El contenido de esta página requiere una versión más reciente de Adobe Flash Player.

Obtener Adobe Flash Player

 

Los secretos de la maceración
 

La fabricación de cervezas tiene distintas técnicas, tecnologías y metodologías alrededor del mundo, sin embargo, el objetivo final es el mismo: tener una bebida que fascine y encante a las personas.

Pese a que todas las cervecerías tienen sus propios secretos, los procesos de producción de la cerveza se puede dividir en tres grandes etapas: maceración, cocción y fermentación. Nuestra idea es intentar hacer un breve recorrido por éstas etapas, para que nuestros lectores sean capaces de entender cómo se fabrica esta maravillosa bebida pero, sobre todo, para que nuestros amigos productores puedan comprender las diversas técnicas y pasos que deben seguir para lograr la cerveza esperada.

El objetivo de la maceración es lograr el rompimiento de proteínas y almidones (proceso que ya ha comenzado con el malteado(1)) , ésto se logra al agregar agua caliente a los cereales malteados anteriormente. El buscado quiebre entre proteínas y almidones se logra gracias a la acción de una serie de enzimas y, debido a que, éstas son extremadamente sensibles a la temperatura y a las variaciones de PH es que hemos decido explicar qué es lo que ocurre en la maceración. Como cerveceros tenemos que tener un especial cuidado en lo qué buscamos ya que podemos activar algunas enzimas específicas y desnaturalizar otras y, es por eso que, a continuación describiremos todas las enzimas que participan en ste proceso y su función. Nuestra intención, obviamente, no es complicar aún más esta etapa, si no, que intentar dar pistas de los graves problemas que podemos tener al sufrir pequeñas alteraciones en el PH o en la temperatura de la mezcla.



Enzimas presentes en la maceración:

Fitasa: esta es una enzima que baja el PH de la mezcla. Por lo general, hoy en día, no se utiliza o más bien no se activa. El rango de temperaturas al cual está activa es entre 30 y 52°C , con un rango de PH entre 5.0 y 5.5.

Beta Glucanasa: esta enzima es utilizada para romper los beta-glucanos (polisacáridos no almidones) en cereales sin maltear como centeno, avena, cebada y trigo. Estos glucanos son responsables por la rigidez de la mezcla y si no son descompuestos pueden causar algunos problemas en la fluidez de lautering (separación de los cereales del mosto). Para que esta enzima esté activa, necesita un rango de temperatura entre 20 y 50 °C y un pH entre 4.4 y 6.0, con rangos recomendados entre 35 y 45°C y entre 4.5 y 5.5 de pH.

Proteasas: básicamente esta enzima hace soluble las reservas de proteínas insolubles de la cebada, lo que puede ayudar en la retención de espuma en la cerveza pero, a su vez, puede generar turbidez. Para que esta enzima esté activa, necesita un rango de temperatura entre 20 y 65°C y un PH entre 4.5 y 6.0, con rangos recomendados entre 45 y 55°C y entre 5.0 y 5.5 de PH.

Peptidasas: esta enzima rompe las colas de las cadenas de proteínas generando péptidos y aminoácidos (FAN - Free Amino Nitrogen) los que son nutrientes que pueden ser usados por la levadura. Para que esté activa esta enzima necesita rangos de temperaturas entre 20 y 67°C y un rango de 4.5 y 6.0 de PH, con rangos recomendados entre 4.5 y 5.5°C y preferentemente entre 5.0 y 5.5 de PH.

Alfa glucosidasa: básicamente rompe la maltosa y las largas cadenas de azucares en glucosa, no es significante en el rendimiento total final. Para que esté activa esta enzima necesita rangos de temperatura entre 60 y 70 °C y un rango entre 4.5 y 6.0 de pH, con rangos recomendados entre 5.0 y 5.5 de pH.

Dextrinasa limite: rompe las dextrinas en azucares fermentables por lo que podría mejorar el rendimiento total final. Para que esté activa esta enzima necesita un rango de temperaturas entre 70 y 67°C con un rango de pH entre 4.8 y 5.8, con rangos recomendados entre 60 y 65°C y entre 4.8 a 5.4 de pH.

Beta amilasa: corta las cadenas lineales de almidón generando maltosa. Para que esté activa esta enzima necesita un rango de temperaturas entre 60 y 65°C con un rango entre 5.0 y 6.0, con una temperatura recomendada de 60°C y rangos de pH entre 5.2 y 5.8

Alfa amilasa: corta las cadenas lineales de almidón generando distintas variedades de azucares y dextrinas incluso maltosa. Para que esta enzima esté activa necesita un rango de temperatura entre 60 y 75°C con un rango entre 4.0 y 60 de pH, con rangos recomendados entre 60 y 70°C y entre 4.5 y 5.5 de pH.

Todas las enzimas anteriormente nombradas muestran, a gran escala, qué es lo que sucede en la maceración pero hay que tener en cuenta que la principal preocupación es convertir el almidón en azucares fermentables. Es por éste motivo que a continuación hablaremos brevemente de todos los posibles escalonados (2) que puede tener la maceración explicando con más cuidado el escalonado de sacarificación (transformación del almidón en azucares).



Escalonado de acidificación

Este escalonado fue muy utilizado en el siglo pasado por los cerveceros en Pilsen ya que tenían problema con que el agua que era demasiado pura, por lo que era difícil alcanzar los pH necesarios, es por esto, que hacían un escalonado a una temperatura entre 30 y 52°C para activar la enzima fitasa.

Las cebadas malteadas son ricas en fitina (fosfato orgánico que contiene calcio y magnesio). La fitasa rompe la fitina en calcio y fosfatos de magnesio soluble junto con mioinositol. Este proceso baja el pH ya que remueve los iones de fosfato. Hoy en día este escalonado no se utiliza ya que demora varias horas en que esta enzima este activa, además que hoy están los conocimientos para modificar los rangos de pH, debido a que se conocen los perfiles químicos de las aguas con que se trabaja. Por lo que sí es necesario el pH se puede manipular agregando minerales.

 

Escalonado de Mesclado

Algunos cerveceros utilizan este escalonado para mezclar de mejor forma los granos con el agua y así darle tiempo a las enzimas que se distribuyan homogéneamente , es por eso que deja la mezcla por 20 minutos a una temperatura de 40 °C, está demostrado que este escalonado mejora el rendimiento.

El problema de esta pausa es que puede producir una oxigenación de la mezcla en caliente, produciendo que las cadenas largas de ácidos grasos sean oxidadas, lo que puede producir sabores a oxidación en el producto final.

Escalonado de Beta Glucanasa

Este escalonado es utilizado cuando la mezcla tiene más de un 20% de cereales no malteados como avena, centeno, cebada sin maltear y trigo, ya que esta enzima familia de las enzimas de la celulosa rompe los beta glucanos (polisacáridos no almidones). Si estos glucanos no son descompuestos producen rigidez en la mezcla lo que puede causar problemas con la separación del mosto y los cereales (lautering) . La mayoría de los beta-glucanos de la cebada son degradados durante el malteado de un 4 a 6% del peso a un 0,5%, por lo que generalmente no es un problema en maltas bien modificadas. Lo mismo es aplicable para las maltas de trigo, centeno y avena. El maíz y el arroz no contienen niveles significativos de beta glucanos por que no son comparables a los otros cereales.

Esta pausa por lo general es de 20 minutos a una temperatura de 35 a 45 °C y es generalmente utilizado para que corra mejor el mosto cuando es separada de los granos (lautering).

 

Escalonado de proteínas

Las cebadas tienen bastantes cadenas de amino ácidos, los que son utilizados para la formación de las proteínas necesarias durante la germinación. Durante el malteado y la maceración las enzimas separan estos aminoácidos de las cadenas y son utilizados por la levadura para su propio crecimiento durante la fermentación. Los dos grupos más importantes de enzimas proteolícas son: la proteasas y las peptidasas.

La proteasa trabaja cortando las cadenas más grandes de proteínas por lo general insolubles convirtiéndolas en más pequeñas y solubles.Ésto puede ayudar a la retención de espuma.

Las peptidasas, en cambio, trabajan cortando los aminoácidos en los extremos de las cadenas para general péptidos y pequeños aminoácidos, los que sirven como nutrientes de la levadura durante la fermentación.

Hoy en día la mayoría de las maltas que utilizan las cervecerías están bien modificadas, esto quieres decir que las paredes celulares y las matrices de proteínas y almidones del endospermo fueron bien desglosadas.

Esta pausa por lo general es utilizada cuando se utilizan maltas poco, o moderadamente, modificadas ya que contienen menos proteínas solubles y es por eso que el proceso se ve beneficiado por este escalonado, debido a que el propósito principal de esto, es generar una cantidad de importante de amino nitrógeno libre (pequeños péptidos y aminoácidos) en el mosto.

 

Transformación del almidón en azucares

Finalmente llegamos a lo mas impórtate de la maceración: lograr tener la cantidad y calidad de azucares necesarios para tener la fermentación que se desea.

Hay cuatro tipos de enzimas diastáticas que hidrolizan los almidones en azucares: alfa amilasa, beta amilasa, dextrinasa limite y alfa glucosidasa.

Una sola cadena lineal de las moléculas de almidón son llamadas amilosa, las ramas de cadenas de moléculas de almidón son llamadas amilo pectina las que pueden ser constituidas por múltiples amilosas y las cadenas más cortas consideradas ramas de dextrinas.

La enzima amilasa hidroliza los enlaces de las cadenas lineales entre la única molécula de glucosa que hace la amilosa y amilo pectina una cadena. Estos almidones son moléculas polares y tienen terminaciones químicas distintas. La amilo-pectina se diferencia de la amilasa ya que tienen distintos enlaces moleculares en las terminaciones de las ramas que no son afectadas por las enzimas alfa ni beta amilasas pero, sin embargo, estos enlaces de ramas son hidrolizadas por las dextrinas limites, lo que finalmente permite a la amilasa convertir estas dextrinas en azucares fermentables.

En cambio la alfa glucosidasa, hace glucosa de los dos, almidones y dextrinas.

La beta amilasas trabaja hidrolizando los enlaces de las cadenas lineales, pero solo puede trabajar en los extremos de las cadenas. Esta enzima solo puede remover una maltosa cada vez, así que trabaja secuencialmente hacia abajo de la molécula amilosa. En una amilo-pectina hay más de un extremo, y puede remover varias maltosas a la vez, bástate eficientemente. Sin embargo esta enzima no puede acercarse a las uniones de las ramas, probablemente por su tamaño estructural, por lo que parara su trabajo a unas 3 glucosas de llegar a la unión de las ramas, por lo que deja dextrinas sin ser cortadas, al menos que fuera ayudada por la dextrinas limites, pero aparentemente hay mucho menos dextrinas limites que beta-amilasas por lo que el trabajo es limitado especialmente a temperaturas de mezclas altas (sobre 65°C).

La alfa amilasa también trabaja hidrolizando los enlaces de las cadenas lineales , pero las puede atacar al azar. Esta enzima es un instrumento para cortar grandes amilo-pectinas y generar amilo-pectinas más pequeñas y amilosas, creando así más extremos para que trabaje la beta amilasa. La alfa amilasa puede entrar en una glucosa de una rama de amilopectina por lo que deja dextrinas sin romper al menos que sea asistida por las dextrinas límites.

La temperatura más común para el macerado es de 67°C, lo que es un equilibrio entre la finalización de la gelatinización del almidón y la activación de la beta amilasa y dextrinas limites.

Las enzimas diastáticas trabajan mejor entre 55 y 65°C, pero hay que tener en cuenta que el almidón no es exequible hasta que la temperatura de la mezcla no esté entre 60 y 65°C. La alfa amilasa trabaja mejor entre 60 y 70°C, mientras que la beta amilasa se desnaturaliza a 65°C, trabajando mejor entre 55 y 65°C.

Pese a que la última etapa de este proceso parece complicada, es importante exponerla, ya que gracias a todo este proceso obtendremos buenos nutrientes y suficientes azúcares para una fermentación saludable. Además, gracias a esta información podemos entender por qué hay pausas o escalonados que se utilizan en algunas recetas y en otras no.

Al comprender la mecánica y los diversos procesos dentro del macerado podemos ajustar mejor las necesidades a nuestra equipos o materias primas y quizás muchos de los cerveceros hoy en día, especialmente caseros, sólo realizan la pausa de sacarificación (transformación de los almidones en azucares) ya que trabajan con materias primas que no necesitan más trabajo enzimático en ellas, que obtener azúcar.

Es por esto que a lo mejor las horas de trabajo se han reducido considerablemente dentro de las cervecerías si lo comparamos con la manera de producir la cerveza en la antiguedad y, a lo mejor todas, esas horas de trabajo las están asumiendo las malterias al modificar los cereales de distintas maneras para tener maltas de primer nivel, lo que discutiremos en otro ocasión.

(1) Malteado: Proceso que se aplica a los cereales y consiste en provocar la germinación del grano e interrumpirla casi de inmediato. Esto permite que los almidones se degraden y posteriormente se conviertan azúcares.

(2) Escalonamiento: Proceso que consiste en subir gradualmente la temperatura del agua de la maceración, con el fin de inducir a distintos procesos enzimaticos.

 

Fuente: http://conespuma.com/


 Arriba