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Temario
Proceso de elaboración de cerveza
Historia de la cerveza.
Estudio de las etapas de producción.
Bioquímica y microbiología del proceso
Enfermedades de la cerveza
Dr. Leandro Paramo Aguilera
[email protected]
PLANTA DE ELABORACIÓN DE
CERVEZA
LUIS ROSSI
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ELABORACIÓN
DE LA CERVEZA:
HISTORIA
• La invención de la cerveza fue
atribuida a Osiris, el dios de la
agricultura en Egipto. En
cambio, otras tradiciones
sostienen que fue la diosa
Hathor quien elaboró "con sus
propias manos" la cerveza.
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IMPORTANCIA HISTORICA DE LA CERVEZA
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1- Moler el Grano
2- Amasar la pasta
3- Brasear
4- Filtrar cerveza
5- Preparar cerveza
6- Fabricación de cerveza
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MATERIAS PRIMAS CERVECERAS EN EGIPTO
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1- Trigo o espelta
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2- Cebada del alto
Egipto
3- Cebada del bajo
Egipto
4- Cebada malteada
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5- Agua
6- Mandrágora
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TIPOS DE CERVEZA EN EL ANTIGUO
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EGITO
1- cerveza común
2- cerveza de “perecer”
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3- cerveza dulce
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4- cerveza espesa 1
5- cerveza espesa 2
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6- cerveza de ofrenda tipo 1
7- cerveza de ofrenda tipo 2
5 8- cerveza de ofrenda tipo 3
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9- cerveza tipo 1
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10- cerveza tipo 2
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11- cerveza tipo 3
12- cerveza tipo 4
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13- cerveza fuerte
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VARIEDADES DE CERVEZA
Existen muchísimas variedades de cerveza, clasificadas en función del lugar de origen, la
elaboración y los ingredientes añadidos.
• Ale
Define a las cervezas de fermentación alta. Son de color oscuro, aroma y paladar
afrutados y sabor complejo.
• De trigo
Se elaboran sustituyendo gran parte de la cebada por grano de trigo. Resultan muy
refrescantes, de bajo contenido alcohólico y de color amarillo pálido.
•
Lager
Cervezas de baja fermentación. Es la variedad más difundida en el mercado. Con un
marcado sabor a lúpulo y, generalmente, rubias con matices dorados oscuros.
•
Lambic
Se fabrican a partir de cebada malteada y trigo crudo. Utilizan cepas salvajes de levadura,
lo cual provoca una fermentación espontánea ,poco gas y un aroma y paladar ácidos y
vinosos.
• Porten
Cervezas de fermentación alta, muy oscuras, casi negras, densas, cremosas, dulzonas y
con un sabor tostado o torrefacto. Se sirven a temperatura ambiente.
PROCESO DE ELABORACION DE CERVEZA
El proceso de Elaboración de Cerveza consta de tres etapas
claramente definidas, que son Cocimiento, Fermentación y Reposo
las cuales dependen exclusivamente del tipo de cerveza que se
piensa elaborar, debido a que según la clase de cerveza varia la
cantidad y tipo de Materia Prima. Esta es una de las causas
principales por las cuales existen tantas variedades de cerveza.
Siendo las otras el
•Tipo y naturaleza de Agua cervecera
•Tipo y naturaleza de levadura cervecera
•Tiempos y Temperaturas en Cocimiento
•Tiempos y Temperaturas en Fermentación
MATERIAS PRIMAS
Las principales materias primas que se emplean en la
elaboración de la cerveza son:

Malta de Cebada

Adjuntos que pueden ser arroz, maíz, sorgo, trigo, cebada, etc

Lúpulo en sus variadas presentaciones

Levadura Cervecera

Agua Cervecera
PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA
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Proceso De Elaboración De La Cerveza
PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA
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MALTEO
El interés fundamental del malteador es obtener una cebada que germine fácilmente y
con uniformidad .
Operaciones de Malteo
Selección de la cebada
Almacenamiento
Remojo
Germinación
Secado y Tostado
Selección de la malta
MALTA DE CEBADA
Se da este nombre a los granos germinados de cebada y cuya germinación a
sido detenida en su comienzo
Durante el malteo se forman una serie de enzimas, siendo las principales :
•Amilasas.- Desdoblan el almidón, son dos la alfa amilasa y la beta amilasa.
•Hemicelulasas.- Desdoblan las hemicelulosas
•Proteolíticas.- Están agrupadas en dos grupos, las proteínasas que
desdoblan las proteínas complejas hasta el estado de polipéptidos y péptidos,
y las péptidasas que desdoblan los péptidos hasta el estado de aminoácidos.
•Fitásas.- Que desdobla la fitina en fosfatos e inositol.
•Oxidasas.- Son enzimas del grupo respiratorio, se distinguen tres, las
verdaderas oxidasas que activan el oxígeno molecular, las peroxidasas que
activan sólo el oxígeno de los peróxidos y la catalasa que desdobla el
peróxido de hidrógeno.
MALTEO
¿ Qué es el Malteo ?
El malteo es la germinación controlada de la cebada durante la cual se forman las
enzimas y se modifican suficientemente las reservas alimenticias de manera que
puedan ser hidrolizadas adicionalmente durante la maceración
Lo que el malteador necesita es que en más del 98% de los granos se observe tras el
remojado ,la emergencia de la vaina de la raíz.
El malteador quiere además, un contenido bajo en proteínas, entre el 9 y el 11.5 %.
El malteador busque cebada con un bajo contenido de proteínas y con poca cascarilla.
Por último el malteador también busca que la cebada una vez malteada se comporte
adecuadamente en el proceso de fabricación de cerveza.
“Debe tener una dotación enzimática satisfactoria de manera que la extracción no
plantee problemas. Por otro lado es preciso que el mosto se separe fácilmente del grano
agotado y con relación a esto la cebada debe ser pobre en ciertas gomas llamados
Betaglucanos”.
REMOJO
Típicamente las partidas de cebada limpia se dejan caer del silo a un tanque de
remojo parcialmente lleno de agua, a unos 15 ºC.
Muchos tanques de remojo son simples cilindros verticales con base cónica.
El contenido del tanque se airea intensamente insuflando aire a través del agua
de remojo mediante el uso de tuberías perforadas o por succión
ACCIÓN ENZIMÁTICA DE LA AMILASA
La fórmula bruta del almidón es: (C6H10O5)n.
Las principales reacciones que ocurren durante el cocimiento por acción
de las amilasas son
formación de dextrinas. (C6H10O5)n ----------------> n(C6H10O5)n/x
formación de maltosa : (C6H10O5)n + n/2 H2O -----> n/2(C12H22O11)
y en menor proporción formación de glucosa (C6H10O5)n + n H2O -------->
n(C6H12O6)
El almidón contiene dos polisacáridos diferentes : amilosa y
amilopéctina; la amilosa esta constituida por cadenas rectilineas de
glucosa con uniones a 1-4; la amilopéctina esta constituida por cadenas
ramificadas de uniones de glucosa en uniones a 1-4 y a 1-6 existiendo
también uniones del tipo a 1-3.
Para desdoblar el almidón se necesitan varias amilasas siendo las
principales las a y b amilasas.
SECADO Y TOSTADO DE
LA MALTA
El proceso de germinación es detenido por el malteador desecando los granos de
malta
La maltas Lager típicas se secan hasta una humedad de 4,5%, pero las maltas Ale se
deshidratan hasta un contenido de agua de un 2 – 3%
Se consiguen maltas con colores especiales, utilizando un régimen de deshidratación
completamente distinto, por que lo que se persigue es un determinado color y aroma, como
en estos casos no existe preocupación alguna por la conservación de la actividad enzimática ,
la malta se tuesta, o se cuece primero y se tuesta después.
Diagrama que ilustra la pérdida de
agua de la malta
y su temperatura durante un tostado
MOLIENDA
La molienda consiste en destruir el grano, respetando la
cáscara o envoltura y provocando la pulverización de la
harina.
Porcentaje Molienda
PailaLauter
FiltroPrensa
Cascara
20 a
25
12 a 15
Harina
Gruesa
45 a
55
40 a 45
Harina
Fina
20 a
30
40 a 45
Estas dos condiciones, cáscara entera y harina fina no podrán
respetarse si el grano no está seco (excepción molienda
húmeda) y muy bien desagregado .
La molienda debe ser también regulada según el cocimiento;
si se utiliza un alto porcentaje de granos crudos o adjuntos es
necesario moler groseramente.
Sí para la filtración del mosto se utiliza un filtro prensa en
lugar de una cuba-filtro o de falso fondo se puede moler mas
fino pues en el filtro prensa el espesor de la capa filtrante de
orujo o afrecho es mucho mas delgada.
MACERACION
En esta etapa, deberemos mantener el grano a una determinada temperatura, para
que el almidón, se convierta en azúcar, la que una vez disuelta en agua, servirá de
alimento a las levaduras que la convertirán en alcohol y dióxido de carbono.
El método que más hemos utilizado es colocar agua en una cacerola y llevarla
a 70ºC, para en este punto agregar el grano que hemos molido previamente.
Al incorporar el grano bajará un poco la temperatura regulando la llama del fuego e
inclusive apagándolo, deberemos mantener la temperatura constante en
65º, durante una hora o una hora y media, según la receta.
En este punto, se supone que la totalidad del almidón contenido en el grano se ha
convertido en azúcar y eso lo podremos comprobar haciendo un test con yodo
COCIMIENTO
Molienda
Tiene por objeto extraer todos los
principios útiles de la malta (extracto
fermentesible),
lúpulo
(Amargos
y
aceites esenciales)
y sucedáneos o materias auxiliares para
preparar el mosto cervecero
Comparte 5 fases que son :
Proceso en pailas
Filtración
Ebullición de mosto
Enfriamiento
EBULLICION DEL MOSTO
La finalidad de la ebullición es Estabilizar enzimática y microbiológicamente el mosto,
buscar la coagulación de las proteínas.
La esterilización del mosto es obtenida por simple ebullición, pues su reacción es
ligeramente ácida.
La coagulación de las materias proteínicas debe hacerse lo mejor posible, pues si
subsisten en el mosto ocasionarían problemas en la fermentación y provocando
fácilmente turbiedad en la cerveza embotellada.
La coloración también aumenta sobre todo por la formación de melanoidinas, también
por oxidación de taninos, estas dos reacciones son favorecidas por el pH elevado
.
Por último a lo largo de la ebullición se forman productos reductores que contribuyen
a la calidad y estabilidad de cerveza.
PROCESO DE ELABORACIÓN DE
CERVEZA : EL LUPULO
• Proporciona los taninos pirogalol y catecol, resinas y aceites
esenciales y otros constituyentes con el objeto de precipitar
las proteínas inestables durante la ebullición del mosto y
originar el agradable y característico sabor amargo (ácidos a)
de la cerveza y contribuye, entre otras propiedades, a la
estabilidad del sabor y a la retención de la espuma .
• Es una flor femenina de la planta Humulus
lupulus que se cultiva en campos especiales por lo
que debe ser importada.
• El lúpulo es procesado y utilizado en forma de
extracto de lúpulo, extracto isomerizado y pellets
entre otros.
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ADICIÓN DE LUPULOS
El Lupulado del mosto se realiza tradicionalmente durante esta
operación, es decir en la paila de ebullición.
El amargor es obtenido por isomerización de los ácidos y del lúpulo;
esta isomerización es incompleta debido principalmente al pH del mosto,
el pH óptimo de isomerización es 9.
Como se ha visto existen muchas lupulonas y humulonas en el lúpulo;
cada uno de estos compuestos donará su isómero respectivo; el conjunto
es conocido como isohumulonas pues son esencialmente quienes donan
el amargor deseado.
IMPORTANCIA DEL
LUPULO
El lúpulo se utiliza básicamente en la fabricación de cerveza, de la que se
considera una de sus materias primas o constituyentes notables
insustituibles, junto con la malta, el agua y la levadura, proporcionándole
su característico amargor al cocer junto con el mosto, proceso que produce
la transformación de sus resinas convirtiéndolas en compuestos amargos.
Además se utiliza como planta medicinal y en otros países se ha
aprovechado incluso como alimento (espárragos de lúpulo).
CUANTIFICACION DEL AMARGOR
Desde que la elaboración de cerveza se ha industrializado, los expertos en cervecería
han buscado la forma de cuantificar con una medida científica el potencial de amargor
de un determinado cultivo de lúpulo. Este es un dato que resulta vital para poder saber
cuánto lúpulo deben añadir a sus mostos.
Por ello, la medida más directa que se utiliza para cuantificar el potencial de amargor
del lúpulo es el llamado Alpha Acid Units (AAU). Esta unidad se calcula simplemente
multiplicando el peso del lúpulo por el contenido en ácidos alfa expresado en
porcentaje.
En realidad, el potencial de amargor depende de otros muchos factores: el tiempo y
vigor de la cocción, la densidad y el pH del mosto, la edad y condiciones del lúpulo, el
tipo de presentación del lúpulo (natural, tabletas, concentrados, etc.), nivel de
rendimiento del lúpulo y algunos otros factores no tan relevantes.
Para tener todo esto en cuenta se definió el International Bittering Unit (IBU). El IBU es
una medida de concentración de ácidos alfa isomerizados en la cerveza acabada. Esta
medida se expresa en miligramos por litro o en partes por millón (ppm).
FILTRACIÓN DEL MOSTO
Habiendo ya disuelto las materias solubles por el cocimiento es necesario separar el
mosto de la parte insoluble llamada orujo o afrecho.
La operación se realiza en dos fases: primero el flujo del mosto y luego la operación de
lavado del extracto que contiene el orujo.
El mosto y el agua de lavado deben ser claros pues si se aporta durante la operación
demasiadas sustancias mal disueltas, la clarificación de la cerveza será demasiado
difícil.
La calidad de la cerveza puede ser también alterada por un lavado de orujo con agua
alcalina pues los polifenoles y sustancias amargas de la cáscara de la malta se
disuelven muy fácilmente en agua alcalina aún más si se tiene en cuenta que el lavado
se hace en agua a una temperatura máxima de 75 ºc.
Es muy importante no excederse de 75 ºc pues se corre el riesgo de disolver almidón
presente aún en el orujo, lo que causaría problemas de turbiedad y fermentación
posteriores.
ENFRIAMIENTO DEL MOSTO
El mosto obtenido por sacarificación de la malta o de los adjuntos y por proteólisis de
las proteínas de la malta y ebullido durante hora y media con el lúpulo para otorgarle el
amargo, es llevado a la temperatura de inoculación de la levadura, esta temperatura
depende del tipo de levadura empleada y del tipo de cerveza a fabricar entre 6 a 20 ºC.
.
Durante el enfriamiento un nuevo precipitado de polifenoles-proteínas se forma, por
un lado por enlaces de hidrógeno y también por la falta de solubilidad de las prolaminas.
La presencia de este nuevo precipitado juega un rol esencial sobre la formación de H2S
por la levadura.
El mosto enfriado, en principio estéril, debe ser aireado antes del inicio de la
fermentación, de no ser airedo la tasa de mortalidad levuriana aumentaría a tal punto
que la levadura no podría ser reutilizada.
FERMENTACIÓN CERVECERA
La fermentación juega un rol esencial en la calidad de la cerveza,
en particular gracias a los productos secundarios como los
alcoholes superiores y ésteres; es también la etapa de la
fabricación más difícil de controlar. La levadura que es reutilizada
de una fermentación a otra no tiene un metabolismo estable; ella
degenera
El principal producto obtenido durante la fermentación es el
alcohol etílico pero se conoce dos tipos de fermentaciones en
cervecería la fermentación de superficie y la fermentación de
fondo
Fermentación de superficie.- Se
usa levadura que va a la superficie
del líquido después de efectuar la
fermentación. Con este sistema se
hacen cervezas tipo Ale, Porter,
Lambic.
Fermentación de fondo.- Se
emplea un tipo de levadura que se
sedimenta al fondo de la tina
después de haber efectuado la
fermentación del mosto con ella se
hacen cervezas tipo Lager. En las
cervecerías nacionales se emplea
este tipo de fermentación.
PROCESO FERMENTATIVO DE LA CERVEZA
Se agrega al mosto frío , levadura en una cantidad calculada, para
que quede en el mosto de 8 a 10 millones de células por CC. La
cantidad total de levadura que se inyecta se calcula teniendo el
cuenta el volumen de mosto que va contener la tina de
fermentación.
La temperatura inicial de fermentación puede variar entre 6 a 10 ºC .
Una vez que se inicia la fermentación se aprecian como cambios
notorios, el descenso del extracto, la producción de gas carbónico y
el desprendimiento de calor.
Para recolectar el gas carbónico que se desprende de la
fermentación, comúnmente el tanque está conectado por la parte
superior con dos tuberías; una que va a la intemperie y la otra que va
a la planta de purificación de gas carbónico.
A la cantidad de levadura obtenida en cada fermentación se le
denomina cosecha de levadura , lo normal es obtener 4 veces la
cantidad de levadura agregada.
LEVADURA CERVECERA
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
-saccharomyces uvarum
Siendo los de fermentación alta las pertenecientes a la cerevisiae y 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.
MADURACIÓN
-Acumular o almacenar cerveza,
dejar
sedimentar
en
forma
natural la materia amorfa y la
levadura
que
aún
tiene
la
cerveza, refinación del sabor por
eliminación de las sustancias
volátiles que causan el sabor
extraño,
separación
por
precipitación de los compuestos
que se forman al ser enfriada la
cerveza, completar la atenuación
límite que no ha sido alcanzada
en la fermentación y también se
busca carbonatar la cerveza.
Con respecto a la temperatura de
cerveza
en
maduración
se
especifica entre -2 y 0.ºC.
Si se hace segunda maduración
se pasa a la etapa de reposo de 2
a 3ºC. y cuando se pasa al
acabado se enfría a -2ºC.
Si es mayor de 0ºC.puede
presentarse
autolisis
de
la
levadura que pasa a maduración
afectando el sabor, se presentan
coagulaciones de las sustancias
que precipitan en frío (proteasas
o peptonas - taninos) y por tanto
se
obtienen
cervezas
químicamente inestables.
ENVASADO
Después de la maduración, la cerveza pasa por los más sofisticados procesos de
filtración, lo que llamamos filtración en frio. Sigue el proceso por los tanques de
gobierno,
donde
se
guarda
hasta
el
momento
de
ser
envasada.
Todo el proceso de fabricación, desde el análisis y preparación de la materia prima
hasta la asepsia, control de calidad, inclusive las botellas y latas, son controladas por el
laboratorio.
Cuando las botellas y latas están sometidas a la pasteurización, se garantiza la vida de
la cerveza por 6 meses en condiciones normales de almacenamiento sin alterar sus
propiedades.
El tiempo de la fabricación de la cerveza es de 15 días. Siendo 7 días para la
fermentación, 7 días para la maduración y un día para el filtrado y envasado.
Gracias por su atención
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Presentacion cerveza 2013