¿Qué son las enzimas?

Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica las cuales se pueden activar o desactivar a cierta temperatura y bajo ciertas condiciones. 
En el malteado, el grano de cereal germina e involucra tres pasos: remojo, germinación y horneado. Durante la remojo, se agrega agua a los granos que activan las enzimas. Durante la germinación las enzimas existentes son liberadas, las nuevas enzimas son producidas, y las paredes celulares del endospermo se rompen para liberar su contenido de células, así como para descomponer algunos de la proteína almacenada en aminoácidos.

La formación de enzimas es controlada durante el proceso de malteado por diferentes factores, temperatura y oxígeno fundamentalmente. La formación de enzimas depende también parcialmente de la variedad de cebada empleada.

Las enzimas que nos interesan son aquellas que podemos controlar fácilmente.

  1. Las proteasas o enzimas proteolíticas, (que como su nombre implica, degradan proteínas). 
  2. El otro grupo de enzimas son las diastasas o enzimas diastáticas, que degradan el almidón (Fig. 1)
Fig 1. Almidón expuesto

Enzimas proteolíticas

Las moléculas de proteínas son cadenas largas y complejas que contienen nitrógeno. Están formadas por aminoácidos unidos en forma de cadenas tridimensionales con miles de átomos.

Las enzimas proteolíticas de la malta reducen esas cadenas de una forma beneficiosa para nuestra cerveza. Las proteínas son muy importantes para las levaduras ya que necesitan aminoácidos libres para su desarrollo.

Algunas proteínas que permanecen en la cerveza son responsables del cuerpo y la sensación en boca. Hay otras que son responsables de la formación de espuma y de la retención de ésta.

Descanso proteico 

El descanso proteico (de proteínas) no es tan necesario, ya que la mayoría de las maltas están total o parcialmente modificadas (con una buena conversión enzimática). Un malteado más largo permite a las enzimas proteolíticas degradar las proteínas de la malta hasta un cierto punto, por lo que el escalón de proteínas no es muy usado hoy en día. 

Si tomas las cervezas claras muy frías o empleas malta poco modificada o empleas una gran proporción de hojuelas o grano sin maltear (>25%), entonces puede ser necesario un descanso proteico. La realización de un escalón de proteínas con maltas bien modificadas puede conducir a la degradación de las proteínas responsables de la retención de espuma o del cuerpo, obteniendo una cerveza aguada y sin espuma.

Enzimas diastáticas 

El poder diastásico de una malta es un indicador de su capacidad para convertir almidones en azúcares fermentables y dextrinas no fermentables durante el macerado.

Como ya lo hemos comentado en posts anteriores, existen 2 enzimas principales que están activas durante nuestro proceso de macerado, alfa-amilasa y la beta-amilasa:

  • Alfa amilasa – La Alfa amilasa romperá las largas ramas de Amilopectina de los almidones y creará los azúcares largos (dextrinas) y amilasas. La Alfa Amilasa trabaja a una temperatura de entre 67ºC – 73ºC, al macerar a estas temperaturas crea un mosto menos fermentable y con bastante cuerpo.
  • Beta amilasa – La Beta amilasa se encarga de la terminación más pequeña de cadenas fermentables. La Beta Amilasa trabaja a temperaturas entre 55 ° C y 66 ° C y creará un mosto altamente fermentable con menos cuerpo y un final seco.

Es importante entender que aunque cada una de las enzimas diastáticas tiene una temperatura óptima, las dos funcionarán en un rango relativamente amplio de temperaturas y durante la mayor parte del tiempo las actividad de ambas enzimas puede estar activa.

 Tanto la alfa-amilasa como la beta-amilasa trabajarán de forma conjunta entre 63 y 70ºC. Así, en general, si quieres una cerveza con menos cuerpo, más seca y alcohólica, puedes macerar en la zona baja del rango. 

Si quieres una cerveza con más cuerpo y más dextrinosa, deberías macerar en el margen superior. Habitualmente se suele macerar a temperaturas intermedias de macerado, alrededor de los 67ºC.

Fig 2. Grafica liberación de moléculas por reacciones enzimáticas.

Para regular las diferentes transformaciones que tienen lugar durante la maceración podemos controlar diferentes factores:

  • 45-50 °C – mejor disolución de las materias nitrogenadas
  • 60-65 °C – formación de azúcares fermentables.
  • 70-75 °C – desdoblamiento más rápido del almidón y formación más abundante de dextrinas que a 60-65 °C. Modificación del pH

Se puede modificar el pH del macerado favoreciendo así la de las enzimas. Se suele llegar a valores entre 5.2 y 5.5.  La composición inicial del agua se ha de corregir eliminando carbonos y otras sales no deseables, normalmente con equipos de Ósmosis inversa.

También vale la pena mencionar que existen en el mercado productos que potencian o directamente añaden enzimas amilasas de alta actividad. Normalmente se usan en mostos con gran cantidad de adjuntos donde las enzimas presentes naturalmente no son suficientes o en estilos que requieren una gran cantidad de azúcares simples como las cervezas bajas en carbohidratos o las Brut IPA. 

Nota sobre las levaduras

Recordemos que la levadura consume y metaboliza los azúcares del mosto y los convierte en CO2 y alcohol. El nivel de consumo de los azúcares durante la fermentación se denomina atenuación. El porcentaje de atenuación se determina a partir de la comparación de la densidad incial y final de nuestro mosto/cerveza, la cual mide la cantidad de azúcares disueltos (el agua destilada tiene una densidad de 1.000 a 20 °C) .

Un nivel alto de atenuación implicaría obtener como resultado cervezas más secas y de cuerpo ligero, mientras que un nivel bajo permitiría producir cervezas con más cuerpo y un final más dulce. 

Podemos dar cuenta, que el resultado final también depende de nuestra levadura, ya que en base a su atenuación, podemos descubrir la cantidad y los tipos de  azúcares fermentables que generó la actividad enzimática en el proceso de maceración.

Sigue leyendo

Malt: A practical guide from field to brewhouse de John Mallet
Yeast: The Practical Guide to Beer Fermentation de Jamil Zainasheff y Chris White

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