Cerveza Fermentada en Frío: Origen, Proceso y Características

La cerveza es el resultado final de las distintas variedades de lúpulo, de malta y levaduras. La fermentación es un proceso con un protagonista principal: la levadura. Louis Pasteur descubrió que la fermentación la causaban estos organismos vivientes, que se multiplican en presencia de oxígeno y lo consumen produciendo la fermentación. El proceso de fermentación es bien conocido desde el siglo XIX, especialmente gracias al ilustre científico. Pero el hombre lleva haciendo cerveza miles de años, desde tiempos prehistóricos y en distintas culturas, sin saber en qué consistía y cómo se producía el proceso de la fermentación y la levadura.

Las primeras fermentaciones fueron espontáneas por acción de levaduras silvestres, naciendo así las primeras cervezas, cuyos autores fueron tratados como auténticos druidas. Hoy en día, entendemos el proceso de fermentación, controlamos las levaduras y sus efectos, y ello hace que la forma de elaborar la cerveza haya cambiado para siempre. Con un cuidado extremo en la desinfección, al contrario que pudiera ocurrir hace siglos, garantizando así un buen producto final.

Historia y Origen de la Cerveza de Baja Fermentación

Fueron los sumerios los que hace unos 6.000 años comenzaron a fabricar el preciado líquido gracias a la inestimable colaboración de las levaduras. Desde entonces la cerveza ha ido siempre asociada a la civilización, así que si se extendía una, también lo hacía la otra. A lo largo de la historia de la humanidad han ido apareciendo diferentes variantes de la cerveza. Probablemente la variante cervecera más famosa es la lager, la típica cerveza rubia que consumimos por estas tierras.

Su origen es alemán, de la zona de Baviera, y se remonta al siglo XV. Tiene ese nombre porque se producía en los lagares o bodegas. Su merecida fama comenzó a consolidarse en el siglo XIX. La aparición de la lager supuso una revolución en la producción de cerveza. Hasta ese momento, las cervezas europeas se producían mediante un "fermento" que se disponía en la superficie del barril y que necesitaba una temperatura templada para crecer (unos 20ºC).

Pero el fermento de las lager se disponía en el fondo del barril y podía crecer a temperaturas más bajas (10º C). Por eso a las primeras se las conoce como cervezas de alta fermentación (como las altbier o las ale británicas) mientras que a las lager se las conoce como cervezas de baja fermentación. En el sabor, las lager son menos dulces que las ale. Una ventaja de las lager es que podían elaborarse en las bajas temperaturas de lugares fríos y húmedos como las bodegas y se estropeaban mucho menos que las ale.

Hubo que esperar hasta Pasteur para comprender que la fermentación de la cerveza era un proceso microbiológico. En 1883 es cuando la levadura Saccharomyces cerevisiae fue identificada por Emil Christian Hansen que trabajaba para los laboratorios Carlsberg. El propio Hansen fue el primero en observar que la levadura de las cervezas lager era criotolerante y distinta de las levaduras de las otras cervezas, por lo que propuso denominarla Saccharomyces carlsbergensis (actualmente es Saccharomyces pastorianus).

Tipos de Fermentación

Existen dos tipos fundamentales de fermentación: alta y baja, a la que debemos añadir la fermentación espontánea.

Cervezas de Alta Fermentación (Ale)

Las levaduras que llevan a cabo el proceso de fermentación en este tipo de cervezas pertenecen a la especie Saccharomyces cerevisiae. Este tipo de levadura tiende a subir a la zona superior de los tanques de fermentación, cercana a la superficie. Su trabajo se desarrolla en temperaturas comprendidas entre los 18 y 24 ºC. Fuera de ese rango, la levadura entra en un estado latente.

Estas cervezas reciben el nombre de ALE y se caracterizan por ser más sabrosas, complejas y aromáticas que las cervezas de baja fermentación. Producen matices afrutados, tanto en el aroma como en el sabor. Este tipo de cervezas ha sido el más extendido a través de los siglos y hasta la llegada de la cerveza Pilsen, han sido las cervezas más consumidas y comercializadas, siendo especialmente populares en Bélgica y Reino Unido.

Cervezas de Baja Fermentación (Lager)

Las levaduras que llevan a cabo el proceso de fermentación en este tipo de cervezas pertenecen a la especie Saccharomyces pastorianus. Este tipo de levadura tiende a depositarse en el fondo de los tanques de fermentación. Realizan la fermentación a temperaturas de entre 7 a 12 ºC. Pueden fermentar cadenas largas de azúcares que no fermentan las tipo Ale, lo que resulta en cervezas más ligeras.

A estas temperaturas no se producen ni ésteres ni fenoles, lo que impide dar sabores afrutados, dando un sabor «más limpio». Este tipo de cervezas se denomina LAGER, que procede del vocablo alemán “lagern” que significa “almacenar”. Los monjes de Baviera descubrieron accidentalmente este proceso en el siglo XVI, cuando comenzaron a guardar sus cervezas en cuevas a bajas temperaturas, lo que les permitía almacenarlas durante largos periodos de tiempo.

Las cervezas LAGER se caracterizan por ser generalmente elegantes, tener aromas limpios y acentuado carbónico. No siempre son pálidas, ya que también existen lagers de tonos oscuros. Son cervezas más limpias, que destacan los aromas a malta y lúpulo. La cerveza lager se caracteriza por tener un sabor suave, limpio y equilibrado, con un amargor moderado y un aroma floral o herbal que procede del lúpulo que se emplea. Su color puede variar desde el dorado claro hasta el marrón oscuro, dependiendo de los ingredientes y el método de elaboración. Su graduación alcohólica suele ser baja o media, entre 4 y 6 grados.

Fermentación Espontánea

La fermentación espontánea es la menos conocida, especialmente en España. Son cervezas en las que la fermentación se obtiene de forma espontánea, sin necesidad de añadir levaduras al mosto, ya que el proceso es llevado a cabo por levaduras silvestres que se encuentran en el aire y que entran en contacto con el mosto contenido en las cubas de fermentación abiertas para la elaboración de este tipo de cervezas. En su elaboración se emplea malta de cebada y trigo principalmente, pero es muy frecuente añadir frutas (especialmente cereza o frambuesa).

La Levadura Saccharomyces pastorianus

Las levaduras de cerveza son seres vivos. Para la fermentación de la levadura y la carbonatación de la cerveza son fundamentales los azúcares. La levadura necesita alimentos: los azúcares (maltosa), aminoácidos, lípidos - grasas - y minerales. Todos ellos presentes en el mosto que hemos obtenido de la cocción de la malta y el lúpulo. Necesitan también oxígeno: sin este, la levadura no trabaja y deja de multiplicarse, limitándose su reproducción, con lo que obtendríamos una cerveza que no estará totalmente fermentada y que tendrá restos de azúcar sin fermentar.

Origen de las Levaduras Lager

Las levaduras domesticadas proceden en principio de la Naturaleza. Por ejemplo, pueden aislarse cepas de Saccharomyces cereviseae silvestre a partir de corteza de robles. Pero una excepción notable es S. pastorianus, que no se conseguía aislar del medio natural. Esta levadura dependía enteramente de los humanos para su propagación. Al analizar su genoma se descubrió que era un híbrido allotetraploide producido por una fusión entre S. cereviseae y una especie de levadura desconocida.

En primer lugar se pensó que el ancestro desconocido debía de ser alguna otra levadura criotolerante. Los candidatos más probables eran S. bayanus y S. uvarum. Pero resulta que S. bayanus es un híbrido de S. uvarum con la especie desconocida. Lo que han hecho los investigadores ha sido buscar levaduras criotolerantes en otros hábitats similares a aquellos en los que crece Saccharomyces, tanto en el hemisferio norte como en el hemisferio sur.

En el hemisferio sur, el árbol que ocupa el nicho ecológico del roble es el grupo de las hayas del sur pertenecientes al género Nothofagus. Estos árboles son muy abundantes en los bosques de la Patagonia, una región con una media de temperaturas de 6/8 ºC, con un mínimo de -1/-2 ºC y un máximo de 22/23 ºC. Entre los distintos aislados se encontraron con dos nuevas especies de levaduras asociadas con distintos tipos de árboles. Una de ellas se aislaba preferentemente en el ñire (Nothofagus antarctica) y la lenga (N. pumilio).

Tras ser analizada genéticamente, los investigadores encontraron que esa nueva especie era el ancestro de S. pastorianus y de S. bayanus que buscaban. Los investigadores han propuesto un modelo para explicar la domesticación de la levadura cervecera S. pastorianus. En algún momento del pasado una célula de S. cerevisiae se fusionó con otra de S. eubayanus y dio lugar al alotetraploide que conocemos como S. pastorianus. La nueva levadura crecía mucho mejor a baja temperatura y fermentaba correctamente la malta. Los maestros cerveceros de aquella época comenzaron a domesticar el nuevo fermento buscando una mejor producción de cerveza.

La domesticación supuso una fuerte presión de selección. Poco a poco la nueva levadura fue cambiando y adaptándose a las nuevas condiciones. Así algunos cromosomas de S. cerevisiae se fusionaron con los de S. eubayanus. La más llamativa es la fusión del brazo derecho del cromosoma VII de S. eubayanus a secuencias subteloméricas del brazo derecho del cromosoma VII de S. cerevisiae que contiene el gen IMA1. Este gen codifica para la isomaltasa, una enzima que cataliza la ruptura del disacárido isomaltosa. Otro cambio que sucedió durante la domesticación fue la inactivación de los genes SUL1 y la mayor expresión de los genes SUL2. Estos genes son responsables del transporte de sulfato, y el sulfato es el precursor del sulfito, un compuesto antioxidante y estabilizante del sabor y el aroma. En las cepas cerveceras, la expresión de SUL2 aumenta la producción de sulfito.

En mayo de 2014 se publicó un artículo en el que se habían aislado cepas de S. eubayanus en la meseta tibetana. El análisis genético indicaba que esas levaduras tenían mayor relación de parentesco con la levadura de la cerveza lager. Si se confirma el resultado esto querría decir que la levadura cervecera seguramente llegó a Europa gracias a la ruta de la seda.

Proceso de Fermentación de Cerveza Lager

La fermentación empieza al añadir la levadura al mosto (la cocción de malta y lúpulo) ya frío. Las cerveceras procuran que el proceso de fermentación sea constante e idéntico en toda su producción.

Fases de la Fermentación

El proceso de fermentación se divide en varias fases:

1. Fase 1: Lag o retardo. Es el tiempo de aclimatación necesario para que las células de levadura absorban oxígeno, vitaminas, minerales y aminoácidos presentes en el mosto. Gracias a estos compuestos la levadura produce las enzimas necesarias para la reproducción. Durante esta fase la levadura necesita oxígeno para producir esteroles, que son críticos para la permeabilidad de la membrana de la levadura. También es muy común empezar esta fase a una temperatura superior a la fermentación. La temperatura inicial sería entre 22 y 24º.
2. Fase 2: Crecimiento. Esta fase se denomina así debido a que aquí el crecimiento de la levadura es exponencial y se aprecia en la superficie la espuma (krausen). La levadura consume los azúcares de más simples a más complejos: glucosa, fructosa y sacarosa. En un mosto la composición normal de azúcares es de 14% de glucosa y 59% de maltosa. La maltosa es un azúcar complejo que necesita ser hidrolizado en unidades de glucosa y es la responsable de dar diferentes aromas y sabores.
3. Fase 3: De fermentación o estacionaria. En esta fase decae el crecimiento de la levadura. Este límite es consecuencia del agotamiento de los nutrientes y la acumulación de metabolitos. Se podría decir que esta es la fase de maduración.
4. Fase 4: Sedimentación. En la fase de sedimentación la levadura ha producido prácticamente todos los sabores y aromas.

Nos queda la cerveza, ya fermentada, en la que sigue la transformación de los azúcares más complejos y otros subproductos que darán los aromas finales. La fase de carbonatación es en realidad otra fase de actividad de la leva. También la podrías llamar «tercera fermentación» o «refermentación en botella».

Maduración en Frío (Cold Crash)

Una vez terminada la fermentación de la cerveza, se puede madurar en frío para mejorar sus características, además de para clarificarla y obtener una mayor transparencia y un color más limpio. Esta maduración tras la fermentación se conoce también como cold crash. La maduración de la cerveza en frío es un proceso muy importante si se quiere elaborar una cerveza excelente.

¿Qué es el Cold Crash?

El «Cold Crash» es una técnica de clarificación que consiste en enfriar rápidamente la cerveza fermentada a temperaturas cercanas a 0°C (32°F) durante un periodo de 24 a 72 horas antes del envasado. Este enfriamiento provoca que las partículas en suspensión, como levaduras, lúpulos y proteínas, se sedimenten más rápidamente en el fondo del fermentador, dejando la cerveza más limpia y brillante.

Aunque no es un paso obligatorio en la elaboración de cerveza, es una práctica común entre cerveceros que buscan una apariencia cristalina y una experiencia de degustación más refinada. Llevar nuestra cerveza hasta estas temperaturas cercanas a los 0ºC fomentará la floculación de la levadura, haciendo que se tiendan puentes entre esta y las proteínas suspendidas, agrupándose y cayendo al fondo de nuestro fermentador.

Cómo Realizar el Cold Crash Paso a Paso

1. Finaliza la Fermentación. Es fundamental asegurarse de que la fermentación haya concluido completamente antes de comenzar el proceso. Puedes verificarlo utilizando un densímetro o un refractómetro para confirmar que la densidad final (FG) se ha estabilizado durante al menos tres días consecutivos.
2. Reduce la Temperatura Progresivamente. Una vez confirmada la finalización de la fermentación, ajusta la temperatura de tu cámara de frío o refrigerador a unos 0°C a 4°C (32°F a 39°F). Reduce la temperatura gradualmente para evitar choques térmicos que puedan afectar los sabores delicados.
3. Mantén la Cerveza Fría Durante 24-72 Horas. Deja la cerveza en frío durante al menos 24 horas, aunque un periodo de 48 a 72 horas suele ser más efectivo para lograr una clarificación óptima. Durante este tiempo, las partículas en suspensión se depositarán en el fondo del fermentador.
4. Evita la Oxidación. Para minimizar la exposición al oxígeno, si usas un fermentador con sistema de purga de CO2, utilízalo para evitar la entrada de aire. Al manipular la cerveza, realiza transferencias cuidadosas y sin salpicaduras.
5. Envasado y Carbonatación. Una vez completado el Cold Crash, puedes proceder a embotellar o embarrilar. Es importante no agitar el fermentador para no perturbar los sedimentos que se han depositado.

Una alternativa es envolver el fermentador con una toalla húmeda y dejarlo en una bañera llena de bolsas de hielo, asegurándose de que las puntas de la tolla toquen el agua. Es necesario resurtir de hielo cada 12 horas. Otra solución es una cool brewing bag con 6 u 8 bolsas de hielo alrededor. Esto probablemente no bajará la temperatura como un refrigerador, pero sí al menos a unos 10 °C. Se necesita de un espacio frío en donde quepa el garrafón o barril. Un refrigerador viejo resulta conveniente en estos casos, pero será necesario un controlador de temperatura externo para evitar que la cerveza se congele por completo. Hay quien opina que un enfriamiento lento, quitando del orden de 2 grados centígrados por día hasta llegar a la temperatura de frío deseada, es beneficioso para la cerveza.

Beneficios del Cold Crash

El Cold Crash tiene varios beneficios para la cerveza:

1. Claridad y Brillo Mejorados. Uno de los beneficios más evidentes del Cold Crash es la mejora significativa en la apariencia de la cerveza. Al eliminar las partículas flotantes, la cerveza se vuelve más clara y atractiva visualmente.
2. Reducción de Sedimentos en el Envase. Este proceso ayuda a minimizar la cantidad de levadura y residuos que llegan a la botella o barril, lo que facilita un vertido más limpio y una mejor experiencia para el consumidor.
3. Perfil de Sabor Más Limpio. Al eliminar restos de levadura y lúpulo, se reduce la posibilidad de sabores no deseados o turbios, permitiendo que los sabores primarios de la cerveza brillen con más claridad.
4. Mayor Estabilidad y Conservación. La eliminación de partículas en suspensión también puede contribuir a una mayor estabilidad en el tiempo, reduciendo el riesgo de autólisis (descomposición de levadura) y prolongando la vida útil de la cerveza.

El cold crashing ayuda a lograr una cerveza más limpia, fresca y colorida. La maduración puede convertir una buena cerveza en una cerveza excelente. Hay que saber diferenciar entre el cold crash y el periodo de acondicionamiento. Y sobre todo hay que respetar los tiempos para conseguir unas propiedades de la cerveza excepcionales.

Estilos de Cerveza donde el Cold Crash es más Conveniente

Aunque el Cold Crash puede beneficiar a casi cualquier estilo de cerveza, es especialmente útil en los siguientes casos:

1. Lagers y Pilsners. Estos estilos se caracterizan por su claridad cristalina. El Cold Crash es fundamental para lograr el acabado limpio y brillante que los define.
2. IPAs y Pale Ales. Aunque algunas versiones modernas de IPAs (como las NEIPAs) se valoran por su turbidez, las IPAs clásicas y las Pale Ales se benefician de un Cold Crash para mejorar la claridad sin perder los intensos aromas a lúpulo.
3. Cervezas Belgas. Estilos como las Belgian Blonde o las Tripel, que tienen perfiles complejos pero delicados, ganan en presentación y sabor gracias a la clarificación que proporciona el Cold Crash.
4. Cervezas de Trigo (con Moderación). Aunque algunas cervezas de trigo, como la Hefeweizen, deben mantener cierta turbidez, otras variedades como las American Wheat pueden beneficiarse de un Cold Crash leve para una apariencia más pulida.

Tiempos de Maduración

El tiempo de cold crash depende de la temperatura a la que se madure y el nivel de transparencia que se quiera conseguir. Para las ales si se madura a 10ºC con tener el fermentador en frío durante 10 o 14 días saldrá una cerveza bastante traslúcida. En las lager si se baja la temperatura hasta 3ºC con 4 o 5 días de maduración será suficiente.

Si se quiere conseguir mayor nivel de clarificación en poco tiempo, se pueden usar agentes clarificantes. Estos agentes ayudan a clarificar la cerveza y a reducir la turbidez. Si se va a carbonatar la cerveza de forma natural, se recomienda que el cold crash no dure más de 15 días ya que puede que todas las levaduras en suspensión decanten al fondo del fermentador y no pasen a las botellas. Son necesarias levaduras en suspensión para conseguir una segunda fermentación en botella.

Normalmente las ales se acondicionan a unos 12 ºC (la temperatura de una bodega) y se benefician de largos periodos de guarda que pueden durar varios meses. Mientras que las tipo lager se almacenan a temperaturas bajas, a unos 3 ºC durante algunas semanas para conseguir las mejores propiedades. La cerveza madura es dejar a la birra, ya terminada, que repose. La cerveza se afina, los sabores se redondean y por fin, en algunos estilos, consigues el sabor esperado. En reglas (muy) generales cuanto más oscura y alcohólica es una birra, o cuanto mayor cantidad de azúcar lleve en la receta, mejor le sienta un buen madurado. Cervezas muy claras y poco alcohólicas mejorarán con guardas más cortas (y empeorarán con guardas demasiado largas).

La Carbonatación de la Cerveza

La fase de carbonatación es en realidad otra fase de actividad de la leva. También la podrías llamar «tercera fermentación» o «refermentación en botella». Como fase de levadura activa, requiere de una temperatura adecuada para la actuación de esta. Una buena temperatura de fermentación sería de en torno a 18-20-22ºC para una Ale y de 6-8-10ºC para una Lager. El tiempo será variable según cepa y temperatura pero toma unas dos semanas como referencia, algo más a temperatura más baja y algo menos a temperatura más alta.

En una segunda carbonatación se pueden añadir azúcar convencional, dextrosa, miel de abeja, miel de arce o malta deshidratada. Lo habitual es diluir el fermentable que vas a emplear y hacer con él un jarabe denso tipo sirope. Al poner el doble de volumen de agua que de peso de dextrosa, cada dos mililitros de jarabe contienen un gramo de dextrosa. Añade a cada botella la cantidad necesaria, medida con precisión con jeringuilla, una por una.

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