Bacterias que contaminan el mosto y la cerveza

El mosto es un medio de cultivo, relativamente rico, pero se somete a ebullición y muy poco después se inocula con levadura. Du­rante la fermentación, el pH desciende de 5,3 a 4,1, se produce eta­nol hasta una concentración de 3-4 % p/v y descienden sustancialmente las concentraciones de azúcares, aminoácidos y vitaminas. La cerveza constituye por tanto, un medio poco adecuado para el desarrollo de las bacterias; el número de géneros y especies que la contaminan ordinariamente es limitado. Al igual que las levaduras salvajes, las bacterias contaminantes provocan turbidez y generan olores y bouquets anómalos.

Las únicas bacterias Gram positivas que causan problemas gra­ves en el ambiente de las factorías elaboradoras de cerveza son las bacterias ácido lácticas. Las ordinariamente encontradas sólo pertenecen a dos géneros: Lactobacillus y Pediococcus; las especies del género Lactobacillus tienen células en forma de bastoncillo; las del género Pediococcus son esféricas. Desde un punto de vis­ta fisiológico, las bacterias acidolácticas pertenecen a dos grupos: termófilas y mesófilas.

Las bacterias ácido lácticas representan una contaminación grave de la cerveza y producen cantidades importantes de metabolitos in­deseables, entre los que se halla el precursor del diacetilo, respon­sable del aroma y bouquet a mantequilla. Son difíciles de erradicar, aunque a veces sorprende también lo difícil que resulta aislarlas y cultivarlas en el laboratorió.

Es probable que las bacterias Gram negativas de más interés en la industria cervecera sean las llamadas bacterias del mosto. Perte­necen a la familia de las Enterobacteriaceas, entre las que se encuen­tran muchas asociadas con la materia vegetal, o con el contenido del intestino, cuyo ejemplo más conocido es el Escherichia coli. Exis­ten dos grandes tipos entre las que se desarrollan en el mosto. El primero crece bien hasta que (debido a la actividad fermentativa de la levadura) el pH del medio desciende a valores de aproximadamente 4,4 y el alcohol alcanza tasas del orden del 2 %. En estas circunstancias, mueren géneros como Enterobacter y Citrobacter, aun­que los productos de su metabolismo permanezcan en la cerveza, dando, a veces, origen a bouquets y aromas anómalos. El segundo tipo está constituido por bacterias que sobreviven a la fermentación y que se recogen junto a la levadura, por lo que son luego transferideas a las siguientes f­ermentaciones. Estas bacterias (Hafnia, Obesumbacterium) tienen propiedades metabólicas similares a las de la levadura, pero producen sustancias responsables de bouquets anómalos, como cantida­des excesivas de volátiles sulfurados. Pueden dar origen a pHs elevados que los normales en la cerveza, limi­tar el crecimiento de las levaduras y, en general, modificar el ambiente, de modo que ­resulte favorable a su supervivencia.

Fermentación

El mosto - un medio de cultivo rico

El mosto aromatizado con lúpulo, en el que se inocula la leva­dura, es un medio rico. Contiene carbohidratos asimila­bles, una amplia gama de aminoácidos y otras sustancias nitroge­nadas simples, sales minerales, de las que forman parte calcio, mag­nesio, sodio, potasio, hierro, zinc, cobre, manganeso, cloruros, sul­fatos, carbonatos y fosfatos. También contiene vitaminas, como la biotina, el ácido pantoténico, el inositol, la tiamina, la piridoxina y el ácido nicotínico.

La levadura necesita azúcares simples, aminoácidos, sales y vitaminas para crecer; también precisa esteroles, ácidos grasos no sa­turados, y oxígeno disuelto. Con excepción del oxígeno y algunas de las sales, la malta y los sucedáneos (si se utilizan) satisfacen to­das esas necesidades. Los azúcares proporcionan energía y son uti­lizados en rutas biosintéticas; los aminoácidos se precisan para pro­cesos de biosintensis (especialmente de proteínas) y las sales y vita­minas desempeñan importantes papeles metabólicos. La síntesis de la membrana exige ácidos grasos no saturados, esteroles y oxígeno.

Levaduras altas y bajas; su separación de la cerveza

A comienzos del siglo diecinueve, en la mayor parte de los paí­ses en los que se fabricaba cerveza, se utilizaban levaduras «altas», que ascendían a la superficie del mosto hacia el final del proceso fermentativo y que podían recogerse, para su reutilización, mediante «espumado». Muchas de estas levaduras eran poco eficaces como agentes fermentativos, por lo que los cerveceros más avanzados se interesaron, cuando menos, en experimentar, con las levaduras empleadas en Munich, que tenían mayor capacidad fermentativa. Se trataba de cepas o razas que se hundían hasta el fondo del fermentador al final del proceso fermentativo. De 1824 en adelante, se adoptaron las cepas de Munich, con un éxito espectacular, en Checoslo­vaquia, Dinamarca y los Estados Unidos de América. Al término del siglo, la fábrica de Carlsberg, en Copenhagen, había desarro­llado métodos que le permitían aislar células individualizadas de levadura y crecer un clon de cultivo puro, suficiente para la inocu­lación de fermentadores de tamaño comercial. Esto ayudó a exten­der las levaduras «bajas» a todos los países que deseaban compar­tir la nueva tecnología.

La Gran Bretaña, al igual que Bélgica, Canadá y el área de Co­lonia, en Alemania, poseían excelentes cepas de levadura alta y con­tinúan usándolas. Sin embargo, hoy dominan las levaduras altas, tanto en Bélgica, como en Canadá, al igual que en Escocia. Aparte de la mayor hidrofobia superficial de las levaduras altas, las dife­rencias fundamentales entre ambos tipos se refieren a la temperatura de fermentación y al aroma de la cerveza producida. Las levaduras altas operan generalmente en el intervalo de temperaturas 15-22 0C y las bajas en el de 8-15 0C. La fermentación en el tope del intervalo de temperaturas es más rápida cuando se emplean le­vaduras altas. Las diferencias en el sabor y el olor se deben, en par­te, a la levadura y, en parte, a la temperatura de fermentación. Al­gunos cerveceros del Reino Unido producen sus «lager» con leva­duras altas, pero generalmente a temperaturas más bajas.

Con el desarrollo de los fermentadores de gran tamaño, espe­cialmente los de tipo cilindrocónico, ha tendido a desaparecer la dis­tinción entre levaduras altas y bajas. Aunque las levaduras altas pue­den ser estimuladas a acumularse, al final de la fermentación, en el fondo cónico, (lo que facilita su separación de la cerveza, situada por encima) las «ales» suelen producirse, en estos tanques de fer­mentación cilindrocónicos, con levaduras altas y las lager, a tempe­raturas más bajas, con levaduras bajas.

Control de la fermentación

En los métodos tradicionales de fermentación discontinua, puede lograrse un cierto control de la fermentación basado en la tempera­tura del mosto, el tamaño del inóculo de levadura y, en menor gra­do, la agitación, para acelerar la fermentación. Los modernos tan­ques de fermentación discontinua permiten controlarla mejor; tam­bién en estos, se regula la temperatura y el tamaño del inóculo de levadura, pero ofrecen además la posibilidad de contro­lar la cantidad de oxígeno disuelto en el mosto y el contenido en aminoácidos del mismo, lo que ha llevado al establecimiento de es­pecificaciones estrictas de estos dos parámetros. En muchos casos, se ha reducido el valor de ambos, no tanto para frenar la fermenta­ción, como para restringir el crecimiento de la levadura, porque los carbohidratos utilizados para el desarrollo microbiano se pierden para la producción de alcohol y la industria cervecera obtiene de la venta de sus excedentes de levadura una rentabilidad muy pobre, si se compara con la que se consigue de la venta de cerveza.