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¿Porqué las temperaturas del macerado producen cervezas dulces o secas?

Why mash temperatures create a sweet or dry beer?

There is more to mash temperature than finished beer flavor. Mash temperature has an effect on wort viscosity and ease of lautering; it affects the gelatinization of starch ("melting" of the bonds that make starch a crystalline structure), influences wort fermentability, and has an effect on proteins. There are more factors that can be thrown in if decoction mashing and double mashing (the type used for beers like Bud) is considered and if you want to know about the addition of industrial enzymes.

Existen más parámetros que la temperatura del macerado para determinar los sabores finales de la cerveza. La temperatura del macerado tiene efecto sobre la viscosidad y facilita el lavado del grano; afecta la gelatinización del almidón (ablandando los enlaces que conforman su estructura cristalina), tiene influencia en la fermentabilidad del jarabe y tiene efecto sobre las proteínas. Hay más efectos que pueden agregarse si se considera la utilización de decocción o doble macerado (el método usado en cervezas tales como Bud) y si se desea conocer acerca del agregado de enzimas industriales.

Unfortunately, questions about mashing usually end up with lengthy explanations of all of this stuff, and the answers often raise more questions than they really answer.

Desafortunadamente, las preguntas sobre macerado terminan en largas explicaciones de todas estas cosas y las respuestas a menudo plantean mas dudas que las que realmente responden.

The sweet beer/dry beer question focuses the discussion to one area, and that is the activity of two enzymes: alpha- and beta-amylase. The important thing to know about these enzymes is that they both attack starch but in different ways.

La pregunta sobre cerveza dulce / cerveza seca focaliza la discusión sobre un área, y esa es la actividad de dos enzimas: alfa-amilasas y beta-amilasas. Lo realmente importante a saber sobre estas encimas es que ambas atacan al almidón pero de diferentes maneras.

Starch comes in two forms. One form is called amylose (about 25 percent of barley malt starch) and contains no branches; it is simply a string of glucose molecules connected like links of a chain. The second form is called amylopectin (about 75 percent of barley malt starch), and this form does contain branches. Imagine a chain where one of the links is connected to two links and each one of these links is then connected to one other link. Now imagine this scheme where a new branch pops up after every 25 to 30 unbranched segments. The result is a complex structure originating from a single point. Think of a big oak tree with hundreds of branches. It might help to understand what follows if you draw a stick drawing of amylose and amylopectin.

El almidón aparece en dos formas: Una llamada Amilosa (cerca del 25 % del almidón de la cebada malteada) que no posee ramificaciones. Esta es simplemente una serie de moléculas de glucosa conectadas como eslabones de una cadena. La segunda forma llamada Amilopectina (cerca del 75 % del almidón de la cebada malteada) que posee ramificaciones.

Imagine una cadena en la que uno de los eslabones está enlazado a dos eslabones y cada uno de esos eslabones está conectado a otro. Ahora imagine este esquema donde una nueva ramificación aparece después de 25 a 30 segmentos sin ramificaciones. El resultado es una estructura compleja originada desde un punto simple. Piense en un gran árbol de Roble con cientos de ramas. Esto debiera ayudarlo a entender que se observaría en un dibujo de las moléculas de Amilosa y Amilopectina.

Amylose and amylopectin have ends called reducing and non-reducing ends. The names are not that important, except that the ends of the branches in amylopectin are all non-reducing ends and its "trunk" is the only reducing end. Amylose is easy because it only has two ends, and one is reducing and60°C the other is non-reducing. When either one of these molecules is split, there is a reducing and a non-reducing end formed.

Las Amilosas y Amilopectinas tienen terminaciones llamadas reducidas y no reducidas. Los nombres no son importantes, excepto porque los extremos de las ramificaciones de la Amilopectina son todos no reducidos y su “tronco” es el único extremo reducido. La Amilosa es simple pues solo tiene dos extremos (porque no es ramificada), uno es reducido y el otro no lo es. Cuando cualquiera de esas moléculas es dividida, se forman extremos reducidos y no reducidos.

Amylose and amylopectin are made up of chains of glucose, a simple sugar. They are the only two molecules that alpha- and beta-amylase do battle with in a mash. To get to the heart of the question, I need to give some basics on the two enzymes.

Las Amilosas y Amilopectinas están constituidas por cadenas de glucosa, un azúcar simple. Ellas son las únicas dos moléculas que batallarán con las Alfa- y Beta-amilasas durante la maceración. Para dirigirnos al corazón del tema, es necesario dar algunas bases sobre esas dos enzimas.

Beta-amylase: 1) has optimal enzyme activity between 60 and 65°C; 2) attacks chains of glucose from the non-reducing end only to form maltose, a simple sugar made up of two glucose molecules. Beta-amylase chews through a chain of amylose like Pac-Man eating dots two at a time; 3) can’t break a branch point in amylopectin; 4) is nicknamed the "fermentability" enzyme.

Beta-amilasa: 1) tiene su actividad enzimática óptima entre los 60 y 65°C. 2) Ataca a las cadenas de glucosa solo desde los extremos no reducidos para formar maltosa, un azúcar simple formado por dos moléculas de glucosa. Las Beta-amilasas mastican las cadenas de Amilosa como un Pac-Man. 3) No pueden romper los puntos de ramificación de las Amilopectinas. 4) Es llamada la enzima de la “fermentabilidad”.

Alpha-amylase: 1) has optimal enzyme activity between 68 and 70°C; 2) randomly attacks chains of glucose and converts large molecules into a bunch of little chunks; 3) can’t break a branch point in amylopectin; 4) is nicknamed the "liquefaction" enzyme.

Alfa-amilasa: 1) tiene su actividad enzimática óptima entre los 68 y 70°C. 2) aleatoriamente ataca cadenas de glucosa y convierte moléculas largas en un montón de trozos pequeños. 3) No pueden romper los puntos de ramificación de las Amilopectinas. 4) Es llamada la enzima de la “licuefacción”.

If you want a full beer with a low fermentability, steer your mash away from beta-amylase. This means mash in toward the upper end of the alpha-amylase temperature window and keeps the mash as short as possible while still achieving a negative iodine reaction (no black-blue). Although alpha-amylase does manage to produce some fermentables due to its random activity on starch, the higher temperature minimizes the likelihood of rogue molecules of beta-amylase running around whacking off chunks of maltose from the non-reducing ends of starch molecules.

Si usted desea una cerveza de baja fermentabilidad, maneje su maceración lejos de las Beta-amilasas. Esto significa macerar hacia el límite superior de la ventana de las temperaturas de las Alfa-amilasas y mantenga la maceración tan corta como sea posible mientras espera la reacción negativa del yodo (no debe verse negra-azulada). Aunque las Alfa-amilasas se las ingenian para producir algunos fermentables debido a su actividad aleatoria en los almidones, las altas temperaturas minimizan la probabilidad de que indeseables moléculas de Beta-amilasas corten trozos de maltosa de los extremos no reducidos de las moléculas de almidón.

This is kind of like chopping veggies. If you don’t like small bits of evenly sliced carrots in your soup, don’t invite the local chef who goes chop-chop-chop at 120 chops a minute; instead invite the Boy Scout who goes whack-whack-whack and moves on to the next carrot.

Esto es como cortar vegetales. Si usted no quiere pequeñas rodajas de zanahorias en su sopa, no pida ese trabajo al chef que corta 120 rodajas por minuto, en su lugar pídaselo al aprendiz que corta a los tumbos y pasa a la próxima zanahoria. (Nota del traductor: aunque la traducción no es literal, he intentado capturar el sentido de esta frase).

One technique that will further cripple beta-amylase is a thin mash. Enzymes are more stable when they are latched onto their substrate (the substance they act upon), and a thin mash leaves a higher proportion of the enzymes floating around looking for their substrate. This is one of the reasons enzymes don’t have a single optimum temperature. In any case, if you use a thinner mash, you will produce fewer fermentables than in a thicker mash (up to a point — you got to have water to make wort!).

Una técnica que adicionalmente incapacitará a las Beta-amilasas es la maceración diluida. Las enzimas son mas estables cuando están sujetas dentro de su sustrato (la sustancia sobre la que actúan) y una maceración diluida permite a una mayor proporción de enzimas flotar por los alrededores buscando su sustrato.

Esta es una de las razones por las que las enzimas no tienen una única temperatura óptima. En todo caso, si usted utiliza una maceración mas diluida, producirá menos fermentables que con una mas espesa.

If your objective is to make a very fermentable wort for a dry beer, things get a little more complex. For starters you really want beta-amylase to be a happy camper. Mash in cool, say around 60°C, and give your mash a good long hold. This will allow beta-amylase to chop up all the amylose and the tips of the amylopectin branches. This is a good start, but there are still a lot of glucose molecules tied up in amylopectin. The only way for beta-amylase to make more maltose is for alpha-amylase to "open-up" amylopectin molecules (the starch that has no branches) with a few random whacks.

Si su objetivo es hacer un caldo muy fermentable para obtener cerveza seca, las cosas se ponen un poco mas complicadas. Como iniciador usted realmente necesita Beta-amilasas para estar satisfecho. El macerado estará a digamos alrededor de 60°C y mantenido durante un tiempo prolongado. Esto permitirá a las Beta-amilasas cortar todas las moléculas de Amilosa y las puntas de las ramas de las Amilopectinas. Este es un buen comienzo, pero aún hay muchas moléculas de glucosa atadas en la Amilopectina.

El único camino que queda a las Beta-amilasas para producir aún mas maltosa es a través de las moléculas de Amilopectinas rotas por las Alfa-amilasas (el almidón que no tiene ramificaciones) con unos pocos intentos aleatorios.

If you wait around long enough, alpha-amylase will start to open up amylopectin. Remember, its optimum activity is around 70°C, but it still is active at cooler temperatures, though it’s much slower. As alpha-amylase opens up amylopectin, beta-amylase starts tearing into the new non-reducing ends and freeing more maltose. At the end of the "fermentability" rest, the mash should still be heated to around 70°C to achieve a negative iodine reaction. Bud Light is made using this type of mash profile, and the mash lasts for more than three hours. Unlike many other light beers, Bud Light wort has a low concentration of unfermentable carbohydrates and does not use exogenous enzymes (store-bought enzymes) in the process.

Si se espera el tiempo suficiente, las alfa-amilasas comenzarán a abrir las cadenas Amilopectinas. Recuerde, su actividad optima está alrededor de los 70°C, pero están activas también a temperaturas inferiores, aunque mucho mas lentas. En cuanto las alfa-amilasas abren a las cadenas de Amilopectinas, las beta-amilasas comenzarán a romper los nuevos extremos no reducidos liberando más maltosa. Al final del descanso de ”fermentabilidad”, la maceración debiera ser calentada a aproximadamente 70°C para alcanzar la reacción negativa al Yodo. La cerveza Bud Light se produce con este tipo de perfil de maceración y el macerado dura mas de tres horas. A diferencia de otras cervezas Light, la maceración de la Bud Light tiene baja concentración de carbohidratos no fermentables y no utiliza enzimas exógenas en el proceso.

Another way to get alpha- and beta-amylase working together is to slowly increase the temperature from 60°C, after your initial 30- to 45-minute rest, to 68 to 70°C. This is easier said than done at home because small batches are harder to control than larger ones, but in commercial breweries using steam-heated, stirred mashes, this process is easy. The most common way of slowly increasing the temperature is to heat from 60 to 61°C and rest, then from 61 to 62°C and rest, and so on. This stair-step process is much easier to control than a continual rise from "A" to "B" because most mashing vessels are designed to heat at a constant rate and simply heating slower is not an option.

Otra forma de obtener alfa- y beta-amilasas trabajando juntas es incrementando lentamente la temperatura desde los 60°C, después del descanso inicial de 30 a 45 minutos, hasta 68 ó 70°C. Esto es mas fácil decirlo que hacerlo en forma casera porque los equipos pequeños son mas difíciles de manejar que los grandes, dado que para las cervecerías comerciales usando vapor sobrecalentado y mezcladores en el macerado, este proceso es fácil. (Nota del traductor: este método es muy fácil de implementar con un sistema RIMS ó HERMS).

La forma mas común de incrementar despacio la temperatura es calentando desde 60 a 61°C y descanso, entonces de 61 a 62°C y descanso, y así sucesivamente. Este proceso escalonado es mucho mas fácil de controlar que un incremento continuo desde “A” hasta “B” porque la mayoría de los tanques de macerado están diseñados para calentar a velocidad constante y simplemente el calentamiento lento no es una opción.

Stair-stepping can be done at home by carefully adding hot water a little at a time or alternating between heating steps and rests. The hard part is getting a good temperature reading while stirring and heating. If you are using gas or electric heat, don’t crank the burners up too high because temperature overshoot will most likely follow.

El calentamiento escalonado puede ser hecho en casa agregando cuidadosamente agua caliente un poco por vez o alternando entre pasos de calentamiento y descanso. Lo difícil es obtener una buena lectura de la temperatura mientras se calienta y revuelve. Si usted está utilizando calentamiento eléctrico o por gas, no ponga el quemador demasiado fuerte porque obtendrá un sobrepaso (exceso) de temperatura.

Some brewers do a bit of both. They mash in for a beta-amylase rest and then rapidly raise the temperature to the alpha-amylase rest to avoid too much dryness in the finished beer. Other beers mash in even cooler for beta-glucanase or limited protease activity. This is where the topic of mashing starts to get big.

Algunos cerveceros hacen un poco de ambas. Ellos maceran con descanso para beta-amilasas y luego rápidamente elevan la temperatura para el descanso de alfa-amilasas para evitar demasiada sequedad en la cerveza terminada.

Otras cervezas se maceran a temperaturas aún mas bajas por beta-glucanasa o actividad limitada de proteasa. Aquí es donde el tema del macerado comienza a quedarnos grande.

One word of caution: Many brewers, when first starting out, get what seems like an ingenious idea that will not work. The idea is start out at 70°C to let alpha-amylase do its thing and then to cool the mash down to le beta-amylase do its thing. This won’t work because heat denatures enzymes at temperatures above their optimum, and denaturation is permanent. This idea does work in a decoction mash and in the American double mash because only a portion of the mash is boiled, but I’ll save that topic for another day!

Unas palabras de precaución: Muchos cerveceros en sus comienzos, toman lo que parece ser una idea ingeniosa pero que no funcionará. La idea es arrancar la maceración a 70°C para permitir a las alfa-amilasas hacer sus cosas y después enfriar el macerado para que las beta-amilasas hagan sus cosas. Esto no funcionará porque el calor desnaturaliza (destruye) las enzimas a temperaturas por encima de su rango optimo y la desnaturalización es permanente.

Esta idea funciona en un macerado por decocción y en el doble macerado americano porque solo una porción del macerado es hervida, pero guardaré ese tema para otro día.

Mr. Wizard, BYO's resident expert, is a leading authority in homebrewing whose identity, like the identity of all superheroes, must be kept confidential.

El Sr. Wizard, experto residente de BYO, es una autoridad destacada en fabricación de cerveza casera, cuya identidad, al igual que la de los súper héroes, debe permanecer secreta.

(Bilingüe – Traducido por Mario Sabransky)


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