Fermentación de mosto
La fermentación es la etapa más importante en el proceso de elaboración de cerveza. Elegir la cepa de levadura adecuada, añadirla al mosto en cantidad adecuada, airear el mosto suficientemente y asegurar las condiciones de fermentación adecuadas son los factores esenciales para obtener cerveza de alta calidad.
Después de la cocción enfriamos el mosto hasta la temperatura de añadir la levadura. En realidad la levadura se puede añadir en cualquier temperatura que no la mate (en general por debajo de 30°C, pero es mejor consultar la ficha del producto). Sin embargo, para conseguir los mejores efectos debemos enfriar el mosto hasta la temperatura de fermentación o incluso 1°C-2°C por debajo de ella. Durante la fermentación procuramos mantener la temperatura constante, adecuada para la cepa de levadura que utilizamos (normalmente 20°C para las cervezas tipo ale y 10°C para las tipo lager). Una vez acabada la fermentación, dejamos tiempo a la cerveza para aclararse, a veces en un recipiente distinto y a temperatura menor. Después, la cerveza estará lista para embotellarla. Todo el proceso suele tardar entre 2 y 5 semanas.
Calcular la cantidad de levadura a añadir
La cantidad de levadura a añadir debe calcularse en base de la cantidad del mosto, su gravedad y temperatura de fermentación (lager o ale).
Si no utilizamos un programa para calcular la cantidad de levadura a añadir, podemos seguir la regla de: por cada mililitro de mosto con gravedad de 1°Blg hay que añadir 1 millón de células de levadura.
Sin embargo, la cantidad de células de levadura es variable según el tipo de cerveza y puede oscilar entre 0,5 millón y 2 millones (para las cervezas tipo lager se suele estimar unos 1,5 millones, para ale menos, unos 750 000). Esto significa que para 20 litros de cerveza tipo ale de 12°Blg necesitamos alrededor de 180 mil millones de células de levadura (20 000 x 12 x 750 000).
Estos valores son óptimos para la fermentación correcta, sin embargo, podemos reducirlos en 20% sin que esto afecte el proceso. De hecho, se pueden reducir más aun, por la mitad o ¾, y la fermentación arrancará igualmente. El único riesgo es que la cerveza puede no fermentarse completamente. La levadura puede reproducirse en el fermentador, pero no infinitivamente, porque le faltarán algunos ingredientes que necesita para reproducirse. En caso de cervezas donde se desean los ésteres (como belgas o de trigo) se reduce a propósito la cantidad de levadura para provocar reproducción intensiva en el fermentador lo que resulta en mayor producción de ésteres.
Por otro lado, no se recomienda superar estos valores ya que la fermentación será demasiado brusca y producirá un exceso de ésteres no deseados y aceites de fusel.
Si todavía tenemos dudas relacionadas con la cantidad de levadura a añadir, lo más recomendable es seguir las instrucciones del fabricante.
Aireación del mosto
Antes de añadir la levadura (o justo después de añadirla) tenemos que airear el mosto para asegurar la cantidad de oxígeno que levadura necesita para reproducirse. Es el único momento en todo el proceso de elaboración de cerveza cuando aireamos el mosto. Cada cepa de levadura tiene otros requerimientos, pero normalmente es suficiente 8 ppm de oxígeno en el mosto (para lager mejor un poco más, 10 ppm).
En aplicaciones caseras utilizamos técnicas manuales, bombas de acuario u oxígeno.
Las técnicas manuales son: transferir el mosto al fermentador desde altura durante la decantación (salpicando), remover el contenido del fermentador con una espumadera o un batidor, transferir el mosto varias veces de un fermentador al otro, o mecer el fermentador cerrado en un movimiento rotatorio. El último método asegura buenos resultados y no requiere mucho tiempo, entonces es muy recomendable. Hay que realizar los movimientos durante 5 minutos, para facilitarlo podemos colocar un objeto por debajo del fermentador (por ejemplo una pelota) y balancear el fermentador encima. Hay que recordar a esterilizar el tapón del fermentador.
Bomba de acuario puede parecer un método elegante, sin embargo requiere una inversión y su efectividad no es mejor que de las técnicas manuales.
Utilizar oxígeno puro es el único método para aireación correcta de algunas cervezas (el aire solo no nos permite alcanzar más que 8 ppm de oxígeno, en cervezas fuertes menos aún). Las desventajas de utilizar el oxígeno puro son los costes de inversión (botella, reductor), alto riesgo de accidente (es un comburente y alta concentración estimula una rápida combustión) y posibilidad de airear el mosto demasiado. Se oxigena con una piedra difusora durante 1-3 minutos con flujo leve. Piedra difusora se desgasta rápidamente y es susceptible a infecciones, hay que cambiarla frecuentemente. Lo ideal sería utilizar una piedra nueva para cada elaboración nueva.
Prueba de fermentabilidad y estabilidad del mosto
Una buena práctica para los maestros cerveceros es realizar unas pruebas sencillas del mosto preparado:
prueba de fermentación forzada (fast ferment test) — fermentamos una pequeña cantidad del mosto principal en otro recipiente. Normalmente utilizamos una cantidad de mosto que nos permita realizar medición con pesamosto (se puede utilizar el mosto recuperado del sedimento) y la transferimos al envase de starter con los restos de levadura. Lo tapamos y mantenemos en calor, removiendo de vez en cuando. Después de tres días medimos la densidad de cerveza fermentada — su valor será el límite máximo que puede alcanzar nuestra cerveza. Conocer este valor nos permite determinar si la cerveza ha fermentado completamente o no. Si no tenemos levadura para realizar la prueba, podemos utilizar una cucharadita de levadura seca de panadería para obtener casi el mismo resultado, con +/- 0,5°Blg del margen de error.
Prueba de estabilidad del mosto — nos aporta informaciones acerca de la pureza microbiológica del mosto principal. Antes de añadir la levadura, transferimos del fermentador a un envase esterilizado una pequeña cantidad del mosto y la dejamos tapada durante unos cuantos días en el calor. Después de tres días lo controlamos para ver si hay algunas señas de infección (carbonatación, espuma, película) y comprobamos si el sabor es fresco y puro. Si no hay señas de infección y sabe bien, esto significa que nuestro proceso es suficientemente estéril. Algunas fuentes sugieren realizar el control después de siete días.
Temperatura de añadir la levadura y de fermentación
Cada cepa de levadura tiene un rango de temperaturas preferidas que nos indica el fabricante (normalmente se puede rebasar por unos grados). La misma cepa de levadura en distintas temperaturas dará distintas cervezas. Por ejemplo levadura de alta fermentación en temperaturas por debajo de 20°C (16°C -18°C) dará un producto limpio con poca cantidad de ésteres y fenoles, en 20°C-21°C dará un buen perfil éstro-frutal, mientras en 24°C-25°C dará muchos fenoles, sabores de chicle, alcohol acre. Por supuesto, los sabores obtenidos dependerán de la cepa de levadura.
Fermentación progresa do forma no linear. Se asume que el 80% de azúcares se procesa en el primer 20% del tiempo de fermentación, por eso debemos vigilar la temperatura especialmente durante los primeros días y primeras horas, cuando la levadura se reproduce y la fermentación es tumultuosa. La levadura se puede añadir incluso con 2°C por debajo de la temperatura de fermentación para compensar la subida de temperatura cuando empiece la fermentación tumultuosa. La importancia de mantener la temperatura va disminuyendo según avanza la fermentación, pero si se produce cambio de temperatura, es mejor que suba y no baje. Incluso se puede subir la temperatura unos 2°C-3°C en la última etapa de fermentación, lo que supuestamente aumentará la actividad de levadura para que pueda procesar los restos de post-fermentación (diacetilo, aldehídos).
Reducción de temperatura durante fermentación provoca la levadura a dejar de trabajar y asentarse — es particularmente peligroso si la temperatura baja más de 5°C en un día. Sin embargo, podemos aprovechar este fenómeno para acelerar la aclaración de cerveza una vez estemos seguros de que la fermentación haya acabado.
Fermentando lagers se puede aplicar el descanso de diacetilo — al final de fermentación, con la levadura todavía activa, subimos la temperatura unos 5°C (o más) durante uno o más días. Como sugiere el nombre, su objetivo principal es procesar los restos de diacetilo.
Fermentando los lagers a menudo se añade la levadura en temperatura ambiente y lentamente se la reduce hasta la temperatura adecuada, cuando la fermentación ya haya empezado. Es aceptable, en particular si no tenemos la levadura suficiente, pero muchos autores coinciden en que hacerlo aporta peor perfil de sabor de la cerveza.
Fermentando cervezas en las que es deseable obtener ésteres (las belgas por ejemplo) a veces se sube la temperatura durante fermentación, por ejemplo de 20°C a 27°C (1°C/día) o de 12°C a 17°C-18°C para cervezas tipo weizen.
Control de temperatura de fermentación
Si no disponemos de una habitación con temperatura estable, podemos intentar a controlarla con varias técnicas.
Para calentar podemos utilizar cinturón calentador o alguna alternativa más barata como cable calentador para terrario, o manta eléctrica, o simplemente podemos cerrar el fermentador en una habitación pequeña con estufa puesta.
Enfriar es más complejo. Podemos envolver el fermentador en toalla mojada, colocar el fermentador en una caja con botellas de agua congelada, o utilizar una nevera/congelador.
Nevera/congelador — congelador asegura temperaturas más bajas pero en la nevera hay menos problemas con humedad y formación de hielo. Utilizando estos dispositivos es imprescindible tener un controlador de temperatura. La sonda la colocamos en el fermentador (se puede sujetarla a la pared del fermentador y aislarla), y el enchufe de nevera/congelador lo enchufamos en la toma del controlador. De esta manera el dispositivo se encenderá únicamente cuando haga falta reducir la temperatura.
Fases de fermentación
Durante la fermentación podemos observar las siguientes fases:
adaptación de levadura al nuevo ambiente (lag) — este proceso habitualmente tarda unas horas, incluso puede llegar hasta unas doce horas o más si la levadura es débil y las condiciones son muy desfavorables. Se puede reducir este tiempo activando la levadura antes de añadirla al mosto.
fase de reproducción de levadura — es recomendable que la levadura pase el ciclo de reproducción varias veces (por ejemplo 4) para que se produzcan ésteres y otras substancias como resultado de la reproducción, que aportan el sabor a la cerveza. Es una de las razones en contra de añadir más levadura de lo necesario.
fase de fermentación — en la superficie empieza a formarse espuma, inicialmente en forma de manchas, luego se extiende como una alfombrilla. En caso de los lager la espuma suele aparecer más tarde (pasadas 24-48 horas) que se debe a la solubilidad superior de CO2 en temperaturas bajas (por lo tanto la levadura tiene que producir más CO2 para que se forme la espuma). Cuando la espuma alcance su máxima altura es la fase más brusca de fermentación.
fase de sedimentación — el proceso de fermentación empieza a disminuir, la levadura cae al fondo o a veces, en caso de fermentación alta, flota en la superficie formando una película densa. Es el momento de considerar pasar el mosto a la fermentación tranquila.
La fermentación podemos clasificar en dos tipos: fermentación tumultuosa — hasta el momento de desaparecer la espuma, habitualmente 5-10 días — después decantamos la cerveza al otro recipiente (sin el sedimento) y pasamos a la fermentación tranquila — alrededor de 2 semanas, durante la cual se fermentan los restos de azúcares y la cerveza se aclara. La decantación y fermentación tranquila no son obligatorias, se puede hacer toda la fermentación en único fermentador, en este caso la fermentación tardará de 2 a 4 semanas.
En caso de los lager, después de acabar la fermentación se aplica adicionalmente la fase de lageración (lagering) en temperatura baja, aproximada a 0°C. Durante esta etapa la levadura ya no trabaja, la cerveza se aclara y los sabores se equilibran.
Fermentación no acabada
En caso de no obtener la densidad prevista, es decir, el grado de fermentación es demasiado bajo (habitualmente esperamos una bajada de gravedad de ¾, o por lo menos ⅔ dependiendo del estilo de cerveza) que se puede deber a dos cosas: el mosto poco fermentable o levadura débil.
Mosto poco fermentable puede ser resultado de maceración inadecuada, por ejemplo en temperaturas demasiado altas o con porcentaje demasiado alto de maltas especiales (caramelizadas). En la etapa de fermentación ya no podemos corregir estos errores. Para la próxima vez habrá que macerar en temperatura un poco más baja. Por suerte la cerveza de este tipo tiene muchas dextrinas, habitualmente no es demasiado dulce, y es apta para beber si nos gusta el sabor.
Es una situación peor cuando la levadura acaba su trabajo demasiado pronto. En la cerveza quedan entonces muchos azúcares sencillos, muy dulces. Además es posible que la fermentación arranque de nuevo en las botellas, lo que puede resultar en carbonatación excesiva que causa las botellas a explotar.
Hay varios métodos para forzar la levadura a reactivarse, pero ninguno de ellos es 100% eficaz. Empezamos revolviendo el fermentador para subir la levadura del fondo y subimos la temperatura por unos grados. Podemos preparar un alimento regenerativo, ¼ kg de azúcar con un poco de nutrientes para levadura — a veces esto será suficiente para motivar la levadura a volver a trabajar. Se puede añadir una parte de levadura fresca de la misma cepa o cepa más fuerte. Sin embargo, hay que hacerlo de manera especial, porque la levadura nueva no trabajará en una cerveza casi ya fermentada. El método más eficaz es utilizar otra cerveza que acaba de terminar la fermentación y utilizar la pasta de levadura (slurry). Si tenemos una pasta de levadura vieja o levadura fresca, hacemos un starter con ella (0,5 l será suficiente). Lo importante es añadir el starter cuando éste ya esté en la fase avanzada de fermentación (la espuma más alta). Para asegurar el mejor resultado es recomendable añadir en este momento al starter el mismo volumen de cerveza recogida del fermentador y esperar a que la levadura vuelva a trabajar. Luego se vuelve a añadir otra vez el mismo volumen de cerveza y es cuando ya se puede introducir el starter al fermentador con el resto de cerveza.
Hay también un método para gente muy desesperada: añadir a la cerveza en fermentación mucho azúcar para subir la densidad. El azúcar estará fermentado y la cerveza será más fuerte. Se puede diluirla con el agua para obtener la densidad apropiada. Valores de ejemplo son ¾ kg de azúcar y 3 litros de agua — esto debería subir la densidad unos 3°Blg.
Estos problemas son más comunes en la fermentación de cervezas fuertes, por lo tanto debemos tomar las medidas con antelación. Ante todo hay que añadir la cantidad adecuada de una levadura robusta, incluso 20% más que el resultado de los cálculos. Luego hay que airear bien el mosto, idealmente con oxígeno (durante hasta 10 minutos). Normalmente no se recomienda airear por segunda vez, pero en caso de cervezas fuertes podemos considerar esta opción, pero lo importante es hacerlo antes de que la fermentación avance un 1/3. Se pueden añadir al mosto los nutrientes de levadura (unos 3-4 g — más puede afectar el sabor de cerveza; sin embargo en caso de fosfato de amonio éste es neutral para el sabor). Los nutrientes se añaden durante la cocción, luego se pueden añadir otra vez durante la fermentación si hace falta. Si elaboramos cerveza que requiere añadir mucho azúcar (como por ejemplo tripel), podemos añadirlo en mitad de fermentación para que la levadura primero procesa los azúcares más difíciles de digerir.
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