Ciència i cervesa

El procés de fabricació de cervesa artesana o casolana està ple de processos químics, físics i bioquímics que expliquen com es transforma l’aigua, la malta i el llúpol en una beguda com la cervesa. En aquest post vull explicar molt breument els principals processos que ens porten a obtenir la cervesa a partir dels seus ingredients en els 3 passos principals de la fabricació:

1-Maceració

En aquesta etapa el que fem és un procés bioquímic on obtenim el trencament del midó en sucres. El midó és una cadena de sucres que emmaguetzema els sucres (l’energia) necessaris per iniciar el creixement de la llavor del gra de cereal. Amb el maltejat iniciem la germinació del gra i quan fem el procés de maceració, provoquem el trencament de la cadena de midó. Aquest trencament es produeix gràcies a que tractant el gra a temperatures entre 60 i 70ºC, “despertem” unes molècules que es diuen enzims i que porten al trencament del midó en cadenes de sucres més petites. El midó es va trencant fins arribar a unitats petites de 2 sucres (la maltosa) que són les que alimentaran els llevats en la fermentació. Durant la maceració, no tot el midó quedarà trencat en unitats tan petites, si no que també quedaran grups de sucres més grans (les dextrines) que aportaran altres característiques a la cervesa (cos, etc.). Això dependrà de la temperatura de la maceració, que serà clau per activar preferentment uns o altres enzims.

2-Tractament amb llúpol i ebullició

Un cop finalitzada la maceració (i, si cal, després de rentar el most per extreure el màxim de sucres del gra de malta), portem el most a ebullició i hi afegim els llúpols. Depenent del temps que estigui el llúpol en contacte amb el most calent obtindrem diferents propietats d’aquesta planta a la nostra cervesa; en el llúpol afegit al final de l’ebullició mantindrem en dissolució les molècules volàtils que contribueixen a l’aroma, si mantenim el llúpol més temps en contacte amb el most calent aquestes molècules volàtils s’aniran evaporant però extraurem olis essencials que donaran sabor de llúpol al most. També, si el temps de contacte amb el most bullint s’allarga, aquestes molècules de sabor es perden.

La responsabilitat del sabor i l’aroma del llúpol la tenen els olis essencials del llúpol, un conjunt de molècules bastant volàtils que donaran els aromes cítrics, florals, etc. característics de cada tipus de llúpol, depenent de la barreja concreta de molècules que contingui. Aquestes propietats del llúpol també es poden aconseguir i potenciar amb el “dry hopping”, en el qual tenim el llúpol en contacte amb la cervesa ja fermentada a temperatura baixa durant diversos dies o setmanes per tal de fer una extracció lenta dels olis essencials, en aquest cas, en ser els olis essencials en general molècules poc solubles en aigua, l’alcohol generat en la fermentació ajudarà a millorar l’extracció.

Pel que fa a l’amargor obtenim que són una altra família de molècules les que hi participen, els alfa-àcids. Aquestes molècules són molt poc solubles en aigua i en el procés d’ebullició a temps llargs es produeix una reacció química; la isomerització (canvis estructurals en la molècula) dels alfa-àcids produint els iso-alfa-àcids, més solubles, que són els responsables de l’amargor de la cervesa. Aquesta reacció necessita calor i temps per realitzar-se, així que conforme major temps estigui el llúpol amb el most en ebullició més amargor obtindrem. La isomerització es produeix perquè els alfa-àcids són uns compostos caracteritzats per tenir un anell de 6 baules, en la isomerització la molècula es reordena donant lloc a un anell de 5 baules, més estable a nivell termodinàmic:

 

Aquests iso-alfa-àcids també ajuden a conservar la cervesa degut a que tenen propietats bacteriostàtiques que impedeixen el creixement de determinades bactèries en el most.

3-La fermentació

La fermentació és el procés més miraculós de tot el procediment, els sucres (principalment maltosa) del most són transformats en diòxid de carboni (gas) i alcohol etíl·lic. Per fer aquest procés necessitem de la presència dels llevats, uns microorganismens unicel·lulars que fan aquesta feina. Aquesta transformació no és directa, si no que el llevat va degradant la glucosa en diversos pasos i va emmaguetzemant l’energia que genera aquesta degradació en molècules d’ATP, que després es trenquen per donar energia a altres processos cel·lulars. L’eficiència energètica d’aquest procés és baixa i fa que molta energia despresa en la degradació de la glucosa acabi perdent-se en forma de calor (que és un problema si tenim grans volums de most fermentant).

A més de generar alcohol i gas, els llevats també donaran lloc a d’altres subproductes en la degradació dels sucres que tindran la seva importància en l’aroma i gust de la cervesa, alguns poc desitjats com per exemple el diacetil que donarà gust de mantega i d’altres, com els èsters poden ser benvinguts (com l’acetat d’isoamil, responsable dels aromes a plàtan típics d’algunes cerveses de blat). Aquesta esterificació es produeix per la reacció entre alcohols presents en el llevat (que poden provenir o no de la glucosa) amb una molècula d’Acetil-CoA, un dels productes que intervé en la transformació del sucre.