Las enzimas se definen como catalizadores biológicos complejos de naturaleza proteínica, que inducen reacciones sin ser modificados por ellas ni aparecen en el producto final.
Las enzimas se activan y desactivan bajo ciertas condiciones, siendo el proceso de maceración es el encargado de manipular esas condiciones.
Las enzimas que intervienen en la elaboración de cerveza se crean 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.
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¿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 creadas durante la germinación y 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 todas las 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 | Facilita la fermentación y mejora la turbidez |
| Beta-glucanasas | 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 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 a 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 con 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 ésta.
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, pero la temperatura ideal para un escalón de proteínas es la de 50°C.
Las enzimas se desnaturalizan a temperaturas por encima de los 65°C. El rango ideal de pH es un poco inferior a 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 |
| Beta-glucanasas | 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 tomas las cervezas claras muy frías 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
Hay otras enzimas proteolíticas trabajando en este rango de temperatura, conocidas como beta-glucanasas.
Lo que hacen es degradar los beta-glucanos presentes en la cáscara del grano ya que estos pueden provocar problemas generando un mosto viscoso y denso si no se degradan.
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 tienen cadenas largas con cuatro a más moléculas de glucosa y son subproductos de la fermentación.
Las dextrinas no son fermentables y no tienen sabor, sin embargo, 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 degrada el almidón y las dextrinas a glucosa (una molécula), maltosa (dos moléculas) y maltotriosa (tres moléculas).
Una que vez ha actuado la beta-amilasa, el almidón se ha reducido a azúcares fermentables.
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 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 las 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, pero habitualmente se suelen adoptar temperaturas intermedias de macerado, alrededor de los 67°C.
