Dr. Leandro Paramo Aguilera

Transcripción

1 Temario 1. Proceso de elaboración de cerveza 2. Historia de la cerveza. 3. Estudio de las etapas de producción. 4. Bioquímica y microbiología del proceso 5. Enfermedades de la cerveza Dr. Leandro Paramo Aguilera lparamo99@yahoo.com

2 PLANTA DE ELABORACIÓN DE CERVEZA LUIS ROSSI 2

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4 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 sosoenen que fue la diosa Hathor quien elaboró "con sus propias manos" la cerveza. 4

5 1 IMPORTANCIA HISTORICA DE LA CERVEZA Moler el Grano 2- Amasar la pasta 3- Brasear 4- Filtrar cerveza 5- Preparar cerveza 6- Fabricación de cerveza 6

6 1 MATERIAS PRIMAS CERVECERAS EN EGIPTO Trigo o espelta 2- Cebada del alto Egipto 5 3- Cebada del bajo Egipto 4- Cebada malteada Agua 6- Mandrágora

7 1 TIPOS DE CERVEZA EN EL ANTIGUO EGITO 1- cerveza común cerveza de perecer 3- cerveza dulce cerveza espesa cerveza espesa 2 6- cerveza de ofrenda tipo 1 7- cerveza de ofrenda tipo 2 8- cerveza de ofrenda tipo 3 9- cerveza tipo cerveza tipo cerveza tipo cerveza tipo cerveza fuerte 13

8 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.

9 PROCESO DE ELABORACION DE CERVEZA Tipo y naturaleza de Agua cervecera Tipo y naturaleza de levadura cervecera Tiempos y Temperaturas en Cocimiento Tiempos y Temperaturas en Fermentación 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

10 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

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12 Proceso De Elaboración De La Cerveza

13 PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA 13

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15 MALTEO Selección de la malta 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

16 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.

17 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 alimenkcias 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 úlkmo el malteador también busca que la cebada una vez malteada se comporte adecuadamente en el proceso de fabricación de cerveza. Debe tener una dotación enzimákca saksfactoria 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.

18 REMOJO Típicamente las parodas 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 verocales 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

19 ACCIÓN ENZIMÁTICA DE LA AMILASA La fórmula bruta del almidón es: (C 6 H 10 O 5 )n. Las principales reacciones que ocurren durante el cocimiento por acción de las amilasas son formación de dextrinas. (C 6 H 10 O 5 )n > n(c 6 H 10 O 5 )n/x formación de maltosa : (C 6 H 10 O 5 )n + n/2 H 2 O -----> n/2(c 12 H 22 O 11 ) y en menor proporción formación de glucosa (C 6 H 10 O 5 )n + n H 2 O > n(c 6 H 12 O 6 ) El almidón contiene dos polisacáridos diferentes : amilosa y amilopéctina; la amilosa esta constituida por cadenas rectilineas de glucosa con uniones α 1-4; la amilopéctina esta constituida por cadenas ramificadas de uniones de glucosa en uniones α 1-4 y α 1-6 existiendo también uniones del tipo α 1-3. Para desdoblar el almidón se necesitan varias amilasas siendo las principales las α y β amilasas.

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22 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, uklizando un régimen de deshidratación completamente disknto, 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 ackvidad enzimákca, 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

23 MOLIENDA La molienda consiste en destruir el grano, respetando la cáscara o envoltura y provocando la pulverización de la harina. 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. Porcentaje Molienda Cascara Harina Gruesa Harina Fina Paila- Lauter 20 a a a 30 Filtro- Prensa 12 a a a 45

24 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 converorán en alcohol y dióxido de carbono. El método que más hemos uolizado 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 converodo en azúcar y eso lo podremos comprobar haciendo un test con yodo

25 COCIMIENTO 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 : Molienda Proceso en pailas Filtración Ebullición de mosto Enfriamiento

26 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.

27 PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA : EL LUPULO Proporciona los taninos pirogalol y catecol, resinas y aceites esenciales y otros consktuyentes con el objeto de precipitar las proteínas inestables durante la ebullición del mosto y originar el agradable y caracterískco sabor amargo (ácidos α) 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 culkva en campos especiales por lo que debe ser importada. El lúpulo es procesado y uklizado en forma de extracto de lúpulo, extracto isomerizado y pellets entre otros. 27

28 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.

29 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).

30 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).

31 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.

32 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 H 2 S 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.

33 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.

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36 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.

37 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.

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40 MADURACIÓN - Acumular o almacenar cerveza, dejar sedimentar en for ma natural la materia amorfa y la l ev a d u r a q u e a ú n t i e n e l a 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 c e r ve z a e n m a d u r a c i ó n s e 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. S i e s m a yo r d e 0 º C. p u e d e presentar se 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.

41 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.

42 Gracias por su atención