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MACERACIÓN
Extracción
de los azucares de la malta
Caso Practico |
La
composición del agua que utilicemos es muy importante, al fin y al cabo
la cerveza es mayoritariamente agua. No voy a entrar en un estudio detallado
de la influencia de la composición química del agua en la cerveza (entre
otras cosas porque no soy químico), como regla general si tu agua de
la canilla tiene buen gusto, hará buena cerveza.
Si
vives en un área geográfica donde el agua potable es muy dura con mucho
contenido en sarro puedes hervir el agua durante 15 ó 20 minutos. Despues
de hervirla (con lo que eliminamos el cloro) la dejamos reposar toda
la noche. A la mañana siguiente observarás que el sarro se ha precipitado
en el fondo de la olla en forma de granos blancos, también aparece una
película blanca flotando, en cualquier caso haciendo un sifón podemos
transvasar el agua a un nuevo recipiente dejando la pelicula y los sarro
en la olla. Esta va a ser nuestra agua para elaborar cerveza.
Lo
que vamos a hacer en este punto es un mosto "MOSTO" que después
vamos a diluir, por eso no ponemos todos los litros que tenemos preparados
para la producción. La dilución va a ser en la medida en que ese "mosto"
esté bien espesito o denso. Si el "mashing" es bueno, vas a tener un
mosto denso que te va a rendir para varios litros más. Si el mashing
es malo, tu rendimiento va a ser menor. |
| Transcurridos
esos 90 minutos empezaremos a drenar el mosto azucarado obtenido y lo
iremos reemplazando paulatinamente por más agua caliente, de forma que
despues de unos minutos hayamos extraido a un recipiente los 15 litros
de mosto azucarado, y en el amasijo prácticamente quede solo el salvado
y las sustancias no solubles. |
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Cae de maduro que necesitamos un recipiente que sea capaz de mantener
una temperatura constante durante un periodo mas o menos largo y además
del que se pueda extraer y reemplazar parte de su contenido sin alterar
demasiado la temperatura de su interior. Hay una forma extremadamente
sencilla de conseguir esto y es con una heladerita de camping. |
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Aunque
en principio debe de ser una heladerita que aguante el calor (la mayoría
están diseñadas para mantener frio no calor), las temperaturas máximas
con las que vamos a trabajar son del orden de 80 C, y por lo tanto cualquier
heladerita hecha con un buen plastico debe de funcionar bien. |
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¡Bueno!,
ya tenemos nuestro recipiente para el "mashing", ahora tenemos
que dotarlo de algún tipo de desagüe. Debemos de tener en cuenta que
lo que queremos extraer es solo el mosto y no el grano molido, es
decir, no se trata únicamente de hacerle un agujero a la heladerita,
ponerle un grifo y ya está. |
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Como
vemos en la foto, se instalo una especie de entramado
hecho con tubo de cobre como el que se usa para las conducciones de
agua potable caliente, use tramos rectos, empalmes en forma de 'T',
un codo de 90 grados y tapones , todo de cobre, ensamblado entre sí,
sin soldar. Este material lo podemos encontrar facilmente en cualquier
tienda que vendan material para plomeria o sanitarios. |
A
los tubos de este entramado les hice un corte con una sierra de cortar
metal en su parte inferior sobre la que se apoyan en el fondo de la
heladerita, estos cortes separados unos 2,5 cms. Son los que van a recolectar
el almibar de la malta en infusión. Como vemos en una de las fotografías
anteriores hay un tubo que sube hacia el exterior de la heladerita,
este no lleva ningún corte y hace de colector de los demas. En el extremo
de dicho tubo se acopla un pequeño tubo de goma transparente por
donde saldrá todo el almibar que extraigamos de la malta. Queda como si fuera una bombilla.
Se
podía haber hecho un agujero en un costado de la base de la heladerita
y sacar por ahí directamente el tubo de cobre colector, de esta forma
para iniciar la extracción no sería necesario realizar ningún sifón,
ya que la fuerza de la gravedad haría el trabajo.
En la fotos de abajo se puede ver como le coloque una entrerosca de bronce que atraviesa la heladerita dejando de afuera suficiente rosca para conectar una manguera.
Una
ventaja que presenta el sistema de bombilla (chupapalmer) es que al ser totalmente
desmontable, una vez que hemos terminado de hacer la cerveza, basta
con retirar el entramado de cobre para que la heladerita recupere la
funcionalidad para la que fue diseñada, es decir, te la podes llevar
de camping.
Lo
primero que tenemos que hacer es asegurarnos de que la tapita del
fondo de la heladerita esté bien puesta para no quemarte los pies,
o en su defecto que la salida de la heladerita este conectada a la
bomba de recirculado.
En mi caso yo le pongo una bolsa de tela filtrante
que actua como saco de TE, de esta forma evito que se me tapone la
salida de liquido de la heladerita.
  
Lo
primero es poner el agua a calentar en una olla. Se me olvidaba
decir que la cantidad de cerveza que vamos a poder hacer en una
tanda vendrá limitada por dos cosas, el tamaño de la olla en la
que vamos a hervir el "MOSTO" que vamos a extraer
y en segundo lugar el tamaño del damajuana (sparkling) que vamos a utilizar
posteriormente para fermentar. Debido a esto les recomiendo que vayan
buscando una olla cuanto mas grande mejor.
Lo ideal es que sea de
acero inoxidable pero son CARISIMAS...!!!. Otra solución mas económica
es comprarlas de esmalte ceramico "ELOZADAS", ya sabes,
esas de color granate oscuro, las típicas de las abuelas. Según
la opinión de la comunidad de cerveceros caseros las que son totalmente
desaconsejables son las ollas de aluminio, la acidez del mosto que tenemos que hervir produce
una serie de reacciones químicas con el aluminio que hace que no
sean aconsejables.
Ponemos
a calentar la olla con el agua en el fuego del quemador mas grande
de nuesta cocina o en su defecto la ponemos en el centro de la cocina
para aprovechar las cuatro hornallas (con el tiempo compraremos
un quemador independiente mas potente, la cocina de casa nos lo
agradecera y nuestras mujeres mas, ya que con el tiempo y el peso
la cosina tiende a undirse), con la ayuda de un termometro vamos
controlando la temperatura. Mientras el agua alcanza la temperatura
de 77-80 C colocamos el entramado de cobre en el fondo de la heladerita
o la bolsa de tela filtrante. |
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Una
vez que el agua, aunque en realidad vamos a necesitar 15 prepararemos
unos unos 25 litros, ha alcanzado los 77-80 C pasamos a la heladerita
unos 2'5 litros de agua por cada Kg de grano molido. Para nuestro
caso 3'2Kg x 2,5 = 8 litros. Esperamos a que la temperatura del
agua se estabilice en 77 C para que se produzca el intercambio de calor entre el líquido
y la heladerita.
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Agua caliente lista para agregarle el grano
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El
agua debería quedar unos grados más fría. En ese momento empezamos a echar el grano molido revolviendo al
mismo tiempo con una cuchara grande o una espumadera de acero
inoxidable o plastico pero no de madera, con esto impedimos la
formación de pelotas de harina "coagulos". |
El
objetivo final es conseguir una mezcla homogenea
Macerado en un barril de un equipo de 50 litros
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Macerado en una olla de un equipo de 100 litros
Macerado en una heladerita
Una
vez añadido el grano molido y
ni bien terminamos de revolver la mezcla de grano con agua, nos
fijamos a qué temperatura está. La
temperatura de la mezcla pierde casi 10 C, por lo que si hemos partido
de una temperatura en el agua de 77 C estaremos ahora en unos 67
C dentro de la heladerita.
Si está más alto, dejamos la tapa abierta un rato para baje hasta
más o menos 67º. Si baja de esa temperatura, le agregamos SUAVEMENTE
un poco de agua a 75º.
 
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Una
vez conseguido esto ya podemos tapar la heladerita con su tapa y empezar
a contar los 90 minutos. También podemos rodear la heladerita con algunas
toallas a fin de que la perdida de calor sea la menor posible, esto
último es opcional, ya que si la heladerita es de buena calidad mantendrá
bien el calor sin necesidad de las toallas.
Disponemos
de 90 min. para preparar el siguiente paso, en el que terminaremos de
extraer el máximo de azucares a nuestro preciado y sufrido grano de
malta. |
MACERACIÓN
Extracción
de los azucares de la malta
Algo de teoria
El
método que se emplea para extraer los azúcares y sustancias solubles
presentes en la malta molida se conoce como maceración. Es hacer una mezcla con la malta en agua
caliente, para hidratarla, activar sus enzimas y que éstas realicen la conversión del almidón en azucares fermentables. El agua debe estar a unos 67-70º C nunca
más de 75 grados porque se extraen taninos que dan sabor astringente y se matan las enzimas, mantener dicha temperatura de 60 a
90 minutos. A este proceso, los anglosajones le llaman "Mashing"
nosotros lo llamamos "Macerado".
Además de la producción de azucares, la maceración proporciona otros nutrientes útiles a la levadura, como aminoácidos, minerales, péptidos, vitaminas, etc, que son extraídos por el agua caliente y por diversas enzimas producidas durante el malteado.
Para entender los fundamentos de la maceración, se debe entender primero la malta y su característico paquete enzimático.
Principales enzimas de la malta y sus rangos de pH y temperatura:
Enzima |
Rango de Temp. óptimo |
Rango de pH optimo |
Función |
Fitasa |
30-52ºC |
5.0-5.5 |
Baja el pH de maceración. |
Desramificante |
35-45ºC |
5.0-5.8 |
Solubiliza los almidones. |
Beta Glucanasa |
35-45ºC |
4.5-5.5 |
Rompe los glucanos de la pared celular. |
Peptidasa |
45-55ºC |
4.6-5.3 |
Produce Nitrógeno Amínico Libre. |
Proteasa |
45-55ºC |
4.6-5.3 |
Rompe proteínas que forman turbidez. |
Beta Amilasa |
55-66ºC |
5.0-5.5 |
Produce maltosa. |
Alfa Amilasa |
68-72ºC |
5.3-5.7 |
Produce dextrinas de varios tamaños. |
Estas enzimas, son creadas por el embrión en crecimiento durante la germinación de la cebada en el proceso de malteado. Las mismas, le permiten proveerse de nutrientes del endospermo, hasta que la planta pueda fotosintetizar su propio alimento.
Pero el malteador no desea agotar totalmente esas reservas de almidon del endospermo totalmente, así que se detiene en un punto adecuado el crecimiento del embrión mediante secado, para evitar el agotamiento de nutrientes y también para conservar las enzimas producidas en el grano.
Mediante esta breve descripción del malteado, uno puede ya empezar a ir mas hondo en los aspectos fundamentales de la maceración.
Estas enzimas, tienen un rango especifico de Temp. y pH, en los cuales su actividad será la optima. Lo que se busca en la maceración es tratar de que "todos salgan contentos" es decir, de llegar a una solución de compromiso entre Temp. y pH para lograr los máximos de rendimientos de cada enzima.
Las alfa y beta amilasas deben emplearse en estos rangos, si se desea obtener un mosto de fermentabilidad adecuada.
Estas enzimas, hidrolizan al almidón de distinta manera.
Primero, además se deberá hacer la aclaración de que el almidón se lo encuentra en los gránulos de 2 formas diferentes: amilosa y amilopectina.
La amilosa, es una molécula lineal de monómeros de glucosa (1000-4000) unidos mediante enlaces de tipo a 1-4, que a Temp. ambiente, forman una espiral por donde se puede introducir el yodo y dar un color azul negruzco.
La amilopectina, también es un polímero de glucosa, pero de mayor tamaño. La mayoría de los enlaces son a 1-4, pero también existen puntos de ramificación, en donde son a 1-6. El yodo la tiñe de un color rojizo.
Ambas moléculas poseen en sus extremos, un solo grupo reductor, lo que las iguala a como si fueran un azúcar simple como la glucosa en poder reductor.
1. Esquema de la estructura de los almidones y
donde son atacados por las amilasas de la malta
2. Detalle de los enlaces químicos del almidón
De la figura 1 se puede observar que la a amilasa ataca a la amilopectina y a la amilosa al azar, en cualquier punto de la molécula, menos cerca de los puntos de ramificación y tampoco cerca de los extremos no reductores. Por lo tanto, origina carbohidratos complejos llamados dextrinas, agregando con cada corte un extremo reductor a los productos de esta hidrólisis.
La b amilasa, en cambio ataca a las dextrinas, amilopectinas, amilosas por sus extremos no reductores, cortando 2 unidades de glucosa que se denominan maltosa. Por lo tanto se la denomina enzima sacarificante y a la alfa amilasa enzima dextrinificante. O sea que la a amilasa actúa generando lugares (extremos no reductores) para que corte la b amilasa y se produzcan moléculas de maltosa.
La maltosa será el principal componente del mosto pero se encuentran también azucares preformados como glucosa, sacarosa, fructosa, que serán utilizados por la levadura durante la fermentación.
Del total de almidón del grano en una maceración se obtendrán aproximadamente 80% de azucares fermentescibles y un 20 % de dextrinas no fermentables que son las que le darán cuerpo a la cerveza y estabilidad a la espuma.
Las proteasas también actúan a 65º C, degradando las proteínas que causan turbidez en el producto final, formando péptidos solubles mas pequeños que también estabilizan la espuma de la cerveza.
Funciones de la maceración:
- · Disolver los productos que se formaron en el malteado
- · Usar las enzimas liberadas en el malteado para transformar el almidon en azucares mas simples
- · Usar las proteasas para continuar con la transformación de proteínas en aminoácidos y péptidos
Factores que influyen en la maceración:
- · Temperatura
- · pH
- · El tiempo de duración de las operaciones
- · Concentración de la mezcla (relación H2O:malta)
La molienda es fundamental para producir la liberación de las enzimas y se hidrate bien el endospermo. La cáscara debe quedar lo mas entera posible, para que pueda actuar como filtro en la etapa de lavado y para que no libere taninos de sabor áspero a la cerveza. La luz de rodillo empleada para moler la malta varia con cada tipo de ésta pero se usan a unos 0,9 mm de luz para las maltas base.
El tamaño de partículas producido varia desde menos de 0,15 mm hasta 0,6 mm de diámetro.
Una maceración típica por infusión se realiza mezclando de 3 a 4 Litros de agua por cada Kg. de malta molida.( relación malta: agua 1kg:3-4 L)
Los procesos de infusión son la forma mas simple de maceración, en donde el grano es mezclado con el agua caliente y se deja que se alcancen las Temp. optimas de las enzimas degradadoras del almidón. Todo esto se realiza en recipientes aislados térmicamente o con la ayuda de calentamiento externo.
La maceración por infusión tiene las siguientes ventajas:
- · Puede ser fácilmente automatizada.
- · Requiere 20 a 50% menos energía que los procesos de decocción.
- · Son mas fáciles de monitorear.
Las grandes ventajas de este método de maceración hacen que el sistema sea usado cada vez mas en nuestros días.
Mezclas con bajo contenido de agua (1:2,5) producen una conversión del almidón mas rápido, pero dan carbohidratos menos fermentescibles, que originaran una cerveza mas dulce, con mayor carácter a malta.
Las mezclas con mas agua, producen la conversión mas lentamente, por dilución de las enzimas, pero dan azucares mas fermentables, y por lo tanto cervezas mas secas o alcohólicas.
La temperatura a la que se debe llegar es de unos 62 a 68º C. Normalmente se opera a 65º. Para alcanzar esta Temp. lo que se hace es primero llenar el recipiente de maceración con agua caliente para que tome temperatura y luego ir agregando y mezclando el grano molido. Recién entonces, se deberá agregar el total de agua unos 5º C mas caliente para lograr la Temp. deseada.
En este rango de Temp. lo que se busca es favorecer a ambas enzimas para que degraden completamente el almidón por los mecanismos mencionados anteriormente.
Se puede facilitar la acción de la amilasa b y lograr así mostos mas fermentables, disminuyendo la Temp. de maceración. (62-63º C)
El pH es otro de los puntos importantes en una maceración. Se debe encontrar entre 5 y 5,5. Empleando aguas "blandas", con usar maltas bases ya se obtienen pHs que caen dentro del rango de maceración, mientras que con aguas "duras", se deben usar maltas oscuras que hagan descender mas el pH para contrarrestar esta riqueza iónica del agua, sobre todo al HCO3- (bicarbonato). Esto se debe a que las maltas oscuras poseen compuestos ácidos naturales en mayor proporción que las maltas bases.
El pH de maceración debe ser medido durante el transcurso de la misma y no deberían tomarse medidas correctivas de no tratarse de aguas muy duras o muy blandas. Si una maceración no alcanzó el pH adecuado, debería agregársele unos ml de ácido cítrico diluido, para lograrlo, pero siendo la mayoría de las veces esta acción innecesaria. Acidificar el agua de maceración antes de ser mezclada con la malta es una acción desaconsejable a menos que se conozcan perfectamente las características químicas del agua y las maltas a emplear. Si no se conocen, se puede terminar en cualquier lugar menos en el rango de pH adecuado.
Otra manera de bajar el pH de maceración es mediante el agregado de sales de Calcio, pero también se deben conocer perfectamente los parámetros químicos del agua empleada para hacer un agregado del mismo, dado que un exceso de calcio genera sabores indeseados.
El tiempo de maceración será el que produzca una prueba negativa a la tintura de yodo. Como se menciono antes, el yodo se introduce entre la cadena espiralada de la amilosa, dando un color azul-negruzco. Si las enzimas actuaron y no dejaron moléculas de amilosa sin degradar, el yodo no producirá ninguna reacción de color azulada. Esta prueba se debe realizar contra una superficie blanca y fría y tomando solo unas pocas gotas de mosto, sin ningún resto de grano.
Así, una prueba negativa de yodo indica que la maceración se concluyo, y el tiempo promedio de duración es de 1 hora, hasta 1 hora y media, no teniendo sentido esperar mas tiempo.
Aquí concluye la etapa de sacarificación.
Los productos de degradación del almidón formados durante la maceración, difieren sustancialmente en su fermentabilidad por la levadura:
Dextrinas |
no fermentables |
Maltosa |
principal azúcar de fermentación |
Maltotriosa |
se fermenta cuando la
maltosa se agota |
Glucosa |
Azúcar de fermentación inicial |
El porcentaje de azucares fermentables en el extracto total determina el limite de atenuación, que establece el alcohol que contendrá la cerveza final
En general lo que se obtiene en una maceración para cervezas claras es un extracto (azucares fermentescibles, dextrinas no fermentescibles, nitrógeno soluble, péptidos y proteínas, vitaminas y minerales, etc) compuesto por el 80% de la masa de malta empleada inicialmente.
Es decir, si se hizo una maceración con 100 Kg. de malta, se obtendrán 80 Kg. de extracto soluble.
En el extracto soluble, que ahora se denomina mosto, el 60% de las sustancias son fermentables ( maltosa, maltotriosa, sacarosa, glucosa y fructosa), que serán utilizadas por la levadura para producir el alcohol y el CO2 durante la fermentación.
Luego viene la etapa de filtrado (Lautering en ingles) y lavado (Sparging), en donde el mosto dulce es separado de los residuos de grano (bagazo) y donde estos también son lavados con agua caliente para asegurar la total extracción de los azucares y nutrientes producidos durante la maceración.
El mosto primero se lo hace recircular a través de la cama de grano en el recipiente que lo contiene. La recirculación se efectúa normalmente abriendo la espita del recipiente de maceración, que estará provisto de un falso fondo o colador para que el grano no pueda pasar y cargando en un pequeño recipiente que luego se deja vaciar lentamente sobre la superficie del grano, cuidando de no agitar mucho la cama filtrante formada por éste mismo.
Una vez que el mosto empieza a salir claro (sin grandes restos de grano, porque será oscuro y turbio) se lo empieza a transferir a la olla de cocción.
Cuando queden aproximadamente 5 cm de mosto por encima de la cama de grano, se debe abrir la entrada al agua caliente de lavado, y ajustar ambos flujos, el de salida de mosto y el de entrada de agua a que sean iguales y constantes.
La entrada de agua de lavado debe producirse de la manera lo menos turbulenta posible, para no disturbar la cama de grano y perder así sus propiedades filtrantes.
Así también, el flujo debe ser lento, para favorecer la mayor extracción posible de sustancias solubles.
El agua de lavado debe encontrarse a unos 80º C, para aumentar la fluidez de los azucares, y para dejar que continúe la actividad enzimática de la a amilasa, para que corte las cadenas de almidón que pudieran quedar y que están siendo extraídas por el agua de lavado.
El lavado debe terminarse cuando la densidad de salida del mismo llegue a unos 1.005 g/cm3 . Normalmente para el lavado se utilizan 1,5 veces la cantidad de agua que se utilizo para la maceración.
El compromiso de todos estos factores, producen las condiciones estándar para la mayoría de los homebrewers:
- · Relación malta: agua 1kg : 3-4 L
- · pH: 5,3
- · Temp.: 65-68 ºC
- · Tiempo: alrededor de 1 hora.
Estas condiciones rinden en un mosto de una adecuada fermentabilidad, favorable para la mayoría de los estilos de cerveza comúnmente realizados.
En esta etapa, deberemos mantener el grano a una determinada temperatura, para que el almidón, se convierta en azúcar, la que una vez disuelta en agua, servirá de alimento a las levaduras que la convertirán en alcohol y dióxido de carbono.
El método que más hemos utilizado es colocar agua en una cacerola y llevarla a 70ºC, para en este punto agregar el grano que hemos molido previamente.
Al incorporar el grano bajará un poco la temperatura regulando la llama del fuego e inclusive apagándolo, deberemos mantener la temperatura constante en 65º, durante una hora o una hora y media, según la receta.
En este punto, se supone que la totalidad del almidón contenido en el grano se ha convertido en azúcar y eso lo podremos comprobar haciendo un test con yodo. Coloquemos en un platito, unas gotas del agua de la cacerola y pongámosle yodo. Si reacciona de color negro, significa que aún queda almidón en el grano, de lo contrario, si permanece con su color habitual, podremos tener la seguridad de que la totalidad del almidón se ha transformado en azúcar.
Si aún queda almidón, podemos continuar con el proceso de maceración por unos minutos más o darlo por terminado, con el desagradable resultado de obtener unos litros menos de cerveza.
La otra forma de hacer la maceración o mashing, y en mi opinión la más cómoda si nuestra intención es hacer no más de treinta litros, es reformar una heladerita de camping, colocándole en el fondo un tramado hecho de caño plástico para agua, del que en cualquier ferretería se venden codos, te y niples.
Luego, con una sierrita le haremos cortes cada unos 5 cm. teniendo cuidado de no cortar o debilitar demasiado el caño.
El extremo del caño, deberá salir por un agujero que deberemos hacer en uno de los costados de la heladerita, lo más abajo posible y que deberá estar perfectamente sellado, para que no se nos escape el líquido por allí.
Terminaremos el artefacto, colocándole una canilla al final del caño.
Con todo esto listo, colocaremos dentro de la heladerita agua a 74ºC y le añadiremos el grano molido, con esto, el agua quedará a aproximadamente 62ºC - 65ºC.
Si al medir la temperatura, esta es mayor o menor a la indicada, podremos corregirla con el agregado de agua fría o caliente.
Tapamos la heladera y dejamos reposar por el lapso de una hora u hora y media, según la receta, para luego realizar el test con el yodo.
Al igual que con el método descrito más arriba, nos podremos encontrar con que la conversión del almidón en azúcar ha concluido o por el contrario con que debemos esperar un rato más y en su caso agregar un poco de agua caliente, para alcanzar nuevamente la temperatura apropiada.
Otra forma de llevar adelante este proceso, es colocándole a una cacerola una canilla en el costado, bien cerca del fondo y colocándole por dentro una malla de acero inoxidable que haga las veces de colador.
Durante la maceración la utilizaremos como si fuese una cacerola común, pero en el próximo paso, verán que las cosas serán tan simples como si hubiéramos usado la heladerita.
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