Levaduras Kveik: ¿Qué son? ¿De dónde vienen? ¿Qué características tienen?

Empecemos con un poco de contexto. Kveik es el nombre con el que se conoce a la levadura que utilizan los cerveceros «caseros» noruegos en sus granjas ubicadas en zonas geográficamente remotas/aisladas, quienes poseen su propia tradición cervecera completamente aislada de la prácticas actuales (Garshol 2013a); de hecho, quiere decir levadura en un dialecto Noruego (Garshol 2017).

Si bien el famoso autor sobre cerveza y whisky Michael Jackson, habló allá por el año ’93 sobre los cerveceros caseros noruegos y su levadura (Jackson 2013), y posteriormente en 2009 una muestra fue depositada en un banco de levaduras inglés, la mayoría del mundo desconocía completamente su existencia. Fue a través de una serie de artículos del blogger noruego Lars Garshol publicados entre 2013 y 2015 y sus esfuerzos de distribución de cepas entre la comunidad mundial de cerveceros caseros que tomaron visibilidad. Posteriormente, en 2015, el laboratorio Omega yeasts de Estados Unidos mostró interés y eventualmente comenzó a ofrecer cepas de kveik comercialmente. El interés creado por las levaduras kveik provino de reportes anecdóticos (Garshol 2018) que decían que no producen off-flavours cuando se las emplea a temperaturas de fermentación de alrededor de 30 °C, además de otras características de interés, como ser un fermentación  rápida, una fase muy corta de latencia («fase lag») al inicio de la fermentación, y buena floculación.

Hasta hace poco no existía ningún trabajo académico que verse sobre las mismas; situación que cambió a fines de 2018 con la publicación de (Preiss et al. 2018). En el mismo se caracteriza a las cepas desde un punto de vista fenotípico y además genético. Dicho análisis permite entender qué parentesco poseen las mismas con otras cepas cerveceras; basándose en la clasificación expuesta en trabajo académico previo (Gallone et al. 2016) sobre la domesticación de levaduras (ya presentado en un artículo previo del blog y cuya lectura previa recomendamos).

Para intentar entender si las levaduras kveik también muestran rasgos de domesticación, se basaron en el análisis de los mismos fenotipos que los que se estudiaron en (Gallone et al. 2016), a saber:

• La capacidad de fermentar  de forma eficiente la maltosa y maltotriosa (azúcares casi exclusivamente encontradas en mostos cerveceros)
• Ser POF−, que indica que son off-flavour fenólico (de Phenolic Off-Flavour) negativo: no producen el fenol 4-vinyl guaiacol (4-VG) con aroma especiado/clavo de olor.
• Floculan de manera eficiente

Las 9 muestras de levaduras incluidas en el estudio, que contenían un total de 25 cepas diferentes, provienen de Noruega:

Las cepas Kviek forman un grupo distinto de levaduras cerveceras

Lo primero que realizaron los investigadores fue determinar a qué especie pertenecían las cepas de levaduras y encontraron que todas, excepto una, son S. cerevisiae. La cepa originaria de Muri resultó ser un híbrido de: Saccharomyces cerevisiae × Saccharomyces uvarum (Krogerus, Preiss, and Gibson 2018). En este artículo nos limitaremos a hablar sólo de las S. cerevisiae; la cepa Muri quedará para otro futuro artículo.

Del análisis genético, los investigadores determinaron que las cepas kveik:

• Son más parecidas entre sí que a otras cepas domesticadas (probablemente comparten un ancestro común)
• Están más relacionadas a las levaduras cerveceras que a cualquier otro grupo de levaduras
• Forman su propio subgrupo dentro del clado BEER

Gráficamente:

Utilizando técnicas genéticas cuyos resultados son menos fiables postulan que probablemente provengan de dos ancestros: uno dentro del clado BEER I y otro perteneciente a un grupo aún desconocido situado en el árbol evolutivo entre el clado de ASIA y el MIXED. Por el momento dicho resultado hay que tomarlo con más cautela. Gráficamente sería:

Si bien según el árbol filogenético los parientes más cercanos dentro del clado BEER I son las levaduras Alemanas utilizadas para cervezas de trigo, eso parecería ser un artefacto del hecho que tanto las levaduras kveik estudiadas como las levaduras Hefeweizen son mosaicos genéticos (aquellas donde coexisten dos o más poblaciones de células con distinto genotipo).

Características de Fermentación (Fenotipo)

Para evaluar las características de fermentación realizaron fermentaciones controladas a 30 °C de un mosto de 12.5 °Plato (1.050 gravedad específica) de malta base (dos hileras). Como referencia se realizaron fermentaciones con WLP001, WLP002, WLP029, WLP570 de White Labs; siendo representativas de las levaduras utilizadas en la industria artesanal.

A partir de las fermentaciones para evaluar la cinemática de fermentación y otras fermentaciones realizadas en condiciones límites, obtuvieron los siguientes resultados:

• La mayoría de las cepas mostraron fermentaciones más rápidas y con fases de latencia más cortas que la cepa control WLP001:

• Produjeron cantidades comparables de alcohol (etanol) a las cepas control y sus atenuaciones (60-90%) estuvieron dentro de los parámetros de levaduras cerveceras.
• Alta tolerancia al alcohol (crecimiento en un medio con 16% de alcohol).  Superior a las cepas representativas de Estados Unidos, Alemania e Inglaterra.
• Alta tolerancia a la temperatura de fermentación; la mayoría de las cepas mostraron buenas tasas de crecimiento a más de 40°C, más de un tercio a 42 °C y casi todas mostraron algún crecimiento a 43 °C. De las cepas control sólo una pudo crecer a 42 °C (WLP570).
• Los ensayos de floculación encontraron que la mayoría de las cepas eran altamente floculantes.

Perfil Aromático

Las levaduras kveik produjeron, según análisis de los ésteres volátiles, tres ésteres por encima de su umbral de percepción: caproato de etilo (ananá/tropical), caprilato de etilo (tropical, manzana), y decanoato de etilo (manzana). Sin embargo las concentraciones producidas no fueren mayores de forma estadísticamente significativa versus las cepas control.

Por otro lado, la única cepa que produjo Acetato de isoamilo (banana) por encima del umbral de percepción fue la cepa WLP570 (ninguna otra de las de control ni las kveik).

Los niveles de isobutanol fueron significativamente más bajos en las cepas kveik analizadas que en las cepas control; indicando que las cepas kveik son probablemente capaces de un baja producción de alcoholes de fusel (alcoholes  superiores). Esto concordaría con observaciones anécdoticas dónde indican que fermentaciones a altas temperaturas no produjeron off-flavours (siendo éstos típicos off-flavours de una fermentación a alta temperatura).

Domesticación

Un rasgo característico de las levaduras domesticadas es el uso eficiente de maltosa y maltotriosa, ya que dichos azúcares constituyen la mayor parte de los azúcares presentes en un mosto de cerveza. Estos rasgos fueron hallados en las cepas kveik secuenciadas.

Otra característica emblemática de las cepas domesticadas es ser floculantes, ya que serlo le facilita al cervecero la reutilización de levadura. La mayoría de las cepas kveik mostraron buena floculación, y las que no formaban partes de co-inóculos (recordar que en la práctica las levaduras kveik no se utilizan como mono-cultivos) dónde existía al menos una levadura altamente floculante. Es posible que las cepas no floculantes de dichos cultivos sean co-floculantes y por ende nunca hubo una presión selectiva ejercida para desarrollar dicha función.

Un dato interesante y en contraste con los resultados de domesticación de (Gallone et al. 2016) es que casi todas las cepas kveik secuenciadas exhibieron una viabilidad razonable de sus esporas (80% de las cepas del clado BEER I muestran ninguna o escasa viabilidad).

Según (Gallone et al. 2016) la domesticación de las levaduras cerveceras necesitó de un producción continua típica de un ambiente industrial/comercial. Sin embargo, las levaduras kveik exhiben rasgos de adaptación similares sin ser utilizadas de forma continua.

Es interesante considerar lo anterior a luz de las prácticas de conservación de levadura, bastante particulares, empleadas por los cerveceros que utilizan kveik: secar la levadura sobre paja, telas, o pedazos de madera (Garshol 2013). Incluso algunos utilizaban cenizas para secar más rápido. Es más, existe un pieza de madera con el nombre de «tronco para levadura» o «anillo para levadura» (según su forma), de los cuales se conocen ejemplares que datan del 1600.

Por ende, ese posible que la reutilización constante no sea el único mecanismo que pueda resultar en levaduras domesticadas. Lo cual conduce a considerar la posibilidad de que quizás existen o existieron otras cepas domesticadas previo a la industrialización.

Referencias

Una lista de las cepas conocidas y alguna información adicional sobre las mismas puede encontrarse en este listado.

• Gallone, Brigida, Jan Steensels, Troels Prahl, Leah Soriaga, Veerle Saels, Beatriz Herrera-Malaver, Adriaan Merlevede, et al. 2016. “Domestication and Divergence of  Saccharomyces Cerevisiae  Beer Yeasts.” Cell 166 (6): 1397–1410.e16. https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.08.020.
• Garshol, Lars. 2013a. “Kveik: Norwegian Farmhouse Yeast.” LarsBlog. 2013. http://www.garshol.priv.no/blog/264.html.
• Garshol, Lars. 2013b. “Norwegian Farmhouse Ale.” LarsBlog. 2013. http://www.garshol.priv.no/blog/259.html.
• Garshol, Lars. 2014. “Brewing with Kveik.” LarsBlog. 2014. http://www.garshol.priv.no/blog/291.html.
• Garshol, Lars. 2017. “Kveik – What Does It Mean?” LarsBlog. 2017. http://www.garshol.priv.no/blog/380.html.
• Garshol, Lars. 2018. “How to Use Kveik.” LarsBlog. 2018. http://www.garshol.priv.no/blog/393.html.
• Jackson, Michael. 2013. “Odin’s Glass of Nectar.” Beerhunter.Com. December 4, 2013. http://www.beerhunter.com/documents/19133-000103.html.
• Krogerus, Kristoffer, Richard Preiss, and Brian Gibson. 2018. “A Unique Saccharomyces Cerevisiae × Saccharomyces Uvarum Hybrid Isolated From Norwegian Farmhouse Beer: Characterization and Reconstruction.” Frontiers in Microbiology 9 (September). https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02253.
• “Omega Yeast.” 2018. Omega Yeast. 2018. https://omegayeast.com/norwegian-kveik-strains-the-history-unique-aspects-and-our-strains.
• Preiss, Richard, Caroline Tyrawa, Kristoffer Krogerus, Lars Marius Garshol, and George van der Merwe. 2018. “Traditional Norwegian Kveik Are a Genetically Distinct Group of Domesticated Saccharomyces Cerevisiae Brewing Yeasts.” Frontiers in Microbiology 9 (September). https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02137.