Cervedato N° 001: Adjuntos cerveceros: ¿Son tan malos como dicen?

Bienvenidos cerveceros a esta nueva sección de nuestro blog, en estos cervedatos trataré de brindarles consejos o curiosidades que he aprendido en el tiempo que llevo como cervecero o alguna novedad que haya leído y me parezca interesante transmitirles. Como en este artículo donde de manera objetiva se trata de determinar los aspectos positivos y negativos del uso de adjuntos no malteados.

Antes de empezar quería comentarles que estamos lanzando nuestro curso introductorio presencial de elaboración de cerveza artesanal, donde aprenderemos de cero como hacer buenas cervezas. Si están interesados ingresen a este link.

Sin mas que decir empecemos!

Introducción:

Muchas cervecerías sienten presión por sacar productos de mejor calidad, pero a menor costo. Como resultado algunos cerveceros han reemplazado cada vez mas la malta con varios complementos menos costosos.

Hasta el 85-90% de la cerveza en el mundo se produce con adjuntos cerveceros. La inclusión de incluso un poco de granos sin maltear puede alterar las propiedades sensoriales en la cerveza. Así es posible obtener un producto de nuevo sabor y aroma sin tener que cambiar la línea de producción.

Adjuntos de la malta:

Granos de trigo

Los adjuntos cerveceros son fuentes de extracto de almidón distintas de la malta de cebada. Estos se pueden dividir en sólidos y líquidos.

Los adjuntos sólidos abarcan granos sin maltear como cebada, maíz, arroz, trigo, avena, sorgo, centeno, quinua, azúcar granulada, yuca, entre otros. Todos excepto el azúcar granulado, requieren ser hidrolizados en el proceso de maceración con maltas o enzimas exógenas.

Entre estos adjuntos tenemos:

  • Adjuntos no precocidos que pueden agregarse directamente a la cama de granos en la maceración, como la harina de trigo.
  • Adjuntos precocidos fuera de la cervecería como maíz, trigo, cebada en copos o sémola de arroz.
  • Adjuntos que requieren cocción en la cervecería durante la maceración como el arroz, el maíz o harina de sorgo. (Este proceso se conoce como gelatinización del almidón)

Los sabores y aromas aportados por los granos son diversos, por ejemplo, el arroz da a la cerveza un sabor neutro, seco, ligero y limpio; con el maíz se obtiene una cerveza de sabor mas completo.

Por otro lado, tenemos los adjuntos líquidos que incluyen jarabes a base de sacarosa y jarabes de almidón hidrolizado, como extractos de malta y jarabes obtenidos de cereales hidrolizados. Estos adjuntos contienen compuestos nitrogenados y composición similar a la del mosto. Se usan para producir mostos de alta gravedad, de esta forma se puede aumentar la capacidad de cocción de la cervecería.

Existe una gran variedad de jarabes con diferentes composiciones de azucares fermentables como sacarosa, maltosa y glucosa y azucares no fermentables como dextrinas y oligosacáridos superiores.

Los jarabes ricos en maltosa son preferibles a los jarabes ricos en glucosa. En los mostos con alto contenido de glucosa, las levaduras tienen dificultades para adaptarse y metabolizar maltosa y maltotriosa, lo que ralentiza o detiene la fermentación.

Obtención de azúcares:

Como bien sabemos, durante el malteado se sintetizan y activan enzimas responsables de la degradación de algunos compuestos insolubles como es el almidón, proteínas, etc.

Los adjuntos carecen de enzimas biodisponibles, esto hace que al usar granos no malteados debamos usar maltas con exceso de enzimas o agregar enzimas exógenas.

El uso de trigo, avena o cebada cruda en cantidades superiores al 20% y sin uso de enzimas exógenas, conlleva a una disminución en el contenido de extracto, es decir una reducción de la densidad inicial. Con el arroz y maíz no tenemos este problema por su alto contenido de almidón 73 y 75% respectivamente, se logran mayores extracciones de mosto usando estos granos y una mayor atenuación.

Como sabemos el mosto es un medio complejo, que permite el crecimiento efectivo de la levadura, su composición se basa principalmente en carbohidratos (90%), compuestos nitrogenados (5%), iones orgánicos, fosfatos, lípidos, ácidos orgánicos, polifenoles, vitaminas, entre otros.

La maltosa (43%) es el azúcar mas abundante del mosto, seguido de la maltotriosa (11-13%), los monosacáridos (7-9%) y la sacarosa (3-4%).

Los carbohidratos no fermentables también están presentes como dextrinas (20-30%), entre otros.

Las levaduras requieren de una fuente orgánica de carbono para vivir, estas fuentes vendrían a ser los azúcares como la glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, maltotriosa, galactosa y rafinosa.

La levadura tiene un orden de asimilación de azúcares, comenzando por la sacarosa, seguido de la glucosa y fructosa; estos se conocen como azucares fermentables primarios y luego metaboliza maltosa y maltotriosa. La levadura recién fermenta estos últimos cuando los primeros se han consumido casi en su totalidad, esto debido a que levadura requiere procesar previamente la maltosa y maltotriosa para “comerla”, conllevando a un gasto de energía extra.

El cambio en la composición de azúcares del mosto que resulta de la introducción de adjuntos, puede tener una influencia significativa en el crecimiento de la levadura y el rendimiento de la fermentación. Por lo tanto, el uso de jarabes de glucosa o sacarosa, así como el uso de azúcar granulada como adjunto podría llevar a una ralentización en el uso de maltosa y maltotriosa y hasta podría estancar la fermentación de estos azúcares. Esto es importante cuando se usa levadura almacenada, ya que la única levadura que esta lista y preparada para “comer” maltosa y maltotriosa es la cosechada inmediatamente antes de su inoculación.

Se sabe además que en mostos de alta gravedad donde se usó jarabes de glucosa o fructosa hay un deterioro de la viabilidad, crecimiento y rendimiento de la fermentación. Esto se asocia a un aumento de la presión osmótica por parte de los azucares y además una disminución de nutrientes esenciales como aminoácidos, minerales, ácidos grasos y vitaminas. Además, también se ha visto que estos mostos con alta concentración de azucares fermentables primarios conllevan a una mayor producción de acetato de etilo y acetato de isoamilo. Además, se estudió que, en los mostos suplementados con extracto de malta a diferencia de los suplementados con jarabes de glucosa y fructosa, se vio una mayor tasa de crecimiento de células de levadura, mejora la fermentabilidad del mosto y brinda una cerveza de sabor superior.

Compuestos nitrogenados y su influencia en el crecimiento de la levadura y el sabor de la cerveza:

El uso de adjuntos disminuye el contenido de proteínas y nutrientes para la levadura.

Estos nutrientes contienen nitrógeno orgánico requeridos para un crecimiento adecuado de la levadura y se conocen como FAN, esto asegura una multiplicación eficiente de la levadura y un buen rendimiento de la fermentación.

Con el uso de adjuntos la proporción de aminoácidos es diferente, que usando 100% cebada malteada. Esto hace que la cantidad de FAN usado por la levadura sea mayor, cuando se trata de mosto con adjuntos.

También se sabe que el exceso de FAN conduce a una mayor síntesis de alcoholes superiores, a su vez los alcoholes superiores son precursores de esteres como acetato de etilo y acetato de isoamilo.

Los compuestos nitrogenados también tienen una influencia sobre el color de la cerveza, ya que participan en reacciones de Maillard. Estos compuestos de Maillard son compuestos formados a partir de la reacción de un azúcar reductor y proteínas, péptidos o aminoácidos. Las concentraciones excesivamente altas de compuestos de Maillard producen oscurecimiento y un envejecimiento prematuro de la cerveza. Por tanto, una adición limitada de compuestos nitrogenados dada por los adjuntos cerveceros, conlleva a un menor deterioro del aroma, sabor y color en la cerveza. Sin embargo, estas características son positivas en algunos estilos de cerveza.

Dimetil sulfuro (DMS):

El DMS en altas concentraciones da a la cerveza el sabor indeseable de maíz o verduras cocidas. La malta de cebada brinda el principal precursor del DMS que es el S-metilmetionina. Sin embargo, este precursor también esta presente en granos sin maltear como el maíz, pero como los adjuntos por lo general deben ser previamente hervidos para gelatinizar el almidón, esto hace que disminuya la concentración de DMS en la cerveza con adjuntos.

Polifenoles, sabor y estabilidad coloidal.

Los polifenoles son compuestos propios de las plantas. En la cerveza el 70-80% de polifenoles se extraen de la malta el resto del lúpulo.

El uso de adjuntos trae consigo una disminución de la concentración de polifenoles.

Los polifenoles pueden actuar como un fuerte antioxidante. Ya que funcionan como captadores de radicales libres y extintores de oxígeno. Sin embargo, otros tipos de polifenoles también son prooxidantes.

Los polifenoles además aportan astringencia en la cerveza e influyen en el aroma general del lúpulo.

Por otro lado, otros tipos de polifenoles juegan un papel importante en la turbidez, formándose complejos proteínas-polifenoles, conllevando al chill haze.

Esto hace que agregando adjuntos se tenga una mayor estabilidad coloidal de la cerveza con adjuntos con baja concentración de polifenoles como el arroz y trigo sin maltear.

B- glucano:

Durante el malteado se originan enzimas capaces de degradar componentes de las paredes celulares como los b-glucanos. Por lo tanto, los adjuntos sin maltear contienen una mayor concentración de b-glucano. Esto puede conllevar a problemas ya que se originan mostos muy viscosos, recirculación lenta del mosto y riesgo de turbidez.

Para evitar este efecto es necesario usar malta con alta actividad de b-glucanasa o aplicar b-glucanasa exógena en maceración.

El maíz, trigo y arroz que contienen menor concentración de b-glucanos que la malta de cebada no debería aumentar la viscosidad del mosto ni la cerveza.

Por otro lado, el b-glucano podría contribuir positivamente a la plenitud del paladar en la cerveza.

pH

Los adjuntos suelen influir en el pH de la maceración y el mosto. El pH es un determinante importante de la actividad enzimática en la maceración. Se recomienda acidificar el macerado a un pH alrededor de 5.4-5.5. Esto da como resultado una mayor atenuación, una viscosidad reducida y una mejor tasa de filtración. También beneficia con la precipitación de las proteínas en hervido y una mejor sensación del amargor.

El uso de adjuntos podría llevar a una disminución del pH mayor durante la fermentación, conllevando a una mayor descomposición de a-acetolactato a diacetilo que luego la levadura lo descompone en acetoína y 2,3 butanodiol. Por lo tanto, valores de pH mas bajos pueden acortar el tiempo de maduración necesarios para la reducción de diacetilo.

Estabilidad de la espuma:

La estabilidad de la espuma en la cerveza depende de la interacción de proteínas de la malta con los polipéptidos de los iso-alfa ácidos del lúpulo.

La malta no solo es fuente de proteínas promotoras de espuma, sino también de otros componentes espumantes positivos y negativos, como b-glucanos, melanoidinas, polifenoles y lípidos.

Si se utilizan cereales sin maltear, la composición del mosto cambia, incluida la concentración de proteínas/polipéptidos y lípidos. Estos cereales contienen proteínas que no se degradan durante el malteado y podrían llegar hasta la cerveza final generando un efecto positivo en la estabilidad de la espuma de la cerveza.

En el caso en particular del trigo sin maltear se demostró que contiene compuestos espumantes y puede mejorar la estabilidad de la espuma de la cerveza producida a partir de malta.

El uso de jarabes es perjudicial para la estabilidad de la espuma, pero solo cuando se usan en cantidades superiores al 25%.

En resumen, la estabilidad de la espuma producida con la adición de pequeñas cantidades de adjuntos no debería deteriorarse. Sin embargo, a mayores cantidades de adjuntos, en particular con bajo contenido de proteínas como el arroz o el maíz, puede tener un impacto negativo. Cabe recalcar que, en granos ricos en lípidos como el maíz, el grano debe ser desgerminado previamente, ya que esta es la capa rica en lípidos del grano.

Weissbier con maiz de Jora de la casa, con una muy buena retención de espuma

Conclusiones:

El uso de adjuntos puede reducir el costo de procesamiento, ya que se puede producir un extracto menos costoso que la malta.  Los adjuntos también ayudan a ahorrar agua y energía ya que no pasan por todo el proceso de malteado, teniendo una disminución en la huella de carbono de las cervezas. Además, el uso de adjuntos podría ser beneficioso para las propiedades de la cerveza, como una estabilidad coloidal mejorada, logrando una mayor ligereza en el cuerpo de la cerveza, además que contienen menos precursores de envejecimiento prematuros que los granos malteados.

Finalmente, al realizar cambios en la composición de azucares y compuestos nitrogenados, se puede realizar cambios en el perfil del sabor y aroma de la cerveza. Esto da la capacidad de desarrollar productos finales con nuevas características sensoriales.

Por otro lado, los niveles más bajos de proteínas solubles, trae consigo cervezas con menos cuerpo y menor retención de espuma. La ausencia de cascara puede traer dificultades para el recirculado y recuperación del mosto post maceración. Además, que la mayoría de granos sin maltear aportan una baja cantidad de FAN, trayendo consigo una influencia negativa en la fermentación de la cerveza. Sin embargo, la mayoría de los problemas relacionados con la descomposición ineficaz de polímeros de los cereales sin maltear podrían superarse mediante la aplicación de enzimas exógenas.

Muchas gracias por haber llegado hasta acá! Espero que les sirva tanto como a mí este segmento. Quedará pendiente hacer alguna cerveza con algún tipo de adjunto, ya les estaré contando! No te olvides de seguirnos por Facebook e Instagram, buscanos como Cervezas a con Ciencia.

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Soy Raúl Díaz científico y cervecero.

¡Salud! ¡Y buenas birras!

Bibliografía:

Bogdan, P. & Kordialik-Bogacka E. Alternatives to malt in brewing. Trends in Food Science & Technology. Volume 65. 2017. Pages 1-9. ISSN 0924-2244. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.05.001.

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