Con sólo echar un vistazo a los gases disueltos en la cerveza, hemos sido capaces de aprender algo sobre como influyen éstos en el gusto y el sabor y además conocimos un poco de la física de las burbujas y de la espuma. Una parte más de la ciencia que podemos encontrar en un vaso de cerveza.
El nitrógeno ( N2 ) comprende alrededor del 78 por ciento de la atmósfera de la Tierra y es mucho menos soluble en agua que el dióxido de carbono – entre 50 y 80 veces menos dependiendo de la temperatura del líquido.
Para el cervecero resulta un gas atractivo para la dispensación de cervezas por varias razones. No es reactivo químicamente y en términos de cervecería es incoloro, inodoro e insípido. Es relativamente insoluble en agua, sobre todo en comparación con el CO2 y también es más barato que esta último.
Un poco de Historia
Los estilos ingleses tradicionales se desarrollaron mucho antes que se invetaran la refrigeración y la carbonatación artificial. Elaboradas bajo las condiciones de la época, las Stouts, las Porters, las Milds y las Bitters entre otras, se caracterizaban por tener mucho sabor a malta y lúpulo, y una baja carbonatación debido a que eran acondicionadas en barricas de madera, que no mantenían mucha presión de CO2. La temperatura a la cual eran servidas era la que se mantenía en el interior de la bodega, alrededor de unos 12 ºC.
Desde esas bodegas, la cerveza llegaba a las canillas del bar mediante el bombeo, a mano, de aire dentro del barril.
Esas bombas manuales entregaban alrededor de 25 a 30 psi de presión y, aún así, la cerveza tenía una carbonatación muy baja. Esto se debía a que lo que se bombeaba dentro del barril era aire, que en su mayoría (78%) está formado de nitrógeno. El problema era que el porcentaje restante era mayormente oxígeno y si la cerveza no se consumía en el día terminaba oxidándose.La aparición de los barriles metálicos y su capacidad de retención de los gases trajo muchos beneficios a los productores cerveceros que lograron un mayor control sobre la cerveza que se servia en los Pubs. Ya no se debía recurrir a la carbonatación natural, por lo tanto la cerveza estaba libre de sedimentos y no se tenía que esperar a que la levadura decante después de mover los barriles. El servicio en los pubs se agilizó y ya no dependía de la habilidad del cantinero.
Los barriles se presurizan artificialmente utilizando principalmente el CO2 evitando el uso de aire comprimido y la oxidación correspondiente..
Pero no todos usaron CO2 como gas para dispensar cerveza desde un barril. Curiosamente, al mismo tiempo que se desarrollaba el barril metálico y el uso de CO2 de forma artificial, Guinness experimentaba con nitrógeno (N2) en el envasado de sus Stouts buscando también, la forma de librarse de los sedimentos de levadura en los barriles. Entonces, al momento de implementar la gasificación artificial de sus productos pensó en ese gas, el nitrógeno.
En sus ensayos con este gas, los cerveceros de Guinness se dieron cuenta de que las pequeñas cantidades de nitrógeno le daban a la cerveza un sabor más cremoso y una sensación más completa en boca, y también ayudaban a crear una espuma más estable que se mantenía hasta que el vaso se vaciaba. Esto tuvo claros beneficios para la compañía; los sabores robustos y, para algunos, agresivos de la stout se suavizaron, haciéndola más aceptable para un público más amplio.
Los fanáticos de las Ales tradicionales, ridiculizaban el uso de esta nueva tecnología pero, como se ha dicho antes, los beneficios fueron muchos. El barril metálico o “keg” y el uso de gas artificial llegaron para quedarse.
De todos modos, no fue hasta 1960, cuando las lagers se hicieron populares en el Reino Unido, que el método de Kegging tomó un verdadero impulso, en 1964 el proyecto de Guinness resultó un gran éxito y desde entonces la dispensación utilizando N2 ha sido la característica central de esa cerveza.
En 1994 la cervecería Bass lanza una cerveza que conmociona el mundo cervecero, la Caffrey´s Irish Ale. Rápidamente supera todas las expectativas de ventas en el mercado británico y da lugar a una serie de imitaciones, creando una nueva categoría de ale. Su secreto no estaba en la receta o en sus métodos de elaboración, estaba en la forma en que era servida. Las cervezas nitrogenadas habían llegado.
Actualmente, los pubs presurizan los barriles de cervezas de estilos tradicionales (de baja carbonatación) con una mezcla de gases que por lo general contiene 75% de nitrógeno y 25 % de CO2, manteniendo la presión (25-30 psi) que se lograba con las bombas manuales, en los primeros tiempos anteriores al Keg..
Lejos de ser una bebida tibia y sin gas, las cervezas tradicionales inglesas son ricas y cremosas.
La poca carbonatación y la temperatura relativamente más alta permiten una mejor apreciación de los sabores.
Afortunadamente, hoy los cerveceros caseros, pueden replicar perfectamente los sabores y sensaciones de esas cervezas remontándonos a aquellas épocas.
Si bien hablar del gas disuelto en la cerveza puede sonar aburrido al principio, cuando nos adentramos en el tema y conocemos sus efectos sobre ciertas características de la cerveza, descubrimos cuan importante es el gas a la hora de percibir todo lo que una cerveza nos puede regalar.
Seguramente hemos oído hablar varias veces del témino "cabeza” o “corona” de la cerveza”, esto no es más que es la espuma que se forma en la parte superior del vaso cuando la cerveza es vertida. Esta espuma o “cabeza” es creada por los gases disueltos que escapan del líquido y no sólo juega un papel importante en la estética de la cerveza sino que también tiene efecto en la apreciación de su aroma y de su sabor.
Mientras que compuestos volátiles orgánicos pueden escaparse con el gas creando un aroma agradable, las moléculas de gas que permanecen en la solución influyen en el gusto real.
En la mayoría de las cervezas, el gas que hace el burbujeo y le da a la cerveza su espuma es el dióxido de carbono (CO2) creado por las levaduras, durante la fermentación. La mayor parte de este gas se escapa durante la fermentación y los procesos posteriores, por lo que será necesario inyectar más cantidad de CO2 en el envase para lograr una carbonatación correcta. Esto puede hacerse de forma natural, agregando en el envase más fermentables a la cerveza terminada, o bien de forma artificial disolviendo el gas por presión.
En este último caso, el gas agregado por lo general es CO2 pero algunos recurren a una mezcla de nitrogenada de aproximadamente un 70 % de N2 y un 30 % de CO2.
Las bebidas carbonatadas han sido populares durante unos miles de años. Los antiguos Griegos y Romanos bebían aguas naturalmente carbonatadas y desarrollaron un gusto a este tipo de gaseosas naturales. Hoy, consumimos grandes cantidades de bebidas carbonatadas de todo tipo fabricadas en serie, una de ellas es la cerveza que por lo general contiene de 5 a 10 gramos por litro de CO2.
Cuando bebemos una bebida carbonatada, la mayor parte del CO2 en realidad no alcanza nuestro estómago. Mucho es pierden en el burbujeo inicial, cuando la botella es abierta.
La temperatura influirá en la cantidad de gas que permanecerá en la bebida después de ese burbujeo inicial. Al contrario que en los sólidos, la solubilidad de los gases disminuye cuando la temperatura sube y aumenta cuando baja, por lo tanto el gas será liberado más rápidamente cuando mayor sea la temperatura de la solución y viceversa.
Es por eso qué una gaseosa o cerveza caliente burbujea más cuando es abierta comparada con la misma bebida enfriada.
Aunque siempre tragamos un poco del CO2, los efectos más importantes del mismo ocurren en nuestra boca sobre la lengua. El sabor efervescente de una bebidas carbonatada es causado por dos componentes. El primero es el ácido carbónico, que es formado cuando CO2 se disuelve en el agua (H2O) . El CO2 reacciona con las moléculas de agua para crear el ácido carbónico (H2CO3).
La carbonatación crea también un leve ardor o sensación de cosquilleo además del gusto ácido. Esta sensación no es clasificada técnicamente como "un gusto", es más bien como una sensación de dolor ya que es detectada directamente por los nervios de receptor de dolor (nociceptores). Este proceso es una parte de lo que llaman “quimioestesia" o Sentido Químico Común, términos que suelen describir el proceso por el cual el cuerpo detecta irritantes químicos. Se lo llama "común", porque es un mecanismo sensorial que está presente en muchos tejidos diferentes del cuerpo.
La sensación ardiente del capsaicina en los ajíes, el efecto de frío del mentol, y el cosquilleo de CO2 son todos captados por la quimioestesia que está diseñada para descubrir irritantes, que, en altas concentraciones, producen sensaciones que pueden ser muy dolorosas o al menos muy desagradables. Sin embargo, en niveles bajos, muchas personas encuentran estas sensaciones bastante agradables. La quimioestesia no es técnicamente "un gusto", pero es un contribuidor importante al sabor.
Ahora, cuando una cerveza es presurizada con una mezcla de 70 % de N2 y un 30 % CO2 tendrá mucho menos CO2 disuelto para reaccionar con el agua, por lo tanto se disminuyen todos los efectos que este gas produce en nuestra boca, cambiando radicalmente el sabor de la cerveza, haciéndolo sentir menos hormigueante y más liso. Las cervezas nitrogenadas son a menudo caracterizadas como más "suaves" al paladar.
Existen otras dos diferencias significativas entre el CO2 y el nitrógeno, estas son el tamaño de las burbujas y la estabilidad de la espuma que pueden variar sustancialmente la sensación en boca y el sabor de la cerveza.
En el caso del nitrógeno, las burbujas son mucho más pequeñas y la espuma mucho más estable.
Burbujas
Una burbuja es básicamente un saco de gas rodeado por el fluido.
Cuando los gases son disueltos en una solución, la formación de una burbuja requiere de lo que se conoce como "nucleación" o paso inicial de formación.
Para que una burbuja se forme de modo espontáneo será necesaria una diferencia sumamente grande de presión entre el gas disuelto y la atmósfera, por lo general mayor que 100 atmósferas (mucho más que la presión en una cerveza). A esta formación se la llama “nucleación homogénea” o “de novo”.
A menudo, las burbujas se forman desde sacos preexistentes de gas atrapado en grietas superficiales e imperfecciones del cristal o de la botella, así como en fibras que flotan en la cerveza, provenientes del polvo o del paño con que suelen secar el cristal. La nucleación producida de esta forma se conoce como “nucleación heterogénea”. El gas se difunde fuera de la solución hacia dentro de los sacos preexistentes de gas, la burbuja crece y cuando se hace bastante grande, se separa del cristal y flota a la superficie.
Se sabe que el nitrógeno es, como mínimo, 50 veces menos soluble en el agua que CO2. Basándonos en la ley de Henry podemos decir que la concentración de nitrógeno disuelto será entonces 50 veces menor que la de CO2 si ambos gases estuvieran en la misma presión. Como la tasa de difusión del gas y la nucleación de las burbujas están relacionadas con la concentración de gas en la solución, habrá entonces menos gas para la formación de burbujas en una cerveza nitrogenada que en una carbonatada totalmente con CO2.
Por otro lado, el tamaño de las burbujas de nitrógeno será más pequeño debido a que, al ser menos soluble, se desprende antes y no permite que la burbuja alcance una talla mayor.
La coalescencia es la capacidad de ciertas sustancias y cosas para unirse o fundirse con otras en una sola. Tratándose de burbujas, hablaríamos de la propiedad de que dos o más burbujas se unan para formar una de mayor tamaño.
Tanto la coalescencia y como la nucleación de las burbujas son sumamente dependiente del tipo de gas disuelto y también del pH de la solución. Ya dijímos que, la reacción del CO2 con el agua disminuye el pH al producir más iones H+ , por lo tanto juga un papel importante en la diferencia de tamaño de burbuja entre el N2 y el CO2. La menor acidez de las cervezas nitrogenadas, hace más difícil la coalescencia y la nucleación de las burbujas, lo que se traduce en menos cantidad y menor tamaño de burbujas.
Espuma
Otra cosa que afecta la sensación en boca de la cerveza es la estabilidad de la espuma que también depende del gas disuelto. En agua pura, la espuma es en realidad muy inestable debido a la ausencia de sustancias que contrarresten la tensión superficial. Aquí, la burbuja se forma, se eleva y ni bien alcanzan la superficie, el gas rápidamente desaparece en la atmósfera. Una espuma estable requiere de otras moléculas disueltas que, en la cerveza, provienen de los granos como el trigo o la cebada. Estas son principalmente polipéptidos anfipáticos ( pequeñas cadenas de aminoácidos) conocidos como "sustancias tenso-activas". Se dice que esto péptido son “anfipáticos” porque contienen tanto regiones hidrófobas como hidrófilas. Cuanto más hidrófobos son estos polipéptidos, más pueden mantenerse juntos y estabilizar así la espuma contra la tensión superficial del líquido. Los iso-ácidos del lúpulo también pueden aumentar la estabilidad de espuma interactuando recíprocamente y estabilizando estos polipéptidos.
Sin embargo, el gas en sí mismo también tiene un efecto importante sobre la estabilidad de la espuma en la cerveza. La cabeza de una Stout nitrogenada dura mucho más tiempo que la mayoría de las cervezas carbonatadas. Una vez más, la menor solubilidad del N2 juega un papel primario en la formación de una espuma de más larga duración, suave y cremosa que constituye gran parte del atractivo de las cervezas nitrogenadas.
El proceso de descomposición de la espuma en una solución se denomina "desproporcionación": burbujas más grandes se hacen más grandes, mientras que las burbujas más pequeñas se hacen más pequeños. Esto es generado por algo llamado “presión de Laplace” (ley de Laplace), que es la diferencia de presión entre el interior y el exterior de una superficie curva, en este caso una burbuja. La tensión superficial del fluido circundante crea presión contra el gas en el interior de la burbuja.
La presión de Laplace es inversamente proporcional al tamaño de la burbuja, lo que significa que la presión es mayor a medida que la burbuja se hacen más pequeñas .
Esto impulsa el movimiento de gas desde las burbujas más pequeñas, que están bajo una mayor presión externa, a las burbujas más grandes, sometidas a menor presión externa, que aumentan cada vez más su tamaño hasta estallar.
Este proceso se ve fuertemente afectado por la solubilidad del gas, ya que requiere la difusión del gas entre las burbujas, es decir que el gas debe regresar brevemente a la solución cuando se mueve de una burbuja a otra. Debido a que el CO2 es mucho más soluble que N2, puede moverse más rápido entre las burbujas logrando una descomposición también más rápida.
La desproporcionación también está relacionada con la temperatura y presión atmosférica. Temperaturas más altas aumentan la tasa de desproporcionación mientras una presión atmosférica alta la disminuye. Esta es la función de las tapas que tienen las tradicionales jarras de cerveza alemanas. Tapando la jarra se crea una presión más alta en su interior y conserva la espuma.
Estabilidad de la espuma también está relacionada con la velocidad con la que el líquido se mueve entre las burbujas de la espuma que suben a la parte superior de la cerveza. Las burbujas de N2, más pequeñas, producen drenaje más lento creando otro efecto estabilizador de la espuma.
Por último es clave conseguir la mezcla correcta de gas. Demasiado dióxido de carbono resultaría en una gran cabeza espumosa pero efímera, demasiado nitrógeno produciría espuma de forma incontrolable, y poco gas disuelto nos daría una pinta plana…
Parece que la gente prefiere las burbujas pequeñas
En una prueba de sabor de refrescos carbonatados, donde el tamaño de la burbuja de CO2 fue controlado, las personas prefirieron aquellos con burbujas más pequeñas lo que hace suponer que hay algo más agradable, en términos de sensación en boca, en ese tipo de bebidas.
Otros estudios han demostrado que incluso observar las burbujas en una bebida carbonatada puede inducir una sensación agradable a nivel neural antes de que la bebida sea aún probada. El gusto está íntimamente ligado a los centros de memoria y placer en el cerebro. Por lo tanto, muchos bebedores de cerveza que prefieren las nitrogenadas encuentran en las pequeñas burbujas de la espuma algo particularmente agradable y acogedor. El color lechoso de una cerveza nitrogenada es creado por la gran cantidad de pequeñas burbujas que reflejan y refractan la luz.
A menudo, cuando una stout o una porter es servida, podemos ver que algunas burbujas se hunden profundamente a lo largo de las paredes del vaso. Esto es debido en parte a la forma del vaso y al hecho de que las burbujas más pequeñas son transportadas más fácilmente por las corrientes generadas en la cerveza cuando es vertida. En cervezas carbonatadas, las burbujas son mucho más grandes y por lo tanto flotan inmediatamente hacia la superficie una vez que se desprenden.
Equipo Necesario
Los componentes de un sistema de dispensación de gas mixto son similares a los usados regularmente para una cerveza carbonatada, pero con algunas diferencias importantes. Obviamente una de ellas es el propio gas. La mezcla usual es de 75 % de nitrógeno y el dióxido de carbono del 25% (pero puede haber algunas variaciones) y se consigue normalmente en los distribuidores de gases.
Los cilindros de gas mixto son ligeramente diferentes de los que contienen dióxido de carbono, poseen rosca izquierda para evitar que el regulador sea usado en un cilindro de CO2 . Además, los manómetros tienen lecturas máximas más altas debido a que tanto el almacenamiento y la presión de dosificación de nitrógeno es mayor.
Debido a que el nitrógeno no se licua a presiones y temperaturas normales, como sucede con el CO2, la carga de un cilindro con mezcla de gas será menor y se agotará mucho más rápido que con CO2.
Otra diferencia importante es el grifo para dispensar cervezas nitrogenada, que es fácil de distinguir de un grifo típico porque es más alto y delgado . El elemento clave es un pequeño disco llamado " placa de restricción " que impide el flujo de la cerveza y el gas, y los obliga a pasa a través de pequeños orificios (generalmente cinco).
La presión de dispensación para cervezas con mezcla de gas es considerablemente mayor que para otras cervezas, tanto por la placa de restricción como por la naturaleza de nitrógeno en sí mismo.
Guinness recomienda que sus cervezas nitrogenadas sean empujadas con una presión de gas de alrededor de unos 30 PSI.
Mientras algunas cervecerías simplemente usan la mezcla de gases sólo para empujar una cerveza carbonatada con CO2, otras afirman que es necesario equilibrar la cerveza con la mezcla de gases ( los barriles de Guinness se envían con nitrógeno ya disuelto en ellos)
Esto requiere la disolución del gas en la cerveza, que se logra dejando la cerveza en frío y a alta presión pero, dada la baja solubilidad de nitrógeno, esto puede tardar una semana o más. Para inyectar el gas de una manera mejor se lo hace a través de una piedra difusora.
Esta piedra es importante porque el nitrógeno es muy poco soluble y realmente ayuda a tener pequeñas burbujas dispersas en la cerveza durante el procedimiento nitrogenación.
Una vez que la cerveza está lista para ser servida, se conecta el barril con el clilindro de gas mixto (siempre con regulador) y se ajusta la presión a una lectura de 30 PSI ( 2 kg/cm2). Toda la línea de distribución se debe mantener a 6 ° C ( 43 ° F) y se debe lograr, al momento de servir, una cabeza en cascada y sin excesiva formación de espuma, de lo contrario se tienen que realizar los ajustes que sean necesarios.
Guinness instruye cuidadosamente a los pubs en la técnica de dispensación adecuada, lo que realmente se resume a estos seis pasos :
- Usar un vaso no enfriado de antemano, limpio y seco .
- Sostener el vaso cerca del grifo en un ángulo de 45 grados .
- Tirar de la manija hacia adelante a la posición de apertura total .
- Llenar el vaso aproximadamente tres cuartos de su capacidad .
- Permitir que la cabeza y la cerveza se asienten uno o dos minutos .
- Llenar el vaso hasta la parte superior, lo necesario para que la cabeza apenas sobrepase el borde.
Simular una pinta servida desde un barril con una cerveza nitrogenada envasada en botella o lata resultó un problema difícil, hasta que en la década de los 80´s se inventó un dispositivo llamado “Widgets” o artilugio, que entró en el mercado a principios del los 90’s.
El widget, es un dispositivo de plástico con varios agujeros muy pequeños y / o válvulas de retención . Actualmente, la mayoría de éstos parecen pequeña pelotas de rugby y se mueven libremente en el envase, a diferencia de las primeros modelos que se encontraban fijos en el fondo de las latas.
Debido a la mayor presión generada en el interior de envase, cuando este sistema se usa en botellas de vidrio, éstas deben ser más resistentes que para una cerveza carbonatada.
El proceso consiste en insertar un widget vacío en la botella o lata, se llena posteriormente el envase con la cerveza y se le añade una pequeña gota de nitrógeno líquido inmediatamente antes de cerrarlo.
Puesto que el nitrógeno líquido tiene un punto de ebullición muy bajo, se convierte facilmente en gas dentro del recipiente creando suficiente presión para llenar parcialmente el widget con cerveza . Cuando se abre el envase se libera la presión y el gas en el widget se expande rápidamente y obliga a la cerveza que contiene en su interior a salir a través de los orificios o válvulas de retención y entonces sucede la magia. La burbujas de nitrógeno generan más burbujas y, después de varios segundos, la cerveza tiene una espuma que se puede cortar con un cuchillo.
Para un cervecero casero esta tecnología se torna inalcanzable pero no por eso se le hace imposible imitar una buena cerveza nitrogenada tirada desde barril.
Si se abre una botella de este tipo de cerveza y se sirve en un vaso de forma tradicional, lo más probable es que obtenga una cerveza plana, sin espuma y con casi ninguna burbuja…
Como primera medida, para lograr el efecto “Draft”, la cerveza debe ser presurisada con la mezcla de nitrógeno y CO2, entre 7 y 14 días antes ser envasada. Luego se la embotella por medio de un sistema de contrapresión y nuevamente se la deja reposar unos días.
Al momento de servir, elegir un vaso que pueda acoger todo el contenido del envase. Se destapa la botella y se la da vuelta completamente de manera que quede perpendicular a la boca del vaso para que se vacíe lo más rápido posible. Si la presión dentro de la botella es óptima, el vaso se llenará completamente sin rebalsar y se podrá observar la característica cascada de burbujas y la formación de la tan ansiada espuma cremosa.
Algunas sí, otras no
Debemos saber que hay cervezas que realmente mejoran cuando sirven con nitrógeno y otras no lo hacen. Al realizar pruebas con baja carbonatación muchas cervecerías y microcervecerías se han decepcionado al encontrar que algunas de sus mejores cervezas, servidas de esa manera, se convirtieron en bebidas pobres, lisas y suaves.
No todos los estilos son apropiados para este método. Los mejores resultados se obtienen con cervezas que tienen un buen sabor y aroma a lúpulo y a granos especiales como las Stouts, Porters, Mild y Bitters. Esta forma tiende a aumentar la percepción del cuerpo de una cerveza o sensación en la boca, algo ideal para estilos de baja densidad como una Dry Stout, pero es mucho menos deseable para las cervezas que ya tienen una densidad final alta y considerable cuerpo. Otro resultado del uso de la mezcla de gases es la disminución del amargor y el aroma a lúpulo percibido. Las cervezas altamente lupuladas parecerán menos amargas cuando se sirven de esta manera. Las Pale y las Golden tienden a tener una consistencia cremosa que resulta extraña y parece estar fuera de lugar.
Una forma de darse cuenta si una cerveza carbonatada con CO2 se favorecerá con el uso de nitrógeno, y la consiguiente baja carbonatación que produce, es abrir una botella de la misma y dejarla reposar una par de horas antes de probarla. Si sabe mejor será entonces una buena candidata.
No se debe confundir una cerveza nitrógenada con una Cask Ale o Real Ale. Si bien comparten un nivel de carbonatación bajo, éstas últimas se dispensan tradicionalmente con una bomba de mano que inyecta mecánicamente aire en el barril y que al mezclarse con la cerveza produce, con el tiempo, cambios en el sabor que los partidarios de las mismas consideran el sello distintivo de una buena cerveza tradicional de bodega. Intentar imitar esto usando una mezcla de gases produciría resultados muy diferentes.
Pablo Gigliarelli
