MEJORA DELAS CEBADASCERVECERASAunque la cebada cervecera supone un

pequeño porcentaje de la cosecha total espa-ñola de cebada (menos del 5% para unacosecha de 8.000.000 t), su importancia parael agricultor puede ser grande debido almayor precio que alcanza en el mercado, másaún teniendo en cuenta la gran apetencia quehay de este producto en la C.E.E. Es, portanto, en las circunstancias actuales, un cul-tivo que puede alcanzar cotas de rentabilidadinteresantes para los agricultores de muchasregiones españolas, y asimismo, para loscomerciantes y almacenistas de grano.

Conceptos de calidad maltera y cervecera

Las materias primas principales para lafabricación de la cerveza son: malta de ce-bada, agua, levadura y lúpulo. La malta decebada es la fuente principal de hidratos decarbono del mosto, aunque no la única, puesen la mayor parte de los países del mundopueden usarse, además, fuentes alternativas,como sémola de maíz, granos partidos dearroz, etc.

Desde este punto de vista hay dos procesosclaramente diferenciados, la transformaciónde cebada en malta y la fabricación de lacerveza propiamente dicha.

La malta es la cebada germinada y tostada,para conseguir:

a) Hacer los gránulos de almidón accesi-bles a las enzimas amilolíticas que, a su vez,se generan durante la germinación del grano.Esta accesibilidad se consigue mediante ladigestión enzimática de las paredes celulares,constituidas fundamentalmente por hidratosde carbono de alto peso molecular, y de lamatriz proteínica que continen los gránulosde almidón. Esta digestión se realiza mediantela acción de enzimas liberadas, a su vez,durante el proceso de germinación.

b) El cese de todos los procesos anteriores,a través del secado y tostado, sin alterar laspropiedades enzimáticas de la malta así pro-ducida.

La fabricación de cerveza consiste, enesencia, en producir mediante infusión de laharina de malta, un mosto azucarado que,posteriormente lupulado, fermentará la leva-dura Saccharomyces carlsbergensis.

Es, pues, lógico considerar dos aspectos enla calidad de la cebada: el maltero y el cerve-cero, que, obviamente, no son intercambia-bles sino complementarios.

Las diferentes facetas de la calidad queinfluyen sobre los parámetros que definen,además, el tipo de cerveza que se quiera pro-ducir, por ejemplo, Pilsen, Munich, etc., y elprotocolo de fabricación que se siga. Aquí sehace referencia a malta para cerveza tipo Pil-sen fabricada según el sistema más usualseguido en España.

Hay que señalar, además, que muchos delos caracteres que enumeramos a continua-ción, o bien están correlacionados o son con-secuencia unos de otros, siendo, sin embargo,convencionales a la hora de definir la calidad.

Una variedad de cebada de alta calidadmaltera debe poseer una serie de característi-cas físicas y bioquímicas. Entre las primeras(tabla 1) se cuentan: un grano grueso yredondeado de tamaño uniforme (he aquí unode los problemas de las cebadas de seiscarreras) de color amarillo claro, con unacascarilla (glumillas) fina y rizada y libre deinfecciones de microorganismos. Entre los

Tabla 1

CALIDAD MALTERA EN LA CEBADA

1. ASPECTOS FISICOS DEL GRANO• Tamaño grueso y uniforme.• Forma redondeada.• Cascarilla (glumillas) fina y rizada.• Color amarillo claro.• Libre de infecciones de microorganismos.

2. ASPECTOS BIOQUIMICOS• Ausencia de durmición.• Buena capacidad de absorción de agua.• Germinación rápida y uniforme.• Máximo redimiento en malta (mínimas pér-

didas de peso por respiración, por raicillas yplúmula).

• Desagregación (digestión enzimática de lasparedes celulares y matriz proteínica) máxi-ma y uniforme. Elevada actividad proteolí-

tica y citolítica.• Indice de Kolbach (relación porcentual entre

nitrógeno total del grano de malta y nitró-geno del mosto) elevado y equilibrado.

bioquímicos: baja capacidad de durmición ybuena capacidad de absorción de agua. Debeser capaz de germinar uniformemente y en untiempo mínimo, produciendo la mayor canti-dad de malta posible por unidad de peso decebada. El grano de malta así producido debeestar máxima y uniformemente desagregado, esdecir, los gránulos de almidón deben haberquedado completamente liberados de su envuel-ta hidrocarbonada y proteínica para hacerseaccesibles a la acción de las amilasas duranteel braceado; esto se nota en que la texturadel endospermo es «friable» , es decir, seaplasta con facilidad al apretarlo contra unasuperficie dura.

Una medida química de lo anterior puedeser la relación porcentual entre el nitrógenototal de la malta y la parte del mismo que sesolubiliza, pasando al mosto.

La calidad cervecera propiamente dicha deuna malta, se analiza desde dos puntos devista, asimismo completamentarios (tabla 2).Desde el punto de vista económico, la maltadeberá producir un elevado rendimiento enextracto (máximo volumen de mosto obtenidopor kilo de malta). Factores correlacionadosnegativamente con el extracto son los porcen-tajes de proteína total y de cascarilla (glumi-Ilas) del grano de malta.

Haber desarrollado durante la germinaciónla suficiente cantidad de enzimas amilolíticas(alfa y beta amilasas) para degradar comple-tamente el almidón durante el braceado (in-fusión).

Producir un mosto cuya fermentabilidad seamáxima y con la cantidad suficiente de ami-noácidos en solución para que la alimenta-ción de la levadura sea óptima.

Desde un punto de vista estrictamente cua-litativo, la malta debe estar lo suficientementedesagregada y tener un bajo contenido debeta glucanos, para que la viscosidad delmosto sea baja y la filtración del mismo, enconsecuencia, fácil.

El mosto debe ser de color claro, con bajocontenido de polifenoles (aumentando así laestabilidad coloidal y, en consecuencia, lavida de la cerveza) y ausencia de sabores yolores extraños.

La cerveza terminada debe tener color, olory gusto correctos.

La gran abundancia de parámetros cualita-tivos hace que, a causa de sus indudablesdiferencias en importancia, sea difícil valorarun análisis de malta. Esta dificultad ha hechoque se esté formulando por el Comité deCebada y Malta de la Convención CerveceraEuropea (EBC) un índice de calidad quepermite expresar, mediante una sola cifra, lacalidad global de una variedad de cebada.

Tabla 2

CALIDAD CERVECERA EN LA CEBADA

1. ASPECTOS ECONOMICOS• Rendimiento en extracto elevado (máximo

volumen de mosto obtenido por kg demalta). Desfavorable en las cebadas he-xásticas.

• Porcentaje de proteína total moderadamentebajo (correlacionado negativamente con elextracto).

• Porcentaje mínimo de glumillas, en peso(asimismo correlacionado negativamente conel extracto).

• Actividad suficiente en las enzimas amilolíti-cas (alfa y beta amilasas).

• Atenuación límite elevada (buena fermenta-bilidad del mosto).

2. ASPECTOS CUALITATIVOS EN SENTIDOESTRICTO• Baja viscosidad del mosto (facilidad de

filtración).• Bajo contenido en beta glucanos del mosto

(ídem).• Elevado contenido de aminoácidos en el

mosto (para alimentación de la levadura).• Mosto de color claro.• Mosto con bajo contenido de polifenoles

(estabilidad coloidal de la cerveza, elevada).• Ausencia de sabores y olores extraños en el

mosto.• Color, olor y gusto correctos de la cerveza

terminada.

63

Heredabilidad de los parámetros queexpresan la calidad

Aunque existe alguna excepción, la mayorparte de los parámetros que miden la calidadmaltera y cervecera son de herencia cuantita-tiva, es decir, son caracteres poligénicosinfluibles en mayor o menor grado por elambiente.

En estos casos es fundamental estudiar laheredabilidad, es decir, la proporción de lavarianza total que es atribuible a efectosgenéticos, o dicho más llanamente, la medidaen la que el ambiente influye en la expresióndel carácter para, de esta forma, inferir larespuesta a la selección. En la tabla 3 se pre-sentan los resultados de una revisión biblio-gráfica realizada al efecto, que muestran quela heredabilidad en sentido amplio toma valo-res bastante elevados en ciertos caracteresimportantes desde el punto de vista econó-mico, esto es, rendimiento en extracto, acti-vidad de las enzimas amilolíticas, medida delgrado de desagregación (viscosidad e indicede Kolbach) y contenido de gomas (betaglucanos).

En el caso de las gomas, un estudio reali-zado en España para analizar la influencia

Tabla 3

sobre las mismas de la variedad (efectosgenéticos) y la localidad y fecha de siembra(efectos ambientales) mostró que los efectosgenéticos explicaban el 89% de la variabilidadsobre localidades y el 71,5% de la variaciónentre localidades y fechas de siembra, siendoeste último factor más importante que elpunto geográfico. Se mostró, además, que afecha de siembra más tardía, mayor conte-nido de gomas del grano resultante.

Es necesario señalar que la interaccióngenotipo por ambiente, es decir, la diferenteordenación de variedades desde el punto devista cualitativo en ambientes diferentes, juegaa veces un papel importante en la expresiónde la calidad.

Entre los caracteres importantes que son deherencia simple (monogénica recesiva en estecaso) está el bajo contenido de polifenolesdel grano de cebada. Estos mutantes libresde proantocianidinas (sustancia precursora delos antocianógenos) producen cervezas conmuy elevada estabilidad coloidal y su estudioy utilización por los mejoradores está tomandogran auge en Europa.

Podemos, pues, concluir este apartado conla siguiente reflexión: puesto que la mayorparte de los caracteres importantes tienen

HEREDABILIDAD (1) DE ALGUNOS CARACTERES DE CALIDADMALTERA Y CERVECERA

Autor Año Carácter h2

Hsi y Lambert 1954 Poder diastático altaNecas 1960 Alfa amilasa altaNecas 1960 Beta amilasa altaRutger y col. 1966 Extracto 0,69Rutger y col. 1966 Poder diastático 0,86Rutger y col. 1966 Beta amilasa 0,89Rutger y col. 1966 Alfa amilasa 0,78Rutger y col. 1966 Nitrógeno total en malta 0,77Rutger y col. 1966 Nitrógeno total en mosto 0,31Rasmusson y Glass 1967 Extracto 0,22-0,66Rasmusson y Glass 1967 Poder diastático 0,52-0,87Foster y col. 1967 Extracto 0,71Foster y col. 1967 Poder diastático 0,79Foster y col. 1967 Nitrógeno total en malta 0,80Piendl 1972 Extracto (2) altaPiendl 1972 Atenuación límite (3) muy altaPiendl 1977 Extracto (molienda fina) muy altaPiendl 1977 Extracto (molienda gruesa) muy altaPiendl 1977 Diferencia fina-gruesa (4) altaPiendl 1977 Indice de Kolbach (4) altaPiendl 1977 Viscosidad (4) altaHayter y Riggs 1978 Poder diastático altaHayter y Riggs 1978 Alfa amilasa altaMolina-Cano No

publicado Gomas 0,79Lance 1984 Beta glucanos (5) 0,73Piper y Rasmusson 1984 Proteína total en cebada 0,54Buraas y Skinnes 1984 Letargo del grano de cebada (5) 0,69-0,80

(1)

V—(3—h2 =V,

siendo h 2 = heredabilidad en sentidoamplio (0h21).

= varianza genética (mide efec-tos genéticos).

VF = varianza fenotipica (mideefectos genéticos más am-bientales).

(2) Depende más de la variedad y añoque de la tecnología maltera.

(3) Depende, exclusivamente, de la variedad.(4) Depende, además, de la tecnología

maltera.(5) Heredabilidad en sentido estricto.

64

una heredabilidad elevada, podremos selec-cionar genotipos que los muestren en elgrado de expresión que más nos convenga.Es decir, la selección de variedades de altacalidad es genéticamente posible.

Evaluación de la calidad maltera ycervecera en programas de mejora

Las técnicas de evaluación de la calidadmaltera y cervecera en programas de mejorade cebadas, difieren de los procedimientosconvencionalmente empleados en los labora-torios de control de calidad de la industria,fundamentalmente por las siguientes razones:

5 ) El gran número de muestras/año que se han deanalizar.

5 ) El pequeño tamaño de cada muestra, dado elpoco grano disponible de cada genotipo.

5 ) La gran rapidez con que hay que disponer delos resultados: normalmente debería disponersede ellos en un tiempo no mayor del que mediaentre la recolección y la siembra siguiente.

Como consecuencia de lo anterior, se pos-tula que un método de evaluación cualitativadebe reunir las siguientes características:

a) Uso de muestras de pequeño tamaño.b) Gran rendimiento en muestras analizadas/día/

/hombre.c) Economía de manejo.d) Suficiente reproductibilidad de los resultados

analíticos, si bien no importa que ésta sea infe-rior a la necesaria en control de calidad in-dustrial.

Las técnicas de evaluación referidas puedenagruparse en dos grandes grupos:

a) Pruebas de predicción: sin maltear la cebada.b) Pruebas convencionales: malteando la cebada.

Las primeras, que primitivamente se llama-ron ensayos previos, consisten en inferir lacalidad de una muestra de cebada que no hasido transformada en malta; es decir, predecirel nivel de calidad que tendría la cerveza pro-ducida a partir del mosto fabricado con maltade la misma. Este tipo de pruebas comenza-ron a diseñarse a finales de la década de los30 en Canadá, cuando comenzó a estudiarsela herencia de los caracteres cerveceros yculminaron con su formulación definitiva.Consisten en esencia, en determinar el extrac-to potencial y la actividad enzimática poten-cial en harina de cebada, previa digestión, enel primer caso con una solución de enzimasde malta, y en el segundo, con papaína.

En definitiva, con los ensayos previos seeliminaba el engorro de micromaltear a expen-

sas de una evaluación cualitativa harto du-dosa.

El siguiente paso consistió en diseñar micro-malterías adecuadas a los requerimientos delos programas de mejora, la primera de lascuales fue puesta a punto en Cambridge.Estas usaban tubos de ensayo como recipien-tes de la cebada en remojo y germinación, ypequeñas bolsas de malla o bandejillas dealambre para el secado y tostado; operacio-nes éstas que se realizaban, respectivamente,en germinadores y estufas de laboratorio.

Un prototipo más evolucionado fue el deWEIHENSTEPHAN.

Siguiendo esta moda, en La Cruz delCampo, S.A. de Sevilla se diseñó un métodoparalelo.

La etapa siguiente ha visto el desarrollo deun gran número de prototipos de micromalte-rías automatizadas, capaces de maltear másde 300 muestras de entre 20 y 80 g decebada, por ciclo de 7 a 8 días. En la técnicade BENDELOW se ha implantado la novedad deliofilizar la malta en vez de secarla y tostarla, locual, según dicho autor, aumenta la fiabilidady poder discriminatorio del método.

La que pudiéramos llamar última genera-ción de métodos de evaluación de la calidadcervecera en mejora de cebadas se caracte-riza por:

a) Vuelta a las pruebas predictivas: no malteo.b) Automatización de los análisis.c) Informatización.

Como ejemplo de estos métodos está lamodificación del método de sedimentación de

65

66

Selección de plantas aisladas.

F3

F4

F5

F2

E10

Un 11111111

E7

****** •• •• • • •F5

1111E111111111 1111011110F5

Selección de hileras y después deuna planta de cada una. Pruebas depredicción de calidad de las hilerasseleccionadas.

Selección de hileras y de una plantade cada una.

Recogida de hileras enteras selec-cionadas.

Ensayo en una localidad.Micromalteo.

Ensayo en dos localidades.Micromalteo.

Ensayo en cuatro localidades.

Ensayo multilocal.Evaluación final de la calidad.

Ensayos oficiales.

Fig. 1.—Método de progenie para la selección de variedades de cebada cervecera.

ZELENY; el uso de la electroforesis para prede-cir el poder diastásico y el extracto; el uso deuna técnica viscosimétrica para determinar elcontenido de beta glucanos y la prediccióndel extracto mediante regresión múltiple, basa-da en el contenido nitrogenado del grano y elcontenido de glucosa y la viscosidad de unextracto ácido de harina de cebada.

En una discusión general sobre el temafueron precisados tres puntos:

a) Ninguna prueba sencilla a partir de la cebada sinmaltear podrá predecir satisfactoriamente elnivel de calidad general de un genotipo decebada.

b) Las llamadas pruebas de predicción tienden aser poco discriminatorias y de significado pococlaro, midiendo en realidad diferencias que sonmás ambientales que genéticas.

c)La malta es, en consecuencia, la base de partidamás adecuada para la evaluación de los com-ponentes de la calidad.

Hay, sin embargo, quien utiliza pruebas depredicción en generaciones jóvenes (F3 -F4)como métodos rápidos de cribado masivo,reservando las pruebas sobre malta parafases posteriores.

Métodos de selección

Al ser de herencia cuantitativa los caracte-res que expresan la calidad, surge la mismasituación que en la mejora para rendimientoen grano, esto es, una selección muy tem-prana (F2 o F3) supone evalular la calidad engenotipos altamente heterocigóticos, presen-tándose, pues, dos problemas:

a) La heredabilidad en estas primeras gene-raciones es baja debido a la heterocigosis y a lainfluencia ambiental.

b) Para realizar un cribado de esta índole,habría que analizar anualmente decenas demiles de genotipos.

El hecho de postergar el primer cribadocualitativo hasta generaciones posteriores (F5o F6), realizando antes selección, exclusiva-mente para comportamiento agronómico, supo-ne asumir el riesgo de perder muchos genoti-pos cualitativamente valiosos.

Una somera revisión de la literatura de-muestra que pueden obtenerse respuestas mo-destas a la selección, pero aceptables, cuan-do se realiza el cribado en las primerasgeneraciones.

Parece pues, lo más recomendable seguiruna estrategia, consistente en realizar un pri-mer cribado sobre material F3 o F4, proce-dente de una sola localidad y utilizandopruebas de predicción sobre cebada, paraposteriormente, en F6 o F7, realizar un cri-bado más exhaustivo trabajando sobre micro-maltas.

El procedimiento que podría recomendarse(veáse fig. 1) consiste, en consecuencia, enlo siguiente:

F2: Selección de plantas individuales cada una de lascuales dará origen a una hilera F3.

F3: Selección de hileras prometedoras, de cada unade la cuales se recogerá una planta para producirla correspondiente línea en F4; el resto, trillado enmasa, nos proporcionará semilla suficiente paralos ensayos previos de calidad.

F4: Selección en campo de hileras prometedoras, decada una de las cuales sólo pasará a F5 una-planta.

F5: Mismo tipo de selección, aunque aquí se recogenenteras las hileras seleccionadas para sembrar unensayo en F6.

F6: Ensayo en una localidad y primera prueba demicromalteo sobre la semilla recogida en elmismo.

F7: Ensayo en dos localidades y segundo año demicromalteo.

F8: Ensayo en cuatro localidades.F9: Ensayo multilocal, pruebas de calidad definitivas y

selección de líneas para presentar a ensayosoficiales.

Una modificación interesante del procesoanterior puede consistir en realizar las prue-bas previas usando micromalteo. Para reducirel número de muestras podría trabajarsesobre una masa de grano de cada cruza-miento, obtenida mezclando semilla de todaslas plantas del mismo seleccionadas en F2.De esta forma, tendríamos una estimación dela calidad global de cada cruzamiento, queindicaría en cuales de ellos concentrar laatención posterior. No debe olvidarse que lamayor variabilidad se encuentra entre cruza-mientos distintos y no dentro de los mismos.

J. L. MolinaLa Cruz del Campo, S. A.

Departamento de Mejora de Cebadas

67