Como recuerda un dicho popular del sector, “el cervecero hace el mosto, pero es la levadura la que hace la cerveza”.
La salud de la población de levadura utilizada durante el inoculado (pitching) influye directamente en parámetros fundamentales del proceso cervecero, entre ellos:
-
velocidad de atenuación;
-
perfil de ésteres y alcoholes superiores;
-
reabsorción del diacetilo;
-
tiempos de fermentación;
-
clarificación final;
-
reproducibilidad del perfil organoléptico de la cerveza.
Por este motivo es importante distinguir dos parámetros que a menudo se consideran erróneamente equivalentes: viabilidad (viability) y vitalidad (vitality).
Viabilidad: ¿cuántas células de levadura están vivas?
La viabilidad (viability) indica el porcentaje de células vivas con respecto al número total de células presentes en la muestra.
Se trata esencialmente de una clasificación binaria – célula viva o muerta – que en los métodos tradicionales se determina a menudo observando la permeabilidad de la membrana celular a colorantes específicos.
Vitalidad: ¿cuán activas están realmente las células?
La vitalidad (vitality) proporciona, en cambio, información sobre el estado fisiológico y metabólico de la levadura, sus reservas energéticas y la capacidad de las células para iniciar rápidamente la fermentación.
En efecto, una célula puede resultar estar viva, pero estar fisiológicamente estresada o ser metabólicamente poco activa.
Esto significa que una biomasa puede presentar un elevado porcentaje de células vivas y, al mismo tiempo, una baja vitalidad de la levadura.
¿Qué ocurre cuando la levadura tiene una baja vitalidad?
El uso de una población de levadura numéricamente adecuada pero metabólicamente poco activa puede tener consecuencias significativas en el proceso productivo.
Entre los principales riesgos encontramos:
-
fases de latencia (lag phase) más largas;
-
fermentaciones lentas o estancadas;
-
mayor variabilidad entre lotes;
-
mayor riesgo de contaminaciones microbiológicas competidoras;
-
formación de compuestos indeseables y sabores extraños (off-flavors);
-
persistencia de sustancias como diacetilo o sulfuro de hidrógeno.
Monitorizar la vitalidad permite por tanto a la cervecería tomar decisiones más informadas antes del inoculado y durante la gestión de las sucesivas generaciones de levadura.
Reutilización (repitching) de la levadura: por qué monitorizar la vitalidad
El repitching, es decir, la recolección y posterior reutilización de la levadura procedente de una fermentación anterior, es una práctica habitual tanto en cervecerías industriales como artesanales.
La reutilización de la biomasa puede contribuir a reducir los costes operativos, pero requiere un control riguroso de las condiciones fisiológicas de las células.
En cada generación, la levadura puede acumular diferentes formas de estrés:
-
estrés térmico;
-
estrés osmótico;
-
estrés mecánico;
-
toxicidad ligada a la presencia de etanol.
Tras varias generaciones, las reservas energéticas celulares pueden disminuir progresivamente, comprometiendo la capacidad de la levadura para responder eficazmente a los estreses y sostener una nueva fermentación.
Los métodos tradicionales basados exclusivamente en el conteo de células vivas pueden no detectar este deterioro fisiológico antes de la muerte celular.
Una medición de la vitalidad de la levadura permite, en cambio, identificar de forma más temprana una población metabólicamente comprometida y evaluar con mayor seguridad cuándo realizar el repitching o utilizar una nueva biomasa.
Métodos tradicionales para el análisis de la levadura: ¿cuáles son sus límites?
Tradicionalmente, muchas cervecerías utilizan la microscopía asociada a tinciones como el azul de metileno para realizar el conteo celular y evaluar la viabilidad de la levadura.
Sin embargo, estas metodologías presentan ciertos límites, especialmente cuando el objetivo es obtener un análisis más profundo y reproducible del estado fisiológico de las células.
|
Método |
Parámetro medido |
Ventajas |
Límites |
|
Microscopía + azul de metileno |
Conteo celular aproximado y relación vivas/muertas |
Coste inicial bajo e instrumentación sencilla |
Subjetividad del operador, muestreo limitado, mayor imprecisión en determinadas condiciones y ausencia de medición directa de la vitalidad metabólica |
|
Citometría de flujo óptica |
Conteo celular y parámetros de vitalidad mediante fluoróforos |
Elevada precisión y análisis de miles de células |
Requiere instrumentación compleja, colorantes fluorescentes, reactivos y calibraciones |
|
Amphasys Ampha X10 – IFC |
Relación vivas/muertas, vitalidad, concentración y tamaño celular |
Análisis rápido, label-free, datos objetivos y análisis de más de 10.000 células |
Requiere el uso de un instrumento dedicado |
Amphasys Ampha X10: citometría de flujo de impedancia para el control de la levadura
Ampha X10 es un analizador desarrollado por Amphasys que utiliza la citometría de flujo de impedancia para caracterizar rápidamente las células de levadura.
A diferencia de otras metodologías, el sistema permite realizar el análisis en modalidad label-free, sin utilizar colorantes ni marcadores químicos.
¿Cómo funciona la citometría de flujo de impedancia?
Durante el análisis, la muestra de levadura atraviesa un microcanal fluidídico equipado con microelectrodos. El instrumento aplica campos eléctricos a diferentes frecuencias y mide las propiedades eléctricas de cada célula individual.
El uso de diferentes frecuencias permite obtener información complementaria:
-
Baja frecuencia, aprox. 0,5 MHz: permite obtener información relativa al tamaño y la concentración celular.
-
Alta frecuencia, aprox. 6–12 MHz: permite obtener información sobre la integridad de la membrana y las propiedades eléctricas internas de la célula, correlacionadas con su estado fisiológico.
De este modo es posible analizar miles de células individualmente y construir una representación más completa del estado de la población de levadura.
Las ventajas de Ampha X10 para cervecerías y control de calidad
1. Resultados en menos de dos minutos
El análisis requiere menos de dos minutos desde la inyección de la muestra hasta el resultado, permitiendo a los operadores obtener rápidamente información útil para las decisiones relativas al pitching y al repitching.
2. Análisis label-free sin reactivos
Ampha X10 no requiere colorantes ni reactivos. Esto elimina las variables asociadas a los tiempos de incubación, a la preparación de colorantes o a la degradación de reactivos, simplificando el flujo analítico.
3. Análisis de más de 10.000 células
Para cada prueba, el sistema puede analizar más de 10.000 células individuales, proporcionando una base estadística significativamente más amplia en comparación con el conteo microscópico manual.
4. Mayor control del repitching
Monitorizando el estado fisiológico de la biomasa, la cervecería puede detectar más rápidamente una pérdida de vitalidad y decidir si reutilizar la levadura o sustituirla antes de que sus condiciones afecten negativamente a la fermentación.
¿Qué beneficios puede aportar un control más preciso de la vitalidad?
La integración de la medición de la vitalidad en el control de calidad de la cervecería puede contribuir a mejorar tanto la eficiencia del proceso como la constancia del producto final.
Reducción de los tiempos de fermentación
Un inoculado basado en la cantidad real de células vitales y metabólicamente activas puede contribuir a reducir la fase de latencia y a favorecer un inicio más rápido de la fermentación.
Reducción del riesgo de fermentaciones no conformes
Identificar con antelación una población de levadura fisiológicamente comprometida permite reducir el riesgo de fermentaciones lentas o paradas y las consiguientes intervenciones correctivas.
Optimización del uso de la biomasa
La evaluación de la vitalidad permite tomar decisiones más informadas sobre el número de ciclos de repitching, evitando desechar prematuramente una biomasa aún rindiendo o reutilizar una levadura demasiado estresada.
Mayor reproducibilidad entre diferentes lotes
Un control más preciso del estado de la levadura ayuda a mantener más constantes parámetros como la atenuación, la producción de aromas y ésteres y las características generales de la fermentación, contribuyendo a la reproducibilidad lote tras lote.
De la viabilidad a la vitalidad: un nuevo enfoque en el control de la levadura
Para una cervecería moderna, saber simplemente cuántas células están vivas puede no ser suficiente. Comprender cuán activas y preparadas para fermentar están realmente estas células permite obtener una visión más completa del estado de la biomasa.
Gracias a la combinación de microfluidica, citometría de flujo de impedancia, análisis label-free y rapidez de ejecución, Amphasys Ampha X10 representa una solución avanzada para el control de la vitalidad de la levadura y la optimización de los procesos de fermentación y repitching.
¿Quieres mejorar el control de la levadura en tu cervecería?
Sacco System Labware ayuda a cervecerías, laboratorios de control de calidad y departamentos de producción en la elección e implementación de soluciones analíticas avanzadas.
Contáctanos para descubrir cómo Amphasys Ampha X10 puede ayudarte a monitorizar la vitalidad de la levadura, optimizar el inoculado y el repitching y mejorar la reproducibilidad de tus fermentaciones.
