Humberto Martín Brieva
Los microorganismos fueron los primeros seres vivos en aparecer en Nuestro Planeta, y son esenciales para la vida en él. Dentro de sus múltiples actividades, frecuentemente pasa desapercibida su esencial acción en la producción de los alimentos fermentados. Son responsables de procesos que benefician sustancialmente las propiedades de los alimentos, proporcionándoles mayor digestibilidad, seguridad, palatabilidad y en general capacidad de generar bienestar al ser humano. Así, además de utilizarse las levaduras para obtener pan o bebidas fermentadas como la sidra, el vino o la cerveza, también juegan un importante papel en la elaboración de otros alimentos, como las aceitunas de mesa, el cacao o el café, embutidos, quesos, kéfir, o kombucha (Tofalo et al., 2020). Su extenso papel en la elaboración de alimentos fermentados se debe a que las levaduras no solo realizan la fermentación primaria de los azúcares, sino a que también producen un gran elenco de compuestos adicionales que dotan al alimento de características organolépticas muy apreciadas. Así, en el caso de la cerveza, además de generar etanol, anhídrido carbónico y glicerol, que participan de una manera fundamental al sabor de la cerveza, también producen sustancias complementarias, principalmente ésteres y alcoholes superiores, pero también compuestos fenólicos, de azufre, carbonilos, derivados de ácidos grasos, etc. Todos ellos van a contribuir a la calidad y palatabilidad final de la cerveza.
Si bien la cerveza se ha elaborado de una manera u otra durante milenios, hoy en día se ha conseguido que la calidad y la homogeneidad del producto obtenido por las compañías cerveceras de nuestro país sean muy destacables, lo que se debe al cuidadoso control de las distintas fases de producción y, en particular, a la optimización de los procesos de fermentación con el fin de que todos estos compuestos presentes en la cerveza estén en perfecta armonía. Para ello ha sido imprescindible no solo la selección de las levaduras más adecuadas, sino también la cuidadosa elección de las materias primas, y el control preciso de las condiciones en las que se desarrolla el proceso fermentativo.
Así, si el cuerpo y el color de la cerveza vienen definidos fundamentalmente por la cantidad y grado de tostado de las maltas utilizadas, su sabor y aroma lo empiezan a determinar el tipo de cebada. Las hay que contribuyen a obtener cervezas con aromas más florales o bien por ejemplo que recuerdan más al café (Herb et al., 2017). El malteado posterior de la cebada genera cambios químicos y estructurales en los granos que también influencian aromas y sabores. Después de la germinación y el secado, el tostado va a generar reacciones de Maillard, responsables de la producción de melanoidinas y de sabores a caramelo o a pan. Asimismo, durante el tostado se producen compuestos como el maltol o el isomaltol, que van a proporcionar dulzor. El control preciso de las temperaturas y tiempos de tostado permite ajustar no solo el tipo de malta requerido (malta base, caramelo, chocolate…) sino también la cantidad de estos compuestos en la malta (Coghe et al. 2004).
Durante el posterior macerado de la malta, las amilasas, glucanasas y proteasas producidas en el malteado van a generar carbohidratos, glucanos y péptidos y aminoácidos. De nuevo, el control preciso de tiempos y temperaturas permite la actuación preferente de unas enzimas u otras, proporcionando un mosto cervecero con mayor o menor proporción azúcares de más difícil fermentación por las levaduras, como la maltosa o la maltotriosa o no fermentables, como las dextrinas, lo que determina también las propiedades sensoriales de la cerveza obtenida y su cuerpo y riqueza en boca. Los aminoácidos y pequeños péptidos producidos, que constituyen lo que se denomina Nitrógeno Amino Libre (FAN), tiene asimismo una gran importancia en la fermentación que se llevará a cabo posteriormente.
En general, el lúpulo se adiciona durante el hervido del mosto. No solo la cantidad y tipos de lúpulo añadidos van a ser determinantes, ya que sus resinas, aceites esenciales y polifenoles impactan de manera importante en el color, sabor y estabilidad de la cerveza, sino que el momento de adicionarlo durante el hervido del mosto cervecero va a determinar de manera fundamental el sabor y aroma final. Mientras que el amargor se incrementa según aumenta el tiempo de hervido del lúpulo, consecuencia de la isomerización de las humulonas a elevada temperatura, los terpenos, que proporcionan los principales aromas del lúpulo, van desapareciendo a elevada temperatura. En todas estas fases, el tipo de agua, y concretamente la concentración de los distintos cationes y aniones, también va a ser también determinante para la calidad y sabor final de la cerveza, impactando en numerosos procesos. Así, por ejemplo, en este punto la riqueza en calcio facilita la extracción de los compuestos amargos del lúpulo (Montanari et al. 2009).
Si estas primeras etapas en la elaboración de la cerveza son importantes para las características organolépticas finales de la cerveza, la fase de la fermentación da lugar a una modificación drástica de las propiedades del mosto, con cambios radicales en su composición, sabor y aromas, siendo realmente el paso que da lugar a la cerveza. Lógicamente, para el desarrollo de esta fase es esencial la levadura, que va a definir el tipo de cerveza resultante. A lo largo de la historia se han ido “domesticando” y seleccionando las cepas con las mejores características, por ejemplo, con mayor capacidad para fermentar azúcares complejos como la maltosa o la maltotriosa y por tanto mayor rendimiento de fermentación, con mayor resistencia al estrés, siendo capaces de flocular eficientemente, proceso que facilita el procesamiento posterior de la cerveza, o bien con menor competencia para producir 4-vinylguaiacol, compuesto con sabor a clavo y en general considerado desagradable para la mayoría de los tipos de cerveza. Además de la selección de cepas para proporcionar el perfil aromático deseado, los cerveceros han ido optimizando los parámetros que proporcionan una óptima calidad organoléptica del producto. Así, la temperatura de fermentación perfila los aromas producidos por la levadura, ya que por ejemplo define la expresión de permeasas de aminoácidos, que contribuyen a una mayor disponibilidad de valina, leucina o isoleucina, promoviéndose la ruta de Ehrlich e incrementándose los alcoholes superiores y la formación de ésteres. El incremento térmico induce enzimas, como alcohol acetil transferasas, responsables de síntesis de ésteres como los etil, isoamil o fenil etil acetatos. Un aumento de un par de grados en la temperatura de fermentación puede suponer incrementos en la producción de esteres del 75% (Pires et al., 2014). Por otra parte, la concentración de azúcares en el mosto también tiene influencia en la producción de acetatos, de manera que un mayor “grado plato” del mosto, y mayores proporciones de glucosa y fructosa y menores en maltosa, resultan en mayores concentraciones de estos compuestos aromáticos. Asimismo, mayores proporciones de FAN resultan en mayor cantidad de alcoholes superiores y ésteres (Lei et al., 2013).
Pero no solo las levaduras producen numerosos compuestos con impacto organoléptico, sino que también realizan biotransformaciones que modifican una gran proporción de los previamente existentes en el mosto. A través de sus enzimas, las levaduras son capaces de acetilar, reducir, o descarboxilar la mayoría de las sustancias volátiles o precursores de los volátiles ya presentes en el mosto. Transforman los compuestos generados durante las reacciones de Maillard, o extraídos del lúpulo, convirtiendo por ejemplo terpenos como el geraniol a nerol o citronelol, lo que matiza el perfil aromático de la cerveza. La intensidad con la que desarrollan estas biotransformaciones depende de la cepa de levadura utilizada contribuyendo al sabor y aroma finales (Kumar et al. 2023).
Aun no se conocen bien las razones del porqué las levaduras producen este elenco de compuestos de impacto organoléptico, pero se han postulado algunos motivos, como son la síntesis de componentes necesarios para su crecimiento, el balance redox, efectos de atracción de animales, regulación de crecimiento o señalización entre estas mismas levaduras (Dzialo et al., 2017). Quizás habría que añadir la posibilidad de que la capacidad para agradarnos ha jugado un papel fundamental en la evolución de estos pequeños amigos de la humanidad.
Belén-Diaz et al. 2022. Foods. 11:3215.
Coghe et al. 2004. J. Inst. Brew. 110:94–103.
Dzialo et. al. 2017. FEMS Microbiol Rev. 41(Supp_1):S95-S128.
Herb et al. 2017. J. Am. Soc. Brew. Chem. 75:345–353.
Lei et al. 2013. Int J Food Microbiol. 161:76–83.
Montanari et al. 2009. En: Beer in Health and Disease Prevention; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, pp. 359–365.
Pires et al. 2014. Appl Microbiol Biotechnol. 98:1937-49.
Kumar et al. 2023. Foods. 12:1064.
Tofalo et al. 2020. Crit Rev Food Sci Nutr. 60:3103-3132.
