Formación del Turbio en la Cerveza

1- Objetivo

El objetivo de este trabajo es hacer un resumen de la ruta de los polifenoles causadores de turbios en la cerveza, bien como los mecanismos de coagulación de ellos, desde la malta hasta la botella. Sabemos que el tema es muy amplio, y las posibilidades y mecanismos de la formación del turbio son variados y complejos. Pero creo que estos pequeños resúmenes nos pueden ser útiles para una visión general del proceso de formación del turbio en la cerveza.

2- Compuestos formadores del turbio

Podemos decir que aproximadamente 80 % de los polifenoles que encontramos en el mosto provienen de la malta, mientras que el lúpulo es la segunda principal fuente de estas sustancias.

Como sabemos, polifenoles es un termo amplio, que se refiere a un grande número de sustancias, pero para nuestro estudio, podemos destacar dos tipos principales, que son los responsables más directos por la formación del turbio en la cerveza: los flavonoides y los taninos. El primer grupo, tambíen muy grande, es constituido por monómeros que tienen la forma básica de la flavona. El segundo, tiene como monómero el ácido gálico. Ambos pueden variar en el tamaño de sus cadenas siendo más común en la cerveza los polifenoles flavonoides menores que su forma trímera, mientras que los taninos, podemos encontrarlos en cadenas mayores, de seis, ocho o más monómeros.

En la cebada, la testa es la principal fuente de polifenoles. Del lúpulo, podemos también tener cantidades importantes de estos compuestos, además de que los alfa e beta ácidos también pueden ser tomados como polifenoles que ayudan en la formación del turbio.

En estos compuestos, son los grupos OH los responsables por la actividad en la formación del turbio. Estos grupos forman enlaces de puente de hidrógeno con el oxígeno del enlace amídico de las proteínas y poliamidas. Con esto, tenemos que cuanto más grupos OH hay en el polifenol, más reactivo será esta sustancia para la formación de estos enlaces con las proteínas, y por eso más proteínas podrán aceptar, formando complejos mayores, con un peso molecular alto y con mayor facilidad a coagularse.

3- Los complejos Polifenoles/Proteínas en el proceso.

Inicialmente, en el mosto filtrado, tenemos una gran gama de componentes con los más variables pesos moleculares, siendo un número importante los de alto peso molecular solubles. Entre ellos, podemos decir que están las proteínas de alto PM juntamente con polifenoles flavonoides de forma tetra (o mayor) y taninos largos. Con el calentamiento y agitación del mosto (hervor), gran parte de estos grandes compuestos van enlazarse formando complejos Proteína/Polifenol todavía más grandes. Por otro lado, las condiciones de alta temperatura del medio juntamente con el pH ideal para el punto isoelétrico de gran parte de las proteínas presentes, hacen estos compuestos coagular con alta velocidad y facilidad (quedan sin agua de hidratación y sus cargas). En el caso de la ebullición del mosto, hay proteínas con peso molecular suficientemente grande que no necesitan unirse a un polifenol para coagulación, pero es verdad que los polifenoles son responsables por el aumento de la formación de los flocos. El comportamiento de los ácidos alfa y beta del lúpulo como polifenol nos explica a alta merma de estos compuestos con el trub caliente (grueso), ya que se unen a las proteínas y con los complejos pesados de polifenoles/proteínas.

Después del hervor del mosto, ciertamente tenemos mucha menos cantidad de polifenoles flavonoides mayores que su forma trímera y taninos muy largos. De este punto en adelante, tenemos compuestos con pesos moleculares que, o ya están case insolubles pero no con tamaño suficientemente grande para coagular en la temperatura del mosto caliente, o compuestos menores que necesitan todavía más enlaces con otros compuestos para formación de un coágulo. Los primeros se insolubilizan a través de la disminución de la temperatura del mosto y suelen ser quitados después de algunas horas de fermentación por una purga en el tanque. Otra parte, que es formada durante la fermentación, también por el cambio de pH, son quitados en la maturación (bajas temperaturas y purgas antes de la filtración) y posteriormente en la filtración de la cerveza, donde la baja temperatura y el poder filtrante del medio (efecto criba, profundidad y adsorción) quitan con más fuerza los complejos enturbiantes.

Tenemos entonces en la cerveza pos filtrada, compuestos con PM medio/bajo, pero que tienen la capacidad de se agruparen con el pasar del tiempo. Es lo que pasa con los flavonoides, que a través de su condensación en dímeros o trímeros, consiguen reunir una cantidad de grupos OH libres (activos) suficientes para enlazarse con un número importante de proteínas. Si estas proteínas también poseen un peso molecular medio, está formado un complejo que cada vez más tiene tendencia a insolubilizarse.

En la cerveza, podemos hablar que estos tipos de compuestos están cerca de la frontera entre soluble y insoluble. Mientras existan compuestos activos (con OH libres) para enlazarse con proteínas, estos complejos van aumentando de tamaño y número, pasando para el rango de los insolubles.

Un factor importante para que exista condensación de los flavonoides (formación de la forma dímera o trímera) es la presencia de oxígeno. Este, juntamente con iones cobre, son responsables por este proceso.

Los compuestos que van pasando al rango de insolubilidad en la cerveza dentro de la botella, producen como consecuencia el aumento de la turbidez de esta cerveza y alteraciones en sus características. Este hecho es agravado no sólo por la presencia del oxígeno pero también por el aumento de temperatura de la botella y de la agitación. Estos hacen con que compuestos todavía activos puedan encontrarse mas fácilmente, aumentado el PM del coágulo.

Los coágulos en la realidad son más bien denominados geles. En soluciones coloidales, como la cerveza, la unión de los coloides en solución dan origen a geles que pueden o no sedimentar. Esto depende del tamaño del gel y de las sustancias que lo forman. En el caso de la cerveza, los geles contienen gran parte de proteínas que son hidrófilas y están unidas con cantidades importantes de moléculas de agua. Esto aumenta la capacidad de estos pequeños geles, ya case insolubles, de mantenerse en suspensión. Pero, con el aumento de su peso, estos geles empiezan a tener una fuerza resultante a bajo, por la acción de la gravedad, depositándose en el fondo de la botella como podemos observar en cervezas mala estabilizadas o con edad elevada.

El concepto de gel también es extendido a todos los turbios citados, como el de hervor, o trub grueso.

Es interesante mencionar que los azúcares también son encontrados en los turbios en cantidades importantes, y los de cadenas grandes ayudan en la formación de los coágulos.

4- Conclusiones

Con los puntos citados, entendemos que las siguientes aciones pueden mejorar la estabilidad de la cerveza.

- Materias primas con cantidades admisibles de los compuestos citados (polifenoles).

- Control de metales en el agua (cobre por ejemplo).

- Hervor del mosto con un tiempo, intensidad y pH adecuados para retirada de gran mayoría de los compuestos pesados (proteínas y polifenoles)

- Retirada de turbio caliente y frío, formado después del enfriamiento del mosto. El turbio caliente, si pasa al proceso de fermentación, engloba la levadura, impidiendo el proceso normal de la fermentación

- Maturación a temperaturas bajas para maximizar la formación de los coágulos.

- Filtración con temperaturas bajas

- Tratamiento adecuado de la cerveza, sea actuando en los polifenoles (PVPP) o en las proteínas (enzimas)

- Mínimo aporte de oxigeno en la cerveza, tanto en el proceso cuanto en la botella.

- Transporte y almacenamiento adecuada del producto

Creemos que, si el producto va a ser consumido en periodos cortos y en el proprio sitio donde es fabricado, como en pequeñas cervecerías, el tratamiento de la cerveza se torna cada vez menos necesario, teniendo los cuidados adecuados durante el proceso de fabricación.

Es importante decir que no nos interesa quitar todas las proteínas y polifenoles de la cerveza, porque de esta forma podemos alterar la formación de espuma y las propias características del producto.