11 de jul. 2013

Elaboració - Fermentació - Les fases de la fermentació

Quan inoculem el ferment en el most, què és el que passa? Doncs que el ferment es posa a consumir els sucres per produir alcohol etílic i diòxid de carboni... i un munt de coses més que cal discutir.

sucre+2 adenosinadifosfat+2fosfats→2 etanol+2CO2+2adenosinatrifosfat 

Aquesta equació no és la habitual. Aquesta te la gràcia d'explicar una mica que el ferment absorbeix sucre per tal de fer-lo treballar en el seu cicle energètic: el pas de ATP a ADP i al revés és un dels fenomens més importants en el joc de transport d'energia en els éssers vius.
Alguns experts divideixen la fermentació en 3 o més fases.

1.Fase de latència;
2.Fase exponencial o de creixement;
3.Fase estacionaria o de fermentació;

 Aquestes divisions són una mica arbitràries. Hi ha autors que en distingeixen més. Val a dir que el ferment no sol seguir aquestes fases a la lletra: són simplement unes distincions que ens permeten la comprensió del fenomen. En general però, cada cèl·lula va al seu aire i tot i que els temps s'assemblen molt, les etapes descrites solen solapar-se bastant. Nosaltres seguirem les indicacions de Chris White en el seu llibre:
Yeast. (Brewers Publications. 2010).

Fase de latència: 

Aquesta fase ocupa aproximadament les 15 primeres hores després de la inoculació. Quan inoculem un ferment en un most, el primer que fa, és aclimatar-se al seu nou ambient. Encara que no hi hagi activitat aparent el ferment, en aquell moment, està treballant de valent. Està absorbint oxigen, minerals, aminoàcids (nitrogen) del most i, amb tot això, està fabricant proteïnes que li serviran per a reproduir-se. Quan el ferment no troba els aminoàcids necessaris en el most, en fabrica.
Els mosts tot-gra són excel·lents fonts de nitrogen, de minerals i de vitamines.
Entre aquestes darreres, les més importants són la riboflavina, l'inositol i la biotina.
Els minerals són el fòsfor (P), el sofre (S), el zinc (Zn), el coure (Cu), el ferro (Fe), el potassi (K) i el sodi (Na). Els ferments utilitzen tot aquest material per, entre altres, generar els enzims necessaris per la seva reproducció. Sovint, hi pot haver alguna insuficiència en Zinc, especialment en mostos amb molts additius.
El que no es troba en el most i que el ferment necessita és l'oxigen. Les cèl·lules necessiten oxigen per tal de produir compostos, especialment esterols, que són molt importants per la permeabilitat de les seves parets. Cal doncs oxigenar vigorosament el most abans d'inocular el ferment. En cap altre moment es podrà fer amb el mateix vigor perquè, en etapes posteriors, l'oxigen pot posar en perill l'equilibri dels diferents compostos aromàtics o, fins i tot, pot generar compostos oxidats que podrien ser nefasts.
Hi ha una excepció a aquesta regla i és que, quan volem brouar cerveses de molt alta densitat, cal tornar a afegir oxigen al cap de 12 o 18 hores de la inoculació per permetre que el ferment acabi de procedir a una bona atenuació.
La temperatura afecta directament la multiplicació. Les temperatures més altes afavoreixen l'aparició de més cèl·lules. Alguns brouaters, quan s'adonen que han inoculat una quantitat insuficient de ferment, augmenten una mica la temperatura per compensar, mitjançant una bona multiplicació, la insuficiència inicial de ferment. No és la millor manera de fer donat que, si bé aquest "truc" no provoca directament aromes negatives, sí en canvi que produeix precursors (alfa acetolactat) del diacetil. Caldrà preveure-ho i compensar-ho amb una idèntica pujada de temperatures al final de la fermentació (per eliminar el diacetil).
En la fase de latència, es produeixen pocs compostos aromàtics. Com que amb prou feines es genera alcohol, no es pot generar cap èster atès que aquest és format d'alcohol i àcid grassos. En qualsevol cas, la rapidesa del creixement en aquesta fase pot afectar la formació de compostos aromàtics més tard. Per això, alguns brouaters comencen aquesta fase, per a fer cerveses d'alta fermentació, entre 22 i 24ºC i acaben la fermentació a 20ºC. Per a cerveses de baixa fermentació, el principi seria el mateix (es començaria entre 22 i 24ºC) però s'acabaria entre 10 i 13ºC.
Però aquests trucs no funcionen per a inseminacions molt insuficients. En principi, si es te prou ferment, és sempre millor inseminar una mica per sota de la temperatura ideal de fermentació de la varietat considerada. Després, es pot deixar pujar la temperatura durant entre 12 i 36 hores fins que s'arriba a la temperatura ideal. El resultat és que el ferment serà més saludable, i la cervesa més "neta".
Aquesta fase, com el seu nom ho indica, no te cap aspecte especial, però és vital per a aconseguir una bona cervesa perquè és la que determina qui i com fermentarà en la fase següent. Les raons o proporcions d'inseminació i les temperatures determinaran la qualitat del ferment.
Es pot inseminar massa ferment i així rebaixarà el temps de fase de latència, però el ferment no estarà tan sa.

Fase de creixement exponencial. 

De 4 hores a 4 dies.
Aquesta fase apareix quan ja no hi ha oxigen per consumir. El ferment passa doncs a la segons fase i passa a consumir sucres i a produir, entre altres coses, CO2. És el moment en el que el ferment es multiplica exponencialment. Es produeix una escuma (Krausen) a la superfície del fermentador alhora que el ferment produeix grans quantitats de gas carbònic. Moltes vegades, aquesta capa d'escuma fa olor de quelcom que s'assembla a la olor d'olives.
En aquesta fase és quan es produeixen la gran majoria dels compostos aromàtics com a compostos d'excreció del metabolisme.
El ferment consumeix els sucres en un ordre particular. Primer absorbeix els sucres més simples, glucosa, fructosa i sacarosa, en aquest ordre. El ferment els pot introduir ràpidament dins de la cèl·lula per que participin immediatament al metabolisme.
La glucosa forma aproximadament el 14% dels sucres del most. En canvi, la maltosa constitueix el 59% d'aquests sucres (dins d'un most "normal" o "habitual") però ja no es pot assimilar amb tanta facilitat. I el seu consum és el que origina molts dels compostos annexos aromàtics. El ferment, per poder utilitzar la maltosa (bàsicament trencant-la en dues molècules de glucosa) crea un enzim, la maltasa que ajudarà a la "separació" de la maltosa, i llavors, pot utilitzar la glucosa resultant de la mateixa forma que ho ha fet abans amb la glucosa que estava directament a l'abast. Els ferments metabolitzen els sucres més complexes al final de la fermentació. Concretament, la maltotriosa és un sucre més difícil de metabolitzar que els altres que ja hem citat. Hi ha varietats de ferments que no poden en absolut metabolitzar aquest sucre. Habitualment, com més floculent és una varietat de ferment, menys pot absorbir la maltotriosa.
La capacitat de metabolitzar o no la maltotriosa és un dels principals criteris de distinció entre soques de Saccharomyces.
 El moment més àlgid de la fase de creixement és anomenat en Anglès "high Krausen" (Alemany, Hochkrausen) i es manifesta mitjançant un important gruix d'escuma forta i persistent que passa progressivament del color groc al marró. Encara no he trobat cap paraula en Català per a aquest particular.

Fase estacionària

De 3 a 10 dies.
La població de ferment ja no augmenta i es manté en un estat de baixa activitat. La majoria dels aromes (alcohols de fusel, èsters i compostos del sofre) ja han estat formats. En aquest punt, la cervesa és anomenada "verda" perquè encara conté compostos que normalment associem amb la cervesa jove quan encara no ha arribat al seu punt de maduració òptim.
Aquesta etapa, és la de la maduració, i és quan el ferment reabsorbeix el diacetil i l'acetil aldehid que s'han produït durant la fermentació principal. També es va escapant sulfur d'hidrogen (H2S) pel brollador, en forma de gas.
La bromera que s'ha format en la segona fase ja va decaient i els ferments comencen a flocular. Seria el moment de procedir a un control de la fermentació per conèixer la quantitat de sucre que s'ha usat. Si encara n'hi ha, és que la fermentació és incompleta. En aquest cas, caldrà emprendre accions com ara remoure la cervesa, augmentar la temperatura o inocular ferment nou. Si la fermentació ha estat completa, normalment, es baixa la temperatura fins a 2 o 4ºC per forçar que el ferment es dipositi al fons del fermentador. Però no és una cosa que calgui fer amb massa ímpetu perquè és convenient que el ferment estigui encara una mica actiu per a reabsorbir el diacetil que ha creat durant la primera fase. Per a brouaters casolans, és convenient oferir una certa fresca a la cervesa i esperar, simplement esperar, que la cervesa es clarifiqui naturalment, en el temps que li convé.

Notes:

ATP: 

(Wiki) El trifosfat d'adenosina, àcid adenosinatrifosfòric, adenosinatrifosfat o adenosina-5'-trifosfat (ATP) és un nucleòtid multifuncional que té un paper important en la biologia cel·lular com a coenzim; ja que és considerat com “la moneda molecular” de transferència energètica intracel·lular. L'ATP transporta energia química a l'interior de les cèl·lules mitjançant el metabolisme. És una font d'energia produïda durant la fotosíntesi i la respiració cel·lulars i és consumit per molts enzims en una multitud de processos cel·lulars, incloent les reaccions de biosíntesi, motilitat i divisió cel·lular.
L'ATP està fet d'adenosina difosfat (ADP) o adenosina monofosfat (AMP) i el seu ús en el metabolisme el converteix de nou en els seus precursors.

ADP: 

(Wiki) El difosfat d'adenosina o adenosinadifosfat (ADP) és un nucleòtid format per una ribosa, dos grups fosfat i una adenina. Sorgeix com a resultat del trencament de l'ATP per tal d'alliberar l'energia necessària per a les reaccions de l'organisme


Fructosa:

(Wiki) La fructosa és un sucre simple o monosacàrid que es troba en els éssers vius. És un dels tres sucres més importants que es troben als aliments i també en la sang, juntament amb la glucosa i la galactosa. Contenen fructosa, sacarosa i glucosa productes naturals com la mel, les fruites i alguns tubercles, arrels i bulbs com ara la remolatxa, el moniato, la xirivia i la ceba. La fructosa també s'obté per digestió enzimàtica de la sacarosa. C6H12O6

Glucosa:

(Wiki) La glucosa o glicosa (Glc), també anomenada sucre de raïm, és unmonosacàrid que les cèl·lules utilitzen com a font d'energia i com a intermediari metabòlic. C6H12O6

Sacarosa:

(Wiki) La sacarosa és el compost orgànic principal component del sucre de taula. Aquesta substància blanca, inodora, cristal·lina i de gust dolç i agradable; és famosa pel seu paper en la nutrició humana. La molècula de sacarosa és un disacàrid format per la unió d'una glucosa i una fructosa amb la fórmula molecular C12H22O11

Maltosa:

(Wiki) Una maltosa és un disacàrid format de dues glucoses. La unió de les dues glucoses és per mitjà d'un enllaç α(1→4). Es troba en l'oli, les fècules i la cervesa. Es pot obtenir per hidròlisi del midó o del glicogen, procés sobretot emprat en les indústries. C12H22O11


Maltotriosa:

(Wiki) La Maltotriosa és un trisacàrid format per tres molècules de glucosa. És la cadena més curta d'oligosacàrid que pot ser classificada com a malto dextrina. Aquests sucres influeixen directament en la producció d'èsters o alcohols de fusel que contribueixen en els diferents sabors i textures de la cervesa. C18H32O16

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada