Fermentacion

Fermentacion del Mosto.

La fermentación es el paso más importante del proceso de elaboración de la cerveza. La
fermentación, según se realice, producirá resultados de diferente carácter, si la fermentación no
se realiza correctamente las consecuencias serán siempre negativas. Por ello habremos de
controlar las temperaturas de fermentación con máximo cuidado y a la vez cambiar estas
temperaturas, si es necesario, según evolucione el metabolismo de la levadura que estemos
utilizando. Este metabolismo variará según la pureza de la levadura y la forma en que se hubiera
usado esta en fermentaciones anteriores.
La levadura consume los azúcares y otros productos contenidos en el mosto. Estos
productos son resultado de como hayamos realizado los pasos previos de elaboración de la
cerveza. Al metabolizar los azúcares se produce alcohol y CO2, pero dependiendo de las
temperaturas de fermentación y de los otros productos contenidos en el mosto también se
producirán alcoholes superiores (cadenas de más de un carbono, metílico, etc…) y otros
subproductos que afectarán en gran medida al sabor, aroma y calidad de la cerveza que estamos
elaborando.
La fermentación depende de diferentes variables como la composición del mosto, la
temperatura, la presión, la cantidad y tipo de cepa de levadura que se haya añadido, la cantidad
de oxígeno disuelto en el mosto, el cinc, cobre y otros metales y minerales contenidos en el
mosto, el pH, y la forma y geometría de los tanques y de las corrientes que se produzcan en su
interior.
Dependiendo de la cantidad de proteínas coaguladas contenidas en el mosto y de su
composición, le será más o menos favorable a la levadura nutrirse y realizar los procesos de
metabolización del azúcar.
La temperatura afecta directamente la velocidad de fermentación de las levaduras,
cuanta más alta sea, mas rápida será la fermentación. Cepas de levaduras de fermentación de
superficie actúan a temperaturas ideales entre 20 y 24 grados centígrados produciendo ésteres y
subproductos que aumentan la calidad de las cervezas. Si descendemos la temperatura, estas
levaduras pasarían a un estado de hibernación cuya consecuencia es el cese del proceso de
fermentación. En cambio, las cepas de levaduras de fermentación de fondo, si bien fermentan
más rápido a temperaturas altas, los subproductos producidos no son de sabor y aroma deseable.
Su temperatura ideal se sitúa entre un grado y diez grados centígrados.
La presión en tanques cerrados de fermentación afecta a la levadura, cuanta más presión
más se frenará la fermentación. Los tanques abiertos liberan el CO2 producido por la levadura,
los tanques cerrados no liberan este CO2 completamente, que tras disolverse en el mosto y
convertirse en anhídrido carbónico dificulta la función fermentativa de la levadura.
La cantidad de levadura añadida al mosto tiene una influencia importante en el proceso
de fermentación. Es imprescindible, para conseguir cervezas con una calidad constante, que la
adición de levadura sea siempre igual tras cada cocción. Dependiendo del tipo de levadura que
se use, la concentración de células variará entre 20 y 100 millones por milímetro cuadrado.
Según la cantidad de oxígeno disuelto en el mosto, durará más o menos la multiplicación
de las células de levadura antes de que empiece la fermentación. Cuanta más multiplicación de
células se produzca, más poderosa será la fermentación inicial debido a la fortaleza de las células
recién nacidas.
El cinc es un elemento esencial par que se realice la fermentación. La falta de cinc puede
producir fermentaciones incompletas. Las células de levadura necesitan cinc para su
multiplicación. Algunas cepas necesitan más cantidades que otras. Normalmente, la malta de
cebada, contiene el cinc necesario, pero es sabido que en algunas fábricas de cerveza se añade
cinc para ayudar a la levadura a fermentar.
El cobre también es necesario para una fermentación ideal, pero en cantidades muy
pequeñas, si esta cantidad se supera, el efecto es negativo.
El pH ideal del mosto ha de situarse entre 5,1 y 5,5 para que la multiplicación de la
levadura se realice en condiciones óptimas. Este margen se consigue fácilmente siempre que se
realicen los procesos previos de elaboración de la cerveza adecuadamente con agua que no sea
demasiado alcalina o pesada. Como consecuencia del metabolismo de la levadura, el pH
desciende durante los primeros días de fermentación hasta un punto, situándolo entre 4,1 y 4,5.
Según la geometría de los tanques de fermentación, las corrientes producidas por el
mosto en fermentación mezclarán el mosto más homogéneamente y facilitarán el contacto entre
las células de levadura y el mosto manteniéndolas en suspensión. A mayor contacto entre las dos
partes mayor fermentación. Estas corrientes son provocadas por el CO2 producido que tiende a
subir a la superficie por el centro haciendo que el mosto de los bordes de la superficie descienda
por los laterales. La diferente geometría de los tanques producirá corrientes más fuertes o más
débiles. Cuanto más anchos sean los tanques, más lenta será la fermentación.
El control de la formación y descomposición de subproductos producidos durante la
fermentación es esencial para conseguir un producto final de calidad. Estos subproductos afectan
a la cerveza en cuanto a la estabilidad biológica, sabor, aromas y estabilidad de la espuma que la
imparten. Todos ellos son subproductos producidos por los comportamientos característicos de
los diferentes tipos de levadura. Durante la fermentación y posterior almacenaje se descomponen
en cierta medida y son eliminados o producen a su vez otros subproductos aún menos deseados.
Estos subproductos, según su concentración en el mosto, estarán por encima o por
debajo del umbral de percepción de los catadores. Algunos subproductos, en concentraciones al
borde del umbral de percepción aumentarán la calidad del sabor de la cerveza pero una vez
pasada esta barrea pasarán a ser indeseables.
Los subproductos de fermentación más característicos son:
Alcohol metílico y otros alcoholes superiores
Ésteres
Diacetilo (Dicetonas Vicinales)
Acetaldehidos (Etanal)
Componentes sulfurosos
Ácidos orgánicos
Los alcoholes superiores tienen el umbral de percepción entre los 50 y 100 miligramos
por litro en cervezas de fermentación de fondo (estas levaduras producen menos subproductos) y
entre los 100 y 150 miligramos por litros en cervezas de fermentación de superficie. Estos
alcoholes se producen cuando las temperaturas de fermentación son demasiado altas para la cepa
de levadura que estemos usando, cuando la cerveza recién fermentada (denominada -cerveza
verde-) es agitada, cuando el mosto a fermentar ha sido aireado en exceso y cuando los mostos a
fermentar tienen concentraciones superiores al 13,5 por ciento de azúcares.
Para evitar la producción de alcoholes superiores deberemos iniciar la fermentación a
temperaturas más bajas (con sus consecuentes desventajas en otros apartados), mantener la
fermentación a temperaturas más bajas durante todo el tiempo, utilización de presión en los
tanques de fermentación y uso de gran cantidad de levadura para iniciar la fermentación.
Los ésteres son esenciales en la configuración del aroma final de la cerveza. Son sabores
afrutados que pasando el umbral de percepción en exceso, pueden conferir sabores demasiado
pronunciados e incluso impartir amargor seco, a la cerveza. Los ésteres son el resultado de la
esterización de ácidos grasos y de alcoholes superiores que se realiza fundamentalmente durante
la fermentación principal. Durante el almacenaje se pueden multiplicar estas cantidades si no se
cuida la fermentación durante su última etapa.
Mostos con concentraciones de azúcares superiores al 12 por ciento producen una mayor
cantidad de ésteres durante la fermentación. Si la elaboración se realiza mediante el método de
high gravity, la cerveza resultante, una vez ajustada al nivel de concentración de azúcares
deseado tras la cocción, tendrá un nivel superior de ésteres de lo que en realidad debería tener en
cuanto al estilo de cerveza que estamos buscando.
Mostos con poco oxígeno disuelto en el momento de la adición de levadura, tienden a
producir una cantidad de ésteres superior. Si la fermentación se lleva a cabo hasta el límite de la
atenuación, se producirá una mayor cantidad de ésteres cuando esta está en su fase final.

El diacetilo es un subproducto que se produce durante la fermentación y que tiende a
eliminarse al final de esta si la fermentación transcurre sin problemas. Según el tipo de cepa de
levadura que se utilice, la producción de diacetilo será mayor o menor. Las cervezas elaboradas
en el Reino Unido tienden a tener niveles de diacetilo superiores a las elaboradas en otros países.
Una vez que los consumidores se acostumbran al sabor dulce y a mantequilla que imparte este
subproducto, considerado como defecto en países como Alemania, pasa a ser esencial en el
bouquet final de estos estilos.
Fallos realizados durante la elaboración de la cerveza tienden a provocar fermentaciones
que no llegan hasta el final de su atenuación y ello resulta en niveles de diacetilo demasiado
altos. Este es un problema común cuando se usan extractos de malta. El diacetilo es consumido
por la levadura al final de la fermentación y la velocidad de este consumo tiende a aumentar
dependiendo de la temperatura. Para eliminar el diacetilo es aconsejable aumentar la temperatura
durante unas horas al final de la fermentación. Es aconsejable también, que al final de la
fermentación, tengamos el mayor número de células de levadura en suspensión para que su
efectividad sea superior. Esto se consigue creando corrientes en el mosto en fermentación.
El acetaldehido es producido durante la primera fase de la fermentación, es el que
imparte el sabor principal a la cerveza inmadura recién hecha (no almacenada). Durante el
almacenaje, el acetaldehido es transformado en etanol. El aroma que imparte este subproducto de
la fermentación alcohólica, es el de manzanas verdes, el de hierba recién cortada. Para evitar este
sabor es imprescindible apoyar la descomposición del acetaldehido llevando la fermentación
hasta el límite de la atenuación y almacenando la cerveza -verde- el tiempo adecuado.
El componente sulfuroso menos deseado, producido durante la elaboración de la cerveza
desde el comienzo del malteado de la cebada, es el dimetilo de sulfuro (DMS). Imparte un sabor
a verduras cocidas nada agradable y muy común en cervezas baratas producidas por fábricas
industriales con afán de reducción de costes de producción. Estos componentes, ya en pequeñas
concentraciones, imparten aromas y sabores muy fuertes. La falta de nutrientes para la levadura
en el mosto provoca también la formación de estos componentes sulfurosos.
Es conveniente evitar que los precursores de DMS se conviertan en DMS, y para ello
habremos de secar/tostar la malta con temperatura suficiente durante el malteado. La cocción
tendrá que ser lo suficientemente larga y también tendremos que enfriar el mosto en un período
inferior a 45 minutos para evitar las formación de DMS. La infección del mosto por medio de
termobacterias (termo, del griego -frontera-) produce también subproductos de olor poco
agradable como sulfuro de hidrógeno (H2S).
La levadura metaboliza una parte de los aminoácidos contenidos en el mosto para la
construcción de las proteínas que necesita, produciendo con ello ácidos orgánicos. Estos ácidos
imparten aromas parecidos al del queso, lúpulo descompuesto y aceite rancio. Si acabada la
fermentación, se deja que la levadura se deposite en el fondo del tanque durante un tiempo
superior a 24 horas, la levadura muere y se autoliza, impartiendo este aroma a queso rancio, que
los anglo sajones denominan -yeast bite-, traducido como -mordisco de levadura-.
Es esencial disponer de un mosto de alta calidad que contenga todos los nutrientes
necesarios para que la levadura se multiplique sin dificultad en el momento de su adición, junto
con el oxígeno disuelto necesario, para que la fermentación transcurra sin problemas. Si
controlamos adecuadamente las temperaturas y duración de la fermentación, evitaremos la
formación de subproductos que impartan sabores desagradables a nuestra cerveza y rompan su
estabilidad biológica a largo plazo.
ALMACENAJE, GUARDA, MADURACIÓN Ó SEGUNDA FERMENTACIÓN.
Según de donde sea el origen del maestro cervecero, llamará a este paso del proceso de
elaboración de la cerveza, almacenaje, guarda, maduración o segunda fermentación.
Se llama almacenaje porque una vez que ha fermentado el mosto en los tanques de
fermentación, pasándose a llamar -Cerveza Verde-, se trasiega a otros tanques eliminando la
levadura y otros restos de la fermentación que se han depositado en el fondo del tanque. Durante
el tiempo que la cerveza transcurre en estos tanques -tiempo de almacenaje- continúan las
reacciones químicas de los productos orgánicos contenidos en ella. Los sabores y aromas
maduran, se entremezclan entre si de forma que se crea un espectro aromático más uniforme
donde, en teoría, no debería destacar ningún aroma o sabor por encima de los demás en exceso.
Estos tanques de almacenaje están bajo presión para que, durante la pequeña
fermentación que seguirá produciéndose, el CO2 producido se vaya disolviendo en la cerveza y
no se volatilice y pierda en el aire. Cuanto más baja sea la temperatura mayor será la capacidad
de la cerveza de absorber el CO2 convirtiéndolo en anhídrido carbónico. Cuanto mayor sea la
presión también el liquido absorberá más CO2. Para que no exceder el 0,5 por ciento de CO2
disuelto que se supone que debería tener una cerveza, los tanques disponen de una válvula de
escape regulable que permite la salida del CO2 cuando la presión supere un determinado nivel.
Esta salida del CO2 excedente, es beneficiosa porque arrastra consigo gases producidos
durante la fermentación que contienen azufre en alguno de sus compuestos. Es conveniente
eliminar estos gases para que la maduración de la cerveza se haga en perfectas condiciones. La
salida del CO2 excedente no es suficiente para arrastrar todos los gases, lo ideal sería inyectar
más CO2 (a ser posible el recuperado durante la fermentación primaria) para que ayude en la
eliminación de estos gases sulfurosos.
La temperatura baja también es necesaria para que continúe la coagulación y precipitación de las
proteínas y levaduras y su posterior eliminación sea más sencilla. Estos tanques de almacenaje
suelen estar colocados de forma horizontal para facilitar la precipitación disminuyendo la
distancia desde el nivel superior del liquido hasta el fondo del tanque.
El almacenaje, llamado -Lager- en lengua alemana, se realiza a bajas temperaturas para
que esta maduración se realice en condiciones óptimas sin acelerar ninguna de las reacciones
químicas que se puedan producir por el simple paso del tiempo. Las cervezas pueden madurar
desde 3 semanas hasta varios años, según el estilo de cerveza que se este elaborando. Cuanto
más alto sea el grado alcohólico de la cerveza, más tiempo necesitará para su maduración.
Cervezas fermentadas con levaduras de fermentación de superficie son vendidas después
de tres semanas de maduración mínima para su consumo. Las cervezas fermentadas con
levaduras de fermentación de fondo tienden a almacenarse durante un mínimo de tres meses (al
menos debería ser así). Este es el motivo por el que se ha denominado a un estilo de cerveza,
estilo Lager, porque, en teoría, representa a las cervezas elaboradas de esta forma.
En Estados Unidos principalmente, es donde se utiliza el denominativo Segunda Fermentación.
En realidad es lo mismo que el almacenaje, tras trasegar la cerveza verde del tanque de
fermentación al tanque de almacenaje, se elimina la mayor parte de la levadura que se ha
depositado en el fondo del tanque, pero aquella que todavía está en suspensión no es eliminada.
Durante el tiempo que la cerveza está en el tanque de almacenaje la levadura restante sigue
fermentando los restos de azúcares que contiene la cerveza, estos azúcares son aquellos más
difíciles de fermentar y sólo atraen la atención de la levadura una vez que se han consumido los
azúcares más sencillos de metabolizar. Debido a que la cerveza continua fermentado, aunque
muy lentamente, en el tanque de almacenaje, se le llama segunda fermentación.

En realidad, la cerveza fermenta durante todo el tiempo que queden levaduras, otros
micro organismos y algún azúcar de lenta fermentación, si la cerveza no es filtrada para eliminar
las levaduras esta fermenta durante largo tiempo, ya este en los tanques de almacenaje como
embotellada o embarrilada.
Cuanta mayor cantidad de levaduras y proteínas se depositen en el fondo de los tanques,
menor será la cantidad a filtrar posteriormente y los filtros no se saturarán tan fácilmente. Hoy en
día la mayoría de las fábricas de cerveza usan tanques cilindrocónicos presurizados para realizar
en ellos la fermentación y el almacenaje a la vez para no tener que trasegar la cerveza. Una vez
realizada la fermentación se elimina la levadura y otras partículas precipitadas por el cono
inferior de los tanques dejando atrás la cerveza verde y comenzando así el período de almacenaje
en el mismos tanque. Simplemente habrá que regular la salida de la válvula de CO2 excedente
convenientemente según este el mosto fermentando o la cerveza verde madurando.

MANUAL PRÁCTICO DEL CERVECERO.
Boris de Mesoes.