Adjuntos
Se
llaman adjuntos a todos los componentes amiláceos que estando permitidos se
añaden a la cerveza además de los principales, agua, lúpulo, levadura y malta
de cebada. Si repasamos la norma de la Reglamentación Técnico Sanitaria del
Real Decreto 53/1995, vemos que estos otros componentes sólo podrán ser “productos amiláceos transformables en
azúcares por digestión enzimática”. Esto por supuesto no excluye otros
aditivos, que en cantidades mínimas pueden añadirse para obtener o corregir las
propiedades deseadas. Toda industria cervecera, no nos engañemos, para
conseguir el sabor y aroma uniforme en toda la producción, necesita el uso de
enzimas correctoras y aditivos. De otro modo, debido a la variabilidad natural
de los ingredientes utilizados, a pesar de las exigencias de calidad sobre las
materias primas, sería imposible obtener dos lotes iguales aunque siguiéramos
la receta estrictamente.
Productos
amiláceos
Un
producto amiláceo es un compuesto que contiene mayoritariamente almidón, un
polímero de la glucosa. Este polímero puede tener dos estructuras, una lineal
denominada amilosa y otra ramificada llamada amilopectina. La amilosa está
constituida por cadenas largas de unas 1000 a 2000 unidades de glucosa. La
amilopectina está formada por cadenas de unas 24 a 30 moléculas de glucosa que
son el eje principal del que se ramifican otras cadenas que a su vez se
ramifican también, pudiendo alcanzar polímeros de 2000 a 3000 moléculas. El
almidón se encuentra en los cereales y los tubérculos y está constituido por un
20-30% de amilosa y 70-80% de amilopectina dependiendo de la especie y variedad.
Es
lógico por tanto que los adjuntos utilizados en cervecería sean o bien la
propia cebada sin maltear o bien otros cereales, ya sea en forma de maltas o de
granos crudos, y las féculas. En España se utilizan fundamentalmente el arroz y
el maíz como fuentes de almidón suplementario, en la fase de maceración, con
objeto de reducir el contenido en proteínas y leucoantocianinas, respecto al
uso de otros cereales, para evitar el enturbiamiento posterior. Aunque
técnicamente no es un producto amiláceo, también se usa el azúcar ya sea
procedente de la sacarificación del maíz, o de caña o bien la maltosa en forma de jarabe, en la
fase de cocción.
La
adición de otros cereales crudos, distintos al principal, para aumentar el
grado alcohólico de la cerveza es conocido de antiguo. Está suficientemente
documentado el uso del trigo, incluso como sustituto de la cebada dando lugar
al estilo propio de las cervezas de trigo. En América, desde la colonización
española, se buscó utilizar cereales autóctonos para elaborar localmente
cerveza y no depender tanto de las importaciones. Se observó que los indios
utilizaban el maíz y la yuca para elaborar una bebida similar a la cerveza,
desde entonces se investigó sobre el uso del maíz tanto como aditivo, como
sustituto de la cebada. En torno a 1850, cuando la industria cervecera
comenzaba a expandirse, el uso de maíz como adjunto era muy habitual.
Hoy
en día se estudian diversos cereales como el mijo o el sorgo no sólo como
adjuntos sino como cereal básico para su elaboración, fundamentalmente en
países donde se producen abundantemente. En España sólo se permite hasta un 30%
de cereal no malteado, que puede ser la propia cebada por supuesto. Algunas
marcas destacan el hecho de utilizar únicamente malta como producto
fermentable.
Los
adjuntos pueden utilizarse en estado sólido o líquido. Los líquidos,
fundamentalmente en forma de jarabes, son frecuentemente proporcionados por el
proveedor en este estado y facilitan el proceso de utilización. Si se obtiene
el líquido en la propia cervecería partiendo del grano, se cuece en calderas
aparte, tras molerlo hasta formar una sémola o bien una harina, se obtiene así
un mosto ya sea por ebullición o por decocción, según la técnica definida por
el maestro cervecero. Lo que se quiere conseguir es la mayor cantidad de
almidón y la menor cantidad de otras sustancias del cereal posibles. A este
caldo se le suele añadir una pequeña proporción de malta para que la a-amilasa que contiene degrade
parcialmente el almidón dando glúcidos de menor tamaño.
Coadyuvantes
y aditivos
Además
de los componentes principales, toda cervecería requiere del uso de sustancias
que mejoren tanto el proceso productivo como el producto final. Por supuesto
que todos ellos deben estar autorizados por las autoridades competentes en
seguridad alimentaria y respetar los límites máximos autorizados. En España
este aspecto se regula por la Reglamentación técnico-sanitaria, que establece
que “podrán utilizarse los aditivos que
figuran en la Resolución de 2 de diciembre de 1982 (rectificada), de la
Subsecretaría de Sanidad, por la que se aprueba la lista positiva de aditivos y
coadyuvantes tecnológicos para uso en la elaboración de la cerveza («Boletín Oficial
del Estado» de 21 de enero de 1983)” y el Real Decreto 1477/1990, de 2 de noviembre, por el que se aprueba la
reglamentación técnico-sanitaria de los aromas que se utilizan en los productos
alimenticios y de los materiales de base para su producción. Texto consolidado
Última modificación: 16 de enero de 20041
|
l.
Aditivos.
1.1 Colorantes:
Caramelo E-ISO: BPF*.
1.2 Antioxidantes:
Anhídrido sulfuroso
y productos que lo generan E-220
(El
contenido total de SO2 en el producto terminado no
sobrepasará
los 30 mg/l).
Acido ascórbico
E-300: BPF.
Ascorbato sódico
E-301: BPF.
1.3 Estabilizantes:
Algíuato de
propilenglicol E-405: (80 mg/l).
Carragenatos E-407:
BPF.
Goma arábiga E-414:
BPF.
II.
Coadyuvantes tecnológicos.
2.1 Filtrantes y clarificantes:
Celulosa.
Carbón activo.
Tierra de
infusorios.
Tanino.
Albúmina.
Gelatina
alimenticia.
Bentonitas.
Alginatos.
Dióxido de silicio
amorfo.
Caseína.
Queratina.
Poliamidas.
Polivinil
pirrolidona insoluble.
2.2 Preparados enzimáticos:
Proteolíticos
Amilolíticos
especialmente autorizados para este fin.
*BPF: Cuando según
el Codex Alimentarius la cantidad no se define en la norma si no en las Buenas Prácticas de Fabricación
del propio Codex:
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Estos
compuestos se agrupan en dos grandes clases. Los encaminados a facilitar los
procesos tecnológicos o coadyuvantes y los que se utilizan para estabilizar el
producto final o potenciar alguna característica del mismo llamados aditivos.
Coadyuvantes
tecnológicos
La
Unión Europea define lo que debe y puede considerarse como un coadyuvante tecnológico 2 y por tanto es de
aplicación a todos sus países miembros.
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«coadyuvante tecnológico», toda sustancia
que:
i) no se consuma como alimento en sí misma,
ii) se utilice
intencionalmente en la transformación de materias primas, alimentos o sus
ingredientes para cumplir
un determinado propósito tecnológico
durante el tratamiento o la transformación, y
iii) pueda dar lugar a
la presencia involuntaria, pero técnicamente inevitable, en el producto final
de residuos de la propia sustancia o de sus derivados, a condición de que no
presenten ningún riesgo para la salud y no tengan ningún efecto tecnológico
en el producto final;
|
Las
enzimas
Entre
los coadyuvantes utilizados para favorecer algún paso del proceso cervecero,
sin duda las enzimas son “las estrellas” tecnológicas. Las transformaciones
fundamentales que tienen lugar en el desarrollo de una cerveza están reguladas
por enzimas. La germinación de la cebada es un proceso enzimático. De hecho el
malteado tiene como una importante consecuencia liberar las enzimas que
actuarán en la transformación del mosto en un líquido susceptible de ser
fermentado. La propia fermentación es un fenómeno enzimático.
¿Podríamos
por tanto, transformar directamente almidón en cerveza, mediante la adición de
las enzimas adecuadas? Bueno, el proceso cervecero es mucho más complejo que
esto, pero sin duda, así podríamos obtener alcohol industrial. Se está
estudiando la forma de utilizar sólo las enzimas de levadura para fermentar el
mosto, pero recordemos que de momento la utilización de estos hongos
unicelulares es una exigencia normativa para elaborar cerveza en España.
|
Las enzimas son proteínas cuya función es
“facilitar” las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos.
Aunque dos compuestos tengan “tendencia” a reaccionar a menudo la reacción se
llevaría a cabo de forma muy lenta de manera espontánea. Las enzimas
intervienen facilitando el “encuentro” de las moléculas reaccionantes de
forma que espacialmente se facilite el intercambio atómico en que consiste la
reacción. La reacción requiere así de menos energía para que tenga lugar el
“encuentro” de los reactivos. Esto provoca el aumento de la velocidad de
reacción, la cual pasa de ser inapreciable en tiempos cortos a suceder casi
instantáneamente. Acabada la reacción, la enzima está disponible para otra
intervención. Técnicamente este mecanismo se denomina catálisis. Las enzimas
son catalizadores biológicos.
Por ejemplo, el almidón que es un polímero
de la glucosa reacciona con el agua descomponiéndose en sus unidades
estructurales (hidrólisis), las moléculas de glucosa. Pero esto sucede a
velocidades tan lentas que el resultado es inapreciable incluso tras días de
evolución. Al añadir una enzima llamada a-amilasa la
reacción sucede a una velocidad apreciable, tras una hora prácticamente el
80% del almidón habrá sido hidrolizado.
Las enzimas se clasifican según el tipo de
reacción que catalizan. Las que “rompen” enlaces entre unidades formadoras de
polímeros (moléculas formadas por otras moléculas unidas entre sí) suelen
denominarse mediante una raíz que indica el tipo de polímero y el sufijo -asa. Por ejemplo una proteasa es una enzima que divide una
proteína en sus aminoácidos constituyentes o grupos específicos de
aminoácidos. Una amilasa es una
enzima que divide la amilosa o la amilopectina en “trozos” más pequeños.
El compuesto al que se une la enzima para
facilitar la reacción se denomina sustrato.
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| Esquema del proceso de hidrólisis del almidón que no pretende reflejar el mecanismo de reacción, sólo visualizar cómo la "adicción" de agua al enlace (llamado glicosídico) entre dos moléculas de glucosa supone la ruptura del mismo. |
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| Idealización esquemática de cómo la "cadena" de almidón (amilosa o amilopectina) se "fija" sobre la molécula de la enzima amilasa para facilitar la acción de la molécula de agua, reduciendo la energía necesaria para la reacción y provocando un aumento "vertiginoso" de la velocidad de la misma. |
Amilasas
“contra” el almidón
El
objetivo de todo proceso técnico es obtener un producto con el mayor
rendimiento posible dados unos parámetros de calidad. El concepto de
rendimiento depende de la disciplina en que nos centremos, pero en procesos biotecnológicos y químicos nos referimos a la cantidad de producto obtenido por una
determinada cantidad de materia prima. En nuestro caso lo deseable es conseguir
en el mosto la mayor cantidad posible de carbohidratos fermentables por
kilogramo de malta. El proceso de
malteado “libera” las enzimas que descompondrán el almidón, inutilizable por la
levadura, en carbohidratos simples como la glucosa. Debido a que, de las
enzimas naturales de la cebada, la alfa amilasa es bastante inestable frente al
calor, parte de ella se volverá inactiva, dando una fermentabilidad máxima inferior
al 70%. La adición de alfa amilasas resistentes a la temperatura aumentará el
rendimiento. Las enzimas más utilizadas son amilasas de origen bacteriano o
fúngico 3. Se utilizan
dos tipos de amilasas, la alfa y la beta. La alfa-amilasa se fija a la “macromolécula”
de amilosa o a la de amilopectina facilitando la hidrólisis en cualquier punto
de la “cadena”. Por tanto el resultado será una cadena cuyo número de eslabones
(glucosa) dependerá del punto en el que se hubiera fijado. Si el “trozo
liberado” es relativamente largo se denomina dextrina. Las moléculas de dos
unidades de glucosa se llaman maltosa, las de tres maltotriosa. La beta-amilasa
sólo puede unirse a las terminaciones de una cadena o polímero por el lado en
el que un átomo de oxígeno unido a otro de hidrógeno (hidroxilo) queda libre,
representado por un círculo en el esquema de abajo, llamado “reducing end” o
terminación reductora, debido a su capacidad de reaccionar con un reactivo
específico de los glúcidos, el reactivo de Tollen. El resultado es siempre una
molécula de maltosa 4.
 |
| Representación esquemática de cómo actúan la alfa y la beta amilasa. |
La
acción enzimática depende de la concentración de enzima y sustrato, de la
temperatura y del pH. Cada enzima tiene un “rendimiento” óptimo a una
temperatura y un pH determinados, pudiendo incluso “desactivarse” en
condiciones alejadas de su punto óptimo.
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Enzima
|
Acción
|
Tª óptima ºC
|
pH óptimo
|
|
Alfa amilasa
|
Hidrólisis del almidón
|
67
|
5.2
|
|
Beta amilasa
|
Hidrólisis de pares de glúcidos
|
62
|
5.5
|
|
Proteasas
|
Hidrólisis de proteínas
|
52(mayoría)
|
5.5
|
|
Beta glucanasa
|
Rompe la pared celular vegetal, reduce la viscosidad
|
56
|
6.0
|
Fuente: Tim O’Rourke.
The Role of Enzymes in Brewing. Volume 2. Technical Summary 9. 2002. The BREWER International
|
El poder diastático (DP, Diastatic Power)
En la entrada anterior hablábamos de la
diastasa que hoy en día sabemos que es una mezcla de enzimas. A la actividad
o rendimiento de la acción de las amilasas alfa y beta liberadas por una
determinada cantidad de malta en unas condiciones (pH, concentración y
temperatura) se le llama en cervecería “poder diastático” y es una propiedad
que se atribuye a la malta. La European Brewery Convention (EBC) define el protocolo para determinar esta
propiedad (DP) y se mide en unidades o grados Windisch-Kolbach (ºW-K), en
EE.UU. la American Society of Brewing Chemists (ASBC) define un protocolo diferente, debido básicamente a su distinto sistema
métrico y se mide en unidades o grados Lintner (º L, no confundir con los
grados Lovibond de color). El británico Institute of Brewing*
también define su propio método y unidades, los grados IoB (ºIoB).
El poder distático es la capacidad de una
malta de convertir el almidón en azúcares fermentables en unas condiciones prefijadas por acción de todas
las enzimas activas en dicha conversión. Cuando interesa cuantificar
específicamente la actividad de la alfa amilasa entonces se habla de unidades
de dextrinificación (DU, dextrinizing units).
Steven E. Ullrich. Barley:
Production, Improvement, and Uses. Blackwell Publishing, 2011
* El Institue of Brewing and Distilling (IBD) es el
resultado de la unión del Institute of Brewing (IoB) y el International
Brewers Guild (IBG) en los inicios del siglo XXI, por tanto muchas
referencias anteriores a este hecho siguen utilizando el acrónimo IoB.
|
Enzimas
“contra” otras grandes moléculas. Beta glucanasas y xilanasas.
Un
problema habitual en el proceso industrial cervecero es debido a la excesiva viscosidad
del mosto. Ésta es muy variable en función de la naturaleza de los productos
utilizados y si es demasiado elevada se producen problemas en el filtrado. La
adición de beta-glucanasa y xilanasa mejoran esta parte del proceso.
Las
células de los vegetales están recubiertas por una capa denominada “pared
celular”. Ésta es una estructura más rígida que la membrana celular, cuya
composición depende del tejido que consideremos. En la semilla de cebada
tenemos varios tejidos, siendo el más importante (porque persiste en el mosto)
el endospermo, conjunto de células que contienen los gránulos de almidón. Simplificando
mucho podríamos decir que la pared del endospermo se compone fundamentalmente
de un polímero de la glucosa, el beta-glucano (75%) y un polímero de la
xilanosa, el heteroxilano (20%), el resto son proteínas y otros componentes
menores. La persistencia en el mosto de estas largas cadenas de beta glucano y de
xilano, así como proteínas de “gran tamaño” causan una viscosidad muy alta, lo
cual dificulta los procesos de filtración requeridos en la producción. Durante
el malteado también se han activado las enzimas que descomponen estas
moléculas, pero en función de diversos factores la actividad de tales enzimas
puede no ser suficiente para “fraccionar” adecuadamente los polímeros. La
adición de beta-glucanasa, xilanasa y proteasas se hace entonces conveniente 5.
 |
| Dibujo simplificado de la membrana y la pared celular de una célula del endospermo de la semilla de cebada. |
|
Enzima
|
Etapa de adición
|
Función
|
|
Beta-glucanasa
|
Macerado
|
Degradación del beta-glucano
|
|
Xilanosa
|
Macerado
|
Degradación xilano - heteroxilano
|
|
Proteasas
|
Macerado
|
Degradación proteínas a aminoácidos
|
|
Amilasas
|
Macerado
|
Aumento de carbohidratos fermentables
|
|
Glucoamilasas
|
Macerado
|
Aumento de carbohidratos fermentables
|
|
Acetolactato decarboxilasa
|
Fermentación
|
Aceleración de maduración, pervención
diacetilo
|
|
Papaína
|
Antes de envasado
|
Eliminación polipéptidos evitando turbidez
|
|
Prolil endopeptidasa
|
Antes de envasado
|
Eliminación polipéptidos evitando turbidez
|
|
Glucosa oxidasa + catalasa
|
Antes de envasado
|
Antioxidante
|
Fuente: Michael J. Lewis, Charles W. Bamforth. Enzymes.
Chap. 10. En:
Essays in Brewing Science. Springer,
2006.
Otros
coadyuvantes de proceso o tecnológicos
Además
de las enzimas, se utilizan en cervecería los llamados activadores de
fermentación, son compuestos que proporcionan a las levaduras nutrientes tales como
minerales y vitaminas fundamentalmente. Las
sustancias nitrogenadas en combinación con la vitamina B1 potencian la
actividad de la levadura de manera que se impide la formación de un componente
no deseado en cervecería, el diacetilo, en virtud de las condiciones mejoradas
de fermentación 6.
Entre
los coadyuvantes de proceso, cabe mencionar los compuestos clarificantes,
primordialmente “secuestrantes” de proteinas o de polifenoles. Entre éstos
encontramos los taninos que favorecen la precipitación de proteínas y son
antioxidantes, pero deben ser eliminados del medio antes de envasar. También
los coadyuvantes de filtración, fibras como algodón o celulosa con cargas
electrostáticas que favorecen la retención de partículas en la filtración. SiO2
amorfo, también llamado perlita cuando es de origen volcánico. La tierra de
diatomeas o kieselghur, es en realidad un tamiz formado por esqueletos de un
tipo de alga llamada diatomea, que se utiliza como microfiltrante 7.
Fuente: https://diatomaceousearthonline.com.au/what-is-diatomaceous-earth/
Aditivos
El
otro gran grupo de sustancias coadyuvantes es el de las que se utilizan para
potenciar alguna característica de la cerveza o facilitar su conservación.
Estos aditivos, siempre deben cumplir la normativa de seguridad alimentaria,
que establece los límites máximos de concentración admisibles. Fundamentalmente
serán antioxidantes como el “sulfito sódico”, colorantes como el “color
caramelo IV”, estabilizadores de espuma como el “éster de glicerina de
colofonia de madera”, clarificantes o antiaglutinantes como el
“polidimetilsiloxano” y aromas 8.
El colrante “caramelo”, es un aditivo alimentario codificado como E150. En
realidad es un conjunto de cuatro aditivos, codificados como E150a, E150b,
E150c y E150d. Corresponden a los llamados respectivamente Caramelo clase I,
II, III y IV. Son mezclas de azúcares tostados en presencia de ciertos
compuestos como hidróxidos alcalinos, amoniaco o sulfuros 9.
E150a Caramelo alcalino, Caramelo clase I
E150b Caramelo alcalino-sulfuroso, Caramelo clase II
E150c Caramelo amoniacal, Caramelo clase III
E150d Caramelo sulfuroso-amoniacal, Caramelo clase IV
E150b Caramelo alcalino-sulfuroso, Caramelo clase II
E150c Caramelo amoniacal, Caramelo clase III
E150d Caramelo sulfuroso-amoniacal, Caramelo clase IV
El
anhídrido sulfuroso E-220 es un conservante de efecto antioxidante, puede
añadirse como gas o generarse en el medio ligeramente ácido de la cerveza a
partir de sulfitos. El ácido ascórbico E-330 y su sal sódica E-331 son también
antioxidantes. El ácido ascórbico no es más que la vitamina C. El poder
antioxidante de todos estos compuestos se debe a su facilidad de oxidación.
Puede parecer paradójico, pero al oxidarse fácilmente consumen el agente
potencialmente nocivo para el producto al que se aplican.
Los
estabilizantes, alginato de propilenglicol E-405, carragenatos E-407 y la goma
arábiga E-414, son estabilizadores de la espuma.
Recientemente
se ha autorizado la utilización de polidextrosa como aditivo (E-1200). La polidextrosa
es un polímero de la dextrosa (glucosa) que da cuerpo y gusto agradable a las
cervezas de bajo contenido calórico sin aumentar apenas éste. Se conoce también
como fibra dietética, ya que no es digerible por el ser humano. No tiene límite
máximo y su utilización queda sujeta a las Buenas Prácticas de Fabricación 10 .
Finalmente
cabe decir que la legislación española no obliga a declarar los ingredientes en
el etiquetado de la cerveza, excepto para aquellas con grado alcohólico igual o
inferior al 1,2% en volumen.
Imágenes
Diatomeas:
Resto de
gráficos: Miguel Juanco bajo licencia Creative Commons para uso no comercial.
Bibliografía
Michael J. Lewis, Charles W. Bamforth. Enzymes.
Chap. 10. En:
Essays in Brewing Science. Springer,
2006.
Referencias
1. Boletín Oficial
del Estado. Real Decreto 4/2004, de 9 de
enero, por el que se modifica la Reglamentación técnico-sanitaria de los aromas
que se utilizan en los productos alimenticios y de los materiales de base para
su producción, aprobada por el Real Decreto 1477/1990, de 2 de noviembre.
2. Diario
Oficial de la Unión Europea. Reglamento
(CE) Nº 1333/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre de
2008, sobre aditivos alimentarios. L
354/16-33. 31.12.2008.
3.
Guía de enzimas para la elaboración de
cerveza de Danisco. Danisco A/S. Folleto promocional.
4. Tim
O’Rourke. The Role of Enzymes in Brewing.
The BREWER International .Volume 2. Technical Summary 9. 2002.
5. Página web
del Regional Institute de Australia: http://www.regional.org.au/au/cereals/2/12stone.htm
6. Página web
del grupo biotecnológico AEB:
7.
Programa Conjunto FAO/OMS Sobre Normas
Alimentarias. Comité Del Codex Sobre Aditivos Alimentarios. 44a reunión.
Hangzhou, China, 12 – 16 de marzo de 2012. Inventario De Sustancias Utilizadas Como Coadyuvantes de Elaboración
(Ice), Lista Actualizada (Documento Informativo). FA/44/ INF/03.
8. Codex Alimentarius.Requisitos generales.
FAO.1999.
9. Página web de la iniciativa Food-Info
de la universidad holandesa Wageningen
University http://www.food-info.net/es/e/e150.htm
10.
Reglamento (UE) nº 470/2012 de la
Comisión, de 4 de junio de 2012, por el que se modifica el anexo II del
Reglamento (CE) nº 1333/2008 del Parlamento Europeo y del Consejo en lo
relativo a la utilización de la polidextrosa (E 1200) en la cerveza.
«DOUE»
núm. 144, de 5 de junio de 2012, páginas 16 a 18.
(Sí, como dijo un célebre político español, tras leer el
título de una ley sometida a aprobación por Las Cortes Generales, “manda
huevos...”)
Excelente articulo
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