Resumen de Cerveza artesanal: Innovaciones biotecnológicas en cervecería y sobre su impacto en la microbiota y salud intestinal
La cerveza se ha posicionado en los últimos años como una de las principales bebidas consumidas a nivel mundial. Aunque la globalización caracteriza a este sector en la actualidad y la cuota de mercado continúa siendo de las grandes empresas cerveceras, la expansión y diversificación del sector ha fomentado la entrada de cerveceros artesanales, que han marcado un cambio y nuevos desafíos en la estructura de esta industria. A diferencia de otras bebidas de malta y de la industrial, la cerveza artesanal generalmente no contempla los procesos de filtración ni pasteurización en su fabricación para evitar que se destruyan las levaduras y otros componentes principales de la cerveza final y garantizar un perfil aromático y sabor distintivo. Por estas razones, las cervezas artesanales se caracterizan por ser bebidas más ricas en compuestos con potencial bioactivo, lo que motiva el interés científico en evaluar sus propiedades saludables. Desde el punto de vista de la calidad y seguridad alimentaria, la contaminación microbiológica puede marcar la diferencia entre las cervezas industriales y las artesanales. En lo que se refiere a las características sensoriales del producto, personalizar un estilo de cerveza o proporcionar un nuevo estilo, las principales oportunidades provienen de la capacidad para innovar en la fermentación a través de la investigación y desarrollo de nuevas levaduras y la caracterización de sus capacidades fermentativas hacia la selección de cepas que permitan modular la composición y características sensoriales de las cervezas resultantes.Centrada en la cerveza artesanal y en el principal desafío de los cerveceros artesanales, el desarrollo de nuevos productos, la presente Tesis Doctoral ha tenido como objetivo contribuir con innovaciones en cervecería, tanto desde el punto de vista biotecnológico, incluyendo el estudio de bacterias lácticas deteriorantes, como de nuevas especies de levaduras, y también a nivel de sus potenciales efectos en la microbiota intestinal humana, como target de los compuestos bioactivos de la cerveza responsables de sus efectos en la salud.En primer lugar, se ha realizado un estudio pionero en el que de forma integral se identifican los puntos críticos de una planta cervecera artesanal y posibles riesgos en lo referido al deterioro por bacterias lácticas, incluyendo la monitorización in situ de 60 puntos durante todo el proceso de producción de la cerveza, la adaptación de los aislados a los factores intrínsecos del producto y la verificación de su potencial para deteriorar la cerveza envasada. Lactobacillus, Pediococos y Leuconostoc fueron los géneros más prominentes, y la especie L. brevis evidenció la mayor capacidad deteriorante de la cerveza, por su capacidad de crecer en todas las condiciones estudiadas, incluyendo altas concentraciones de etanol y ambientes ácidos e incluso altamente lupulados. Dos de los aislados de L. brevis presentaron, además, genes asociados con la resistencia al lúpulo (horA, horC e hitA) y con la producción de aminas biógenas (tdc, hdc y odc), confirmándose la producción de tiramina y putrescina. Una vez identificadas las principales especies de bacterias lácticas y sus riesgos, se llevó a cabo el desarrollo de un modelo de regresión logística binomial de tipo G/NG mediante la combinación de parámetros fisicoquímicos: pH, unidades de amargor y contenido de etanol. El modelo G/NG clasificó correctamente 276 de los 331 casos analizados, con una buena sensibilidad y bondad de ajuste (87 % y 83,4 %, respectivamente) y en la validación externa, su capacidad de predicción fue del 100 %. Este modelo puede proporcionar una herramienta de uso práctico para predecir la susceptibilidad al deterioro microbiano de la cerveza artesanal.Esta Tesis Doctoral también ha abordado la selección de nuevas levaduras no-Saccharomyces, mediante un enfoque holístico que implica la evaluación de sus características fermentativas, metabólicas y sensoriales. De las 141 cepas de levaduras de origen enológico analizadas para evaluar su potencial como monocultivos fermentativos, se seleccionaron inicialmente cuatro cepas (Torulaspora delbrueckii CIAL29 y CIAL34, y Lachancea thermotolerans CIAL37 y NOO32) con características fermentativas y sensoriales destacadas,incluyendo su aptitud para desarrollar fermentaciones secundarias, usuales en cervecerías artesanales. El uso de la cepa seleccionada, L. thermotolerans CIAL37, presentó características biotecnológicas y sensoriales relevantes basadas en su capacidad para producir cantidades considerables de ácido láctico y cítrico, alcohol isobutílico e isoamílico, isovaleraldehído, etil isobutanoato, etil butanoato y etil hexanoato, que estaban por encima del umbral de percepción y eran responsables del perfil sensorial agradable y complejo de la cerveza, destacando un sabor afrutado/cítrico y sour. Además, esta cepa de levadura contribuyó a la claridad de la cerveza y permitió la formación de una espuma persistente. La aplicación de esta cepa a escala de laboratorio muestra aptitudes para el desarrollo de un futuro ensayo de prueba de concepto a escala industrial para elaborar estilos de cerveza con flavor sour, y con un contenido de etanol relativamente bajo o moderado.De igual forma este trabajo también ha integrado un estudio relativo a las propiedades saludables de la cerveza artesanal, asumiendo el aumento de la preocupación por la salud por parte de los consumidores y la necesidad de estudios en este ámbito siempre controvertido por las consecuencias negativas del contenido en alcohol. Para ello, se ha realizado un ensayo de simulación in vitro de la ingesta de tres cervezas comerciales en el SIMuladorGastroIntestinal dinámico simgi®, y los resultados han revelado un efecto potencialmente prebiótico de la cerveza sobre distintos grupos taxonómicos de interés asociados a efectos beneficiosos en el organismo, a nivel de familia y género, y que se veía también reflejado en la funcionalidad metabólica de la microbiota. Específicamente, este estudio ha permitido observar diferentes efectos de la cerveza sobre las comunidades microbianas intestinales y la producción de los metabolitos en función de las materias primas y la forma de elaboración utilizadas, e indica por primera vez el impacto de la cerveza sobre la microbiota intestinal, como un factor a considerar en la evaluación de sus propiedades para la salud humana.
