miércoles, 16 de marzo de 2016

Ingredientes de la cerveza: La levadura

Uno de los ingredientes principales de la cerveza es la levadura que interviene en la etapa de Fermentación y cuya función es transformar el azúcar en alcohol.

Se denomina levadura o fermento a cualquiera de los diversos organismos eucariotas, clasificados como hongos microscópicos unicelulares, que son importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

Imagen levadura al microscopio


La levadura es un pequeño microbio de características vegetales que se utiliza para hacer crecer la masa del pan y elaborar bebidas alcohólicas, como el vino, la sidra y la cerveza. Es en sí un alimento muy nutritivo, rico en proteínas y vitaminas del grupo B. Los residuos de levaduras procedentes de la fermentación se procesan para elaborar pastas untables e ingredientes para una amplia variedad de productos, desde aperitivos hasta carnes procesadas.

Se ha utilizado durante miles de años en la elaboración de pan y bebidas alcohólicas. Desde los albores de la humanidad, las semillas han constituido uno de los pilares de nuestra alimentación. Nuestros ancestros descubrieron que el grano molido y cocinado resultaba mucho más apetecible. Todavía se utiliza esta técnica hoy en día en la preparación del pan ázimo y las tortas.

Es muy probable que la primera mezcla de levadura con los demás ingredientes del pan fuera fortuita. De igual modo, como este microbio se presenta de forma natural en la piel de la uva y en los granos, cabe suponer que los orígenes de la cerveza y el vino radicasen en zumo de uva o gachas (especie de papilla a base de cereales y agua) que no se consumieron de inmediato. También cabe la posibilidad de que el primer pan hecho con levadura surgiera al verter accidentalmente una bebida alcohólica en la masa del pan ázimo.

Imagen fermentación del pan


Con el transcurso de los siglos, la elaboración del pan se convirtió en un arte. Sin embargo, la ciencia tardó bastante tiempo en ponerse al día al respecto. Hubo que esperar hasta 1676 para que un fabricante de lentes holandés, llamado Anton Leewenhoek, inventara el primer microscopio. Este invento fue lo que posibilitó la identificación de los microbios, incluida la levadura.

En 1859, Louis Pasteur, padre de la microbiología moderna, descubrió el modus operandi de la levadura. Al alimentarse de azúcares derivados del almidón presente en la harina, este microorganismo produce dióxido de carbono. Dicho gas dilata las proteínas del gluten que contiene la harina, produciendo la expansión de la masa. Debido a su facultad de hacer crecer la masa y producir hogazas de buen tamaño, textura y sabor, los científicos se dedican hoy en día a cultivar distintas variedades de levadura de panadería.

No cabe duda de que las bebidas alcohólicas realzaron la limitada dieta de nuestros antecesores. En Oriente Medio, se elaboraba vino hace ya más de 6000 años. En los escritos de la antigua Babilonia, se describe una bebida fermentada cuya elaboración consistía en dejar granos de trigo o cebada empapándose en agua, exponerlos al sol para que germinasen, hervirlos y poner el compuesto a fermentar. Los sumerios dieron nombre a quince variedades de cerveza. En la actualidad, las bebidas alcohólicas se encuentran disponibles en todo el mundo bajo las más diversas formas. Se elaboran a partir de frutas, cereales o miel, a los que se añaden distintas cepas de levadura para fermentar los azúcares presentes en estos productos y obtener así alcohol. Al igual que con la levadura del pan, se utilizan diversos métodos para mejorar las variedades de levadura destinadas a este tipo de fermentación. Una de las principales metas consiste en aumentar la tolerancia de la levadura al alcohol.

Tipos de levadura

En la elaboración de cerveza se usan dos tipos principales de levadura, la ale (o de alta fermentación) y la lager (o de baja fermentación). Estas denominaciones hacen referencia a su tendencia de formar grumos o flocular en la parte superior o la parte inferior del fermentador antes de finalizar la fermentación. Ambos tipos tienen diferentes características que afectan al sabor, el aroma y la sensación en boca de la cerveza terminada: 

·        Levadura ale (Saccharomyces cerevisiae). La levadura de alta fermentación trabaja a una temperatura de fermentación templada, entre 18 y 24ºC. A temperaturas más bajas, la levadura se iría ralentizando hasta pasar a estado latente. Esta cálida fermentación promueve la creación de subproductos que afectan el sabor y el aroma de la cerveza de forma positiva. El subproducto principal son los ésteres, que dan a la cerveza sabores afrutados y fenoles, que a su vez otorgan sabores especiados.
La levadura ale, además, no fermenta según qué cadenas de azúcares (tal y como sí hace la lager), hecho que implica la obtención de cervezas con una sensación en boca más plena y redonda.

Imagen fermentación alta


·        Levadura lager (Saccharomyces carlsbergensis). La levadura de baja fermentación fue la primera en ser indentificada en el Carlsberg Laboratory de Dinamarca. A medio camino entre la S. cerevisiae y la S. bayanus, este híbrido probablemente nació en el siglo XVI, cuando la levadura se adaptó al acondicionamiento en frío, en las cavernas de almacenaje alemanas.
Las levaduras lager fermentan a bajas temperaturas, entre 7 y 12ºC. Además, son capaces de fermentar ciertas cadenas largas de azúcares que las ales no pueden fermentar. Ello da a las lager una sensación en boca mucho más ligera. Asimismo, las temperaturas bajas de fermentación inhiben la producción de ésteres y fenoles, dando a las cervezas un perfil limpio, sin notas especiadas o afrutadas derivadas de la levadura. Sin embargo, el proceso de fermentación de la levadura es más lento, por lo que requiere un condicionamiento mucho más largo, a temperaturas cercanas a 0ºC.

Presentación Comercial

La levadura se puede presentar de dos maneras a la hora de adquirirla para su uso. En estado líquido y en estado seco o en polvo.

La levadura líquida es más cara de adquirir, el tiempo que se puede almacenar es menor y su manipulación es más complicada. Los cultivos líquidos de levadura deben ser almacenados a 4ºC para evitar su degradación mientras no se deseen utilizar. En este caso es casi obligatorio hacer un starter para activar la levadura. Hay dos proveedores principales de levaduras líquidas que se puedan adquirir con facilidad: Wyeast y White Labs.

Imagen de levadura líquida



La levadura en seco por su parte se puede almacenar por más tiempo pero es recomendable rehidratarla antes de su uso y para algunos los resultados son algo inferiores a los obtenidos con las levaduras líquidas. En cuanto a los proveedores principales de levadura en seco tenemos a Fermentis y Lallemand.

Imagen de levadura seca


La Fermentación

El proceso molecular que la célula de la levadura utilizará para degradar los azucares y obtener energía dependerán de si hay presencia de oxígeno en el medio que la rodea.

En presencia de oxígeno la levadura realizará la respiración llamada aeróbica, convirtiendo los azucares y otros nutrientes del medio en CO2 (gas), agua y energía, que invertirá principalmente en reproducirse.

Las levaduras que se utilizan para la elaboración de cerveza tienen además la capacidad de “respirar” u obtener energía de los azucares sin oxígeno, mediante la llamada respiración anaeróbica. Una vez consumido el oxígeno inicial, y si tenemos nuestro fermentador aislado, deberíamos tener en él una gran cantidad de células de levadura que comenzarán a utilizar los azúcares convirtiéndolos en alcohol etílico o etanol y CO2 en el proceso conocido como Fermentación Alcohólica que es la que a nosotros nos interesa.

Es necesario pues a la hora de elaborar cerveza que al principio de la fermentación el mosto este oxigenado para permitir que la levadura se reproduzca muy rápidamente hasta que obtengamos una cantidad suficiente para evitar la contaminación del mosto por otros microorganismos. Por lo que el mosto debe ser enfriado rápidamente y oxigenado mediante el trasvase de un recipiente a otro o agitando vigorosamente con una cuchara antes de añadir la levadura.

Imagen inoculación de la levadura


Productos de la fermentación

Los principales productos de la fermentación son el alcohol (etanol) y el CO2. Pero también se producen otros compuestos en muy pequeña cantidad llamados metabolitos secundarios. Éstos constituyen el aporte de la levadura al carácter y aroma final de la cerveza. Entre estos compuestos encontramos aceites, ésteres y ácidos orgánicos.

La producción de metabolitos secundarios se relaciona directamente con la variedad de levadura, el pH del mosto, el volumen del fermentador y muy especialmente la temperatura de fermentación; a medida que ésta aumenta se incrementa su aparición.

Algunos de los metabolitos secundarios no son deseados en la cerveza, como el acetaldehído, acetona, alcohol metílico, dimetil sulfuro o el diacetilo. Estos metabolitos, si bien se producen siempre, son asimiladados por la levadura durante la maduración de la cerveza.

Consejos de utilización

Las levaduras secas se parecen a una esponja compuesta por microesferas, listas para absorber el agua que perdieron durante el secado para dar inicio a la fermentación.
Es recomendable rehidratar la levadura convirtiéndola en una crema de levadura esparciéndola en un volumen de agua estéril o en un mosto diez veces superior a su propio peso. Mezclar suavemente y dejar reposar por unos 30 minutos. Finalmente inocular la crema resultante en el tanque fermentador. El objetivo es permitir que la levadura recupere todas sus funciones biológicas antes de la inoculación. Este proceso hay que hacerlo a la temperatura recomendada de:

·        25-29ºC para levadura Ale
·        21-25ºC para levadura Lager

Imagen de levadura rehidratada


Acondicionamiento en botella o barril

La levadura también se usa para refermentar en la botella o en el barril. El objetivo principal es la saturación de CO2 de la cerveza. Aunque la presencia de células vivas en la botella o barril tiene otros beneficios como proteger a la cerveza de la oxidación alargando la vida útil.
Para llevar a cabo la refermentación es necesario añadir azúcar. La cantidad de azúcar a añadir se tiene en cuenta sabiendo que por cada 2 gr. de azúcar se obtiene 1 gr. de CO2. Si se asume que no hay CO2 en el mosto verde se deberán agregar 10 gr/l de azúcar para saturar la cerveza con 5 gr/l de CO2. Si la cerveza verde contiene aproximadamente 2 gr/l de CO2 deberán añadirse 6 gr/l de azúcar.

Conservación y recuperación de levaduras

La levadura puede recuperarse fácilmente de un mosto en fermentación. La primera levadura que sube a la superficie durante la fermentación primaria contiene una gran cantidad de impurezas del mosto, levaduras salvajes, cierta cantidad de bacterias contaminantes y, lo que es más importante, levaduras que están creciendo a costa del oxígeno que está disuelto en el mosto. Por esta razón es mejor recuperar las levaduras que producen alcohol y las que están perfectamente adaptadas a la fermentación anaeróbica. A partir del segundo o tercer día de haber detectado los primeros síntomas del inicio de la fermentación, podemos decapar del fermentador un cuarto de litro de levadura sin alterar en absoluto el curso de la fermentación. Esta levadura recuperada debemos depositarla en un recipiente estéril, de manera que se evite al máximo el contacto con el oxígeno del aire. Para ello podemos utilizar una botella de vidrio a la que previamente hemos colocado un borboteador o una buena cantidad de algodón en la boca. Es conveniente añadir un poco de mosto para que la levadura siga activa durante el periodo de conservación. En este estado la levadura se conserva perfectamente durante dos semanas a una temperatura de 4ºC. A partir de este tiempo empieza a perder actividad. Es recomendable no reutilizar más de cuatro veces la levadura comercial.

Si deseamos conservarla durante 1 o 2 meses, da muy buen resultado poner la levadura en una solución de azúcar de densidad 1080 previamente esterilizada (por ebullición durante 15 minutos). Posteriormente se añade una fina capa de aceite mineral o parafina para mantener las condiciones de ausencia de oxígeno. Para recuperarla eliminamos el aceite mineral con una jeringa y preparamos una solución activadora utilizando el resto de la solución azucarada que contiene la levadura.

Para guardar la levadura durante un año podemos sustituir un 20-25% de la solución anterior por glicerol (alcohol orgánico) y congelarla. El glicerol evita la formación de cristales que a modo de puñales destruyen las membranas de las células.

Para guardarla por periodos superiores a un año lo mejor es elaborar una cerveza de alta densidad, superior a 1060, y muy lupulizada. Es preferible elaborarla durante los meses fríos y siendo extremadamente cuidadoso durante la elaboración con las condiciones de esterilización. La levadura sigue estando viva dentro de la botella y, si las temperaturas de conservación han sido adecuadas, podremos recuperarla después de años de haber sido embotellada.

Glosario

Alcohol por volumen (%alcohol vol/vol): El porcentaje de alcohol por volumen en la cerveza.

       %alcohol = Densidad Inicial – Densidad Final / 7,4

Atenuación: Medición de la cantidad de azúcar en el mosto que fue fermentado a alcohol y CO2 por la levadura.

Densidad Inicial: Medida de la densidad del mosto antes de la fermentación que nos da una indicación de la cantidad de azucares presentes.

Densidad Final: Medida de la densidad del mosto después de la fermentación que nos da una medida de la cantidad de azucares que se han convertido en alcohol.

Diacetilo: es un subproducto de la fermentación que produce aroma a manteca, no deseado. Es reducido al final de la fermentación por la levadura.

DMS (Sulfuro de dimetilo): es un compuesto importante que contiene azufre, originado a partir de precursores que provienen de la malta. Cuando está presente en bajos niveles, el DMS produce un carácter fresco. En altos niveles produce aromas a maíz y repollo.

Ésteres: Compuestos aromáticos provenientes en buena medida de la fermentación, formados por una unión entre un ácido y un alcohol. Los principales ésteres son:
Acetato de etilo: aroma y gusto afrutado.
Acetato de isomailo: aroma a banana.
Hexanoato de etilo:
Las levaduras Ales son preferidas por su capacidad de producir mezclas de ésteres particulares.

Floculación: la capacidad que tienen las células de levadura para formar agregados (floculos). En caso que la levadura no permanezca en la espuma al final de la fermentación y si es de alta floculación, puede sedimentar rápidamente y generar una cerveza clara con pocas células en suspensión. Una levadura de baja floculación sedimentará más lentamente y generará una cerveza más turbia.

Fuentes:



La cerveza artesanal, Albert Tintó, Francisco Sánchez, Jose Manuel Vidal
Pablo Vijande. Editorial Cerveart.




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