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Las enzimas se definen como catalizadores biológicos complejos de naturaleza proteínica, que inducen reacciones sin ser modificados por ellas ni aparecer en el producto final.
Las enzimas se activan y desactivan bajo ciertas condiciones, siendo el proceso de maceración el encargado de manipular esas condiciones. Las enzimas que intervienen en la elaboración de cerveza se desarrollan o se activan en el interior del grano durante el proceso de malteado.
El maltero hace que el grano crea que es el momento de brotar, humedeciéndolo e iniciando la germinación. Dentro del grano de cebada, la naturaleza ha dispuesto multitud de enzimas listas para ayudar al desarrollo del brote.
¿Cuáles son las enzimas que importan al hacer cerveza?
Las enzimas que nos interesan son aquellas que rompen el almidón del grano y permiten el acceso del brote al azúcar resultante como alimento, hasta que la planta alcanza la superficie y puede generar su propio alimento mediante la fotosíntesis.
Esas enzimas, que se forman en la germinación y se conservan en el secado, son empleadas por el cervecero para convertir la malta molida en un líquido dulce durante el macerado.
El líquido dulce se separa del grano y se recogen todos los azúcares disponibles durante el proceso de lavado. Este líquido se hierve luego en la olla con el lúpulo para terminar de hacer el mosto.
Una vez enfriado, se inocula con levadura y una vez ha concluido la fermentación, ya tenemos cerveza.
| Enzima | Función | Óptima | Rango | Efectos en la cerveza |
| Proteasas | Degradación de proteínas grandes | 45 – 55°C | 37 – 55°C | Aporta cuerpo y retención de espuma. |
| Peptidasas | Liberación de aminoácidos | 45 – 55°C | 37 – 55°C | Aporta nutrientes a la levadura y facilita la fermentación. |
| Betaglucanasas | Degradación de beta-glucanos | 37 – 45°C | 30 – 45°C | Reduce viscosidad, previene mostos densos. |
| Alfa-amilasa | Licuefacción de almidón a dextrinas | 70°C | 63 – 70°C | Aumenta el cuerpo y la sensación en boca. |
| Beta-amilasa | Conversión de almidón a azúcares fermentables | 60 – 65°C | 55 – 65°C | Cerveza más seca y con mayor contenido alcohólico |
Tabla 1. Temperatura y actividad de las enzimas
Enzimas proteolíticas y diastáticas
Esto es una versión simplificada de lo que pasa antes y durante la elaboración de cerveza. Las enzimas que interesan al cervecero son aquellas que puede controlar.
Y estas son las proteasas o enzimas proteolíticas, que, como su nombre implica, degradan proteínas. El otro grupo de enzimas que nos importa controlar son las diastasas o enzimas diastáticas, que degradan el almidón.
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 nosotros. Para empezar, las levaduras 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 esta.
También las hay que producen turbidez en la cerveza. Por último, el nitrógeno de las proteínas combinado con carbohidratos durante el malteado es responsable de muchos de los sabores de la cerveza.
Enzimas proteasas y peptidasas
Hay dos grupos de enzimas proteolíticas que son importantes en el proceso de fabricación de cerveza, las proteinasas o proteasas y las peptidasas.
Las proteasas fragmentan las grandes moléculas de proteínas en cadenas de aminoácidos más pequeñas, que fomentan la retención de espuma y reducen la turbidez.
Las peptidasas liberan aminoácidos individuales de los extremos de las proteínas, que sirven de alimento a las levaduras. El proceso en el que se activan las enzimas proteolíticas se conoce como escalón de proteínas o proteolítico.
La mayoría de las proteínas del mosto no son solubles hasta que alcanzan el rango de temperatura de 45 a 55°C para el escalón de proteínas.
El rango de las dos enzimas se superpone, y la temperatura ideal para un escalón de proteínas es la de 50°C. Por encima de ese rango, las enzimas proteolíticas se van desnaturalizando. El rango ideal de pH es un poco inferior a la normal del macerado, de 5,2 a 5,8, pero en este intervalo funcionan bastante bien, por lo que no deberías tomarte molestias para reducir el pH.
| Enzima | pH óptimo | Acción |
| Proteasas | 5,0 – 5,2 | Permite la degradación de proteínas. |
| Peptidasas | 5,0 – 5,2 | Ayuda en la liberación de aminoácidos para levaduras. |
| Betaglucanasas | 5,2 – 5,5 | Previene mostos viscosos. |
| Alfa-amilasa | 5,6 – 5,8 | Fomenta una mayor presencia de dextrinas. |
| Beta-amilasa | 5,2 – 5,5 | Mejora la producción de azúcares fermentables. |
Tabla 2. pH óptimo para enzimas de cerveza
1. Descanso proteico
El descanso proteico (de proteínas) no es tan necesario ahora como era antes, ya que la mayoría de las maltas están totalmente modificadas.
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 te preocupa la turbidez en frío de las cervezas claras, o empleas malta poco modificada o empleas una gran proporción de copos o grano sin maltear (>25%), entonces puede ser interesante el empleo de un escalón de proteínas.
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.
2. Temperatura
Un poco por debajo de este rango trabajan las beta-glucanasas, que no son proteolíticas. Degradan los beta-glucanos, unas gomas de las paredes celulares del endospermo del grano que, si no se degradan, generan un mosto viscoso y denso.
Cuando se utiliza más de un 25% de granos sin maltear, puede ser interesante un escalón entre 37 y 45°C, que está por debajo del escalón de proteínas, durante 20 minutos, para romper los beta-glucanos sin afectar a las proteínas que contribuyen al cuerpo y la retención de espuma.
Enzimas diastáticas
Las enzimas diastáticas degradan y convierten el almidón (el endospermo del grano) a azúcares fermentables y dextrinas no fermentables.
Nuestro interés se centra en dos enzimas diastáticas que están activas durante el macerado, la alfa-amilasa y la beta-amilasa.
Estas enzimas trabajan de forma conjunta para degradar estas cadenas largas y complejas de almidón soluble (o gelatinizado) a azúcares y dextrinas.
Las moléculas de almidón son, básicamente, largas cadenas de moléculas de glucosa, pero debido a los enlaces entre ellas, no son fermentables.
Las dextrinas son cadenas de cuatro o más moléculas de glucosa que quedan del almidón parcialmente degradado durante el macerado. La levadura no puede fermentarlas y apenas tienen sabor, pero aportan cuerpo y sensación en boca a la cerveza.
La alfa-amilasa corta las moléculas de almidón de forma aleatoria en trozos sobre los que puede trabajar la beta amilasa. Hasta que estas moléculas son fragmentadas, no son fermentables y se conocen como dextrinas.
Lo que hace la alfa-amilasa es un proceso conocido como licuefacción. Físicamente, licua el almidón, preparándolo para una acción enzimática adicional.
1. Programas de macerado
Los programas de macerado que fomentan la acción de la alfa-amilasa (con un óptimo a 70°C) producen un mosto con un elevado porcentaje de azúcares no fermentables, o dextrinas.
La cerveza producida así es plena, con un cuerpo más denso y más sensación en boca. La beta-amilasa, en cambio, va cortando unidades de maltosa (dos moléculas de glucosa) desde los extremos de las cadenas de almidón y dextrinas, y la maltosa es el principal azúcar fermentable del mosto.
La acción combinada de las dos enzimas deja también glucosa y maltotriosa (tres moléculas de glucosa), que la levadura puede fermentar.
Los programas de macerado que favorecen la actividad de la beta-amilasa (óptimo entre 60 y 65°C) producen un mosto muy fermentable. La cerveza resultante tendrá un paladar más seco, una mayor atenuación y un mayor contenido en alcohol.
2. Temperatura
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, la actividad de las enzimas se solapa.
Tanto la alfa-amilasa como la beta-amilasa trabajarán de forma conjunta entre 63 y 70°C. 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 suelen adoptar temperaturas intermedias de macerado, alrededor de los 67°C.
Preguntas frecuentes (FAQ)
1. ¿Cómo afecta el pH del macerado a la eficiencia de las enzimas?
El pH influye en la forma de las enzimas y en su capacidad para actuar sobre el almidón. Dentro del rango habitual de 5,2 a 5,8, un pH cercano a 5,2 favorece a la beta-amilasa y da mostos más fermentables, mientras que un pH algo más alto beneficia a la alfa-amilasa. Fuera de ese rango las enzimas pierden actividad y la conversión del almidón es menos eficiente.
2. ¿Qué sucede si se excede el tiempo de descanso proteico en maltas modernas?
Realizar un descanso proteico prolongado (45 a 55°C) con maltas «bien modificadas» (la mayoría de las maltas base actuales) es contraproducente. Las enzimas proteasas degradarán en exceso las proteínas de cadena larga que son esenciales para la retención de espuma y el cuerpo de la cerveza. El resultado será una cerveza de apariencia «pobre», con una corona de espuma que desaparece rápidamente y una sensación en boca acuosa.
3. ¿Por qué mi cerveza quedó demasiado dulce a pesar de macerar a la temperatura correcta?
Una causa frecuente es la desactivación prematura de la beta-amilasa. Si al iniciar el macerado la temperatura sube por encima de los 70°C antes de estabilizarse en el rango bajo, la beta-amilasa se desnaturaliza rápidamente y no se recupera. Sin ella, la alfa-amilasa deja una proporción mucho mayor de dextrinas, y la cerveza termina con más densidad final y más dulzor residual.
4. ¿Cuándo es estrictamente necesario añadir un descanso de beta-glucanasa?
Este descanso (37 a 45°C) es recomendable cuando se utilizan proporciones superiores al 25 o 30% de adjuntos sin maltear, como trigo, avena o cebada en copos. Los beta-glucanos son gomas que aumentan la viscosidad; sin su degradación enzimática, el cervecero corre el riesgo de sufrir un «stuck mash» (macerado atascado), donde el líquido no drena a través de la cama de grano durante el lavado.
5. ¿Qué es el «poder diastático» y por qué es importante para las enzimas?
El poder diastático es la medida de la reserva enzimática que posee una malta para convertir el almidón en azúcar. Las maltas base (como Pilsen o Pale Ale) tienen un alto poder diastático y pueden convertir sus propios almidones y los de granos adjuntos. Sin embargo, las maltas especiales (caramelo, tostadas) han perdido sus enzimas por el calor del tostado; si una receta tiene demasiados adjuntos y poca malta base, no habrá suficientes enzimas para completar la conversión, dejando almidón residual en la cerveza.
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