Els llevats s'han emprat com a organisme model en moltes investigacions biològiques. Però la seua utilitat en la biotecnologia no s'ha reduït exclusivament a l'àmbit biomèdic, també és un organisme molt important en la indústria alimentaria, com per exemple en la producció de vi, de pa i de la cervesa. És aquesta última en la qual ens centrarem en les línies que segueixen.

La cervesa podem agrupar-la en dos grans famílies, atenint-nos als llevats que s'utilitzen per crear-les. Així, en primer lloc trobem la família Ale, fermentada per llevats de l'espècie Saccharomyces cerevisiae i, en segon lloc, la cervesa Lager, fermentada pels de l'espècie Saccharomyces pastoriano (un híbrid entre S. cerevisiae i S. Euvaianus). Cada grup, per tant, presenta particularitats al seu procés de producció.

Quines són aquestes característiques?

Pel que fa als llevats Ale, solen fermentar a unes temperatures elevades (entre els 16 °C i els 25 °C), mentre que els llevats Lager acostumen a fer-ho a temperatures molt més baixes (des dels 8 °C fins als 15 °C). Tampoc el temps de fermentació del most és igual en ambdós casos, atés que els llevats Ale solen tardar entre 5 i 7 dies, mentre que els Lager solen fer-ho d'una forma molt més lenta, arribant fins a les dues setmanes de fermentació.

La quantitat i tipus de metabòlits secundaris que produeixen els llevats determina quins aromes i sabors té la cervesa. No tots els llevats aporten els mateixos, de manera que aquesta és una característica distintiva més entre ambdues famílies. Els metabòlits secundaris són compostos orgànics creats per l'organisme –el llevat- que no tenen un rol directe en el creixement o reproducció d'aquest. A diferència del que succeeix amb els metabòlits primaris, l'absència d'algun metabòlit secundari no li impedeix la supervivència, tot i que es veurà afectat per ella, de vegades, fins i tot, greument. Els llevats Ale són considerats grans productors d'aquests metabòlits secundaris, entre els quals trobem els èsters, alcohols de fusel i els compostos fenòlics. En canvi, els Lager, tot i que també els produeixen, presenten una membrana tan robusta que no els permet alliberar-los al medi i com a resultat hi trobem una cervesa amb un perfil de fermentació molt net.

El percentatge d'atenuació o, cosa equivalent, els sucres que el llevat converteix posteriorment en alcohol i CO₂ esdevé el quart element distintiu entre els dos grups que estem analitzant. Així, els llevats Lager, considerats grans fermentadors, poden processar diversos tipus de sucres (monosacàrids, disacàrids i trisacàrids) i això significa que tenen un percentatge d'atenuació molt elevat, donant lloc a cerveses molt lleugeres i amb un final molt refrescant. Els llevats Ale, com que només poden fermentar disacàrids i monosacàrids (el seu percentatge d'atenuació és molt inferior), deixen sense processar els trisacàrids i com a resultat obtenim cerveses amb un poc més de cos i amb una sensació final més dolça.

El rent: un gran productor

La cervesa és qualsevol beguda alcohòlica produïda per fermentació de cereals. Però, perquè l'ordi és un candidat excel·lent fer d'aquesta beguda alcohòlica la més antiga i la més consumida del món?

La primera característica a destacar és el seu gran poder fermentatiu. Els llevats poden processar més del 70% dels sucres presents al most de cervesa i ho poden fer o bé de forma aeròbia – emprant oxigen- o de forma anaeròbia –mitjançant la fermentació-. A més, quan aquests microorganismes es troben en un medi amb elevada concentració de sucres, sempre duen a terme la fermentació, hi haja o no una concentració elevada d'oxigen. Això es coneix com a l'"efecte crabtree". Això els permet metabolitzar els sucres d'una forma molt ràpida, molt més que si duen a terme la via aeròbia (també coneguda com a respiració cel·lular) i això suposa un avantatge competitiu enfront altres microorganismes que poden estar presents en el most de cervesa.

Però també presenten dos factors més de gran importància per a ser uns productors de cervesa excepcionals. D'una banda, la seua gran tolerància a l'alcohol, ja que poden viure en concentracions que giren al voltant de l'11% i el 16%. D'altra banda, la capacitat del llevat de formar agregats entre les seues cèl·lules i que aquests precipiten facilita la clarificació de la cervesa (un fenomen conegut com a floculació). Per poder-ho fer cal l'expressió de tres gens, la qual es du a terme quan hi ha temperatures baixes, una concentració d'alcohol elevada o una mancança de nutrients en el most de cervesa. Tres condicions molt característiques del final de la fermentació.

Una beguda amb estil

La cervesa presenta diferents estils. Cada un d'aquests s'aconsegueix utilitzant unes soques de llevat en particular, entre altres coses, per la seua producció de metabòlits secundaris.

Per a la producció de les cerveses belgues s'empren llevats que generen una gran quantitat de metabòlits secundaris com els èsters, els alcohols de fusel i alguns compostos fenòlics. Tots aquests generen aromes afruitats com el del caramel o el clau d'espècia. A les cerveses alemanyes de blat trobem metabòlits secundaris com l'acetat d'isoamil que proporciona aromes i sabors a plàtan i el 4 vinil guaiacol, que genera un aroma molt especiat que també recorda al clau d'espècia. Les cerveses alemanyes, a més, solen tindre una floculació molt baixa originant cerveses amb una gran torbidesa.

Les cerveses Lager tenen un perfil de fermentació molt pobre donat que no té metabòlits secundaris que aporten aromes i sabors. Així, el resultat és una cervesa molt suau. No obstant això, sí que produeixen altres metabòlits com el diacetil i l'acetaldehid, que es consideren defectes i, per tant, s'han d'eliminar de la cervesa. Per fer-ho s'allarguen els temps de maduració arribant fins a un mes. Les cerveses àcides constitueixen un cas molt excepcional, donat que no és només Saccharomyces qui porta el pes de la fermentació, sinó que també hi participen altres llevats salvatges i altres bacteris làctics i acètics.