¿Burbujas pegadas al vidrio? ¿Corrientes de burbujas saliendo de las paredes del vaso? Puede parecer bonito, ¡pero indica que el vaso está sucio! ¿De dónde sale el gas de la cerveza? ¿Y en las artesanas porque a veces es demasiado o demasiado poco? ¿Y la espuma? ¿Y los géiseres?

Las burbujas de la cerveza

Índice

Las burbujas de la cerveza

Burbujas en la cervezaUno de los atractivos de la cerveza es la carbonatación. Como en otras bebidas carbonatadas uno espera encontrar efervescencia. Una sensación refrescante, chispeante y picante en la lengua con el estallido de las burbujas. Uno sabe que la efervescencia está, o debería estar allí. No hay que verla como en un anuncio de cava. Y es que si salen columnas de burbujas o están fijadas por todo el interior del vaso es que algo no va bien.

Pero empecemos por el principio…

Un poco de perspectiva

La cerveza se ha hecho desde tiempos inmemoriales. Desde el neolítico, sumerios, egipcios, etc. aunque poco se parecía a la cerveza que hacemos hoy en día. Más bien era una sopa alimentaria.

Más o menos en todo el mundo se han preparado bebidas fermentadas de uno u otro tipo. La fermentación alcohólica conseguía mantener a raya los microorganismos que corrompían el agua. Pero no parece probable que con los medios anteriores a la industrialización (fermentaciones en abierto, barriles de madera poco estancos a la presión, sistemas de tapado poco efectivos) lograran retener mucho la efervescencia que produce la fermentación.

Por otro lado las fuentes de aguas naturalmente carbonatadas y efervescentes eran conocidas desde la edad de bronce. Los romanos las consideraban valiosas y saludables. Y las llegaron a transportar en pequeñas cantidades a largas distancias en recipientes sellados para no perder la carbonatación. Lástima que no valoraban mucho la cerveza, la bebida de los bárbaros, para aplicar su tecnología.

Botellas de cerámicaEl conocimiento científico y métodos para carbonatar el agua artificialmente llegaron en la segunda mitad del siglo XVIII gracias a los descubrimientos, entre muchos otros, de dos químicos: el británico Joseph Priestley y el sueco Torbern Bergman. Se añadían una buena variedad de productos químicos, entre ellos ácido sulfúrico.

Los primeros productos se comercializaron como medicinales por su acción sobre el aparato digestivo. Quién lo supo aprovechar industrialmente fue el empresario alemán Johann Jacob Schweppe, que a 1783 fundó la compañía Schweppes. Sus sodas se envasaban en botellas de cerámica pero a inicios del siglo XIX ya eran de vidrio, aunque fuera costoso fabricar los envases artesanalmente.

Conservar de una manera efectiva la carbonatación en las bebidas envasadas tendrá que esperar hasta la segunda mitad del siglo XIX, cuando se fabrican industrialmente las botellas de vidrio y se expande su uso. A finales del XIX se inventa el tapón corona. La cerveza enlatada se empieza a implantar pasado el primer tercio del siglo XX. En este enlace encontraréis una breve historia de la botella y la lata aplicada a la cerveza .

En 1832, en Nueva York, John Matthews inventó el método utilizado actualmente para carbonatar artificialmente cualquier bebida: refrescos, sodas, cervezas, etc.

¿De qué están hechas las burbujas de la cerveza?

Lo más habitual es que las burbujas estén formadas por dióxido de carbono (llamado también anhídrido carbónico o gas carbónico, CO2). Un gas incoloro, de olor picante y sabor ácido, bastante soluble en agua.

Catálogo de maquinaria de John Matthews
Catálogo de maquinaria de John Matthews
El método inventado por John Matthews para carbonatar un líquido parece relativamente sencillo y no demasiado artificial.

Se trata de mezclar dióxido de carbono con un líquido bajo presión para llegar a combinar el gas carbónico con el agua consiguiendo ácido carbónico. Mientras se mantenga la presión, el ácido se mantendrá estable. Por eso si agitamos una botella cerrada no se observa que se formen burbujas ni espuma. Al destapar el envase disminuye la presión, descomponiendo el ácido carbónico de nuevo en dióxido de carbono y agua. Sin presión, el ácido carbónico es inestable, y con agitación o incrementando la temperatura, esta inestabilidad aumenta.

Es decir, al aplicar presión y hacer circular dióxido de carbono en un líquido se forma ácido carbónico: CO2 + H2O -> H2CO3.

Y a la inversa, en despresurizar el líquido, el ácido carbónico libera el anhídrido carbónico: H2CO3 -> CO2 + H2O.

Pero así como otras bebidas contienen ácido carbónico por este método artificial, las cervezas artesanas obtienen el dióxido de carbono de una forma natural, por la acción de la levadura.

El cervecero hace el mosto, la levadura la cerveza

Levadura
Levadura, Saccharomyces cerevisiae
Las levaduras son hongos unicelulares, con mucha biodiversidad (se conocen unas 1000 especies y se estima que son unas 15000), se encuentran en todas partes (la especie que nos interesa está en aquella capa blanca en la piel de las ciruelas) y parece que su objetivo vital es reproducirse hasta la extenuación cuando se encuentran en el medio adecuado.

Se han empleado desde tiempos remotos en las fermentaciones de bebidas y alimentos como la cerveza, el pan o el vino. Durante milenios la fermentación de la cerveza se producía de forma espontánea o más o menos inducida reutilizando tinas o restos de fermentaciones anteriores.

En el siglo XVII y XVIII se empezó a observar la levadura gracias a la invención de los microscopios y hasta el siglo XIX que Louis Pasteur no se describió la fermentación alcohólica.

Fermentación alcohólica
Fermentación alcohólica
La levadura es un hongo anaeróbico facultativo, que utiliza el oxígeno por sus procesos de obtención de energía (como el catabolismo de un líquido rico en azúcares), pero también es capaz de hacerlo en ausencia de oxígeno. Y es entonces cuando genera dos subproductos de lo más interesantes: alcohol (etanol) y dióxido de carbono. Es la llamada fermentación alcohólica.

Al hacer cerveza, mediante el macerado de la cebada, trigo, etc. obtenemos un mosto cargado de azúcares provenientes del almidón de los cereales. Es el medio ideal para ser colonizado por multitud de microorganismos. La levadura se reproduce vertiginosamente en este mosto, y cuando agota el oxígeno disuelto en el líquido lleva a cabo la fermentación alcohólica.

Químicamente, simplificándolo mucho, es una reacción donde la fermentación de un azúcar, como la glucosa en este ejemplo, produce etanol y dióxido de carbono: C6H12O6 -> 2 C2H5OH + 2 CO2.

Fermentaciones y refermentaciones

La fermentación se produce en los fermentadores (elemental querido Watson) y se puede producir también en una segunda fermentación una vez envasada.

Fermentación airlockLa mayor parte del gas carbónico producido por la fermentación alcohólica se libera a la atmósfera durante la propia fermentación y los procesos posteriores. Aun así el elaborador puede trabajar en atmosférico (sin presión) o isobárico (manteniendo el líquido siempre bajo presión). Esta es una de las grandes decisiones del cervecero artesanal.

En el caso de fermentación y envasado atmosférico, el gas se pierde al trasegar al aire libre la cerveza entre recipientes (fermentadores, tanques de acondicionamiento, envasado …). Y si simplemente se envasa al llegar a la atenuación* adecuada, la cerveza estaría desbravada, contendría muy poco ácido carbónico.

*La atenuación es el porcentaje de azúcares que la levadura metaboliza durante la fermentación y convierte en alcohol, dióxido de carbono y subproductos. Se mide en la reducción de la densidad del mosto. La densidad específica del agua es 1,000. Cuando decimos que densidad del mosto es 1,080 significa que un litro de mosto pesa 1.080 gramos. Principalmente los azúcares son los responsables de este incremento de peso y espesor. Por ejemplo, si la densidad original del mosto (DO) es 1,080 y la densidad final (DF) es 1,020, diremos que la atenuación es del 75% (reducción de 80 a 20).

 

Al envasar se puede añadir el dióxido de carbono de forma artificial o hacer que se cree de forma natural.

De forma artificial ya lo hemos visto, disolviendo dióxido de carbono en la cerveza bajo presión.

De forma natural, el más común en las cervezas artesanas, es que se envase añadiendo algún fermentable que permita a la levadura viva (y a veces una levadura específica) hacer una segunda fermentación en la botella, y así se carbonate de forma natural.

La adición de este fermentable en la cerveza terminada es el llamado priming o cebado. Se podría utilizar cualquier fermentable, pero, cuanto más complejo sea, menos lo podrá consumir la levadura y la parte no convertida alterará las características organolépticas de la cerveza. Lo más habitual es utilizar dextrosa, un monosacárido fácilmente digerible por la levadura. También se suele utilizar azúcar de mesa o sacarosa, que es un disacárido. O miel, etc. si se buscan otros sabores.

Esta segunda fermentación consumirá prácticamente todo el oxígeno disuelto en la cerveza embotellada (que ya va bien para evitar la oxidación) y el oxígeno que haya entre el líquido y la parte superior del recipiente. Y producirá el dióxido de carbónico que al no poder escapar aumenta la presión dentro del envase cerrado. Como vemos esto facilita que quede absorbido por el líquido, se asocia a las moléculas de agua para formar ácido carbónico, volviendo la cerveza efervescente.

Fermentador isobárico
Fermentador isobárico
Los productores que en lugar de trabajar con fermentadores atmosféricos utilizan de isobáricos, pueden controlar la presión en la que quieren mantener la cerveza, dejando escapar el dióxido de carbono sobrante. Pero no sólo en el fermentador, sino que hay que mantener la presión al trasladarla a los tanques de acondicionamiento, al aplicar técnicas de lupulado y al envasarla.

Si la cerveza se envasa isobáricamente ya tendrá la carbonatación justa, no requerirá una segunda fermentación. Si hubiera que añadir gas carbónico, se puede hacer artificialmente. Esto es lo que hacen las industriales, que incluso almacenan el anhídrido carbónico producido en la fermentación para reutilizarlo al envasar. Y que además pasteurizan la cerveza para evitar quede levadura viva u otros microorganismos que incrementen la cantidad de gas carbónico una vez envasada. Lo habitual es que estas producciones industriales siempre tengan la cantidad exacta de gas y ningún elemento que lo altere.

Cerveza nitrogenadaTambién los hay que utilizan nitrógeno. El nitrógeno es incoloro, inodoro e insípido, menos insoluble que el dióxido de carbono. Se utiliza una mezcla de 70-75% de nitrógeno por 30-25% de dióxido de carbono. Produce una burbuja más pequeña y espuma más estable, resultando una cerveza más cremosa, más suave al paladar en todos los perfiles. Gracias al matemático reconvertido en cervecero Michael Ash, Guinness fue la pionera en utilizar nitrógeno al servirla de barril. Y también en diseñar un dispositivo para hacer una explosión de pequeñas burbujas de nitrógeno al abrir el envase, como si saliera directamente del grifo.

¿Porque no se dispersa el gas cuando el envase está tapado?

Decíamos que si agitamos una botella tapada no se crean burbujas. La presión interior mantiene el gas disuelto e impide que se libere.

Para que una burbuja se forme de forma espontánea es necesaria una diferencia de presión muy elevada entre el gas disuelto y la atmósfera, entonces sucede la nucleación homogénea. Se trataría de presiones superiores a 100 atmósferas (1500 psi) muy, pero muy, por encima de la presión de los envases de cerveza.

Sí que las botellas y latas tienen cierta presión. La mayoría de estilos de cerveza están por debajo de 2 bares (30 psi). Hay un equilibrio entre el gas que hay en la parte libre y el gas que se mantiene disuelto en el líquido. Se llama punto de saturación la cantidad de gas que puede contener la cerveza, y se ve determinado por la presión y por la temperatura.

Punto de nucleaciónCuando abrimos el envase y se libera esta presión, el punto de saturación disminuye. El gas comienza a hacer su camino para salir del medio donde se encuentra y restablecer el equilibrio entre la atmósfera y el líquido. Escaparía por difusión a través de la superficie del líquido si al servir la cerveza no formamos una capa de espuma.

Se generan burbujas de forma natural, pero el proceso puede acelerarse si el gas encuentra una superficie irregular o áspera del cristal donde acumularse (probad a meter un dedo dentro de la cerveza), incluida la suciedad del vaso. Entonces se habla de nucleación heterogénea.

Y cómo es que se forman burbujas donde hay suciedad?

Vaso de cerveza sucioLas minúsculas capas de grasa sobre el vidrio, fibras de los secamanos, polvo, suponen rugosidades que agitan la cerveza y proporcionan un lugar donde queda retenido el gas disuelto en la cerveza. Se forma una bolsa de gas que crece por la difusión desde el líquido hacia estas incipientes burbujas. Cuando estas son suficientemente grandes, se desprenden por flotabilidad dejando atrapada tras de sí alguna bolsa de carbónico que sirve de semilla para una nueva burbuja. Estos son los llamados puntos de nucleación que forman las columnas de burbujas.

Incluso hay quien piensa que la nucleación es deseable para determinadas cervezas. Algunos fabricantes de vasos diseñan vasos con marcas en el culo del vaso para agitar la cerveza, provocar más efervescencia y una buena cabeza de espuma. Cuando la cerveza toca las marcas produce una corriente continua de burbujas que se elevan desde la base.

Marcas vaso de cervezaComo con todo, se hace difícil generalizar. Forzar la formación de burbujas será adecuado según el caso. En una cerveza muy carbonatada forzar la efervescencia puede ser molesto. Y en cambio puede resucitar momentáneamente una cerveza con baja carbonatación. Una cerveza que se deguste poco a poco puede quedar desbravada antes de terminarla. Y la espuma puede ser abundante de entrada, pero se puede deshacer rápidamente.

A qué se debe el hormigueo sobre la lengua?

Ahora bien, cuando bebemos una bebida carbonatada la mayor parte del dióxido de carbono (de 5 a 10 gramos por litro en la cerveza) no llega a nuestro estómago.

Buena parte se pierde en el borboteo inicial cuando se abre el recipiente. La temperatura influirá en que se libere más cantidad, porque la solubilidad de los gases disminuye cuando la temperatura sube. Y finalmente la mayor parte de los efectos se producirán sobre nuestra lengua, tragándonos poco carbónico.

El sabor efervescente de las bebidas carbonatadas es causado por dos componentes:

– El ácido carbónico que aún mantiene la cerveza estalla en burbujas de dióxido de carbono sobre lengua por su temperatura y rugosidad. Recordemos: H2CO3 -> CO2 + H2O.

– El ácido carbónico también puede disociarse formando hidrógeno y bicarbonato. Al aumentar el hidrógeno en la solución, baja el pH y se vuelve más ácida: H2CO3 -> H + + HCO3-

Así que tenemos una acidez y también un estallido de burbujas captadas por la lengua, que se puede definir como un cosquilleo o ardor.

Es una sensación que no está clasificada como un gusto (aquí encontraréis un artículo sobre los cinco gustos reconocidos) sino que es captada por los nervios receptores del dolor (nociceptores). A un nivel bajo resulta agradable, pero la sobrecarbonatación pone en alerta nuestros instintos. Cosas de nuestro sistema reptiliano.

Formar la cabeza de espuma

Al subir estas burbujas arrastran sustancias tensoactivas que las envuelven y generan la espuma.

Hobac Memento Mori • <a style="font-size:0.8em;" href="https://www.flickr.com/photos/pep_tf/43858435794/" target="_blank">View on Flickr</a>Los tensioactivos forman micelas, una estructura con una parte insoluble en agua (hidrófoba) que queda en el centro, y otra parte soluble (hidrófila) que queda alrededor disuelta en el líquido. Esta membrana es la que crea una espuma más duradera en la cerveza que la de otras bebidas carbonatadas debido a la cantidad y variedad de agentes que contiene.

Cuando más anhídrido carbónico haya disuelto en la cerveza más espuma se formará. Y su capacidad de retención dependerá de estas sustancias tensoactivas (proteínas, polipéptidos, alfa ácidos del lúpulo, melanoidinas, etc.), también de la viscosidad de la cerveza, temperaturas elevadas, la rugosidad y la forma del vidrio, etc.

En cambio le afecta negativamente los alcoholes superiores o fusels (también llamados aceite de fusel, que tienen una consistencia aceitosa), proteasas que disminuyen las proteínas, los ácidos grasos, lípidos (¡los pintalabios al beber!), bajas temperaturas, restos de jabón y detergente en equipos y vasos, etc.

Formar espuma al servir la cerveza es necesario porque impide que se escapen los elementos más volátiles (aromas, el propio dióxido de carbono), y también impide la oxidación del a cerveza en evitar que esté en contacto con el oxígeno.

La sobrecarbonatación

Uno de los problemas de la cerveza artesana ha sido controlar la segunda fermentación. A veces resultan poco carbonatadas o demasiado carbonatadas, incluso entre botellas del mismo lote.

GueiserInfluye un gran número de factores. Por ejemplo, antes de envasar hay que llegar a cierta atenuación para que sólo se produzca el dióxido de carbono previsto con la adición del cebado. Si la atenuación no ha sido completa, no se han consumido suficiente azúcares durante la fermentación y éstos se consumirán en la segunda fermentación, generándose en el envase más carbónico de lo previsto.

También depende de la levadura vive en la cerveza. Si se utiliza una levadura de embotellado. Si todos los factores (cebado, densidad, concentración de levadura, etc.) son homogéneos para todos los envases del lote embotellado. La temperatura de acondicionamiento y maduración, etc.

Una cerveza poco carbonatada tiene mala solución, deja una sensación sosa, evaporada, aguada, plana. En cambio una de sobrecarbonatada suele ser molesta. A las malas se puede dejar reposar en el vaso un rato esperando que se evapore el dióxido de carbono o remover el vaso para facilitar que se escape.

En isobárico evitan todos estos problemas.

El gushing o géiser

Cuando la presión es muy alta, el gas liberado en destapar el envase puede arrastrar el líquido formando una gran cantidad de espuma.

Hay quien dice que el gushing sólo puede pasar por una contaminación debida a los hongos de los cereales.

GushingLas proteínas hidrófobas provenientes de hongos de los cereales combinadas con cristales de oxalato de calcio serían los culpables.

Los hongos se eliminan en el malteado, pero no sus proteínas. El oxalato de calcio siempre está presente en el mosto y en la cerveza terminada. Si precipita en forma de cristales, se pueden adherir en las paredes del recipiente y se pueden combinar con detergentes, iones metálicos y con estas proteínas hidrófobas (hidrofobinas), sirviendo de puntos de nucleación de burbujas.

Cuando el envase de cerveza se abre, la presión disminuye, pero la presión interna de las nanoburbujas atrapadas en todas partes aumenta y estallan causando una reacción en cadena.

Siempre había pensado que el motivo era que las infecciones producían un exceso de carbónico al fermentar todas las partículas digeribles por los microorganismos. Cuando me he encontrado estos problemas de géiseres con cervezas hechas por mí ha sido por haber demasiados azúcares fermentables en el momento de embotellar y generarse demasiado dióxido de carbono. Incluso haciendo estallar las botellas.

Beermut explosiónUna de las veces al embotellar cuando se detuvo la primera fermentación por la falta de control de la temperatura. Y la otra por la adición de un adjunto al embotellar que resultó fermentable, ¡¡¡la Kina!!! Es muy dulce, pero suponía que era más bien un vino o un destilado, que ya no tendría nada para alimentar la levadura. Hizo explotar casi la mitad de las botellas.

De forma general supongo que se puede decir que no se ha de embotellar sin alcanzar la atenuación adecuada o añadir adjuntos fermentables (licores, jarabes, frutas, azúcares …) a última hora. O sea, dejar finalizar la primera fermentación. Si se alarga demasiados días, a falta de un fermentador troncocónico con el que retirar la levadura decantada, sería recomendable trasvasar la cerveza para evitar que la levadura inactiva llegue a la autolisis (descomposición) que aportaría gustos y aromas no deseados.

Otro aspecto que importante por gushing es que el cuello de las botellas parece especialmente diseñado para experimentar el efecto Venturi: un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. Traducido, la espuma se acelera a en adelgazar el cuello de la botella, formando unos géiseres espectaculares.

Vasos sucios

Como decía al principio, uno de los atractivos de la cerveza es la carbonatación. Como en otras bebidas carbonatadas uno espera encontrar efervescencia. Una sensación refrescante, chispeante y picante en la lengua con el estallido de las burbujas. Uno sabe que la efervescencia está, o debería estar allí. No hay que verla como en un anuncio de cava. Y es que si salen columnas de burbujas o están fijadas por todo el interior del vaso es que algo no va bien.

Dirty beer glass policeUna de las formas más sencillas de saber si el vaso está sucio es observar las burbujas. Si está limpio no deberían adherirse a las paredes del vaso. En cambio, si está sucio, las burbujas se agrupan y se forman en exceso en las partes sucias del vidrio. Las retiene algún tipo de suciedad: polvo, grasa, restos de usos anteriores, fibras del paño con el que se ha secado…

Hay otros métodos para saber si un vaso está sucio: si se dibujan caminos sobre el vidrio cuando vacías el vaso lleno de agua en lugar de formarse una capa sólida; o si al espolvorear el interior del vaso con sal ésta no se pega en algunas zonas; también se puede ver que está sucio porque no quedan los encajes uniformes que típicamente hace la espuma al secarse sobre los laterales del vaso cuando va bajando la cerveza. Pero ninguno de ellos es tan inmediato y sencillo como el de observar las burbujas, ni lo puedes aplicar en un bar antes de beber la cerveza.

Ya hemos visto que en un vaso sucio aumenta la efervescencia, cosa que puede ser molesta y provoca que la espuma desaparezca rápidamente.

Vasos de cervezaSuele quedó sucio cuando simplemente se enjuaga el vaso con agua. Lo recomendable es limpiar los vasos con un lavavajillas de base mineral, de cristalería, pero si no se tiene a mano, mejor utilizar los lavavajillas habituales en lugar de simplemente enjuagar los vasos con agua. Sino os arriesgáis a terminar denunciados a la autoridad pertinente: Dirty Beer Glass Police .

Además del detergente preferiblemente de base mineral, utilizad un cepillo para llegar al final de los vasos de diseño. Para secarlos, dejadlos boca abajo para que se sequen al aire y no utilizar nunca un paño en su parte interior.

 
 
 
 

Fuentes consultadas:
A simple way to tell if you’re drinking beer from a dirty glass
Here’s why some pint glasses have grooves lasered onto the bottom of the cup
¿Por qué una cerveza tienes demasiada espuma? ¿Por qué hace géiser?
Carbonatar la cerveza en botella
Espuma de cerveza
Nitrógeno en la cerveza
La “gueiserització” de la cervesa o “col·lega, la meva birra m’ataca!”
Llaunes vs Ampolles