Experimento 002: ¿Cómo fermentar una cerveza con Levadura Kveik rescatada de una botella?

Bienvenidos cerveceros al Experimento 002, en este blog hablaremos sobre una levadura que al parecer ha llegado para revolucionar el mundo cervecero, estoy seguro que más de uno a llegado a escuchar de estas cepas de levadura, sobretodo porque promete no requerir de sistemas de frío para fermentar y dar un perfil que se podría adecuar a diversos estilos de cerveza.

El sistema de frío es algo con lo que muchos cerveceros lidiamos al inicio de nuestras cocciones, mantener el rango de temperatura aumentan costos de inversión y de producción.

Debido a esto decidí probar las famosísimas levaduras Kveik, levaduras provenientes de Noruega. Sin embargo, en mi país no se consiguen aún de manera comercial, por ello como buenos científicos nos lanzamos a hacer locuras.

Para el experimento de hoy me estoy basando en el artículo de Preiss R. et al.  del año 2018 denominado Traditional Norwegian Kveik Are a Genetically Distinct Group of Domesticated Saccharomyces cerevisiae Brewing Yeasts y el artículo de Gallone, B. et al. del año 2016 denominado Domestication and divergence of Saccharomyces cerevisiae beer yeast.

Introducción:

Desde tiempos prehistóricos, hemos explotado la capacidad de la levadura S. cerevisiae para convertir azucares en etanol y compuestos de sabor deseables para obtener alimentos y bebidas con una vida útil prolongada, paladar sensorial enriquecido, digestibilidad mejorada y un efecto euforizante debido a la presencia de etanol.

La presencia de cultivos puros empezó en el siglo 19 después de los trabajos de Pasteur y Hansen. Sin embargo; los cerveceros, enólogos y panaderos ya habían aprendido que la inoculación de los alimentos por fermentar con una pequeña porción del alimento fermentado, daría una fermentación más rápida y predecible.

Esta reinoculación podría haber generado linajes de levadura que crecieron continuamente en estos ambientes artificiales proporcionando un escenario perfecto para la domesticación.

¿Qué es la domesticación?

La domesticación se define como la selección humana y la cría de especies silvestres para obtener variantes cultivadas que prosperan en entornos artificiales, pero que se comportan de manera subóptima en la naturaleza.

Entre las principales características que podemos encontrar en la domesticación de la levadura cervecera tenemos:

  • La eficacia para fermentar azucares del mosto como maltosa y maltotriosa
  • Eliminación de sabores fenólicos como 4-vinilguayacol
  • Una floculación eficiente

Los datos de los estudios indican que las levaduras actuales que se usan en la industria son distintas de las cepas silvestres y provienen de un conjunto limitado de cepas ancestrales que se han ido adaptando a entornos creados por el hombre.

En los artículos se diversificaron 6 linajes:

  1. Linaje asiático:  Incluía cepas asiáticas productoras de sake
  2. Linaje de vino: Incluye levaduras de vino
  3. Linaje Mixto: que incluía levaduras para panadería y otras industrias
  4. Linaje Beer 1
  5. Linaje Beer 2
  6. Linaje Kveik

Siendo el último linaje el Kveik recientemente estudiado y es la razón por la cual estamos realizando el actual experimento.

Este linaje de levadura proviene del oeste de Noruega, los cerveceros de granja de esta región mantienen cepas de levadura tradicionales que han sido mantenidas y usadas de manera distinta, dando ciertas características interesantes para el mundo de la cervecería.

Estas características son:

  • Están adaptadas a ser almacenadas secas durante periodos de hasta un año o más
  • Se Inoculan a una temperatura de 28-40°C
  • Fermentan mostos con alto contenido de azúcar 1.080 SG /19.25°P
  • Fermentan en periodos bastante cortos de 1 a 2 días.
  • No producen fenoles desagradables como 4 vinil guayacol, haciendo que pueda usarse para diversos estilos de cerveza.
  • Son productoras de 3 esteres principales como son el caproato de etilo (piña, tropical) caprilato de etilo (tropical, manzana, coñac) y decanoato de etilo (manzana). Que les dan la ventaja de ser usadas en estilos frutales y tropicales.
  • Producción de isobutanol bastante baja, lo que sugiere que no produce alcoholes de fusel.
  • Pueden fermentar con éxito hasta a 43°C, ideal para fermentación con temperaturas no controladas en el rango “normal” (18-22°C)
  • Pueden soportar concentraciones de alcohol bastante altas hasta 16%
  • No todas las cepas son muy floculantes, sin embargo, en los inóculos normalmente hay más de un tipo de cepa, y por lo menos una cepa es buena floculante (80%) por consecuencia las demás cepas experimentan una co-floculación.

Todo parecería indicar que las levaduras kveik son esencialmente importantes para cerveceros que no puedan controlar temperaturas, ya que a altas temperaturas no produce ningún tipo de metabolito desagradable para la mayoría de cervezas.

Sin embargo, en los artículos leídos no mencionaban nada acerca de la tasa de inoculación usada, siendo este factor uno de los más importantes para tener una fermentación saludable (sin metabolitos indeseados)

Planteamiento del problema

Siendo esta levadura una “maravilla” decidí probarla, pero como comenté al inicio aún no llega a Perú de manera comercial.

Debido a la problemática de no conseguir levadura kveik seca ni líquida decidí probar la reinoculación de levaduras, es decir probar las técnicas históricas de nuestros ancestros cerveceros de antes del siglo 18.

Por lo que me pregunté:

  1.  ¿Será posible fermentar una cerveza con levadura kveik rescatada del sedimento de una botella de cerveza comercial?
  2. ¿La cantidad de inóculo será importante en este tipo de levaduras?

Hipótesis:

Al ser Kveik un linaje de levaduras que históricamente se vienen recuperando y reusando para fermentaciones de cerveza, entonces es de suponer que es totalmente factible la reutilización de levadura kveik a partir de una botella comercial para lograr un estilo “tropical”, en este caso decidimos hacer un mosto para American Pale Ale.

La segunda hipótesis sería asumir que una tasa de inoculación “normal” es mejor que una tasa de inoculación deficiente, ya que conduciría a ciertos defectos fermentativos.

Experimentación:

Nuestro experimento constó en 30L de American Pale Ale, la receta usada fue la siguiente:

Perfil del Agua:

IonConcentración
Calcio50 ppm
Mg7 ppm
SO467 ppm
Cl52 ppm
CO35 ppm
Concentración de iones en el Agua

Volumen agua:

Volumen Total25L
Volumen Macerado12L
Volumen de lavado13L
Volumen de agua usado

Maltas:

FermentablesCantidadesPorcentaje
Malta Pale Ale7.5 Kg93.75%
Malta de trigo0.5 Kg6.25%
Concentración de maltas

Maceración:

Temperatura de maceración66°C
Tiempo de maceración60 min
Mash Out (72°C)10 min
Temperatura de lavado72°C
pH5.2
Características de la maceración

Tiempo de hervido: 70 min

Lúpulos:

 CantidadTiempo de hervidoIBU
Mosaic (12% AA)30 g15 min15.2 IBU
Mosaic (12%AA)120 g0 min30.4 IBU
Mosaic (12%AA)90 gDry Hop por 3 días 
  TOTAL45.6 IBU
Lúpulos usados e IBU aportados
Pellets de lúpulo Mosaic 12%AA

Densidad Inicial: 1.045

pH inicial: 5.2

Se enfrió a 25°C y se dividió en dos fermentadores.

Previamente realizamos un Starter de 1.65L a partir del sedimento de una botella comercial fermentada con levadura Kveik, siendo uno de los fermentadores inoculados con 1.5L de starter y el otro solo con 0.15L de starter.

OJO: estas no son las medidas adecuadas para realizar un cálculo de concentración celular, sin embargo, usamos cierta base teórica que consiste en inocular con la décima parte del volumen a fermentar, por falta de equipos no logramos hacer un conteo de células. Para mayor explicación en el podcast.

Ambos fermentadores se llevaron a una cámara a 20°C, al cuarto día se les hizo dry hop a ambos y al séptimo día se hizo trasvase a un barril tipo cornellius. Se enfriaron y carbonataron forzadamente a 1 bar por 3 días. Al 10mo día fueron embotelladas.

Se midió la densidad final:

Densidad Inicial1.045
Densidad Final1.007
Atenuación84,78%
ABV5.16%

Las botellas fueron catadas pasado 30 días en botella.

Resultados:

Las cervezas al momento de servicio tenían casi la misma apariencia, doradas ligeramente turbias, con una espuma densa, duradera y con buen encaje. No había mucha diferencia visual entre ambas.

Ahora vamos con el sabor y aroma

Mis notas de cata:

OJO MIS NOTAS DE CATA NO HAN SIDO A CIEGAS

American Pale Ale con mayor inóculo:

Me pareció una buena cerveza para el estilo, con aromas tropicales, cítricos, ligeros a malta y pan. Sabor a lúpulo americano, amargor medio, ligera y muy fácil de tomar. Con retrogusto a mango y piña. Ligeramente oxidada, esto puede ser debido al tiempo que tiene en botella.

No sentí ningún metabolito extraño en la cerveza, es decir fue una fermentación bastante “limpia” y muy de acorde al estilo.

American Pale Ale con menos inóculo:

Esta cerveza tenia aromas a esteres frutales y tropicales, a piña, durazno, cítricos sin embargo el aroma a lúpulos fue bajo, ligero especiado y muy ligero acetaldehído. Sabores cítricos frutales y especiados, ligera y amargor bajo.

En esta muestra no sentí esa frescura de lúpulos americanos que en particular disfruto mucho de una pale ale, sin embargo, estaba el carácter frutal y tropical marcado. Acorde al estilo sin embargo el lúpulo lo sentí menos fresco a diferencia de la muestra con mayor inóculo.

Ahora vamos con las catas a 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 American Pale Ale con 5.1% ABV.

Cielo Díaz

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

 American Pale inoculada con 1.5L de starterAmerican Pale inoculada con 0.15L de starter
AromaLevadura, pan , cítricos, alcoholCítricos, pan, ligero a alcohol
SaborAmargor balanceado, cítrica, suavePan, cítricos
Impresión generalMuy buena cervezaAmargor no tan balanceado, no muy tomable
Calificación8/106/10

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.

 American Pale inoculada con 1.5L de starterAmerican Pale inoculada con 0.15L de starter
AromaMango verde, durazno, ligero a céspedCítricos, ligero a lúpulos
SaborSabor a lúpulos cítricos y tropicales, cesped. Bastante ligera y refrescanteSabor a cítricos, ligera, amargor moderado bajo, no se siente mucho lúpulo.
Impresión generalMuy buena american Pale Ale.No tan tomable como la primera muestra.
Calificación8/106/10

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.

 American Pale inoculada con 1.5L de starterAmerican Pale inoculada con 0.15L de starter
AromaA lúpulos cítricos, cascara de cítricos, ligera maltosidad, ligeras notas de oxidaciónA lúpulos cítricos y lúpulos especiados, cebolla, escasa a nula maltosidad.
SaborSabor a lúpulos cítricos, piel de frutos cítricos, escaso sabor a maltas. Final seco con retrogusto amargo duradero.Cítrico, amargor moderado, piel de cítricos, escaso sabor a malta. Final seco con retrogusto amargo duradero.
Impresión generalMuy buena cerveza con perfil de lúpulos cítricos, escasa oxidación. Encaja perfectamente en el estilo.Muy buena cerveza que encaja en el estilo con perfil cítrico-especiado.
Calificación8/107.4/10

Los tres catadores reconocieron las cervezas como distintas, sin embargo, para los 3 ambas muestras cuadran muy bien dentro del estilo de American Pale Ale, incluyéndome.

Además, los 3 coincidieron con que la cerveza con mayor cantidad de inoculo de levadura, fue mucho más tomable, refrescante e incluso tiene mayor puntaje.

Discusión de resultados:

Siendo American Pale Ale (APA), un estilo definido por la guía del BJCP como una ale pálida, refrescante y lupulada, con un soporte de maltas que logran balance, el perfil del lúpulo puede ser muy diverso, incluyendo aromas y sabores a frutas tropicales, cítricos, resinosos, florales.

Todas estas características son totalmente cumplidas con ambas muestras fermentadas con levadura Kveik recuperada del sedimento de una botella comercial.

Tal como indicaban Gallone, B. et al. y Preiss R. et al. en sus estudios, fuimos capaces de fermentar una cerveza a partir de una pequeña porción previamente fermentada. Siendo nuestra fermentación totalmente predecible y llevada de una manera muy eficiente. Tal como se hacían en los viejos tiempos y mucho más con levaduras Kveik.

En cuanto a las cantidades de inóculo, para empezar, pudimos ver una preferencia hacia la muestra con mayor cantidad de inóculo, los metabolitos producidos por Kveik van muy bien con el estilo, llevándolo hacia el perfil cítrico y tropical, que combinan de manera excelente con el perfil del lúpulo.

Sin embargo, con la muestra con menor cantidad de inóculo encontramos problemas, los catadores indicaron que es una cerveza dentro del estilo, pero tiene menor puntaje con la anterior muestra. Al haber menor cantidad de inóculo, pudo haber llevado a estrés a la levadura y producir mayor cantidad de metabolitos, que si bien es cierto aún coinciden en el perfil de estilo (esteres frutales y tropicales) de alguna forma esto hizo opacar al lúpulo quitándole frescura y un poco de tomabilidad.

Pese a estos defectos nuestros resultados coinciden con los de Preiss R. et al. en la producción de esteres frutales y tropicales por parte de la levadura Kveik.

CONCLUSIONES:

Se puede concluir que:

  • Es posible fermentar una cerveza de manera eficaz a partir de levadura rescatada del sedimento de una botella.
  • Incluso en estas levaduras que parecen a prueba de todo, es importante la cantidad de inóculo proporcionado, una concentración menor a la adecuada podría generar metabolitos que disminuyen la tomabilidad de la cerveza.
  • La levadura Kveik se puede usar de maravillas en cervezas donde el lúpulo es el protagonista.

Bibliografía:

  • Preiss R, Tyrawa C, Krogerus K, Garshol LM and van der Merwe G (2018) Traditional Norwegian Kveik Are a Genetically Distinct Group of Domesticated Saccharomyces cerevisiae Brewing Yeasts. Front. Microbiol. 9:2137. doi: 10.3389/fmicb.2018.02137
  • Gallone, B., Steensels, J., Prahl, T., Soriaga, L., Saels, V., Herrera-Malaver, B., et al. (2016). Domestication and divergence of Saccharomyces cerevisiae beer yeasts. Cell 166, 1397.e16–1410.e16. doi: 10.1016/j.cell.2016.08.020

Muchas gracias por haber leído nuestro Experimento 002, queda pendiente en el futuro probar esta misma cepa con distintos grados de alcohol y temperaturas más extremas, 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.

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Un experimento por Raul Díaz, científico y cervecero! Salud!

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