
El proceso de fabricación de cerveza artesanal o casera está lleno de procesos químicos, físicos y bioquímicos que explican cómo se transforma el agua, la malta y el lúpulo en una bebida como la cerveza. En este post quiero explicar muy brevemente los principales procesos que nos llevan a obtener la cerveza a partir de sus ingredientes en los 3 pasos principales de la fabricación:
1-Maceración
En esta etapa lo que hacemos es un proceso bioquímico donde obtenemos la rotura del almidón en azúcares. El almidón es una cadena de azúcares que emmaguetzema los azúcares (la energía) necesarios para iniciar el crecimiento de la semilla del grano de cereal. Con el malteado iniciamos la germinación del grano y cuando hacemos el proceso de maceración, provocamos la rotura de la cadena de almidón. Esta rotura se produce gracias a que tratando el grano a temperaturas entre 60 y 70ºC, «despertamos» unas moléculas que se llaman enzimas y que llevan a la rotura del almidón en cadenas de azúcares más pequeñas. El almidón se rompiendo hasta llegar a unidades pequeñas de 2 azúcares (maltosa) que son las que alimentarán las levaduras en la fermentación. Durante la maceración, no todo el almidón quedará roto en unidades tan pequeñas, sino que también quedarán grupos de azúcares más grandes (las dextrinas) que aportarán otras características a la cerveza (cuerpo, etc.). Esto dependerá de la temperatura de la maceración, que será clave para activar preferentemente unos u otros enzimas.
2-Tratamiento con lúpulo y ebullición
Una vez finalizada la maceración (y, si es necesario, después de lavar el mosto para extraer el máximo de azúcares del grano de malta), llevamos el mosto a ebullición y añadimos los lúpulos. Dependiendo del tiempo que esté el lúpulo en contacto con el mosto caliente obtendremos diferentes propiedades de esta planta en nuestra cerveza; en el lúpulo añadido al final de la ebullición mantendremos en disolución las moléculas volátiles que contribuyen al aroma, si mantenemos el lúpulo más tiempo en contacto con el mosto caliente estas moléculas volátiles se irán evaporando pero extraeremos aceites esenciales que darán sabor de lúpulo al mosto. También, si el tiempo de contacto con el mosto hirviendo alarga, estas moléculas de sabor se pierden.
La responsabilidad del sabor y el aroma del lúpulo la tienen los aceites esenciales del lúpulo, un conjunto de moléculas bastante volátiles que darán los aromas cítricos, florales, etc. característicos de cada tipo de lúpulo, dependiendo de la mezcla concreta de moléculas que contenga. Estas propiedades del lúpulo también se pueden conseguir y potenciar con el «dry hopping», en el que tenemos el lúpulo en contacto con la cerveza ya fermentada a temperatura baja durante varios días o semanas para hacer una extracción lenta de los aceites esenciales, en este caso, al ser los aceites esenciales en general moléculas poco solubles en agua, el alcohol generado en la fermentación ayudará a mejorar la extracción.
En cuanto a la amargura obtenemos que son otra familia de moléculas las que participan, los alfa-ácidos. Estas moléculas son muy poco solubles en agua y en el proceso de ebullición a tiempo largos se produce una reacción química; la isomerización (cambios estructurales en la molécula) de los alfa-ácidos produciendo los iso-alfa-ácidos, más solubles, que son los responsables de la amargura de la cerveza. Esta reacción necesita calor y tiempo para realizarse, así que conforme mayor tiempo esté el lúpulo con el mosto en ebullición más amargura obtendremos. La isomerización se produce porque los alfa-ácidos son unos compuestos caracterizados por tener un anillo de 6 eslabones, en la isomerización la molécula se reordena dando lugar a un anillo de 5 eslabones, más estable a nivel termodinámico:
Estos iso-alfa-ácidos también ayudan a conservar la cerveza debido a que tienen propiedades bacteriostáticas que impiden el crecimiento de determinadas bacterias en el mosto.
3-La fermentación
La fermentación es el proceso más milagroso de todo el procedimiento, los azúcares (principalmente maltosa) del mosto son transformados en dióxido de carbono (gas) y alcohol etílica. Para hacer este proceso necesitamos de la presencia de las levaduras, unos microorganismens unicelulares que hacen este trabajo. Esta transformación no es directa, sino que la levadura va degradando la glucosa en varios pases y emmaguetzemant la energía que genera esta degradación en moléculas de ATP, que luego se rompen para dar energía a otros procesos celulares. La eficiencia energética de este proceso es baja y hace que mucha energía desprendida en la degradación de la glucosa acabe perdiéndose en forma de calor (que es un problema si tenemos grandes volúmenes de mosto fermentando).
Además de generar alcohol y gas, las levaduras también darán lugar a otros subproductos en la degradación de los azúcares que tendrán su importancia en el aroma y sabor de la cerveza, algunos poco deseados como el diacetilo que dará gusto de mantequilla y otros, como los ésteres pueden ser bienvenidos (como el acetato de isoamilo, responsable de los aromas a plátano típicos de algunas cervezas de trigo). Esta esterificación se produce por la reacción entre alcoholes presentes en la levadura (que pueden provenir o no de la glucosa) con una molécula de Acetil-CoA, uno de los productos que interviene en la transformación del azúcar.