UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
TESIS DE GRADO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL
TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO
TEMA:
“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN EQUIPO CON
ADAPTACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA ELABORACIÓN
DE CERVEZA ARTESANAL”
AUTORES:
GALO ROGELIO MERELO ESPINAR
JUAN GABRIEL ZÚÑIGA TAPIA
DIRECTOR DE TESIS:
ING. QCO. SHAYLER NIETO, MSC
GUAYAQUIL, ECUADOR
ENERO DE 2013
ii
iii
Declaración
“La responsabilidad del contenido desarrollado en
este Trabajo de Investigación, nos corresponden
exclusivamente; y la propiedad intelectual de la
misma a la Universidad de Guayaquil según lo
establecido por la Ley vigente”
Galo Rogelio Merelo Espinar
Juan Gabriel Zúñiga Tapia
iv
Dedicatoria
A Dios por su bondad e infinito amor que me ha dado fuerzas y voluntad
en los momentos más difíciles de mi vida y brindado el entendimiento y
buen uso de razón necesario para culminar mis metas propuestas.
A mis padres y a mi abuelita que con su confianza, cariño y esfuerzo
he podido cumplir esta meta importante en mi vida y me han dado los
valores necesarios para poder ser un hombre de bien.
A mis profesores por haber compartido a lo largo de los años sus
conocimientos y experiencias de la profesión vitales para el buen
ejercicio de la misma.
Galo
v
Dedicatoria
A Dios principalmente, ya que sin el nada fuera posible.
A mis padres, por darme siempre su inmenso apoyo y con sus
esfuerzos y sacrificios, nos han dado una buena calidad de vida y por
darme ejemplos y sabios consejos para ser un hombre de bien.
A mi hijo y esposa José Gabriel y María José, por darme un motivo por
el cual luchar cada día de mi vida.
Gabriel
vi
Agradecimientos
Agradecemos primeramente a Dios por habernos regalado vida,
fuerzas, inteligencia y voluntad para poder culminar esta carrera.
A todos los profesores que han compartido sus conocimientos con
nosotros a lo largo de toda la carrera de Ingeniería Química y que nos
han sabido guiar hacia el éxito.
A nuestro tutor el ing. Qco. Shayler Nieto por su ayuda y paciencia
brindada en el transcurso de la realización de la tesis.
A nuestros amigos Aurelio Alvarado, Jimmy Terán, Eduardo Vinces
quienes nos han brindado su apoyo en este proyecto.
Galo y Gabriel
vii
Índice General
Pág.
Acta de Aprobación ii
Declaración iii
Dedicatoria iv
Agradecimientos vi
Índice General vii
Índice de figuras xi
Índice de cuadros xii
Índice de gráficas xiv
Índice de Anexos xv
Resumen xvi
INTRODUCCIÓN 1
CAPITULO I 2
1. GENERALIDADES 2
1.1. Antecedentes 2
1.2. Planteamiento del problema 5
1.3. Justificación 5
1.4. Objetivos 6
1.4.1. Objetivo General 6
1.4.2. Objetivos específicos 6
1.5. Hipótesis 7
CAPITULO II 8
2. MARCO TEORICO 8
2.1. La cerveza 8
2.1.1. Definición 8
2.1.2. Historia 8
2.1.3. Características 11
2.1.4. Valor nutritivo de la cerveza 12
2.1.5. Propiedades Funcionales 13
viii
2.1.6. Clasificación de las cervezas 15
2.1.7. Estilos de cervezas 17
2.2. Materia Prima 19
2.2.1. Cebada 19
2.2.1.1. El grano 20
2.2.1.2. Calidad del grano 22
2.2.1.3. Valor nutritivo de la cebada 22
2.2.1.4. Malta 24
2.2.1.5. Tipos de maltas 25
2.2.2. Lúpulo 30
2.2.2.1. Características de la planta 35
2.2.2.2. Funciones del lúpulo en la cerveza 35
2.2.2.3. Tipos de lúpulos 36
2.2.2.4. Medida del amargor 37
2.2.3. Levadura 38
2.2.3.1. Clasificación de las levaduras 40
2.2.3.2. Diferencias metabólicas 42
2.2.3.3. Estructura de la célula 43
2.2.3.4. Ciclo de vida de las levaduras 44
2.2.3.5. Características que debe de cumplir la levadura cervecera 44
2.2.4. Agua de la cerveza 45
2.2.4.1. Efectos de los iones en el sabor de la cerveza 48
2.3. Saborizantes, hierbas y especias usados en cervezas 50
2.3.1. Saborizantes 50
2.3.2. Hierbas 52
2.3.3. Especias 52
CAPITULO III 54
3. INGENIERÍA DEL PROYECTO 54
3.1. Diseño y montaje del equipo 54
3.1.1. Descripción del equipo 54
3.1.2. Dimensiones, capacidades y especificaciones de los equipos 59
3.1.3. Cálculos de diseño del equipo 60
ix
3.1.3.1. Cálculo de la potencia de la resistencia eléctrica del macerador
y de las hornillas eléctricas 60
3.1.3.2. Cálculo de las dimensiones del enfriador 61
3.1.4. Esquema del soporte del equipo 66
3.1.5. Esquema de las tuberías del equipo 68
3.1.6. Esquema del enfriador 69
3.1.7. Esquema general del equipo 70
3.1.8. Manual de operación del equipo 71
3.1.9. Manual de Limpieza del equipo 73
3.2. Procesos de producción de la cerveza artesanal 74
3.2.1. Diagrama de flujo del proceso 74
3.2.2. Descripción de las etapas de producción 75
3.2.2.1. Molienda 75
3.2.2.2. Maceración 76
3.2.2.3. Recirculación y filtración 78
3.2.2.4. Lavado de los granos 78
3.2.2.5. Cocción 79
3.2.2.6. Enfriamiento 80
3.2.2.7. Fermentación 81
3.2.2.8. Maduración 82
3.2.2.9. Embotellado y carbonatación 82
3.2.3. Balance de materia 84
3.2.3.1. Balance de materia de la cerveza Irish Red Ale 84
3.2.3.2. Balance de materia de la cerveza de canela y anís 90
3.2.3.3. Balance de materia de la cerveza Oatmeal stout 96
3.3. Análisis de costos 102
CAPITULO IV 106
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 106
4.1. Datos obtenidos en la etapa de maceración 106
4.2. Rendimientos Obtenido al final de la maceración 109
4.3. IBU’s obtenidos al final de la cocción 109
4.4. Resultados obtenidos en la fermentación 113
x
4.4.1. Atenuación real y aparente 116
4.5. Resultados obtenidos en el producto final 118
4.5.1. Acidez total 118
4.5.2. Potencial de hidrógeno (pH) 119
4.5.3. Carbonatación 119
4.5.4. Contenido alcohólico 120
4.5.5. Ensayos microbiológicos 121
4.5.6. Pruebas organolépticas 121
4.6. Resultados generales 124
CAPITULO V 125
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 125
5.1. Conclusiones 125
5.2. Recomendaciones 127
Bibliografía 129
Abreviaturas 132
Glosario de Términos 134
Anexos 138
xi
Índice de figuras
Pág.
Figura 1 Tabla de Ebla 8
Figura 2 Planta de cebada 19
Figura 3 Grano de cebada 21
Figura 4 Tipos de maltas 25
Figura 5 Hojas de lúpulo 30
Figura 6 Levadura 38
Figura 7 Estructura de la célula de la levadura 43
Figura 8 Saccharomyces cerevisiae 45
Figura 9 Esquema del macerador y filtro 55
Figura 10 Esquema de la olla de cocción 55
Figura 11 Esquema de la olla de agua de lavado 56
Figura 12 Esquema del fermentador 57
xii
Índice de cuadros
Pág.
Cuadro # 1 Porcentajes de los requerimientos mínimos diarios de
vitamina B y minerales que aportaría 1 litro de cerveza 12
Cuadro #2 Valor nutricional de la cebada 23
Cuadro #3 Composición Nutricional de la Malta 24
Cuadro #4 Tiempo y temperatura en el horno para obtener diferentes
tipos de malta 29
Cuadro #5 Actividad enzimática de las maltas según el grado tostado 30
Cuadro #6 Composición química del lúpulo 38
Cuadro #7 Composición del agua para fabricar cerveza 47
Cuadro #8 Análisis del agua de diferentes tipos de cerveza en mg/l 47
Cuadro #9 Composición del agua en famosos lugares cerveceros del
mundo 50
Cuadro #10 Dimensiones y capacidades de los equipos 59
Cuadro #11 Dimensiones del enfriador 59
Cuadro #12 Especificaciones de la bomba 59
Cuadro #13 Especificaciones de los componentes del gabinete de
control 59
Cuadro #14 Condiciones óptimas de actividad de las enzimas 77
Cuadro #15 Costos tuberías y accesorios 102
Cuadro #16 Costos tanques y accesorios 102
Cuadro #17 Costos equipo de control de temperatura del macerador 103
Cuadro #18 Costos equipos de calentamiento, bombeo y accesorios 103
Cuadro #19 Costos soporte del equipo 103
Cuadro #20 Costo total del equipo 104
Cuadro #21 Costo de materia prima 104
Cuadro #22 Costo de insumos 104
Cuadro #23 Costos de producción 105
Cuadro #24 Costo unitario por botella de 600 ml. 105
xiii
Cuadro #25 Datos obtenidos en la maceración de la Irish red ale 106
Cuadro #26 Datos obtenidos en la maceración de la cerveza de
canela y anís 107
Cuadro #27 Datos obtenidos en la maceración de la cerveza
Oatmeal Stout 108
Cuadro #28 Rendimientos obtenidos en la maceración 109
Cuadro #29 IBU’s obtenidos en las cervezas 112
Cuadro #30 Fermentación de la cerveza Irish red ale 113
Cuadro #31 Fermentación de la cerveza de canela 114
Cuadro #32 Fermentación de la cerveza Oatmeal Stout 115
Cuadro #33 Atenuación de las cervezas artesanales 117
Cuadro #34 Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza 118
Cuadro #35 Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza 119
Cuadro #36 Datos obtenidos en la carbonatación 120
Cuadro #37 Contenido alcohólico de las cervezas v/v 120
Cuadro #38 Resultados de los ensayos microbiológicos 121
Cuadro #39 Pruebas organoléptica general de Irish Red Ale 121
Cuadro #40 Prueba organoléptica general de la cerveza de
canela y anís 122
Cuadro #41 Prueba organoléptica general de la Oatmeal Stout 122
Cuadro #42 Resultados generales de las cervezas artesanales 124
xiv
Índice de gráficas
Pág.
Gráfica #1 Incremento en la densidad del mosto de la Irish red ale
con el tiempo 106
Gráfica #2 Incremento en la densidad del mosto de la cerveza de
canela y anís con el tiempo 107
Gráfica #3 Incremento en la densidad del mosto de la cerveza
Oatmeal Stout con el tiempo 108
Gráfica #4 Incremento del contenido alcohólico de la Irish red ale
con el tiempo 113
Gráfica #5 Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico
en la Irish red ale 113
Gráfica #6 Incremento del contenido alcohólico de la cerveza de
canela y anís con el tiempo 114
Gráfica #7 Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico
en la cerveza de canela y anís 114
Gráfica #8 Incremento del contenido alcohólico de la cerveza
Oatmeal Stout con el tiempo 115
Gráfica #9 Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico
en la cerveza Oatmeal Stout 115
xv
Índice de Anexos
Pág.
Anexo 1 Tabla de corrección de densidad 138
Anexo 2 Determinación del porcentaje de utilización del lúpulo 139
Anexo 3 Contenido de CO2 v/v 140
Anexo 4 Propiedades físicas del agua saturada 148
Anexo 5 Tabla de volúmenes de los recipientes 149
Anexo 6 Conexiones de los cables del gabinete de control de
temperatura del macerador 150
Anexo 7 Resultados de ensayos microbiológicos de la Oatmeal
Stout 151
Anexo 8 Requisitos que deben cumplir las cervezas según
norma INEN 152
Anexo 9 Etiquetas de la botella de la cerveza Irish Red Ale 156
Anexo 10 Etiqueta de la botella de la cerveza de canela y anís 157
Anexo 11 Etiqueta de la botella de la cerveza Oatmeal Stout 158
Anexo 12 Fotografías 159
xvi
Resumen
El objetivo principal de este trabajo fue construir un equipo con adaptación
de tecnología para elaborar cerveza artesanal.
Al principio se planeó construir el equipo de acero inoxidable, pero debido a
los altos costos que representaba este material se optó por utilizar materiales
más económicos, pero tomando todas las medidas necesarias para obtener
una cerveza de buena calidad.
Al equipo se le adaptó un controlador de temperatura, el cual regula
automáticamente la temperatura deseada, para tener un mayor control en la
etapa de maceración, ya que es una de las etapas más importantes del
proceso, en donde se activan las enzimas necesarias para producir azúcares
fermentables y no fermentables.
Se realizaron pruebas en blanco al equipo de calentamiento y enfriamiento
con lo que se obtuvieron los resultados esperados.
El equipo respondió correctamente al proceso de elaboración de cerveza,
cumpliendo con todos los requisitos necesarios para la producción de las
cervezas artesanales.
Se realizaron 3 tipos de cervezas diferentes a las del mercado utilizando
diferentes combinaciones de maltas. Una roja conocida con el nombre de Irish
Red Ale que resultó con un contenido alcohólico de 3,8 % ABV, una cerveza
elaborada con una combinación de canela y anís brindándole un sabor
diferente con un contenido de alcohol de 5,2 % ABV y una cerveza negra
denominada Oatmeal Stout elaborada con maltas tostadas y avena,
brindándole un sabor parecido al café, con un contenido alcohólico situado en
4,4 % ABV.
xvii
Se realizaron pruebas de catación, para evaluar la aceptabilidad de las
cervezas, la cual dio buenos resultados, haciéndolas aceptables para los
consumidores.
Finalmente se le realizaron pruebas de laboratorio para determinar las
propiedades físico-químicas y microbiológicas del producto con lo que se
cumplen con todos los objetivos propuestos en este trabajo.
1
INTRODUCCIÓN
La cerveza es una bebida que se ha venido consumiendo desde la
antigüedad y tiene un gran consumo a nivel mundial, a tal punto que es la
bebida alcohólica más consumida. En el Ecuador la cerveza ha tenido gran
acogida por la población. Según estudios realizados su consumo es de 31.95
litros per cápita (The barth report. 2006-2007), siendo así un producto que tiene
una gran demanda y por consiguiente es una fuente considerable de ingresos
económicos.
La cerveza es una bebida que se elabora con 4 ingredientes básicos que
son: agua, malta, lúpulo y levadura pero existe la posibilidad de incluir en las
formulaciones una infinidad de ingredientes entre ellos cereales, hierbas, frutas,
cuyas combinaciones dan como resultado un sin número de sabores, lo que le
brinda al consumidor diferentes opciones de sabor. Las hay desde el amarillo
pálido hasta el negro, con variedad de sabores como tostado o afrutado, con
diferente contenido alcohólico y demás propiedades que pueden variar de
acuerdo al gusto de cada persona.
Este tipo de cervezas se diferencia de las otras opciones por su fórmula ya
que no posee aditivos químicos como conservantes y antioxidantes artificiales,
además sus ingredientes varían dependiendo del producto y todo el proceso se
realiza de forma natural. Un ejemplo de esto está en la carbonatación que se la
realiza agregando a la cerveza verde un poco de mosto o añadiendo azúcar
para que siga el proceso de fermentación, sin agregarle dióxido de carbono
artificialmente lo que garantiza un producto 100% natural.
Otra diferencia está en que por lo general las cervezas industriales,
contienen un alto porcentaje de adjuntos en su formulación, lo que le resta
sabor al producto, mientras que la mayoría de las cervezas artesanales al estar
elaboradas con un alto porcentaje de malta tienen un sabor más apetecible,
mayor contenido de vitaminas y nutrientes y son consideradas como Premium.
2
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1. Antecedentes
Fue en la Baja Edad Media cuando se originó la costumbre de cocer el
mosto con flores de lúpulo. Es entonces cuando nace la bebida que hoy
identificamos como cerveza y distinta del vino de malta. Tal costumbre se
originó en Alemania hace unos mil años. El lúpulo sustituyó a los aromatizantes
hasta entonces utilizados, dando a la cebada alcohólicamente fermentada su
amargor característico. El lúpulo contribuye decisivamente a su conservación.
Además obra como eficaz antiséptico y estabilizador. También sirve para
detener la fermentación acética y clarificar el líquido, causando la precipitación
de las sustancias albuminosas. Los primeros testimonios que tenemos sobre el
uso del lúpulo se remontan a la Alemania del siglo XI, con motivo de los
impuestos por el uso del allí llamado “grut”, que en inglés llaman “gruit” para
denominar al conjunto de hierbas utilizadas en la elaboración de la cerveza,
que fueron sustituidas por el lúpulo.
Sin el uso del lúpulo, el fermentado proveniente de la cebada no pasa de ser
un vino de malta que no lleva lúpulo y, si lo lleva, no puede ser fresco, que
recuerda por su sabor más al vino que a la cerveza. Cuanto menos lúpulo se
usa, la bebida resulta más vinosa. Si la malta está muy tostada no hace falta
usar tanto lúpulo para evitar el sabor vinoso. En francés el vino de malta es
llamado “vin d’orge”, en inglés “barley wine”, en alemán “Gerstenwein” y
“Maltonwein” y en italiano “vino d’orzo”. Sabe a vino, se sirve en copa de vino,
tiene una graduación similar a la del vino y los mismos usos que el vino. Se
distinguen incluso vinos de malta de mesa y de postre. No se los considera
cerveza, aunque los famosos vinos de malta de Bélgica aderezados con frutas
3
suelen ser incluidos al tratar de las cervezas, en calidad de cervezas
especiales. Mrs. Tritton señala en su manual que, para elaborar cerveza en vez
de vino de malta, basta añadir lúpulo y un fermento de los usados para elaborar
cerveza. En el caso del vino de malta, se suprime el lúpulo y se utiliza fermento
de vino en vez de fermento de cerveza. El lúpulo identifica tanto o más la
individualidad de la cerveza, que la cebada u otros cereales. Tampoco tienen la
consideración de cerveza, ni se le llama cerveza, pues carece de lúpulo, el
fermentado alcohólico, de unos 7% vol. del que se extrae por destilación el
whisky.
Además del vino de malta, existen otras bebidas alcohólicas con
características o apariencia diferentes pero fabricadas también a base de
almidón fermentado que, cuando no poseen un nombre específico como es el
caso del sake, son asimiladas a cervezas. En este último caso se añade un
complemento al nombre de cerveza a fin de evitar malentendidos por ejemplo,
cerveza de banana. La cerveza sin alcohol es un caso especial ya que su
contenido alcohólico es despreciable o nulo, aunque comparte las mismas
características de base que el resto de las cervezas porque se ha
desalcoholizado durante la elaboración.
Se podría clasificar el sake como cerveza de arroz aunque hay varias
diferencias si se adoptase un criterio analógico. La cerveza es para los
europeos lo que el sake para los japoneses. En sentido analógico, la cerveza
también puede ser clasificada como un sake. Las clasificaciones analógicas
son rechazadas científicamente por poco rigurosas, pues no distinguen
adecuadamente el género de la especie. No existe una palabra para designar a
todas las bebidas provenientes de cereales alcohólicamente fermentados.
En Japón la cerveza, tal y como se conoce en Occidente, fue inicialmente un
producto importado. Hoy en día existen fábricas de cerveza japonesas y para
designar dicha bebida se adaptó la locución bier a dicho idioma como biiru (
). Aunque para hacer cerveza se utiliza muchas veces arroz, no sólo la
4
elaboración es distinta, sino también la fermentación. En la tradición oriental, en
la fermentación alcohólica del arroz, el sorgo o el mijo, el fermento utilizado
proviene de esos mismos cereales, y está basado en las esporas del
Aspergillus Orizae, un hongo asexuado. Produce la enzima llamada
takadiastasa. Ese fermento se llama koji. Es palabra de origen japonés, pero
que se utiliza en cualquier idioma, si se quiere designar ese fermento. El koji no
incluye sólo el Aspergillus Orizae, relativo al arroz, sino también otros como el
A. sojae relativo a la soja. Tiene la virtud de hacer fermentar en alcohol no sólo
la sacarosa, sino también la lactosa. En la obtención de esas bebidas no se
tuesta el cereal. También es distinta en consecuencia la preparación del wort.
A diferencia de las bebidas obtenidas a partir de zumos de frutas
fermentados, como los vinos, en la cerveza el cereal de base no contiene
originalmente ni agua ni azúcar, caracterizando ambas carencias el proceso de
elaboración. Para conseguir azúcar a partir del almidón del cereal, es necesario
primero modificarlo mediante el malteado y sumergirlo en agua a la
temperatura adecuada a fin de completar la conversión. El líquido resultante,
compuesto de azúcares, proteínas y residuos procedentes del cereal, se filtra,
se hierve vigorosamente y se le añade el lúpulo en caliente, aunque también
existe la costumbre de lupular en frío dry hopping, en seco, en inglés,
operación que consiste en añadir las flores al mosto ya frío, bien en las cubas
de fermentación, bien en las cubas de almacenamiento. Una vez enfriado a una
temperatura que permita el desarrollo de las levaduras, se añaden éstas y se
inicia la fermentación que producirá el alcohol y el dióxido de carbono (CO2).
5
1.2. Planteamiento del problema
Existen diversidades de tipos de cervezas elaboradas con diferentes
ingredientes que le brindan un gusto especial a cada cerveza, pero en nuestro
país no existe variedad en el producto, por lo que el consumidor desconoce
que exista todo un mundo de sabores, mas allá de la cerveza rubia lager tipo
Pilsen a la que estamos acostumbrados. Otros países ya elaboran este tipo de
cervezas, mientras que en este país si bien es cierto que existen algunas
marcas de cervezas, no se sale de lo común, ya que todas son del mismo tipo,
con el sabor muy parecido, con la misma cantidad de gas, grado alcohólico,
diferenciándose únicamente por la presentación de la botella y la etiqueta.
En el país hay cervezas de otros tipos pero son importadas, por lo que su
costo es un poco alto, y por consiguiente no son accesibles a cualquier persona
que quiera disfrutar de nuevos sabores y también son muy limitadas en cuanto
a su variedad.
Las cervezas industriales generalmente son elaboradas con una mezcla de
malta y adjuntos como maíz y arroz que son más baratos, lo que hace que se
disminuyan los costos de producción, pero se disminuye la calidad del producto
y muchas veces contienen aditivos artificiales, dando como resultado un
producto alejado de lo que debe ser una verdadera cerveza.
.
1.3. Justificación
La demanda de la cerveza se ha ido incrementando a medida que han
pasado los años, por lo que resultaría un negocio de alta factibilidad, sería una
buena opción de creación de microempresas, beneficiando de esta manera a
los microempresarios generándoles ingresos económicos y la oportunidad de
experimentar y aprender más del tema y por otro lado se beneficia al
consumidor, ofreciéndole un producto novedosos y natural. Cabe señalar que
6
los grandes cerveceros iniciaron preparando sus propias cervezas en casa
para disfrutar con amigos y luego consiguieron tener su propio negocio.
Con la elaboración de la cerveza artesanal dentro del país, se pueden evitar
costos de importación y por consiguiente se obtiene un producto más asequible
para el disfrute de la población ecuatoriana.
1.4. Objetivos
1.4.1. Objetivo General
Diseñar y construir un equipo que cumpla con los requerimientos
necesarios para la elaboración de cervezas tipo artesanal diferentes a
las del mercado.
1.4.2. Objetivos específicos
Demostrar el funcionamiento del equipo.
Obtener cervezas de buena calidad y sabores diferentes.
Determinar los parámetros físico-químicos para la producción de la
cerveza artesanal.
Desarrollar tecnología apropiada para elaboración de cerveza artesanal.
Dar a conocer a la población diferentes tipos de cervezas.
Demostrar las propiedades alimenticias de la cerveza.
7
Demostrar que se pueden elaborar cervezas usando distintos
ingredientes.
Evaluar la aceptabilidad de las cervezas mediante análisis
organolépticos.
1.5. Hipótesis
Con la construcción del equipo se tendrá mayor control sobre cada una de
las etapas de elaboración y se obtendrán cervezas artesanales, diferentes a las
del mercado.
8
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1. La cerveza
2.1.1. Definición
La cerveza es una bebida alcohólica, espumosa, no destilada de sabor
amargo elaborada a base de granos de cereales, principalmente cebada, cuyo
componente de almidón es modificado para ser luego fermentado en agua y
aromatizado con lúpulo. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Cerveza
2.1.2. Historia
Fig 1. Tabla de Ebla
La cerveza es uno de los productos más antiguos de la civilización. Los
historiadores creen que ya existía en Mesopotamia y Sumeria en el año 10.000
a.C.
En la civilización mesopotámica, la cerveza era una parte muy importante de
su dieta. El motivo es bien sencillo: la cantidad de calorías que aporta convierte
a la cerveza en un buen sustituto del pan, comida que por aquel entonces no
existían los medios para su correcta conservación, a diferencia de la cerveza,
9
que era fácil de conservar en barricas. Hay que tener en cuenta que en ese
momento no se conocía nada del alcohol y del proceso de la fermentación (ni
sospechaban que la levadura es un ser vivo) y su efecto embriagador lo
denominaban consecuencia del "espíritu de la cerveza". Aparecieron diferentes
tipos de cerveza por todo Mesopotamia, todas comentadas en las tablas de
Ebla, una colección de tablas de arcilla encontradas en los archivos de palacio
de la ciudad de Ebla, Siria. No sólo eso, también en la la historia épica el
Poema de Gilgamesh se menciona su uso en la sociedad mesopotámica.
En la antigüedad, los chinos también elaboraban cerveza llamada "Kiu"
utilizando cebada, trigo, espelta, mijo y arroz. Mientras que las civilizaciones
precolombinas de América, utilizaban maíz en lugar de cebada. De
manera similar, en la antigua Britania se elaboraba cerveza a base de trigo
malteado antes de que los romanos introdujeran la cebada.
Los egipcios elaboraban la cerveza a partir de panes de cebada poco
cocidos que dejaban fermentar en agua. La llamaban "zythum" que significaba
vino de cebada.
En el Antiguo Egipto la cerveza era algo especial: muchos usaban la cerveza
para pagar a sus empleados en lugar de dinero, y se usaba también en rituales
de sacrificio a los dioses; incluso la recetaban para curar ciertas enfermedades.
También fueron los primeros en documentar su proceso de elaboración el cual
es muy parecido al proceso que se usa hoy en día.
Se cree que fueron los egipcios los que enseñaron su proceso de
elaboración a los griegos, los cuales en ese entonces ya discutían el concepto
de moderación en su consumo, sobre todo por Sófocles, el cual pensaba que
una buena dieta para los griegos era "carne, pan, verduras y cerveza". Los
romanos no consumían cerveza, prefiriendo al vino en su lugar, y pasarían
bastantes años hasta que los monasterios cristianos empezasen a contribuir
mejoras en la elaboración y conservación de la cerveza.
10
En la Edad Media, fue en Bélgica, en donde los monjes refinaron el proceso
prácticamente hasta la perfección e institucionalizaron el uso del lúpulo, planta
canabacea que confiere a la cerveza su sabor amargo característico, a la vez
que favorece la conservación.
En los países nórdicos con climas muy fríos como Alemania o Inglaterra, la
cebada se cultivaba mejor que la uva, por lo que la producción de cerveza era
mejor frente a la del vino, convirtiéndose así éstas regiones, en grandes
productoras de cervezas.
Entre los siglos XIV y XVI surgen las primeras grandes fábricas cerveceras,
entre las que destacan las de Hamburgo y Zirtau. A finales del siglo XV, el
duque de Raviera Guillermo IV promulga la primera ley de pureza de la cerveza
alemana, que prescribía el uso exclusivo de malta de cebada, agua, lúpulo y
levadura en su fabricación.
La época dorada de la cerveza comienza a finales del siglo XVIII, con la
incorporación de la máquina de vapor a la industria cervecera y el
descubrimiento de la nueva fórmula de producción en frío; culmina en el último
tercio del siglo XIX, con los hallazgos de Pasteur relativos al proceso de
fermentación.
Antes de conocer el mecanismo de la fermentación, los cerveceros
usualmente tomaban el sedimento de una fermentación previa y lo agregaban a
una nueva.
Actualmente se siguen elaborando cervezas que cumplen con la ley de
pureza, las cuales son una garantía de calidad y no tienen aditivos químicos
aunque, la mayoría de cervezas industriales lamentablemente están muy lejos
a una legítima cerveza hecha exclusivamente con malta Fuente: (Club Planeta,
2011).bibliografía pág. (129-131)
11
2.1.3. Características
Las principales características que identifican a una Cerveza son:
El Color : Lo determinan las materias primas, especialmente la malta
puesto que el color del Mosto determina el color de la cerveza. Hay maltas
claras y maltas oscuras. Pero también tienen influencia en el color el trabajo
realizado en la Sala de Cocinas o parte Caliente del proceso, la composición
del agua utilizada y las otras materias primas. La cepa de levadura también
influye en el color final de la cerveza.
La Espuma : Toda cerveza debe tener una espuma estable. La formación
de la espuma depende del contenido de gas carbónico y de las proteínas que
al final contiene en suspensión la cerveza.
Brillo y Transparencia : La cerveza debe ser clara y brillante. La turbidez
en una cerveza puede deberse a deficiencias en la filtración, contaminación
microbiológica por bacterias o levaduras salvajes, presencia de proteínas
pesadas que no fueron retiradas durante el proceso, desgasificación o
contaminación con oxígeno por fisuras en el tapado, reacciones fotoquímicas
por sobreexposición a la luz solar.
Contenido alcohólico y Densidad o Extracto: El grado alcohólico, se fija
en la Sala de Cocimientos y depende de la relación de azúcares fermentables y
carbohidratos no fermentables conocidos como dextrinas. Algunos países
tienen regulaciones gubernamentales del contenido máximo de alcohol en las
cervezas si bien esto ha ido desapareciendo o cayendo en desuso a causa de
la globalización comercial que ha permitido la coexistencia de cervezas de
diferentes países y es entonces muy común encontrar en el mercado desde
cervezas con bajo contenido alcohólico (3% - 4%) hasta cervezas europeas de
7% - 12% de alcohol. Pero los productores si deben definir su grado alcohólico
dependiendo del público al cual va dirigido su producto y mantenerlo uniforme
12
para garantía de una producción estable y siempre de iguales características y
contenido. Fuente: (Yepez García, 2007) bibliografía pág. (129-131)
2.1.4. Valor nutritivo de la cerveza
Al discutir los aspectos del valor nutritivo de un alimento debe considerarse
éste como un integrante más en el conjunto de la dieta que, si sigue el principio
de una alimentación sana, debe ser lo suficientemente variada y equilibrada
para aportar todos los principios nutritivos necesarios para cubrir las
necesidades metabólicas del organismo humano. La cerveza aporta
fundamentalmente a la dieta calorías, vitaminas del grupo B y elementos
minerales.
El valor calórico de una cerveza común se debe fundamentalmente a su
contenido en alcohol (7 Kcal/g), y a su extracto seco residual (4 Kcal/g). Una
cerveza de 5º aporta aproximadamente 45 Kcal/100 ml, de las que dos terceras
partes corresponden al alcohol contenido. La ingesta de un litro diario de
cerveza aportaría el 17% de las necesidades energéticas diarias de un hombre
y el 22% en el caso de la mujer. La cerveza sin alcohol tiene obviamente un
valor calórico mucho más bajo, del orden de 140 Kcal/L. Fuente: (Cerveceros
de España, 2001) bibliografía pág. (129-131)
Cuadro # 1
Porcentajes de los requerimientos mínimos diarios de vitamina B y minerales que
aportaría 1 litro de cerveza
Tiamina 1-40%
Riboflavina 19-63%
Acido Pantetoténico 25%
Niacina 27-83%
Silicio 100%
Magnesio 50%
Fósforo 40%
Potasio 20% Fuente: Libro blanco de la cerveza, 2001
13
2.1.5. Propiedades Funcionales
Los ingredientes de la cerveza con propiedades funcionales son,
fundamentalmente, alcohol etílico, folatos, flavonoides, arabinoxilanos y (1-
3),(1-4)-ß-D-glucanos. El consumo ligero o moderado de alcohol etílico tiene
efectos positivos para el organismo, siempre que se trate de individuos adultos
y sanos. Aumenta el nivel de colesterol asociado a las lipoproteínas de alta
densidad y reduce el colesterol unido a las lipoproteínas de baja densidad,
respecto al habitual nivel que se da en personas abstemias. Este aumento del
colesterol "bueno" y descenso del "malo" reduce los riesgos de enfermedades y
accidentes cardiovasculares, y retrasa la aparición de la menopausia, lo que
conlleva un menor riesgo de sufrir osteoporosis y enfermedades coronarias.
Con el nombre de folatos se conoce a un grupo de más de 150 especies
químicas diferentes con función biológica similar y una estructura básica
común, que incluye al ácido p-aminobenzoico unido, formando puente entre el
ácido L-glutámico por un lado y la pteridina por otro. Obviamente, las distintas
estructuras químicas de los folatos presentan diferentes biodisponibilidades.
La deficiencia en la ingesta de estos compuestos da lugar a una síntesis
defectuosa de ácidos nucleicos y proteínas, y es la causa más común de la
anemia megaloblástica. Su deficiencia se manifiesta con mayor frecuencia en
niños recién nacidos, como resultado de una deficiencia en la alimentación
adecuada de la madre durante la gestación y lactancia, y da lugar a
malformaciones en la médula espinal (espina bífida) y a retraso
mental.También se ha relacionado la deficiencia de ácido fólico en la dieta con
disfunciones cardiovasculares, y con mayor riesgo de padecer adenoma
colorectal e infarto de miocardio. La cerveza, con o sin alcohol, es una buena
fuente de folatos de alta biodisponibilidad. La ingesta de un litro diario aportaría
un promedio del 15% del total recomendado para un adulto normal.
Los flavonoides comprenden un grupo de polifenoles que están presentes
con cierta abundancia en tejidos vegetales y que actúan modificando los
14
sistemas enzimáticos implicados en el metabolismo celular. Esta actividad
confiere a los flavonoides diversas propiedades farmacológicas, entre las que
se incluyen efectos antiinflamatorios, antialérgicos, anticarcenogénicos y
antiproliferación de células cancerosas. Además ciertos flavonoides inhiben la
oxidación de las lipoproteínas de baja densidad, reducen la tendencia a la
agregación de plaquetas, y el riesgo de mortalidad por infarto de miocardio.
Otros han demostrado su eficacia en la prevención y tratamiento de la
osteoporosis.
La cerveza contiene diversos grupos de flavonoides entre los que destacan
los polihidroxiflavanos, antocianógenos, flavonoles e isoflavonoides. Un litro de
cerveza puede aportar a la dieta diaria un 20% del consumo medio del total de
flavonoides. No obstante, apenas se han investigado sus propiedades
funcionales en esta bebida, por lo que se recomienda fuertemente la
realización de trabajos de investigación que aborden los posibles efectos sobre
la salud humana de la ingesta diaria de los polifenoles contenidos en la
cerveza.
Los hidratos de carbono no digeribles [(1-3),(1-4)-ß-D-glucanos y
arabinoxilanos] forman parte de la fibra soluble de la cerveza. Esta fibra es
importante para la salud, pues evita el estreñimiento, disminuye la incidencia de
cáncer de colon y de diverticulosis y rebaja la colesterolemia.
La ingesta recomendada de fibra dietética es de unos 30 g diarios de los que
aproximadamente un tercio debe ser fibra soluble.
El contenido en fibra soluble de las cervezas cambia mucho de unos tipos de
cerveza a otros.Un litro diario de cerveza puede aportar entre un 4 y un 60% de
la ingesta recomendable de fibra soluble.
La cerveza corriente es una bebida con muy bajo contenido en sodio y, por
tanto, muy adecuada para participar como componente de dietas hiposódicas.
15
El contenido en sodio de la cerveza es similar al promedio del agua potable y
16 veces inferior al promedio de la leche de vaca.
Además la relación de potasio a sodio es muy alta (del orden de 15,7 según
Piendl), lo que le confiere un fuerte efecto diurético. Estos valores hacen que la
ingestión de cerveza (con o sin alcohol, según el tipo de paciente) pueda y
deba ser recomendada en la confección de dietas hiposódicas.
Finalmente desea subrayarse que todas las propiedades positivas de la
cerveza exigen su consumo moderado y responsable. En caso de un consumo
excesivo, predominarán sin duda los efectos negativos del alcohol.
Fuente: (Cerveceros de España, 2001) bibliografía pág. (129-131)
2.1.6. Clasificación de las cervezas
Existen varios criterios para clasificar a las cervezas. En los años 70
expertos se pusieron de acuerdo para clasificar las cervezas en base a estos
criterios y en las descripciones de los elaboradores.
Pueden clasificarse en base a:
Ingredientes: Se suele indicar con que malta ha sido elaborado el producto
cuando no ha sido elaborada únicamente con malta de cebada, por ejemplo:
cerveza de trigo si se ha añadido trigo, cerveza de avena si se ha agregado
avena, etcétera. No se suele indicar con el tipo de lúpulo que ha sido
elaborada.
Existe un estilo de cerveza muy conocido denominado pilsener, debido a que
la cerveza ha sido elaborada con malta tipo Pilsen.
Aspecto: Muchas veces las cervezas reciben el nombre por su color como
cervezas rubias, rojas , negras y otras veces por su transparencia como
cervezas turbias o traslucidas.
16
Normalmente, la translucidez de una cerveza puede ser debida a las
proteínas en suspensión, procedentes del grano (menos de cebada), o bien
puede ser debida al hecho de ser poco o no haber sido filtrada y llevar levadura
en suspensión. Las cervezas negras son llamadas así por el uso que se hace
en la receta de maltas tostadas o quemadas. Algunas cervezas negras
especialmente robustas son nombradas normalmente stout («robusto» en
inglés).
Procedimientos: Algunas cervezas se definen por algún procedimiento
particular: la Rauchbier (cerveza ahumada) está hecha con maltas que se han
tostado dejando que el humo de la leña impregne en grano. La Dampfbier o
Steambeer vienen definidas por el uso de maquinaria de vapor en su
elaboración. No son exactamente estilos pero se definen de esta forma.
Algunas cervezas de Alemania, en invierno, eran servidas calientes y
además se solía mojar una barrita de hierro (Stachel) al rojo para aumentar la
temperatura y caramelizar algunos azúcares: Stachelbier. Este procedimiento
también se ha descrito en Irlanda. La Steinbier es una especialidad en la que
se calienta el mosto lanzándole piedras (Stein) muy calientes.
Denominación de origen: Muchas cervezas se definen por su lugar de
origen o por una denominación de origen controlada. Es preciso hablar en
especial de las cervezas de abadía, que suelen recibir su nombre y su
denominación por su relación, no siempre evidente ni directa con algún
cenobio. El ejemplo más conocido es el de las cervezas Trappistes
dependientes exclusivamente de monasterios de este orden. Estas cervezas
suelen ser densas y con un notable contenido en alcohol. Existen dos
denominaciones de origen: la bière de garde del Norte de Francia, y la Kölsch
que sólo se puede elaborar en Colonia. También son muy características las
cervezas regionales, como lo son las cervezas alemanas o las cervezas
artesanales belgas (la Bush, La Binchoise, la De Coninck, etc).
17
Graduación: Esta es la clasificación más sencilla y común. Según el tipo de
fermentación las cervezas se dividen en dos grandes grupos, «lager» de baja
fermentación, y «ale» las de alta fermentación, en las que se incluyen también
las de fermentación espontánea.
Estas denominaciones de alta y baja fermentación derivan del tipo de
levadura utilizada y su comportamiento después de la fermentación, pues las
levaduras de alta fermentación flotan en la superficie del líquido y las lager de
baja fermentación sedimentan en el fondo. Por lo general, las cervezas lager
son ligeras, claras, con bastante gas y una graduación moderada. También
suelen ser muy refrescantes. Las ale, en cambio, son menos habituales, al
menos en el mediterráneo, aunque en Reino Unido y el centro de Europa son
las más populares. Se trata de cervezas más oscuras, espesas y con poco gas.
Suelen tener mayor graduación y un sabor mucho más intenso, en el que se
nota más el cereal. El nombre «ale» suele aplicarse únicamente a las cervezas
inglesas, mientras que el resto suelen adoptar su denominación en función de
otras propiedades. Fuente: (Directo al paladar, 2010). Bibliografía pág. (129-
131)
2.1.7. Estilos de cervezas
Los principales estilos de cervezas son:
Fermentación baja
Bock: Esta cerveza es muy fuerte, con un extracto primitivo por encima de
los 14% y de un color oscuro. Se fabrica con una baja fermentación y posee un
alto contenido de alcohol. Esta cerveza sólo se produce durante la primavera y
el otoño.
Export (Dortmunder): una cerveza pálida alemana, generalmente
elaborada con un menor contenido de lúpulo y un aroma más intenso que las
cervezas pilsen.
18
Pilsener (Pils): Están hechas con maltas de Moravia tipo pilsen, agua de
baja dureza y sobre todo con lúpulo Zatec (Saaz en alemán) que varía del 11 al
13,5% y es fermentado con levadura de baja fermentación. Es una bebida de
color claro y su contenido de alcohol es medio (del 3 al 5%) al igual que su
extracto.
Lager: caracterizada por fermentar en condiciones más lentas empleando
levaduras especiales, conocidas como levaduras de fermentación baja, y que
en las últimas partes del proceso son almacenadas en bodegas (o "lagered" de
aquí viene su nombre)
Schwarzbier: El contenido alcohólico suele estar entre el 4,8 y el 5%.
Obtienen su color oscuro del uso de maltas especialmente oscuras durante su
elaboración.
Fermentación alta
Altbier: El nombre Altbier, que significa literalmente cerveza vieja, se refiere
al viejo estilo de la elaboración de la cerveza (levadura de alta fermentación y
malta oscura).
Kölsch: (de Colonia) Es una cerveza clara, su tonalidad es amarilla brillante
y tiene un gusto prominente, pero no extremo de lúpulo. Comparada a la
cerveza "estándar" alemana, Pils, es menos amarga.
Rauchbier (ahumada): típicamente de color oscuro y ahumada en el gusto.
El ahumado es debido a la sequedad o al humo de la malta sobre el fuego
durante el proceso de la elaboración de la cerveza.
Steinbier: se calienta por medio de piedras incandescentes que calientan el
mosto durante la maceración. El azúcar del caramelizado combinado con el
ahumado de la piedra da a la cerveza su típico gusto.
19
Weizenbier o Weissbier (de trigo): Se caracteriza sobre todo por ser hecha
no sólo con malta de cebada sino con una elevada proporción de malta de
trigo, que le da una característica tonalidad blanquecina y un ligero sabor a
vainilla. Fuente: (De Mesones, 2011). Bibliografía pág. (129-131)
2.2. Materia Prima
2.2.1. Cebada
Fig.2 Planta de cebada
La cebada (Hordeum vulgare) es una planta monocotiledónea anual
perteneciente a la familia de las poáceas (gramíneas); a su vez, es un cereal
de gran importancia tanto para animales como para humanos y actualmente el
quinto cereal más cultivado en el mundo (53 millones de hectáreas o 132
millones de acres).
En la antigüedad la cebada era muy utilizada para el consumo humano, y así
que el hombre escogía las variedades que le eran más favorables en aquellos
momentos, y que caracterizan a las cebadas de la actualidad.
En la actualidad la mayor parte de la cebada que es cultivada por el hombre
es destinada para la elaboración de cerveza, pero en algunas partes del mundo
aun se utiliza como alimento para humanos, como es el caso de algunos
países de Europa y de América del sur, quienes la consumen en forma de
sopas o de pan.
20
Es una planta que tiene un ciclo vegetativo corto de 120 a 150 días, se
desarrolla en suelos de textura media con buen drenaje. Para que la cebada
tenga un buen rendimiento es necesario que la cebada disponga de buena
humedad durante toda la etapa de su desarrollo. Existen de dos y seis carreras
o hileras, utilizándose la de dos carreras para la elaboración de la malta de
cerveza, debido a que tienen mas desarrollados los granos y por consiguiente
dan un mayor rendimiento.
El contenido de agua va entre el 10 y 20%. El contenido de proteínas varía
entre el 10 y el 11%, siendo las más importantes la albúmina, globulina y
prolamina.
2.2.1.1 El grano
Son varios los granos (trigo, maíz, sorgo, etc) que pueden ser malteados
pero los de cebada son los que presentan menos inconvenientes. Varias
razones hacen que este cereal sea el más adecuado para la elaboración de
malta cervecera. Esto hizo que con el correr de los años se haya impuesto
también entre los consumidores el sabor y el aroma de las cervezas elaboradas
con malta de cebada.
Los requerimientos que una malta cervecera debe cumplir son muy
específicos. El color, el nivel de proteínas y enzimas y la variedad de cebada
utilizada, son alguno de ellos.
Existe una gran variedad de cebada que difieren en su aspecto y en su
fisiología. Están las que se siembran en otoño o invierno en climas templados,
y las que en climas menos benignos se siembran en primavera
Los tipos de cebada utilizados en maltería son dos: de 6 hileras y de 2
hileras. El tipo de 2 hileras tiene un grano mas grueso con una cáscara mas
21
delgada debido a que su espiga da mucho mas espacio para que se
desarrollen sus granos, en la de 6 hileras los granos son mas pequeños.
Generalmente la cebada de 2 hileras produce maltas con una mayor cantidad
de extracto, menor contenido de proteínas y enzimas.
El grano puede ser dividido en tres partes distintas:
a) El embrión, o germen, que eventualmente crecerá formando primero la
raíz y posteriormente la planta nueva.
b) El endospermo, que contiene almidón insoluble, que es la reserva del
alimento que utilizará el germen del grano en su desarrollo. El embrión produce
las enzimas que se trasladan al endospermo rompiendo las paredes del
almidón y cambiando la condición de éste volviéndolo soluble. Este cambio se
llama "modificación". Este proceso debe ser controlado por el maestro maltero,
si no se interrumpe a tiempo la conversión enzimática continuará y el almidón
soluble será convertido en azúcares, que serán consumidos por la planta en su
crecimiento inicial. Esto se debe evitar, para prevenir la pérdida de producción
de extracto en el grano.
c) La cáscara, formada por dos mitades, cubre la superficie del grano
protegiendo el embrión y el endospermo.
Fig.3 Grano de cebada
22
2.2.1.2 Calidad del grano
Para que los granos sean adecuados para la producción de la malta
cervecera deben de cumplir los siguientes requisitos:
• Deben estar libres de insectos como gorgojos y parásitos como hongos.
• Debe estar seca con una humedad menor al 13%
• El tamaño de los granos del 90% de los granos como mínimo debe de
ser de 2.5 mm
• No debe tener más del 3% de impurezas (granos partidos, cáscaras, etc)
• El contenido de proteínas debe ser inferior al 11.5%
• Tener un peso hectolítico mayor a los 64 Kg/Hl.
• El peso de 1000 granos debe estar sobre los 40 gramos.
2.2.1.3 Valor nutritivo de la cebada
1. Su elevado contenido en vitamina B3 convierten a la cebada en un
cereal ideal para cuidar la piel.
2. La vitamina B3 también es muy beneficiosa para el sistema nervioso y
para prevenir y combatir los dolores menstruales.
3. La cebada es rica en fibra soluble, es ligeramente laxante y facilita la
digestión.
23
4. La fibra de la cebada previene y evita los cálculos biliares, al reducir los
niveles de colesterol en la sangre y en la bilis.
5. El agua de cebada contiene muchos de los nutrientes de la cebada y es
utilizada para combatir los procesos catarrales y la gripe. Además, es
usada para curar los problemas estomacales e hidratar.
6. La cebada también contiene vitamina E, un antioxidante natural que
combate a los radicales libres. Tiene efecto rejuvenecedor.
7. La cebada contiene niveles aceptables de fósforo, potasio y magnesio.
8. La cebada tiene propiedades antinflamatorias. Es utilizada para bajar la
fiebre.
9. También es utilizada para los trastornos urinarios como puede ser la
cistitis.
10. También es utilizada como tratamiento contra la nefritis, un trastorno
inflamatorio del riñón. Fuente: (Nutrición y Alimentación, 2011).
Bibliografía pág. (129-131)
Cuadro # 2
Valor nutricional de la cebada
Hidratos de carbono. 77,7g
Fibra. 15,6g
Proteínas. 9,9g
Azúcares. 0,8g
Ácidos grasos totales. 1,2g
Ácidos grasos saturados (AGS). 0,2g
Ácidos grasos monoinsaturados (AGM). 0,1g
Ácidos grasos poliinsaturados (AGP). 0,6g
Omega-3. 55mg
Omega-6. 505mg
Fuente: http://nutricion.nichese.com/cebada.html
24
2.2.1.4 Malta
El malteado es el primer paso en la elaboración de cerveza y es el proceso
por cual se obtiene la materia prima principal, la malta. Básicamente es la
germinación controlada de un cereal, seguida por la interrupción de este
proceso natural, secando el grano por medio de calor.
Durante la producción de malta son muchos los parámetros que deben ser
controlados por el malteador. La calidad de la cebada que llega a la planta, los
tiempos de remojo, germinación, secado y tostado, temperaturas y humedad,
son algunos de ellos. Con diferentes variaciones de estos parámetros se logran
las llamadas maltas especiales, necesarias para la elaboración de los distintos
tipos de cervezas, impartiéndoles sus colores y sabores característicos además
de cuerpo, palatabilidad, estabilidad de espuma, entre otras cualidades.
En cuanto a la cebada se busca que germine fácilmente y que sea uniforme,
es decir que sus granos sean de igual tamaño. Si sus granos son desparejos
se humedecerán a ritmos distintos y la germinación no será pareja. También se
busca que el cereal no haya germinado antes de la recolección y que en más
del 98% de los granos se observe tras el remojado la emergencia de la raíz.. El
malteador quiere además, un contenido bajo en proteínas, entre el 9 y el 11.5
%. y que la cebada una vez malteada se comporte adecuadamente en el
proceso de fabricación de cerveza. para que así sea debe tener una dotación
enzimática satisfactoria de manera que la extracción no plantee problemas y
debe ser pobre en ciertas gomas (Betaglucanos) para que el mosto se separe
fácilmente del grano agotado.
Cuadro # 3
Composición Nutricional de la Malta
GRUPO AZÚCARES
Porción comestible 1,00
Agua (ml) 8,00
Energía (Kcal) 300,00
Carbohidratos (gr) 84,80
Proteínas (gr) 5,20
Lípidos (gr) 0,10
25
Colesterol (mgr) 0,00
Sodio (mgr) 0,00
Potasio (mgr) 20,00
Calcio (mgr) 0,00
Fósforo (mgr) 0,00
Hierro (mgr) 0,00
Riboflavina (B2) (mgr 0,18
Ácido ascórbico (C) (mgr) 0,00
Ácido Linoleico (gr) 0,00
Ácido Linolénico (gr) 0,00
Fuente: http://nutriguia.com/?id=malta;t=STORY;topic=alimentos
2.2.1.5 Tipos de maltas
Fig.4 Tipos de maltas
Maltas Base
Malta Lager: 2ºL. La malta lager (pilsner) puede ser usada para producir
ales tanto como lagers. El nombre deriva del hecho de que las Pale Lagers son
el estilo más común de cerveza y éste es el tipo de malta más comúnmente
utilizado para producirlas. Porque tiende a ser la malta más disponible es
usada también para casi todos los otros estilos de cerveza. Lógicamente, si
usted intenta elaborar una Pale Lager, usted obtendrá los mejores resultados
utilizando malta lager.
Luego de la germinación, la malta lager es calentada cuidadosamente en un
horno hasta 32.2°C (90°F) durante el primer día, blanqueada a 48.8 – 60°C
(120 – 140 °F) por 12 – 20 horas y luego curada a 79.4 – 85°C (175 – 185°F)
26
durante 4 – 8 horas, dependiendo del malteador. Esto produce una malta con
un sabor delicado y apacible y un excelente potencial enzimático. Es usada
como base para la mayoría de las cervezas del mundo en conjunto con maltas
especiales para sabores agregados.
Malta Pale Ale: 3ºL. Este tipo de malta es horneado a temperaturas más
altas que la malta lager, dándole un sabor ligeramente más tostado que muy
adecuado para las Pale Ales.
Malta de Trigo: 3ºL. El trigo ha sido utilizado para elaborar cerveza casi
desde el mismo tiempo que la cebada y tiene el mismo poder diastásico. El
trigo malteado es usado para el 5 – 70 % del grano del macerado (mash)
dependiendo del estilo. El trigo no tiene cáscara exterior, por lo tanto tiene
menos taninos que la cebada. Generalmente es más pequeño que la cebada y
aporta más proteínas a la cerveza, ayudando a la retención de espuma. Pero
es mucho más espeso que la cebada, debido al mayor contenido protéico y
puede ocasionar problemas de lavado (lautering) si no se hace un ‘descanso
de proteínas’ durante el macerado (mash).
Malta de Centeno: 3ºL. El centeno malteado no es muy común, pero está
ganando popularidad. Puede ser usado como un 5 – 10 % del grano para una
nota picante de centeno. Es incluso más espesa en el macerado que el trigo y
debe ser manejado acorde a esto.
Maltas Horneadas
Estas maltas son comunmente producidas mediante el incremento de las
temperaturas de curado usadas para la producción de malta base, pero
también pueden ser producidas tostando malta base pr un período de tiempo
en un horno.
Malta Biscuit: 25ºL. Esta malta muy tostada y ligeramente quemada es
usada para darle a la cerveza un sabor como de pan y bizcochos. Es
27
típicamente usada como un 10% del total de grano. Aporta a la cerveza un
color ámbar profundo.
Malta Victory: 25ºL. Esta malta quemada es similar en sabor a la malta
biscuit pero aporta un sabor más de nuez a la cerveza. Victory aporta destellos
anaranjados al color de la cerveza.
Malta Munich: 10ºL. Esta malta tiene un color ámbar y aporta mucho sabor
a malta. Esta malta tiene suficiente poder diastásico para convertirse ella
misma, pero generalmente es usada junto a una malta base. Esta malta es
usada para cervezas como la Oktoberfest y muchas otras, incluyendo Pales
Ales.
Malta Vienna: 4ºL. Esta malta es más clara y más dulce que la malta
Munich y es el ingrediente principal de las cervezas Bock. Retiene suficiente
poder enzimático para convertirse a si misma pero es a menudo usada con
malta base.
Malta de Dextrina (Carapils): 3ºL. Esta malta es poco usada y aporta poco
color, pero mejora el “mouthfeel” y el cuerpo percibido de la cerveza. Una
cantidad común para una partida (batch) de 18.9 litros (5 galones) es de 227
gramos (1/2 libras). La malta de Dextrina no tiene poder diastásico. Debe ser
macerada (mash), si es remojada (steeped) aportará muchos almidones no
convertidos y causará turbidez (starch haze).
Maltas Caramelo
Las maltas Caramelo fueron sometidas a una cocción(stewing) especial,
luego del proceso de malteado, que crsitaliza los azúcares. Estos azúcares son
caramelizados en cadenas más largas que no son convertidas en azúcares
simples por las enzimas durante el macerado. Esto tiene como resultado una
cerveza más maltosa, con una dulzura de caramelo y un sabor más redondo y
acabado. Estas maltas son usadas para casi todos los estilos de ales y lagers
28
de alta densidad. Muchas maltas caramelo son comunmente agregadas, en
cantidades de media libra cada una, hasta lograr un total de 5 – 25% del
total de grano para una partida (batch) de 18.9 litros (5 galones).
Caramelo 10: 10ºL. Esta malta aporta una ligera dulzura similar a la miel y
algo de cuerpo a la cerveza final.
Caramelo 40: 40ºL. El color adicional y la ligera dulzura a caramelo de esta
malta es perfecta para Pale Ales y Amber Lagers.
Caramelo 60: 60ºL. Esta es la malta caramelo más comunmente usada. Es
muy adecuada para Pales Ales, estilos English Bitters, Porters y Stouts. Aporta
mucho sabor a caramelo y cuerpo a la cerveza.
Caramelo 80: 80ºL. Esta malta es usada para hacer cervezas rojizas y
aporta un ligero sabor dulce-amargo, como el caramelo quemado.
Caramelo 120: 120ºL. Esta malta aporta mucho color y sabor dulce-amargo,
como el caramelo quemado. Muy util en pequeñas cantidades para agregar
complejidad o en mayor cantidad para Old Ales, Barley Wines y Doppelbocks.
Especial B: 220ºL. Esta malta Belga única tiene un sabor dulce de nuez
quemado. Usada con moderación 113 - 227 gramos (¼ - ½ libra), es muy
buena para Brown Ales, Porters Doppelbocks. Cantidades mayores, más de
227 gramos (1/2 libra) en una partida (batch) de 18.9 litros (5 galones), aportará
sabores como de ciruela (que puede ser deseado en una Barley Wine en una
pequeña cantidad).
Maltas Quemadas
Estas maltas muy quemadas aportan un sabor a café o a tostada quemada a
las Porters y Stouts. Obviamente estas maltas deben ser usadas con
moderación. Algunos cerveceros recomiendan que sean agregadas sobre el
29
final del macerado (mash), sosteniendo que así se reduce el ‘sabor punzante’
(acrid bite) que estas maltas pueden aportar. Esta práctica parece producir una
cerveza más suave para la gente que elabora cerveza con agua ‘blanda’ o con
bajo bicarbonato.
Malta Chocolate: 400ºL. Usada en pequeñas cantidades para Brown Ales y
cantidades mayores para Porters y Stouts, esta malta tiene un sabor amargo-
dulce similar al chocolate, agradables características quemadas y aporta un
profundo color ruby negro.
Malta Black Patent: 580ºL. Esta es la malta más negra de las negras. Debe
ser usada con moderación, generalmente menos de 227 gramos (½ libra) para
18.9 litros (5 galones). Aporta un sabor quemado como de carbón que puede
ser en realidad bastante desagradable si es usado en exceso. Es muy util para
aportar color y/o para ponerle un ‘límite’ a la dulzura de otros estilos que utilizan
mucha malta caramelo; 28 – 56 gramos (1 – 2 onzas) son útiles para este
propósito.
Cebada Tostada: 550ºL. Esta no es en realidad una malta, sólo es cebada
muy quemada. Tiene un distintivo sabor seco de café y es el sabor distintivo de
las Stouts. Aporta menos sabor a carbón que la Black Patent.
Fuente: (Cerveza de Argentina, 2012). Bibliografía pág. (129-131)
Cuadro # 4
Tiempo y temperatura en el horno para obtener diferentes tipos de malta
Malta Tiempo en minutos Temperatura en °C
Pale Gold 10 150
Gold 20 150
Amber 40 150
Deep Amber 60 150
Cooper 20 230
Deep Cooper 30 230
Brown 40 230
Chocolate 70 230
Black Patent* 20 250
Fuente: http://mi-cerveza.blogspot.com/2006/03/malteado-y-tostado.html
30
Cuadro # 5
Actividad enzimática de las maltas según el grado de tostado
Color (ºL) Lovibond Descripción
Dorado Pálido 10 No posee sabor tostado. Enzimas todavía activas. Color amarillo-dorado.
Dorado 20 No posee sabor tostado. Actividad enzimática limitada. Color dorado brillante.
Ambar 35 Sabor tostado liviano. Enzimas prácticamente inactivas. Color naranja.
Ambar oscuro 65 Sabor tostado pronunciado. Sin actividad enzimática. Color rojo-cobrizo
Cobre 100 Sabor tostado muy fuerte. Sin actividad enzimática. Color cobrizo- rubí oscuro.
Cobre Oscuro 125 Sabor a quemado (no tostado).Sin actividad enzimática. Color rubí-marrón.
Marrón 175 Sabor a quemado muy pronunciado. Sin actividad enzimática. Color rubí-marrón.
Chocolate 300 Sabor a quemado predominante. Sin actividad enzimática. Color marrón- rubí oscuro.
Fuente: http://mi-cerveza.blogspot.com/2006/03/malteado-y-tostado.html
2.2.2 Lúpulo
Fig. 5 Hojas de lúpulo
Es una de las tres especies de plantas del género humulus, de la familia de
las Cannabáceas. Es oriunda de Europa, Asia occidental y Norteamérica.
El lúpulo es una planta de la misma familia que el cannabis (marihuana) pero
que no contiene HTC, componente que produce efectos estupefacientes
cuando se fuma, ingiere o inyecta. El lúpulo brinda a la cerveza su carácter
amargo y también cierta protección bacteriológica.
Cuando nos referimos a lúpulo, nos referimos específicamente a las flores
de la planta del lúpulo. Ellas imparten el amargor y el aroma floral que tienen (o
31
pudieran tener) las cervezas, su uso inicial no fue específicamente para impartir
estas características a la cerveza sino por su poder preservativo.
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
(isomerización) de sus resinas convirtiéndolas en compuestos amargos.
En la industria cervecera se utiliza las flores femeninas del lúpulo (en
realidad es una inflorescencia), que se denominan conos. Las flores
masculinas y femeninas se desarrollan en plantas distintas.
En los cultivos se eliminan las plantas masculinas y como consecuencia se
generan conos sin semillas. Sólo en la Gran Bretaña se suele intercalar una
planta productora de flores masculinas cada 200 productoras de flores
femeninas, generando conos que en su mayoría contienen semillas.
Los conos sin semillas tienen mayor contenido en peso de los aceites y
resinas que poseen valor en la elaboración de cerveza, dado que las semillas
no aportan en estos elementos. Además, las semillas también poseen ciertas
grasas que son potencialmente perjudiciales para la cerveza y que pueden
afectar algunos componentes mecánicos de la planta cervecera. En
contrapartida, los cultivadores británicos de lúpulo manifiestan que sus cultivos
productores de conos con semillas tienen mayor resistencia a las
enfermedades.
Hay muchas variedades diferentes de cepas de lúpulo que se podrían dividir
en dos grupos principales, aquellas variedades que imparten principalmente
amargor y poco aroma y aquellas que imparten principalmente aroma y poco
amargor. Las flores de las variedades que imparten aroma suelen estropearse
y perder sus esencias antes que las que imparten amargor.
32
Hay varias formas de obtener lúpulo. La más usada es la que viene en forma
de pellets (palabra inglesa). Pellets son comprimidos de flores de lúpulo
trituradas. La ventaja que tienen es que, al estar comprimidas, el efecto de la
oxidación es mucho menor. Son más manejables a la hora de conservarlas y
utilizarlas. Existen pellets de lúpulo aromático y de lúpulo para impartir
amargor.
Las grandes fábricas utilizan otra variedad, la del extracto de lúpulo. El
extracto se realiza mediante diferentes técnicas de extracción. Estos se
obtienen en forma de aceite, aceite de lúpulo. Se suele añadir al final del
proceso de almacenaje. Antes de su adición a la cerveza hay que disolverlo en
cualquier otra bebida de grado alcohólico alto, dado que es difícilmente soluble
en agua y tiende a flotar en la superficie si no es disuelto previamente.
Los aceites de lúpulo contienen mirceno en diferentes cantidades, cuanto
más mirceno, más barato es el aceite. Este compuesto no es deseable dado
que el aroma que imparte se podría definir como de cuadra o establo. A la hora
de adquirir aceite de lúpulo hay que hacer hincapié en que contenga la menor
cantidad posible de mirceno.
La forma más pura de utilización de lúpulo es la de añadir flores enteras a la
paila de cocción, este método se esta dejando de usar. La utilización de flores
enteras obliga a adaptar los equipos de elaboración ligeramente para que las
flores se puedan eliminar fácilmente tras la cocción del mosto. Estas flores son
utilizadas a su vez para filtrar las proteínas coaguladas del mosto cocido,
evitando el tener que construir centrifugadoras o whirlpools (efecto remolino) en
las pequeñas fábricas de cervezas.
Quienes aportan al lúpulo sus peculiares características que lo convierten en
insustituible para la fabricación de la cerveza son las resinas, almacenadas en
glándulas de lupulina presentes en varias partes de la planta, pero
fundamentalmente en los frutos producidos a partir de las flores femeninas.
33
Estas resinas se clasifican en función de su diferente solubilidad y son una
mezcla de compuestos químicos análogos que son los precursores de los Alfa
y Beta Ácidos, los cuales al cocer con el mosto se isomerizan y se transforman
en sustancias amargas.
El contenido de los mismos (medido como porcentaje en peso) es una
característica varietal, si bien pueden verse influidos de una manera importante
por la climatología u otros factores. Otros constituyentes son los aceites
esenciales (humuleno, farneseno, mirceno, etc.) y los taninos. Los primeros
confieren al lúpulo su aroma característico.
Tradicionalmente se ha hablado de variedades aromáticas y de variedades
amargas, en función del nivel de alfa-ácidos y de aceites esenciales. Las
clasificaciones actuales tienden a no diferenciar las variedades en grupos, sino
a evaluarlas de manera individualizada en función de sus características
propias.
El lúpulo es utilizado en cervecerías por su poder de amargor. Los
componentes aromáticos y de amargor de la flor del lúpulo residen en la
lupulina (gránulos de color amarillo que se encuentran en la flor, que tienen la
apariencia de polvo de color amarillo esparcido en la base de los pétalos de la
flor) siendo estos unos ácidos amargos cristalizables que confieren este poder
de amargor.
Estos ácidos amargos se oxidan y polimerizan fácilmente perdiendo de esta
manera su poder de amargor, estos fenómenos son acelerados por el oxígeno,
temperatura, y humedad. Siendo importante que para su conservación deben
ser colocados en lugares adecuados a 0 ºC y donde el grado hidrométrico no
pase de 70 a 75%.
El amargado del mosto tiene lugar por el ingreso de determinadas
sustancias amargas del lúpulo, siendo: resinas que contienen ácidos alfa o
34
humulona (alfa ácidos), ácidos beta o lupulona (beta ácidos), resinas blandas
alfa, resinas blandas beta, resinas duras.
Asimismo también imparte sabor el tanino de lúpulo el cual da el sabor final
a la cerveza, merced a su capacidad de reacción con ciertas proteínas del
mosto; el aroma característico está dado en cambio por los aceites del lúpulo
los cuales son una mezcla de varios aceites con un punto de ebullición de 127
a 300 ºC
El aroma del lúpulo se degrada rápidamente y sus componentes aromáticos
de carácter noble se transforman en aromas desagradables con el efecto de la
luz en menos de 10 segundos. El lúpulo contiene elementos orgánicos
sulfurados que con el efecto de los rayos UV del sol liberan los radicales libres
del sulfuro que pasan a convertirse en H2S, elemento de olor desagradable.
Este es el motivo por el que las botellas de cerveza sean de color marrón,
que apenas dejan pasar la luz. Las de color verde dejan pasar la luz y provoca
que todas las cervezas embotelladas en envases verdes dispongan de ese
aroma característico que los ingleses denominan skunky que se traduce como
mofeta u olor a orín de gato. Con respecto a las botellas transparentes, aquí el
efecto de la luz es tan evidente que se le añaden a la cerveza productos
químicos que evitan su efecto sobre el poco aroma que ya de por si tienen
estas cervezas.
En las escuelas de maestros cerveceros alemanas se enseña que las flores
de lúpulo imparten aroma y amargor a la cerveza, en las escuelas americanas
se enseña que imparten aroma, amargor y sabor.
Otra característica esencial del lúpulo es que durante su cocción libera
polifenoles, propios de este, que ayudan a la coagulación de las proteinas del
mosto y a su precipitación para su posterior eliminación.
Tanto el aroma como el amargor del lúpulo se extraen en el momento que
estos son añadidos al mosto en cocción. Los alfa ácidos se isomerizan con
35
altas temperaturas y su amargor se disuelve en el mosto. No es conveniente
hervir el lúpulo más de 60 minutos para no extraer los sabores astringentes de
las flores. Las cocciones duran, por lo general, una hora y media, pero muchas
micro fábricas añaden el lúpulo en el momento que empieza la cocción para
evitar que se produzca espuma que pueda desbordar la hoya (paila) de
cocción.
2.2.2.1 Características de la planta
Aunque frecuentemente se considera trepadora, no posee zarcillos ni ningún
otro apéndice para este propósito, sino que se sirve de robustos tallos provistos
de rígidas vellosidades inclinadas abajo.
Es una herbácea perenne que puede alcanzar ocho metros de altura, con
hojas palmato-lobuladas de 3 a 5 lóbulos dentados. Siendo una especie dioica,
las flores femeninas y masculinas surgen en plantas separadas, las primeras,
de color verde claro, se reúnen en amentos y son usadas como saborizante y
agente estabilizador en la cerveza, las masculinas, amarillo verdosas, forman
panículas. El fruto se denomina aquenio.
2.2.2.2 Funciones del lúpulo en la cerveza
1. Precipita las proteínas, por lo que actúa como clarificante.
2. Favorece a la formación de espuma.
3. Confiere a la cerveza su agradable sabor amargo.
4. Favorece a la conservación de la cerveza.
Fuente (Vogel, 1999) bibliografía pág. (129-131)
36
2.2.2.3 Tipos de lúpulos
Lúpulos amargos
Estos lúpulos son los que aportan más elementos amargos que aromáticos.
Los representantes más conocidos de esta categoría son el brewer's gold y el
northern brewer o nordbrauer, aunque también existen especies más simples
en aceites aromáticos pero que aportan un gran amargor como es el cascade.
Lúpulos aromáticos
Lógicamente, éstos aportan más elementos aromáticos que amargos. En
este apartado se conocen especialmente el saaz/zatec que definen el estilo
pilsener de cerveza, el spalt, el tettnanger y el hallertauer en el área alemana, y
los kent goldings y fuggles en el área anglófona.
Lúpulos mixtos
Aportan ambas características juntas aunque menos acentuadas. Esta
categoría es muy variable y mal definida. Deberíamos también citar el
hallertauer y sobre todo sus derivados botánicos, así como el hersbrucker y sus
derivados.
El lúpulo es muy delicado. Solamente se puede utilizar fresco durante los
pocos meses de su cosecha, que coincide con la de la viña: finales de agosto a
octubre, en el hemisferio norte, según las variedades y el sitio.
Fuera de este intervalo temporal se tiene que acondicionar, de manera que
el mercado presenta diversas formas que van desde el lúpulo deshidratado
hasta extracto de lúpulo. Lógicamente, en cada manipulación se van perdiendo
características y no es lo mismo utilizar un lúpulo fresco o congelado que un
aceite de concentrado de lúpulo.
37
El efecto organoléptico sobre la cerveza es muy diferente. La variedad y el
frescor del lúpulo influyen muy sensiblemente en la calidad final de la cerveza.
Las formas de uso son en extracto, pellet o en polvo; aunque la forma más
habitual es en pellet que, con un buen acondicionamiento frigorífico, conserva
muy bien sus ácidos alfa y sus aceites esenciales como mirceno, humuleno,
cariofileno y farnesano. Fuente: (Cerveza de Argentina, 2012). Bibliografía pág.
(129-131)
2.2.2.4 Medida 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.
Los principales responsables del amargor del lúpulo son los ácidos alfa que
contienen sus glándulas de resina. 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. Esta medida
depende de la unidad de peso utilizada en cada caso. Esta es una
característica científicamente bastante criticable y que obliga a tener en cuenta
si los datos están en unidades de medida anglosajonas (como onzas o
galones).
Sin embargo, 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
38
acabada. Esta medida se expresa en miligramos por litro o en partes por millón
(ppm).
Aún así, el IBU no siempre es un indicador del amargor percibido en la cerveza
acabada. La composición iónica del agua, especialmente los niveles de sulfatos
y de carbonatos afectan directamente al nivel de percepción del amargor.
Para calcular el IBU se utilizan onzas y galones. En Europa se utiliza el
European Bittering Unit (EBU).
Existen otras unidades y ratios desarrollados por otros investigadores.
Fuente: (La web de la cerveza, 2002). Bibliografía pág. (129-131)
Cuadro #6
Composición química del lúpulo
COMPONENTES QUÍMICOS PORCENTAJE
Materias Nitrogenadas 17,5 %
Materias No Nitrogenadas 27,5 %
Celulosa Bruta 13,3 %
Aceites Esenciales 0,4 %
Taninos 3,0 %
Extracto al Éter (Resinas) 1,3 %
Agua 1,5 %
Cenizas 7,5 %
Fuente: www.monografias.com/trabajos54/cerveza/cerveza2.shtml
2.2.3. Levadura
Fig.6 Levadura
Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos
unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la
descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos,
39
principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas
sustancias.
A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas
capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares.
Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces
cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia
realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos
procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por
ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, aguol, pan, antibióticos,
etc.
Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y
sexualmente mediante ascosporas o basidioesporas. Durante la reproducción
asexual, una nueva yema surge de la levadura madre cuando se dan las
condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa de la madre al alcanzar
un tamaño adulto. En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que
son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas. Las levaduras
que no son capaces de recorrer el ciclo sexual completo se clasifican dentro del
género Candida.
Las levaduras están muy difundidas en la naturaleza. Se encuentran en las
frutas, los granos y otras materias nutritivas que contienen azúcares; en el
suelo (especialmente en los viñedos y en los huertos), en el aire, en la piel y en
el intestino de los animales y en algunos insectos. Se diseminan por intermedio
de portadores y por el viento.
Las levaduras no contienen clorofila y, por consiguiente, dependen de las
plantas superiores y de los animales para obtener su energía, la cual pueden
conseguir por desasimilación oxidante aerobia o por fermentación anaerobia.
Algunas son saprofitas (es decir, viven sobre materia orgánica muerta) y otras
parásitas (viven en otros seres vivos y a expensas de ellos).
40
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%.
Las levaduras se presentan en formas muy variadas, desde las esféricas,
ovoides y elipsoidales, a las cilíndricas, que pueden ser muy alargadas y aun
filamentosas. Estas formas, aunque diversas según las especies, son lo
bastante características para ser base de clasificación.
2.2.3.1. Clasificación de las levaduras
Durante muchos años, se han diferenciado las levaduras en grupos
utilitarios, teniendo en cuenta las actividades que desarrollan los cultivos que
se emplean en las fermentaciones industriales.
Así se distinguen comúnmente las levaduras verdaderas, falsas, naturales,
altas y bajas. Estas denominaciones tienen poco significado científico, porque
los grupos a que se refieren no ofrecen caracteres morfológicos, reproductores
o fermentativos constantes. Algunas levaduras pueden pertenecer a más de
uno de estos grupos. Sin embargo, esta clasificación se emplea corrientemente
en la práctica industrial.
Levaduras verdaderas, industriales o cultivadas
Se denominan levaduras verdaderas las que se utilizan en panadería y en
las industrias de fermentación. Los cerveceros las clasifican en levaduras
bajas, que se emplean comúnmente en la elaboración de la cerveza lager y
levaduras altas, empleadas en las cervezas inglesas ales.
41
Las levaduras tipo ale pertenecen al grupo saccharomyces cerevisiae,
mientras que las levadura tipo lager al grupo saccharomyces uvarum.
La diferencia entre las levaduras ale y lager están en la temperatura de
fermentación. Las primeras fermentan a una temperatura que oscila entre 18 a
25ºC, y las levaduras tipo lager a temperaturas más bajas en un rango de 6 a
10ºC.
Las levaduras altas o de superficie son muy semejantes a las levaduras de
pan, crecen en cualquier sustrato y producen mucho gas, lo que las eleva a la
superficie de los fermentadores, estas levaduras se adaptan al metabolismo
aeróbico y anaeróbico.
Las levaduras bajas o de fondo producen lentamente gas y se encuentran en
la parte inferior de los tanques de fermentación, debido a que su metabolismo
es anaeróbico.
Generalmente las cervezas industriales se fabrican con levaduras tipo lager
y las cervezas artesanales con levaduras tipo ale debido a que es más fácil
mantener estas temperaturas que mantenerlo a temperaturas más bajas, ya
que implica el uso de sistemas de refrigeración.
Levaduras naturales o salvajes
Las levaduras de este grupo se encuentran sobre las uvas y otras frutas en
estado natural. Son las que producen el vino por Fermentación del mosto, pero
como su empleo no asegura siempre la obtención de un buen producto, en la
práctica vinícola moderna se seleccionan mediante SO2, y solo se utilizan las
razas conocidas que presentan las propiedades fermentativas deseadas. La
procedencia de las mejores levaduras de fermentación ha sido, sin duda, las
levaduras naturales recogida en lo viñedos.
42
Levaduras falsas
En este grupo se incluyen algunas levaduras, como las torulas, que se
reproducen exclusivamente por gemación, y muchas de las levaduras que
provocan reacciones de fermentación perjudiciales y algunas que tienen
importancia en medicina.
2.2.3.2. Diferencias metabólicas
Existen diferencias metabólicas marcadas entre las cepas de levaduras ale y
lager. Las cepas de levaduras lager poseen la habilidad de hidrolizar el azúcar
melobiosa en los monosacáridos glucosa y galactosa, las levaduras ale no
pueden crecer en un medio que contiene melobiosa como la única fuente de
carbono. Esta diferencia metabólica puede ser utilizada para detectar la
presencia de levaduras lager en cosechas de levadura ale.
Las cepas de levadura ale tienen la capacidad de crecer a 37°C, mientras
que las cepas de levaduras lager simplemente no pueden hacerlo a una
temperatura tan alta. Esta sensibilidad de temperatura diferencial es utilizada
cuando se prueba la potencial presencia de cepas de levadura ale en los
cultivos de levadura Lager. Generalmente se consideran a las levaduras ale
como de fermentación de superficie ya que floculan y ascienden a la superficie
del fermentador hacia el final de la fermentación. Las cepas de levaduras lager,
por otro lado, generalmente tienden a posarse en el fondo del fermentador
cuando la fermentación está llegando a su final. También hay una tendencia
general mayor en las cepas de levaduras lager a producir un nivel mayor de
productos de azufre (tales como sulfuro de hidrógeno) que en las levaduras
ales.
43
2.2.3.3. Estructura de la célula
Fig.7 Estructura de la célula de la levadura
Una célula de una levadura de cerveza típica tiene, cuando se halla
plenamente desarrollada, entre 8 y 14 nm de diámetro y una masa de materia
seca de 40 pg. Por tanto 1012 células desecadas pesan unos 40 g. En vivo,
prensadas, ese mismo número de células pesan unos 200 g. El examen al
microscopio ordinario revela que cada célula está rodeada por una pared y que
en el interior de la misma se pueden distinguir pocas estructuras, salvo una o
más vacuolas. Para observar el núcleo y varios otros orgánulos se necesita
recurrir a preparaciones teñidas, o a la microscopía de contraste de fases.
La pared celular representa el 30 % del peso seco total y tiene un grosor de
100-200 nm. Está constituida por aproximadamente un 40 % de (3 glucanos,
otro 40 % de a mananos, 8 % de proteína, 7 % de lípidos, 3 % de sustancias
inorgánicas y 2 % de hexosamina y quitina. El glucano está unido a la proteína
y representa el componente estructural más abundante; se halla
fundamentalmente en la cara interna de la pared. El tamaño se encuentra
también ligado a la proteína, a veces a través de hexosamina, y tiende a
localizarse en la cara externa de la pared. La superficie de la célula se
encuentra cargada, debido a la presencia de grupos carbóxilo y fosfato que, al
pH de la cerveza, la confieren una fuerte carga neta negativa. También se
encuentran grupos amino, pero sólo le confieren regiones locales de carga
positiva. Las paredes celulares se pueden disolver mediante el uso de una
44
preparación enzimática mixta, procedente de un actinomiceto denominado
Arthrobader luteus, o de la glándula digestiva de un caracol comestible, Helix
pomada. Generalmente, se requiere un agente reductor, como el
mercaptoetanol. Si se mantienen en un estabilizador osmótico, como una
disolución acuosa de manitol al 20 %, las células de levadura permanecen
intactas, pero esféricas, al haber perdido su pared; se les denomina
esferoblastos y, si las condiciones culturales son las adecuadas, resintetizan
sus paredes. Algunas técnicas de manipulación genética explotan estos
hechos.
2.2.3.4. Ciclo de vida de las levaduras
La edad en las células de levadura se determina según el números de brotes
producidos por la célula, generalmente una levadura joven deberá tener de tres
a cuatro cicatrices de brotes, mientras que las células viejas llegan a tener por
encima de 20 cicatrices, de todas formas el cervecero define la edad según el
número de veces que un cultivo de levaduras fue utilizado en inocular el mosto.
Dependiendo del tipo de instalaciones en que se produzca la fermentación o el
manejo de los cultivos, los mismo se pueden considerar viejos por encima de
las 10 generaciones (vueltas ó inoculaciones). En la actualidad para simplificar
el proceso y trabajar de forma segura, sin riesgo de contaminación, se
introducen cultivos nuevos por encima de la 5ta generación.
2.2.3.5. Características que debe de cumplir la levadura cervecera
Genéticamente estable durante varios ciclos continuos.
Capaz de fermentar mosto en un período de tiempo aceptable para
producir niveles de etanol con un rango de 4-12% (v/v).
45
Capaz de producir un medio de fermentación libre de cantidades de
metabolitos indeseables responsables de características tales como
sabores fenólicos o azufrados.
Fácilmente removibles del medio de fermentación ya sea mediante
métodos naturales ( floculación) o mecánicos (centrifugación).
Suficientemente viables, después de la cosecha que puedan ser
reinoculados en el mosto.
En cervecería, estas características se encuentran en las cepas del género
Saccharomyces. Todos los miembros de Saccharomyces fermentan glucosa,
fructosa y manosa, y la mayoría utiliza galactosa, tanto aeróbica como
anaeróbicamente. Los miembros de Saccharomyces no utilizan lactosa, y en la
mayoría de los casos no asimilan pentosas ni polisacáridos más grandes tales
como almidón. Los nitratos no pueden ser utilizado como fuente de nitrógeno
por estas levaduras.
Fuente: (Cerveza de Argentina, 2012) bibliografía pág. (129-131)
Fig. 8 Saccharomyces cerevisiae
2.2.4. Agua de la cerveza
El agua es uno de los componentes principales de la cerveza, constituye
aproximadamente el 90% del producto por lo que no debe utilizarse cualquier
tipo de agua, pues su calidad y sabor, se verá reflejada en en sabor final de la
cerveza.
46
Partiendo siempre de la consideración de que deben usarse aguas limpias y
libres de bacterias o contaminantes externos, hay otros factores, como la
química del agua que deben considerarse.
Si bien cada agua (en las diferentes partes del mundo), posee
características únicas, es esta unicidad lo que le brinda a cada marca de
cerveza un sabor distinto a las otras, aun usando la misma receta.
Es por esto que muchas fábricas se sitúan cerca de ríos o manantiales que
les permiten tener una fuente de agua específica, lo que no significa que se
deba dejar de monitorear siempre la calidad de la misma, con el fin de asegurar
la óptima calidad del producto final.
Para tener un agua adecuada, se debe controlar uno de los factores más
importantes de esta, como es la dureza pues el contenido de sales y minerales
(entre estos el ion bicarbonato HCO3-, y los iones calcio Ca2+ y magnesio Mg2+)
pueden ejercer un cambio negativo en el pH al momento de la fermentación
evitando que se lleven a cabo los procesos bioquímicos correspondientes y
también al momento de la maceración final. Como los minerales son en parte
necesarios para la fermentación, pues sirven de nutrientes a las levaduras, no
es conveniente aplicar procesos de ablandamiento, pues estos los removerían.
Existen tres compuestos principales hallados comúnmente en el agua que
modifican el pH de la maceración. El primero es el bicarbonato (HCO3-),
comúnmente mencionado como dureza temporal o alcalinidad. Éste aumenta el
pH del agua. Los otros dos iones son el calcio (Ca2+) y el magnesio (Mg2+) y
sirven para bajar el pH. Aunque existen muchos otros compuestos presentes
normalmente en el agua, no tienen un efecto apreciable en el pH de la
maceración. Una forma de controlar el pH es añadiendo maltas especiales o
sales que ayuden a mantener un valor deseado y estable.
La influencia del contenido mineral del agua sobre el pH es importante
durante la fabricación y algunos componentes minerales ejercen una influencia
47
específica, influencia estabilizadora de los iones calcio sobre las amilasas. Los
iones de calcio reaccionan con los fosfatos orgánicos e inorgánicos de la malta
precipitando fosfatos de calcio, el resultado es la acidificación del mosto si el
calcio se halla en forma de sulfato. El ión magnesio se encuentra raramente en
dosis superiores a 30 mg/l. El ión potasio se encuentra raramente en gran
cantidad produce el mismo efecto pero en menor cuantía.
La mayoría de los demás iones como cloruros, sulfatos, sodio y potasio no
tienen otra influencia que en el sabor de la cerveza.Fuente: (Calderon Reyes,
2010) bibliografía pág. (129-131)
Cuadro#7
Composición del agua para fabricar cerveza
Fuente: http://culturillacervecera.blogspot.com/2008/03/agua.html
Cuadro#8
Análisis del agua de diferentes tipos de cerveza en mg/l
Componentes Burton Dortmund Munich Pilsen
Sodio 54 69 10 32
Magnesio 24 23 19 8
Calcio 352 260 80 7
Nitratos 18 ----- 3 ----
Cloro 16 106 1 5
Fuente: http://culturillacervecera.blogspot.com/2008/03/agua.html
Componentes Cerveza fuerte (g/hl)
Cerveza ligera (g/hl)
Dureza total 14,8 1,57
Dureza no carbonatada 0,6 0,3
Dureza de carbonatos 14,2 1,27
CaO 10,6 0,98
MgO 3 0,12
Sulfatos 0,75 0,43
CO2 11,15 1
Nitratos Trazas Trazas
Cloruros 0,16 0,5
48
2.2.4.1 Efectos de los iones en el sabor de la cerveza
Carbonato / Bicarbonato (CO3 o HCO3)
Los iones que determinan la dureza temporal o de “carbonatos”. Expresada
como “alcalinidad total” en la mayoría de las hojas de análisis, la presencia (o
falta) de bicarbonato es considerado el factor más crucial del agua para
cerveza. Demasiado poco y el pH del macerado será muy bajo, especialmente
cuando se usan maltas oscuras (los altos niveles en el agua de Munich son los
mayores responsables de la famosa suavidad de las Münchner dunkel).
Demasiado contrarrestará el proceso de acidificación del ion calcio
resultando en pobres rendimientos de extracción del grano malteado. Los
niveles generalmente no deberían ser superiores a 25 – 50 ppm (mg/l) para
cervezas claras y 100 – 300 mg/l para cervezas oscuras.
Sodio (Na)
Contribuye al cuerpo y al carácter. Utilizar demasiado sodio en el tratamiento
del agua llevará a un sabor notable a “agua de mar”. Los niveles generales son
10 – 70 ppm en el agua adecuada para cerveza.
Cloruro (Cl)
Presente en la sal común de mesa, este ion resalta la dulzura de la malta y,
como el sodio, contribuye a la sensación en boca y a la complejidad de la
cerveza. Los niveles generales se encuentran en 1 – 100 ppm en el agua
adecuada para cerveza, pero deben mantenerse siempre bajo 150 ppm para
evitar sabores salados.
49
Sulfato (SO4)
Aunque es el segundo, después del calcio, en bajar el pH, este es el
principal elemento del agua que influye sobre la cantidad de lúpulo porque
resalta un amargor seco y agudo si los IBUs son muy elevados. Para Pilsners
se recomiendan niveles por debajo de 10 ppm, alrededor de 25 – 50 ppm para
la mayoría de las lagers claras y 30 – 70 ppm para la mayoría de las ales.
Notables excepciones incluyen las pale ales del estilo de Burton-on-Trent
(500-700 ppm), las lagers de Dortmund y Vienna (100 – 130 ppm).
Calcio (Ca)
Este es el elemento más importante de la “dureza permanente” en el agua
para cerveza. Ayuda a bajar el pH al rango óptimo de 5,2 – 5,5 y favorece la
precipitación de proteínas (el “turbio”) durante el proceso de hervor. Un buen
nivel para la mayoría de las ales y lagers está generalmente considerado cerca
de los 100 ppm. Demasiado crearía un sabor amargo áspero, especialmente en
las lagers claras.
Magnesio (Mg)
Primariamente valuado como un nutriente para la levadura, este ion es
usualmente incrementado mediante la adición de Sales de Epsom, pero la
adición de magnesio es generalmente desaconsejada por muchos expertos,
especialmente cuando se elaboran lagers. Niveles superiores a 30 mg/l
aportarán un amargor seco y astringente a su cerveza. Los niveles de las
mejores aguas del mundo rondan los 20 – 30 ppm.
Fuente: (Cerveceros caseros, 2012). Bibliografía pág. (129-131)
50
Cuadro#9
Composición del agua en famosos lugares cerveceros del mundo
Lugar CO3 Na Cl SO4 Ca Mg
Burton-on-Trent 200 40 35 660 295 55
Dortmund 180 69 106 260 261 23
Dublin 319 12 19 54 117 4
London 156 99 60 77 52 16
Munich 152 10 2 8 75 18
Pilsen 14 2 5 5 7 2
Buenos Aires 60 18-30 20-30 30-35 12-16 2-3
Fuente:http://www.cerveceroscaseros.com.ar/interior/proc_agua.php?aj_go=more&id=1137630
867&archive=&start_from=&ucat=17&
2.3. Saborizantes, hierbas y especias usados en cervezas
2.3.1. Saborizantes
Chocolate: Pocos cerveceros incluyen en sus cervezas chocolate real,
generalmente utilizan malta chocolate para conferirle las características de
chocolate. Se utiliza el chocolate no endulzado de 1 a 2 onzas para un batch de
5 galones de cerveza.
Esencia de abeto: La cerveza con abeto era un favorito de los
estadounidenses. Se usaban las agujas del árbol para elaborar este tipo de
cervezas. Hoy en día se puede comprar la esencia. Basta utilizar de 2 a 5
cucharaditas para producir el sabor refrescante del abeto.
Regaliz: Los bebedores generalmente experimentan un sabor a regaliz en
cervezas oscuras, inclusive cuando no se ha añadido a la cerveza. El regaliz es
bueno especialmente en Porters, Stouts, y Schwarzbiers. Se utiliza de 1 a 2
pulgadas de la rama para 5 galones.
Saborizantes frutales: Estos saborizantes líquidos se utilizan de la misma
forma que los jugos de frutas o los extractos, excepto que estos saborizantes
de frutas no endulzados no requieren tiempo de fermentación. Los sabores
51
más comunes son: el arándano, cereza, frambuesa, melocotón y albaricoque.
Estos saborizantes funcionan bien con todos los tipos de cervezas, pero
mientras más oscura es la cerveza más se necesita competir con sus sabores.
Virutas de roble/ extracto de roble: Los cerveceros que quieren emular el
carácter de roble de la tradicional Indian Pale Ale o las cervezas Belgas utilizan
virutas de roble. Estas virutas no deben hervirse, debido a que añaden taninos
a la cerveza, lo cual confiere un sabor amargo desagradable. Para evitar esto
se los coloca al vapor para eliminar los taninos antes de añadirlos a la segunda
fermentación o se utiliza directamente extractos.
Lactosa: La lactosa tiene un uso muy limitado en la cervecería casera, se
utiliza para añadirles dulzor y cuerpo sin correr el riesgo de agregarles sabores
a sidra o aumentarles el nivel de alcohol. La levadura no es capaz de fermentar
lactosa, por lo que la lactosa conservará todo su sabor. Se utiliza para preparar
la cerveza tipo Sweet Stout o Cream Stout. Se utilizan de 6 a 12 onzas por
cada 5 galones de cerveza.
Sabor ahumado: Se utiliza en la preparación de cervezas ahumadas como
las Rauchbier. Se suele conseguir en extracto de humo líquido, pero presenta
el inconveniente de dar gusto a carne a la brasa. Otra forma de impregnar un
sabor ahumado más natural es mediante la adición de maltas ahumadas.
Vainilla: Se puede trabajar con extractos de vainilla o utilizar la vaina de la
vainilla. Este sabor es poco común los cerveceros comerciales la suelen
producir una vez al año.
Piel de naranja: Se usa en el tipo Belgian Witbier, este saborizante esta
disponible en forma seca y se puede elegir entre dulce o una variedad amarga.
La cantidad comúnmente usada es 2 onzas por cada 5 galones de cerveza.
52
Licores de frutas: Ciertos licores de frutas pueden ser utilizados para
saborizar cervezas, pero debido a que contienen azúcar refinada son mejores
como agentes de cebado.
2.3.2. Hierbas
Vendaval dulce: Esta hierba es un condimento aromático que muchos
cerveceros belgas utilizan para añadir un ligero sabor dulce a sus cervezas. Se
debe utilizar con moderación.
Brezo: Fue popular en Escocia se utilizaba para balancear la dulzura de la
malta antes del uso del lúpulo. En Estados Unidos se fabrica una Ale de brezo
bajo la marca de Fraoch.
Menta: Le otorga un carácter refrescante a la cerveza, como hierbabuena y
menta verde.
Existen otras hierbas populares que se pueden utilizar como son: albahaca,
orégano y romero.
2.3.3. Especias
Pimienta de Jamaica: Es una de las especies más interesantes para
utilizar, la baya contiene una mezcla de sabores que recuerdan a la canela,
clavo de olor, nuez moscada y pimienta negra por lo que en inglés se denomina
“allspice”.
Anís: La variedad de anís estrellado es la más común. Le da a la cerveza un
sutil matiz a regaliz.
Cardamomo: Las semillas de la familia cardamomo tienen aplicaciones
como saborizantes de café, de salsas de barbacoa. Utilizado con moderación
brinda a la cerveza un sutil sabor picante.
53
Comino: Rara vez se utiliza esta semilla sola, pero es complementario para
la elaboración de cervezas de centeno.
Canela: La canela funciona bien para las cervezas con buen cuerpo. Se
debe utilizar canela en rama, nunca en polvo ya que las ramas se pueden
remover con facilidad, mientras que el polvo puede causar sabores ásperos y
desagradables persistentes en la boca.
Clavo de olor: Se puede utilizar en cervezas de trigo y algunas ales belgas.
Raíz de jengibre: El sabor del jengibre es intenso y picante. La clave es
usar raíz de jengibre rallado en vez de usarlo en polvo.
Bayas de enebro: Son utilizadas en la elaboración de ginebra, le otorgan un
sabor y aroma a ginebra a la cerveza. Fuente: (Nachel, 2008) bibliografía pág.
(129-131)
54
CAPITULO III
INGENIERÍA DEL PROYECTO
3.1. Diseño y montaje del equipo
3.1.1. Descripción del equipo
El equipo se lo ha diseñado lo más económico posible, con materiales fáciles
de conseguir, pero tomando todas las consideraciones necesarias para que
cumpla con los requerimientos para la producción de una cerveza de buena
calidad.
Consta de las siguientes partes:
Macerador: Se ha elegido un recipiente de aluminio con una capacidad de
37 litros recubierto con tela de fieltro y sobre esta cinta de aluminio que cumple
la función de aislante térmico para conservar el calor.
Consta de una resistencia eléctrica tipo tubular de 1000 W para el
calentamiento y un sensor de temperatura RTD PT100 conectados a un
gabinete de control que posee un controlador de temperatura digital en donde
se muestra la temperatura del líquido y se fija la temperatura deseada para su
regulación automática debido a que en esta etapa hay que tener un buen
control sobre los distintos escalones de temperatura, para asegurar la correcta
activación de las enzimas necesarias para la posterior conversión de los
almidones y proteínas. El controlador funciona apagando y encendiendo la
resistencia con un rango de ± 2 ºC del set point.
Además consta de un recipiente de aluminio con orificios de 3mm de
diámetro que hace la función de filtro en donde se retienen las cascarillas de la
55
malta, pero se permite el paso del líquido y el extracto de la malta durante la
maceración.
Fig. 9 Esquema del macerador y filtro
Olla de cocción: En este recipiente es donde se va a esterilizar el mosto y
además donde se realizan las adiciones de lúpulo y demás especias que se
deseen agregar.
Es de aluminio con una capacidad de 25 litros, está recubierta con un
aislante similar al del recipiente anterior y como medio de calentamiento se ha
utilizado una hornilla eléctrica de 1000W por ser pequeña y más segura que las
hornillas a gas
Fig. 10 Esquema de la olla de cocción
30
,4 c
m
39,5 cm
½”
35,5 cm
6 c
m
26
,4 c
m
35,1 cm
½”
39,5 cm
cm
30
,4 c
m
cm
½ ”
6 c
m
35,5 cm cm
35,1 cm
26,4
cm
½ ”
56
Olla de agua de lavado: En este recipiente es donde se calienta el agua
que va a extraer los azúcares que quedan retenidos en el bagazo de la malta,
para de esta manera obtener un mayor rendimiento en la extracción.
El recipiente es de aluminio con una capacidad de 15 lts, está aislada de
forma similar a los recipientes anteriores y como medio de calentamiento posee
una hormilla eléctrica de 1000 W.
Fig. 11 Esquema de la olla de agua de lavado
Enfriador: El enfriador es una parte importante del equipo, ya que se
requiere de un enfriamiento lo más rápido posible, para de esta manera evitar
una contaminación del mosto y además dejarlo con una temperatura adecuada
para la inoculación de las levaduras ya que temperaturas altas podrían
matarlas.
Consta de un serpentín de cobre de 3/8’’ de diámetro y 10.65m de longitud
introducido en una manguera de 3/4’’ de diámetro y 10 m de longitud.
Por el interior del serpentín de cobre circula el mosto proveniente de la olla
de cocción y va a ser enfriado por el agua que circula por la manguera en
contracorriente, de esta manera hay una mayor eficiencia en el enfriamiento.
Fermentador: Se ha escogido un tanque de plástico grado alimenticio
debido a su bajo costo con una capacidad de 38 litros, en el cuál se van a llevar
19
cm
31,7 cm
½”
31,7 cm 19 c
m
½ ”
57
a cabo la conversión de los azucares por acción de las levaduras en alcohol y
dióxido de carbono.
Se le ha adaptado una manguera que se le ha dado forma de cola de
cochino, en la que se coloca alcohol de tal forma que el líquido quede un poco
más abajo de la mitad de la parábola para que este no se introduzca en el
fermentador. La función de esta manguera con alcohol es permitir que escape
el CO2 desprendido durante la fermentación, pero al mismo tiempo impedir que
entren microrganismos del ambiente y partículas del aire que puedan causar
una contaminación al producto.
Fig. 12 Esquema del fermentador
Tuberías y accesorios: Se han escogido tuberías de Polipropileno, las
cuales soportan temperaturas altas y poseen una buena resistencia a los
cambios de pH en un rango de 0 a 14, lo que la hace adecuada para el
transporte de este producto.
Los accesorios también son de polipropileno, a excepción de las válvulas
que son de acero inoxidable.
51
cm
31 cm
½”
½”
31 cm
51 c
m
½ ”
58
Bomba: La utilización de la bomba en este equipo tiene por objetivos
transportar el mosto a los diferentes recipientes, recircular el mosto para su
clarificación y cumplir la función de recirculado al momento de la limpieza del
equipo.
Se ha elegido una bomba de tipo centrífuga de 0.5 HP y se le ha adaptado
un dimmer para regular las revoluciones del impulsor de la bomba, para de esta
manera manejar el caudal de acuerdo a las necesidades del proceso.
Estructura del equipo: La estructura del equipo se la hizo con tubos
cuadrados de hierro de 2 cm x 3 cm y 1 mm de espesor, y se utilizó planchas
de hierro de 1mm de espesor para que soporten los recipientes del equipo.
59
3.1.2. Dimensiones, capacidades y especificaciones de los equipos
Cuadro# 10
Dimensiones y capacidades de los equipos
Macerador Olla de Cocción Olla de agua de lavado Filtro Fermentador
Diámetro (cm) 39,5 35,1 31,7 35,5 31
Altura (cm) 30,4 26,4 19 6 51
Espesor (mm) 1 1 1 1 2
Volumen (lt) 37,25 25,54 15 5,94 38,5
Cuadro#11
Dimensiones del enfriador
Longitud (m) Diametro int. (pulg.) Diametro ext. (pulg.)
Tuberia de cobre 10,5 5/16 3/8
Manguera 10 3/4 -
Cuadro# 12
Especificaciones de la bomba
Marca Milano v.L. 300 v
Modelo QB-60 Q max 40 l/min
H max 40 m Hz 60 3450min-1
V 110 In 5,5 A
Kw 0,37 W max 550
HP 0,5 I.C.I. B
C 20 μF I.P. 44
Cuadro# 13
Especificaciones de los componentes del gabinete de control
Descripción Marca Modelo Rango V
Controlador de temperatura Han Young
HY-48D-FPMNROS 0-399ºC -
Luz piloto Camsco AD16-22D/S - 100-120V AC/DC
Selector Camsco LICOS-BJ21 - -
Convertidor 220-110 V Gexx GED100B 50 - 60 Hz -
Contactor Schneider Bectriz AO13250 - -
60
3.1.3. Cálculos de diseño del equipo
3.1.3.1. Cálculo de la potencia de la resistencia eléctrica del macerador y
de las hornillas eléctricas
Tomando como referencia un volumen aproximado de 19 lts que equivalen a
19 Kg, una temperatura inicial de 25ºC y una temperatura final de 67ºC
tenemos: NOTA: revisar abreviaturas pág: 132 y 133
(
) ( )
3’3 .226 J
Considerando que el incremento de temperatura debe ser de
aproximadamente 1ºC/min según Fuente: (Vogel, 1999):
Δ ( -25)ºC
Δ ºC
→ 0 se
3’3
0 s
3 s
Por lo tanto la potencia de la resistencia eléctrica seleccionada será de
1000W para que no haya un incremento brusco de la temperatura, para de esta
manera no dañar las enzimas y que se activen correctamente.
Con respecto a las hornillas eléctricas se ha seleccionado la misma potencia
que la del Macerador, debido a que es suficiente para calentar los demás
recipientes que son de menor capacidad.
En dónde;
q=cantidad de calor
m=masa
∆T (Tf-Ti)= diferencial de
temperatura
En donde:
=Potencia de la hornilla
eléctrica
q=cantidad de calor
t=tiempo
61
TAfs=42 ⁰C
TAe=100 ⁰C
TAfe=27 ⁰C
TAs=28 ⁰C
3.1.3.2. Cálculo de las dimensiones del enfriador
Tomando como referencia los siguientes datos tenemos:
Di tubo de cobre= 5/16 pulg (0,0079375 m)
De tubo de cobre= 3/8 pulg (0,009525 m)
Di manguera= 3/4 pulg (0.01905 m)
WA= 0,025 Kg/s(flujo másico del alimento tomado experimentalmente)
WAf= 0,10 Kg/s(flujo del agua de enfriamiento tomado experimentalmente)
cpA=3.768,3 J/KgºC(calor especifico del mosto tomado del libro de vogel)
cpAf=4.187 J/KgºC(calor especifico del agua a temperatura ambiente)
Para calcular la longitud del serpentín de cobre utilizaremos la siguiente
ecuación:
Cálculo de q (calor sensible)
q ganado= q perdido
q alimento= q agua de enfriamiento
q=qA=qAf
qA(calor del alimento)=wAcpA(TAe-TAs)
0 0
s(3 3
)( 00 )
En donde:
wA=flujo del alimento
cpA=calor especifico del
alimento
TAe=temperatura de entrada del
alimento
TAs=temperatura de salida del
alimento
62
qA(calor del alimento)=6782.94 Watts
Cálculo de la temperatura de salida del agua de enfriamiento (TAfs)
qAf(calor del agua de enfriamiento)=wAfcpAf(tAfs-TAfe)
Despejando TAfs tenemos:
s
s 0
s
(
)
0 s
(
)
tAfs=43.2 ºC
Cálculo de ΔTm (diferencia media de temperaturas)
ΔTm= ΔTlm (diferencia media de temperaturas para los dos fluidos)
ΔT1= tAe-tAfs ΔT2=tAs-tAfe
(
)
Δ 3 ºC
Cálculo de U (coeficiente global de transmisión de calor)
Cálculo de hi (coeficiente de película interno)
s e
(
)
R Ro R
e
h Ro
ho
h 0 0 3(
V ρ μ
) 0 8(μ
) 0 3
En donde:
tAfs=temperatura de salida del
agua de enfriamiento
WAf=flujo masico de agua de
enfriamiento
cpAf=calor especifico del agua
de enfriamiento
tAfe=temperatura de entrada del
agua enfriamiento
63
Propiedades físicas
e s
Tma=64ºC
Cp(calor especifico)=0,9 Kcal/KgºC
Ρ(densidad)=1.050 Kg/m3
µ(viscocidad dinamica)=1,6 Kg/h.m
k(conductividad termica)=0,568 Kcal/h.mºC
Cálculo de la velocidad del flujo del alimento (V)
V
0 0 s
0 0 3 3 0 3 s → 0 0 3 h
Donde: Q= caudal
(0 00 3 ) 3 0
V 0 0 3 h
3 0 V 3 s
Reemplazando los valores en la ecuación de hi obtenemos:
hi=3.175,97 Kcal/hm2ºC
Cálculo de Ri (resistencia térmica interna)
R e
h
R 0 00
0 00 3
3 h ºC
Ri=3,778x10-4 hm2ºC/Kcal
Datos tomados del
Anexo # 3
Pág. 147
Asumiendo propiedades
similares a las del agua
64
Cálculo de ho (coeficiente de película externo)
ho 0 0 3(Re0 8)(
)0 3
e
Deq(diámetro externo total)=Di tubo externo(manguera)- De tubo
interno(tubo de cobre)
Deq( diámetro externo total)= 0,01905 m – 0,009525 m=0,009525 m
Propiedades físicas:
3 ºC
Cp(calor especifico)= 0.998 Kcal/KgºC
Ρ(densidad)= 985,7 Kg/m3
µ(viscosidad dinámica)= 1,85 Kg/h.m
k(conductividad térmica)=0,559 Kcal/h.mºC
Cálculo de la velocidad de flujo del agua de enfriamiento (V)
V
0 s
3 0 0 3 s → 0 3 3 h
Donde: Q= caudal
e
(0 00 ) 0
V 0 3 3 h
0 V s
Cálculo del número de Reynolds (Re)
Re e V ρ
μ
Re 0 00 (
s)(
3)
h
Datos tomados del anexo # 3
Pág. 147
65
Re=25.996,55
Reemplazando los valores en la ecuación de ho obtenemos:
ho=6577,83 Kcal/hm2ºC
Cálculo de Ro (resistencia térmica externa)
Ro= 1,520x10-4 hm2ºC/Kcal
U= 1.887,5 Kcal/hm2ºC →2.195,26 Watts/m2ºC
Cálculo de la longitud de la tubería de cobre
L=8,97 m
Se ha obtenido una longitud de 8.97m, pero por seguridad se ha decidido
colocar una tubería de 10.5 m para compensar cualquier error que se pueda
haber producido en los cálculos.
Ro
ho
(3 0 0 0 )h
π
s
π(0 00 3 )(
h )( 3 )
66
3.1.4. Esquema del soporte del equipo
Vista frontal
10
8cm
15
6cm
50cm
40cm
40cm
40cm
10
8cm
13
cm
40cm
53
cm
79
cm
Vista superior
50
cm
50cm 40cm 40cm 40cm
67
Vista lateral
10
8cm
50cm
13
cm5
9cm
23
cm1
3cm
68
16,00
6,00
6,00
6.00
6,00
6,00
81,0
0
18,50
17,00
10,00
38,0
0 61,50
91,00
21,0
0
16,00
6,00
45,00
Bomba centrifuga
Enfriador
Codo de ½”
Válvula de globo ½ ”
Conector de manguera ½ ”
T de ½”
Unión universal ½ ”
Neplo de½”
Neplo roscado con tuerca de ½”
Reductor de 1 a ½ ”
Simbología
3.1.5. Esquema de las tuberías del equipo
69
Entrada de mosto caliente
Salida de mosto frio a tanque de fermentación
Entrada de agua fria
Salida de agua caliente
12
12
Manguera de ¾”
3.1.6. Esquema del enfriador
Codo de ½”
Válvula de globo ½ ”
Conector de manguera ½ ”
T de ½”
Acople de manguera de ¾”
Neplo de½”
Neplo roscado con
tuerca ½”
Reductor de ½ ”a ¼”
Union de ¾”
Tuerca de bronce de ¼”
Neplo de bronce de ¼”
Tubería de cobre de 3/8 ”
Simbología
70
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3.1.7. Esquema general del equipo
71
3.1.8. Manual de operación del equipo
1. Realizar la limpieza y sanitización del equipo.
2. Cerrar todas las válvulas del equipo.
3. Colocar la cantidad de agua a utilizarse en la olla de agua de lavado y
en la olla de maceración.
4. Fijar la temperatura de empaste deseada en el gabinete de control del
macerador y encenderlo.
5. Una vez que se haya alcanzado la temperatura, agregar la malta sobre
la malla de maceración y filtro previamente colocados.
6. Realizar los incrementos de temperatura de cada etapa.
7. Cuando se inicie el tercer escalón de temperatura encender la hornilla
eléctrica de la olla del agua de lavado.
8. Abrir las válvulas número 3 y 4 y encender la bomba para realizar la
recirculación del mosto.
9. Regular el caudal de recirculación con la ayuda del dimmer y la válvula 3
a 10lt/min.m2, lo que equivale a 0.02 Kg/s en el macerador y mantener el
mosto recirculando hasta que este salga cristalino.
10. Abrir las válvulas 1, 2, 7 y cerrar la válvula número 3 para proceder
simultáneamente con el lavado de los granos y el envío del mosto a la
olla de cocción, asegurándose que se mantenga una capa de líquido de
al menos 3 cm sobre los granos de malta.
72
11. Encender la hornilla eléctrica de la olla de cocción y realizar la
rehidratación de la levadura.
12. Cuando el mosto llegue a ebullición, proceder con las adiciones del
lúpulo.
13. Finalizada la etapa de cocción dar paso al agua de enfriamiento a razón
de aproximadamente 0.1 Kg/s.
14. Abrir las válvulas 8 y 10 para dar paso al mosto hacia el fermentador.
15. Agregar la levadura previamente hidratada.
16. Realizar la limpieza del equipo.
73
3.1.9. Manual de Limpieza del equipo
1. Cerrar todas las válvulas del equipo
2. Llenar con agua la olla de lavado y el macerador hasta la mitad y
agregar detergente.
3. Abrir las válvulas 1 y 2 y enviar el agua con detergente al macerador.
4. Abrir las válvulas 3 y 4, cerrando la válvula 2 y recircular con ayuda de
la bomba durante 5 minutos.
5. Cerrar la válvula 3 y abrir la válvula 7 para enviar el líquido a la olla de
cocción hasta que esta se llene.
6. Cerrar la válvula 4 y abrir las válvulas 6, 8, 9 y recircular por 5 minutos.
7. Cerrar la válvula 7 y abrir la válvula 3 para enviar el líquido al macerador.
8. Abrir las válvulas 4 y 5 para desechar la solución de agua con
detergente del macerador y las válvulas 10 y 11 para desechar el líquido
retenido en el serpentín y la tubería posterior respectivamente.
9. Enjuagar el equipo con agua repitiendo los pasos anteriores.
10. Llenar con agua la olla de lavado y el macerador hasta la mitad y
agregar hipoclorito de sodio hasta obtener una solución de 100 ppm
utilizando la siguiente ecuación:
e C C
0
Donde:
L= litros a preparar
C= concentración deseada en ppm
74
Molienda de la Malta
Maceración1. 53 ⁰C, 60 min
2. 63 ⁰C, 30-45min3.75 ⁰C, 30-45 min
Cocción 100 ⁰C1. Adicion de lúpulo a inicio de hevor
2.Adicion de lúpulo a 30 min en hervor3. Adición de lúpulo a 60 min en hervor
Lavado de granos75-78 ⁰C
Recirculación y flitracion30 min
Q=10 lit/min m2
EnfriamientoWaf= 0.08-0.09
Kg/s
Fermentación24 ⁰C
5-7 dias
Rehidratación de la levadura
1 sobre en 125 ml de agua
24 a 30 ⁰C
Maduración24 ⁰C
10-15 dias
Embotellado y carbonatación
24 ⁰C10-15 días
Adicion de azucar6-7 g/l
P=concentración del hipoclorito de sodio en % v/v
11. Repetir los pasos anteriores para el enjuague.
3.2. Procesos de producción de la cerveza artesanal
3.2.1. Diagrama de flujo del proceso
75
3.2.2. Descripción de las etapas de producción
3.2.2.1. Molienda
El proceso consiste en reducir el endospermo o interior del grano a
partículas más pequeñas sin convertirlas a harina totalmente, manteniendo las
cáscaras o glumas lo más intactas posibles, ya que servirán como lecho
filtrante y además le puede otorgar sabores indeseables al producto.
El objetivo de reducir la malta en pequeñas partes es que disuelvan la mayor
cantidad de sus componentes en el agua caliente.
Esta parte del proceso es muy importante, ya que de este depende el
rendimiento que obtengamos en la maceración, además del sabor. Mientras
más fina sea la molienda mayor será el rendimiento, pero la filtración será
menor, por lo que se debe de encontrar un equilibrio para este proceso. Sí se
utiliza un filtro prensa para la filtración en lugar de un filtro de falso fondo, se
puede moler más fino.
Una buena molienda debería tener aproximadamente la siguiente
composición:
Cascara: 30%
Grano grueso: 10- 20%
Grano fino: 20 – 30%
Harina: 20 – 30%
Para la molienda de las maltas se utilizó un molino de discos, regulándolo de
tal forma de que no exista demasiada harina pero tampoco mucho grano
grueso, para obtener de esta manera un buen rendimiento.
76
3.2.2.2. Maceración
El método que se emplea de extraer azucares fermentables, no fermentables
y sustancias solubles presentes en la malta molida recibe el nombre de
maceración.
El proceso consiste en mezclar la malta con agua caliente y mantenerlo a
diferentes escalones de temperatura durante un tiempo determinado, para la
activación de las enzimas y estas realicen la conversión del almidón en
azucares y demás componentes importantes. Existen 2 grupos de enzimas de
mayor importancia en esta etapa:
Proteasas: Degradan las grandes moléculas proteicas (proteínas) en
sencillos componentes proteicos de bajo peso molecular favorables para el
desarrollo de las levaduras, para la retención de la espuma y la sensación de
cuerpo en la cerveza terminada.
Amilasas: Degradan el almidón (amilosa) en maltosa y dextrinas.
Las amilasas se presentan en forma de α-amilasa y β-amilasa. La primera
recibe el nombre de dextrinógena, debido a que genera más dextrinas con
poca producción de maltosa. Reducen rápidamente la viscosidad del empaste
logrando lo que se conoce como licuefacción del mosto. En la prueba de yodo,
su acción se muestra con un cambio en la coloración (de negro azulado a
marrón rojizo) lo cual indica la presencia de pequeñas dextrinas que no son
fermentables pero son las que contribuyen mayoritariamente al dulzor de las
cervezas.
La β-amilasa tiene acción sacarogénica, es decir que es responsable de la
sacarificación (producción de azúcares fermentables) los cuales en la etapa de
fermentación se transformaran en alcohol etílico y dióxido de carbono.
77
Además de producir azúcares, la maceración proporciona otros nutrientes
útiles para la levadura, como aminoácidos, minerales, péptidos y vitaminas.
A continuación se muestra un cuadro con las condiciones óptimas de acción de
las enzimas de la malta en el mosto:
Cuadro# 14
Condiciones óptimas de actividad de las enzimas
Enzima Rango óptimo de temperatura
Rango óptimo de PH
Función
Fitasa 30 - 52°C 4.4 - 5.5 Disminuir el pH de la maceración.
Beta Glucanasa
37 - 45°C 4.5 - 5.0
Rompe los beta glucanos presente en los cereales sin maltear o en maltas poco modificadas que son los responsables de la formación de geles y por lo
tanto aumentan la viscosidad del empaste dificultando el filtrado.
Peptidasa 45 - 57°C 4.6 - 5.2 Produce Nitrógeno libre de Aminoácidos.
Proteasa 45 - 57°C 4.6 - 5.2 Rompe grandes proteínas que producen turbiedad.
Beta Amilasa
54 - 66°C 5.0 - 5.6 Produce azúcares altamente fermentables.
Alfa Amilasa
68 - 75°C 5.3 - 5.8 Produce mayormente azúcares no fermentables.
Fuente: http://www.cerveceroscaseros.com.ar/infdecoction.htm
El método de maceración que se utilizó fue el de maceración escalonada. Se
realizó el empaste a 60ºC para que al agregarle la malta, descienda hasta 53ºC
aproximadamente, manteniéndolo a esa temperatura por 30 minutos para que
actúe la enzima proteasa, luego se elevó la temperatura a 63ºC por 30 minutos
para la acción de la beta amilasa y finalmente se incrementó la temperatura a
73ºC por 30 minutos para la acción de la alfa amilasa.
Al finalizar la maceración se comprobó la conversión total de los azúcares
mediante la prueba de yodo, la cual consiste en agregar unas gotas de yodo al
mosto y si produce una coloración azulada o negruzca, indica que aun no se
han convertido todos los almidones en azúcares y si no hay cambio en la
coloración rojiza del yodo, indica que los almidones se han convertido en
azúcares y la maceración ha finalizado.
78
3.2.2.3. Recirculación y filtración
Concluida la maceración, los componentes insolubles de la malta y el
bagazo deben de ser separadas del líquido al cual se le denomina mosto y
constituirá la futura cerveza.
En la mayoría de los procesos de elaboración de cervezas artesanales se
utiliza el método de recirculación que consiste en hacer pasar varias veces el
mosto sobre la capa de los granos de malta, con el fin de que a medida que la
recirculación avance, se vayan acumulando las impurezas en el bagazo, los
poros del filtro se vayan taponando y de esta forma retener cada vez más
impurezas.
La velocidad de recirculado es muy importante, lo recomendable es
realizarlo lentamente a razón de 10 litros por minuto por m2 del macerador,
debido a que si el chorro es muy fuerte, levantará la capa del bagazo y la
filtración no tendrá éxito. Además es aconsejable dejar una capa de líquido
sobre los granos de al menos 3 cm de altura, para que el impacto del chorro no
sea tan brusco.
3.2.2.4. Lavado de los granos
Esta etapa es necesaria para obtener mayor rendimiento, ya que aún
quedan retenidos azucares en el bagazo después de la recirculación.
Hay que tener en consideración que la temperatura del agua de lavado no
debe exceder los 78ºC, ya que se podrían extraer del bagazo componentes
que le otorgarán sabores indeseables al producto.
A medida que se vaya agregando el agua de lavado se va enviando el mosto
a la olla de cocción, pero siempre manteniendo lo anterior mencionado de
mantener una capa de líquido sobre el bagazo de al menos 3 cm de altura,
hasta que se haya agregado toda el agua necesaria.
79
3.2.2.5. Cocción
Esta etapa tiene por objetivos:
1. Destruir enzimas y microrganismos, esterilizando el líquido.
2. Incrementar la concentración de los azúcares por la evaporación del
agua del mosto.
3. Otorgarle el amargor característico a las cervezas mediante la adición de
lúpulo.
4. Coagular por acción del calor las sustancias proteicas disueltas en el
mosto, que sedimentan como turbios.
Luego del lavado de los granos se lleva el mosto a ebullición, en donde por
evaporación la densidad del mosto aumenta, incrementándose así la
concentración de los azúcares.
En esta etapa es necesario conocer la evaporación horaria del equipo, para
poder predecir la densidad al final de esta etapa, de lo cual dependerá el grado
alcohólico que el producto alcance en la etapa posterior de fermentación y el
volumen final que se obtendrá para poder realizar los cálculos de las adiciones
del lúpulo.
Una vez que el mosto a llegado a ebullición se procede a realizar las
adiciones del lúpulo. Al inicio para otorgarle amargor al producto, a la mitad
para darle el sabor y al final de la cocción para brindarle el aroma característico
a lúpulo que poseen las cervezas en cantidades de acuerdo al IBU’s deseado.
El grado de amargor de la cerveza dependerá de diversos factores como la
densidad del mosto al final del hervor, los litros finales que se obtendrán, el
80
porcentaje de alfa ácidos que posee el tipo de lúpulo que se usará y la dosis y
el tiempo de hervor que se le dé a las diferentes adiciones que se realicen .
Generalmente el proceso de cocción de ebullición dura 60 minutos. En esta
etapa se pueden utilizar clarificantes naturales que se añadirán de 5 a 10
minutos antes de finalizar el hervor y mediante una técnica conocida como
“whirlpool” la cual consiste en hacer girar el mosto lo más rápido posible de tal
manera que se forme un remolino que logrará que las proteínas y demás
impurezas floculen en el fondo de la olla.
Cabe señalar que en esta etapa se añaden las especias, si se le quiere dar a
la cerveza un sabor original.
Las adiciones del lúpulo se las realizaron en 3 etapas. La primera faltando
60 minutos para el final del hervor, la segunda faltando 30 minutos y la final
faltando 5 minutos para finalizar la ebullición.
3.2.2.6. Enfriamiento
El enfriamiento tiene por objetivo, bajar la temperatura del mosto hasta
alcanzar una temperatura adecuada para la supervivencia de las levaduras.
Es recomendable bajar la temperatura lo más rápido posible, para evitar
contaminación del mosto con microrganismos que puedan alterar al producto,
por lo que se suele utilizar intercambiadores de calor para este efecto, con lo
cuál también se reduce el tiempo del proceso.
Para el enfriamiento se hizo pasar el mosto a través de un enfriador de cobre
en contracorriente en donde el mosto circula por el interior del tubo de cobre y
el agua de enfriamiento por el exterior. El flujo del agua de enfriamiento fue de
aproximadamente 0.1 Kg/s, garantizando de esta manera un buen
enfriamiento.
81
3.2.2.7. Fermentación
En esta etapa es donde ocurre una de las reacciones más importantes del
proceso que es la de la conversión de los azúcares en etanol y dióxido de
carbono.
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
La fermentación se produce por acción de las levaduras sobre los azúcares
fermentables, conseguidos en la etapa de maceración. En esta etapa las
levaduras consumen el oxígeno disponible en el mosto para su multiplicación y
una vez agotado el oxígeno, consumen los azúcares y producen alcohol etílico.
Antes de inocular la levadura, si esta se adquiere deshidratada es necesario
rehidratarla, para que esta se active y una vez activada pueda realizar sus
funciones adecuadamente.
En este proceso se pueden utilizar levaduras de fondo conocidas como
lagers que fermentan a temperaturas bajas de 7 a 13 ºC en un tiempo de 2 a 3
semanas y levaduras de superficie o ale que fermentan a temperaturas más
altas de 18 a 25ºC en un tiempo mucho mas corto de 5 a 10 días, de acuerdo
al tipo de cerveza que se desee elaborar.
Al inicio de la fermentación se observa una fuerte actividad, ya que se
desprenden grandes cantidades de CO2, por lo que se colocan dispositivos en
el tanque de fermentación de tal manera que permitan la salida del CO2 al
exterior para evitar la explosión del tanque de fermentación, pero impida el
ingreso del oxígeno o cualquier microorganismo del exterior para evitar
cualquier posible contaminación.
Al final de la fermentación se observa que ya no hay desprendimiento de
dióxido de carbono y las levaduras sedimentan, debido a que han consumido
Azúcar Etanol Dióxido de carbono
82
casi la totalidad de los azucares disponibles. Al producto obtenido al final de
esta etapa se le denomina cerveza verde.
El tiempo de fermentación fue de 7 días a una temperatura de 25ºC
aproximadamente.
3.2.2.8. Maduración
Consiste en separar la cerveza verde de las levaduras que se depositaron
en el fondo del fermentador y dejar que decanten los sedimentos que tiene la
cerveza verde en suspensión.
Es necesario realizar esta etapa, ya que si no se retira el sedimento que
contiene levaduras muertas, las levaduras vivas debido a la falta de alimento
empezarán a consumir las levaduras muertas, generando de esta manera
sabores indeseables.
Esta etapa generalmente dura entre 1 y 2 semanas y es muy común que no
se observe ninguna actividad en el tanque.
La maduración se la realizó en un recipiente similar al tanque de
fermentación a una temperatura de 25ºC por 10 días.
3.2.2.9. Embotellado y carbonatación
Luego de la maduración aún existen pocas levaduras en suspensión, que
están inactivas debido a la falta de azúcares, a las cuales si que quiere realizar
una carbonatación natural, se les agrega una cantidad de azúcar calculada,
disuelto en agua caliente y enfriado de acuerdo a los volúmenes de CO2 que se
desee obtener y se embotella para que las levaduras consuman los azúcares y
se genere el gas.
83
Otra forma de carbonatación es el que se realiza artificialmente, inyectando
CO2 comprimido en el recipiente donde se quiera almacenar la cerveza.
Fuentes: Buenas prácticas de manufactura en cervecería artesanal de Paola
Cisneros Rivadeneira, http://mashparaprincipiantes.blogspot.com/,
http://www.cervezadeargentina.com.ar/procesos.html
84
3.2.3. Balance de materia
3.2.3.1. Balance de materia de la cerveza Irish Red Ale
Balance Global
MOLIENDA
MACERACIÓN
RECIRCULACIÓN Y FILTRACIÓN
COCCION
ENFRIAMIENTO
FERMENTACIÓN
3,995 Kg Malta base0,4 Kg Malta caramelo0,05 Kg malta chocolate
4,445 Kg malta mezcla
20,53 Kg mosto3,05 Kg Bagazo seco
LAVADO
FERMENTACIÓNMADURACIÓN
EMBOTELLADO Y CARBONATACIÓN
20,53 Kg mosto (12,25⁰ P)3,05 Kg Bagazo seco
22,84 Kg mosto( 8⁰ P)
8,24 Kg Bagazo húmedo
7,95 Kg Agua Evaporada1,5 Kg Residuo impurezas
13,414 Kg Mosto caliente (10,27 ⁰P)
13,414 Kg Mosto frío(10,27 ⁰P)
12,425 Kg cerveza verde (3 ⁰P; 3,81 % ABV)
1 Kg sedimento levadura
0,135 Kg avena19 Kg Agua
7,5 Kg Agua de lavado
0,02268 Kg lúpulo0,0014 Kg clarificante
0,0115 Kg levadura
1 Kg sedimento levadura
11,425 Kg cerveza madura (11,29 lt)(3 ⁰P; 3,81 % ABV )
0,210 Kg agua + 0,0804 Kg de azúcar (para carbonatación)
11,717 Kg (11,578 lt) cerveza terminada (3,81% ABV)
ρ cerveza=1,012 Kg/lt
85
Balance de materia por etapas
NOTA: Los datos fueron obtenidos de la práctica
Molienda
Maceración
Cálculo de los grados plato (°P)
( e s e os o es e he o ) 000
( 03
) 000
Cálculo del extracto(ex)
e e s e os o es e he o 0
e 03
0
Molienda
3,995 Kg malta base
0,4 Kg malta caramelo
0,05 Kg malta chocolate
4,445 Kg malta
mezcla molida
Maceración 20,53 Kg mosto
3,05 Kg Bagazo
seco
4,445 Kg malta
mezcla molida
0,135 Kg avena
19 Kg agua
86
20,53 Kg mosto
3,05 Kg bagazo
seco
7,5 Kg Agua de
lavado
8,24 Kg Bagazo
húmedo
Cálculo del extracto total
e os e os o es e he o
000
000 3
Cálculo de la cantidad de bagazo seco y mosto obtenido
4,445 Kg maltas + 0,135 Kg avena= 4,58 Kg malta mezcla
4,58 Kg malta mezcla – 1,53 Kg extracto total= 3,05 Kg bagazo seco
Mosto= Malta mezcla + agua agregada – bagazo seco
Mosto= 4,58 Kg + 19 Kg – 3,05 Kg= 20,53 Kg
Recirculación y Filtración
Lavado
Recirculación y
filtración
20,53 Kg mosto
3,05 Kg Bagazo
seco
20,53 Kg mosto
3,05 Kg bagazo
seco
Lavado 22,84 Kg mosto
87
22,84 Kg mosto
0,02268 Kg lúpulo
0,0014 Kg
clarificante
7,95 Kg Agua
Evaporada
1,5 Kg residuo impurezas
El peso del bagazo húmedo se lo obtuvo pesándolo en la balanza.
Kg mosto después de lavado= Kg mosto antes de lavado + Kg bagazo seco +
Kg agua de lavado – Kg Bagazo húmedo
Kg mosto después de lavado= 20,53 Kg + 3,05 Kg + 7,5 Kg – 8,24 Kg=22,84Kg
Cocción
Cálculo del agua evaporada
Si sabemos que el calor latente de evaporación del agua a presión
atmosférica de 1 atm (presión de trabajo) es 2257 kJ/kg tenemos:
λ= 2257 kJ/kg
=1000 watts (suministrado por la hornilla eléctrica)
o o o
000
s 3 00 s h
000
h
h h e e o
Cocción 13,414 Kg Mosto
88
13,414 Kg mosto
caliente
13,414 Kg
mosto frío
13,414 Kg mosto frío
0,0115 Kg levadura
1 Kg sedimento
de levadura
12,425 Kg cerveza
verde
1 Kg sedimento
de levadura
11,425 Kg cerveza
madura
0,21 Kg agua +
0,0804 Kg azúcar
Enfriamiento
Fermentación
Maduración
Embotellado y Carbonatación
Enfriamiento
Fermentación 12,425 Kg
cerveza verde
Fermentación 11,425 Kg
cerveza madura
Embotellado y
carbonatación 11,715 Kg
cerveza
terminada
89
Cálculo de la cantidad de azúcar
Tomando como objetivo 2.6 volúmenes de CO2 y conociendo que a 27 ºC
que es la temperatura más alta alcanzada en la fermentación se tienen 0.73
volúmenes de CO2 disueltos.
Volúmenes de CO2 a agregar= 2,6 – 0,73=1,87 volúmenes
Conociendo que 1 volumen de CO2 equivale a 1 lt de CO2 disuelto en 1 lt de
cerveza y que la densidad del CO2 en condiciones normales de presión y
temperatura es de 1,96 g/lt tenemos:
e C
e e e e C
eC
3 e C
e e e
Para la carbonatación se usará azúcar de caña por lo tanto:
C12H22O11 + H2O 4C2H5OH + 4CO2
C o C
C o C
o C 3 C
o C 3 C
3 e C
e e e 3 e
e C
e
e e e
e
e e e 0 3 e
Sacarosa Agua Etanol Dióxido de carbono
342 g/mol 18g/mol 46g/mol 44g/mol
90
MOLIENDA
MACERACIÓN
RECIRCULACIÓN Y FILTRACIÓN
COCCION
ENFRIAMIENTO
FERMENTACIÓN
2,50 Kg malta base0,05 Kg malta caramelo
2,55 Kg malta mezcla
9,833 Kg mosto1,717 Kg Bagazo seco
LAVADO
FERMENTACIÓNMADURACIÓN
EMBOTELLADO Y CARBONATACIÓN
9,833 Kg mosto (9,03⁰ P)1,717 Kg Bagazo seco
18,242 Kg mosto( 4,12⁰ P)
4,808 Kg Bagazo húmedo
5,565 Kg Agua Evaporada1,5 Kg Residuo impurezas
11,22Kg Mosto caliente (8,05 ⁰P)
11,557Kg Mosto frío(12,33 ⁰P)
10,563 Kg cerveza verde (2,53 ⁰P; 5,15 % ABV)
1 Kg sedimento levadura
9 Kg Agua
11,5 Kg Agua de lavado
0,0134 Kg lúpulo0,018 Kg canela en rama0,011 Kg anís estrellado0,0007 Kg clarificante
0,00575 Kg levadura
1 Kg sedimento levadura
9,563 Kg cerveza madura (9,468lt)(2,53 ⁰P; 5,15 % ABV )
0,150 Kg agua + 0,0674Kg de azúcar (para carbonatación)
9,78Kg (9,683 lt) cerveza terminada (5,15 % ABV)
0,337 Kg azúcar (para ajuste de densidad)
ρ cerveza=1,010 Kg/lt
3.2.3.2. Balance de materia de la cerveza de canela y anís
Balance Global
Balance de materia por etapas
91
Molienda
Maceración
Cálculo de los grados plato
( e s e os o es e he o ) 000
( 0
) 000
Cálculo del extracto
e e s e os o es e he o 0
e 0
0 0
Cálculo del extracto total
Molienda
2,50 Kg malta base
0,05 Kg malta caramelo
2,55 Kg malta
mezcla molida
Maceración 9,833 Kg mosto
1,717 Kg Bagazo
seco
2,55 Kg malta
mezcla molida
9 Kg agua
92
9,833 Kg mosto
1,717 Kg bagazo
seco
11,5 Kg Agua de
lavado
4,808 Kg Bagazo
húmedo
e os e os o es e he o
000
0
0
000 0 33
Cálculo de la cantidad de bagazo seco y mosto obtenido
2,55 Kg malta mezcla – 0,833 Kg extracto total= 1,717 Kg bagazo seco
Mosto= Malta mezcla + agua agregada – bagazo seco
Mosto= 2,55 Kg + 9 Kg – 1,717 Kg= 9,833 Kg
Recirculación y Filtración
Lavado
El peso del bagazo húmedo se lo obtuvo pesándolo en la balanza.
Recirculación y
filtración
9,833 Kg mosto
1,717 Kg Bagazo
seco
9,833 Kg mosto
1,717 Kg bagazo
seco
Lavado 18,242 Kg mosto
93
18,242 Kg mosto
0,0134 Kg lúpulo
0,018 Kg canela
0,011 Kg anís
0,0007 Kg clarificante
5,565 Kg Agua
Evaporada
1,5 Kg residuo impurezas
11,22 Kg mosto
caliente
0,337 Kg azúcar
11,557 Kg
mosto frío
Kg mosto después de lavado= Kg mosto antes de lavado + Kg bagazo seco +
Kg agua de lavado – Kg Bagazo húmedo
Kg mosto después de lavado= 9,833 Kg + 1,717 Kg + 11,5 Kg – 4,808
Kg=18,242 Kg
Cocción
Cálculo del agua evaporada
h 3 h e e o
Enfriamiento
Antes de pasar a fermentación se le añadió azúcar de caña al mosto para
ajustar la densidad que se encontraba un poco baja.
Cocción 11,22 Kg Mosto
Enfriamiento
94
11,557 Kg mosto frío
0,00575 Kg levadura
1 Kg sedimento
de levadura
10,563 Kg cerveza
verde
1 Kg sedimento
de levadura
9,563 Kg cerveza
madura
0,15 Kg agua +
0,0674 Kg azúcar
Fermentación
Maduración
Embotellado y Carbonatación
Cálculo de la cantidad de azúcar
Tomando como objetivo 2.6 volúmenes de CO2 y conociendo que a 27 ºC
que es la temperatura más alta alcanzada en la fermentación se tienen 0.73
volúmenes de CO2 disueltos.
Fermentación 10,563 Kg
cerveza verde
Maduración 9,563 Kg
cerveza madura
Embotellado y
carbonatación 9,78 Kg cerveza
terminada
95
Volúmenes de CO2 a agregar= 2,6 – 0,73=1,87 volúmenes
Conociendo que 1 volumen de CO2 equivale a 1 lt de CO2 disuelto en 1 lt de
cerveza y que la densidad del CO2 en condiciones normales de presión y
temperatura es de 1,96 g/lt tenemos:
e C
e e e e C
eC
3 e C
e e e
Para la carbonatación se usará azúcar de caña por lo tanto:
C12H22O11 + H2O 4C2H5OH + 4CO2
C o C
C o C
o C 3 C
o C 3 C
3 e C
e e e 3 e
e C
e
e e e
e
e e e e
Sacarosa Agua Etanol Dióxido de carbono
342 g/mol 18g/mol 46g/mol 44g/mol
96
3.2.3.3. Balance de materia de la cerveza Oatmeal stout
Balance Global
MOLIENDA
MACERACIÓN
RECIRCULACIÓN Y FILTRACIÓN
COCCION
ENFRIAMIENTO
FERMENTACIÓN
2,519 Kg Malta base0,172 Kg Malta black0,170 Kg malta chocolate
2,861 Kg malta mezcla
15,03 Kg mosto1,501 Kg Bagazo seco
LAVADO
FERMENTACIÓNMADURACIÓN
EMBOTELLADO Y CARBONATACIÓN
15,03 Kg mosto (12,25⁰ P)1,501 Kg Bagazo seco
18,861 Kg mosto( 10,55 ⁰ P)
3,52 Kg Bagazo húmedo
4,77 Kg Agua Evaporada1,5 Kg Residuo impurezas
12,613 Kg Mosto caliente (12,25 ⁰P)
12,613 Kg Mosto frío(12,25 ⁰P)
11,619 Kg cerveza verde (4 ⁰P; 4,35 % ABV)
1 Kg sedimento levadura
0,170 Kg avena13,5 Kg Agua
5,85 Kg Agua de lavado
0,0213 Kg lúpulo0,0007Kg clarificante
0,00575 Kg levadura
1 Kg sedimento levadura
10,619 Kg cerveza madura (10,452 lt)(4 ⁰P; 4,35 % ABV )
0,250 Kg agua + 0,0744Kg de azúcar (para carbonatación)
10,943 Kg (10,771 lt) cerveza terminada (4,35 % ABV)
ρ cerveza=1,016 Kg/lt
97
2,519 Kg malta base
0,172 Kg malta black
0,170 Kg malta
chocolate
Balance de materia por etapas
Molienda
Maceración
Cálculo de los grados plato
( e s e os o es e he o ) 000
( 0
) 000
0
Cálculo del extracto
e e s e os o es e he o 0
e 0
0 0 0
Molienda
2,861 Kg malta
mezcla molida
Maceración 15,03 Kg mosto
1,501 Kg Bagazo
seco
2,861 Kg malta
mezcla molida
0,170 Kg avena
13,5 Kg agua
98
15,03 Kg mosto
1,501 Kg bagazo
seco
5,85 Kg Agua de
lavado
3,52 Kg Bagazo
húmedo
Cálculo del extracto total
e os e os o es e he o
000
0
000 3
Cálculo de la cantidad de bagazo seco y mosto obtenido
2,861 Kg malta mezcla + 0,170 Kg avena – 1,53 Kg extracto total= 1,501 Kg
bagazo seco
Mosto= Malta mezcla + Avena+ agua agregada – bagazo seco
Mosto= 2,861 Kg + 0,170 Kg + 13,5 Kg – 1,501 Kg= 15,03 Kg
Recirculación y Filtración
Lavado
El peso del bagazo húmedo se lo obtuvo pesándolo en la balanza.
Recirculación y
filtración
15,03 Kg mosto
1,501 Kg Bagazo
seco
15,03 Kg mosto
1,501 Kg bagazo
seco
Lavado 18,861 Kg mosto
99
18,861 Kg mosto
0,0213 Kg lúpulo
0,0007 Kg clarificante
4,77 Kg Agua
Evaporada
1,5 Kg residuo impurezas
12,613 Kg mosto
caliente
12,613 Kg
mosto frío
Kg mosto después de lavado= Kg mosto antes de lavado + Kg bagazo seco +
Kg agua de lavado – Kg Bagazo húmedo
Kg mosto después de lavado= 15,03 Kg + 1,501 Kg + 5,85 Kg – 3,52
Kg=18,861 Kg
Cocción
Cálculo del agua evaporada
h 3 h e e o
Enfriamiento
Cocción 12,613 Kg Mosto
Enfriamiento
100
12,613 Kg mosto frío
0,00575 Kg levadura
1 Kg sedimento
de levadura
11,619 Kg cerveza
verde
1 Kg sedimento
de levadura
10,619 Kg cerveza
madura
0,25 Kg agua +
0,0744 Kg azúcar
Fermentación
Maduración
Embotellado y Carbonatación
Cálculo de la cantidad de azúcar
Tomando como objetivo 2.6 volúmenes de CO2 y conociendo que a 27 ºC
que es la temperatura más alta alcanzada en la fermentación se tienen 0.73
volúmenes de CO2 disueltos.
Fermentación 11,619 Kg
cerveza verde
Maduración 10,619 Kg
cerveza madura
Embotellado y
carbonatación 10,943 Kg
cerveza
terminada
101
Volúmenes de CO2 a agregar= 2,6 – 0,73=1,87 volúmenes
Conociendo que 1 volumen de CO2 equivale a 1 lt de CO2 disuelto en 1 lt de
cerveza y que la densidad del CO2 en condiciones normales de presión y
temperatura es de 1,96 g/lt tenemos:
e C
e e e e C
eC
3 e C
e e e
Para la carbonatación se usará azúcar de caña por lo tanto:
C12H22O11 + H2O 4C2H5OH + 4CO2
C o C
C o C
o C 3 C
o C 3 C
3 e C
e e e 3 e
e C
e
e e e
e
e e e 0 e
Sacarosa Agua Etanol Dióxido de carbono
342 g/mol 18g/mol 46g/mol 44g/mol
102
3.3. Análisis de costos
Cuadro# 15
Costos tuberías y accesorios
Descripción Medida Cantidad
Precio en dólares
Precio unitario
Precio total
Tuberia PP de 1/2 " Metros 4,51 0,9 4,06
Tubería de cobre 3/8" Metros 10,5 4,33 45,47
Manguera plástica de 3/4" Metros 10 0,8 8,00
Manguera plástica de 1/2" Metros 12 0,3 3,60
Válvulas de bola de 1/2 " Unidad 4,49 12 53,88
Codos PP de 1/2" Unidad 7 0,41 2,87
Tee PP de 1/2" Unidad 8 0,52 4,16
Conector de aluminio para manguera 1/2" Unidad 4 0,61 2,44
Unión PP 1/2" Unidad 1 0,45 0,45
Unión universal 1/2" Unidad 2 0,95 1,90
Reductor PP de 1" a 1/2" Unidad 2 0,99 1,98
Neplo roscado con tuerca de 1/2" Unidad 2 0,33 0,66
Conector plástico para manguera 1/2" Unidad 3 0,6 1,80
Reductor PP de 1/2" a 1/4" Unidad 2 0,84 1,68
Acople de bronce para cañería de cobre 3/8" a 1/4" Unidad 2 0,42 0,84
Reductor PP de 1/2" a 3/8" Unidad 5 0,42 2,10
Reductor PP de 3/4" a 1/2" Unidad 2 0,42 0,84
Neplo roscado con tuerca de 3/8 " Unidad 2 0,64 1,28
Conector plástico para manguera 3/4" Unidad 2 0,67 1,34
Total 139,34
Cuadro# 16
Costos tanques y accesorios
Descripción Medida Cantidad Precio en dólares
Precio unitario Precio total
Macerador 37,5 litros 1 57,9 57,90
Olla de agua de lavado 15 litros 1 40,56 40,56
Olla de cocción 25,54 litros 1 43,1 43,10
Fermentador 38 litros 1 10 10,00
Filtro 5,94 litros 1 6,5 6,50
Soportes para el filtro Unidades 4 1,9 7,60
Tela de fieltro 3 x 1,5 m 1 15 15,00
Cinta de aluminio 20 metros 2 2,9 5,80
Total 186,46
103
Cuadro# 17
Costos Equipo de control de temperatura del macerador
Descripción Medida Cantidad Precio en dólares
Precio unitario Precio total
Controlador de temperatura Unidad 1 120 120,00
Gabinete Unidad 1 40 40,00
Termopozo Unidad 1 25 25,00
Luz piloto Unidad 1 8 8,00
Contactor Unidad 1 37 37,00
Sensor de Temperatura RTD PT 100 Unidad 1 40 40,00
Selector Unidad 1 20 20,00
Resistencia eléctrica tubular 1000 W Unidad 1 60 60,00
Convertidor de corriente 220 a 110 V Unidad 1 30 30,00
Total 380,00
Cuadro# 18
Costos equipos de calentamiento, bombeo y accesorios
Descripción Medida Cantidad Precio en dólares
Precio unitario Precio total
Hornillas eléctricas 1000 W Unidad 2 15,6 31,20
Bomba centrífuga 1/2 HP Unidad 1 30 30,00
Dimmer para regulación de caudal Unidad 1 7,25 7,25
Total 68,45
Cuadro# 19
Costos soporte del equipo
Descripción Medida Cantidad
Precio en dólares
Precio unitario
Precio total
Tubo cuadrado de hierro 2cmx3cm 1mm espesor Metros 30,6 3,5 107,10
Plancha de hierro de 1mm Unidad 1 35 35,00
Total 142,10
104
Cuadro# 20
Costo total del equipo
Descripción Precio total
Tuberías y accesorios 139,34
Tanques y accesorios 186,46
Equipo de Control de temperatura del macerador 380,00
Equipos de calentamiento, bombeo y accesorios 68,45
Estructura del equipo 142,1
Total 916,35
Cuadro# 21
Costo de materia prima
Descripción Medida Cantidad Precio en dólares
Precio unitario Precio total
Malta Base Kg. 9,014 2 18,028
Malta Caramelo Kg. 0,45 3,5 1,575
Malta Chocolate Kg. 0,22 4 0,88
Malta Black Kg. 0,172 3,5 0,602
Avena Kg. 0,305 1,60 0,49
Lúpulo Tradición onz. 2 4 8
Levadura Safale US-05 Sobre (11,5g.) 2 7,5 15
Clarificante wirfloc g. 2 1 2
Canela Funda (20g.) 1 0,25 0,25
Anis estrellado Funda (20g.) 1 0,25 0,25
Total 46,585
Cuadro# 22
Costo de insumos
Descripción Medida Cantidad Precio en dólares
Precio unitario Precio total
Botella 600 ml Unidad 55 0,2 11
Tapas corona Unidad 55 0,03 1,65
Tapadora tipo mariposa Unidad 1 45 45
Total 57,65
105
Cuadro# 23
Costos de producción
Descripción Medida Cantidad
Precio en dólares
Precio unitario Precio total
Malta base Kg. 2,519 2 5,04
Malta black Kg. 0,172 3,5 0,60
Malta chocolate Kg. 0,17 4 0,68
Avena Kg. 0,17 1,6 0,27
Lúpulo tradición g. 21,3 0,14 2,98
Levadura Safale US-05 g. 5,75 0,65 3,74
Clarificante wirfloc g. 0,7 1 0,70
Tapas corona und. 18 0,03 0,54
Botella 600 ml. und. 18 0,2 3,60
Total 18,15
Cuadro# 24
Costo unitario por botella de 600 ml.
Litros obtenidos 10,77
Botellas 600 ml. 18
Costo de producción total en dólares 18,15
Costo por botella de 600 ml. en dólares 1,01
Los valores están basados en la cerveza Oatmeal Stout, debido que es la
cerveza que se obtuvo un mayor rendimiento.
106
CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. Datos obtenidos en la etapa de maceración
Cuadro# 25
Datos obtenidos en la maceración de la Irish red ale
Escalón t (min)* T (ºC) ρ (g/ml) º Plato
Empaste 0 60 1,000 0,0
Proteasa set point 53ºC
10 55 1,031 7,75
20 51 1,034 8,5
30 55 1,040 10,0
β-amilasa
set point 63
40 61 1,041 10,3
50 64 1,043 10,8
60 65 1,044 11,0
α-amilasa
set point 73
70 74 1,044 11,0
80 75 1,045 11,3
90 72 1,046 11,5
100 71 1,049 12,3
*El tiempo se empezó a tomar desde el momento de la adición de las maltas.
Gráfica# 1
Incremento en la densidad del mosto de la Irish red ale con el tiempo
0,990
1,000
1,010
1,020
1,030
1,040
1,050
1,060
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
De
nsi
dad
(g/
ml)
Tiempo (min)
107
Cuadro# 26
Datos obtenidos en la maceración de la cerveza de canela y anís
Escalón t (min)* T (ºC) ρ (g/ml) º Plato
Empaste 0 60 1,000 0,0
Proteasa set point 53ºC
10 56 1,015 3,7
20 54 1,022 5,5
30 54 1,027 6,8
β-amilasa
set point 63
40 58 1,029 7,3
50 61 1,030 7,5
60 63 1,031 7,8
α-amilasa
set point 73
70 67 1,032 8,0
80 71 1,034 8,5
90 70 1,035 8,8
100 73 1,036 9,0
*El tiempo se empezó a tomar desde el momento de la adición de las maltas.
Gráfica# 2
Incremento en la densidad del mosto de la cerveza de canela y anís con el tiempo
0,990
1,000
1,010
1,020
1,030
1,040
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
De
nsi
dad
(g/
ml)
Tiempo (min)
108
Cuadro# 27
Datos obtenidos en la maceración de la cerveza Oatmeal Stout
Escalón t (min)* T (ºC) ρ (g/ml) º Plato
Empaste 0 60 1,000 0,00
Proteasa set point 53ºC
10 58 1,020 5,00
20 54 1,023 5,75
30 52 1,025 6,25
β-amilasa
set point 63
40 56 1,029 7,25
50 58 1,033 8,25
60 64 1,041 10,25
α-amilasa
set point 73
70 67 1,042 10,50
80 71 1,044 11,00
90 74 1,047 11,82
*El tiempo se empezó a tomar desde el momento de la adición de las maltas.
Gráfica# 3
Incremento en la densidad del mosto de la cerveza Oatmeal Stout con el tiempo
0,990
1,000
1,010
1,020
1,030
1,040
1,050
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
De
nsi
dad
(g/
ml)
Tiempo (min)
109
4.2. Rendimientos Obtenido al final de la maceración
Para calcular el rendimiento al final de la maceración utilizamos la siguiente
ecuación.
Re e o o o
e 00
Con lo cual obtuvimos los siguientes resultados:
Cuadro# 29
Rendimientos obtenidos en la maceración
Cerveza ExT (Kg) Kg de malta utilizados % Rendimiento
Irish Red Ale 1,53 4,445 34,42
Canela y Anís 0,833 2,55 32,67
Oatmeal Stout 1,53 2,861 53,48
El rendimiento de la Irsih red ale y la cerveza de canela fueron inferiores al
rendimiento de la Oatmeal stout, debido a que la molienda de las dos primeras
no fue tan fina como la de la última, con lo que se demuestra que la molienda
influye considerablemente en el rendimiento de la maceración.
4.3. IBU’s obtenidos al final de la cocción
Para el cálculo de los IBU’s obtenidos, hacemos uso de las siguientes
ecuaciones:
s
0
( o e o e s o e e s e o es e
e o es e 0 es )
0
0
110
IBU’s de la Irish Red Ale
0 0
0 0
1era Adición
t=60 min →%U=30 (Del Anexo 2) Plu=17,1 g
s
0
s 30
0 0
2da Adición
t=30 min →%U=24 (Del Anexo 2) Plu=2,8 g
s
0 0 3
3ra Adición
t=5 min →%U=6 (Del Anexo 2) Plu=2,8 g
s 3
0 0 0
IBU’s totales= 32.51
111
IBU’s de la Cerveza de Canela y Anís
0 0
0 0
1era Adición
t=60 min →%U=30 (Del Anexo 2) Plu=7,2 g
s 30
0 0 0 3 0
2da Adición
t=30 min →%U=24 (Del Anexo 2) Plu=4,2 g
s
0 0 0
3ra Adición
t=5 min →%U=6 (Del Anexo 2) Plu=2 g
s 3
0 0 0 0 3
IBU’s totales= 20,09
112
IBU’s de la Oatmeal Stout
0 0
0 0
1era Adición
t=60 min →%U=30 (Del Anexo 2) Plu=12 g
s 30
0 0 0 0
2da Adición
t=30 min →%U=24 (Del Anexo 2) Plu=5 g
s
0 0 0
3ra Adición
t=5 min →%U=6 (Del Anexo 2) Plu=4,3 g
s 3 3
0 0 0
IBU’s totales= 28,33
Cuadro# 29
IBU’s obtenidos en las cervezas
Cerveza IBU's
Irish Red Ale 32,51
Canela y Anís 20,09
Oatmeal Stout 28,33
113
4.4. Resultados obtenidos en la fermentación
Cuadro# 30
Fermentación de la cerveza Irish red ale
Dia ρ (g/ml) º Plato % ABV
0 1,0411 10,27 0,00
1 1,0222 5,55 2,48
2 1,0141 3,52 3,54
3 1,0136 3,41 3,60
4 1,0123 3,08 3,77
5 1,0120 3,00 3,81
6 1,0120 3,00 3,81
T promedio de fermentación= 26 ⁰C
Gráfica# 4
Incremento del contenido alcohólico de la Irish red ale con el tiempo
Gráfica# 5
Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico en la Irish red ale
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
0 1 2 3 4 5 6
% A
BV
Días
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
10,0011,00
0 1 2 3 4 5 6
ºPla
to-
% A
BV
Días
% ABV
º plato
114
Cuadro# 31
Fermentación de la cerveza de canela
Dia ρ (g/ml) º Plato % ABV
0 1,0493 12,33 0,00
1 1,0250 6,25 3,19
2 1,0180 4,50 4,11
3 1,0135 3,38 4,70
4 1,0102 2,56 5,13
5 1,0102 2,55 5,14
6 1,0101 2,53 5,15
7 1,0101 2,53 5,15
T promedio de fermentación= 26 ⁰C
Gráfica# 6
Incremento del contenido alcohólico de la cerveza de canela y anís con el tiempo
Gráfica# 7
Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico en la cerveza de canela y anís
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0 2 4 6
% A
BV
Días
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
10,0011,0012,0013,00
0 1 2 3 4 5 6 7
ºPla
to-
% A
BV
Días
% ABV
º plato
115
Cuadro# 32
Fermentación de la cerveza Oatmeal Stout
Dia ρ (g/ml) º Plato % ABV
0 1,0490 12,25 0,00
1 1,0290 7,25 2,63
2 1,0260 6,50 3,02
3 1,0220 5,50 3,54
4 1,0170 4,25 4,20
5 1,0165 4,12 4,27
6 1,0158 3,95 4,36
7 1,0158 3,95 4,36
T promedio de fermentación= 26 ⁰C
Gráfica# 8
Incremento del contenido alcohólico de la cerveza Oatmeal Stout con el tiempo
Gráfica# 9
Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico en la cerveza Oatmeal Stout
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
0 2 4 6
% A
BV
Días
0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00
10,0011,0012,0013,00
0 1 2 3 4 5 6 7
ºPla
to-
% A
BV
Días
% ABV
º plato
116
Para el calculo del %ABV se hizo uso de la siguiente ecuación:
%ABV= (DF-DO) x 131,25
En las gráficas se puede observar que a medida que el grado alcohólico
aumenta, el contenido de azúcar disminuye por acción de las levaduras, y
debido a que el alcohol es menos denso que el mosto, la densidad también
disminuye.
4.4.1. Atenuación real y aparente
El término atenuación se refiere al grado de fermentación de la cerveza
verde, es decir el porcentaje de azúcares fermentables convertidos en alcohol
etílico y se calcula mediante las siguientes ecuaciones:
e e e
00
e e o e
00
o e 0 0 ( ) 0 ( )
Atenuación de la cerveza Irish red ale
e e e 0 3
0 00 0
o e 0 0 ( 0 ) 0 (3) 3
e e 0 3
0 00 03
117
Atenuación de la cerveza de canela y anís
e e e 33 3
33 00
o e 0 0 ( 33) 0 ( 3) 30
e e 33 30
33 00 3
Atenuación de la cerveza Oatmeal Stout
e e e 3
00
o e 0 0 ( ) 0 (3 )
e e
00
Cuadro# 33
Atenuación de las cervezas artesanales
Cerveza Atenuación aparente (%) Atenuación real (%)
Irish Red Ale 70,79 58,03
Canela y anís 79,48 65,13
Oatmeal Stout 67,75 55,51
118
4.5. Resultados obtenidos en el producto final
4.5.1. Acidez total
Representa la suma de las sustancias ácidas valorables y se determina por
titulación de la cerveza previamente desgasificada con hidróxido de sodio 0,1 N
y se reporta como porcentaje de ácido láctico
La técnica consiste en hervir 250 ml de agua destilada en un vaso de
precipitación, dejándolo en ebullición por 2 minutos, luego agregar 25 ml de
cerveza desgasificada y calentar la solución por un minuto más, agitar y enfriar
rápidamente la muestra hasta temperatura ambiente. Luego añadir 2 a 3 gotas
de solución de fenolftaleína al 0,5% y titular con hidróxido de sodio 0,1 N hasta
coloración rosado pálido. Finalmente medir el consumo y aplicar la siguiente
ecuación.
e e 0 0 0
e e e e es e e e e
En donde:
0.09 corresponden a los equivalentes de ácido láctico
Nota: Las cantidades de 250 ml de agua destilada y 25 ml de cerveza pueden ser
sustituidos por 100 ml de agua destilada y 10 ml de cerveza.
Los resultados obtenidos fueron:
Cuadro# 34
Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza
Cerveza ml de NaOH ml de cerveza Gravedad específica % acidez
Irish Red ale 8,3 25 1,0120 0,295
Canela y anís 2,7 10 1,0101 0,241
Oatmeal Stout 3,1 10 1,0158 0,275
119
Con los resultados obtenidos, se puede apreciar que las cervezas cumplen
con el valor máximo de acidez establecido por la norma INEN 262.
4.5.2. Potencial de hidrógeno (pH)
El potencial de hidrógeno es un indicativo de la acidez o alcalinidad de una
solución acuosa. Su valor va de 1 a 14 e indica la concentración de iones
hidrógeno en una solución.
La técnica utilizada para la medición del potencial de hidrógeno fue la de
medición con tirillas.
Se obtuvieron los siguientes resultados:
Cuadro# 35
Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza
Cerveza pH
Irish Red ale 4
Canela y anís 4
Oatmeal Stout 4
4.5.3. Carbonatación
Para la medición de los volúmenes de CO2 se utilizó un aparato de
perforación con manómetro.
El procedimiento consiste en colocar la botella, de tal forma que el punzón
hueco perfore el centro de la tapa, luego se agita la bebida vigorosamente
hasta que la presión no suba más. Finalmente se mide la temperatura del
producto y mediante las tablas del Anexo 3 se determina los volúmenes de CO2
contenidos.
120
Cuadro# 36
Datos obtenidos en la carbonatación
Cerveza Presión (Kg/cm2) Temperatura (⁰C) Contenido de CO2 (v/v)
Irish Red ale 1,65 13 2,62
Canela y anís 1,35 13 2,40
Oatmeal Stout 1,4 13 2,45
4.5.4. Contenido alcohólico
Se obtuvieron los siguientes resultados:
Cuadro# 37
Contenido alcohólico de las cervezas v/v
Cerveza % ABV
Irish Red Ale 3,81
Canela y anís 5,15
Oatmeal Stout 4,36
Con los resultados obtenidos se observa que la cerveza más alcohólica, fue
la de canela, seguida por la Oatmeal stout y la más ligera la Irish red ale.
El contenido de alcohol depende directamente de la densidad que posean
las cervezas antes de la fermentación. A mayor densidad inicial, mayor será el
contenido de alcohol que tendrán las cervezas al final de la fermentación.
Para aumentar la densidad inicial se pueden optar por dos alternativas:
Aumentar el tiempo de cocción, para evaporar más cantidad de agua
(si no se ha agregado el lúpulo).
Agregar azúcar en la etapa de cocción hasta obtener la densidad
deseada (si ya se agregó el lúpulo).
En la cerveza de canela se adicionó azúcar, debido a que la densidad se
encontraba muy baja y ya se había agregado el lúpulo y las especias. Si se le
121
hubiera dado mayor tiempo de cocción, se hubiera concentrado el sabor del
lúpulo, resultando en una cerveza demasiado amarga.
4.5.5. Ensayos microbiológicos
Los ensayos microbiológicos que se realizaron fueron el de determinación de
gérmenes aerobios mesófilos y el de mohos y levaduras que se piden como
requisitos en la norma INEN 262, utilizando el método de recuento en placas,
obteniéndose los siguientes resultados:
Cuadro# 38
Resultados de los ensayos microbiológicos
Cerveza Germenes aerobios mesófilos (ufc/ml) Mohos y levaduras (ufc/ml)
Irish Red ale 0 0
Canela y anís 0 0
Oatmeal Stout 0 0
4.5.6. Pruebas organolépticas
Para las pruebas organolépticas se escogieron a 5 catadores y se evaluaron
en las 3 cervezas propiedades como el aroma, pureza del sabor, cuerpo , CO2
y el amargor. Se obtuvieron las siguientes calificaciones:
Cuadro# 39
Prueba organoléptica general de Irish Red Ale
Prueba Participante
1 Participante
2 Participante
3 Participante
4 Participante
5 Media
Aroma 4 5 4 5 4 4,4
Pureza del sabor 5 3 5 4 5 4,4
Cuerpo 5 5 5 4 5 4,8
Efectos del CO2 al liberarse 5 4 3 4 3 3,8
Calidad del amargor 5 3 3 4 3 3,6
Puntuación total 21
122
Cuadro# 40
Prueba organoléptica general de la cerveza de canela y anís
Prueba Participante
1 Participante
2 Participante
3 Participante
4 Participante
5 Media
Aroma 5 4 4 5 4 4,4
Pureza del sabor 5 3 4 4 5 4,2
Cuerpo 4 3 4 4 3 3,6
Efectos del CO2 al liberarse 4 4 3 4 3 3,6
Calidad del amargor 5 4 4 4 4 4,2
Puntuación total 20
Cuadro# 41
Prueba organoléptica general de la Oatmeal Stout
Prueba Participante
1 Participante
2 Participante
3 Participante
4 Participante
5 Media
Aroma 5 4 4 5 4 4,4 Pureza del sabor 5 3 4 4 4 4
Cuerpo 5 5 5 4 5 4,8 Efectos del CO2 al liberarse 5 4 4 4 4 4,2 Calidad del amargor 4 3 3 4 3 3,4
Puntuación total 20,8
Aroma y pureza del sabor
5.- Limpio
4.- Casi limpio
3.- Ligero aroma casi imperceptible a oxidado y/o diacetilo
2.- Aroma claro a otros componentes ajenos
1.- Fuerte aroma a levadura autodializada o mustio
123
Cuerpo
5.- Mucho cuerpo, proporcionado
4.- Mucho cuerpo
3.- Poco cuerpo
2.- Nada de proporción en el poco cuerpo
1.- Flojo, vacío, plano
Efecto del CO2 al liberarse
5.- Agradable y no excesivo
4.- Normal
3.- Poco efecto
2.- Muy poco
1.- Aguada
Calidad del amargor
5.- Muy fina, no rasca al tragar ni deja retrogusto amargo
4.- Fina
3.- Deja algo de retrogusto amargo
2.- Deja retrogusto amargo
1.- Rasca y deja retrogusto amargo largo rato
20 a 25 puntos cerveza de buena calidad
15 a 20 puntos cervezas corrientes
Menor a 15 puntos cervezas de baja calidad
Con las calificaciones otorgadas por los catadores se puede apreciar que los
3 tipos de cervezas ingresan a la categoría de cervezas de buena calidad.
124
4.6. Resultados generales
Cuadro# 42
Resultados generales de las cervezas artesanales
Parámetro Irish Red Ale Cerveza de canela y anís Oatmeal Stout
% ABV 3,81 5,15 4,36
Densidad g/ml 1,012 1,010 1,016
º Plato 3 2,53 4
Extracto g/l 82,56 40,64 109,41
IBU's 32,51 20,09 28,33
pH 4 4 4
Acidez m/m 0,295 0,241 0,275
CO2 v/v 2,62 2,4 2,45
Con los resultados obtenidos se puede apreciar que cada cerveza es un
mundo diferente, en todo aspecto desde el color, sabor hasta las propiedades
físico-químicas, convirtiéndose en un producto que da más variedad al
consumidor de acuerdo a su gusto y sale de la común cerveza industrial rubia
lager tipo Pilsen.
125
CAPITULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. Conclusiones
La temperatura y el tiempo de maceración son factores muy importantes
en esta etapa y deben ser controlados, debido a que de ellos dependerá
la acción de las enzimas de las maltas, obteniéndose como resultado
más o menos azucares fermentables y no fermentables, otorgándole los
azucares fermentables mayor contenido alcohólico a la cerveza y los no
fermentables más cuerpo.
El proceso de fermentación se desarrolla con mayor velocidad a
temperaturas más altas, que a temperaturas más bajas e influyen en el
sabor y cuerpo del producto final. A temperaturas bajas se obtienen
cervezas más secas y ligeras denominadas lagers, mientras que a
temperaturas más altas de fermentación se obtienen cervezas con
sabores y aromas más afrutados y con mayor cuerpo que se las conoce
como Ales.
Se debe de tener en cuenta el tipo de levadura que se va a utilizar para
cada estilo de cerveza, ya que se desarrollan en condiciones distintas de
temperaturas y producen distintos sabores.
A medida que disminuye la densidad en la fermentación, aumenta el
grado alcohólico, debido a que durante dicho proceso, el azúcar de la
malta se convierte en etanol que es menos denso.
Se ha comprobado que la calidad de la cerveza mejora, a medida que
transcurre el tiempo en el proceso de maduración.
126
El equipo respondió bien al proceso de elaboración de cerveza artesanal
con lo que se cumple la hipótesis y el objetivo de la tesis.
Se comprobó que se pueden elaborar distintos tipos de cervezas
utilizando varias combinaciones de ingredientes.
Se ha obtenido cervezas de buena calidad, como consecuencia de
haber tenido mucho control en cada una de las etapas de elaboración.
Los 3 tipos de cerveza elaborados en este trabajo cumplen con los
requisitos de la norma NTE INEN 262, salvo la cerveza de canela y anís
cuyo contenido alcohólico es un poco superior al límite máximo
establecido, pero debido a que es una cerveza artesanal y no industrial
si se permite altas graduaciones alcohólicas.
127
5.2. Recomendaciones
Antes de proceder con la elaboración de cerveza, se debe asegurar que
los recipientes a utilizar y el área estén totalmente limpios y sanitizados,
principalmente luego de la etapa del enfriamiento que ya no se cuenta
con calor y se pueden contaminar con bacterias del ambiente
principalmente lácticas que ocasionarán una acidez muy alta en las
cervezas.
Si el producto obtenido luego de la maduración se encuentra con una
acidez muy alta, se le puede agregar una pequeña dosis de bicarbonato
de sodio, hasta neutralizar completamente la acidez, procurando no
pasarse del límite, ya que le dará un sabor salado a la cerveza.
En la etapa de maceración se debe asegurar de contar con el agua
suficiente, de tal manera que la malta se pueda remojar correctamente y
mezclar constantemente el mosto, para obtener una mayor extracción de
los azúcares.
Mientras más tostadas estén las maltas, más al final de la maceración se
deben agregar, para que de esta manera no se extraigan componentes
que le den sabores indeseables a la cerveza.
La velocidad de recirculación en el momento de filtrar el mosto, debe ser
baja para no golpear fuertemente la cama de los granos de malta, lo que
resultaría en una filtración deficiente.
La temperatura del agua de lavado no debe sobrepasar los 78º C para
no extraer compuestos indeseables de las maltas, ni tampoco se debe
lavar, hasta recoger mosto con una densidad inferior de 1,010 g/ml, ya
que se extraerán taninos que le darán un sabor astringente a la cerveza.
128
Al momento de realizar las adiciones del lúpulo se recomienda conocer
la evaporación horaria del equipo, para poder predecir el volumen y la
densidad que se va a tener al final de la cocción, ya que son datos
necesarios para el cálculo del grado de amargor de la cerveza.
Se recomienda si se utilizar levadura seca, disolverla en agua a una
temperatura entre 24 y 30 ºC en un tiempo de 30 minutos para activarlas
y luego verterlas en el mosto frío.
Antes de embotellar las cervezas, se deben sanitizar las botellas y tapas
con cloro y agua caliente para eliminar microorganismos.
Si luego de la carbonatación natural no se llegara a obtener el volumen
de CO2 deseado, se puede abrir la botella y agregar una pequeña dosis
de hielo seco no mayor a 1,5 gramos por 550 ml, en la cerveza bien fría
para que no haya un aumento brusco de la presión, y luego taparla
inmediatamente, tomando todas las precauciones necesarias.
Se recomienda tener mucho control en el escalón de temperatura de las
proteasas en la etapa de maceración, ya que debido a una temperatura
superior al rango de activación de dichas enzimas, la espuma obtenida
en las cervezas no tuvo una estabilidad adecuada.
129
Bibliografía
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http://www.cerveceroscaseros.com.ar/infoquesla.htm
132
Abreviaturas
% AA Porcentaje de alfa ácidos del lúpulo
% ABV Percentage of alcohol by volume (porcentaje de alcohol por
volumen)
%U Porcentaje de utilización del lúpulo
Potencia eléctrica
∆Tm Diferencia térmica logarítmica media
A Área
cp Capacidad calorífica
cpA Capacidad calorífica del mosto
cpAf Capacidad calorífica del agua de enfriamiento
De Diámetro externo
Deq Diámetro externo total ( manguera+ tubo de cobre)
DF Densidad al final de la fermentación
Dfc Densidad al final de cocción
Di Diámetro interno
DO Densidad al inicio de la fermentación
ex Extracto
ExT Extracto total
Fc Factor de corrección
hi Coeficiente de película interno
ho Coeficiente de película externo
IBU’s International Bittering Unit (unidades internacionales de
amargor)
k Conductividad térmica
133
Lm Litros de mosto antes de hervor
ºL Grados lovibond
ºP Grados plato
pH Potencial de hidrógeno
Plu Peso de lúpulo
q Calor sensible
Q Caudal
qA Calor sensible del mosto
qAf Calor sensible del agua de enfriamiento
Re Número de Reynolds
Ri Resistencia térmica interna
Ro Resistencia térmica externa
TAe Temperatura de entrada del mosto en el enfriador
TAfe Temperatura de entrada del agua de enfriamiento en el enfriador
TAfs Temperatura de salida del agua de enfriamiento en el enfriador
Tas Temperatura de salida del mosto en el enfriador
Tma Temperatura media del mosto
TmAf Temperatura media del agua de enfriamiento
U Coeficiente global de transferencia de calor
V Velocidad de flujo
WA Flujo másico del mosto
WAf Flujo másico del agua de enfriamiento
λ Calor latente de evaporación
μ Viscosidad dinámica
ρ Densidad
134
Glosario de Términos
Almidón. Molécula natural formada por polisacáridos, de color blanco y
aspecto granuloso, que se almacena como material de reserva en los
tubérculos, raíces y semillas de ciertas plantas, especialmente en los cereales.
Amilasa. Enzima que produce la hidrólisis de los glúcidos.
Bagazo. Subproducto de la industria cerveceras resultante del proceso de
prensado y filtración del mosto obtenido tras la sacarificación del cereal (cereal,
básicamente) malteado
Carbohidrato. Cada uno de los compuestos formados por carbono, hidrógeno
y oxígeno.
Carbonatación. Es un proceso mediante el cual se gasifican las bebidas.
Cebada. Planta herbácea gramínea anual, de semillas más alargadas que el
trigo, que sirve de alimento a diversos animales y se usa en la fabricación de
algunas bebidas alcohólicas, especialmente la cerveza.
Cerveza artesanal. Cerveza elaborada con 100% malta, sin aditivos artificiales
y carbonatada naturalmente.
Cerveza verde. Cerveza Obtenida después de la fermentación primaria antes
de ser sometida a maduración y acondicionamiento.
Cerveza. Bebida alcohólica no destilada, espumosa, obtenida por fermentación
de cebada en agua y aromatizada con lúpulo.
Clarificación. Proceso a través del cual se eliminan las partículas en
suspensión del mosto cervecero a través de medios mecánicos-filtrado,
centrifugado, o a bien por medios químicos-adición de encimas, uso de agentes
floculantes.
Coagular: Hacer que se solidifique [una sustancia albuminosa disuelta en un
líquido.
135
Contactor: Interruptor automático a distancia basado en procedimientos
electromagnéticos.
Cuerpo: La sensación de plenitud, viscosidad o ligereza que produce la
cerveza en boca y que proviene de las dextrinas y las proteínas presentes en la
malta.
Densidad: En física y química, la densidad (símbolo ρ) es una magnitud
escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen
de una sustancia.
Dextrina. Sustancia gomosa soluble en agua que se obtiene del almidón.
Endospermo. Tejido del embrión de las plantas espermafitas, que les sirve de
alimento.
Enzima. Molécula formada principalmente por proteína que producen las
células vivas y que actúa como catalizador y regulador en los procesos
químicos del organismo.
Especias. Sustancia aromática vegetal con que se sazonan los alimentos.
Fermentación. Proceso químico por el que se forman los alcoholes y ácidos
orgánicos a partir de los azúcares por medio de los fermentos.
Germinación. Comienzo del desarrollo de una semilla.
Grados plato. Extracto medido en la cerveza.
Levadura. Nombre común de diversos hongos ascomicetos unicelulares que
se reproducen por gemación o división y producen enzimas que provocan la
fermentación alcohólica de los hidratos de carbono.
Lúpulo. Planta trepadora de la familia de las moráceas, cuyos frutos, en forma
de piña globosa, se emplean para aromatizar y dar sabor amargo a la cerveza.
Maceración. Ablandamiento de una sustancia sólida golpeándola o
sumergiéndola en un líquido.
Malta. Grano de cereal, generalmente cebada, germinado y después tostado,
que se emplea en la fabricación de bebidas alcohólicas.
136
Maltosa. Azúcar formado por dos moléculas de glucosa, cristalizable y
producido tanto en los procesos fisiológicos animales como vegetales por la
descomposición del almidón.
Microorganismo. Organismo vivo unicelular, animal o vegetal, especialmente
el que puede producir enfermedades; no se puede ver sin la ayuda del
microscopio.
Mosto. Licor que se obtiene al tratar la malta molida con agua caliente.
Proteasa. Grupo de enzimas responsables de la hidrólisis de los enlaces
peptídicos.
Proteínas. Cualquiera de las numerosas sustancias químicas formadas por
aminoácidos que forman parte de la materia fundamental de las células y de las
sustancias vegetales y animales.
Selector. Dispositivo automático o de otro tipo utilizado para establecer
conexiones con cualquier circuito.
137
ANEXOS
138
Anexo 1
Tabla de corrección de densidad
139
porcentaje de utilización de lúpulo
Flor Pellets
0-9 5 6
10 - 19 12 15
20 - 29 15 19
30 - 44 19 24
45 - 59 22 27
60 - 74 24 30
Mayor a 75 27 34
Tiempo de
hervor
Anexo 2
Determinación del porcentaje de utilización del lúpulo
140
Anexo 3
Contenido de CO2 v/v
141
142
143
144
145
146
147
148
Anexo 4
Propiedades físicas del agua saturada
149
Anexo 5
Tabla de volúmenes de los recipientes
Volumen en litros
Olla de Lavado Macerador Olla de cocción
Altura de los recipientes en centímetros
1 1,3 0,8 1,0
2 2,5 1,6 2,1
3 3,8 2,4 3,1
4 5,1 3,3 4,1
5 6,3 4,1 5,2
6 7,6 4,9 6,2
7 8,9 5,7 7,2
8 10,1 6,5 8,3
9 11,4 7,3 9,3
10 12,7 8,2 10,3
11 13,9 9,0 11,4
12 15,2 9,8 12,4
13 16,5 10,6 13,4
14 17,7 11,4 14,5
15 19,0 12,2 15,5
16 20,3 13,1 16,5
17 21,5 13,9 17,6
18 22,8 14,7 18,6
19 24,1 15,5 19,6
20 25,3 16,3 20,7
21 26,6 17,1 21,7
22 27,9 18,0 22,7
23 29,1 18,8 23,8
24 30,4 19,6 24,8
25 31,7 20,4 25,8
26 32,9 21,2 26,9
27 34,2 22,0 27,9
28 35,5 22,8 28,9
29 36,7 23,7 30,0
30 38,0 24,5 31,0
31 39,3 25,3 32,0
32 40,5 26,1 33,1
33 41,8 26,9 34,1
34 43,1 27,7 35,1
35 44,3 28,6 36,2
150
Anexo 6
Conexiones de los cables del gabinete de control de temperatura del
macerador
12
34
5
12
Luz
pil
oto
3 4
1L1 3L2 5L3
14NO
13NO 21NC
A222NO
A1
2T1 6T34T2
67
8
PT 100
Selector
Co
ntr
ola
do
r
Co
nve
rtid
or
Contactor
Resistencia eléctrica
Enchufe
151
Anexo 7
Resultados de ensayos microbiológicos de la Oatmeal Stout
152
Anexo 8
Requisitos que deben cumplir las cervezas según norma INEN
153
154
155
156
Anexo 9
Etiquetas de la botella de la cerveza Irish Red Ale
157
Anexo 10
Etiqueta de la botella de la cerveza de canela y anís
158
Anexo 11
Etiqueta de la botella de la cerveza Oatmeal Stout
159
Anexo 12
Fotografías
160
161
162
163
164