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La creciente demanda de cervezas sin alcohol (Non-Alcoholic Beer, NAB) ha puesto de manifiesto un desafío significativo, que es la percepción de que estas bebidas carecen de la complejidad aromática que caracteriza a sus versiones alcohólicas.
Para abordar este problema, un estudio pionero publicado en ACS Food Science & Technology (2025) por Maust, Sen y Lafontaine evalúa el impacto de 11 cepas de levadura no tradicionales en la calidad de las NAB.
Estas levaduras, incapaces de metabolizar maltosa o maltotriosa (azúcares predominantes en el mosto de cebada), generan un mínimo residual de etanol mientras producen metabolitos secundarios que definen el carácter cervecero.
Desde la fermentación al análisis sensorial
Este estudio emplea un enfoque multidisciplinario para evaluar cómo las levaduras afectan el perfil sensorial y químico de las NAB.
Para ello, se utilizó un mosto base de malta pale ale estadounidense, con dos niveles de nutrientes: 4.5 °P (baja densidad) y 9 °P (alta densidad).
La fermentación se estandarizó a 20°C durante 108 horas (4,5 días), utilizando una tasa de inoculación constante de 10 millones de células/mL, para asegurar la comparabilidad entre las cepas, ignorando las recomendaciones variables de los fabricantes.
| Código | Nombre | Compañía | Maltosa | Fermentación (°C) | Inoculación |
|---|---|---|---|---|---|
| A | NA Cabana | Berkeley Yeast | No | 18−22 | 1.5 M/mL/°P |
| B | NA Classic | Berkeley Yeast | No | 18−22 | 1.5 M/mL/°P |
| C | NAY | Escarpment Labs | No | 20−25 | 10 M/mL |
| D | LA-01 | Fermentis | No | 15−25 | 50−80 g/hL |
| E | LalBrew LoNa | Lallemand Brewing | No | 20−25 | 50−100 g/hL |
| F | NEER Punch | Novonesis | No | 16−22 | 100 K/mL |
| G | OYL-071 | Omega Yeast | Sí | 20−35 | 50−100 g/hL |
| H | OYR-252 | Omega Yeast | No | 20−35 | 0.5−1 M/mL/°P |
| I | OYR-439 | Omega Yeast | Sí | 18−22 | 1 M/mL/°P |
| J | NA all day | White Labs | No | 20−24 | 2 M/mL |
| K | Torulaspora delbrueckii | White Labs | No | 19−23 | 2 M/mL |
Fermentación y control de calidad
El proceso de producción incluyó etapas críticas, como el macerado diferencial a 75°C para la mayoría de las muestras, salvo las levaduras G e I-HM, que se sometieron a un macerado a 80°C para reducir los azúcares fermentables.
Después de la fermentación, se aplicó pasteurización a 400 unidades Pasteur (15 min a 100°C) para garantizar la seguridad microbiológica, un paso esencial en las NAB debido a la ausencia de etanol como conservante natural.
Además, se ajustó el pH con ácido láctico si este no descendía a ≤4,2, un control necesario para inhibir patógenos como Clostridium botulinum.
Análisis sensorial y químico
El estudio incluyó un análisis sensorial detallado realizado por un panel entrenado de 10 catadores, quienes evaluaron 24 atributos ortonasales (ON-A), retronasales (RN-A), gusto y sensación bucal.
Las cervezas con alcohol fueron utilizadas como referencias para los estilos (lager, trigo, pale ale).
Además, se cuantificaron los compuestos volátiles mediante técnicas de extracción de fase sólida en microextracción de cabeza (HS-SPME) y espectrometría de masas (GC-MS/MS), combinando enfoques no dirigidos (modo full-scan) y dirigidos (monitoreo de reacciones múltiples, MRM).
Se analizaron 169 compuestos utilizando estándares internos deuterados para garantizar precisión en las mediciones.
La concentración de compuestos volátiles se calculó mediante la siguiente fórmula:
[math]C = \frac{A_{\text{comp}}}{A_{\text{IS}}} \times C_{\text{IS}} \times \frac{V_{\text{IS}}}{V_{\text{muestra}}}[/math]
Donde:
CCC = Concentración del compuesto
Acomp = Área pico del compuesto
AIS = Área pico del estándar interno (IS)
CIS = Concentración del estándar interno
VIS = Volumen del estándar interno
Vmuestra = Volumen de la muestra analizada
Diferenciación por cepa y nutrientes
Los resultados mostraron cómo las levaduras influencian el perfil sensorial y químico de las NAB, con implicaciones significativas para la reproducción de estilos cerveceros específicos.
1. Desempeño fermentativo
Solo las levaduras maltosa-negativas, incapaces de metabolizar maltosa, produjeron NAB válidas (<0,5% ABV) en mosto de 4,5°P.
Las cepas maltosa-positivas (G, I-CM, I-HM) superaron este límite, incluso cuando se utilizó un macerado a 80°C.
Entre las levaduras maltosa-negativas, se observaron dos grupos distintivos.
- Las levaduras de actividad rápida como Saccharomyces modificadas o Pichia, que consumieron azúcares simples en 48 horas.
- Las de actividad más lenta como Hanseniaspora uvarum o Torulaspora delbrueckii, que mostraron una caída más pronunciada de extracto entre las 48 y 72 horas.
El Grado Real de Fermentación (RDF), que mide el porcentaje de extracto fermentado, varió entre el 1,28% y el 51,20%, correlacionándose directamente con la producción de etanol.
2. Perfiles y metabolitos
Mediante Análisis de Componentes Principales (PCA) y Análisis Factorial Múltiple (MFA), se identificaron perfiles únicos relacionados con estilos cerveceros.
Las levaduras J (Saccharomycodes ludwigii) y K generaron un perfil tipo lager con notas a cereal y fruta seca, vinculadas a aldehídos como 3-metilbutanal (aroma a malta) y furfural (tostado).
Las cepas A y B (genéticamente modificadas) produjeron un perfil tipo pale ale con notas tropicales/cítricas, impulsadas por terpenos como geraniol (floral) y linalil acetato (cítrico).
La levadura D destacó en estilo trigo debido al 4-vinilguayacol (4-VG), un fenol derivado de la descarboxilación de ácido ferúlico que aporta notas a clavo.
La intensidad aromática fue mayor en mostos de 9°P, aunque en cepas como Hanseniaspora uvarum (C), los mostos de 4,5°P favorecieron la producción de ésteres clave como acetato de feniletilo (aromas frutales).
3. Densidad del mosto
Los mostos de 9°P generaron una mayor sensación de cuerpo en boca, lo que se atribuyó a un mayor extracto residual y etanol.
Este hallazgo es crucial, ya que la percepción de una «boca delgada» en NAB reduce la aceptación entre los consumidores.
La correlación entre amargor y ABV (r=0,801) sugiere que el etanol potencia esta sensación, lo que representa un desafío para las NAB.
Como estrategia, aumentar la concentración de dextrinas no fermentables mediante perfiles de macerado podría mejorar la viscosidad sin incrementar el dulzor de manera excesiva.
Perspectivas futuras
Las levaduras no tradicionales tienen un gran potencial para mejorar el perfil sensorial de las cervezas sin alcohol, acercándolas a la complejidad de las cervezas alcohólicas.
Cepas como Torulaspora delbrueckii (K) ofrecen una complejidad frutal adecuada para cervezas tipo lager, mientras que levaduras modificadas como NA Cabana (A) permiten la producción dirigida de terpenos, asociados con cervezas tipo pale ale.
Sin embargo, existen limitaciones técnicas: las cepas maltosa-positivas no cumplen con los límites legales de ABV, y la pasteurización puede alterar compuestos volátiles termolábiles, como los ésteres.
Futuras investigaciones deberían optimizar el estrés nutricional para modular la producción de metabolitos específicos y validar los compuestos clave mediante técnicas como el AEDA (Análisis de Actividad Olfativa de Extractos).
Para la industria, la selección de levadura debe alinearse con el estilo de cerveza objetivo y las preferencias regionales, considerando que los consumidores de América del Norte prefieren perfiles frutales sobre los dominados por maltas.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cómo se elaboran actualmente la mayoría de las cervezas sin alcohol (NAB)?
La mayoría de las cervezas sin alcohol que se comercializan se producen mediante uno de estos tres métodos principales. Detención de la fermentación (enfriando la mezcla antes de que alcance el límite de alcohol), eliminación del alcohol después de la fermentación (generalmente por destilación al vacío o ósmosis inversa) o el uso de mostos de baja fermentabilidad. Estos métodos suelen tener el inconveniente de comprometer el perfil aromático y el cuerpo, lo que explica la búsqueda de alternativas como las levaduras maltosa-negativas.
¿Qué impacto tiene el macerado a alta temperatura (75 – 80°C) en la calidad de la cerveza sin alcohol?
Un macerado a alta temperatura, específicamente entre 75 y 80°C, se utiliza estratégicamente para desactivar enzimas (como la beta-amilasa) que convierten el almidón en azúcares fermentables simples (maltosa). Esto maximiza la producción de dextrinas no fermentables, que son azúcares complejos. El resultado es un mosto con más extracto residual que la levadura no puede consumir, lo que se traduce en un mayor cuerpo y una mejor sensación en boca, contrarrestando la percepción de «boca delgada» típica de las NAB, sin superar el límite legal de alcohol.
¿Qué diferencia hay entre levaduras «maltosa-negativas» y «maltosa-positivas» en la producción de NAB?
La diferencia clave reside en su capacidad para metabolizar la maltosa y maltotriosa, los azúcares predominantes en el mosto de cebada. Las cepas maltosa-negativas (utilizadas en el estudio) carecen de los genes necesarios para consumir estos azúcares, lo que garantiza una producción mínima de etanol <0,5% ABV. Las cepas maltosa-positivas (como la S. cerevisiae tradicional) sí metabolizan estos azúcares y, por lo tanto, superan el límite legal de alcohol de las NAB, incluso con ajustes en el proceso de macerado.
¿Por qué la pasteurización es un paso esencial en las cervezas sin alcohol y qué riesgos implica?
La pasteurización es esencial en las NAB porque, al tener un contenido de etanol muy bajo (que es un conservante natural), son mucho más susceptibles a la contaminación microbiana y al deterioro. El riesgo más relevante que mitiga este proceso es la inhibición de patógenos. Sin embargo, el principal riesgo técnico de la pasteurización 15 a 100°C en este estudio) es que puede degradar o alterar compuestos volátiles termolábiles, especialmente ésteres y terpenos, que son cruciales para el perfil aromático complejo que se intenta lograr con las levaduras no tradicionales.
¿Qué son los terpenos y por qué son importantes en el perfil sensorial de una cerveza sin alcohol Pale Ale?
Los terpenos son una gran clase de compuestos orgánicos aromáticos que se encuentran de forma natural en lúpulos, frutas y especias. En el contexto de las cervezas sin alcohol tipo Pale Ale (como las producidas por las cepas A y B del estudio), los terpenos son fundamentales porque aportan las deseadas notas tropicales y cítricas (como el geraniol y el linalil acetato). Al ser compuestos de alto impacto aromático, ayudan a compensar la falta de complejidad de sabor que se pierde al reducir drásticamente el contenido de alcohol, siendo un factor clave para la aceptación por parte de consumidores que buscan estos perfiles frutales.
Referencia
Maust, A., Sen, R., & Lafontaine, S. (2025). Exploring non-traditional yeast for flavor innovation in non-alcoholic beer. ACS Food Science & Technology, 5(8), 2007-2020. https://doi.org/10.1021/acsfoodscitech.5c00291
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