Fermentación con levadura: la biología detrás de la cerveza

La respuesta corta: la levadura de cerveza (Saccharomyces) consume los azúcares del mosto, principalmente maltosa, y los convierte en etanol y dióxido de carbono. Por cada unidad de glucosa, la fórmula es C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂. En el proceso, producen pequeñas cantidades de compuestos aromáticos como ésteres, fenoles y alcoholes de fusel. La fermentación se desarrolla en fases, y la levadura necesita oxígeno, nutrientes y la temperatura adecuada para que se lleve a cabo de forma limpia.

Fase	Tiempo típico (ale)	Lo que sucede
Latencia (Lag)	3–15 horas	La levadura absorbe oxígeno y nutrientes para formar membranas celulares sanas; poca actividad visible
Crecimiento y fermentación activa	Días 1–5	La levadura se multiplica y fermenta intensamente: krausen, CO₂, calor y la mayoría de los compuestos aromáticos
Desaceleración	Días 4–10	El azúcar disminuye; la levadura comienza a sedimentar
Acondicionamiento	Días a semanas	La levadura reabsorbe subproductos como el diacetilo y el acetaldehído, luego se clarifica

Las lagers atraviesan las mismas fases, solo que más lentamente, entre 48–55°F (9–13°C).

Qué es la levadura

La levadura es un hongo unicelular de unas 5–10 micras de diámetro. En la cerveza se utilizan principalmente dos especies:

• Saccharomyces cerevisiae, levadura ale. Es la misma especie que utilizan los panaderos, en cepas seleccionadas durante siglos para la elaboración de cerveza.
• Saccharomyces pastorianus, levadura lager. Es un híbrido natural de S. cerevisiae y S. eubayanus (tolerante al frío), razón por la cual sigue trabajando en mosto frío.

La levadura se multiplica por gemación: una célula hija crece a partir de la madre y luego se separa. Pueden vivir con o sin oxígeno, pero en un mosto azucarado fermentan de ambas formas. Más información al respecto en ¿la fermentación es aeróbica o anaeróbica?

Qué sucede dentro de la célula

1. El azúcar entra en orden. La levadura absorbe primero los azúcares simples: glucosa, fructosa y sacarosa, que descompone fuera de la célula. Luego la maltosa, que constituye la mayor parte del azúcar del mosto, y finalmente la maltotriosa. Las cadenas más largas (dextrinas) permanecen y aportan cuerpo a la cerveza.
2. Glucólisis. Cada glucosa se divide en dos moléculas de piruvato. La célula obtiene 2 ATP, su moneda energética.
3. Fermentación. El piruvato desprende CO₂ y se convierte en acetaldehído, que la célula transforma en etanol. Este último paso recicla los portadores de energía de la célula para que la glucólisis pueda continuar.
4. El etanol y el CO₂ salen de la célula. El CO₂ se libera a través de la esclusa de aire o permanece disuelto si se fermenta bajo presión.

Dos ATP por glucosa es un rendimiento bajo (la respiración con oxígeno produce unas 15 veces más), por lo que la levadura procesa una gran cantidad de azúcar para sobrevivir. Eso es lo que buscan los cerveceros. Por peso, los productos se dividen casi a partes iguales: 180 g de glucosa se convierten en 92 g de etanol y 88 g de CO₂. Un lote de 5 galones (19 L) al 5% de ABV produce unos 750 g de alcohol y 700 g de CO₂, varios cientos de litros de gas. La reacción también libera calor, que es la razón por la que un fermentador se calienta en su punto máximo.

Qué necesita la levadura para fermentar limpiamente

Necesidad	Por qué	Objetivo típico
Suficientes células	Muy pocas provocan una latencia larga, más ésteres y más diacetilo	0.75 millones de células por ml por °Plato para ales, 1.5 para lagers
Oxígeno, solo al inocular	La levadura lo usa para crear esteroles y ácidos grasos para sus membranas celulares	8–10 ppm para ales, 10–12 ppm para lagers y cervezas fuertes
Nutrientes	Aminoácidos, vitaminas y minerales como el zinc para el crecimiento	El mosto 100% malta suele tener suficientes; añade nutrientes para mostos densos o con mucha azúcar
Temperatura correcta	Define la velocidad y el sabor	La mayoría de las cepas ale limpias: 62–68°F (17–20°C); cepas lager: 48–55°F (9–13°C)

En números reales, un lote de 5 galones (19 L) de ale a 1.050 necesita unos 175 mil millones de células; el mismo mosto como lager necesita unos 350 mil millones. Por eso las lagers y las cervezas densas suelen requerir un iniciador de levadura. En cuanto al oxígeno, consulta cómo airear el mosto.

De dónde proviene el sabor

La mayor parte del sabor de la fermentación se forma mientras la levadura crece, durante los primeros dos o tres días. Ese es el periodo donde el control de la temperatura es más importante.

Compuesto	Sabor o aroma	Se obtiene más cuando
Ésteres	Plátano, pera, manzana; solvente si es muy alto	Fermentación cálida, baja inoculación, alta densidad, poco oxígeno; algunas cepas por diseño
Alcoholes de fusel	Cálido, similar al solvente	Fermentación cálida temprana; levadura estresada
Fenoles	Clavo, especias	Cepas creadas para ello (hefeweizen, belga, saison); si no, levadura salvaje
Diacetilo	Mantequilla, caramelo	Baja inoculación; bajar la temperatura antes de que la levadura termine de limpiar
Acetaldehído	Manzana verde	Retirar la cerveza de la levadura demasiado pronto
Compuestos de azufre	Huevo podrido, cerilla quemada	Cepas lager, levadura estresada; desaparece con el tiempo

Las fermentaciones más cálidas son más rápidas y producen más ésteres y fuseles; las más frías son más limpias y lentas, y la levadura muy fría puede precipitar antes de terminar. El plan habitual es inocular en el extremo inferior del rango de la cepa, mantenerlo los tres primeros días y luego subir unos grados para finalizar. Controla la cerveza, no la habitación: un fermentador con camisa y un kit de control de temperatura lo hace automáticamente.

Cómo termina la fermentación

A medida que el azúcar se agota, la levadura reabsorbe el diacetilo y el acetaldehído producidos anteriormente, luego se agrupa (flocula) y sedimenta. La cantidad de azúcar consumida es la atenuación: la mayoría de las cepas alcanzan entre el 65–85% de atenuación aparente, dependiendo de la cepa y de la fermentabilidad del mosto.

La fermentación termina cuando la densidad se mantiene estable durante 2 o 3 días. Realiza un descanso de diacetilo antes de enfriar rápidamente. La levadura sana del fondo puede recolectarse y reutilizarse. La cerveza dejada a temperatura cálida sobre levadura muerta durante meses puede adquirir sabores cárnicos y gomosos debido a la autólisis.

Preguntas frecuentes

¿La fermentación de la levadura es aeróbica o anaeróbica?

Anaeróbica. La levadura fermenta el azúcar sin usar oxígeno. Solo lo utiliza al principio para construir membranas celulares, por lo que debes airear el mosto enfriado y luego evitar que entre aire.

¿Cuánto dura la fermentación?

Una ale normal fermenta intensamente durante 3–5 días y suele terminar en 1–2 semanas. Las lagers toman 2–3 semanas, seguidas de semanas de maduración en frío. Las cervezas densas tardan más.

¿Por qué mi fermentador no burbujea?

Puede que siga en fase de latencia, o que el CO₂ esté escapando por una tapa o ajuste mal sellado. Mide la densidad: si está bajando, la levadura está trabajando. Consulta la solución de problemas de fermentación.

¿Qué sucede con la levadura después de la fermentación?

La mayoría entra en estado latente y se deposita en el fondo. Siguen vivas, lo que permite la carbonatación de la cerveza en botella y su reutilización.

¿La fermentación carbonata la cerveza?

Solo un poco: con un airlock, la mayor parte del CO₂ escapa. Carbonata embotellando con azúcar de cebado, forzando la carbonatación en un barril o cerrando una válvula de presión al final de la fermentación. Consulta fermentación a presión.

Guías relacionadas

Fermentación ale vs lager, levadura seca vs líquida, oxígeno y oxidación, fermentación de cervezas densas y cómo hacer un iniciador de levadura.