Bacterias que contaminan el mosto y la cerveza

Autor: J. S. Hough, de su libro "Biotecnología de la cerveza y de la malta", Editorial Acribia, S.A., Zaragoza, España. 1990. Del capítulo 7, "Levaduras y cerveza", págs. 126 a 131.

Si bien el texto y la complejidad del tema escapan a nuestra realidad de homebrewers, es interesante quiénes son las turras que pueden complicarnos la vida y la forma en la que en las cervecerías las combaten. Dedicado especialmente al Reverendo March y al Incansable Heriberto...

 

El mosto es un medio de cultivo, relativamente rico, pero se somete a ebullición y muy poco después se inocula con levadura. Durante la fermentación, el pH desciende de 5,3 a 4,1, se produce etanol hasta una concentración de 3-4 Wo p/v y descienden sustancialmente las concentraciones de azúcares, aminoácidos y vitaminas.

La cerveza constituye, por tanto, un medio poco adecuado para el desarrollo de las bacterias; el número de géneros y especies que la contaminan ordinariamente es limitado. Al igual que las levaduras salvajes, las bacterias contaminantes provocan turbidez y generan olores y bouquets anómalos. Las únicas bacterias Gram positivas que causan problemas graves en el ambiente de las factorías elaboradoras de cerveza son las bacterias ácido lácticas.

Las ordinariamenate encontradas sólo pertenecen a dos géneros: Lactobacillus y Pediococcus; las especies del género Lactobacillus tienen células en forma de bastoncillo; las del género Pediococcus son esféricas. Desde un punto de vista fisiológico, las bacterias acidolácticas pertenecen a dos grupos: termófilas y mesófilas. Desde el punto de vista bioquímico, pueden dividirse también en las que producen ácido láctico como metabolito fundamental y las que rinden además diversos otros productos (entre ellos el ácido acético).

En la Figura 7.8, aparecen unos cuantos microorganismos dotados de forma bacilar que pueden contaminar las preparaciones de levadura de cerveza. Algunas factorías alemanas que se ajustan al espíritu de las Leyes de Pureza de la Cerveza se ven obligadas a descomponer el bicarbonato, no mediante la adición de ácidos minerales, sino estimulando el crecimiento de bacterias acidolácticas termófilas en la pasta y la producción de ácido láctico. De hecho, son numerosos los alimentos y las bebidas en las que se procura su acidificación por las bacterias; entre los ejemplos que cabe citar, se encuentran los quesos y el yoghurt, el whisky ácido americano, la col ácida, los encurtidos vegetales y el pan de masa acidificada.

En la industria enológica, especialmente en Portugal, la condición semiespumosa se logra merced al ataque por las bacterias acidolácticas del ácido málico del mosto de uvas, para producir ácido láctico y dióxido de carbono. Las bacterias ácido lácticas representan una contaminación grave de la cerveza y producen cantidades importantes de metabolitos indeseables, entre los que se halla el precursor del diacetilo, responsable del aroma y bouquet a mantequilla. Son difíciles de erradicar, aunque a veces sorprende también lo difícil que resulta aislarlas y cultivarlas en el laboratorio.

Para desarrollarse, una vez aisladas, precisan un medio neutro, rico en aminoácidos y vitaminas y, a veces, una atmósfera abundante en dióxido de carbono. Una vez que han crecido resulta difícil, cuando no imposible, volver a adaptarlas a la cerveza. Es probable que las bacterias Gram negativas de más interés en la industria cervecera sean las llamadas bacterias del mosto. Pertenecen a la familia de las Enterobacteriaceas, entre las que se encuentran muchas asociadas con la materia vegetal, o con el contenido del intestino, cuyo ejemplo más conocido es Escherichia coli.

Existen dos grandes tipos entre las que se desarrollan en el mosto. El primero crece bien hasta que (debido a la actividad fermentativa de la levadura) el pH del medio desciende a valores de aproximadamente 4,4 y el alcohol alcanza tasas del orden del 2 Wo.

En estas circunstancias, mueren géneros como Entero bacter y Citrobacter, aunque los productos de su metabolismo permanezcan en la cerveza, dando, a veces, origen a bouquets y aromas anómalos.

El segundo tipo está constituido por bacterias que sobreviven a la fermentación y que se recogen junto a la levadura, por lo que son luego transferidas a las siguientes fermentaciones. Estas bacterias (Hafnia, Obe-sumbacterium) tienen propiedades metabólicas similares a las de la levadura, pero producen sustancias responsables de bouquets anómalos, como cantidades excesivas de volátiles sulfurados.

Pueden dar origen a pHs más elevados que los normales en la cerveza, limitar el crecimiento de las levaduras y, en general, modificar el ambiente, de modo que resulte favorable a su supervivencia. Las bacterias ácido-acéticas son microorganismos acetificantes bien conocidos, comercialmente utilizados para la producción de vinagre a partir del vino, la cerveza no aromatizada con lúpulo y la sidra. En la cerveza expuesta al aire, oxidan el alcohol a ácido acético, lo que era frecuente en las cervezas de barril tradicionales; los progresos higiénicos han reducido la incidencia de este avinagramiento.

Sin embargo, estas bacterias son contaminantes frecuentes de las tuberías que conectan los barriles al grifo de expedición, aunque a través de las tuberías circule cerveza de barril pasteurizada. Entre otras bacterias Gram negativas que es frecuente encontrar en las fábricas de cerveza, se hallan las pertenecientes al género Zymomonas, común en la cerveza dulce de la Gran Bretaña.

Produce cantidades excesivas de acetaldehído y sulfuro de hidrógeno, una mezcla desagradable, a la que originalmente se denominó «Bur-ton stench» (olor nauseabundo de Burton). Durante los últimos años se ha descubierto la presencia de Pectinatus, otro género en botellas de cerveza esterilizada por filtración, en las que crece en condiciones anaeróbicas y en las que produce numerosos metabolitos, entre los que se encuentra el ácido butírico.

En algunas cervezas se hallan también pequeños números de microorganismos pertenecientes a otros géneros y, entre ellos, esporulados Gram positivos Bacillus y Clostridium. Puede tratarse de microorganismos casuales, que sobreviven pero no se desarrollan. En todo caso, los microbiólogos de las fábricas de cervezas deben estar preparados para encontrarse con contaminantes, por poco habituales, no esperados.

A veces es necesario realizar recuentos de bacterias en presencia de poblaciones muy numerosas de levaduras, lo que se logra haciendo uso de la incorporación al medio de crecimiento de actidiona (o ci-cloheximida) a 10 ppm que es un eficaz inhibidor del crecimiento de las levaduras. Para el recuento de grupos concretos de bacterias, se precisa desarrollar medios selectivos, es decir, medios que permiten el crecimiento de un grupo y no el de otros. Así, por ejemplo, las bacterias acidoacéticas se desarrollan en un medio con etanol como única fuente de carbono, en el que no pueden crecer la mayor parte de las demás bacterias que se encuentran en las fábricas de cerveza.

Estos medios selectivos se utilizan en forma sólida, en placas de petri, sobre cuya superficie se siembra la muestra, constituida por una suspensión bacteriana, procediéndose luego a contar las colonias desarrolladas, que constituyen un índice del número de células viables presentes en la muestra.

Control de la infección

La levadura utilizada para inocular el mosto de cervecería es un reservorio de infecciones importante. Algunos fabricantes limitan la infección bacteriana, lavando periódicamente la levadura con ácido mineral, generalmente a pH 2,5.

En esta operación, resulta de importancia crítica el tiempo y la temperatura, pues de otro modo puede que no se destruyan las bacterias o que, por el contrario, muera tam-bién la levadura. Otros prefieren descartar la levadura cuando ya ha sido utilizada (por ejemplo) en unas 10-12 fermentaciones seguidas y sustituirla por un cultivo nuevo, propagado en el laboratorio.

El equipo de las fábricas de cerveza suele ser de acero inoxidable austenítico, que es de muy fácil limpieza. Se tiende a ir utilizando recipientes totalmente herméticos, por lo que se van eliminando las infecciones a partir del aire. La limpieza e higienización de depósitos y equipos de acero inoxidable está hoy razonablemente estandardizada. La secuencia utilizada consiste en comenzar lavando con agua, empleando cabezales giratorios que lanzan chorros de agua a presión elevada, o aspersores («alcachofas») fijos en los depósitos.

Una vez que se ha dejado drenar el agua, se rocia con soda caústica caliente (generalmente con algo de hipoclorito sódico) como detergente esterilizante. La soda caústica destruye eficazmente los microorganismos y es un excelente disolvente de proteínas, pero no es adecuada para disolver y mantener en suspensión las sales de calcio, por lo que puede ser necesaria la adición de varios polifosfatos, metasilicatos o gluconatos (Tabla 7.2). El hipoclorito es una fuente de cloro libre y, por tanto, un buen bactericida; mejora además el poder limpiador del detergente; sin embargo, el cloro libre es un peligroso agente de corrosión del acero inoxidable, si el pH de la disolución es neutro o ácido.

Algunas factorías utilizan sólo una vez el detergente bactericida y lo desechan luego; otras lo reutilizan y ajustan la concentración de soda caústica, que decae, especialmente si existe dióxido de carbono. Tras el tratamiento con detergente bactericida, se precisa lavar de nuevo con agua estéril y asegurar que se ha retirado toda la mencionada disolución de las paredes de las tuberías, los depósitos y los aparatos. Este agua de aclarado puede reutilizarse, empleándola para el primer lavado.

El costo en mano de obra es muy alto, por lo que muchas factorías, especialmente las de mayor tamaño, controlan automáticamente las secuencias de lavado y reciclaje. En estas operaciones, conocidas como limpieza in situ (Cleaning in Place, CIP), se utlizan microprocesadores. Algunos de los recipientes lavados contienen dióxido de carbono y se hallan situados en cámaras frías, por lo que resultaría conveniente utilizar en ellos disoluciones de detergente bactericida frías, no basadas en la soda caústíca.

Alternativamente, en los recipientes que necesitan estar exentos de oxígeno libre, se puede utilizar nitrógeno en lugar de dióxido de carbono. El control microbiológico exige una toma de muestras frecuente en numerosos puntos de la factoría. Para ello, se puede proceder a frotar las superficies a examinar con una torunda estéril. El creci-miento microbiano en el medio indica una superficie contaminada. Las muestras del mosto o la cerveza se pueden tomar abriendo grifos de muestreo, o pinchando con agujas hipodérmicas a través de septos de goma colocados en la superficie de las tuberías o depósitos.

Las fábricas de cerveza deben ser, y son con frecuencia, instalaciones con un elevado nivel de higiene y han de equípararse en este sentido a las mejores industrias lácteas.