almacenamiento. Monitorea el pH para para el compuesto acuoso de la levadura mientras mientras esté almacenada. almacenada. Si el pH sube por encima de 1.0 indica que un número significativo de levaduras están muertas, por lo que deberías descartar estas levaduras. Documentar todo y mantén buenos buenos registros. registros. Deberías Deberías prestar particular atención a las temperaturas temperaturas de fermentación, tiempos, patrones de floculación, y atenuación de cerveza a cerveza. No olvides registrar datos como: cualidades sensoriales de la cerveza, fuente de la levadura, numero de generación, temperatura de almacenamiento, tiempo de almacenamiento, etc. Aprende las necesidades necesidades y comportamientos de cada cepa en tu cervecería. Cada cepa es un poquito diferente. Utilice un panel de de degustación degustación y lleve a cabo sesiones sesiones semanales. Contar con algunas personas personas de de confianza que prueben cada cerveza cada semana, nos da una medida consistente para detectar problemas de manera temprana. Asegurar que el sabor de la cerveza desde el fermentador es adecuado, para evitar problemas potenciales a la hora de reutilizar la levadura. Como siempre, siempre, limpie y sanitice eficientemente, incluyendo incluyendo los accesorias cada cada vez que se hace una una conexión. conexión. Regularmente monitorice focos de problemas comunes como intercambiadores de calor y superficies del fermentador.. Cambie los elementos blandos como las juntas de goma antes que se presenten los problemas. fermentador
Múltiples cepas para una cerveza Los cerveceros de hoy, típicamente utilizan una cepa de levadura única y pura para la fermentación. Esta ha sido la práctica desde el desarrollo de las técnicas de cultivos puros de Emil Christian Hansen. Antes de eso, un cervecero seguramente inoculaba muchísimas cepas diferentes en su mosto, en detrimento de posibles beneficios para su cerveza. En los tiempos que corren, la mayoría de los cerveceros consideran que tener una sola cepa es parte de perfil se sabor que es la firma de su cerveza. Por ejemplos, hemos escuchado que Anheuser-Busch sigue fermentando con le cepa de levadura lager original, en uso desde finales del siglo diecinueve. Aún en muchas pequeñas cervecerías artesanales, se utiliza una simple cepa para la mayoría de las cervezas. Aun si la cervecería utilice diferentes cepas para diferentes cervezas, la práctica común es usar una cepa por cerveza.
¿Habría algún beneficio en utilizar múltiples cepas de levadura en una misma fermentación?, en algunas cervezas: si. •
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Un cervecero cervecero podría secar su cerveza que de otra forma sería muy dulce agregando una cepa neutral de alta atenuación a su lote. De esta forma, mantiene el perfil de sabor de su cepa más compleja pero con menor me nor atenuación mientras gana poder de atenuación de una cepa neutra. Un cervecero cervecero podría podría mezclar dos cepas con diferente pero complementario perfil de sabor para para crear un sabor más complejo. Un cervecero cervecero podría crear una firma única de perfil de sabor sabor para sus cervezas que serían difíciles para otra cervecería de duplicar. Un cervecero cervecero podría utilizar una cepa tolerante tolerante al alcohol alcohol en conjunto con la cepa casera, para hacer frente a las cervezas de alta gravedad de temporada.
Objetivo
Cepas
Sincronización
Alta atenuación o alcanzar mayor ABV mientras se mantiene el sabor requerido
Una cepa para sabor + una cepa para atenuación
Agregar la levadura de sabor inicialmente, luego agregar la levadura de atenuación durante el último tercio de fermentación
Incrementar la complejidad o crear un perfil de sabor único
Dos o más cepas
Todas las levaduras al principio de la fermentación
Gráfico 3.2: Fermentación multi-cepa para alcanzar objetivos específicos
Una cosa a tener en cuenta es que las células de levadura producen la mayoría de los compuestos de sabor de la fermentación en las primeras 72 horas. Por lo tanto, si un cervecero quiere mezclar sabores de diferentes cepas de levadura, necesita agregar todas las levaduras al principio de la fermentación. Esto es diferente de agregar una cepa para mejor atenuación o mejor tolerancia al alcohol. En este c aso, el cervecero agrega las levaduras tolerantes al alcohol o de alta atenuación mas cerca del final de la fermentación, así es poca la adición en términos de sabor, aunque trabajen con los remantes de azucares para alcanzar la atenuación deseada. La desventaja de este método es que no se puede re inocular la levadura sin que la segunda cepa tenga un mayor impacto en el sabor en lotes siguientes. Hay algunos trucos para agregar levadura en las fermentaciones que se lleven a cabo. Puesto que la fermentación se lleva a cabo en un ambiente vacío de oxígeno y con alcohol, la levadura necesita estar en un est ado muy activo. Estas deben llevarse a cabo en una fermentación activa, ya sea desde el principio, propagación o desde uno a dos días de fermentación activa cuando se inocula en la cerveza. Muchos cerveceros evitan utilizar cepas múltiples para la fermentación, preocupados de que las cepas van a competir unas en contra de otra y una va a ganar. Curiosamente, la mayoría de las cepas de levaduras de los cerveceros, crecen en tasas similares en la fermentación de la cerveza, así que la competencia es raramente un factor cuando se mezclan dos o más levaduras. Muchas cepas de levaduras en la naturaleza si compiten unas contra otras, y algunas incluso tienen factores para la destrucción, pero las levaduras cerveceras no. Tal vez esto es debido a que las generaciones de cerveceros han protegido a sus levaduras de las cepas que competirían con ellas. Los cerveceros preocupados sobre que una cepa supere a otra pueden hacer un simple experimento comparando la tasa de crecimiento de cada sepa de forma separada y mezclada para determinar si la cepas crecen bien juntas. El asunto más relevante sobre la fermentación de cultivos mezclados es la diferencia en la floculación. Aunque una cepa de floculación pobre vaya a co-flocular con una cepa de alta floculación, mejorando su floculación, existirán algunas diferencias en la floculación global. Recolectar y re inocular de una fermentación de cepa mezclada, necesita atención a estas diferencias, de otro modo puede afectar el porcentaje de cada cepa de levadura recolectada. Por ejemplo, si el cultivo mezclado consiste en una cepa de alta floculación o ot ra de baja floculación, recolectar la levadura desde el fondo del fermentador aumenta el porcentaje de las cepas de alta floculación. En c ervecerías del mundo real, hemos visto que el porcentaje de cambio es de cinco generaciones. En este c aso, la mezcla fue desde una distribución igual a una cepa que representó más del 90 por ciento. Curiosamente, la cervecería siguió viendo el beneficio de ambas cepas de levadura y se sorprendió al tomar conocimiento de la desviación. No deberías preocuparte mucho acerca de la posibilidad del desvío debido a que es relativamente fácil monitorear una inoculación de una cepa desviada. Este libro incluye muchas técnicas para monitorear la levadura en “Tu propio laboratorio de levadura, hecho fácil”. El método más fácil para controlar desviaciones es s imilar a las techicas que se utilizan para determinar la pureza de una cepa de levadura. Simplemente coloca la levadura en un plato Wallerstein
Nutrient (WLN), esto hace visible la cantidad de cada c epa de un cultivo mixto sin necesidad de utilizar un microscopio o un análisis genético. Debido al interés en explorar la eficacia de cepas mezcladas en cervecerías del mundo real, White Labs provee cultivos mixtos a varias cervecerías. La respuesta de estas cervecerías ha sido positivas. Cerveza
Objetivo
Cepa utilizada
Hefeweizen alemana
Mejorar sabor
Weizenbock
Mejorar sabor
Saison
Mejorar atenuación
WLP300 (50%) WLP380 (50%) Ambas agregadas al principio WLP380 (70%) WLP830 (30%) Ambas agregadas al principio WLP566 (al comienzo) WLP029 (a 1.022) OG 1048 FG 1009
Barley wine
Mejorar atenuación
WLP002 (al comienzo) WLP001 (a 1.030) OG 1094 FG 1014
Very strong beer
Mejorar atenuación
WLP001 (al comienzo) WLP715 (cuando se alimentó con azúcar) WLP099 (en la tercer vez que se alimentó) OG 1095 + azúcar FG 1008 ABV 15,%3
Comentarios de las cervecerías Balanceada y mas compleja que lotes previos donde se utilizó únicamente WLP300 Buen sabor weizen
Se alcanzaron los sabores saison con con WLP566 y el carácter seco con la cepa de la casa (WLP029) La cepa de levadura de la casa (WLP002) dominó en sabor, mientras que el carácter seco se alcanzó con la WLP001 Sabores complejos. Atenuación alcanzada con la WLP099. El perfil de sabor fue dominante por WLP001
Gráfico 3.3: resultados del test multi-cepa en cervecería
Mientras que la fermentación de cultivos mezclados no es una panacea para todos los asuntos relacionados al sabor o la atenuación, es fácil ver cómo utilizar cepas c epas múltiples de uno o más proveedores puede ser una útil herramienta en la creación de los cerveceros artesanales. Brettanomyces Los cerveceros más experimentados saben que la Brettanomyce es una levadura, sin embago algunos cerveceros nuevos a menudo piensan que es una bacteria. Como la cepa lager y ale, la cepa Brettanomyce es una levadura que no forma espora. Los cerveceros a menudo se refieren a ella como “Brett” y para algunos es una maldición, mientras que otros la aman. En 1904, N. Hjelte Claussen, director de la New Carlsberg C arlsberg Brewery en Copenhagen, Dinamarca, aisló e introdujo al mundo la Brettanoyces. El mostró a una cerveza fuerte inglesa sometida a una fermentación secundaria lenta de Brettanomyces, y esta fermentación secundaria producía sabores característicos de las c ervezas británicas de alta gravedad. De hecho, el nombre Brettanomyces viene del griego “hongo ingles”. Él fue capaz de duplicar este sabor inoculando cerveza con un cultivo puro de esta nueva llamada Brettanomyce. Antes del trabajo de Hansesn y sus técnicas de desarrollo de cultivos puros, la Brettanomyce estaba presente en muchas cervezas. El principio del cultivo puro para cerveceros representó la edad oscura de la Br ettanomyce, ya que los cerveceros la eliminaban en cada lote. Mientras que la mayoría d e las vinerías y cervecerías de hoy siguen s iguen rehusando a la Brettanomyce, algunos la abrazan, haciendo que un nuevo día amanezca para esta levadura maldecida por muchos. Quienes describían los compuestos de fermentación de la Brettanomyce, se leí an como la granja del viejo Mac Donald: a montura de caballo, caballo sudado, curitas, cuero, lana mojada, a plástico, poroto quemado, plástico quemado, apimentada, olor a ratón y mucho más. Es fácil ver porque muchos cerveceros veían esto como una influencia más negativa que positiva. Sin embargo, si es un c omponente crítico en las Lambic y y en algunos otros tipos ti pos Belgas. Hoy muchas cervecerías están abrazando la Brettanomyce. Los cerveceros caseros y de pequeñas cervecerías están también experimentando con ella, algunos con tremendo éxito. Es considerada como parte integral del sabor producido de cervezas tales como la Rodenbach , Grand Cru, Orval, Cuvée de Tomme, lambic, y un elemento de otras cervecerías como Lost Abbey Brewing Company of San Marcos, California, Russian River Brewing Company of Santa Rosa, California.
¿Utilizarían estas cervecerías esta extraña levadura si su sabor fuera tan desagradable?. La usan porque estos sabores son como agregar condimentos de un almacén Indio a tu supermercado local (a menos que vivas en India, por supuesto). De repente, tienes muchos nuevos sabores y aromas para usar cuando elabores tu próxima gran cerveza. Con las habilidades adecuadas y el balance correcto, estos sabores crean una cerveza que es tan compleja como deliciosa. Asuntos relacionados a la contaminación La otra cosa que frena a muchos cerveceros a experimentar con la Brettanomyces es es la preocupación acerca de la contaminación cruzada. Si no eres muy cuidadoso, puedes rápidamente encontrar el carácter de la Brettanomyces desarrollándose en todas tus cervezas. La Brettanomyces se desparrama fácilmente, como otro organismo, a través del polvo en el aire, maderas, moscas de la fruta, fr uta, líneas de trasferencia y otros equipos. El aspecto que hace que la Brettanomyces sea un poco más complicada es que puede formar f ormar un biofilm, que requiere una limpieza apropiada antes de sanitizar la superficie. Sin embargo, atender a procedimientos apropiados de limpieza y sanitización prevendrán problemas. Si además mantienes separados los productos blandos, un set para Brettanomyce y y otro para todas las otras cervezas, nunca deberías tener problemas. Cepa Brettanomyce La Brettanomyce es un género de levadura que no forma esporas de la f amilia Saccharomycetaceae. El tipo que si forma espora lo constituye el género Dekkera. El grupo Brettanomyces creció debido al agregado de muchas cepas nuevas durante el pasado siglo. Los investigadores han identificado cinco especies, basado en la secuencia homóloga del ribosoma del ADN: • B. bruxellensis, which includes B. intermedia, B. lambicus, and B. custersii • B. anomalus, which includes B. claussenii • B. custersianu custersianus s • B. naardenesis • B. nanus
Hay solo tres cepas Brett que los cerveceros utilizan regularmente: • B. bruxellensis es una cepa excelente para segunda fermentación. Orval utiliza esta cepa para producer sabores secundarios en su Trappist Ale. New Belgium, Southampton, y Mackenzies tambien utilizan esta cepa en la producción de cerveza. • B. lambicus es encontrada frecuentemente en los estilos lambic y Flanders red y cervezas Brown. Russian River esta utilizando esta cepa en muchas cervezas, la mas conocida: Sanctification. • B. anomalus no es tan conocida como las otras dos, pero se presume como una cepa de la B. bruxellensis. Esta es tal vez una cepa aislada de las stouts de Inglaterra e Ir landa. Su sabor es mucho mas sutil que las otras cepas, tiende a ser mas frutado.
¿Qué tiene de especial la Brettanomyces? La Brettanomyces se se comporta diferente que las típicas cepas de cerveceros. Probablemente la diferencia más significante es el efecto Custer. El efecto Custer es la inhibición de la fermentación alcohólica en ausencia de oxígeno. Mientras las cepas de todos los días producen alcohol en ausencia de oxígeno (fermentación anaeróbica), la Brettanomyces produce alcohol en una tasa más alta en presencia de oxígeno (fermentación aeróbica). Con presencia de oxígeno. Con presencia de oxígeno, Brettanomyces transforma la glucosa en etanol y ácido acético. Una de las razones por las que muchas vinerías se preocupan por la Brettanomyces es que puede consumir el azúcar de las maderas presentes en los barriles de roble. La Brettanomyces produce produce la enzima ẞ-glucosidaza, que permite que crezca en el azúcar de la madera llamada celobiosa. El proceso de coc ción de los nuevos barriles de roble produce celobiosa. Los nuevos barriles también contienen mayores cantidades de celobiosa que los barriles usados, y por ende tienen mas potencial de mantener mayores poblaciones de Brettanomyces . La ẞ-glucosidaza rompe la celobiosa y produce glucosa, que las células utilizan como fuente de energía. Es posible que durante la activdad de glucosidaza se generen sabores frutales. Mientas muchas vinerías destruyen los barriles que hayan desarrollado poblaciones de Brett , algunos cerveceros la atesoran. Si quieres los sabores que dá la ẞ-glucosidaza, ten cuidado que altos niveles de etanol inhiben la actividad, y su rango de pH optimo es entre 5 y 6. Brettanomyces producen cuatro sub productos claves: ácidos orgánicos volátiles, esterasas, tetrahidropiridinas y fenoles volátiles. Un ácido común que produce es el ácido acético, por lo que usualmente encontramos que las cervezas donde se utilizó la Brettanomyces tienen tienen niveles de ácidos acéticos más altos y también niveles mas altos de solventes como c omo acetato de etilo. Otro sabor activo, derivado de compuestos de ácidos grasos comunes a la Brettanomyces son son isovalérico, isobutílico y 2 metilbutírico. Las Tetrahidropiridinas Tetrahidropiridinas son las responsables de los sabores a ratón. La fermentación Brett crea crea fenoles volátiles como el 4-etilfenol (curitas), y el 4etilguaiacol (madera quemada). Los fenoles volátiles también producen canela picante,
pimienta, corral, caballo y otros compuestos de sabor c lásicos de la Brettanomyce . De hecho, la prescencia de 4etilfenol es un fuerte indicador de la Brettanomyce . Tasas Tas as de inoculación y otros factores Como muchos cerveceros saben, si estás tratando de evitar la Brettanomyces , solo se necesitan unas pocas células c élulas para que la Brettanomyces aporte aporte su carácter en la cerveza. Aunque estés intentando a propósito una fermentación con Brettanomyces , muchas células puede ser malo. Encontramos que una tasa de inoculación de 200.000 células por mililitro es efectivo, mucho menos que lo que puedas inocular para cepas ale o lager. Cuando se trabaja con barriles de madera, Tomme Tomme Arthur de Lost Abbey recomienda incoular el doble que lo que se inocularía en barriles nuevos, así la cepa puede establecerse en el barril. Vinnie Cilurzo de Russian River comienza con la mitad de la tasa pero termina su fermentación con otra inoculación de Brettanomyces luego de un mes. Como en cualquier fermentación, necesitas experimentar con la tasa de inoculación para encontrar la cantidad correcta para alcanzar los resultados deseados. La Brettanomyces crece crece lentamente y vive por mucho tiempo. Mientras algunas cepas tardan cuatro meses para alcanzar el pico de crecimiento y desarrollar el perfil de sabor apropiado, la cepa promedio puede alcanzar ese punto en cerca de cinco semanas con las condiciones apropiadas. El oxígeno juega un gran rol en el crecimiento de la Brett y y la producción de compuestos como ácido acético y etanol. La aeración moderada de Brett estimula estimula el crecimiento. Los investigadores encontraron que la provisión óptima de oxígeno para el crecimiento de la B. bruxellensis fue 4 mg O2 l-1h-1, que es una tasa de flujo de aire de 60 l h-1 (0.1 volumen de aire por volumen de medio por minuto, o vvm) , que es cerca de cuatro veces más alto que el nivel de oxígeno recomendado para las ales. Niveles más altos o más bajos reducen el crecimiento celular. La producción de etanol y ácido acético tambien dependen del nivel de aireación- más oxígeno resulta en más ácido acético y m enos etanol (Aguilar Uscanga, et al. 2003). Si tu objetivo es crecer la Brettanomyces u obtener mucho carácter de vinagre en tu t u cerveza, entonces mucho oxígeno es la clave. La gravedad específica de la cerveza puede tambien afectar el desarrollo de sabor de la f ermentación secundaria de la Brettanomyces . Cuando Claussen estaba trabajando con la Brettanomyces , mostró que la inoculación de una cerveza con una gravedad específica de 1.055 podría alcanzar el carácter “inglés”. J. L. Shimwell luego confirmó que ciertas condiciones eran necesarias para alcanzar un sabor a vino. La cerveza por debajo de 1.050 (12,5 °P) se rán desagradables y turbias, con un sabor y aroma insípido, mientras que una cerveza con una gravedad inicial de 1.060 (14,7°P) desarrollarán una calidad como el vino. Sh imwell dijo que la Brettanomyces podría podría comportarse como “un organismo deseable en una cerveza y uno indeseable en otra cerveza de la mism a cervecería” (Shimwell, 1947). Capturando levadura salvaje A muchos de nosotros nos ha pasado. Allí estamos, disfrutando una lambic Belga Belga magníficamente elaborada, y nos comenzamos a preguntar sobre la fermentación espontanea en nuestro propio patio trasero. ¿y si sacamos un balde de mosto durante la noche?, ¿y si sumergimos s umergimos una manzana de nuestro árbol en el mosto?. Mientras muchas cervecerías tratan de evitar exponerse a estas influencias, algunas almas audaces se atreven a incluir organismos naturales en su proceso de fermentación. Cuando aparece este tópico, muchos inmediatamente piensan en las cervecerías de Senne Valley cerca de Bruselas. Si, ellos llevan la delantera desde hace siglos en el proceso de elaborar cerveza, pero muchas cervecerías están explorando este excitante área de su trabajo. Jolly Pumpkin Artisan Ales en Dexter, Dexter, Michigan, es una de ellas. De acuerdo a Ron Jeffries, dueño/cervecero, el diseño del sis tema acondicionador de calentamiento y enfriamiento de su cervecería introduce aire fresco no filtrado de la noche, dando a los microorganismos locales, la oportunidad de asentarse en sus fermentadores abiertos. Jolly Pumpkin lleva a cabo la fermentación primaria con c epas comerciales, pero la re utilización a largo plazo de sus c ultivos de lote a lote, y el influjo de otros organismos, han desarrollado un perfil único de sabor a lo largo del tiempo. En la fermentación espontanea, dependemos de microbios actualmente presente en los ingredientes (uvas, manzanas, peras) o viajando en el polvo del ambiente o insectos para la inoculación. Como podrías adivinar, el resultado es a menudo altamente variable. Mientras que puede haber levadura capaz de llevar a cabo este tipo de f ermentación que uno quiere, es a menudo un mano a mano con otros microbios, m icrobios, como bacterias y moho. Hay varios debates acerca de si es posible encontrar levadura que produzca alcohol en la superficie de algunas frutas. La teoría es que la levadura está presente actualmente en el equipo utilizado para procesar y fermentar. Sin embargo, estudios han encontrado S. cerevisiae en en manzanas espontáneamente fermentadas (Prahl, 2009). Eso no significa que la S. cerevisiae esté esté presente en todas las frutas u otras plantas, pero parece que casi todas t odas las frutas pueden poseer al menos una pequeña población. Aunque colectes organismos desde frutas, o permitas que ingresen con el aire nocturno, la c antidad de levadura presente va a ser muchísimo más pequeña en comparación con la ca ntidad que se necesitaría para hacer aunque sea un pequeño lote de cerveza. Muchos cerveceros evitan esto, inoculando primero con un c ultivo puro en una tasa apropiada, y luego dejando que los organismos adicionales ingresen en la cerveza abierta. El tiempo de exposición y la tasa de agregado primaria pueden tener un gran impacto en el resultado del proceso. No h ay reglas, todo lo que puedas hacer es experimentar con la tasa de agregado inicial, la cantidad de tiempo que dejas el fermentador abierto y si expones el mosto antes, durante o después que la ferm entación se complete. El pH, IBUs, cantidad de alcohol presente, estación del año, cantidad de azúcar residual, todo afecta la respuesta de los organismos secundarios.
¿Qué pasa si quieres más control y quieres evitar las otras bacterias y mohos?. Tal vez tu quieras crear tu propio cultivo puro de lo que haya en tu patio trasero. Puedes llevar a cabo algunas algunas pequeñas fermentaciones, ya sea por exponerlos durante la noche o por arrojar alguna fruta en el mosto. M antén el mosto simple, únicamente malta palida y un bajo nivel de lúpulo. Puedes probar los resultados para ver si alguno de los experimentos tiene el carácter que quieres mantener, luego recolectar y analizar los organismos presentes en la cerveza. A esas colonias que crecen en el plato, hazlas trabajar en más fermentaciones de prueba para ver cuales contribuyen a los sabores que te g ustan. Un factor que puede apalancar las ventajas es que la mezcla de organismos va a cambiar luego de repetidas fermentaciones a favor de los atributos que les permit en sobrevivir en el ambiente que les provees. Dicho de otro modo: el ambiente que le proveas introduce una presión selectiva en algunos organismos y sabores por s obre otros. Utiliza esto como una ventaja. Si tienes una fermentación ferm entación alcohólica –donde el pH ha caído, los nutrientes son limitados, el oxígeno es inexistente, y los niveles de alcohol se han elevado-algunas variedades de S. cerevisiae van van a ser probablemente las nadadoras más fuertes de la pileta. Deberían ser capaces de ganarle la competencia a la mayoría de las bacterias presentes. Una vez que tengas un favorito en tu lote de prueba, toma los resultados y fermenta otro otr o lote a la misma gravedad específica, IBUs y otros factores para la cerveza objetivo. Esto va a favorecer f avorecer a algunos organismos sobre otros, eliminando a aquellos que no puedan manejarse en el ambiente provisto. Si tu objetivo es hacer una cerveza de alto etanol con la nueva levadura obtenida, deberías empezar con una levadura ale neutral al mismo tiempo. Esto v a a asegurar niveles de alcohol más altos y va a ayudar a eliminar cualquier organismo que no pueda sobrevivir en dicho ambiente. Re utilizar va a favorecer eventualmente a organismos con una tolerancia al alcohol mayor. Si deseas aislar un organismo, repite estos pasos para crear tu propio cult ivo puro: 1. Recolecta los sedimentos de la fermentación 2. Diluye estos sedimentos sedimentos y colócalos en un plato para que puedas sacar una una única colonia colonia pura. 3. Transfiere las colonias colonias separadas a pequeños pequeños batches de mosto mosto de prueba. 4. Ve Verifica rifica los resultados resultados de la prueba, prueba, utilizando el el gusto, aroma y otros test. Si hay alguna falla, comienza comienza de nuevo. Si los resultados son los que deseabas, sigue adelante. 5. Toma el resultado y propágalo propágalo en volúmenes más grandes. grandes. Mientas trabajar con levaduras nativas puede ser interesante, la realidad es que obtener buenos resultados no es algo trivial. Dependiendo del medio utilizado, es incluso potencialmente peligroso. Medios bajo condiciones aeróbicas y con pH suficientemente alto pueden permitir el crecimiento de microorganismos patógenos. Toma todas las precauciones cuando pruebes fermentaciones nativas, especialmente si no huelen a cerveza. Aunque no tenga mal m al olor, puede ser peligroso. Deberías evitar probar fermentaciones espontaneas, esperando hasta que puedas aislar las levaduras y hacerlas crecer en un cultivo puro.
Parte 4: Fermentación La fermentación es donde se hace la cerveza. El dicho “ los cerveceros hacen mosto, la levadura hace cerveza”, es verdadero, pero como cerveceros, debemos controlar precisamente cómo la levadura hace nuestra cerveza. Mientras que puede parecer que una cepa específica peleara contra nuestros deseos de vez en cuando, aprender qué hace que una cepa trabaje de cierta forma y aprovecharse de ese c onocimiento, nos brinda algo de control sobre nuestra levadura. Una gran parte de lo que forma un gran cervecero es el entendimiento y manipulación de la fermentación para lograr un resultado ideal. A pesar de que no se puede hacer que una cepa haga algo para lo que es fisiológicamente incapaz, si se puede hacer que la cepa responda como mejor sabe. Línea de tiempo de fermentación Una vez que se inocula la levadura, ¿qué hacen las c élulas? La respuesta más común es: consumen el azúcar del mosto y lo transforman en nuevas células de levadura, etanol, CO2 y compuestos de sabor Azúcar + 2 ADP + 2 Fosfatos 2 Etanol + 2 CO2 + 2 ATP ATP Para poder maximizar los compuestos de sabor correctos, es útil saber cómo la levadura procede a través de la fermentación de la cerveza. Algunos expertos dividen la fermentación en 4 o más fases: Fase lag, crecimiento, fermentación y sedimentación. La verdad es que mucha de la actividad de la levadura no sigue fases diferentes con puntos claros de comienzo y final; en vez de eso, hay mucha sobre posición de fases. Por ejemplo, al principio, el crecimiento y la fermentación ocurren a la misma vez. D ecir que las células están en una u otra otr a fase en algún tiempo específico no es necesariamente verdadera, ya que cada célula individual progresara a través de la f ermentación a diferente ritmo. Simplifiquemos y digamos que la fermentación en un mosto de cerveza sigue 3 fases: Fase lag (de 0 a 15 horas), Fase de crecimiento exponencial (de 1 a 4 días) y fase f ase estacionaria (de 3 a 10 días). Las fases exactas e xactas no son importantes; en vez de eso, el cervecero debería entender que gana la levadura de la fermentación y que hace esta para la cerveza.
Fase lag (0 a 15 horas luego d e la inoculación) Cuando se inocula la levadura en el mosto, esta empieza a ac limatarse a su ambiente. Aunque no se ve ninguna actividad, las células comienzan a tomar oxígeno, minerales y aminoácidos (nitrógeno) del mosto y a crear proteínas de los aminoácidos. Si la levadura no logra obtener los aminoácidos que precisa del mosto, esta los produce. El mosto de 100% malta es una excelente fuente de nitrógeno, minerales y vitaminas. El mosto suministra la mayoría de las vitaminas que la levadura necesita para la fermentación f ermentación apropiada. Algunos ejemplos de vitaminas necesarias son riboflavina, inositol y biotina. Minerales importantes son el fosforo, sulfuro, c obre, hierro, zinc, potasio y sodio. En cuanto la levadura empieza a tomar minerales y vitaminas del mosto, empieza a manufacturar las enzimas necesarias para el crecimiento. Se puede suplementar el mosto con minerales y vitaminas adicionales usando nutrientes de levadura comercialmente disponibles para mejorar la salud y performance de la levadura. El zinc es un compuesto que suele quedar corto en el mosto. El único nutriente que la levadura necesita y no está presente en el mosto debido al hervido, es el oxígeno. Durante la fase lag, las células de levadura rápidamente absorben el oxígeno disponible del mosto. Las c élulas necesitan oxígeno para producir compuestos importantes, más significativamente esteroles, que son críticos para la permeabilidad de la membrana de la levadura. Es importante que se provea suficiente oxígeno a la lev adura al principio de la fermentación. Generalmente no querrás agregar oxígeno después ya que puede perturbar el delicado balance entre la creación de los compuestos de sabor y aroma. Una excepción ocurre cuando se coc ina cervezas de alta densidad y alto nivel alcohólico. En esos casos, en los que la levadura lev adura necesita largas reservas para fermentar la cerveza completamente, una segunda adición de oxígeno entre las 12 y las 18 horas post inoculación de levadura, puede hacer una diferencia enorme en la atenuación de la cerveza al nivel deseado. La temperatura afecta directamente el crecimiento de la levadura. Temperaturas más calientes resultan en más células. Una técnica común cuando se trabaja con poca levadura en la inoculación, es llevar adelante la fase lag a una temperatura más alta. Aunque esto no creara c reara sabores raros directamente, puede incrementar algunos precursores de los mismos, como alfa acetolactato, que es el precursor del diacetilo. Si se inocula la levadura caliente, hay que estar preparado para calentar la temperatura de la cerveza de vuelta a esa misma t emperatura o mayor cerca del final de la fermentación. Esto ayudara a que la levadura use algunos de esos compuestos de fermentación y resultara en una cerveza más clara. Aparte de estos precursores, la levadura produce prácticamente nada de compuestos de sabor durante la fase lag. La levadura produce casi nada de alcohol en esta fase, por lo que la formación de esteres no es un problema. La levadura no crea esteres hasta que genera una cantidad apreciable de alcoholes. Sin embargo, la velocidad de crecimiento durante este tiempo va a afectar los sabores más tarde en la fermentación. Algunos cerveceros comienzan comienz an la fase lag a 22-24°C, y completan complet an la fer mentaci mentación ón a 20°C. Esto puede pue de ser llevado a cabo con c on éxito para par a las lager también, empezando empe zando a 22-24°C y bajando la te mperat mperatura ura de fermentación fermentació n a 10-13°C. Esta es una ma nera aceptable de lidiar con cantidades bajas (pero apropiadas) de levadura de inoculación para un batch de un tamaño dado de cerveza. Sin embargo, no es una panacea para una cantidad seriamente baja de levadura inicial. Cuando el cervecero tiene una cantidad apropiada de levadura inicial disponible, y tiene la capacidad de enfriar el mosto a temperaturas de fermentación en una cantidad de tiempo razonable, el mejor curso a seguir para la c alidad de la cerveza es inocular la levadura a la temperatura de fermentación e incluso un poco m enos. El cervecero luego permite que la temperatura de la fermentación suba durante las primeras 12 a 36 horas, hasta que alcanza la temperatura deseado. El beneficio de este proceso es el crecimiento controlado de la levadura, que resulta por lo general en mejores resultados de salud en la levadura, menos pérdidas a través de la membrana de la c élula y por lo tanto un perfil más m ás claro de la cerveza. No se verá ninguna actividad visible durante la fase lag (de ahí su nombre), pero esta fase es un paso muy importante en la construcción de nuevas células saludables para la fermentación. La tasa de inoculación también juega un r ol significante en la calidad de la fase lag. Una sobre inoculación de levadura puede reducir la fase lag, pero cada célula individual no será tan saludable al final de la fermentación. Aunque un cervecero puede encontrar más tranquilizador ver actividad de fermentación luego de una hora, no es la condición óptima para la lev adura. Lo mismo es verdadero para la subinoculación de levadura y el intentar compensar con temperatura y nutrientes. Demasiado crecimiento celular suele dejar las células en forma poco óptima para el resto de l a fermentación y para cualquier fermentación subsecuente. Fase de crecimiento exponencial (4 horas a 4 días) A medida que la levadura comienza a salir de la fase lag, empieza a consumir los azucares de la solución y a producir CO2, entre otras cosas. Este es el inicio de la fase exponencial o logarítmica del crec imiento de la levadura. Durante esta fase, el recuento celular crece rápidamente, y la levadura produce etanol y compuestos de sabor. La levadura comienza a producir grandes volúmenes de CO2 y crea una capa de espuma en l a superficie de la cerveza. Para la mayoría de las levaduras ale neutrales, el aroma de la fermentación durante esta fase t iene olor a “olivo”. La fase exponencial ocurre con la levadura consumiendo azúcar rápidamente, y esta lo hace en un cierto orden. La levadura utiliza los azucares simples primeros: glucosa, después fructosa y sucrosa. La levadura puede encerrar estos azucares simples dentro de la célula y en su metabolismo muy rápidamente. Mientras que la glucosa glucosa es casi un 14% del azúcar del mosto, la maltosa es el azúcar principal. La maltosa abarca casi el 59% de los az ucares en el mosto
promedio, y su fermentación es parte de lo que permit e a levadura crear ciertos sabores característicos de la cerveza. En respuesta a la presencia de maltosa, la levadura usa enzimas m altasas para hidrolizar (hidrolisis es la descomposición de un compuesto química debido a su reacción con agua) la maltosa en unidades de glucosa. La levadura entonces puede utilizar la glucosa para seguir su ciclo normal metabólico. La levadura fermenta los azucares más complejos como la maltotriosa ultimo. Este azúcar es complicado para digerir por la levadura y algunas cepas fermentan maltotriosa mejor que otras. Algunas cepas incluso no pueden fermentar la maltotriosa de ninguna manera. Cuanto más floculante una cepa, menos maltotriosa tiende a poder f ermentar. La habilidad de fermentar maltotriosa es lo que determina el rango de atenuación de una cepa. La parte superior de la fermentación es llamada “kraeusen alto”. Tiene colores desde amarillo a marrón. Estos se deben primariamente a compuestos de malta y lúpulo precipitados, y tiene manchas m arrones de resinas de lúpulo oxidadas. Fase estacionaria (de 3 a 10 días) En este punto, el crecimiento de la levadura se enlentece, y la levadura entra en una fase estacionaria. La levadura ya produjo la mayoría de los compuestos de sabor y aroma, los cuales incluyen alcoholes fusel, esteres y compuestos sulfurados. Llamamos a esto “cerveza verde”, porque en este punto todavía hay algunos compuestos presentes que se asocian a cervezas jóvenes que todavía no lograron un apropiado balance de sabores. La cerveza madura en la fase estacionaria, también conocida como pase de acondicionamiento. La levadura reabsorbe mucho diacetilo y acetaldehído producido durante la fermentación, y el sulfito de hidrógeno continua escapando por la cima del fermentador en forma de gas. El krausen cae, y los grupos de levadura comienzan a sedimentar. Cuando se trabaja con una cepa nueva, es importante chequear el grado de atenuación en este punto para confirmar que la levadura ya completo fermentación. Algunas Algunas cepas floculan y sedimentan s edimentan antes que la cerveza atenúe completamente, y el cervecero debe tomar acciones correctivas que pueden incluir levantar la levadura, levantar la temperatura o reinocular levadura. En este punto muchas cervecerías profesionales enfrían el contenido del fermentador a entre 2 y 4 °C, lo que fuerza la mayoría de la levadura a flocular y sedimentar. Los cerveceros comerciales hacen esto para producir cerveza lo más rápido y eficientemente posible. Mientras que los cerveceros caseros pueden hacer esto moviendo el fermentador a un espacio refrigerado o ajustando el controlador de temperatura a más rio, recomendamos que no lo hagan. Una de las cosas que no se querrá hacer es forzar la levadura l evadura a dormirse antes de que hayan tenido todas las oportunidades de limpiar la cerveza por sí mismas. Una cervecería c ervecería comercial que conocíamos tenían un alto nivel de diacetilo en sus ale, porque estaban apurando el proceso. Una vez que proveyeron un poco de tiempo y calor extra, la cerveza paso de un sabor mantecoso a ser fantástica. Nuestra recomendación, especialmente para los cerveceros c aseros, es que esperan que la levadura termine sus tareas y limpie los subproductos de la fermentación lo más posible. El consejo tradicional de “esperar 7 días y transferir” no es el mejor consejo. Diferentes cervezas y diferentes levaduras tienen diferentes requerimientos. Esperen a que la levadura muestre que no hay más actividad, dejen que le fermentador se limpie naturalmente y luego empaquen la cerveza. Resumiendo, es importante que se reconozcan estas fases principales, ya que se s erá capaz de identificar áreas de problemas potenciales. Respecto a la fermentación, se debe hacer foco en la calidad de la cerveza y no en la velocidad v elocidad para algunos factores calve como temperatura, tiempo y tasa de inoculación de levadura. Composición del mosto La composición del mosto es muy importante para la fermentación, desde los n utrientes al porcentaje de azucares. Sin la nutrición adecuada y el balance correcto de azucares, la fermentación no va a terminar como el cervecero quiere, y la cerveza va a sufrir. s ufrir. Azúcares La mayoría de los cerveceros sabe que hay una correlación corr elación entre la temperatura de macerado y los tipos de azucares creados en el mismo. A más temperatura se favorecen las enzimas que hacen azucares más complejos y menos fermentables, y el resultado es que la cerveza va a atenuar menos que una con menos azucares no fermentables. El espesor del macerado juega un rol muy pequeño en la fermentabilidad del mosto, y el c ervecero puede superarlo con un ajuste en la temperatura del mismo. El tiempo y la temperatura son los parámetros principales que el cervecero debe ajustar para mejorar la fermentabilidad. Mientras que la conversión puede ocurrir rápidamente, más actividad enzimática puede afectar aun la fermentabilidad del mosto. Llevar adelante un test de fermentabilidad del mosto es barato, f ácil y nos da información de valor respecto a lo que podemos esperar de la fermentación. Tener esta información hace mucho más fácil determinar si el problema de la fermentación es del lado caliente o del lado frio. Háganse el hábito de llev ar a cabo un test de fermentabilidad ferm entabilidad del mosto cada vez que cocinen cerveza nueva y testeen periódicamente para cerveza que se encuentran en producción. Se puede leer más al respecto en la sección “tu “t u propio laboratorio”. Una cosa que muchos cerveceros han sido llevados a cr eer es que temperaturas más altas de mosto resultan en cervezas más “maltosas”, es decir, con más dulzor debido a la malta. Temperaturas altas de macerado no desarrollan
más carácter de malta o sabor ni resultan res ultan realmente en mucho dulzor. Las dextrinas largas creadas con temperaturas altas de macerado son como mucho apenas dulces. Es posible cocinar dos cervezas, una con temperatura alta de macerado y una FG alta, y otra con t emperaturas más bajas de macerado y una FG baja, y l a cerveza con la FG más alta se va a sentir más seca (menos dulce) que la segunda cerveza. Hay muchos ejemplos de c ervezas estilo belga con FG muy baja que de todas formas tienen un carácter dulce. Hay muchos factores para el dulzor relativo de una cerveza más allá de la fermentación, incluyendo alcoholes, compuestos amargantes, taninos, carbonatación y azucares que la levadura no consumió. Enzimas Los cerveceros caseros son conocidos por su deseo de hacer cervezas extremas, empujando los límites cada vez que pueden. Los que cocinan cervezas gigantes a veces se orientan a enzimas comerciales que rompen almidones. El problema fundamental con el agregado de enzimas a la fermentación (además del peligro de contaminación bacteriana) es que sin el hervido, las enzimas retienen su actividad completa. Van a continuar rompiendo almidones y dextrinas, secando completamente la cerveza y degradando la calidad del sabor. La única forma razonable de un cervecero para frenar la actividad de las enzimas es pasteurizar la cerveza a temperatura y duración capaz de desnaturalizar la enzima. Pocos cerveceros craft y menos todavía cerveceros caseros pasteurizan su cerveza, por lo que no es una opción en muchas cervecerías. Las cervezas de alta gravedad, especialmente las que son 100% malta, comienzan con un gran porcentaje de azucares no fermentables. El problema es que la fermentación suele frenar y quedarse corta r especto al objetivo del cervecero. Agregando alfa amilasas a una f ermentación de alta gravedad que se encuentra frenada suele recomenzar la fermentación. Como es esperado, las enzimas continúan trabajando, pero la alta cantidad de alcohol previene a la levadura de trabajar incluso con las enzimas generando disponibilidad de nuevos azucares fermentables. Algunos cerveceros reportaron situaciones de éxito con este método, aunque los resultados pueden parecer menos parecidos a la cerveza de lo deseado. A medida que crezca la popularidad de las cervezas de alto nivel de alcohol, más cerveceros van a empezar a trabajar con estas enzimas. Las deficiencias nutricionales también pueden causar que la fermentación proceda lentamente. Cuando se usa un mosto que contiene largas porciones de azucares no provenientes de malta, o se uti lizan maltas submodificadas, es importante asegurarse que hay suficiente nitrógeno en el mosto para el desarrollo correcto de las células y la fermentación. Maltas submodificadas deberían pasar por un descanso proteínico en el macerado para asegurarse que el mosto contenga suficientes aminoácidos, y el mosto que utilice un alto porcentaje de azucares no provenientes de la malta puede requerir nitrógeno suplementario. Algunas veces la razón para una fermentación apagada es la deficiencia de minerales. Para funcionar o trabajar eficientemente, muchas enzimas necesitan ciertos minerales como co-factores. Por ejemplo, el mosto c ervecero suele estar limitado en zinc. El zinc es un cofactor para la enzima alcohol dehidrogenasa, la enzima responsable para la producción de alcohol en la levadura. La enzima no puede utilizar otros iones metálicos en vez del zinc. Las enzimas pueden venir de varias fuentes, incluyendo fuentes basadas en plantas c omo la malta. La mayoría de los fabricantes comerciales producen sus productos enzimáticos de microorganismos. Es económicamente eficiente hacer crecer grandes cantidades de microorganismos (tanto bacterias como hongos) en fermentaciones de alta densidad celular. Estos organismos usualmente excretan la encima de interés, por lo que solo tienen que remover las células y concentrar el medio de alrededor, que contiene la enzima. La especificación de cada producto y su uso esperado determina si se continua o no con más purificación. p urificación. Los productos no purifican la enzima completamente ya que esto sería demasiado caro. Por lo tanto, cada preparación suele tener un número de diferentes enzimas. Los productores también pueden producir enzimas de fuentes de ADN recombinantes (organismos genéticamente modificados o GMO), pero su uso en la cervecería al día de hoy es todavía raro. Los cerveceros son muy conservadores y conscientes de las reacciones negativas potenciales de los clientes al uso de GMO en la cerveza. Un producto GMO, llamado Maturex, de Novo Nordisk, obtuvo la aprobación de la FDA para su uso en cerveza. Es una acetolactato decarboxilasa, que convierte el acetolactato directamente a acetoina sin producir diacetil, eliminando la necesidad del descanso de diacetilo. Sin embargo, Maturex no puede remover el diacetilo que ya está presente como resultado del metabolismo de la l evadora o del Pediococcus. En definitiva, usar esta enzima puede eliminar la espera del descanso de diacetilo, pero el acortamiento del tiempo de maduración puede tener otras consecuencias en el sabor de la cerveza. Cuando se compran estos productos enzimáticos, se nota que la cantidad que te venden es poca. Ya que la catalizacion de una reacción no consume la enzima, solo se necesita una cantidad muy pequeña, cerca de 1 gramo por barril USA. El producto que se compra viene empacado en forma líquida o en polvo. Si se compran enzimas en polvo, lo mejor es usar preparaciones “sin polvo” para prevenir contacto con la piel, ojos y pulmones. Las proteasas presentes en las mezclas, y la alta concentración de enzimas, pueden causar irritación de l a piel. Se puede extender la vida de almacenamiento de la enzima almacenándola en frio. fr io. Duran hasta un año guardadas a 4°C. 4°C. Nutrición de la levadura La levadura necesita una cantidad adecuada de azúcar, nitrógeno, vitaminas, fosforo y metales. Los requerimientos exactos de nutriente varían entre las células de levaduras ale (Saccharomyces cerevisiae) y las lager (Saccharomyces
uvarum), y por cada cepa entre especies. Los r equisitos de nutrientes también pueden variar entre cervecerías, incluso si están usando la misma cepa. Un mosto de 100% malta contiene todos los nutrientes necesarios para la levadura y su fermentación excepto oxígeno y zinc. Adjuntos como el arroz, maíz, o jarabes de azúcar no contienen muchos nutrientes esenciales, como el nitrógeno, minerales y vitaminas. Incluso en los mostos de 100% malta, los cerveceros encuentran ventajas al agregado de nutrientes y mejoran y afinan la performance de la fermentación. Muchos productos de nutrientes para levaduras disponibles proveen una fuente balanceada de nitrógeno, mi nerales y vitaminas. Los cerveceros también pueden agregar ciertos nutrientes específicos individualmente, pero tengan en mente que cantidades excesivas de nutrientes pueden causas problemas. El objetivo debe ser encontrar el balance óptimo para la fermentación. El nitrógeno es aproximadamente el 10% del peso seco de una célula de levadura. El nitrógeno en el mosto del cervecero está más que nada en forma de aminoácidos, y la levadura puede también generar los aminoácidos. Hay 20 tipos diferentes de aminoácidos, y la levadura puede tanto crearlos como asimilarlos del mosto. Tanto los aminoácidos del mosto como los suplementos de nitrógeno inorgánico afectan el sabor, lo que puede ser bueno o malo según los objetivos de cada uno. De manera similar a como la levadura aborda los distintos a zucares, la levadura asimila y utiliza los aminoácidos del mosto lo más rápido y eficientemente efici entemente posible. La levadura toma y utiliza algunos aminoácidos del mosto (Grupo A) el primer día, y los otros (Grupo B) van siendo tomados a medida que transcurre la fermentación. La levadura no utiliza otros (Grupo C) hasta luego de una espera substancial. Y la levadura no utiliza el aminoácido más abundante en el mosto, la prolina (Grupo D), nunca. La especificidad de las permeasas que transportan los aminoácidos a través de la membrana de plasma controla la tasa de utilización. La manera más rápida que tiene la levadura de utilizar el nitrógeno es a través de la transaminacion. En este proceso, un aminoácido donante entrega su nitrógeno alfa amino a el keto acido para formar el aminoácido deseado. Por lo tanto, para la mayoría de los casos, los aminoácidos del mosto son convertidos en alfa keto ácidos. Esto es por lo que la levadura no utiliza la prolina, ya que esta es el único aminoácido donde el grupo alfa amino es una amina secundaria (unida a dos carbonos) y no puede ser t ransaminada. Este proceso tiene implicaciones profundas en el sabor. Los alfa keto ácidos formados son decarboxilados para formar un aldehído, que es subsecuentemente reducido a alcohol, y esta es l a fuente de los alcoholes fusel. Por esto es que los suplementos de aminoácidos puede afectar la cantidad y el tipo de alcoholes f usel formados. Además, los cambios en el perfil de alcoholes fusel puede modificar el perfil de esteres. Esta es una razón por la cual los suplementos de aminoácidos no son necesariamente superior al nitrógeno inorgánico. El nitrógeno inorgánico puede venir de fuentes como el sulfato de amonio y el diaminofosfato (DAP). El DAP se ha vuelvo por mucho la fuente preferida de nitrógeno por la industria del vino, ya que también provee fosfato. El fosforo es un componente esencial del ácido desoxirribonucleico (ADN), como también de los fosfolípidos entre las m embranas celulares. El fosforo es de 3 a 5% del d el peso seco de la célula de levadura, la mayoría almacenado en las vacuolas. Si la levadura esta falta de fosfato, pueden surgir problemas en la fermentación debido a problemas en la replicación del ADN, y esto puede generar fermentaciones frenadas e incompletas. En las fermentaciones donde el fosfat o está limitado, como en cervezas de adjuntos o mostos no basados en malta, la adición de fosfato puede ser beneficiosa. Las vitaminas son esenciales en muchas reacciones enzimáticas, aunque la levadura no puede sintetizar varias de las vitaminas esenciales. El requerimiento tipito de vitaminas incluye la biotina, el ácido nicotínico y el ácido pantoténico. La biotina es la vitamina más importante para la levadura. Está involucrada en casi todas las reacciones enzimáticas que crean compuestos críticos para la levadura: proteínas, ADN, carbohidratos y ácidos grasos. La deficiencia de biotina resulta en un crecimiento lento de la levadura y en fermentaciones fr enadas. Los minerales necesarios incluyen el calcio, potasio, magnesio, zinc y otr os iones metálicos. Las reacciones enzimáticas usan los minerales como cofactores. Los minerales facilitan la utilización de materiales por parte de la célula, y la levadura usa minerales en material estructural de la célula. El calc io es importante para la floculación de la levadura y el metabolismo, pero los investigadores no piensan que sea normalmente un factor limitante para el cr ecimiento de la célula y la fermentación en un mosto de 100% malta. Los cerveceros a veces agregan sales de calcio a las l as fermentaciones para ajustar el pH y mejorar la floculación. El manganeso, que puede estimular el c recimiento de la levadura, suele ser agregado en varias formulaciones de nutrientes para levaduras. El potasio tiene varias funciones dentro de la célula y representa cerca del 2% del peso s eco de la misma, lo que es muy alto para un mineral (la mayoría está debajo del 0.1 %). %) . El magnesio es importante en la síntesis s íntesis de ATP, ATP, que es la forma de energía usada entre las células. De hecho, la levadura no puede crecer en ausencia de magnesio. Con magnesio lim itado, las células de levadura tienen que tratar de producir compuestos que puedan compensar algunas de sus funciones. Los investigadores han demostrado que el magnesio mejora la habilidad de una célula de soportar el estrés y juega un rol clave en la prevención de la muerte celular cuando el etanol logra entrar dentro de la célula. Como mencionamos antes, el mosto suele ser limitado limit ado en Zinc. El zinc es importante en el ciclo c iclo celular (reproducción) y es un cofactor para la enzima alcohol dehidrogenasa, la enzima responsable de la producción de alcohol. Incluso aunque otros iones metálicos pueden estar presentes, no hay sustituto para el zi nc. El rango ideal para la fermentación es de 0.1 a 0.15 miligramos por litro. litr o. Se puede usar zinc tanto de grado alimenticio como de grado farmacéutico, en forma de sulfato de zinc o cloruro cl oruro de zinc. Una cosa a tener en cuenta cu enta cuando se determina el dosaje y el costo es que ambos tipos de sulfato de zinc es invariablemente sal de heptahidrato de zinc ( ZnSO4 . 7H20 ), que sol o tiene un 23 % del peso en zinc. Por otro lado, el cloruro de zinc tiene un 48% de peso en zinc. También hay que tener en mente que algo del zinc es absorbido por el hot break, y se s e deberá agregar más que la cantidad objetivo para la fermentación. Agregando 0.2 a 0.3 mg/L de zinc cerca del final del hervido debería resultar en un nivel suficientemente alto de zinc en el fermentador. Interesantemente, la levadura de cerveza tiene un nivel muy alto de cr omo comparada a otras levaduras. No se sabe
aunque rol tiene el cromo en la fermentación, pero los niveles de cr omo son tan altos que la levadura de cerveza suele estar incluida en muchos productos nutricionales y cosméticos solo por su contribución de cromo. Incluso cuando el mosto tiene técnicamente una composición mineral suficiente, esto no garantiza que los minerales estén disponibles biológicamente para las células de levadura. Los iones metálicos tienen a quelarse, que significa unirse a proteínas u otros compuestos, haciéndolos inaccesibles para le levadura. Incluso s i entran a las células de levadura, se pueden quelar al citoplasma. Este es un mecanismo natural de defensa para la levadura, y ayuda a mantener metales tóxicos fuera del alcance de manera de no empeorar las fermentaciones. Por ejemplo, el cesio, el lito y el plomo, todos inhiben el crecimiento de la levadura. Un suplemento único que puede atender este problema es el Servomyces, que White Labs representa en USA. El productor usa un proceso patentado, por el cual hace crecer levadura de cerveza en presencia de iones metálicos, incluyendo zinc y magnesio. Tests Tests fluorescentes muestran que el proceso de manufacturación une la mayor parte de los minerales a la pared celular, lo que puede prevenir la quelacion cuando se agregue al mosto. Cuando un cervecero agrega Servomyces, provee el zinc y magnesio necesario junto con otros nutrientes de v alor de las células muertas de levadura. De esta manera, el efecto de agregar Servomyces es mejor que solo a gregando las mismas cantidades de sales con nutrientes. Aireado para fermentación La levadura no es estrictamente anaeróbica; necesita oxígeno para reproducirse. Los cerveceros típicamente bombean oxígeno al mosto antes de agregar la levadura, antes de que la f ermentación anaeróbica comience. Aunque Aunque los cerveceros están siempre asustados de oxidar su producto final, t odos saben que la levadura requiere oxígeno para tener una fermentación saludable y consistente. Niveles apropiados de oxígeno durante las etapas tempranas de la fermentación del mosto son necesarios, ya que el oxígeno juega un rol integral en la síntesis de lípidos para la producción de paredes celulares. Hay una correlación muy fuerte entre el oxígeno suministrado al mosto, la cantidad de esteroles sintetizados, y la performance de la fermentación. Sin un suministro adecuado de esteroles, las células de levadura característicamente muestran baja viabilidad y mala performance en la fermentación. Cuando Sierra Nevada Brewing Company de Chico, California empezó a cocinar comercialmente en los principios de los años 80, los cerveceros trataron por tres meses m eses hacer una pale ale aceptable. Por alguna razón desconocida, el sabor nunca era el que querían. Una pista: las fermentaciones ferm entaciones eran lentas. Descubrieron que el problema era una pequeña falta de aireación. El arreglo fue simple pero profundo. Para mejorar la aireación, modificaron el equipo de manera que el mosto sea salpicado s alpicado por sprinklers en el fermentador fermentador.. La necesidad del oxígeno Cuando la levadura se reproduce, necesita hacer nuevas membranas de lípidos para su progenie. Para lograr esto, necesitan dos tipos de compuestos: esteroles y ácidos grasos insaturados. Los esteroles mantienen la estructura de las membranas lipídicas de la célula fluidas y regulan la permeabilidad. La levadura puede adquirir esteroles del mosto o los puede fabricar. Sin embargo, embargo, no hay siempre suficientes esteroles (ni de los tipos correctos) en un mosto cervecero para fermentaciones adecuadas, por lo que la levadura debe hacerlos. Interesantemente, incluso si todos los esteroles correctos se encontraran disponibles en el mosto, la levadura tiene serias dificultades importando esteroles en presencia de oxígeno. La síntesis de esteroles y su regulación es compleja. Para resumir, la levadura utiliza el glicógeno para derivar acetilCoA, que usa para crear escualeno. Entonces, en una serie de pasos usando oxígeno, est a convierte el escualeno a 2,3-epoxiescualeno, que luego cicliza para formar lanoesterol, el primer esterol en el camino sintético. Luego crea otros esteroles, incluido el ergosterol, en varias reacciones, algunas de ellas implicando más oxígeno. Hay 10 reacciones enzimáticas desde el acetil-CoA al escualeno, y otras 10 a 12 para formar el ergosterol. La mayoría de los esteroles libres van a la membrana plasmática y algunos a varias organelas unidas a la membrana dentro de la célula. Los otros componentes importantes de las membranas lipídicas son los ácidos grasos insaturados, como el ácido palmitoleico y el ácido oleico. Como con los esteroles, la síntesis comienza con acetil-CoA. Por ejemplo, la conversión de acetil-CoA a acido palmítico requiere 10 pasos. El oxígeno entonces insatura el ácido palmítico en ácido palmitoleico. Muchas cervecerías comerciales se preocupan de que el agregado de oxígeno al mosto puede incrementar la tasa de estancamiento luego en la vida de la cerveza, por lo que están interesados en encontrar nuevas maneras de suministrar los esteroles necesarios para la fermentación. New Belgium Brewing Company en Fort Collins, Colorado, ha experimentado con el agregado de ácidos insaturados en cultivos de levadura como una forma de eliminar la aireación del mosto. Eligieron aceite de oliva como una fuente rica en ácido oleico. La concentración más alta de aceite de oliva que la cervecería agrego, 1 miligramo por cada 25 mil millones de células 5 horas antes de la inoculación, resulto en un tiempo de fermentación similar al de control aireado, con 94 horas para la fermentación con aceite y 83 en la de control. Como la fermentación alcanzo la densidad final, se asumió que el agregado de aceite de oliva tuvo un efecto positivo en los niveles de ácidos insaturados. La cerveza resultante, una amber ale, t uvo los niveles altos esperados de esteres y niveles más bajos de alcoholes fusel (ya que no se aireo), pero pero los paneles de sabor no detectaron ninguna ninguna diferencia. New Belgium no implemento esta técnica permanentemente, pero el experimento encendió algo de interés en muchos
cerveceros. Aquí hay algunos pensamientos a considerar: -¿Cuáles son los efectos positivos y negativos de no airear el mosto? -¿Cuáles son los efectos de no agregar oxígeno a través de las generaciones de levadura? -¿El agregado de aceite de oliva en conjunción con la levadura o el aireado mejora la fermentación? -¿La adición de ergosterol y aceite de oliva mejora la fermentación? ¿Puede la levadura tener demasiados esteroles? No, ya que la levadura regula con mucho cuidado su metabolismo, demasiado oxígeno no resulta en esteroles en exceso. Al contrario, la levadura usa el oxígeno para generar más compuestos de sabor. ¿Cuánto oxígeno es necesario? Usar niveles apropiados de oxígeno disuelto es casi tan importante como usar tasas de inoculación apropiadas. La falta de oxígeno disuelto causa varios problemas de fermentación. Fermentaciones estancadas, tiempos largos de fermentación, cervezas subatenuadas, estrés en la levadura y sabores raros suelen ser el resultado de muy poco oxígeno. Además, subairear puede resultar en viabilidad más baja en generaciones de levadura reusada. Para el mosto promedio y las tasas de inoculación de levadura, la cantidad apropiada de oxígeno disuelto es de 8 a 10 ppm. Cuando se trata de un mosto de alta densidad, los cerveceros suelen pensar si deberían oxigenar basándose en la densidad o en la cantidad de levadura inoculada. El objetivo es suministrar la cantidad óptima de oxígeno para el número de células de levadura presentes y la cantidad que estas necesitan para crecer. Por supuesto, con mostos de alta densidad deberían inocular más levadura, por lo que el requerimiento de oxígeno va a ser mayor. En algunos casos, los cerveceros tratan de suplantar por la falta de c élulas con el agregado de oxígeno para generar mayor crecimiento, y el crecimiento excesivo es raramente óptimo para el sabor de la c erveza. Los artefactos para salpicar el mosto usado por los cerveceros caseros van a resultar en aproximadamente 4ppm, menos de la mitad de la cantidad requerida. Los cerveceros comerciales usando métodos similares van a lograr resultados comprables. Con mucho espacio en la cima del fermentador, una espalda fuerte y un sacudido vigoroso, un cervecero casero puede obtener niveles tan altos como 8ppm en el mosto. Est o es casi el máximo usando aire. Usando Usa ndo una bomba de acuario con una piedra sinterizada no se va a lograr más de 8 ppm, incluso con tiempos extendidos. De hecho, la aireación extendida puede ser detrimental a la formación y retención de cabeza. La única f orma de lograr la cantidad recomendada de 10ppm como mínimo es con la adición de oxígeno. Llenando el espacio superior del fermentador y sacudiendo vigorosamente puede resultar en niveles de oxígeno superiores a los 10ppm, pero una vece que se t iene oxígeno embotellado, es mucho más fácil usar una piedra sinterizada. Con oxígeno embotellado o un generador de oxígeno y una piedra sinterizada, es posible alcanzar altos niveles de oxígeno disuelto. H ay varios sistemas comerciales disponibles para tanto los cerveceros profesionales como los caseros para lograr los niveles necesarios. Demasiado oxígeno es raramente un problema. Sin embargo, parece que el urgir a los cerveceros a usar cantidades altas de oxígeno ha resultado en algunas instancias donde han logrado niveles de oxígenos en detrimento del sabor de la cerveza. Incluso aunque la mayoría de las cepas de lev adura pueden soportar altos niveles de oxígeno disuelto, es posible proveer demasiado como para que se transforme en un problema de sabor de la cerveza. El uso excesivo de oxígeno puro resulta en altos niveles de alcoholes fusel, acetaldehído incrementado, y otros problemas de sabor. La mayoría de los cerveceros chicos no miden la cantidad de oxígeno disuelto y en vez de eso confían c onfían en un procedimiento. Esto puede engañar fácilmente a un cervecero si hay algún problema sutil en el equipamiento, la temperatura u alguna otra variable, resultando en altos, o por lo general bajos niveles de oxígeno disuelto. El equipamiento para medir el nivel de oxígeno en el mosto no es muy caro para la mayoría de las cervecerías comerciales, cerca de U$s 1000. Que puede hacer un cervecero casero? Mientras algunos están dispuestos a comprar equipamiento de testeo en busca de la cerveza perfecta, el promedio no puede hacer la inversión. De t odas formas, es importante esforzarse por algún tipo de control sobre el proceso. Si se puede entregar c onsistentemente la misma cantidad de flujo de oxígeno del equipo, se puede controlar el nivel de oxígeno disuelto total variando la duración de la entrega. Muchos c erveceros caseros quieren saber cuánto oxígeno obtienen de su método. El número exacto no es importante, a no ser que se quiera comprar el equipamiento de testeo. Sin eso, lo que se puede hacer es probar diferentes cantidades de oxígeno y evaluar el resultado en la calidad de la cerveza. Si un minuto de oxígeno a un flujo consistente no entrega los resultados r esultados deseados, se puede probar incrementando a un minuto y medio o bajándolo a 30 segundos. Si la c erveza mejora, entonces se mantiene en ese número. De esta forma se descubrirá que usando este método, se puede encontrar el punto justo para la cepa que estas usando en una cerveza dada. La parte difícil es asegurarse de tener el mismo flujo todo el tiempo. Los reguladores que proveen un flujo consistente se encuentran disponibles comercialmente y son una buena solución si el presupuesto lo permite. Sino, habrá que asegurarlo de forma visual cada vez que se agrega oxígeno. Para ayudar a los cerveceros caseros con la pregunta de cuando oxígeno agregar a un batc h de cerveza, White Labs llevo a cabo un experimento inyectando oxígeno puro en 20 litros de mosto a 1.077 de densidad usando una piedra sinterizada de 0.5 micrones y de acero inoxidable, a un flujo de 1 litro por minuto. Los resultados mostraron que para alcanzar las 8-10 ppm deseadas, se necesita inyectar oxígeno por un minuto:
Figura 4.1: Nivel de oxígeno disuelto según los tiempos de aireación en 20litros de mosto. Mosto a 1.077 de densidad y 24°C. Inyección de oxígeno puro pur o a 1 litro por minut o con piedra sinterizada sinteri zada de 0.5 micrones.
Para demostrar el efecto de los niveles variables de oxígeno disuelto en la fermentación, White Labs inoculo WLP001 a una tasa de 12 millones de células por mililitro mi lilitro en los mostos de los tests. La figura 4.2 muestra que las muestras de mosto de entre 3 y 5 ppm de oxígeno no atenuaron tanto como las otras muestras, las cuales atenuaron un grado plato completo sobre la muestra sacudida. Incrementando el nivel de oxígeno por sobre 9ppm incremento el ritmo de fermentación un poco los primeros 3 días, pero ambas cervezas terminaron en la misma densidad final.
Figura 4.2: Comparación entre como los niveles de oxígeno (en ppm) afectan el progreso de la fermentación a través del tiempo (horas). ( horas). Mosto Mo sto de 1.077 1.0 77 a 24° 2 4°C.
Los cerveceros caseros no son los únicos cerveceros luchando para descubrir cuanto oxígeno agregar a su mosto. La investigación de White Labs demostró que muchas cervecerías pequeñas todavía airean por debajo o por encima del nivel apropiado. White Labs chequeo las prácticas de aireación en una docena de cervecerías comerciales y encontró los siguientes niveles de oxígeno disuelto:
Figura 4.3: Ejemplo de algunas cervecerías comerciales comerciales y sus niveles de oxígeno disuelto.
Claramente muy pocas cervecerías están alcanzando el nivel recomendado de 8-10 ppm. Ninguna de estas cervecerías media el oxígeno disuelto en su mosto. La mayoría usaban un m edidor de flujo, introduciendo oxígeno puro y luego estimando el nivel de oxígeno disuelto basado en el tiempo de llenado del mosto. Más tests demostraron que mejorando el nivel de oxígeno para acercarlo al rango recomendado, se logra que el número de células que crecieron mejore significativamente la velocidad de fermentación, en algunos casos terminando entre 24 y 48 horas antes. (Figura 4.4)
Figura 4.4: Velocidad de fermentación de una cervecería mostrando la velocidad actual contra la del mosto mejorado en sus niveles de oxígeno. EL mosto con más oxígeno alcanzo la densidad final 24-48 horas antes que el mosto con menos oxígeno.
White Labs también investigo el resultado de sub aireación crónica. La Figura 4.5 c ompara la performance de la levadura que sufrió múltiples niveles bajos de oxígeno (5 ppm) a t ravés de sus generaciones. Llegando a la 5ª generación, la fermentación mostro un incremento significativo en la fase lag, un incr emento en el tiempo de completado de la fermentación y una densidad final mayor que las generaciones anteriores.
Figura 4.5: Performance de la fermentación a través de varias generaciones de la levadura con niveles bajos de oxígeno crónicos.
La conclusión de este estudio es que no solo los niveles adecuados de oxígeno son necesarios para una buena fermentación, sino que la sub aireación tiene un impacto en la levadura y su reuso. La falta de oxígeno no solo resulta en menos levadura, también resulta en que la levadura no va a t ener el mismo rendimiento en la próxima fermentación.
Sin acceso a recursos amplios para generar las paredes celulares, menos células tienen reservas de glicógeno y las membranas celulares necesarias para sobrevivir al estrés de la fermentación y el ambiente de bajo pH y altos niveles de alcohol de la cerveza. Cervezas de alta densidad Como se mencionó anteriormente, la densidad especifica del mosto afecta la levadura y cambia el carácter de la fermentación de diversas maneras. Una forma que tienen los los cerveceros para enfrentar esto es mediante mayor número de células y la aireación del mosto antes de fermentar. Si es un mosto de muy alta gravedad, más de 1.092, habrá que airear con oxígeno puro, ya que el aire solo no v a a brindar suficiente nivel de oxígeno disuelto. Desafortunadamente, eso puede no llegar a ser suficiente para cervezas de densidad mayor a 1.083. Para cervezas de alta densidad, agregar una segunda dosis de oxígeno entre las 12 y las 18 horas puede ayudar a la velocidad de la fermentación y a la atenuación. La levadura rápidamente toma este oxígeno y l o usa para mantener la membrana celular y para producir algunos compuestos intermediarios necesarios. La investigación también indica que la adición de oxígeno (algunos dicen más de 7 ppm, otros más de 12 ppm), a las 12 horas incrementa incr ementa la velocidad de fermentación en un 33% y disminuye algunos compuestos de sabor como el diacetilo y el acetaldehído. Por qué esperar hasta las 12 horas?? Esperamos que la levadura complete aunque sea una división celular. Hay muy poco o nada de beneficio si aireamos antes de que la levadura haya tenido la chance de dividirse aunque sea una v ez. Podrías considerar también ajustar tu proporción de inoculación y temperatura. Para un mosto de 1.106, la proporción óptima de inoculación es de 35 millones de células por mililitro. A las 48 horas pasadas de fermentación, después de que el crecimiento crecim iento de la levadura levadur a se completa, complet a, hay que elevar la l a temperatura temperatur a a 25°C para ales o 20°C p ara lager. La elevación de la temperatura mantiene a la levadura trabajando al máximo. Sistemas de fermentación Podemos fermentar cerveza en casi cualquier contenedor, en la medida que pueda mantener líquido. Podes usar todo tipo de envases, en diferentes volúmenes y dimensiones, pero no todos los fermentadores fueron creados igual. Hoy en día los envases de fermentación comunes abarcan desde baldes de plástico a fermentadores cilindro-cónicos de tamaño comercial y alta tecnología. Por qué hace la diferencia que tipo de sistema de fermentación usar? Fermenten la m isma cerveza en dos tipos diferentes de fermentador, y más seguido de lo que piensas, vas a obtener dos tipos diferentes de c erveza. Las mecánicas de fluido de la fermentación son únicas para cada tipo de ferm entador entador.. Una cervecería usando dos tipos distintos de fermentador va a darse cuento de que obtiene dos resultados diferentes de la fermentación. Los resultados en algunos casos difieren mucho más que en otros. La mayor ía del tiempo, si los fermentadores son del mismo tamaño t amaño y forma general, los resultados son lo suficientemente cercanos como para que el cervecero pueda mezclar las dos cervezas en una comercialmente aceptable. Puede un cervecero tocar las fermentaciones para hacer que las cervezas sean iguales? Es posible, pero por lo general toma alteraciones en el procedimiento de fermentación, y a veces incluso r equiere algunos ajustes en la producción del mosto. Tomemos Tomemos en cuenta dos batchs drásticamente diferentes en tamaño para ilustrar el punto. Si fermentas un batch de 10 hectolitros hectolit ros a 21°C, lo más probable prob able es que ne cesit cesites es fermentar una un a versión del mismo mi smo de 20 litros a 19°C para obtener el mismo perfil de esteres. Las característic as del fermentador como presión hidrostática, punto de saturación de ciertos gases, gradientes de temperatura y puntos muertos, t odos hacen necesario el uso de una temperatura más baja en un balde de plástico contra un fermentador cónico. Podes pensar que esto no aplica a tu cervecería (ya que la mayoría de las cervecerías comerciales no fermenta en baldes de plástico) pero las diferencias en el diseño del fermentador pueden impactar la fermentación. Usualmente c uando una cervecería agrega nuevos fermentadores, necesita experimentar con distintas condiciones de fermentación hasta que las cervezas producidas sean idénticas. El cervecero a la cabeza de Sierra Nevada, Steve Dressler, dijo que cuando la compañía abrió su más nueva cervecería en 1997, les tomo un mes de testeo t esteo para lograr igualar el sabor en los nuevos fermentadores. La cervecería se dio cuenta de que el tamaño del fermentador era una variable más grande de lo anticipada. También También investigaron el fermentado con presión alta, diferentes esquemas de aireación, y proporciones de inoculación antes de poder lograr el carácter deseado de la fermentación. Usualmente los cerveceros no anticipan las variaciones entre fermentadores. Nosotros recomendamos que hagan batchs de prueba cuando obtengan un fermentador f ermentador nuevo. Fermentadores para cocinar en casa La vasta mayoría de los cerveceros caseros c aseros hacen cerveza en batch de aproximadamente 20 litros usando baldes de plástico o garrafas de vidrio. Muchos empiezan con baldes de plástico pero eventualmente migran a garr afas de vidrio porque son más fáciles de mantener libres de contaminación. Desafortunadamente, las garrafas de vidrio s on pesadas y peligrosas cuando están mojadas, y han lastimado a más de un cervecero de casa cuando se le han roto. Los baldes de plásticos son más propensos a la contaminación porque el plástico es bastante suave y fácilmente rayable. Las rayas en el plástico pueden albergar y esconder contaminación de los regímenes y protocolos de limpieza y sanitización. En la medida en la que el cervecero reemplace regularmente sus baldes, van a funcionar bien. Una reciente adición a l a cocina de cerveza casera son las garrafas hechas de plástico l lamadas Better-Bottel. Hecha de PET, PET, este fermentador es menos susceptible a las rayas que el plástico plástic o y es más liviano que el vidrio, además de esencialmente irrompible. Es
un buen punto medio entre los dos viejos favoritos. Los cerveceros caseros también fermentan en una gran variedad de otros envases, desde barriles de grado alimenticio a tachos de basura. Un buen número de cerveceros caseros incluso experimentan con fermentaciones abiertas sacándole la tapa a sus baldes de plástico. Son creativos y muchos m uchos tremendamente apasionados por su hobby. Algunos usan versiones más chicas de fermentadores cónicos, algunos modelos vienen con enfriado y c alentado de alta tecnología, y muchos otros accesorios.
Figura 4.6: Fermentadores típicos de cerveceros caseros: Better-bottle, Better-bottle, garrafa de vidrio y balde de plástico.
Figura 4.7: Fermentadores cilindro cónicos para cocinar en casa con diferentes accesorios. accesorios.
Los cerveceros caseros usualmente usan barriles Cornelius inoxidables, alguna vez usado por productores de bebidas suaves, para servir sus cervezas. Algunos incluso fermentan en esos envases. Los beneficios s on la durabilidad y la habilidad para transferencias cerradas. La mala es el tamaño y las dimensiones del envase. Su forma alta y estrecha resulta en características de fermentación diferentes a las de los otros fermentadores diseñados para fermentación casera. El tamaño de aproximadamente 19 litros también lo hace imposibles de producir 20 litros de cerveza sin diluirla en agua debido al espacio superior insuficiente. De todas formas los cerveceros que lo utilizan parecen gustarles. Si lo probas, asegúrate de encontrar alguna manera para aliviar la formación de presión de CO2 durante la fermentación. Aunque el envase es bastante fuerte, una presión suficientemente alta puede matar la l evadura. Incluso si la presión no alcanza niveles fatales, si puede disminuir el crecimiento de la lev adura, bajar la producción de esteres e incrementar la producción de diacetilos y acetaldehídos. Fermentadores comerciales Las cervecerías históricamente usaron fermentadores abiertos de madera, piedra y cobre. Eventualmente empezaron a usar tanques de acero inoxidable que seguían siendo abiertos a la atmosfera. Estos tanques son mucho más fácil de mantener limpios y sanitizar que los otros materiales. En fermentadores abiertos, la l evadura actúa rápidamente y los cerveceros pueden fácilmente cosechar levadura de la parte de arriba. (Ve (Verr paginas 149-152 sección “manejo de la levadura”). Todavía es algo raro en Estados Unidos, pero hay un número creciente de cervecerías artesanales que usan fermentación abierta. Sierra Nevada mantiene algunos de sus fermentadores abiertos originales y los usa para Cervezas de especialidad. Estos producen la famosa Bigfoot Barleywine-style Ale en un fermentador abierto 100-barrel. Estos son casi 10 veces más chicos que sus fermentadores más largos, pero Sierra Nevada cree que la fermentación en fermentadores abiertos y más chicos le da más carácter y unicidad a la cerveza. Lo mismo mism o es así para las Jolly Pumpkin Artisan Ales, donde el dueño Ron Jeffries se esfuerza para crear cervezas de carácter único. Anchor Brewery en San Francisco dice que la fermentación abierta es crít ica para el carácter de la cerveza Anchor Steam.
Figura 4.8: Fermentación abierta en Magic Hat Brewery, en South Burlington
La poca profundidad de los fermentadores abiertos, el acceso rápido a oxígeno atmosférico e incluso l as esquinas en forma cuadrada de algunos fermentadores abiertos tienen efecto en el carácter de la cerveza. Sin duda, el mismo mosto fermentado en un fermentador cilindro cónico no tendría el mismo sabor. Hoy en día, la mayor parte de las l as cervecerías profesionales usan tanques cilindro cónicos (Fig 4.9) Estos son mucho más altos que ancho, están hechos de acero inoxidable y t ienen un fondo cónico y una tapa cerrada. Es fácil fác il ver por qué el negocio de la cervecería se movió a los fermentadores cilindro cónicos, ya que tienen muchas ventajas. - Se requiere menos espacio, lo que es importante cuando alquilas por metro c uadrado. - Se pueden usar sistemas CIP (clean-in-place), que son mucho más simples que humanos con cepillos. - Ofrecen buena higiene ya que están sellados del ambiente - El fondo cónico y su naturaleza vertical se aprovecha de la dinámica de los fluidos para asegurar buen mezclado y rápida fermentación. - Para juntar levadura, solo esperas y abrís la válvula del fondo. - Usualmente son encamisados, por lo que controlar la temperatura consiste solo en un botón.
Figura 4.9: Fermentadores cilindro cónicos en Goose Island Beer Company.
Uno de los primeros puntos por los que los cerveceros c erveceros empezaron a usar los cilindros cónicos, fue el hecho de que un cervecero puede usarlos tanto para fermentación como para acondicionamiento una vez que la levadura decanto. Raramente vemos eso hoy en día ya que la mayor m ayor parte de las cervecerías pequeñas usan tanques de acondicionamiento separados, pero esta ventaja sigue siendo utilizada por cerveceros caseros y sus cilindros cónicos más pequeños. El aspecto más interesante de estos fermentadores es su geometría. Cuanto más vertical el fermentador, más rápida la fermentación. La dinámica de fluidos del cono crea movimiento de burbujas de CO2 desde el fondo del cono a través del centro del tanque. Cuanto más alto el tanque más grande la burbuja formada al llegar a la superficie. El movimiento de CO2 ayuda a acarrear la cerveza hacia arriba, donde luego migra hacia abajo nuevamente a través de los lados del fermentador. La posición de los encamisados de enfriamiento pueden incluso mejorar este efecto y puede afectar el ritmo de fermentación. La cervecería Fuller’s en London ahora usa fermentadores cilindro cónicos, pero ella y muchas otras cervecerías británicas solían usar tanques con un sistema “dropping” (fig 4.10) El c ervecero transferiría el mosto a un tanque abierto,
y luego de 24 horas dejaría fluir el mosto a otro tanque debajo. Esto ayudaba a remover el “cold break” y obtenía oxígeno para las etapas tempranas de la fermentación. El tanque era poco profundo y una “Griffin slide” dirigía la levadura desde la cima del tanque hacia los envases de recolección.
Figura 4.10: Mirando debajo de un recipiente de caída en Fuller ’s.
Durante la mitad del siglo 19, la cervecería tuvo un auge en Burton, sobre Trent, Inglaterra. La cervecería Bass estaba en Burton, y desarrollo un método de fermentación y recolección de levadura llamado el sist ema “Burton Union”. Los cerveceros colocaban una serie de barriles de madera en línea, cada uno con un c uello de cisne saliendo de la cima del barril. El cuello de cisne se vaciaba sobre un canal. La cerveza fermentaba en los barriles y el CO2 de la fermentación empujaba la levadura que sobraba hacia el cuello de cisne, donde se recolectaba en el canal y permitía a la cerveza retornar al barril. En aquellos momentos se pensaba que esta era una gran manera de “limpiar” la c erveza. Desafortunadamente, este era un sistema caro, ya que fabricar cerveza comercial r equiere mucho volumen y por lo tanto muchos barriles de madera y un barrilero para mantenerlos. Bass uso este s istema hasta 1980s y hoy en día está casi extinto. Marston en Burton todavía lo usa para fermentar aproximadamente el 10% de su Marston’s Pedigree (fig 4.11). 4.1 1). Esto junta suficiente levadura para inocular a todo el mosto fabricado en la cervecería y mantiene m antiene la tradición y el sabor vivo. Incluso esta modesta cantidad de producción en Burton Unions requiere millones de dólares de inversión y mantenimiento constante. Firestone Walker Brewery de Paso Robles, California, usa una versión modificada del Burton Union, la cual llama Firestone Union (fig 4.12-4.14). En vez del sistema complejo de cuellos de c isne y un canal, utiliza tubos flexibles fl exibles conectados a los baldes. Todavía Todavía esta el gasto de los baldes pero es mucho menos caro que un Burton Union. El cervecero Matt Brynildson dice que la cervecería experimenta mejor atenuación, reducción más rápida de diacetilos y un excelente desarrollo de sabor en los barriles. La cerveza empieza la fermentación en f ermentadores cilindro cónicos inoxidable bajo temperatura controlada para un correcto desarrollo de sabores. Luego de 24 horas, los cerveceros transfieren la cerveza fermentando activamente a los barriles, que no están a t emperatura controlada. Aunque Aunque la fermentación puede llegar a alcanzar temperaturas altas, las primeras 24 horas bajo control de temperatura aseguran que cualquier fermentación caliente en los barriles no resulte en las típicas características de una fermentación caliente. La fermentación en los Unions empuja una considerable cantidad de levadura marrón de los barriles, dejando una cerveza más clara. LA cerveza termina la fermentación y la reducción de diacetilos en los b arriles, antes de ser transferida a un tanque de inoxidable con temperatura controlada para estabilización en frio y más remoción de levadura.
Fig 4.12: Sistema Firestone Union.
Fig 4.13: Llenando el sistema firestone union.
Fig 4.14: El sistema firestone unión empuja la levadura marrón afuera de los barriles, resultando en una cerveza más limpia.
El sistema “Yorkshire square” de fermentación fue popular alguna vez en el norte de Inglaterra, aunque raramente se ve usado a día de hoy. Tradicionalmente Tradicionalmente los envases eran rectangulares o cuadrados y hechos de pizarra, c on un deck de recolección por sobre el nivel del mosto. Durante la fermentación la levadura se elevaría a través de hoyos en el deck donde el cervecero podría cosecharla. Muy pocas cervecerías siguen usando este sistema, ya que es muy caro de armar y mantener. La Black Sheep Brewery en Másham, North Yorkshire, fue pionera en el uso de una versión redonda y hecha de acero inoxidable, la que creen que provee una amargura distintiva y una s ensación en boca sedosa a las cervezas (fig 4.15)
Fig 4.15: La Black Sheep Brewery en Másham, North Yorkshire, usa un moderno y redondo sistema “Yorkshire Square” hecho de acero inoxidable.
Cuál es el futuro de los sistemas si stemas de fermentación?? Los tanques de acero inoxidable grandes son caros y requieren químicos peligrosos para mantenerse limpios, por lo que probablemente veamos sistemas de fermentación más baratos y descartables en el futuro. La industria biofarmaceutica ya acepto el uso de bolsas estériles para la fermentación. Son usadas por diversas razones, como por ejemplo no tener que depender de un procedimiento de limpieza y sanitizacion. Los tanques de servido de cerveza basados en bolsas ya exi sten, y las tiendas you-brew en USA usan sistemas de fermentación basados en bolsas. Quizás estos pueden ser hechos biodegradables? Otra innovación podría ser la fermentación agitada. Los fermentadores agitados son populares en la industria biofarmaceutica por su fermentación más rápida, pero la industria cervecera siempre se ha alejado de ella debido al miedo a la oxigenación y la formación de esteres. Más cervecerías se han fijado últimamente en este sistema recientemente, y hay un interés creciente en los fermentadores agitados para mejorar la velocidad de fermentación, pero
a que costo en lo que a sabor r especta? Uso de anti espuma La fermentación genera mucha cantidad de CO2 y eso crea mucha espuma. Es te es particularmente un problema cuando el cervecero está tratando de aprovechar lo mejor posible la capacidad de su fermentador, dejando muy poco espacio en la parte superior. s uperior. Asegurarse Asegurarse de tener suficiente s uficiente espacio libre en la parte part e superior puede ser muy caro, ya que algunos fermentadores necesitarían más del 25% de capacidad extra para acomodar la espuma, por lo que la opción que la mayoría de las cervecerías usan son compuestos anti-espuma. Los cerveceros generalmente agregan el compuesto anti-espuma cerca del final del hervido, esto lo sanitiza y lo mezcla bien con el mosto. La mayoría de estos productos son basados en silicona, y debería agregarse 5 mililitros por barril de USA o 1 mililitro cada 20 litros. Además de permitir un fermentador más lleno y evitar que la espuma se escape por el airlock (lo que también va a mejorar la utilización del lúpulo), los productos anti-espuma pueden mejorar la retención al prevenir que las proteínas positivas de la espuma se desnaturalicen en la espuma. Al final de la fermentación y antes de empaquetar,, el cervecero puede tanto filtrar el compuesto anti-espuma como dejarlo asentarse en el fondo por empaquetar gravedad. Considerando todos estos atributos positivos, por que muchas cervecerías evitan estos productos? Muchos cerveceros no quieren agregar nada a la cerveza que no sea malta, lúpulo, agua y levadura. Para estos cerveceros, los productos anti-espuma no son una opción. Algunos cerveceros también se preocupan en el efecto de los productos anti-espuma en la vida de la levadura, aunque pareciera que los productos anti-espuma existentes en el mercado tienen poco o nada de impacto en la vida o la performance de la levadura. Temperaturas Tempe raturas de fermentación Cuando la levadura fermenta la cerveza, se crea calor de la energía del metabolismo. El calor de la fermentación elevaría la temperatura del mosto, y si la temperatura no es contenida, la levadura puede: -Morir por el calor extremo -Crear sabores raros -Mutar Uno de los principales trabajos del cervecero es controlar la temperatura de la fermentación. En c ervecerías pequeñas o caseras, esto puede ser fácilmente realizable. En sistemas grandes de fermentación, esto r equiere una ingeniería un poco más complicada. Que temperatura es la mejor para la fermentación? Depende que cepa de levadura uses, que tipo de c erveza quieras y que sabores quieras en la cerveza. Tradicionalmente Tradicionalmente,, los cerveceros fermentan las Ale aproximadamente a 20°C y las lager a 10°C. De todas formas, estas no son s on las tem peraturas que la levadura prefiere. Las ale crecen más rápido a 32°C y las lager a 27°C, entonces por qué fermentam os nuestras cervezas a temperaturas tem peraturas más bajas? A temperaturas más altas la levadura fermenta muy rápido y crece cr ece demasiado, lo que puede generar sabores que no queremos en nuestra cerveza, como alcoholes fusel. A través del curso de la historia cervecera, los cerveceros y la levadura se asentaron en un rango de temperatura de trabajo donde la temperatura no es lo suficientemente baja para la l evadura, pero si tan baja como para moderar el ritmo de crecimiento cr ecimiento celular y para mejorar el sabor de la cerveza.
Diferencias en las temperaturas para cepas Lager y Ales Las cepas lager no pueden tolerar t olerar las mismas temperaturas que las ale, de hecho, hec ho, las lager se mueren a una temperatura mucho más baja que las ale, por lo que es muy importante mantener las lager más frescas durante el manejo, traslado y almacenamiento. Un método de laboratorio para diferenciar las lager y las ale se aprovecha aprovech a de esto al incubar incub ar células de levadura le vadura por po r sobre los 32°c. Si la célula crece crece es una Ale. Ale. Hablemos un poco sobre las levaduras ale en más detalle. Desde una pers pectiva de sabor, es importante mantener la fermentación a la temperatura correcta, usualmente cerca de 20°C. Esta no es una temperatura t emperatura fría para humanos; la mayor parte part e de la gente tendría tendrí a problemas para par a detectar la l a diferencia diferenci a entre una cerveza cerve za a 20°C y una a 22°C. Sin embargo, para una cepa de levadura sumergida en cerveza, esta es una gran diferencia. Recuerden que la levadura es una sola célula. Una pequeña diferencia en temperatura es algo que rápidamente notaran. Si la temperatura sube de 20°C, las células c élulas van a acelerar su s u metabolismo has ta alcanzar el máximo de la célula. Si la temperatura sigue subiendo, las células empiezan a expresar proteínas de shock de c alor para proteger sus membranas celulares. Lo mismo ocurre con una caída c aída significante de temperatura por debajo de 20°C. Las células cambian de meta bolismo a expresar proteínas de shock calórico para proteger la membrana celular. No dejes que el nombre te engañe. La levadura hace esto en respuesta al estrés, y ese estrés puede venir de un número de factores ambientales. Estas proteínas ayudan a mantener otras proteínas de desplegarse bajo condiciones de estrés. Desafortunadamente, que la levadura tenga que expresar estas proteínas de shock le quita la habilidad de expresar otras proteínas necesarias para la división celular, fermentación y otras funciones celulares.
Desde el punto de vista de un cervecero, c ervecero, cuanto más baja la temperatura de fermentación, más lenta la actividad de la levadura. Temperaturas Temperaturas excesivamente bajas resultan res ultan en una lenta e incluso casi frenada f renada fermentación. Temperaturas Temperaturas excesivamente alta, superiores s uperiores a 35°C para ales, fr enaran la fermentación. Tengan en mente que temperaturas de fermentación más altas también incrementan la producción de metabolitos secundarios y compuestos activos de s abor. White Labs usaba gas cromatografico para comparar dos cervezas del mismo mosto, ambas fermentadas con levadura ale WLP001. El laboratorio laborat orio mantuvo una fermentación ferm entación a 19°C y otra a 24°C, una temperatura temper atura comúnmente comúnm ente e ncontr ncontrada ada en muchas cervecerías.
Figura 4.16: Comparación entre dos cervezas del mismo mosto y m isma levadura, fermentadas a diferente temperatura. Cuanto más caliente la fermentación se muestra un pequeño incremento en la producción de etanol, alcoholes fusel, y esteres, pero en un análisis sensorial, las cervezas tenían un sabor muy diferente. La principal diferencia de sabor fue un incremento sustancial en acetaldehído, 10.5 veces más alto que el umbral de percepción. La levadura genera la mayoría de los compuestos en las primeras 72 horas de f ermentación, por lo que ese es el tiempo crítico para el control de temperatura. Si la temperatura es muy baja, la fermentación puede tomar mucho tiempo para empezar. Si es muy alta, la levadura va a generar un montón de compuestos de s abor. Las Las levaduras de primera generación son particularmente susceptibles a la temperatura de inoculación. Cerca del final de la fermentación, el control de temperatura es t odavía muy importante. Si estas enfriando tus fermentadores a un ritmo rápido (como un cervecero casero que confía en un refrigerador o un ambiente frio) y no estas teniendo en cuenta cambios en la producción de calor de la levadura, la f ermentación se puede frenar muy temprano. La levadura se frena y produce menos calor cerca del final de la fermentación. Si tu enfriamiento no se ajusta para esta disminución de temperatura, la levadura puede sentir esta caída en la temperatura causando un freno parcial o total en la fermentación. Esto puede resultar en una densidad más alta de lo anticipado, así como la levadura puede fallar en limpiar alguno de los compuestos intermediarios de la fermentación. Esto tiende a ser más un problema en las cervezas lager, donde las temperaturas ya son de por si bajas y las capacidades de los equipos de enfriamiento son mayores. Sin embargo, los cerveceros fermentando ales a una temperatura agresivamente baja, apuntando a una cerveza más limpia, pueden tener este problema también. Cuando se trabaja con una inoculación correcta de levadura saludable, la temperatura óptima de comienzo para la mayoría de las fermentaciones es un par de grados debajo de la t emperatura de fermentación objetivo. Inoculen la levadura y lentamente suban o permitan subir la temperatura para alcanzar la temperatura de fermentación objetivo en el curso de 18 a 36 horas. Una vez v ez que alcance la temperatura de fermentación, se debe mantener la temperatura constante hasta por lo menos el último tercio terc io o cuarto final de fermentación. En ese momento elevar la temperatura varios grados o más en el curso de un día o dos. La levadura ya produjo la mayoría de los l os compuestos de sabor, por lo
que hay poco peligro de sabores incrementados. El beneficio es que las altas t emperaturas cerca del final ayuda a la actividad de la levadura. Probablemente la levadura l evadura atenuara completamente y reducirá compuestos intermediarios producidos más tempranamente en la fermentación. El incremento en la actividad también ayudara para eliminar algunos compuestos volátiles, como los sulfuros. Este es un truco especialmente bueno al cocinar lagers, donde las fermentaciones frías y lentas tienden a retener más de los compuestos aromáticos volátiles. Por supuesto, si tu temperatura de fermentación ya es particularmente alta –como en una fermentación de una cerveza Belgianstyle extrema- vas a querer tener cuidado de que no estresas c on calor la levadura. Control de la temperatura de fermentación La mayoría de las cervecerías comerciales usan fermentadores cilindro cónicos y controlan su temperatura con encamisados de enfriamiento llenos con glicol o algún otro fluido. Ellos monitorean la temperatura de fermentación en uno o más puntos en el fermentador y regulan el flujo de refrigerante para mantener la temperatura deseada. Los tanques tienen múltiples encamisados, proveyendo más capacidad y la habilidad de controlar diferentes porciones del fermentador a gusto. Es particularmente importante tener el cono encamisado, ya que la le vadura va a pasar bastante tiempo en el cono cuando sedimente. La habilidad de controlar los encamisados a diferentes temperaturas puede ser ventajoso. Por ejemplo, con una temperatura diferente seteada en el cono, el cervecero puede enfriar el cono antes de b ajar la temperatura de fermentación en el tanque. Esto mejora la floculación y asegura que el c ono está lo suficientemente frio para mantener a la levadura de generar demasiado calor mientras se asienta en el cono hasta ser cosechada. Es importante para el cervecero saber dónde el encamisado empieza y termina, y para probar la t emperatura de la cerveza regularmente. No solo el medidor puede estar mal, pero la estratificación y los puntos muertos pueden causar que la temperatura varíe a través del fermentador. La siguiente historia ilustra este problema. Un cervecero en Texas Texas llamo para hablar de los sabores raros en su cerveza. El usaba múltiples cepas de levadura en su cervecería y estaba logrando un peculiar sabor “terroso” con una sola cepa. El asumía que debía haber algo malo con esa cepa. Sin embargo, no era una característica normal de esa levadura, y otras cervecerías no estaban experimentando el mismo sabor extraño. Como era el medio de un verano caluroso en Texas, nuestra sospecha era que tenía algo que ver con el calor. El cervecero pronto encontró el problema. problema. Cuando los fermentadores estaban llenos, la cima de la cerveza fermentando estaba por encima del último encamisado de enfriamiento. La cepa de levadura en cuestión es excelente para cosechar por arriba, y estaba determinada a mantenerse arriba de la cerveza. Desafort unadamente, durante el verano caluroso en Texas, sin enfriamiento, la parte superior de l a cerveza estaba demasiado caliente. c aliente. La levadura subía a la superficie de la cerveza, se cocinaba hasta morir, y ahí caía de nuevo hacia abajo, agregando sabores de autolisis. Las otras cepas de levadura en uso se comportaban c omportaban diferente. Ellas caían hacia abajo rápidamente, nunca se mantenían mucho tiempo en la cima, por lo que los mismos m ismos sabores no se generaban. El cervecero soluciono el problema haciendo batchs un poco más pequeños de la cerveza durante el verano para mantener la levadura en la zona del encamisado de enfriamiento. Control de temperatura para el cervecero casero Los cerveceros caseros usan una variedad de métodos de control de temperatura, desde enfriamiento termoeléctrico de alta tecnología a “no hacer nada y rezar”. Es una pena que la mayoría confía en la suerte de la temperatura ambiente para controlar la fermentación. Una de las grandes cosas que un cervecero puede hacer para mejorar s u cerveza es manejar la temperatura de fermentación. Esto es mucho más importante que usar f ermentadores lujosos e incluso que cocinar all-grain. El cocinero de extracto experimentado con control de temperatura y buen manejo de la f ermentación va a lograr mejores productos que un cervecero all-grain confiando en la suerte para la temperatura. La f alta de control de temperatura apropiado hace difícil para la levadura lograr lo que quieres que logre. Si se la haces f ácil a la levadura, ella te va a premiar con los sabores que deseas. El próximo paso adelante de solo cocinar cuanto el reporte de clima indica que no va a hacer mucho calor o mucho frio fr io por una o dos semanas es utilizar enfriamiento natural. Primero, trata de e ncontrar un lugar para tu fermentador que este lo más cerca posible de tu temperatura de fermentación f ermentación deseada. Paredes interiores, armarios y sótanos tienden a tener temperaturas más estables, ya que están lejos de los cambios de temperatura del exterior debido al clima. Pongan un ojo en los ductos de calefacción/refrigeración o los radiadores. Soplar aire caliente a un fermentador de día y apagarlo por la noche puede arruinar una fermentación, porque la levadura no se lleva bien con los cambios grandes de temperatura. Para lidiar con ambientes de alta temperatura, muchos cerveceros caseros ponen el fermentador en un baño de agua y le agregan tanto hielo como sea necesario para mantener baja la temperatura. A veces esto se hace en un balde de plástico o incluso en la tina del baño. El beneficio de este método es que es barato y no hay partes movibles que se puedan romper. romper. La gran desventaja es que requiere mucha atención y un m ontón de práctica para mantener la temperatura donde la deseas, especialmente cerca del final de la fermentación cuando la levadura ya no está generando tanto calor. Sin embargo, si el tiempo es abundante y disfrutas acompañar a tu fermentador lo más posible, este método puede funcionar. Otro punto a favor del método de baño de agua es que también funciona para calentar. Todo Todo lo que necesitas es una
inversión nominal en un calentador de acuario. Cuando uses un calentador, tene en cuenta un par de cosas. La combinación de agua y electricidad es fatal. Siempre usa un sist ema con térmica para tu calentador y evita que el cable c able toque el agua. Cuando compres un calentador para el baño de agua, vas a querer uno que sea sumergible completamente o que venga con alguna otra manera para mezclar el agua calentada. Colocar el c alentador sumergible cerca del fondo genera corrientes de convección, las cuales mezclan el agua. Dimensionar el c alentador es simple. Se requieren 0,1018 watts durante 24 horas para proveer 8.34 BTU que es la c antidad de energía requerida para calentar 3,78 litros litr os de agua unos 0.5°C. Si piensas que q ue tu s istema requiere r equiere unos 8°C de calor por 24 horas, horas , el volumen total tot al de tu fermentador y el agua del baño de agua es de 76 litros, vas a necesitar un calentador de 30.54 watts. Calor necesario para 24 hs x Volumen de líquido total x 0,1018 = W requeridos. 15 x 20 x 0.1018 = 30.54 3 0.54 (cuentas (cuen tas realizadas realiza das en °F y galones en vez de °C y litros) litr os) Sin embargo, la realidad es que vas a necesitar un calentador más grande que eso. Es tos calentadores no son 100% eficientes en convertir electricidad a calor, y el ratio de tu calentador probablemente no represente realmente su capacidad verdadera. Tenes Tenes bastante Libertad para seleccionar un wattaje apropiado y es difícil obtener un calentador demasiado grande. Sin embargo, si elegís un calentador muy grande para lo que necesitas y el controlador interno se pegase, podrías terminar matando la levadura con las temperaturas que excederían su límite superior. Enfriamiento por evaporación es otro método popular para contrarrestar el calor en fermentadores pequeños. En este método el cervecero pone el fermentador en una bandeja con agua y le pone una t ela encima para cubrirlo, con el final de la tela metida en el agua. El efecto que esto hace lleva el agua hacia arriba en la tela, donde se evapora. La conversión del agua líquida a gaseosa toma bastante energía, lo que ayuda a enfriar enfr iar el fermentador. Algunas Algunas telas funcionaran mucho mejor que otras. Nuestro consejo es que eviten telas hechas por el hombre y vayan por algodón. Las telas altamente texturadas, como tela de toalla, pueden funcionar mejor o peor que las telas low-nap. Un pequeño ventilador soplando la tela puede ayudar a mejorar la velocidad de enfriamiento, pero este método no es muy efectivo cuando la humedad es alta. Nuevamente, la desventaja de este m étodo es que no puede controlar precisamente la temperatura durante el curso completo de la fermentación. Requiere mucha atención mantener la temperatura de cambios bruscos de temperatura en el curso del día. Esa falta de precisión no es aceptable si queres hacer la mejor cerveza posible. Tanto el calentamiento como el enfriamiento se hacen más fáciles s i tenes un controlador de temperatura o un termostato. Vienen en diversos tipos y tamaños, desde analógicos a digitales, y con varios settings y grados de precisión. La gran ventaja de los controladores es que automáticamente ajusta el calor o el frio cuando la levadura genera más o menos calor durante diferentes fases de la fermentación. La desventaja es el costo, pero la mayoría de los cerveceros una vez que adquieren uno creen que la inversión realmente vale la pena. Con un controlador, calentar se vuelve mucho más fácil. Las casas de v enta de insumos cerveceros venden cobertores especiales para calentamiento, o incluso podes usar una almohadilla térmica. Lo que no queres es usar algún dispositivo que enfoque todo el calor en un solo punto o en una pequeña área, porque puede romper las garrafas de vidrio a medida que pasen los ciclos de calentamiento. Los cerveceros caseros pueden enfriar fácilmente sus fermentadores usando alguna heladera o freezer que tengan de sobra y un controlador de temperatura. Muchos cerveceros caseros rápidamente se dan cuenta del valor de t ener una heladera extra en el garaje. Algunos cocineros prefieren usar un freezer en v ez de un refrigerador r efrigerador.. Los freezers suelen tener mejor aislación que las heladeras y vienen en configuraciones que pueden llegar a brindarte mejor aprovechamiento del espacio. Eviten los freezer de carga superior, a no ser que tengas una espalda muy fuerte. Cargar los fermentadores y ponerlos en esos freezer puede ser complicado. La mayor desventaja de los freezers es que no están diseñados para funcionar a temperaturas típicas de fermentación. Usar un freezer a una temperatura de levadura ale, e incluso de levaduras lager, pueden resultar en problemas de humedad. El freezer, con su alta capacidad c apacidad de enfriamiento y su buena aislación, termina sin funcionar lo necesario para poder encargarse de eliminar la humedad. El problema empieza con humedad y termina con oxido. Muchos cerveceros con freezers gastan tiempo y dinero en tratar los problemas de humedad. (Un cooler de computadora para mover el aire interior puede ayudar). Otro problema de la excesiva capacidad de enfriamiento es el potencial de hacer vacilar la temperatura de fermentación por aplicar mucho frio muy rápidamente. Muchos cocineros inicialmente piensan en usar un freezer porque quieren hacer lagers a temperaturas cercanas a la congelación. Sin embargo, eso sigue siendo un poco más caliente que la temperatura de funcionamiento del freezer en estado normal, y no es la mejor opción. La mayoría de las heladeras pueden enfriarse lo suficiente para hacer cervezas lager. Cuando se usa un freezer o refrigerador con controlador, es importante evitar los ciclos cortos del compresor. Esto es empezar el ciclo de enfriamiento del aparato, apagarlo, y volver a iniciarlo antes de q ue haya habido chances de que la presión del sistema se iguale en todos lados. Esto puede dañar el compresor y va a acortar su tiempo de vida. vi da. Algunos controladores tienen un sistema para evitar esto, el cual evita que se reinicie el compresor durante un cierto periodo de tiempo. Esta es una gran opción para aquellos que van a comprar un controlador. controlador. Si tu controlador no tiene esta característica, vas a tener que asegurarte de no dejar la sonda del controlador colgando en el aire por sí misma. U sa la masa de la cerveza fermentando para evitar que se hagan muchos c iclos rápidamente, adjuntando la sonda a la parte de afuera del fermentador o usando un termómetro. Hay un número de formas adicionales y muy creativas, cr eativas, para enfriar o calentar un fermentador. Una de las más interesantes es el uso de enfriamiento y calentamiento termoeléctrico de estado sólido en los fermentadores cilindro
cónicos para cocinar en casa de MoreBeer en Concord, California. La compañía armo t anto el calentamiento como el enfriamiento en un aparato que es adjuntado en las afueras de sus f ermentadores. El cocinero, como hacen los cerveceros comerciales, solo necesitan seleccionar selecci onar la temperatura apropiada en el controlador c ontrolador.. La mayor desventaja de este método es el costo. En todos estos métodos, es crítico crít ico que midas la temperatura de la cerveza. Lo que queres c ontrolar es la temperatura de la cerveza, no la del aire. Muchos cocineros c ocineros cometen el error de ver una temperatura de fermentación recomendad y pensar que es la temperatura de la habitación en la que ponen el fermentador. La temperatura del aire en una habitación puede variar ampliamente durante el día. Incluso puede cambiar dramáticamente en solo un par de minutos, pero eso no significa que la cerveza este fermentando a la mis ma temperatura. Cuanto más grande el batch de cerveza, más tarda en adecuarse a la temperatura del ambiente. A la inversa, el fermentador se va calentando debido a la actividad de la levadura, pero la temperatura del batch de cerveza hace muy poco p ara cambiar la temperatura de una habitación grande o de una una heladera. Hay diversas maneras de medir la temperatura de la cerveza. Los termómetros adhesivos funcionan bastante bien. Son bastante precisos, pero se deterioraron con el paso del tiempo y ev entualmente necesitan ser reemplazados. Si estas usando un controlador de temperatura, una opción popular es un termómetro. El termómetro es tanto armado como parte del fermentador o es insertado a través de un tapón adentro de la cerveza. Colocas la sonda del controlador adentro del termómetro, y este va a medir precisamente la temperatura de la cerveza. Una forma más barata y menos invasiva es directamente encintando la sonda a la parte de afuera del fermentador. Si haces esto, deberás cubrir la sonda con aislación. Esta puede ser desde muchas capaz de e nvoltorio de burbujas a una tela doblada e incluso una tira de telgopor. Con el lado expuesto de la sonda cubierta, la lectura de la mism a igualara o estará muy cerca de la del fermentador. En la medida que haya algo de actividad de fermentación en el fermentador, la temperatura va a ser la misma a través de toda la cerveza. Muchos controladores de temperatura tienen settings para diferenciales, lo cual es la diferencia entre el punto seteado del controlador y el punto en el que se apaga o prende. Para la fermentación, generalmente vas a querer setear el rango lo más bajo posible permitido. Un diferencial de 0.5°C es ideal, pero solo si estas midiendo la temper atura de la cerveza. Con algunos controladores, un diferencial tan ta n pequeño es posible. Usar un setting más bajo de 0.5°C pu ede causar que el controlador entre a hacer ciclos muy rápidamente. Si tu controlador no tiene protección c ontra los ciclos cortos, vas a tener que incrementar el diferencial para evitar los ciclos rápidos. Algunos controladores también te permiten controlar tanto el calentamiento como el enfriamiento, lo que es una buena opción, especialmente en lugares c on veranos e inviernos extremos. Optimizando el sabor de la fermentación La levadura contribuye con mucho del aroma y el sabor a la cerveza. Esteres, alcoholes fusel, aldehídos y otros compuestos se mezclan junto con el etano, co2, e incluso con el sabor de boca para generar el carácter de una cerveza, y todas estas son propiedades de la fermentación de la levadura. De hecho, incluso con los mismos ingredientes, i ngredientes, diferentes fermentaciones brindan diferentes resultados. Esto sucede porque muchos caminos enzimáticos están involucrados en la fermentación de la levadura. Factores del medio ambiente no solo afectan que genes están activos, sino también cuan activamente crecen las células de la levadura, la salud de las células, que az ucares consumen y muchas otras cosas. Todo lo que hacemos para la levadura, desde la temperatura a la nutrición, tiene un gran impacto en el crecimiento de la misma. No debería sorprender que un camino para el cervecero en búsqueda de optimizar los sabores de la fermentación es controlar el crecimiento de la levadura.
Figura 4.17: Contribuciones al sabor de los compuestos de fermentación. Una parte importante de controlar el crecimiento de la levadura es saber cuánta levadura esta agregando a tu fermentación. Diferentes proporciones de inoculación van a generar diferentes crecimientos en las células. El ritmo de crecimiento afecta la cantidad y creación de compuestos de s abor. Si agregas agregas 10 unidades de levadura, y al final de la fermentación tenes 75 unidades de levadura, vas a tener una cantidad o composición diferente de sabores. Más crecimiento celular generalmente resulta en más compuestos de sabor. Esto va a surgir de nuevo cuando discutamos proporciones de inoculación, porque esta proporción va a tener también impacto en cuanto crece la levadura.
Figura 4.18: Incremento de varios factores de fermentación y como impactan en la producción de esteres y alcoholes fusel en la cerveza.
Figura 4.19: Compuestos de fermentación y su límite de sabor en la cerveza. Rangos típicos en cerveza, vi no y whisky. La cepa de la levadura y su condición también impactan en el carácter lupuloso de la cerveza. Por ejemplo, comparaciones entre la WLP001 y la WLP002 y sus fermentaciones con u na misma proporción de inoculación y temperatura mostraron que la primera resulta en un nivel de IBU más alto que la segunda. Varios factores determinan los IBUs finales de una cerveza, y la levadura es uno de los mayores. Diferencias en la superficie celular, tamaño de célula, proporción de inoculación, ritmo de crecimiento y características de floculación, todas tienen su rol en la determinación de la cantidad de ácidos isomerizados del lúpulo que logran llegar a pertenecer a la cerveza finalizada.
Fin de fermentación Atenuación En la cervecería, la atenuación es la medida de cuan completamente la levadura fermento el mosto, y generalmente se expresa en porcentaje. Cuantos más azucares la levadura utilizo durante la fermentación, mayor la atenuación. Para calcular la atenuación, el cervecero chequea la densidad específica del mosto, c on un hidrómetro u otra herramienta capaz de medir la densidad de la cerveza, antes de inocular la levadura y nuevamente después de la fermentación. La densidad especifica del agua pura p ura es 1.000 a 4°C , y el mosto tiene una densidad relativa más alta que el agua por los azucares presentes en el mismo. Cuantos más azucares disueltos hay en el mosto, más alta la densidad de la solución. En la medida que la levadura consume los azucares, la densidad de la sol ución decrece. Los cerveceros expresan la diferencia entre la medida inicial y la medida final como un porcentaje de la atenuación aparente. La mayoría de los hidrómetros modernos tienen una escala de densidad específica, pero diferentes industrias han usado históricamente otras escalas, como la escala Plato para c ervecería y Brix para los vinos. Cualquier escala es aceptable, en la medida que el cervecero use la misma es cala para las medidas iniciales y finales. Siempre se debería anotar la OG y la FG, y cualquier otra medida de densidad, junto con las fechas y tiempos de las medidas. Un cervecero puede aprender mucho sobre el progreso de la calidad de la fermentación con chequeos diarios de la densidad específica, aunque es crítico asegurarse que cualquier muestra tomada no contamine la cerveza. Una vez que la densidad permanece igual por 3 días al hilo, la fermentación esta seguramente ya completa. Cuando medimos la atenuación usando densidad específica, podes calcular el porcentaje de atenuación con la siguiente ecuación: [(OG/FG)/(OG-1)] X 100 Por ejemplo, si la densidad inicial es 1.060 y la final f inal es 1.012, entones la atenuación aparente es del 80%. La llamamos aparente porque el alcohol es menos denso que el agua y la presencia de alcohol afect a la lectura post-fermentación. Para obtener el nivel real de atenuación, el cervecero debería remover el alcohol y reemplazarlo con agua. Generalmente solo las grandes cervecerías son las que se toman el tr abajo de calcular la atenuación real, mientras que los demás miden la atenuación aparente. En general, cuando un cervecero menciona la atenuación, la referencia es a la atenuación aparente, que es lo que hacemos en este libro. Mientras que es posible para algunas fermentaciones alcanzar el 100% de atenuación o más, es muy raro que una fermentación de cerveza consuma todos los azucares presentes y llegue al 100% de atenuación at enuación real. Tengan Tengan en mente que la presencia de etanol exagera la atenuación aparente debido a que tiene menos densidad específica que el agua. Una atenuación real del 100% es rara, porque el mosto de un cervecero tie ne una mezcla compleja de carbohidratos, siendo varios no fermentables. El mosto tiene 5 azucares fermentables: glucosa, fructosa, suc rosa, maltosa y maltotriosa. Típicamente, el mayor porcentaje es maltosa, seguido por maltotriosa y glucosa. La levadura no puede fermentar dextrinas, y la cepa de levadura difiere en su capacidad de f ermentar maltotriosa. El rango de atenuación para las cepas de levadura usadas por los cerveceros en la cerveza es t ípicamente de 65 a 85%. En contraste, los vinos suelen alcanzar la atenuación del 100%, debido a los azucares simples presentes. Mientras que carbohidratos más complejos resultan en una densidad final más alta, no contribuyen al dulzor resi dual de una cerveza. Una cerveza bien fermentada con muchos carbohidratos complejos tiene más sabor de boca o cuerpo pero no necesariamente sabor dulce. Si h ay una impresión de dulzor en una cerveza completamente atenuada, suele ser el resultado de otros factores, como la presencia de varios alcoholes y otros compuestos de sabor. Las características del mosto y las condiciones de la fermentación causan variaciones en la atenuación; por lo tanto, cada cepa de levadura tiene una predicción previa del rango de atenuación en vez de un simple número de atenuación. El chequeo del nivel actual de atenuación contra el rango predicho es una manera de ver si la levadura completo, o está cerca de completar, la fermentación. Estar dentro del rango no es garantía de que la fermentación este 100% completada, pero no estar dentro del rango (para un mosto típico) s ería un indicador de la existencia de un problema. Muchos cerveceros cometen el error de preocuparse sobre una cerveza antes de siquiera chequear la atenuación. Es posible que la cepa de levadura haya alcanzado ya el nivel de atenuación esperado. La regla general es que cuanto más alta la OG de una c erveza, más alta la FG. Sin embargo, dos mostos de diferente composición pueden alcanzar niveles diferentes de atenuación, incluso con la misma levadura y la misma OG. Chequear la atenuación es un simple paso para crear cervezas consistentes y de alta calidad. Como vas a saber cuándo la fermentación se contamino si ni siquiera has chequeado la atenuación de los batc h exitoso? El nivel de atenuación es una pieza clave de conocimiento cuando hay que solucionar problemas de fermentación. Todo lo que un cervecero necesita es hacer un simple chequeo de la OG y la FG y hacer algunas simples cuentas. Floculación Siempre es posible que la levadura se rehusé a caer o que flocule demasiado temprano. Algunas Algunas cepas muy floculentas pueden caer prematuramente, causando problemas para el cervecero. Por qué usar una cepa altamente floculante si puede resultar en una cerveza sub-atenuada? Por qué usar levadura de baja floculación si es una molestia cocinar cerveza limpia? En ambos casos, la respuesta es el s abor. Algunas de las cepas más difíciles y temperamentales t emperamentales pueden ser las más interesantes en términos de sabor.
En general, condiciones más frías favorecen la floculación, mientras que altos niveles de azúcar, la presencia de oxígeno, y baja salud de la levadura inhiben la floculación. En la mayoría de los casos, es algo que el cervecero, c ervecero, el laboratorio o el que maneja la levadura levadura hizo respecto a la vida del cultivo lo que causó un cambio en la floculación. floculación. La levadura no decide por si misma cambiar el patrón de floculación. Cualquiera de los s iguientes puede generar que un cultivo cambie los patrones de floculación: -Técnicas de cosechado y almacenamiento -Minerales, nutrientes o deficiencia de oxígeno -Mutación de la levadura -Contaminación con levaduras salvajes -Mycotoxina-malta contaminada Sin importar el nivel de floculación de la cepa, temperaturas t emperaturas más bajas resultan en una proporción de floculación mayor. Más levadura leva dura se deposita depos ita en a 4°C comparada compar ada a 21°C, y más levadura lev adura se deposita de posita a los 0°C que a los 4°C . Algunas cepas requieren dos semanas o más a 4°C para limpia rse completamente. Cuanto más floculante una cepa es, más caliente la temperatura a la que tiene la capacidad de flocular. Por ejemplo, una cepa ale muy floculante va a f locular bien a 18°C. Si una semana o dos a bajas temperatur as no ayuda, o no podes esperar tanto para p ara que se limpie la cerveza, las opciones incluyen el filtrado, centrifugado, o adición de sustancias, o una combinación de las tres. Muchos libros sobre cervecería describen el filtrado y el centrifugado correctamente, así que no los describiremos en detalle. La ventaja del filtrado es que es barato, rápido y consist ente, pero expone la cerveza a contaminación potencial. El centrifugado te permite controlar el proceso mejor, dejando atrás más levadura si se desea, pero tiende a ser c aro. La adición de sustancias es barata y efectiva, pero los resultados pueden variar. Los cerveceros deben encontrar la adición óptima para su cerveza. Demasiada o muy poca adición pueden resultar en pobres resultados. Ot ro problema común es mezclar bien la sustancia con la cerveza. Tu filosofía al agregar sustancias de clarificado debe ser solo agregar lo suficiente para lograr tu objetivo. Si planeas carbonatar en botella tu cerveza, la concentración de levaduras después de la adición de sustancias puede ser bastante baja. Las ales clarificadas con isinglass típicamente contienen menos de 100.000 células por mililitro, y debes apuntar a un millón de células por ml para la carbonatación apropiada y en tiempo y forma. El Isinglass es una sustancia efectiva echa de vejigas natatorias de pescado. Es colágeno subnaturalizado con tres polipéptidos de colágeno asociados en una estructura triple hélice. A pesar de que la gelatina es una sustancia alternativa, no es tan efectiva como c omo el isinglass. La gelatina es desnaturalizada y hecha de polipéptidos simples. Hay varias variedades de isinglass en el mercado, incluyendo congelado, en pasta y lí quido. La preparación y uso del isinglass depende de la forma del producto. Hay que hidratar correctamente el isinglass para que funcione. El isinglass isi nglass pre-hidrolizado es fácil de usar. A más o menos 16°C lo mezclas a alta velo cidad por unos minutos, lo dejas estar media hora, y ya estará listo para su uso. Si estas usando un producto que no está prehidrolizado, vas a necesitar una solución acidificada apropiadamente usando agua estéril y un ácido orgánico. Ajustar a más o menos 2.5 el pH y agregar lentamente una cantidad apropiada de isinglass, generalmente cerca de 0,5% del peso. Mezclar varias veces durante 30 minutos y dejarlo unas 24 horas a más o menos 16°C. Una vez que este correctamente preparado, debería ser una solución espesa y translucida. Cuando agregas isinglass a la cerveza, el alto pH de la cerveza causa que el colágeno empiece a precipitar de la solución. A medida que va cayendo a través de la cerveza, el colágeno cargado positivo electrostáticamente se une con las células de levadura cargadas negativamente, llevando a la levadura hacia el fondo del fermentador. No todas las levaduras responden de la misma manera al clarificado con sustancias, con algunas cepas más o menos afectadas. Idealmente, querrás hacer un test primero para asegurarte que estas usando la cantidad correcta de s ustancia de clarificado y no más. Medí mezclas iguales de cerveza en contenedores de 23 a 30 cm de alto. Agrega medidas controladas de sustancia de clarificad a cada uno. Un buen punto de comienzo es más o menos un ml de isinglass por litro de cerveza. Una vez que hayas determinado la proporción más efectiva, podes escalar a partir de ahí. Descanso de diacetilo La levadura tiene la habilidad de reducir el diacetilo enzimáticamente. Durante el crecimiento, la levadura produce acetolactato, el precursor de diacetilo. Más adelante, durante la fase estacionaria, la levadura reabsorbe el diacetilo y lo convierte en acetoina y subsecuentemente s ubsecuentemente en 2,3-butanediol. Ambos compuestos pueden escapar de la célula, pero ambos también tienen un umbral alto de sabor y contribuyen muy poco en términos de sabor. Figura 4.20: Línea de tiempo típica de diacetilo respecto a la fase de la levadura. La vida de la levadura y la actividad de la l a misma juegan un rol importante en los niveles de diacetilo. Teniendo en cuenta que la temperatura juega un rol importante en la actividad de la levadura, también afect a los niveles de diacetilo. A medida que se incrementa la temperatura de fermentación, también lo hace la producción de diacetilo y su reducción. Temperaturas más altas resultan en crecimiento más rápido de la levadora y más acetolactato. Cuanto más alto el pico de acetolactato, más alto el pico de diacetilo, pero esto no es necesariamente malo, ya que una temperatura más alta también incrementa la reducción del diacetilo. Una ale fermentada tibiamente puede tener un pico más alto de diacetilo que una lager fermentada fría, pero la reducción del diacetilo sucede mucho más rápido a t emperaturas ale.
La mayoría de las cepas de levadura, cuando están saludables y activas, rápidamente reducen el diacetilo debajo del umbral de sabor si se les da suficiente tiempo y temperatura. Mientras que tasas de crecimiento más bajas pueden reducir la cantidad de acetolactato producido, esto puede resultar en altos niveles de diacetilo en la cerveza terminada si la tasa más baja de crecimiento resulta en una fermentación mala. Bastante seguido, las cervezas que fermentan más lento y producen menos acetolactato son las que tienen problemas de diacetilo, ya que la levadura todavía está produciendo acetolactato lentamente en la fase tardía de la fermentación. La llave aquí, además de asegurar la salud de la levadura y una fermentación vigorosa, es proveer suficiente tiempo de maduración y temperatura para la reducción del diacetilo en cada cerveza. No separen la cerveza de l a levadura antes de que haya tenido una oportunidad de reducir los compuestos intermediarios creados durante la mayoría de la fermentación. Separar la levadura de la cerveza demasiado temprano o enfriar enfri ar la cerveza demasiado temprano puede dejar una cantidad considerable de precursores de diacetilo y diacetilo en la cerveza. Incluso si no sentís el sabor a diacetilo, la cerveza todavía puede contener altos niveles del precursor acetolactato. Cualquier oxigenación durante alguna transferencia o envasado puede resultar en la formación de diacetilo, y una vez que le remuevas la levadura no habrá forma de eliminar el diacetilo o sus precursores fácilmente. Antes de separar la levadura y la cerveza o de enfriar la cerveza, conduzcan un test de fuerza para diacetilo (Ver sección “Tu propio laboratorio”) Es una forma simple y efectiva de determinar si tu cerveza tiene cantidades excesivas del precursor acetolactato. Ya que la reducción de diacetilo es más lenta l enta a temperaturas más frías, una lager de baja fermentación puede requerir un descanso de diacetilo. diacet ilo. Para realizarlo, realiz arlo, en fermentación ferment ación lager, simplemente simplem ente hay que elevar la temperatura temper atura a 18 o 20°C por un periodo de dos días cerca del final de la fermentación. f ermentación. Aunque es es posible hacer un descanso de diacetilo cuando la cerveza ya está alcanzado la densidad final, el tiempo apropiado para un descanso de diacetilo es de 2 a 5 puntos d e densidad antes de alcanzar la densidad final. Algunos cocineros de lager practican la técnica de agregar krausen, lo que reduce el diacetilo durante la carbonatación y almacenamiento. Para producción producc ión ale, la fermentación fermentac ión usualmente usualm ente ya se encuentra en un rango más caliente calien te de 18-21 °C. La modificación de la temperatura no es absolutamente necesario, pero un descanso de 2 días a temperatura de fermentación una vez que la cerveza alcanzo la densidad final puede ayudar a reducir el diacetilo. Si la fermentación fuera lenta, elevar la temperatura unos 3°C por enc ima de la temperatura de fermentación va a acelerar la reducción del diacetilo. Lo que no queres hacer es permitir que la temperatura de fermentación caiga al f inal de la misma. Esto frenara fr enara mucho e incluso frenara la reducción de diacetilo. Muchos cerveceros cometen el err or de bajar la temperatura de la cerveza inmediatamente después de alcanzar la densidad final, porque asumen que la fermentación esta completa y la cerveza lista. Lagering Parece que todas las cervezas mejoran con algún periodo de acondicionamiento en frio. Cuanto tiempo y cuanto fr io parece variar dependiendo de la cerveza. El tiempo de acondicionamiento para ales tiende a ser más corto que los tiempos para lagers. La fermentación en frio de las lager tiene varias consecuencias para una cerveza. En un ambiente frio, usualmente de 10 a 13°C, la levadura trabaja t rabaja más lento y produce menos esteres y alcoholes fusel. Sin embargo, cuanto más lenta la fermentación y más fría la temperatura, hay más sulfuros en la solución y se enlentece la reducción d e diacetilos. Jean de Clerck publico una lista de objetivos del lagering en 1957 que t odavía se mantiene fiable: -Para permitir que la levadura y materia turbia sedimente. -Para carbonatar la cerveza con carbonatación artificial o fermentación secundaria. -Para mejorar el sabor -Para precipitar el chill haze, y prevenir la formación de haze cuando la cerveza es enfriada después del filtrado -Para evitar la oxigenación de manera de evitar la oxidación. Una vez que la fermentación esta completa, incluyendo cualquier paso como un descanso de diacetilo, se necesita bajar la temperatura de la cerveza. Esto favorece la floculación de c ualquier levadura remanente. Podes acondicionar en frio tanto las ale como las lager a temperaturas t emperaturas cercanas a la congelación. Muchas personas preguntan si cambiar drásticamente la temperatura de la cerveza o enfriarla lentamente. La preocupación proviene porque se envía la levadura a un estado de adormecimiento, por lo tanto previniendo la eliminación de ciertos c ompuestos durante este largo acondicionamiento. La realidad es que muy poco pasa cuando c uando llevas la levadura a temperaturas debajo de 4°C. Si se quiere que la levadura este activa y que siga reduciendo productos secundarios de la fermentación, esto sucede mucho más rápido a temperaturas más altas. En cuanto a la levadura concierne, bajar drásticamente la temperatura o hacerlo lentamente no afecta casi c asi nada en lo que a sabor respecta si s i se reduce a menos de 4°C. Sin emb argo, la reducción muy rápida de la levadura (menos de 6 horas) al final de la fermentación, puede causar que la levadura excrete más compuestos esteres en vez de retenerlos. Además, si se planea usar la lev adura para otro batch, se debería evitar los cambios muy rápidos de temperatura, tanto al alta como a la baja, porque causa que la levadura libere proteínas de shock térmico. El acondicionamiento lager tradicional utiliza una r educción lenta de temperatura. A medida que la fermentación se enlentece y la levadura empieza a flocular, el cervecero empieza el proceso de bajar lentamente la temperatura de la cerveza a un ritmo de 0,5 a 1°C por día. Se usa est e ritmo lento de enfriado para evitar mandar la levadura a un estado de adormecimiento. Después de unos días, la cerveza alcanza la temperatura de 4°C o cerca, cerc a, y todavía h ay algunos azucares fermentables remanentes, de 1 a 2 °P. En e ste punto, los cerveceros transfieren la cerveza a un tanque de
lagering. Los tanques son cerrados, y la cerveza genera presión por el CO2, controlada por una válvula de sangrado para evitar la sobre carbonatación o dañar la levadura con presión excesiva. Aunque sea caro en términos de capacidad de almacenamiento, algunas cervecerías todavía lagerizan sus cerveza por meses para llevarla a la condición apropiada. Lo que hay que recordar si se planea usar esta téc nica, es que depende de un control preciso de la temperatura para que la fermentación continúe lentamente a través de todo el periodo de lagering. La levadura necesita mantenerse activa por un largo tiempo si se planea que esta r eduzca los compuestos secundarios de la fermentación. Acondicionamiento en botella Solemos pensar en la levadura por su rol en la fermentación, pero también puede tener un rol en la carbonatación de la cerveza en las botellas. Los cerveceros pueden carbonatar la cerveza de dos maneras: mediante la levadura o mediante carbonatación forzada. La mayoría de las cervecerías comerciales carbonatan forzadamente su cerveza, pero un sorprendente número de ellas carbonata en botella a pesar de lo problemático que suele ser. Los cerveceros se refieren a este proceso también como refermentacion, fermentación en botella, fermentación secundaria o fermentación final. Seguramente has escuchado personas que dicen que la carbonatación en botella es de alguna manera diferente a la carbonatación forzada. Sea esto verdad o no, hay una certeza: El CO2 es el mismo en ambos casos. Aunque el CO2 sea el mismo, algunas cervecerías recolectan el CO2 de la f ermentación y lo inyectan de nuevo en la cerveza a la hora de embotellar. Hay diversas razones para esta práctica, incluyendo algunas razones ambientales, pero en el pasado, la Reinheitsgebot alemana prohibió a los cerveceros de agregar algo a la cerveza que no sea agua, malt a, lúpulo y levadura. Al recolectar el CO2 de la fermentación, podían inyectarlo nuevamente más tarde, debido a que este era parte de la cerveza misma. Tradicionalmente, Tradicionalmen te, los cerveceros carbonataban toda la cerveza a través t ravés de un periodo de acondicionamiento con levadura. Sigue siendo un método usado por cerveceros caseros, cerveceros pequeños, productores de cerveza en barriles y numerosos cerveceros de especialidad y regionales, como Coopers en Australia y Sierra Nevada. Es más costoso, pero los beneficios pueden ser substanciales. La levadura en la botella ayuda a li mpiar el oxígeno, el cual es muy dañino para la cerveza y su sabor. Las cervecerías más pequeñas tienen complicaciones manteniendo el oxígeno fuera de sus botellas, por lo que se benefician más del acondicionamiento en botellas. Las desventajas son que los resultados pueden variar, los consumidores consumidores tienen una reacción negativa a la aparición de l evadura en la botella, y la potencial destrucción autolitica de las células de levadura, la cual cual puede liberar ciertos compuestos de sabores indeseados en la cerveza. Los resultados de la carbonatación en botella pueden variar debido a que se confía en la l evadura para fermentar una segunda vez en un ambiente que ya está lleno de alcohol, a un pH más bajo, y en la presencia de muy poca comida. Las cervezas de alto nivel de alcohol pueden presentar un problema para la carbonatación en botella, ya que el alcohol se vuelve cada vez más toxico cuando c uando se eleva su cantidad. Los cerveceros también pueden encontrarse con que cervezas que utilizan la bacteria Brettanomyces o levaduras salvajes son difíciles de carbonatar apropiadamente, debido a que estos microbios pueden utilizar una variedad de carbohidratos que permanecen en una cerveza atenuada con levadura de cerveza, causando sobre carbonatación. c arbonatación. Se debe usar la menor cantidad posible de levadura que logre la carbonatación. Cuanta más c antidad de levadura, va a ser mayor la cantidad de sabores de autolisis posibles. Lo mis mo ocurre con la salud de la levadura. Si tuviste una fermentación primaria problemática, o hay alguna razón para dudar de la salud de la levadura al final de la fermentación, entonces se tendrá que agregar levadura fresca a la hora de embotellar. Una buena regla a seguir es que haya 1 millón de células por mililitro de cerveza filtrada, lo que es entre 10 y 20 veces menos levadura que la que se s e usa para la fermentación. Usualmente las cervecerías filtran la cerveza primero y luego agregan 1 millón de c élulas por mililitro de nuevo a la cerveza. Para cervezas sin filtrar, además de la salud de la l evadura, el cervecero debería tener en cuanto la población de levadura existente. Después de que la levadura sedimento en la botella, debería parecer que no hay más que un polvillo de levadura en el fondo. Si la capa de levadura en el fondo es muy gruesa, usaste demasiada levadura. Recuerde, solo necesitan lo suficiente para carbonatar la cerveza, y c ualquier exceso no tiene ningún propósito útil. Las cervezas de alta densidad van a requerir más levadura para la carbonatación, hasta 5 millones de c élulas por mililitro, debido a los altos niveles de alcohol. La cerveza casera, si no es filtrada, usualmente tiene más que suficiente levadura en suspensión (1 millón de células por mililitro puede parecer una cerveza limpia) para carbonatar la cerveza. Si la cerveza estuvo almacenada un mes o más tiempo antes de embotellarla, o si el cervecero agrego demasiadas sustancias clarificantes post fermentación, puede ser necesaria levadura adicional en el embotellado. Sin embargo, en la mayoría de los casos, en tanto y en cuanto la salud de la levadura sea buena, agregar tan solo azúcar a la hora de embotellado debería ser suficiente para carbonatar la cerveza. Cuando se agrega levadura, debe ser en la mejor salud posible, libre de contaminantes, y c osechada de una generación más joven (hasta la tercera generación). En una cervecería comercial, el laboratorio debería verificar la c ondición de la levadura antes de usarla para carbonatación. Puede la refermentacion en la botella contribuir con algún tipo de sabor? Generalmente, no, especialmente si usaste la misma cepa que fermento la cerveza. Se conoce el caso c aso de un cervecero usando una cepa weizen alemana alemana para carbonatar una pale ale neutra neutra sin resultar en ningún sabor a trigo. Sin embargo, cuando la levadura fermenta, produce esteres y alcoholes fusel, por lo que la cantidad c antidad de carbonatación, el tipo de cerveza y la cepa c epa determinan si el bebedor percibirá estos compuestos de refermentacion o no. En el caso de cervecerías comerciales, se debe estar atento a la
creación de compuestos extra en la refermentacion. Este puede ser el objetivo de la misma, pero solo si es buscado. Se debe realizar pruebas a ciegas de la cerveza antes y después de acondicionamiento en botella usando un panel de pruebas de un tamaño estadísticamente valido. Si se detectan problemas en el s abor de boca, o sabores como a tierra, acartonados u otros sabores indeseados, se deberá realizar una investigación. Se deberá usar una cepa diferente de levadura, cantidades diferentes o alterar los métodos. Cuando se hace carbonatación en botella, siempre existe la chance de que alguna o quizás todas las botellas no generen la carbonatación. La levadura viva no siempre se comporta! Un cervecero comercial debe considerar mandatorio mantener la cerveza en su poder hasta confirmar que se realizó la carbonatación antes de l iberarla. Esto usualmente implica una o dos semanas de almacenamiento en la cervecería. Mantener el inventario hasta que se carbonate adhiere al costo de la carbonatación en botellas y es una de s us desventajas. La manera en que se almacena la cerveza también afecta al grado de c arbonatación. Si se almacena la cerveza a temperaturas muy frías, la levadura no metabolizara los azucares de forma activa ni creara CO2. Si se almacenan en temperaturas demasiado calientes, la levadura puede morir antes de generar el CO2. Se debe mantener la cerveza entre 18 y 21°C para la carbonatación, y se debe pr estar atención a como se realiza este almacenamiento. Resultados inconsistentes pueden ocurrir cuando no hay suficiente aire circulando alrededor de las botellas. Si se está acondicionando en botella una nueva cerveza a agregar en el m enú, o se está usando una cepa de levadura nueva, lo mejor que se puede realizar es un test con 10 o 20 botellas antes de embotellar un batch completo. Es muy difícil abrir todas las botellas de una tirada y rehacer las adiciones de levadura y azúcar! Técnicamente hablando, se puede usar casi cualquier cepa para carbonatar en botella. Se puede usar la misma levadura utilizada en la fermentación principal, o se puede filtrar y agregar una cepa nueva. A través de los años, muchas cervecerías dicen filtrar su levadura principal y agregan una cepa secundaria para la carbonatación en botella, para proteger el secreto de su levadura, pero en muchos casos esto es solo un mito. La mejor elección es usar una cepa con atenuación tal que f orme un fino sedimento. Por ejemplo, la WLP002 es una cepa altamente floculante, y mucha gente asume que es exc elente para la carbonatación en botella. El problema es que es tan floculante que forma grumos. Cuando se sirve la cerveza, los grumos se mantienen pegados y se vuelcan en la cerveza, lo cual no es muy agradable para el bebedor. Comparándola con la WLP001, esta cepa no flocula tan rápido como la WLP002 pero flocula bien cuando la cerveza esta fría y se adhiere al vidrio. Más importante, forma una capa fina y uniforme en el fondo de la botella, en vez de grumos. A no ser que se empaquete la cerveza cuando todavía tiene suficiente azúcar para carbonatar, esta va a precisar azucares adicionales para lograr la carbonatación. Los cerveceros suelen debatir sobre el mejor azúcar para la fermentación en botella, y la mayoría de los cerveceros c aseros usan azúcar de maíz. Algunos juran que el mejor es el extracto seco de malta. Algunas cervecerías usan mosto fresco. Un estudio demostró q ue el azúcar usado tiene impacto en la carbonatación en botella. El estudio encontró que la glucosa, fruct osa y sucrosa fermentan al mismo ritmo, pero la maltosa no fermenta completamente. Los investigadores creían que esto era debido a la presión d e CO2 creada en las botellas, la cual tenía un mayor impacto en el uso us o de maltosa respecto a los otros azucares. El contenido de azúcar residual también afecta a la floculación, por lo que si l a levadura falla en consumir todo el azúcar agregado para la carbonatación este puede afectar la sedimentación. En la mayoría de los casos, se deberían usar azucares simples para carbonatar en botella. Acondicionamiento en barriles El acondicionamiento en barriles al nivel cervecero es un proceso simple. El c ervecero prepara la cerveza para la carbonatación y el agregado de sustancias de clarificado y luego depende del tabernero para manejar el resto de la tarea. Cuando se discute el acondicionamiento en barriles, el termino acondicionamiento no es lo mismo que la condición, la cual es la cantidad de CO2 en la cerveza. El acondicionamiento es parte actual del proceso de maduración desde la cervecería al vaso. La cerveza de barril de excelente nivel depende fuertemente en el manejo adecuado una vez que la cerveza se fue de la cervecería. El rol del cervecero, además de cocinar una gran cerveza, es trasegar la cerveza a barriles limpios y sanitizados una vez que alcanza aproximadamente 2°P sobre su densid ad final predicha. Aunque la levadura continua consumiendo c onsumiendo algunos azucares residuales y creando alcohol y otros subproductos, el principal propósito del azúcar es c arbonatar la cerveza en el barril. Si la cerveza se atenúa más de lo predicho, se puede agregar azúcar en la medida que no resulte en una sobre carbonatación. El objetivo es una cerveza carbonatado a 1 o 1.2 volúmenes de CO2. La cerveza debe tener un recuento de células de entre 1 y 3 millones por mililitro para el acondicionamiento en barriles. Como la mayoría de los bebedores prefiere una cerveza clara, se debería agregar isinglass para acelerar el sedimentado de la levadura y otros sólidos. Se debería agregar el isinglass y cualquier lúpulo de dry hopping justo antes de sellar el barril por varios días. Una vez sellado, se debe hacer rodar r odar el barril para mezclar la cerveza con las sustancias y luego dejarlo asentar para carbonatar y sedimentar. Un aspecto importante de la cerveza acondicionada en barril es la temperatura. No s olo es importante para el sabor y el aroma de la cerveza al ser bebida, sino también para la efec tividad de las sustancias de clarificado y de la carbonatación. Aunque la cerveza carbonate mejor m ejor a temperaturas t emperaturas más altas, el isinglass trabaja tr abaja mejor a 15° 1 5°C. Si la temperatura se eleva demasiado, el isinglass resulta menos efectivo, y a una temperatura suficientemente alta se desnaturaliza. Cuando se trabaja con cerveza de barril, uno de los beneficios claves del isinglass por sobre la gelatina es que el isinglass es bueno volviendo a sedimentar si sufre alguna sacudida. El cervecero debe mantener la cerveza en
barril a una temperatura apropiada, que resulte en el nivel apropiado de carbonatación en la cantidad adecuada de tiempo. Esto Est o abarca de 10 a 14°C. Para una primera vez en el acondicionado acondicion ado de barriles, se puede probar con c on una temperatura temperat ura cercana cer cana a los l os 12°C.
Parte 7: Solución de Problemas A veces, aunque el cervecero haga su mejor esfuerzo para hacer todo bien, la fermentación no funciona como fue planeado. Creemos que es mejor si uno entiende porque el problema ocurre, por lo que en vez de darte solo una solución en esta sección, también te ofrecemos sugerencias sobre como pensar s obre la fuente los problemas más comunes de la fermentación. Fermentación Lenta, Trabada e Incompleta La Fermentación no Empieza En la mayoría de los casos, es raro tener una fermentación que nunca empieza, salvo que el cervecero haya cometido un erro serio. Generalmente, cuando el cervecero piensa que la fermentación no va a comenzar, es que el comienzo se retarda. Si es una ale y han pasado menos de 18 1 8 horas desde el momento en que las levaduras se han puesto o si en una lager han pasado menos de 36 horas, entonces es demasiado temprano para asumir que la fermentación no
arranco. Si eventualmente arranca, tal vez desee revisar la información en esta secc ión sobre fermentación que es lenta para arrancar. Hay varias causas posibles para que la fermentación falle completamente com pletamente en arrancar, pero las mas comunes están relacionas a la salud de las levaduras o la t emperatura del mosto. Si la gran mayoría de las levaduras está muerta o la temperatura es muy baja o muy m uy alta por lo que las levaduras no son s on capaces de arrancar, entonces la fermentación fallara en arrancar. Antes de hacer algo, hay que i nspeccionar el “anillo de kraeusen” sobre s obre la superficie de la cerveza y tomar la densidad y pH. Si no es inaudito que la fermentación haya ocurrido muy rápido para que el cervecero no se haya dado cuenta. Si la densidad de la cerv eza ha bajado, pero no a los niveles de atenuación normales y no se ve actividad, entonces hay que revisar la información sobre fermentación incompleta. Si la densidad permanece igual que al momento de la inoculación, pero el pH bajo entre 0,5 o 0,8, entonces parecería que la fermentación se está llevando a cabo, aunque no haya signos visibles. En este caso querrás revisar tus procedimientos para determinar la tasa de inoculación, los niveles de oxigeno y la s alud de las levaduras. Si no hay cambios en la densidad o pH en el tiempo indicado, es tiempo de inocular levaduras nuevamente. Idealmente, se inocularan levaduras activadas o provenientes de la fermentación de otro lote de cerveza. Si no se tiene estas levaduras disponibles, entonces una suspensión almacenada de levaduras liquidas o levaduras secas rehidratadas es aceptable. SI la fuente es la misma que la de la inoculación previa, hay que confirmar que las levaduras son viables antes de inocular nuevamente. Esto es tan simple como poner levaduras en un volumen pequeño de mosto a temperatura cálida (27ºC) y ver si fermenta. Hay que oxigenar el mosto nuevamente también. No hay necesidad de preocuparse por la oxidación y/o que se pare el proceso en este punto, el daño d año fue hecho con la primer dosis de oxigeno si las levaduras no lo consumieron. Esta segunda inoculación va a utilizar esta segunda dosis de oxigeno. Una vez que la fermentación arranca, uno va a querer determinar qué fue lo anduvo mal. Considerar las s iguientes posibilidades: 1- ¿La levadura estaba muerta o tenía una baja viabilidad o vitalidad antes del inoculado? inoculado? a- ¿Chequeaste la salud de las levaduras? b- ¿Cuál fue la fuente de las levaduras? l evaduras? c- ¿Como fueron transportadas, almacenadas y manejadas antes de la inoculación? El tiempo del pack de l evaduras frisadas, “starters” o suspensión es más común de lo que se piensa. 2- ¿Fue el mosto el que mato a las levaduras? a- ¿Pudo la temperatura del mosto estar tan alta como 3 2ºC? b- ¿Es posible que el mosto se congelara en algún punto? c- ¿Aunque inesperado, es posible que las maltas contengan mico toxinas? Las Las maltas almacenadas en zonas calientes y humedad pueden tener niveles inaceptable. Ver “contaminación de maltas”. d- ¿Pudo haber habido alguna otra fuente de contaminación, en niveles lo suficientemente alto para dañar o inhibir las levaduras? 3- ¿Pudieron ser las condiciones desfavorables para el crecimiento de las lavaduras por lo que no pudieron comenzar? a- Esto es muy raro si uno sigue las guías e inocula levaduras sanas. Dándole suficiente tiempo, harán avances. b- ¿Fue la temperatura excesivamente fría? Las temperaturas muy frí as previenen que las levaduras se activen, especialmente si fueron puestas en un estado dormido desde un ambiente frio e inoculadas a un mosto frio. A menos que estés muy familiarizado con una cepa y sus requerimientos de temperatura, adherirse al rango de temperatura recomendado para la cepa. Puede que uno no note una pequeña caída en la temperatura, pero las levaduras s on mucho más sensibles a los cambios de temperaturas. t emperaturas. c- ¿Le has proveído del suficiente oxigeno a las levaduras? d- ¿El mosto tenía suficientes nutrientes para las levaduras? Usar agua destilada como fuente para la elaboración sin agregarle sales minerales o hacer un mosto con un gran porcentaje de azucares que no sean de malta, pude hacer que las levaduras no crezcan. 4- ¿Ha el turbio atrapado las levaduras en el fondo del f ermentador? Las cepas inglesas de alta floculación inoculadas en un mosto con gran cantidad de materiales y lúpulo pueden prevenir que las levaduras arranquen. Considerar la cantidad de material que se lleva al fermentador. Si pansas que esta es la cusa, a gitar el fermentador cada 15 minutos durante las primeras horas luego de la inoculación. Sin Actividad Después de “X” Horas Primero de todo, no entrar en pánico. Varios cerveceros, especialmente los cerveceros caseros, ponen demasiado énfasis en ver una fase inicial muy corta, cort a, incluso en detrimento de los sabores de la cerveza. Recordar que una cantidad apropiada y la tasa de crecimiento de levaduras es vital para desarrollar lo sabores del la cerveza. Comprobar los siguientes parámetros: 1- ¿Has esperado una cantidad de tiempo apropiada? Una fase inicial de 12 horas para una ale y más larga para lager es normal. Las temperaturas más bajas de las lager c ausan un metabolismo más bajo de las levaduras. 2-Si es lager, tener más paciencia. Cuanto más frio el liquido, mas cantidad de dióxido de c arbono es necesario para alcanzar el punto de saturación de la cerveza y las burbujas comienzan a formarse y salir a la superficie. SI estás trabajando con un fermentador que permite ver la superficie de la cerveza, ponerse cerca de la superficie e iluminar con una luz fuerte en la cerveza a un ángulo bajo. SI están comenzadas las burbujas vas a ver una suave efervescencia en la superficie.
3- Comprobar la temperatura de fermentación y estar seguro de que se está m idiendo la temperatura de la cerveza correctamente. Entonces, ¿está la temperatura en un rango aceptable para las levaduras? Considerar subir la temperatura, especialmente si ya han pasado 24 horas desde el comienzo de la f ermentación. Una vez que hayas resuelto este problema, determinar por qué ocurrió en primer lugar: 1- ¿Has comenzado con una inoculación saludable de levaduras en la cantidad adecuada para el lote de cerveza? 2- ¿Fue tu procedimiento de propagación o almacenado bueno, favoreciendo la salud de las levaduras no solo el número de células? 3- ¿Le proveíste de oxigeno, tasa de inoculación y nutrientes que las levaduras necesitan para un buen crecimiento y fermentación? 4- También También considerar la temperatura inicial de mosto. Mientras que hay algunos beneficios si se arranca con una temperatura un poco menor y permitir que la misma aumente luego del primer o primeros días, esto es válido para levaduras muy saludables en mosto que contengan buenos niveles de nutrientes y oxigeno. Si no le estas proveyendo estas condiciones, es mejor comenzar con un una temperatura de ferm entación más alta. 5- ¿Hay mutación en tu cosecha de levaduras o la propagación de las mismas causo un cambio de comportamiento? La Fermentación No Ter Termina mina La fermentación que no termina tiende a tener varias causas: s alud inicial de las levaduras deficiente, un pobre ambiente para las levaduras, inoculación inadecuada o contaminación. Antes de tomar cualquier acción, tomar la densidad y compararla con los resultados de la prueba de fermento forzado. Si la cerveza t iene una densidad menor que la prueba, entonces hay una fermentación bacteriana o de levaduras salvajes. Seguramente la cerveza debería tirarse, ya que permanecerá tomable por un tiempo corto dependiendo del organismo que causo la contaminación. Si la densidad es cercana o igual a la prueba, prueba, entonces debe ser solo un caso de mal interpretar la evolución del dióxido dióxido de carbono en la fermentación. Solo porque porque un ”airlock” o burbujeador está haciendo burbujas lentamente lentamente no significa que la cerveza sigue fermentando. SI está calentando la cerveza, esto va a causar que el punto de saturación sat uración del dióxido de carbono cambie y el dióxido de carbono salga de la solución. Lo mis mo ocurre con cualquier movimiento o vibración, que puede hacer que una solución saturada comience a burbujear, como agitar una soda. SI la densidad es mucho mayor que la de la prueba indica que la fermentación continúa de manera lenta. SI no haces una prueba de forzado no se puede estar seguro si la cerveza ha logrado la densidad adecuada de ese mosto. Si bien la receta sugiere cual es la densidad final de la cerveza, la misma depende del proceso de producción del mosto. SI hay todavía actividad de levaduras, aumentar la temperatura de fermentación como mínimo en 3ºC para aumentar el metabolismo de las levaduras. También deberías excitar las levaduras o inocular levadura adicional que se encuentre al máximo de su actividad de fermentación. Si esto no ayuda, puedes considerar que la adición de mas oxigeno también. Ver la sección de solución de problemas de la “atenuación” para mas ideas. La Fermentación Parece Incompleta Referirse a la sección de solución de problemas de la “atenuación”. Cambios en la Floculación Cambios en la floculación de los cultivos de levaduras pueden suceder rápidamente y pueden ser un indicador s obre la salud de las levaduras y problemas de fermentación. Una de las c ausas más comunes de cambio en la floculación es la presión de selección del cervecero. SI la cosecha y r e-uso siempre favorece las levaduras que mas floculan o las que menos floculan, vas a encontrar que la población de levaduras cambia rápidamente para contener solo esas células. Cuando ves un cambio, uno puede ser la principal causa. La siguiente posible causa de cambio en la floculación es la mutación de la levadura. Las mutaciones aumentan con cada generación y pueden resultar en cambios fi siológicos en las levaduras que inhiben la floculación. Por ejemplo, levaduras mutantes de la respiración son menos floculantes que las levaduras sin esta mutación. Si la levadura contiene gran cantidad de estos mutantes, entones la causa es usualmente el cervecero. Otras posibles razones para la perdida de floculación son altos contenidos de a zúcar que permanecen en la cerveza, turbulencia insuficiente en el fermentador durante la fermentación (diseño del fermentador o vigor de fermentación) y deficiencia de calcio. El c alcio tiene un rol calve en al floculación de las levaduras. SI bien se necesitan solo una mínima cantidad de calcio para que ocurra la f loculación (niveles menores a 10-8 molar previenen la floculación), asegurar un mínimo de 50ppm de calcio en el agua previene de problemas de floculación debidos al calcio. SI estás haciendo tu propia agua a partir de agua destilada o del tratamiento de osmosis inversa, ese puede ser el problema. Otra razón para la prematura floculación de las levaduras está relacionada a las maltas. Aunque los investigadores no hayan encontrado aun la causa exacta, hay una conexión potencial entre las maltas modificadas, malta contaminada y floculación. La investigación ha mostrado que la contaminación fúngica de la m alta puede crear cofactores que se unen a las células de levaduras y causan que salga de la solución prematuramente. Este es el f oco de la investigación relacionada con los patrones de floculación. La temperatura excesivamente baja o alta pueden también afectar la floculación, por cual tenerlo en mente también. Sabores y Aromas Puede haber un gran número de causas de problemas en los sabores y aromas de la fermentación, desde contaminación a control de temperatura y más. Es importante saber y controlar todos los parámetros de la fermentación para lograr un crecimiento y fermentación consistente. Debes saber cuántas levaduras estas inoculando y que
crecimiento estas logrando mediante la medición de la cantidad de levaduras al final de la f ermentación. Este es un gran paso para lograr una fermentación consistente. Carácter Frutado y Alcoholes Fusel La razón mas común para altos niveles de alcoholes calientes y esteres, especialmente para cerveceros casero, es el control insuficiente de la temperatura. Par alguna cepas de levadura, un cambio de un grado o dos en la temperatura puede causar una diferencia muy grande en los subproductos del metabolismo. Muchos otros factores influencian la producción de esteres y alcoholes superiores (“fusel”) cuando uno se está esforzando para aumentar o disminuir sus concentraciones. Revisar la sección “optimización de los sabores de la fermentación” y especialmente la figura 4.18, la cual muestra como los factores de la fermentación afectan l os compuestos de sabor y aroma. Azufre Es importarte asegurar una fermentación vigorosa y dejar que la misma se complete antes de tapar el fermentador. Algunos cerveceros prefieren tapar el fermentador cerca del final de la fermentación para carbonatar la cerveza atrapando el CO2 remanente. Haciendo esto, el cervecero también atrapa sulfuro en la c erveza, el cual no se va a ir sin esfuerzo extraordinario. Esto aplica tanto para lagers y ale. Toma cerca de 24 post fermentación a temperatura de fermentación para que el CO2 saque todo el sulfuro. Si encontras que tenes cerveza c erveza embarrilada con una cantidad sustancial de sulfuro, podes podes forzar la carbonatación de la cerveza y eliminar la presión durante durante el día y re carbonatar la cerveza esa noche. Después de dos o tres días, comprobar el carácter de la cerveza nuevamente. SI to davía es necesaria la reducción del sulfuro, continuar hasta que se r eduzca anivele aceptables. Tener Tener en cuenta que estas espumando la cerveza con este proceso y puede afectar la retención de es puma si se lleva a cabo por varios días. Fenoles Algunas cepas de levaduras de cerveceros cerveceros y la mayoría de las levaduras nativas producen compuestos fenólicos aromáticos a través de una reacción de descarboxilación de los ácidos fenólicos encontrados encontrados naturalmente en la malta, como el acido ferúlico. Gustos fenólicos no queridos son la c onsecuencia de contaminación con levaduras salvajes, sea de levaduras nativas o contaminación cruzada de otra cepa que se usa en la cervecería. Generalmente, si la fuente es una levadura nativa, puede resultar en una súper atenuación de la cerveza. La contaminación con levaduras nativas también tiende a producir levaduras polvorientas que se reúsan a flocular. Bajo condiciones normales, la mutación el levaduras fenólicas de los cerveceros no debería ser un problema, aunque es otra posible f uente de sabores fenólicos indeseados y seria un indicador de que es tiempo de re cultivar l as levaduras. Otros cerveceros asumen que la mutación es la causa, cuando es más probable que introduzcan levaduras fenólicas en alguna parte del proceso. Es también posible que otros organismos del mosto produzcan produzcan compuestos fenólicos. EN general, es una buena idea idea inspeccionar los procesos de sanitización y limpieza si encotras fenoles indeseados en la cerveza. Cuando se trabaja con levaduras productoras de fenólicos, la cantidad de compuestos fenólicos que las levaduras producen se relaciona con la salud de las células y las tasa de crecimiento. Generalmente hablando, los factores que incrementan el crecimiento aumentan la producción de compuesto fenólico. Tener en cuenta que el cloro presente en el agua para elaborar cerveza o intr oducido a través de la sanitización clorada o limpiadores se combinara con los fenoles de la malta para producir clorofenoles. Estos pueden producir aromas y fustos medicinales. No confundir esto con problemas de las levaduras. Acetaldehído El acetaldehído es un paso intermedio en la producción de etanol. En una fermentación saludable permite que esto se complete, las levaduras van a tomar y convertir el acetaldehído. Hay varias razones para altos niveles de acetaldehído: 1-remocion de la cerveza de las levaduras prematuramente, antes que se complete la fermentación. 2-la oxidación del etanol después de la fermentación es completa. 3- la conversión de etanol a vinagre por las bacterias del aci do láctico, el cual va acompañado de un carácter marcado a vinagre. 4-los parámetros de la fermentación que permiten una fermentación excesivamente rápida, como una sobre inoculación y altas temperaturas de fermentación. Diacetilo El diacetilo es una parte natural de la fermentación y ciertas cepas producen más que otras. Sin embargo, las levaduras metabolizan el diacetilo en compuestos menos aromáticos durante la fermentación activa. Varios factores determinan la cantidad de diacetilo que quedara después de la fermentación; 1-La fermentación incompleta puede llevar a altos niveles de diacetilo en la cereza porque hubo un tiempo de c ontacto insuficiente entre las levaduras y el mosto para que estas tomen el diacetilo producido durante la fermentación. 2-Una temperatura más cálida al comienzo de la fermentación, mientras que las levaduras crec en crean unos niveles mayores del precursor del diacetilo. SI a continuación le sigue una fermentación apagada, debido a bajas temperaturas, resulta en niveles más altos de diacetilo al final de la fermentación. Este es un patrón común para varios c ervecero, inoculan las levaduras a temperaturas cálida debido a un bajo conteo de células o mala salud y después permiten a la cerveza fermentar a temperaturas más fría a medida m edida que la actividad de las levaduras disminuye. Levaduras saludables con el tiempo y temperatura adecuados al final de la f ermentación resulta en cerveza con niveles muy bajos de diacetilo. 1-aireacion insuficiente al memento de la inoculación
2-algunas bacterias producen diacetilo. Las bacterias lácticas si bien producen acido lactico, algunas veces cr eando un gusto a manteca rancio. Algunas cervecerías pequeñas y cerveceros caseros tienen dificultades en el embotelladlo de la cerveza para eliminar las bacterias lácticas. Esta es un de las razones razones del porque una cervecería puede embotellar embotellar una cerveza con buen sabor, que dura como mucho 8 semanas debido al desarrollo de presion, acides y aromas diacetilo. Agrio Las contaminaciones con bacterias es la causa mas común del sabor y aroma acido en la cerveza. Los cerveceros caen generalmente en bacterias acido lácticas o acido acéticas. Lactobacillus produce generalmente una característica agria mientras que Acetobacter puede producir acido acético bajo ciertas condiciones específicas. Si tu cerveza es acida, revisar las prueba de contaminación en la sección de laboratorio para determinar en qué parte del proceso se est an introduciendo estos organismos y tomar los pasos necesarios para resolver el problema. problema. Demasiado Dulce La mala formulación de la receta es responsable por varias cervezas muy d ulces, ¿pero qué hacer cuando una receta se vuelve demasiado dulce? La mayoría de las veces cuando una cerveza s e vuelve dulce, es un problema de atenuación. Cuando una prueba de fermentación forzada muestra que no es un problema de atenuación, hay unas pocas casusa posibles. Si bien no se quiera hacer una cerveza excesiv amente dulce, un problema que los cerveceros a menudo ignoran es que el área superficial de las células de levadura en la fermentación significativamente afecta el nivel de IBU. Generalmente hablando, a mayor superficie celular, menor es la cantidad de alfa ácidos isomerizados en la cerveza final. La tasa de inoculación, la tasa de crecimiento, cepa, salud y generación del inoculado y otros factores resultan en mayor o menor IBU en la cerveza c erveza terminada. Los cerveceros deberían lograr consistentes tasas de inoculación, tasas de crecimiento y excelente salud de las l evaduras para controlar, y así un ajuste en la receta tendrá un impacto más controlado en la relación amargor/dulzura. Otra posible explicación es que algunos alcoholes tiene un carácter dulce y estos alcoholes pueden estar produciendo el gusto dulce. Sin embargo, si esta es la l a causa, probando la cerveza no da una dulzura inicial que se d esvanece. No produce una dulzura dulzura empalagosa. Si probas un dulzor por por delante que lleva una sensación sensación de una cerveza más más seca, es indicativo a una dulzura relacionada al alcohol. Una dulzura empalagosa nos indica una baja atenuación o una mala formulación de la receta. Las cervezas que son muy dulces pero no empalagosas pueden deberse a problemas en la receta o a que la levadura está sacando más compuestos que los que se anticipo. Para los problemas de baja atenuación, referirse a “atenuación”. Demasiado seca Cuando las cervezas son demasiado dulces, la mala formulación de la receta es probablemente el mayor problema. Sin embargo, si estas trabajando con una cerceta de confianza y tenes un problema como excesivo carácter seco en la cerveza, hay otras posibilidades. Generalmente es contaminación por bacterias u otros organismo que causan que una cerveza este sobre atenuada. SI la cerveza no esta sobre atenuada, es un problema del proceso posiblemente: 1. pH inapropiado durante el macerado o lavado. 2- ¿Cambios en la química del agua? A veces el proveedor de agua provee diferente agua durante diferentes estaciones. 3- Cambios el suministro de malta. Tener en cuenta que la temperatura del macerado no determina la dulzura de la cerveza en mayor medida. La cadenas largar de azúcar no son muy dulces. Si las levaduras fermentan un macerado a altas temperaturas completamente a cerveza, entonces la densidad final de la cerveza puede ser alta, pero el carácter de la cerveza será seco. Al contrario, una cerveza con una densidad final baja se puede volver dulce. Hay varios factores, incluyendo el área superficial de las células de levadura y el alcohol producido durante la fermentación, que afectan el carácter f inal de la cerveza.
Autolisis La mayoría de los cerveceros que trabajan con fermentadores cónicos y levaduras saludables la autolisis no debería ser un problema. Algunas Algunas cepas están sujetas a una autolisis aut olisis mas rápido que otras, en general, si se mantiene la cerveza/levaduras a temperaturas razonables y se cosecha la levadura en un tiempo razonable, no se debería experimentas ningún problema con la autolisis. Lo mismo es cierto para cerveceros comerciales que trabajan a gran escala. Fermentadores muy altos que concentraron las las levaduras apretadamente en un cono tienden a aumentar la tasa de autolisis. Si esto representa representa tus instalaciones, asegúrate de proveer de adecuado adecuado frio al cono (o a la parte superior del fermentador, fermentador, si haces una cosecha de arriba) y cosecha tus levaduras tan pronto pronto como sea posible una vez que el trabajo este hecho. Un factor que puede afecta tanto a cerveceros caseros como profesionales es el embotellado con excesiva cantidad de levaduras. Solo requiere 1millon de células por mililitro para carbonatar una cerveza adecuadamente. Más que eso va a producir niveles más altos de sabores relacionados a la autolisis en la cerveza. Carbonatación
No se necesita mucha levadura para carbonatar una cerveza. Sin embargo, para ser consistente, para una oportuna carbonatación vas a querer usar levaduras saludables saludables en la cantidad adecuada a una temperatura consistente. consistente. Si estás trabajando con cervezas de alto contenido alcohólico, es mejor filtrar las levaduras y re inocular con levaduras fresca y activas. Usar levaduras fresca si es posible. 1- Asegurarse que se provee de la cantidad apropiada de azúcar, azúcar, basada en la temperatura de la cerveza. Ver “apéndice D: tasas de cebado y volúmenes de CO2” en Brewing Classic Styles por Jamil Zainasheff yJohn Palmer, para gráficos útiles para determinar la cantidad de dióxido de carbono presente en un determinada cerveza y la c antidad de cebado requerido. 2- Guardar las botellas a una temperatura que permita la carbonatación, dejando espacio entre las botellas para que todas carbonaten de la misma forma. 3- Si las botellas se sanitiza de manera química, asegúrate la concentración del sanitizante. No te equivoques cuando mezclas soluciones, y permití el tiempo correcto para el producto que estas usando. Las concentraciones excesivas de los productos sanitizantes afecta la salud de las levaduras y la carbonatación. Sobre carbonatación La sobre carbonatación es el resultado de mucha azúcar en momento de embotellado o la pres encia de algún organismo que puede consumir carbohidratos complejos y producir gas. 1- Tener en cuenta que la cantidad de CO2 disuelto presenta en la cerveza cuando se calcula la cantidad de azúcar. Ver “apéndice “apéndice D: tasas de cebado y volúmenes de CO2” en Brewing Classic Styles porJamil Zainasheff y John Palmer para gráficos utilices para determinar la cantidad e CO” presente en una cerveza y la cantidad de cebador necesario. 2- la prueba de fermentación forzada debería darte una buena idea de cuando tu cerveza está c ompletamente atenuada para el embotellado. 3-si el problema es la contaminación, va a resultar en un cambio en los sabores de la cerveza como también en una excesiva carbonatación. Atenuación Muchas veces el cervecero pone sus expectativas de atenuación basados en la receta o los valores dados para una cepa particular de levadura. Esto puede ser o no realista. Mas allá de lo que uno haga para preparar las levaduras para la fermentación, el hecho es que la composición del mosto prevalece cuando se trata de tener levaduras para atenuar una cantidad dada. Si uno realiza una prueba de fermentación forzada, uno sabrá cual es nivel m áximo de atenuación que debería esperar para ese mosto. Si la prueba te muestra que la c erveza solo va a atenuar hasta una densidad e 1.020 con la levadura que estas usando, entonces esperar que la densidad baje a 1.012 no es realista. Por la misma lógica, si tu lote de cerveza baja por debajo de 1.020 hay cierta clase de problemas de contaminación como levaduras salvajes o bacterias. Si aparecen problemas de atenuación, la prueba de fermentación forzada es una herramienta útil. Falta de Carbonatación Es común que en la fermentación de lote principal sea un punto o dos menor al de la máxima atenuación a través tr avés de la prueba de fermentación forzada. Cuando mas densidad haya al comienzo, más alejado del nivel de máxima atenuación la cerveza va a terminar. Si la cerveza termina lejos de la atenuación deseada, sabes que la fermentabilidad del mosto no es el problema, entones hay ciertos problemas en la fermentación. I nvestiga las siguientes posibilidades: 1- La temperatura de fermentación fue muy baja y las l evaduras no se activaron lo suficiente para completar la fermentación. Es también importante eliminar los cambios en la temperatura, especialmente al principio en la fase estacionaria y cuando la fermentación está llegando al final. Las levaduras son muy sensibles a pequeños cambios en la temperatura. Cuando la levadura arranca a my baja velocidad de fermentación, va a producir menos calor y si la temperatura es muy baja, se va a parar repentinamente., haciendo muy difícil lograr la densidad final deseada. 2- La tasa de inoculación fue muy baja, por lo que no hubo la cantidad de células necesarias para completar la fermentación. Sin la cantidad de células necesarias para completar la fermentación, las células de levadura en solución tienen que trabajar más duro que lo usual usual para poder completar el trabajo. Estas células se cansan por exceso de trabajo y dejan de trabajar antes de terminar. Las levaduras en la fermentación de la cerveza raramente logran realizar más de 3 o 4 multiplicaciones de crecimiento. crecimi ento. 3- el inoculado crónico puede resultar en baja atenuación incluso en la primera generación. Generalmente, la fermentación va a comenzar rápido y finalizar normalmente, pero las generaciones sucesivas van a exhibir problemas de salud. La viabilidad viabilidad declina a lo largo largo del tiempo y el aumento de la población es lento, ya que la fermentación esta produciendo pocas células nuevas. 4- falta de oxigeno al comienzo de la fermentación f ermentación restringe el crecimiento e impacta el la salud de las células. R ecordar que una cerveza de alta densidad se debe beneficiar de una dosis adicional de oxigeno alrededor de 12 luego de l a inoculación. Con las tasas incorrectas de inoculación, el impacto de una baja oxigenación crónica pude ser más aparente en sucesivas generaciones, a medida que las levaduras no están equipadas con elementos correctas para sintetizar lípidos fuertes para la reproducción de células y crecimiento. Esto también puede contribuir a un bajo rendimiento cuando se cosechan levaduras. 5- La mutación de las levaduras también puede afectar la atenuación. Generalmente, la prueba de fermentación forzada revela estos problemas, pero es posible que la mutación no afecte la prueba en contante agitación y templada, pero igual tener un efecto en la fermentación principal. 6- Mala salud de las levaduras y falta de nutrientes críticos como zinc pueden causar que la fermentación se pare antes
de lograr la densidad final. 7- la mezcla inapropiada dentro del fermentador pude resultar en la estratificación y baja atenuación. Cuando se llena un fermentador en varias etapas o se diluye un mosto muy c oncentrado, es necesario mezclar las dos soluciones adecuadamente. La alta velocidad de llenado y haciendo que el mosto entre por debajo y no por arriba va a ayudar a la mezcla de las dos soluciones. 8-si estas reusando levaduras y la cosecha es muy temprana, t emprana, estas poniendo una presión de selección en la población, causando baja atenuación. Las levaduras que caen primero son las que menos atenuación producen de la población. Si tu proceso las favorece, entonces el inoculado tiene cada vez capacidad para atenuar en el tiempo. También se pude afectar negativamente la salud de las levaduras dejando las levaduras en la cerveza por periodos largos de tiempo y esto puede afectar la atenuación en los futuros lotes. Baja Atenuación Acá hay algunos de los métodos comunes usados por los c erveceros para tratar de atenuar un poco más cerveza: 1-Activar las levaduras. Soplar cuidadosamente dióxido de carbono a través de la parte de debajo del fermentador o cuando se usa un fermentador más pequeño, se puede agitar el mismo. Esto hace que algunas levaduras vuelvan a la cerveza y hará que se vaya cierto CO2, el cual puede estar inhibiendo las levaduras. 2- Transferir la cerveza o las levaduras. Trasferir la cerveza o sacar las levaduras del fondo e inocularlas nuevamente en la parte de arriba cumple la misma función que excitar las levaduras, pero también agrega algo de oxigeno y asegura que las levaduras y los azucares rematantes del mosto se mezclen. 3- Aumentar la temperatura. Temperaturas Temperaturas más altas aumentan la actividad de las levaduras. Entre límites razonables esta es un de las mejores forma de ayudar a las levaduras a alcanzar la densidad final objetivo. 4- Agregar más levaduras. Algunos cerveceros preguntan si pueden agregar algunas levaduras secas de Champagne para finalizar la fermentación. Aquellos que dicen que funciona pueden estar lidiando con una cerveza que tiene una gran cantidad de azucares simple remanentes, ya que las levaduras de Champagne no consumen los azucares de cadena larga. Se puede agregar levaduras cerveceras pero es difícil recomenzar una fermentación que esta parada. Una cerveza parcialmente fermentada no es un lugar amigable para las levaduras, ya que t iene alcohol y nada oxigeno, no los suficientes nutrientes ni el azúcar suficiente. sufi ciente. Solo agregar levadura que esté en su pico de actividad. Agregar las levaduras a una pequeña cantidad de mosto, dejar que alcance un “krausen” alto y después agregar todo a la cerveza. Si se agrega la cantidad suficiente de levadura en su pico de actividad, no sería necesario agregar oxigeno a la cerveza. 5- Agregar Agregar enzimas. Si el problema es con c on la composición de azucares del mosto, esto puede ayudar. Sin embargo, si es un problema de fermentación esto no va a ayudar.
Alta Atenuación SI la atenuación de tu cerveza es mayor al máximo alcanzado en la prueba de fermentación forzada hay un problema de contaminación. Es imperativo encontrar la fuente de contaminación y eliminarla de la cervecería. Cerrar los ojos no resuelve el problema. Revisar la sección de laboratorio para información de cómo probar las levaduras y el ambiente de la cervecería. Problemas de almacenamiento de la Levadura Declive o Baja Viabilidad de l a Levadura Otro gran problema de los cerveceros es la perdida de vialidad en la cosecha de l evadura liquida. Hay dos razones fundamentales para la perdida de viabilidad. Puede ser que las levaduras tenían poca salud al momento de la c osecha o que las condiciones de almacenamiento no son ideales. Mala salud en el momento de la c osecha tiene mucha relación con la baja fermentación: menor inoculación, bajo contenido de oxigeno y viabilidad inicial baja. Si la fermentación es normal y fuerte, entonces las chances están para que levaduras saludables haya al final de la fermentación. Sin embargo, tus acciones antes de la fermentación pueden causar una pérdida de viabilidad. Si no colectas las levaduras lo suficientemente rápido del fermentador, pueden quedar bajo un gran estrés las células, incluyendo alcohol, pH y estrés hidrostático. Para una salud optima, uno debe recolectar las levaduras ale 24 horas después d el final de la fermentación y en las levaduras lager entre los 3 a 5 días. Muchas veces cuando las cervecerías aumentan el tamaño de los fermentadores, comienzan teniendo problemas de viabilidad con las levaduras cosechadas. Esto puede ser porque en un fermentador más grande y alto, el estrés osmótico de las levaduras es mayor. Además, Además, mantener las levaduras frías en el fermentador puede ser un problema. A veces el enfriado del cono es inadecuado o con toma de levaduras de la parte de arriba puede suceder que esa parte del fermentador no esté lo sufic ientemente fría, resultando en estrés por temperatura para las levadura. Si estás seguro que cosechaste levaduras saludables, entonces el problema son tus prácticas de almacenaje de levaduras. Vida Útil Inadecuada Primero, asegúrate que tenes la seguridad de cuánto tiempo las podes almacenar y aun usarlas para una buena fermentación. Si la levadura tiene buena salud al final de la densidad promedio, la tasa d e fermentación promedio, entones vas a poder almacenar las levaduras por dos semanas y reusarlas sin dificultad. Después de eso, los
resultados van a ser altamente variables. Tener Tener lo siguiente en mente cuando almacenas levaduras: 1- La presión de dióxido de carbono, incluso en cantidades pequeñas, es mala para las lev aduras cuando son almacenadas. El CO2 daña las paredes de las células y puede aumentar fácilmente con las levaduras en el almacenado. 2- En la mayoría de los casos, temperaturas más bajas de almacenado resultan en periodos más largos de duración, salvo que accidentalmente las levaduras se congelen. Una temporada fría puede causar que las temperaturas de almacenaje de las levaduras caigan por debajo de la temperatura de congelamiento. Esto es especialmente cierto cuando se usan viejas heladeras que pueden no estar en condiciones de mantener la temperatura con la d emanda durante el día. A medida medida que cae la temperatura ambiente, también lo hace la t emperatura de la heladera. En este caso, es mejor almacenar las levaduras a unos grados más cálidos, si hay peligro de congelamiento accidental. 3- en algunos casos no deberías reusar las levaduras de cerveza de alto c ontenido alcohólico. 4- mantener las levaduras en la cerveza de 8 a 12 horas adicionales después de la fermentación les permite construir sus reservas de glicógeno antes del almacenado. 5- ¿Es el equipamiento de almacenado limpio y sanitario? Esto incluye mantenerlos libres de contaminantes químicos y altos niveles de sanitizantes que puedan impactar en la salud de l as levaduras. Problemas de Lavado EL problema más común con el lavado acido o el lavado con dióxido de cloro es usar un pH erróneo o una concentración errónea. Es necesario medir el pH correctamente. Es mejor invertir en un pH metro y en las soluciones para calibrarlo para asegurare que vamos a tener el pH correcto. Problemas de Enjuague EL error más común cuando se está haciendo crecer levaduras es no usar una gran cantidad de agua o no saber cual capa son las levaduras. Si no usas entre 3 y 4 veces de agua en relación r elación a las levaduras solidas, la mezcla va ser muy densa para permitir que los pedazos mas pesado caigan al fondo en un tiempo razonable. Cuando más f ina la mezcla, mejor la separación. NO confundir la capa fina de la superficie con l as levaduras. Habrá algunas células ahí pero es mayormente proteínas y tal vez otros Problemas de Transporte La mayoría de los problemas con el transporte se centr an alrededor de la temperatura. Comenzar con las levaduras más saludables posible, monitorear la temperatura y probar las levaduras al final. Problemas de Propagación/Starter SI se comienza con una colonia saludable de levaduras y se l e provee las cantidades correctas de azúcar, nutrientes, oxigeno y temperatura, la propagación propagación debería de proceder normal. Los Los novatos en propagación de levaduras se preguntan por qué no ven burbujas en la superficie del recipiente que se esta esta agitando. La respuesta es que el agitado es efectivo para sacar el exceso del CO2 que se forma y por lo tanto grandes y visibles burbujas son raras. Prestar atención al color y opacidad de la propagación. Si se vuelve t urbia es por un aumento en la población. Tener Tener en cuenta lo siguiente: 1-comenzar de una fuente saludable de levadura. Si se comienza con un cultivo mutado, la propagación resultante va a contener esa mutación. Es posible que las células no mutadas s uperen a las mutas , pero no esta garantizado. Ante la duda, usar técnicas de cultivos puros para comenzar de vuelta. 2-usar solo fuentes de azúcar rica en maltosa. Usar Us ar fuentes a base de malta, que proveen los nutrientes crí ticos para las levaduras. El crecimiento de levaduras en azúcar simple resulta en levaduras que no pueden fermentar maltosa. 3- Complementar aireación y una mezcla apropiada de nutrientes que incluya zinc. 4- propagar las levaduras a aprox. 22ºC 5- usar placas de agitación, agitadores orbitales o frecuentemente agitar los frascos para permitir que salga el CO2 y ayudar que las levaduras se mezclen con los azucares remanentes. Contaminación de la Malta La malta tiene un gran número de organismos es su superficie, s uperficie, como Lactobacillus. El hervido mata la gran mayoría de estos organismos y el cervecero no se debe preocupar. preocupar. Sin embargo, hay mohos y hongos que producen micoxinas que pueden sobrevivir al hervido. Esto es raramente un problema cuando las maltas vienen de la maltaría, pero puede ser causado por malas condiciones condiciones de almacenaje en la cervecería. Los climas calientes y húmedos, son especialmente problemáticos y pueden causar un crecimiento rápido de mohos y niveles altos de mic otoxinas. Mientras que el macerado elimina una gran proporción de las micotoxinas presentas, las toxinas que llegan a la olla de h ervido no son desnaturalizadas. Micotoxinas como los tricotecenos (Flannigan, et al., 1985) inhiben el crecimiento de Saccharomyces cerevisiae, pudiendo afectar la atenuación. Varias Varias toxinas pueden interactuar con la pared celular celular de las levaduras y afectar la floculación. Esto es lo que se supone que estas toxinas hacen en la naturaleza: ayudan a un organismo a ganarle a las levaduras.
