Bendita cerveza

Puede ser rubia, roja o morena. Su cuerpo es imponente y llama la atención en todo el mundo, en general se la prefiere en el sofá o en la mesa, entre comidas o después de comer, pero podemos quererla para tratar el estrés o solo por placer… La cerveza se encuentra entre las nueve bebidas más consumidas en el mundo y es la tercera más consumida de aquellas que contienen cierto grado de alcohol, después del vino y el champagne. Sus números son astronómicos, durante cada segundo se beben unos 6.000 litros, una vez que termines de leer este artículo (puedes leerlo con una en la mano para contribuir a las cifras) se habrán consumido una media de cinco millones de litros de la majestuosa bebida.

Dije majestuosa, sí, el termino es absolutamente correcto ya que según la mitología egipcia, Osiris, el dios de la fecundidad y de los cereales (más acerca de la palabra Cereal), llevó la civilización al valle del Nilo, introduciendo la agricultura, las leyes y los ritos religiosos. Osiris es considerado también como el dios de la cerveza ya que enseñó a la humanidad a cultivar las tierras con cereal, a cosechar y a fabricar la cerveza a partir de la cebada. En una historia anexa, Isis la esposa de Osiris, venció a la sanguinaria diosa Sejmet (diosa de la guerra y la venganza, enviada por Ra para castigar a la humanidad), ofreciéndole una cerveza roja en lugar de sangre humana. Una vez la diosa tomó la bebida quedó saciada, pero a la vez embriagada, lo cual permitió a Isis derrotarla fácilmente.

Más cercana a la vida real, aunque sin dejar de ser una muy buena historia, tenemos el mito de Gambrinus. En el famoso pueblo belga de Fresnes, allá por el siglo XIII, existía un joven aprendiz de vidriero que se llamaba Gambrinus, quien estaba perdidamente enamorado de una bella joven, que no correspondía a su  amor. Gambrinus desconsolado por el rechazo de su amada decidió colgarse de un árbol en el bosque. Pero en ese momento, el mismo Lucifer lo detuvo para ofrecerle un acuerdo a cambio de su alma. El pacto entre Satanás y Gambrinus, consistió en que el príncipe de las tinieblas le daría los talentos y el don para ganar el amor de la dama, si no podía lograrlo le enseñaría como olvidarla.

Desde ese momento el joven Gambrinus intentó seducir a su amada sin lograr ningún éxito. Al diablo solo le quedó cumplir la otra parte de su pacto, debería enseñarle a olvidarla por completo. Así, enseñó a Gambrinus a preparar un amargo brebaje, elaborado a base de malta de cebada y lúpulo. Esta bebida espumosa tenía el poder de hacer olvidar el desamor. Tiempo después Gambrinus sería nombrado rey y, puesto que la bebida resultó además un elixir de la vida, llegaría a cumplir 300 años. Se dice también que Gambrinus combatió el hambre en sus dominios a través del cultivo de la cebada, con lo que impulsó la fabricación de la Cerveza. Hoy Gambrinus es el patrón no oficial de la cerveza en Bélgica, además de ser el nombre de una famosa cerveza producida en la República Checa.

Usualmente pensamos en la cerveza como una bebida refrescante y ligeramente embriagante, que nos sube el ánimo y nos distiende. Sin embargo, ¿qué pensarías si te digo que la cerveza realmente cambió al mundo? Tal como lo leerás a continuación, la cerveza es uno de los mayores descubrimientos de todos los tiempos; ha cambiado el curso de la historia humana durante varias etapas de nuestra existencia en el planeta.

La cebada fue el primer cultivo que el ser humano sembró. Según una teoría, bastante aceptada, 9.000 años antes de Cristo ocurrió algo que cambiaría el mundo para siempre. En el Medio Oriente los cazadores recolectores dejaron de deambular de un lado a otro y se convirtieron en agricultores, cambiaron las cuevas por casas y fundaron Sumeria, la primera civilización, ubicada en la parte sur de la antigua Mesopotamia, entre los ríos Éufrates y Tigris.

Detrás de la revolución agrícola está la cerveza, y detrás de la cerveza la cebada. Se han hallado restos de cerveza 3.000 años antes de que los humanos comenzáramos a hacer pan. En 1981 se encontró una tablilla de piedra fechada en el 6.000 a.C. que describe un tipo de cerveza elaborada en Babilonia. Todo comienza 10.000 años atrás, cuando la cebada silvestre era una fuente de alimento para los cazadores recolectores. Un cierto día un grupo de ellos volvía de recolectarla y la depositaron en algún tipo de recipiente mientras regresaban a la cacería. Mientras estaban fuera ocurrió un prodigio de la naturaleza. Primero llovió, el agua de la lluvia humedeció la cebada y ésta empezó a germinar. A medida que la cebada crece necesita más agua. Por suerte la naturaleza nos daría otra mano y volvió a llover, tanto como para que la vasija se llene con agua. Entonces se produjo el milagro y la levadura silvestre convirtió los azúcares de la cebada en CO2 y alcohol. Unos días después, cuando los cazadores regresaron, al mirar el recipiente se encontraron con un brebaje burbujeante y de aspecto extraño; pero la curiosidad no mató al gato (al hombre) y alguien se decidió a probarlo. La sensación de bienestar obtenida marcó para siempre el destino de la humanidad. Muchos años después y una vez conocido y perfeccionado, éste proceso se pudo replicar y usar para obtener el pan tal y como lo conocemos ahora.

El cultivo de cebada, una vez descubierta la cerveza, adquirió mayor importancia pues también se elaboraba una bebida alimenticia con poco porcentaje de alcohol. Así los cultivos proliferaron y al necesitar más tierra cultivable, los engranajes cerebrales se activaron y surgieron las ideas. Se inventó el arado, que permitió optimizar el trabajo, los primeros sistemas de riego y finalmente un carro con ruedas para movilizar la producción. Desde otro punto de vista, era necesario dividir los terrenos en campos de cultivo, así que podríamos afirmar que las medidas y las matemáticas progresaron gracias a la cerveza. Luego necesitamos llevar las cuentas e informar los reportes de cosecha, de aquí a la gran invención de la cerveza hay solo un paso. Son conocidos estudios que sugieren que la escritura se inventó por la necesidad de llevar un registro de la producción y distribución de mercancías, entre las cuales estaba por supuesto la cerveza. Uno de los glosarios antiguos más importantes contiene 160 palabras relacionadas con la cerveza.

La cebada fue el cereal más importante en las antiguas civilizaciones, que luego fue sustituida por el trigo usado para la elaboración del pan. La “magia” de la cebada está en su semilla que tiene una gran masa de tejido que constituye la reserva alimenticia para la germinación del embrión. Estas reservas son principalmente almidón. El almidón es una muy buena fuente de glúcidos para la fermentación. Vamos desde el principio, inicialmente se debe hacer germinar parcialmente las semillas. En la germinación se producen dentro del grano unas enzimas que rompen las moléculas de almidón en sus componentes, moléculas hechas de unidades de azucares como glucosa y maltosa Este proceso se logra en el denominado malteado (la malta es el germinado de cebada), en el que se empapan los granos y se colocan en tambores giratorios hasta lograr una germinación uniforme en unas 60 horas. Un suave calentamiento detiene la germinación dejando intactas las enzimas. Si se quiere una cerveza más oscura se aumenta la temperatura en esta etapa, o los granos malteados se secan y se tuestan. Cuanto más se tuesta, más oscura es la cerveza y en consecuencia más intenso su sabor.

Siendo purista, la fabricación de la cerveza comienza en la siguiente etapa: la maceración. Aquí se muele la cebada malteada y se mezcla con agua caliente con el objeto de favorecer la acción de la enzimas sobre el almidón y convertirlo en azucares simples, principalmente glucosa. Con el fin de aprovechar el exceso de enzimas y, en un proceso posterior  potenciar la producción de alcohol, en esta etapa se suele añadir extractos de cereales, como arroz o maíz, cuyo almidón se convierte fácilmente en azucares. La temperatura es clave para la obtención de una cerveza ligera (tipo lager, ya hablaremos de ellas más adelante) o fuerte. El caldo o “mosto” (del latín mustus: joven, fresco) obtenido se filtra para clarificar su color y se añade, a ebullición, la flor seca del lúpulo que contribuye al aroma y especialmente al característico sabor amargo de la cerveza. Es importante resaltar que en las recetas ancestrales el lúpulo se añadía con un fin conservante, pues contiene agentes antibacteriales, conocidos como isohumulonas, que permiten que la cerveza no se degrade rápidamente; por otro lado las isohumulonas son sensibles a la luz, por lo cual la cerveza se envasa en botellas de color ámbar o verde, que disminuyen la cantidad de luz que penetra en el interior.

Paso seguido el mosto se enfría y se filtra nuevamente, para luego añadir levaduras que serán las encargadas de la fermentación anaerobia, cuya misión es producir etanol y dióxido de carbono usando la glucosa. El dióxido de carbono generado se recupera, para en el proceso de embotellamiento ser reintroducido a la divina bebida. Existen básicamente dos tipos de fermentación, que dependen del tipo de levadura y la temperatura de fermentación, denominadas superior que es de alto grado de fermentación, e inferior o de bajo grado de fermentación. Estos nombres se refieren al lugar en donde termina la levadura hacia el final de la fermentación, las células de levadura se aglutinan y se hunden (inferior) o bien suben a la superficie impulsadas por las burbujas del gas y finalmente flotan (superior). Esto clasifica a la cerveza como una ale (alta fermentación), muy aromática, con cuerpo, sabor muy marcado y mayor porcentaje de alcohol; o una lager (baja fermentación) más ligera, espumosa, suave, y particularmente clara, rubia o rojiza. Más detalles en el excelente post de Victor Pascual del Olmo aquí.

Lo dicho es solo parte de la historia, pues la cerveza está directamente relacionada con héroes de la ciencia, gracias a ella (y a ellos) hemos logrado descubrir valiosos aspectos relacionados a la biología, la química o la física.

El primero en la lista es el inglés Joseph Priestley, nacido en 1733 en la pequeña ciudad de Leeds, en donde se dedicaba a las labores de una pequeña parroquia y al mismo tiempo al estudio de fenómenos cotidianos que necesitaban de explicación científica. En el ejercicio de la segunda actividad aprovechó que su casa quedaba cerca de una fábrica de cerveza. Los olores que allí se producían despertaron su curiosidad. Se hizo amigo de los dueños y logró obtener muestras de los gases que salían de los recipientes de fermentación. Mediante varios experimentos estudio las muestras y demostró que estaban formadas por dióxido de carbono. Años después repitió la experiencia de su tocayo Joseph Black colocando una vela encendida en una campana de vidrio conteniendo dióxido de carbono, el resultado es que la llama de la vela se apaga irremediablemente; su intuición fue mucho más allá y se le ocurrió colocar plantas dentro del recipiente. Pasado unos pocos días se podía volver a encender una vela. De esta manera Priestley descubrió el proceso mediante el cual las plantas absorben dióxido de carbono y, con auxilio de la luz solar y agua, liberan oxígeno, describiendo así el proceso contrario a la respiración animal. En experiencias alternas logró sintetizar oxígeno mediante la descomposición del óxido de mercurio. Se dio cuenta que en este gas también se reavivaba la luz de una vela, concluyendo que el gas obtenido era el mismo que en caso de las plantas. A este gas años más tarde Lavoisier lo llamaría oxígeno, al repetir las experiencias del científico inglés. Son notables también los experimentos de Priestley al colocar ratones en la campana de vidrio y determinar que no solo respiraban tranquilamente sino que mostraban una vitalidad excepcional. De hecho los dos científicos respiraron el oxígeno generado en sus experimentos, logrando sentirse “ligeros y energéticamente revitalizados”.

Años más tarde entra en escena James Prescott Joule, quien nació en 1818 en Salford (Mánchester), Inglaterra. Su padre era un hombre adinerado que se dedicada a la fabricación de cerveza. Como James era muy tímido y tenía algunos problemas de salud recibió educación en su casa hasta la edad de 15 años, época en la que comenzó a trabajar en la fábrica de cerveza. Su profesor de física y matemática, fue el famoso químico británico John Dalton, quien lo alentó a dedicarse a la investigación científica. Sin embargo, debido a una enfermedad de su padre tuvo que hacerse cargo de la cervecería, junto con su hermano, lo que obstaculizó su educación universitaria. No obstante, Joule estaba firmemente decidido a dedicarse a la investigación científica de modo que comenzó a realizar sus primeros experimentos en un laboratorio que él mismo instaló en su fábrica de cerveza. Aquí estudió la posibilidad de sustituir las máquinas de vapor por dispositivos eléctricos. Más importante que los resultados obtenidos en este campo resultan sus intentos por entender qué son la energía, el calor y su relación con el trabajo. En definitiva lo que demostró Joule es que el calor, la energía mecánica, la energía eléctrica y la energía química son la manifestación de una misma realidad física, la energía, la cual se intercambia entre las diferentes partes de un sistema físico, permaneciendo en conjunto, constante. Éste es uno de los hallazgos científicos más importantes de la ciencia y conducirá al, hoy muy conocido e inmutable, Primer Principio de la Termodinámica.

Inicialmente los trabajos de Joule reciben escasa aceptación y algunos fueron simplemente rechazados. Esta situación cambió cuando el joven y brillante profesor escocés William Thomson, que posteriormente sería nombrado Lord Kelvin, asistió  a una charla de Joule. Sorprendido por el contenido comenzó un periodo de colaboración en el que Thomson termina convencido de los razonamientos y las medidas de Joule, dándolas a conocer en la Royal Society de la cual forma parte. Pronto otros científicos como el mismísimo Michael Faraday se entusiasman con los descubrimientos del cervecero de Mánchester. Poco tiempo después, en 1850, Joule formó parte de la institución. A los treinta y dos años Joule ya era un científico reconocido en toda Europa. El más notable fruto de la colaboración en éste periodo es el descubrimiento del llamado efecto Joule-Thomson, consistente en el descenso de temperatura cuando un gas real se expande en determinadas condiciones; este principio será el fundamento de la refrigeración en la segunda mitad del siglo XIX. Nuevamente aquí la cerveza tomó un papel preponderante, pues, ¿quién quiere una cerveza caliente? Gracias a nuestro gusto por una cerveza bien fría en verano, la industria de la refrigeración, inicialmente con enormes cantidades de hielo, y luego con máquinas que usan el principio Joule-Thomson llegó para quedarse. Sin la refrigeración no tendríamos alimentos conservados en el tiempo, la fabricación y almacenaje de medicamentos, la posibilidad de conservar órganos para trasplantes, y por supuesto los helados y la cerveza bien fría.

Por otro lado, el comienzo de la microbiología también se lo debemos a la cerveza. El turno es para Louis Pasteur, Químico y microbiólogo, nacido en la localidad francesa de Dole, quien trabajó en varios campos de la ciencia. Descubrió la base asimétrica molecular de los cristales. Abrió el campo hacia la actual micro-biología, sintetizó varias vacunas, consiguió importantísimos avances en la disminución de la mortalidad de las madres en el momento posterior al parto y, por supuesto, investigo la cerveza y el vino, logrando solucionar graves problemas que aquejaban su producción. Pasteur logró contestar la pregunta de los fabricantes de vino y cerveza: ¿Por qué a veces el producto se echa a perder? La respuesta fue impresionante, tanto el vino como la cerveza están vivas, pues necesitan de microorganismos para generar el producto. Sus estudios sobe la levadura permitieron descubrir porqué el mosto se convierte en cerveza, y logró separar las levaduras para después poder realizar cultivos controlados. En la cerveza Pasteur descubrió que además de las células de levadura también existen seres vivos mucho más pequeños: las bacterias, quienes serían las siniestras criaturas responsables de la pérdida de miles de litros de producto debido a la descomposición. Nadie antes de Pasteur había logrado mirar y estudiar estas microscópicas criaturas. Así surgió la idea de la pasterización, proceso industrial tan común, usado para la conservación de nuestros alimentos y bebidas, pero también se demostró que muchas enfermedades son producidas por bacterias, lo que llevó a la mejora definitiva de la higiene y al desarrollo de las vacunas. Brillantemente, uno de los más famosos cirujanos que siguió sus consejos fue el británico Joseph Lister, quien sistematizó las ideas de Pasteur en 1865. Lister es considerado hoy el padre de la antisepsia moderna.

Varios años después el mundo de la física también se vería influenciado por la cerveza. Ya entre 1905 a 1911 se había descubierto la existencia indudable del átomo, que era inimaginablemente pequeño y además vacío; se necesitaba una nueva generación de científicos para desentrañar sus secretos. Entre ellos se encontraba Niels Bohr, un brillante joven danés quien trabajando en Inglaterra miró el problema con una perspectiva completamente diferente. Básicamente trató de resolver las preguntas: ¿Por qué el átomo es prácticamente vacío? y ¿Por qué los electrones no colapsan hacia el núcleo? Su genialidad lo llevó a plantear una de las ideas más controversiales de la física: el salto cuántico. En 1916 Bohr regresó a Dinamarca siendo prácticamente una celebridad debido a su teoría. En su patria logró recaudar fondos para investigación, siendo la fábrica de cerveza Carlsberg muy importante en la formación de su nuevo instituto de investigación (hoy el famoso Niels Bohr Institute). En efecto, también podríamos decir que es mérito de la cerveza el que lleguemos a conocer los secretos del átomo.

En definitiva sin la cerveza no sería posible disfrutar de un partido de fútbol, acompañar una buena comida o, más importante aún, no tendríamos los números, el lenguaje escrito y buena parte del desarrollo de la ciencia y tecnología actual. Así que propongo un gran brindis por esta magnífica bebida. ¡Salud!

Alexis Hidrobo P.

Nota: Este post participa en la edición CADMIO del carnaval de la Química, que organizan Izaskun Lekuona y Javier San Martín  desde Activa tu Neurona.

 
Para Saber más:

• Raynald Pepin. Sol, arena y ciencia. editorial Océano. Barcelona. 2009.
• Giancarlo Masini. Los arquitectos de la molécula. Edición especial para el Círculo de Lectores. Barcelona. 1980.
• José Luis Córdova Frunz. La Química y la Cocina. Colección Ciencia Para Todos. Fondo de Cultura Económica. México, D.F. 2007.
• Documental: ¿Cómo la cerveza salvó al mundo? https://www.youtube.com/watch?v=ajeOwoqmsxU
• http://www.divulgacioncientifica.org/modules.php?name=News&file=print&sid=563

Alexis Hidrobo

Invierto mi tiempo en la enseñanza de Química en la Universidad San Francisco de Quito. Además me apasiona la divulgación científica y la ciencia ficción.