Experimento 001: Carbonatación: Dextrosa vs Sacarosa vs Carbonatación Forzada

Bienvenidos cerveceros al Experimento 001, por ser el primer blog de nuestra comunidad vamos a brindarles de manera gratuita la receta y todos los pasos del proceso de producción para que ustedes puedan replicar este experimento.

En este blog hablaremos sobre métodos carbonatación, cuando recién comenzamos a hacer cervezas, posiblemente la hayamos fermentado de manera excelente siguiendo todos los procesos de producción, esperamos el tiempo determinado para que la levadura termine todo su trabajo, y cuando tomamos una muestra nos topamos con una cerveza que no tiene gas, una característica fundamental de una buena cerveza. Es en este momento que uno se acuerda de sus clases, o del video o libro del donde aprendieron a hacer cerveza, y ven que todo el mundo habla de refermentación en botella y de la temida carbonatación forzada, y uno se pregunta ¿Qué método me conviene más?

Para el experimento de hoy me estoy basando en el artículo de Štulíková, K. et al. denominado Bottle conditioning: Technology and Mechanisms Applied in Refermented Beers, una publicación muy actual de setiembre del 2020. Este articulo pertenece a una revista checa llamada Beverages, les recomiendo que le den una revisión, y por qué no, si ustedes están de acuerdo podríamos usarlos como base para futuros blogs.

Introducción:

Existen distintos métodos de carbonatación, es muy probable que cuando hayamos empezado a elaborar cerveza, hayamos usado uno de los métodos tradicionales para carbonatar cerveza que es el uso de “priming”.

¿Qué es un “priming”?

No es nada más que la adición de una fuente de azúcar fermentable a una concentración determinada a nuestro fermento, de manera sencilla, le ponemos un poco más de “comida” a nuestra levadura. En el transcurso de 14 días la levadura se multiplica generando alcohol y CO2, consumiendo el oxígeno presente en la botella, previniendo el daño oxidativo que se manifiesta por el envejecimiento de la cerveza y el desarrollo de sabor rancio.

El priming nace históricamente, debido a la fermentación ale, al tener una temperatura de fermentación alta (18°C-20°C) terminan con poca carbonatación, entonces los cerveceros al ver este detalle decidían agregar un poco más de azucares fermentables para mejorar la carbonatación de las cervezas.

Además, en la refermentación con priming se generan nuevos aromas y sabores por la actividad de la levadura como:

  • Alcoholes superiores: como el n-propanol, el isobutanol, el 2 metilbutanol y el 3-metilbutanol que contribuyen a mejorar el sabor alcohólico y brindan el carácter cálido. También se puede encontrar el 2 feniletanol que brinda un aroma floral y rosas.
  • Esteres: Aportan sabores y aromas florales, afrutados y similares a solventes. Los más abundantes son acetato de etilo (manzana verde), acetato de isoamilo (plátano), butirato de etilo (piña), hexanoato de etilo (manzana dulce), acetato de isobutilo (plátano, dulce), caproato de etilo (manzana, afrutado) y acetato de 2-feniletilo (rosas)
  • Dicetonas vecinales: puede ser diacetilo y pentano- 2,3 diona, estas imparten un sabor mantecoso a la cerveza.
  • Aldehídos: se forman como productos intermedios de alcoholes y también como oxidación de alcoholes superiores en el envejecimiento de las cervezas. El más abundante el acetaldehído, se asocia el sabor con manzanas verdes. Otros confieren sabores a nuez, granulados, papel y cartón.

  • Compuestos de azufre: uno de ellos es el sulfuro de hidrógeno y este se puede unir a los alcoholes del lúpulo o a los carbonilos del mosto formando Sulfanilalquilalcoholes (SA) o sulfanilalquilcarbonilos (SC) respectivamente. Los SA imparten un sabor a ruibarbo y limón, los SC aportan sabores del tipo catty y florales.

Las fuentes de azúcar usadas para priming, pueden ser sacarosa, dextrosa, miel, candi sugar, entre otros. Muchos libros teóricos recomiendan dextrosa como el azúcar que menos sabores residuales imparte a la cerveza.

¿Para qué un priming?

En la fermentación primaria el CO2 producto del metabolismo de la levadura, se va hacia la atmósfera dejando a nuestro mosto con cantidades no adecuadas de gas carbónico disuelto, es decir le falta carbonatar.

Por ello al agregar un poco más de azúcar fermentable al final de la fermentación haciendo que la levadura produzca CO2 que se disolverá con el líquido y un poco más de alcohol, además consumirá todo el oxígeno residual, evitando la oxidación y envejecimiento.

¿Existe otro método?

Sí, existe la llamada carbonatación forzada, este tipo de carbonatación se lleva a cabo en recipientes herméticos, podrían ser fermentadores isobáricos o barriles. La idea de este método es inyectar directamente una cantidad en volumen de CO2, a una temperatura determinada, mientras más frío el líquido más fácil es la solubilidad del gas.

Tanto la concentración de azúcar como los volúmenes de Co2 vienen determinados por la cantidad de gas que requiere el estilo, así como también la temperatura a la que se encuentra nuestra cerveza.

En los métodos de carbonatación forzada, se supone que nuestra cerveza va a tener el menor contacto posible con oxígeno, una gran ventaja frente a la oxidación, posteriormente en el envasado no se descarta la introducción de oxígeno, que podría llevar a la oxidación y deterioro de nuestra cerveza.

Mientras que con el método de carbonatación con priming, la cerveza se va a oxidar en el envasado (dependiendo de los métodos y la precaución en el proceso), pero la levadura va a terminar de metabolizar toda traza de oxígeno disuelto en nuestra cerveza, y producirá CO2 como se explicó previamente. Entonces en este método de carbonatación tenemos una ligera oxidación y además tenemos un poco más de compuestos de sabor y aroma de la levadura, como esteres, fenoles, entre otros.

Con estos conceptos claros, nada más queda plantear la problemática.

Planteamiento del Problema:

La gran pregunta que me hice cuando recién empecé a hacer cervezas y estoy seguro que no soy el único, ¿cuál es el mejor método de carbonatación?

Hipótesis:

Dependiendo del estilo de cerveza se usa carbonatación forzada o carbonatación con priming, en este caso probaremos un estilo de cerveza belga, una Saison, al ser un estilo definido netamente por los metabolitos de la fermentación como esteres y fenoles, es de suponer que el mejor método de carbonatación es con priming.

Experimentación:

Nuestro experimento constó en un batch de 15L de Saison, la receta usada para este experimento fue:

Maltas:

FermentablesCantidadesPorcentaje
Malta Pilsner3.00 Kg87%
Malta Wheat0.17 Kg4.8%
Malta Munich0.23 Kg6.7%
Candi sugar claro0.052Kg1.5%
Porcentaje de maltas usados en nuestro experimento

Perfil del Agua:

Calcio: 75ppm, Sodio: 67ppm, Sulfatos: 70ppm, Carbonatos: 89ppm, Cloruros: 129ppm

Volumen Total: 25L

Volumen de Maceración: 12L

Volumen de Lavado: 13L

Maceración:

Poniendo las maltas molidas en el agua de maceración

pH: 5.2

Escalones de maceración:

TemperaturaTiempo de maceración
50°C (Descanso de proteínas)15 min
63°C45 min
68°C15 min
72°C (Mash out)10 min
Escalones de Maceración para hacer esta Saison

Temperatura de agua de lavado: 72°C

Densidad antes de lava los granosr: 1.068

Densidad antes de hervir: 1.037

Tiempo de hervido: 70 min.

Lúpulos:

 CantidadTiempo de hervidoIBU
Saaz (4%AA)8g60 min5.9IBU
Saaz (4%AA)16g45 min10.8 IBU
Hallertauer Tradition (5.3%AA)15g15 min7.3 IBU
  TOTAL24 IBU

Insumos extras:

-Semillas de culantro, 8g adicionado en olla 15 min antes que acabe el hervido

-Ralladura de naranja, 10g adicionado en olla 15 min antes que acabe el hervido

-Candi Sugar adicionado en olla 15 min antes que acabe el hervido

Ralladura de naranja que se adicionó a la olla de hervido

Densidad inicial: 1.046

pH inicial: 5.1

El mosto se enfrió a 25°C y se inoculó con 10g de levadura M29 French Saison de Mangrove Jacks previamente restituida en agua, y se aireó el mosto con una bomba de pecera por 2 min.

Se llevó el fermentador a un cuarto de fermentación a 17°C por 14 días

Al día 14 se hizo cold crash por 3 días a 0°C

Y posterior a ello se midió la densidad final:

Densidad Inicial1.046
Densidad Final1.003
Atenuación93.48%
ABV5.67%

Luego se procedió a dividir el batch en 3 barriles tipo cornellius

A uno de ellos se le adicionó priming con Sacarosa (6.5g/L) y se embotelló usando un beergun.

Al segundo se le adicionó priming con Dextrosa (6.5g/L) y se embotelló usando un beergun.

Las tres botellas, luego de su maduracion por 30 días

Y al tercero se le hizo carbonatación forzada a 0.75 bar x 3 días a 0°C y se embotelló usando un beergun. Todas las botellas se dejaron madurar durante 30 días. Hasta su fecha de cata

Resultados:

La muestra de la izquierda es la carbonatada con Dextrosa, siguiendo por la carbonatado con Sacarosa y finalmente la de carbonatación forzada

Al cabo de 30 días vimos en particular que solo la muestras con priming tenían sedimento, mientras que la muestra carbonatada forzadamente parecía más cristalina en botella.

Nuestra sorpresa fue al servir, la muestras con priming son la que mayor cristalinidad mostraron, mientras que la muestra con carbonatación forzada era la más turbia.

Así mismo la muestra con dextrosa tenía una carbonatación excelente característica del estilo, mientras que la muestra con sacarosa, no estaba tan bien carbonatada igual que la muestra con carbonatación forzada.

Ahora vamos al sabor y aroma.

Mis Notas de cata:

OJO MIS NOTAS DE CATA NO HAN SIDO A CIEGAS

Saison con priming de dextrosa

Me pareció una cerveza de estilo Saison, equilibrada con aromas y sabores cítricos, a fenoles, especiados y un ligero toque de semillas de culantro, los lúpulos y maltas no eran muy notorios. Sin duda me bebería muchas por el equilibrio cítrico.

Saison con priming de Sacarosa:

Me pareció una cerveza no tan equilibrada, resaltaba mucho el cítrico, no se sentía mucho el especiado característico del estilo Saison, ni en sabor ni aroma, además le sentí una astringencia más marcada probablemente de las cascaras de naranja.

Saison con carbonatación forzada:

A esta muestra en particular le sentí ciertos toques de manzana verde, quizás un poco de acetaldehído, después de ello le sentí algunos esteres frutales, pero no se notó ni los cítricos ni las semillas de culantro.

Ahora vamos con las catas ciegas:

Las cervezas resultantes se llevaron a 3 tipos de catadores, un catador principiante que no sabe de estilos de cervezas, solo las convencionales; un catador de nivel intermedio, que conoce de más estilos de cervezas, y un catador profesional, juez BJCP; todos ellos cataron las muestras a ciegas, solo sabían que las muestras eran una cerveza de estilo Saison con 5.5% de alcohol.

Cielo Díaz

Ella es una catadora principiante, aprendiz que recién está conociendo otros estilos de cerveza, diferentes a los comerciales.

 Saison con DextrosaSaison con SacarosaSaison Carb. Forzada
AromaGalletas de naranjaFrutalAlcohol, caramelo
SaborCítricosSabor a levaduraCaramelo
Impresión generalUna cerveza de amargor altoCerveza de amargor medioCerveza no tan amarga
Calificación8/108/109/10

Xiomara Villantoy:

Ella es una catadora de nivel intermedio, conoce de varios estilos de cerveza, y sabe diferenciar muy bien uno de otro estilo. Además, ella es mi socia en nuestra cervecería Dos Rayas Craft Beer.

 Saison con DextrosaSaison con SacarosaSaison Carb. Forzada
AromaEspeciado, dulzor de maltas, ligero alcohol perfumado, muy balanceado.Especiado, ligero dulzorSe acentúa más el dulzor que el especiado
Saboralcohol perfumado, especiado, ligero dulzor de maltas, bajo amargor, alta bebestibilidad.cítrico, medio especiado, sabor a granos, no tan balanceadaFrutal, astringente, especiada.  
Impresión generalUna cerveza muy bebible con toque cítricos muy balanceadaCerveza con toque cítricos pero con astringencia notoria le resta balance.Cerveza astringente, con aromas frutales y maltosa.
Calificación9/107/105/10

Jorge Liñán:

Él es un juez BJCP grado Recognized, tiene el grado Beer Server Cicerone y es el Headbrewer de la cervecería Abadía del Inca.

 Saison con DextrosaSaison con SacarosaSaison Carb. Forzada
AromaFenoles y especiados a pimienta blanca, cítricos como cascara de naranja o lima (muy tenue), escaso aroma a lúpulo y escaso a semillas de culantro.Cítrico, escasa maltosidad, escaso aroma a lúpulo, escaso a semillas de culantro.Maltoso a grano, esteres frutales, no cítricos, lúpulos florales, escaso aroma a pan.
SaborBajo amargor, sabor cítrico, escasa maltosidad final, seco retrogusto con impresión de cítricos. Escasa astringencia, poca expresión de lúpulos.Cítricos, con amargor de piel de naranja de lima o toronja, final seco y retrogusto amargo. Sensación a vegetal/pastoMaltoso y lupulado. Retrogusto equilibrado entre maltosidad y amargor de lúpulos.
Impresión generalMuy buena saison con perfil cítrico probablemente aportado por piel de cítricos.Buena saison de perfil cítrico añejados con características a pasto o vegetalBuena saison de perfil esteroso/maltoso.  
Calificación7.4/106.8/107.3/10

Los tres catadores reconocieron que las cervezas eran distintas, creyendo incluso que son diferentes batch de cervezas

El 66% mencionó que la cerveza carbonatadas con dextrosa, era la cerveza más balanceada.

El 100% coincidió que las muestras carbonatadas con sacarosa son las que acentuaban mucho la astringencia proveniente de la ralladura de naranja, y además no estaba bien carbonatada.

Solo el 33% prefirió a la cerveza con carbonatación forzada, por ser más “suave”.

Discusión de Resultados

Empecemos con la apariencia de la cerveza, la variación de color no fue muy notoria en las tres muestras, la oxidación no actuó tanto como para ver diferencia de color.

En cuanto a sabor y aromas vemos que al 66% le gustó más la muestra de Saison con priming de dextrosa, todos coincidieron que se logró un buen balance de los cítricos agregados con los fenoles producidos por la fermentación de la levadura y refermentación en botella como indicaba Štulíková, K. et al. en su artículo, al ser Saison una cerveza con características en flavors provenientes de la levadura le asienta muy bien el uso de priming para carbonatar.

Sin embargo, con nuestra muestra carbonatada con sacarosa no tuvimos esta misma sensación de frescura o de equilibrio incluso se sentía mucho más la astringencia, esto es interesante ya que dice mucho de la manera como la levadura actúa frente a otro tipo de azúcar distinto a dextrosa. Quizás este análisis lo dejemos para otro experimento. Pero me atrevería a decir que es por la ruta metabólica distinta que sigue la sacarosa dentro de la levadura y eso hace que no produzca los mismos metabolitos de sabor como lo indicaban en el artículo.

La muestra con carbonatación forzada, yo le sentí una ligera nota a acetaldehído, esto puede ser causado por la presencia de oxígeno que no fue consumido en refermentación, los alcoholes presentes en la cerveza por oxidación se catalizaron hacia acetaldehído, como indican en el artículo en el que nos estamos basando. Esto bajó en gran medida la tomabilidad de la cerveza y la expresión de los cítricos. Quizás nuestra catadora principiante escogió esta como la mejor cerveza por no tener los aromas cítricos, esto quizás le hizo recordar a las cervezas convencionales. Mientras que los demás catadores tampoco sintieron la presencia del acetaldehído solo una característica frutal, al no hacer yo la cata a ciegas hace muy subjetiva mi apreciación.

Conclusiones:

Después del experimento realizado, podría concluir que:

Nuestra hipótesis fue reforzada, el mejor método de carbonatación para cervezas de estilo Saison, sin duda es el priming o refermentación en botella.

– El azúcar fermentable que mejor desempeño tiene a la hora de carbonatar es la dextrosa frente a la sacarosa.

– La carbonatación forzada no es un método de carbonatación que beneficie a este estilo de cerveza.

Bibliografía:

Štulíková, K.; Novák, J.; Vlček, J.; Šavel, J.; Košin, P.; Dostálek, P. Bottle Conditioning: Technology and Mechanisms Applied in Refermented Beers. Beverages 20206, 56.

Muchas gracias por haber leído nuestro Experimento 001, espero que les haya servido tanto como a mi este experimento, no te olvides de unirte a nuestra comunidad de Facebook e Instagram, búscanos como Cervezas a con Ciencia. Si te gustó este Blog no te olvides de dar me gusta, de seguirnos, compartir con todos aquellos que necesiten saber cómo mejorar sus cervezas.

Si quieres probar la cerveza de este experimento, escríbenos por Whatsapp al siguiente enlace, recuerden que solo hay muy pocas unidades.

Soy Raúl Díaz, científico y cervecero, ¡Salud!

2 comentarios en “Experimento 001: Carbonatación: Dextrosa vs Sacarosa vs Carbonatación Forzada

  1. Excelente blog Raul!! me llamo la atencion la diferencia entre los azucares usados, como tu mencionas, al parecer hay una diferencia por la ruta metabolica empleada por las levas. otra podria ser ( se me ocurre) darle mas tiempo de maduracion para que decanten metabolitos que otorgan astringencias?
    excelentel que sigan los experimentos!!!!

    Le gusta a 1 persona

    1. Muchas gracias Aldo por los comentarios, me guardaré unas muestras para hacer catas en el futuro!

      Me gusta

Deja una respuesta

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto:
search previous next tag category expand menu location phone mail time cart zoom edit close