Tapa Dorada Cap1.docx

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TEGNOLOGÍA INGENIERÍA QUÍMICA

PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA ARTESANAL “TAPA DORADA”

Asignatura. - Tecnología Química Docente. - Ing. Wilfredo Vega Alfaro Estudiantes. - Aguirre Castro Valeria Fátima Orellana Claros Karla Ximena Paniagua Aranibar Beatriz Equipo.- N° 6 Gestión. - II-2018

CBBA-20-09-18

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ÍNDICE CAPÍTULO I FUNDAMENTO TEÓRICO 1.1. Definición………………………………………………………………………4 1.2. Materias primas………………………………………………………………4 1.2.1.

El Agua………………………………………………………………….4

Imagen 1.1 Agua…………………………………………………………………5 Cuadro 1.1 Composición del agua para hacer cerveza……………………..6 1.2.2.

El Lúpulp………………………………………………………………..6

Imagen 1.2 Lúpulo……………………………………………………………….7 Cuadro 1.2 Composición química del Lúpulo…………………………...……8 1.2.3.

La Cebada………………………………………………………...……8

Imagen 1.3 Cebada……………………………………………………………..9 Imagen 1.4 Grano de cebada……………………………………………........9 Cuadro 1.3 Composición Nutricional de la cebada…………………………11 1.2.4.

Cebada malteada…………………………………………………….11

Cuadro 1.4: Composición Nutricional de la Malta…………………………..12 1.2.5.

Levadura………………………………………………………………13

Imagen 1.5: Levadura de cerveza……………………………………………13 1.3. Proceso de elaboración de la cerveza (Diagrama de flujo)………........14 Cuadro 1.5: Proceso de elaboración de la cerveza…………………………15 1.3.1 Malteado………………………………………………………………….16 1.3.2 Molienda………………………………………………………………….18 1.3.3 Maceración……………………………………………………………....18 1.3.4 Cocción ebullición y lupulización………………………………………19 1.3.5 Clarificación del mosto y enfriamiento………………………………..20 1.3.6 Fermentación y maduración………………………………….……......21 1.3.6.1 Fermentación alta………………………………………..………....21 1.3.6.2 Fermentación baja…………………………………………………..22 2

1.3.6.3 Fermentación espontánea…………………………………………..…23 1.3.6.4 Maduración…………………………..…………………………………..23 1.3.7 Operaciones de filtración y estabilización microbiológica………...……..23 1.3.8 Filtración………………………………………………………………………24 1.3.8.1 Estabilización microbiológica……………….…………………………24 1.3.9 Embotellado y control de calidad………………………..…………………24 BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………26

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PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA ARTESANAL “TAPA DORADA” CAPITULO II FUNDAMENTO TEÓRICO 1.1 Definición La cerveza es una bebida de baja graduación alcohólica resultante de fermentar el mosto procedente de la malta (usualmente de cebada, aunque pueden participar minoritariamente otros cereales como el arroz, el trigo y el maíz), sólo o mezclado con otros productos amiláceos transformables en azúcares, por digestión enzimática y su cocción. El mosto de la malta se aromatiza con flores de lúpulo. 1.2 Materias primas: 1.2.1 Agua Alrededor del 90% del contenido de la cerveza es agua por lo que no es de extrañar su alto poder hidratante y que sea una bebida idónea para saciar la sed. El tipo de agua utilizado en la elaboración es también determinante en la calidad de la cerveza. De hecho, algunas de las variedades más conocidas de cerveza como la Pilsen o la Ale han estado siempre muy vinculadas a la composición del agua de sus lugares de origen. Por tanto, de sus tres componentes, el agua es el que determina la naturaleza básica de la cerveza. Conscientes de la importancia de esta materia prima, históricamente, las fábricas de cerveza se instalaron siempre próximas a ríos o manantiales importantes y aunque hoy normalmente se utiliza agua de la red todavía hay cerveceras que cuentan con sus propios pozos o fuentes. El agua que se utiliza para la elaboración de la cerveza tiene que ser un agua pura, potable, libre de sabores y olores, sin exceso de sales y exenta de materia orgánica. Ver Imagen 1.1. Al contener diferentes sales es la elección del agua es determinante en el producto final. Algunas cervecerías recurren a los métodos de corrección del agua para

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eliminar todos los minerales añadiendo, si es preciso, aquellos que consideren necesarios para elaborar su cerveza. Además de influir en el gusto, las sales que contiene el agua influyen de forma indirecta sobre las reacciones enzimáticas y coloidales que se producen durante el proceso de elaboración. Así, por ejemplo, el sulfato contribuye a dar un sabor seco a la cerveza y el sodio y el potasio la confieren un sabor salado.

Imagen 1.1 Agua Para la elaboración de las cervezas más ligeras tipo Pilsen se utilizan aguas con bajo contenido en calcio, las denominadas aguas blandas. Las cervezas oscuras, en cambio, se pueden elaborar con aguas más duras. Pero son las aguas medianamente duras las preferidas para la elaboración de la cerveza, sobre todo si son ricas en sulfato cálcico, ya que producen un pH más ácido que potencia la acción enzimática y no disuelve los polifenoles que contribuyen a dar sabor a la cerveza. Ver Cuadro 1.1.

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Cuadro 1.1: Composición del Agua para hacer Cerveza

1.2.2 Lúpulo El lúpulo (Humuluslupulus L) es la planta que confiere el sabor amargo y el aroma tan característicos de la cerveza. Brota de una cepa enterrada cuya vida media es de unos 12-15 años, si bien hay plantaciones que pueden seguir produciendo después de 25 años. De la cepa surgen unos brotes que dan lugar a tallos trepadores. Hasta que no finaliza el crecimiento vertical no aparecen las ramas de las que nacen las flores. Al ser una especie dioica de la familia de las cannabiaceas, la planta puede ser masculina o femenina. Para la elaboración de la cerveza solo se cultivan los pies femeninos y por tanto se utilizan las flores femeninas del lúpulo antes de que sean fecundadas; en algunos países como Bélgica o Reino Unido también se utilizan en ocasiones lúpulos femeninos fecundados. Estas flores tienen forma de conos o piñas que contienen en su interior unas glándulas que están llenas de una resina de color amarillento llamada lupulinacon un gran contenido de componentes, los denominados ácidos alfa, que dan el sabor amargo a la cerveza, contribuyen a la formación de espuma y ayudan también a 6

su conservación. La lupulina contiene también ácidos beta que al oxidarse añaden también amargor a la cerveza aunque no tanto como los alfa. Ver Imagen 1.2.

Imagen 1.2 Lúpulo A pesar de que es una planta de origen silvestre conocida en la Antigüedad, no está del todo claro si era utilizada para la elaboración de las primitivas cervezas. Sí que hay referencias más precisas sobre el empleo del lúpulo en la medicina tradicional en la Antigüedad para tratar distintas dolencias y enfermedades gracias a su acción antibacteriana, su poder antiinflamatorio e incluso sus propiedades sedantes. Además de como planta medicinal el lúpulo se ha utilizado en la cocina también desde hace siglos. Los romanos fueron los primeros en consumir los brotes de lúpulo como si fueran espárragos y también los utilizaban a menudo en la cocina para dar sabor a sus platos. En países como Bélgica y Francia se consumen todavía de forma habitual. Dado que la conservación del lúpulo es una tarea delicada, los cerveceros tienden siempre a utilizar las variedades domésticas para la elaboración de sus cervezas. En España se cultivan cuatro variedades, de las que tres, Nugget, Magnum y 7

Columbus, se consideran “superamargas” (contenido en alfa ácidos superior al 11%), mientras que la cuarta, Perle, pertenece a la categoría de aromáticas (variedad de excelente calidad de aromas). Ver Cuadro 1.2.

Cuadro 1.2 Composición Química del Lúpulo

Antiguamente se usaban las hojas del lúpulo para agregar a la cerveza, hoy en día se puede comprar los llamados “PELLETS”, que son hojas molidas y deshidratadas que vienen en unos cilindros de 1cm. aproximadamente por 4mm. de ancho. 1.2.3 Cebada De los ingredientes de la cerveza, la cebada es sin duda el principal. La cebada (Hordeumvulgare) es una planta de la familia de las gramíneas. Su nombre procede del latín cibata. Aunque también se utilizan otros cereales en la elaboración de cerveza como el trigo, el grano de la cebada es el más rico en almidón y posee las proteínas suficientes para proporcionar el alimento necesario para el crecimiento de la levadura. Además, las sustancias nitrogenadas favorecen la formación de espuma.

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En cuanto a las características bioquímicas es importante que el grano absorba bien el agua y que germine rápida y uniformemente produciendo la mayor cantidad de malta posible por unidad de peso de cebada. Además, el grano malteado debe estar desagregado al máximo y de forma uniforme, es decir, debe haber quedado liberado totalmente de su envuelta de hidrocarbonos y proteínas para hacerse accesibles a la acción de las amilasas durante el proceso de braceado. La cebada tiene una apariencia color dorada en algunos casos y cafés en otros esto de acuerdo a la región de cultivo. Ver imagen 1.3.

Imagen 1.3 Cebada Pueden observarse las brácteas, denominadas glumilla dorsal y glumilla inferior, la primera se prolonga en una barba. En su base se encuentra la antigua unión de la flor a la planta madre, y, próxima a ella, una región llamada micrópilo a través del cual puede permear el aire y el agua a la planta embrionaria. El embrión se halla situado principalmente en la parte redondeada o dorsal del grano; su vaina radicular se encuentra próxima al micrópilo, de manera que pueda fácilmente atravesar esta región cuando se inicie la germinación. Ver Imagen 1.4.

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Imagen 1.4 Grano de cebada

En contraste con esto, el tallo embrionario apunta hacia extremo distal del grano. Separando el embrión del depósito de nutrientes o endospermo se encuentra una estructura, a modo de escudo, denominada escutelo, considerado por algunos como la embrionaria de esta planta monocotiledónea. La mayor parte del endospermo está constituido por células de gran tamaño, desvitalizadas, provistas de granos de almidón grande y pequeño. Los granos de almidón se encuentran recubiertos de proteína; también contienen algo de grasa. Las paredes celulares, delgadas, contienen hemicelulosa y gomas (glucanos). En la periferia del endospermo encuentra una capa constituida por células de pequeño tamaño, ricas en proteína y exentas de granos de almidón. A esta capa se denomina aleurona; tiene un grosor de tres células y no alcanza escutelo; en su lugar se sitúa una capa de células aplanadas y vacías. La cebada puede crecer en una gran variedad de fases climáticas superando al resto de cereales. Solía tratarse de un alimento importante para el ser humano pero su popularidad ha decrecido en los últimos 250 años en favor del trigo y ha pasado a utilizarse básicamente como comida para animales o producción de cerveza y whisky. Contiene gluten y es por ello que también puede hacerse pan con cebada. La manera más frecuente de encontrar cebada es en forma de cebada entera o cebada

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pelada, aunque también se puede obtener en forma de copos o granos. La cebada entera es la que aporta un contenido nutricional más alto. Ver Cuadro 1.3.

Cuadro 1.3: Composición nutricional de la cebada

1.2.4. Cebada malteada La cebada de dos hileras de primavera se procesa bajo una germinación y secado, activándose de esta forma enzimas que convertirán los almidones en azucares solubles. Aunque son varios los granos de cereal que pueden ser satisfactoriamente malteados, los de cebada son los que generalmente presentan menos problemas técnicos. El maíz se maltea muy raras veces, porque su grasa se enrancia. El trigo se maltea a escala comercial, especialmente para la elaboración de ciertos tipos de pan, pero el desarrollo de microorganismos durante la germinación en la superficie del grano plantea ciertos problemas.

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Para la producción de cervezas nativas africanas se maltean diversos cereales (Especialmente sorgo). La cebada ya malteada tiene alto valor vitamínico como se observa en el Cuadro 1.4.

Cuadro 1.4: Composición Nutricional de la Malta

En el transcurso de los años, se ha ido imponiendo, prácticamente en todo el mundo, el aroma de las cervezas elaboradas a partir de cebada malteada. Además, la cebada utilizada para la elaboración de malta destinada a la producción de cerveza es más rica en almidón, que es la sustancia que da origen al extracto fermentescible. También contiene proteínas, generalmente en cantidades más que suficientes para proporcionar los aminoácidos necesarios para el crecimiento de la levadura, y las sustancias nitrogenadas que desarrollan un papel importante en la formación de espuma. Hay variedades que dan granos durmientes, lo que es ventajoso para el caso de que las espigas maduras se humedezcan antes de la recolección, de manera que 12

se den condiciones favorables para que los granos germinen cuando todavía se encuentran en la espiga, pero constituye un inconveniente si obliga al malteado a recurrir a un tratamiento prolongado y complejo para germinar los granos. Además de las variantes genéticas, se deben considerar los efectos del clima y el suelo sobre el crecimiento de la cebada. En el hemisferio norte, la cebada crece bien desde Escandinavia hasta los países norteafricanos que bordean el Mediterráneo. 1.2.5 Levadura Las levaduras son unos microorganismos que se añaden al mosto en el proceso de fermentación y transforman los azúcares en alcohol y anhídrido carbónico. Por la gran importancia que tienen en el proceso de elaboración, cada productor tiene sus propias levaduras cultivadas, que le dan a la cerveza unas características especiales y distintas a las de otros productores. Ver Imagen 1.4. Por el tipo de levaduras utilizadas, que darán lugar a un tipo distinto de fermentación, las cervezas se dividen en dos grandes familias: las ale, de fermentación alta, en las que las levaduras actúan a altas temperaturas y además se acumulan en la superficie del mosto (en la parte alta); y las lager, de fermentación baja, en donde las levaduras actúan a baja temperatura y se depositan en el fondo de los tanques de fermentación.

Imagen 1.5: Levadura de cerveza

Para la fabricación de la cerveza se puede partir de cultivos de una sola célula (cultivo puro) para la propagación de la levadura; pero para los cerveceros la 13

levadura se recupera después de la fermentación y se puede emplear una y varias veces durante varias generaciones. Diversas cepas de levadura tienen características diferentes e individuales de sabor, las levaduras que se usan en la fabricación de cerveza se pueden clasificar como pertenecientes a una u otra de las dos especies del género Saccharomyces: 

Saccharomyces cerevisiae



Saccharomycesuvarum

Siendo los de fermentación alta las pertenecientes a la cerevisiaey a la de fermentación baja a la uvarum. Las demás especies se clasifican como levaduras salvajes como la candida, pichia, cloequera, pongue, etc. pues deterioran el sabor de la cerveza. La típica levadura cervecera es oval o esférica con un diámetro de 2 a 8 m m y una longitud de 3 a 15 mm. La levadura contiene un promedio de 75% de agua y entre los constituyentes más importantes de la sustancia seca el 90 a 95% es materia orgánica, la cual tiene un 45% de carbohidratos 5% de materias grasas y 50% de materias nitrogenadas, siendo las más importantes en las nitrogenadas las proteínas y en menos cantidad las vitaminas, dentro de las materias inorgánicas que viene a ser en un 5 a 10% encontramos fósforo, potasio, sodio, magnesio, cinc, hierro, y azufre, y el contenido de materias grasas es de un 8%. Vicente Ediciones, (1994) “Manual de industrias alimentarias”.

1.3 Proceso de elaboración de la cerveza (Diagrama de flujo)

El proceso de elaboración de la cerveza consta de diferentes operaciones tal como se muestra en el Cuadro 1.5

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Cuadro 1.5: Proceso de elaboración de la cerveza

La recepción de la cebada determina la concentración de los diferentes constituyentes de la cebada, la humedad, la calidad sanitaria. En la clasificación y la limpieza del grano se elimina las pajas, terrones y otras impurezas, así como se clasifica de acuerdo al tamaño del grano. El almacenaje de los granos se realiza en silos aireados y adecuados para una conservación prolongada del grano. El remojo se realiza mediante ciclos periódicos de remojo y drenaje, de acuerdo a la complejidad del equipo disponible, con el objetivo de alcanzar

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una humedad en el grano de 48%, el tiempo habitual es de 36 a 48 horas de acuerdo al tamaño del grano, el rango de temperatura de esta operación es de 13 a 18 °C. 1.3.1 Malteado Como mencionamos al hablar de la malta, para poder extraer los azúcares de la cebada y otros cereales, que luego se transformarán en alcohol, es necesario primero someterlos a un proceso llamado malteado. Los granos de cebada se introducen en unos tanques con agua fría y se dejan a remojo donde se oxigenan continuamente con aire saturado de agua para mantener la humedad durante dos o tres días. A continuación, se llevan a unas cajas de germinación en donde por el efecto de la humedad y del calor, a los granos de cebada le empezarán a salir una especie de pequeñas raíces. Este proceso, conocido como germinación, dura aproximadamente una semana, obteniéndose la llamada malta verde. Debido a este fenómeno natural, el almidón de la cebada se hace soluble, preparándose para su conversión en azúcar. Este proceso es llevado a cabo por la Maltería. Durante el proceso de malteo se producen cambios bioquímicos en la estructura del grano de cebada. La capa proteica que rodea los gránulos de almidón en el endospermo es parcialmente degradada, permitiendo al almidón estar libre y disponible para la maceración. El malteo aumenta el nivel de enzimas en el grano, las que son indispensables para la degradación del almidón y proteínas, en sustancias menos complejas como azucares (maltosas y glucosas). El grano malteado es blando y fácil de moler en comparación con el grano de cebada. También el grano malteado ofrece un sabor dulce, debido a que parte del almidón ya fue convertido en maltosa por acción de enzimas, en especial la  amilasa.

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Para detener la germinación se lleva la malta verde a unos tostaderos en los que se hará pasar aire seco y caliente y obtener así la malta, que será de un tipo u otro dependiendo de la temperatura a la que se seque. Si se seca a baja temperatura, se obtiene una malta pálida que se utiliza en la elaboración de cervezas más pálidas y doradas. Cuanto mayor sea la temperatura, más oscura será la malta obtenida y por tanto la cerveza que se haga a partir de ella.El carácter de la malta obtenida no sólo influirá en el color de la cerveza, sino también en el sabor y aroma. Algunas maltas se conocen por el nombre del estilo de cerveza que producen, por ejemplo, malta Pilsen, malta Pale Ale, malta Vienna, malta Munich, A otras, por sus características: malta Aromática, Chocolate, Tostada. El malteado es un proceso que hoy en día se realiza en industrias distintas a las de la elaboración de cerveza, llegando la malta a las instalaciones de cerveza en sacos o a granel para ser utilizada. Existen algunos productores que todavía tienen sus propias malterías, aunque son la excepción, ya que, en caso de necesitarse un tipo especial, ésta se obtendrá en las malterías según las especificaciones de cada elaborador de cerveza. El proceso de malteado es imprescindible puesto que la cebada no se puede utilizar directamente en la producción de cerveza, al no tener desarrollado el sistema enzimático encargado de la transformación de las macromoléculas (proteínas, almidón, lípidos de cadena larga), en moléculas simples y asimilables (aminoácidos, azucares, lípidos de cadena corta). El grano de cebada sin maltear contiene β-amilasa latente en concentraciones considerables, durante el malteo la enzima se solubiliza totalmente, por otra parte, la α-amilasa se produce durante el malteo como respuesta al acidogiberelico que produce el embrión durante la germinación y es transportada durante el proceso de malteado a la capa de la aleurona, donde realmente se estimula la producción de enzimas. Además de la β-amilasa, el acidogiberelico también provoca la activación de la endo- β-glucanasas, pentosanasas, endoproteasas y dextranasa limite. Al final del 17

proceso de malteado las diversas enzimas hidroliticas provocadas por el acidogiberelico son transferidas al endospermo donde modificaran la textura del almidón, las proteínas y las macromoléculas en general de una masa amorfa a un sustrato digerible. La mezcla de enzimas capaz de degradar el almidón se conoce como diastasa. Existen 3 tipos de maltas bases, Pilsen, Munich y Vienna que son las más comunes y utilizadas. 

GRANO GERMINADO – SECADO A BAJA TEMPERATURA = MALTA PILSEN



GRANO GERMINADO – SECADO A MEDIANA TEMPERATURA = MALTA MUNICH



GRANO GERMINADO – SECADO A ALTA TEMPERATURA = VIENNA

1.3.2 Molienda Desde los silos de almacenamiento se extrae la cantidad de malta que será utilizada para la elaboración de la cerveza, la que se vuelve a seleccionar una vez más, a fin de asegurar que solo los mejores granos serán utilizados en el proceso. Estos granos se acondicionan previamente para conseguir la humedad especificada para el proceso y después se muelen en equipos de alta tecnología que garantizan una granulometría adecuada. La malta molida se almacena en tolvas de alimentación y está lista para ser usada. La molienda tiene como objetivo romper el endospermo hasta un tamaño de partícula que permita la fácil liberación del extracto, sin que se desintegre la cascarilla que se utilizara como cama filtrante después de la maceración, la molienda se realiza en molinos de alta tecnología que garantizan una granulometría adecuada. La malta molida se almacena en tolvas de alimentación y está lista para ser usada. 1.3.3 Maceración

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Esta operación se realiza con el objetivo de disolver e hidrolizar las macromoléculas de la cebada (proteínas, almidón, lípidos de cadena larga), en moléculas simples y asimilables (aminoácidos, azucares lípidos de cadena corta,), por la acción solubilizante del agua y por la actividad hidrolítica de las enzimas de la malta (proteasas, β-amilasas, α-amilasas, endo-β-glucanasas, pentosanasas, dextranasas, gluconasas), produciéndose de esta manera un mosto asimilable, completo y libre de microorganismos, que sirva de sustrato adecuado para las levaduras. Después de la molienda, la harina resultante (denominada sémola, harina gruesa o harina fina, en función de su paso por distintas cribas, además de la cascarilla desprendida del grano) se macera en agua mediante un programa tiempotemperatura este proceso dependerá de cada productor y del estilo de cerveza que se vaya a hacerestablecido por cada cervecería como parte de su secreto, esta operación tiene como objetivo disolver e hidrolizar la malta y los adjuntos mediante la acción enzimática produciendo un extracto fermentescible, que servirá de substrato a las levaduras del genero Sacharomyces en la operación de fermentación. En esta fase se decide la fuerza de la futura cerveza, en función del extracto del mosto; éste dependerá de la cantidad de malta empleada, que dará más o menos azúcares para ser transformados en alcohol durante la fermentación. La cantidad de alcohol será decisiva para dar más o menos cuerpo a la cerveza. Se realiza en un tanque cilíndrico de filtración, donde el mosto macerado se separa mediante un lecho filtrante

de cascarilla de cebada, obteniéndose un mosto

filtrado y unas borras insolubles que se utilizan para la alimentación animal. 1.3.4 Cocción ebullición y lupulización La cocción del mosto cervecero tiene como objetivos: esterilizar el mosto, desarrollar propiedades sensoriales (como color, olor, aromas y gusto producidas por las reacciones de caramelización y maillard), intensificar el gusto amargo, completar la hidrólisis, estabilizar coloidalmente y alcanzar la concentración óptima 19

del mosto. Durante esta operación se pueden añadir adjuntos como fuente suplementaria de carbohidratos tanto en la caldera de maceración o empaste (p. ej. maíz o arroz), como en la paila de cocción (p. ej. sacarosa o glucosa/maltosa en forma de jarabe). También se añade lúpulo al mosto para contribuir al aroma, proporcionar el gusto amargo típico de la cerveza, inhibir la actividad microbiológica debido a sus propiedades antisépticas y precipitar las proteínas insolubles contribuyendo a la brillantez y estabilidad coloidal de la cerveza. Normalmente no se echa todo el lúpulo al principio, sino que se añaden distintas variedades de lúpulo en diferentes momentos de la ebullición. Este proceso normalmente dura entre una hora u hora y media. La ebullición durante dos horas del mosto elimina totalmente la flora microbiana y cataliza el desarrollo de una serie de reacciones muy variadas y complejas relacionadas con el desarrollo de las propiedades sensoriales y la estabilidad coloidal (caramelizacion, maillard, solubilización e isomerización de las sustancias amargas y aceites del lúpulo). El lúpulo añadido (amargo y aromático) intensifica el gusto amargo y coagula la materia proteínica que precipitada y se separa del mosto por efecto del calor, este coágulo se conoce con el nombre de “turbios calientes”. 1.3.5 Clarificación del mosto y enfriamiento A continuación, es necesario separar las partículas que se coagularon durante la ebullición. Este proceso, llamado clarificación, se realiza normalmente por medio de movimiento centrípeto del mosto dentro de los tanques, como si fuera un remolino o torbellino que arrastra las partículas sólidas hacia el centro y hacia el fondo. El mosto elaborado en el Cocimiento se encuentra a una T superior a los 90ºC como consecuencia de haberlo sometido a T de ebullición constantemente controlada. Ahora el mosto es enfriado hasta 8ºC para luego ser fermentado en enormes recipientes de acero inoxidable. 20

1.3.6 Fermentación y maduración El objetivo de estas operaciones es la biotransformación de los diferentes constituyentes del sustrato en metabolitos primarios y secundarios que constituyen la cerveza. El mosto frio se introduce en grandes depósitos donde se siembran levaduras de la especie Saccharomycescerevisiae, en forma de crema o borra reciclada, con una concentración de 10 L de crema por cada 1000 L de cerveza. La crema de las levaduras se prepara en los laboratorios de la cervecería a partir de cepas seleccionadas. Durante la fermentación las levaduras metabolizan los azucares transformándolos en metabolitos principales (etanol y CO 2) y en un centenar de metabolitos secundarios, como fuente de energía que garantice su reproducción y desarrollo, paralelamente excretan al medio una serie de sustancias que en su conjunto determinan la producción de cerveza. La fermentación se realiza en duomos de fermentación, en un tiempo de 5 a 7 días, una temperatura 8-15°C, pH 4,8 unidades de pH, sin agitación ni aireación. Según el tipo de fermentación que se produzca se obtendrán cervezas pertenecientes a una de las dos grandes familias de cervezas existentes: ale y lager. 1.3.6.1 Fermentación alta Para que la levadura trabaje bien necesita una temperatura adecuada. El proceso suele empezar a temperatura ambiente (18ºC) y alcanza los 24ºC debido al calor propio de la fermentación. Las levaduras que se añaden al mosto actúan a alta temperatura (entre 18 y 24ºC) en la superficie de la mezcla. A las 24 horas de iniciarse el proceso, se forma una capa de espuma en la superficie. Se quita la cabeza de esta espuma para que respire el líquido mientras que las levaduras van transformando el azúcar en alcohol. Cuando termina de actuar, la levadura cae al fondo del tanque. Es un proceso rápido que suele durar entre 5 y 7 días. Es la llamada

fermentación.

A continuación, la mayoría de las cervezas de fermentación alta tienen algún tipo de maduración posterior. Puede ser una maduración en caliente (13-16 ºC) de

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unos pocos días, un almacenamiento en frío o una segunda fermentación en botella o en barrica. La cerveza se clarifica o filtra para que las levaduras se depositen en el fondo y se traspasa a barricas, tanques de maduración o a botellas para que se produzca una segunda fermentación. A veces se añade azúcar y levaduras para estimular esta segunda fermentación y carbonatación. También se le puede añadir lúpulo para darle más aroma. Esta segunda fermentación en botella, en la que hay todavía levadura, hace que algunas cervezas sigan desarrollando su carácter en la botella y pueda “envejecerse”, dependiendo de su densidad y de las levaduras que contenga. En general, la cerveza hecha por fermentación y maduración a temperatura alta, debe servirse a unos 12/13 grados, no tan fría como las lager, para poder apreciar todas sus cualidades. A las cervezas elaboradas por fermentación alta se les conoce como ale. Al ser un término inglés, esta palabra se utiliza sobre todo en países de habla inglesa, como el Reino Unido, Irlanda, Estados Unidos y Canadá. En Bélgica, aunque muchas de las cervezas especiales son de fermentación alta, no se les suele llamar así, sino que se conocen por distintos nombres según la especialidad de que se trate. También, la mayoría de las cervezas de trigo (tanto alemanas como belgas) y las porter y stout son de fermentación alta, aunque no se les conozca como tales. En general, las cervezas hechas por fermentación alta son más afrutadas que las lager ya que las levaduras que se utilizan no convierten todo el azúcar del mosto en alcohol. 1.3.6.2 Fermentación baja La fermentación a baja temperatura es un fenómeno relativamente reciente. Durante muchos siglos, en las zonas de clima cálido, los productores trataban de evitar que la cerveza se estropeara en verano guardándola en cuevas heladas. Allí observaron que la levadura se hundía al fondo de los tanques, pero continuaban transformando los azúcares en alcohol al terminar la fermentación. Con la ayuda del control de la temperatura, la refrigeración artificial y la selección científica de las levaduras en el siglo XIX, un productor de Munich, fue capaz de implantar un 22

nuevo método de elaborar cerveza, donde la suerte o condiciones climáticas no afectaban

al

proceso

producción.

Esta primera fermentación puede durar hasta dos semanas y es un proceso más difícil de controlar que el del ale. A las cervezas elaboradas por fermentación baja se les conoce como lagers. La mayoría de las cervezas alemanas son de este tipo. A continuación, se lleva el mosto a unos tanques de acondicionamiento donde se guarda (lager significa almacenar o guardar en alemán) a una temperatura cercana al punto de congelación. Aquí se produce una segunda fermentación en la que las levaduras transforman el azúcar que queda en alcohol. Esto se puede favorecer añadiendo mosto parcialmente fermentado, en el que todavía queda azúcar. 1.3.6.3 Fermentación espontánea No se añaden levaduras al mosto, sino que se deja actuar a las levaduras salvajes del aire. Actualmente es el caso casi único de las lambicBelgas, aunque antiguamente siempre era así. Es un proceso complicado ya que no se pueden controlar todos los elementos que intervienen en la fermentación. 1.3.6.4 Maduración La maduración o segunda fermentación tiene como objetivos: agotar los azucares residuales por la actividad de las levaduras residuales, formación de metabolitos secundarios como esteres, aldehídos, polialcoholes relacionados con las propiedades sensoriales de la cerveza y contribuir a la estabilidad microbiológica y coloidal de la cerveza, esta operación se realiza a temperaturas de 2 a 5 °C, durante un tiempo de 20 a 30 días, en fermentadores completamente cerrados para iniciar la carbonatación. 1.3.7 Operaciones de filtración y estabilización microbiológica Los objetivos de esta etapa son: obtener una cerveza brillante y estable coloidalmente,

embotellar

y

pasteurizar

para

garantizar

una

estabilidad

microbiológica. Está constituido por las operaciones de filtración, embotellado y pasteurización. 23

Se realiza por decantación mediante las válvulas de los equipos de fermentación que permiten separar las borras de levadura y los precipitados de la cerveza fermentada. La separación de lías y fangos tiene como objetivo eliminar todos los precipitados producidos en la maduración y disponer de una cerveza sin turbios coloidales. 1.3.8 Filtración Luego de casi 21 días, la cerveza está prácticamente lista. Sólo falta el proceso de filtración. Con la filtración se eliminan todas las materias insolubles y se le da la brillantez característica a la cerveza. Este proceso es controlado y automatizado de modo tal que el producto final mantiene siempre una calidad invariable. La filtración se realiza utilizando tierras diatomeas (esqueletos silíceos de antiguas algas marinas), utilizando para ello filtros de velas o placas. Sobre la tierra de diatomeas se produce la filtración propiamente dicha, actuando el filtro como soporte de la torta filtrante. 1.3.8.1 Estabilización microbiológica Tiene como objetivo eliminar todos los microorganismos de la cerveza, que pudieran producir alteraciones en las propiedades sensoriales de la cerveza y/o suponer una modificación en la calidad del producto. La estabilización microbiológica se realiza por pasteurización, aplicando 10 unidades de pasteurización, el tratamiento térmico se mide en unidades de pasteurización (PU), unas unidades de pasteurización corresponden a un minuto de tratamiento térmico a 60°C. La Pasteurización es una de las operaciones más importantes en la etapa del embotellado. Como un complemento más a todas las seguridades que se toman en el proceso, la pasteurización cumplirá el rol del último control sanitario para el producto. 2.3.9 El embotellado y control de calidad

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Se realiza en sistemas apropiados donde la cerveza filtrada previamente se carbonata con CO2 hasta una presión de 2 a 3 atmosferas, en cierto grado la carbonatación de la cerveza se produce de forma natural durante el periodo de maduración en los fermentadores a baja temperatura. Se controlan fundamentalmente los procesos de elaboración y fabricación de la cerveza, así como las materias primas y el producto final.

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BIBLIOGRAFÍA  APARICIO, S. (2000) "Cinética del proceso de fermentación alcohólica del mosto de cerveza”.  BARBADO JOSÉ LUIS, 2003. Secretos de la cerveza casera. 1° ed. Buenos Aires, argentina. Albatros SACI. 127p.  BLANCO SILVIA ÁLVAREZ, ZARAGOZÁ CARBONELL JOSÉ LUIS, 2006. Química Industrial Orgánica, Valencia, España, 1° ed. Universidad Politécnica de Valencia. 225p.  CERVECEROS DE ESPAÑA, 2001. Libro blanco de la cerveza. Madrid, España. 1° ed. Cerveceros de España, 55p.  GARCIA. A (2002) “Historia de la cerveza”. Editorial Lozano Artes Gráficas S.L  GOROSTIAGA, F. (2008) “Manual del proceso de elaboración de cerveza”. Primera Edición, Quito—Ecuador  HUGHES, P. (2003). “Cerveza: Calidad, higiene y características nutricionales”. Zaragoza-- España: Editorial Acribia.  HOUGH, J. (2002) “Biotecnología de la cerveza y de la malta”  IBAÑEZ PASCUAL, 2012. Guía de la Cerveza en Chile 2012. Ediciones Escuela de los Sentidos. Primera edición. 216p.  JACKSON, M. (1999). “El libro de la cerveza”. Barcelona-- España: Editorial Naturart.  RODRÍGUEZ C., H. A., 2003. Determinación de parámetros físico-químicos para la caracterización de cerveza tipo lager elaborada por compañía cervecera Kunstmann S.A.

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