Mariano Calvo

Elaboración de la cerveza

Elaboración de la Cerveza  

Autores: Guillermo Alcusón Marco , Mariano Calvo Garasa y Alberto Lorés Guerrero (Universidad de Zaragoza)

1. OBJETIVO

El objetivo inicial es poner a punto el proceso de elaboración de una cerveza bebible, comprobar que variables le pueden afectar más a la calidad, estudiar los métodos analíticos de control, adaptándose a las limitaciones impuestas por los instrumentos y aparatos de la planta piloto.

2. EQUIPOS

• Molino de cuchillas

• Cuba Quesera

• Multiproceso Yogur

• Adquisidor de datos con sondas de Tª y pH, conectado al

ordenador portátil.

• Adquisidor de datos portátil con sonda de Tª y pH

• Agitadores con calefacción

• Cámaras de maduración y refrigeración

3. MATERIAS PRIMAS

Los ingredientes utilizados fueron aportados por “La Zaragozana” y son los siguientes:

La Cebada: Estaba presentada en forma de grano, entero y con las cubiertas. Por lo tanto, se tuvo que realizar la molienda del grano.

El Lúpulo: el lúpulo es una planta utilizada para aportar amargor a la cerveza. Este ingrediente se añade en la fase de fabricación del mosto, antes de la ebullición final.

El Agua: se debe de utilizar agua potable, agua corriente, tal y como lo indica la legislación. Se utilizó el agua corriente de la Planta Piloto, que además de ser agua potable, está descalcificada.

La Levadura: La primera intención era elaborar una cerveza de fermentación alta. De esa forma, la fermentación era más corta, y los tiempos y procesos de elaboración eran más sencillos. El inconveniente, fue que se proporcionó levadura de fermentación baja, y se tuvo que empezar a buscar los datos de elaboración del mosto para esta levadura, era otro inconveniente más.

Se supuso que la levadura que se utiliza era la Saccharomyces uvarum, ya que es la más utilizada en la elaboración de las cervezas españolas y es de fermentación baja.

4. PROCESO Y SU TEORÍA

Molienda:

La molienda consiste en destruir el grano, eliminar la cáscara y pulverizar al máximo la malta para conseguir una harina lo más fina posible con el fin de producir más fácilmente los procesos que se llevan a cabo en la maceración.

En este caso se muele hasta conseguir un total de 3,2 Kg. de  harina de malta (para unos 25 l. de cerveza). El proceso de realiza con un molinillo trabajando a 20.000 rpm. Entre 25 y 30 segundos. Este aparato tiene capacidad para una masa de entre 120 o 150 gramos de la cebada que se utiliza.

Tras hacer la molienda se pasan los sólidos por dos tamices, el primero con una luz de malla de 1 mm. y el segundo con una luz de malla de 0,5 mm. El rendimiento que obtenemos sobre el grano de cebada del que se ha partido es de un 80%.

Maceración:

La maceración es el punto de la elaboración de la cerveza donde se va a extraer el mayor porcentaje de extracto y de la calidad y forma necesaria para el tipo de cerveza que se desea obtener. En este caso se quiere obtener una cerveza tipo “Lager” y se va a realizar para ello la maceración simple.

Se añaden 13 l de agua del grifo de la planta piloto, que ya ha sido descalcificada, al multiproceso del yogur y se calienta hasta 35ºC.

Cuando se alcanza esta temperatura se vierten los 3,2 Kg. de harina y se realiza la mezcla disolviendo los grumos que se van formando. En este momento de mezcla que se mantiene unos 20 minutos se consigue la hidratación de las harinas de malta vertidas.

La levadura de baja fermentación que se va a utilizar requiere unas características adecuadas de procesado de la harina de malta para luego llevar a cabo la fermentación de manera satisfactoria. Entonces se separa el total del macerado en 2 partes:

1. El 60% se mantiene en el multiproceso donde se someterá a una rampa de temperaturas con diversos descansos para incidir sobre una acción u otra en la mezcla.

2. Un 40% se lleva a la cuba quesera donde se mantendrá a 55ºC hasta que se mezcle con el resto.

En la cuba quesera se mantiene a 55ºC y en este tiempo se forman los azúcares, la maltosa, debido a la acción de la Beta-amilasa sobre el almidón de la malta. La agitación se lleva a cabo de forma manual.

En el multiproceso con agitación continua se sube la temperatura a 65ºC, aunque debido a la inercia del mismo se trabaja a 68ºC durante más tiempo (se podrán observar las diferentes variaciones de temperatura en la gráfica obtenida con el data logger). Para evitar la inercia en más medida se realizan apagones del calentamiento y enfriamientos de la camisa con agua corriente. Lo mantenemos a esta temperatura durante 30 minutos. En este descanso se alcanza la máxima actividad de la Alfa-amilasa y es donde se forma una gran cantidad de dextrinas.

Luego se calienta hasta 76ºC donde también se mantendrá media hora. En este tiempo se terminan de realizar todas las actividades enzimáticas aunque aún queda cierta actividad de la Alfa-amilasa.

Entonces se procede a la mezcla de las dos partes del macerado vertiendo el contenido del cubo de la cuba quesera en el multiproceso. El 40% se encuentra a 55ºC y el otro 60% a unos 90ºC, se hace pasar agua corriente por la camisa del multiproceso para ir rebajando la temperatura y se añade el contenido de lo que estaba en la cuba quesera. Se deja de pasar agua corriente a los 30 segundos aproximadamente después de hacer la mezcla y se llega a una temperatura en la mezcla de unos 78ºC al igual que en la camisa del multiproceso que la mantiene. Este último descanso de la maceración lo mantendremos hasta que las pruebas de yodo para ver el contenido de almidón den negativas

Antes de filtrar se realiza un enfriamiento del macerado a 25ºC, para ello se hace pasar agua corriente por la camisa del multiproceso. La bajada de temperatura se produce de forma lenta tardando alrededor de 1 hora y 20 minutos.

Filtración:

La filtración tiene como objetivo separar el mosto de la parte insoluble, el orujo o afrecho. Esta operación consta de dos partes, en la primera se separa el mosto del orujo y en la segunda se lava este orujo con el agua de lavado que previamente se había reservado para esta parte, en la cantidad de acuerdo a las proporciones de agua y malta del proceso. Si en la mezcla se añadieron 13 litros de agua, para el lavado se tienen 12 litros, ya que se van a hacer 25 litros de cerveza.

Debido al proceso de molienda en esta parte se han tenido problemas porque los filtros de gasas se colmataban tras filtrar muy poca cantidad de volumen de mosto, además de hacerse de manera muy lenta. Por ello se decide obtener filtrados únicamente 6 litros de mosto, desechar el resto que se tenía y no lavar el orujo. Sobre estos 6 litros se seguirá con el proceso y se harán las respectivas pruebas

En las siguientes fotografías se puede ver el equipo utilizado para la filtración y el aspecto del filtrado y del orujo.

Ebullición:

La finalidad del proceso de ebullición es la de estabilizar enzimática y microbiológicamente el mosto, y además buscar que coagulen las proteínas.

Del tiempo de cocción va a depender en parte la coloración de la cerveza final por lo que es una de las variables que se va a someter a estudio. En este punto del proceso también se hace la adición de lúpulo, que da el amargor a la cerveza debido a la isomerización de sus ácidos dando las isohumulonas. La cantidad de lúpulo añadida será otra de las variables introducidas en el proceso para ver como afecta en el amargor.

Se calienta en estufas con agitación hasta que lleve en ebullición 1 hora dos de los matraces y el otro 1 hora y cuarto.

Enfriamiento, filtración y aireado:

Tras el proceso de hervido la mezcla es enfriada con un baño de agua fría y luego con uno de hielo. El objetivo es llegar a la temperatura de fermentación para poder añadir la levadura y conseguir precipitar gran parte de proteínas (proteasas y peptonas) que permanecían en forma coloidal y que pueden combinarse con taninos de la malta y lúpulo para precipitar. Se aprecia que hay una gran cantidad de precipitación de proteínas, con un color blanquecino en el mosto. La filtración se lleva a cabo a vacío con un embudo Buchner, papel de filtro y una fiola.

El aireado se realiza para que la levadura pueda sintetizar ácidos grasos insaturados como oleico, linoleíco y linonénico, que dan más impermeabilidad a la pared celular de la levadura frente a los ésteres de alcoholes superiores que la levadura forma. Esta aireación se lleva a cabo con el mismo proceso de filtrado y de enfriado, el mosto se oxigena en la medida que se cree adecuada.

Adición de levaduras y fermentación:

El objetivo de la adición de las levaduras es que estas produzcan la fermentación del mosto, que transformen los azúcares en alcohol etílico y gas carbónico. La cantidad inicial de levaduras que debe haber en el mosto inicialmente es de 8 ó 10 millones de unidades formadoras de colonias por mililitro.

Tras la adición de las levaduras se introducen los matraces con un tapón de anaerobiosis y agitación a la cámara de maduración a 8ºC.

En la cámara se dejarán durante aproximadamente 10 días. Se les irá haciendo pruebas de densidad para ver como varía la cantidad de azúcares y también de pH.

5. ANÁLISIS

Se han ido realizando sucesivas pruebas durante el proceso de elaboración del mosto como son las de pH, densidad y la de presencia de almidón.

• Determinación del pH: Se realiza con el pHmetro portátil. Se puede utilizar hasta una temperatura de 60ºC y hay que tener cuidado porque la punta del pHmetro es muy frágil. El mosto tras filtrarlo dio una medida de 6. Posteriormente se irán haciendo medidas de densidad de la cerveza para el seguimiento de la fermentación.

• Determinación de la densidad: La medida se hace en una probeta con 200 ml del líquido a medir y con el densímetro y a una temperatura de 20ºC. Para conseguir la temperatura se atempera con agua. La medida que dio el mosto filtrado fue de 1070 g/l y se le añadió agua hasta alcanzar una densidad de 1056 g/l que era lo que se necesitaba para empezar la ebullición.

• Determinación de la presencia de almidón: El yoduro forma un complejo de color azul oscuro cuando reacciona con el almidón. Entonces para ver la existencia o no de almidón en la muestra cogeremos una pequeña alícuota en una placa de petri a la que le añadiremos unas gotas de disolución de yodo (I2 (1%) + IK (4%)). La solución de yodo tiene un color pardo rojizo que será el color que dará a la alícuota si no hay almidón. Si hay almidón se coloreará de azul oscuro, incluso negro.

6. CONCLUSIONES

Basándose en la elaboración de la cerveza por el método tradicional y adecuándose a las limitaciones de la planta piloto, se intenta poner a punto por primera vez el proceso. Al no poder disponer de los materiales y equipos propios para la producción se originan una serie de inconvenientes en los sucesivos procesos de filtración, en la adición del lúpulo y levadura. Se ha pensado corregir estos problemas de las siguientes formas.

• Filtración: Los problemas causados surgen en la filtración del macerado y la filtración tras la cocción del mosto. En el primer caso, se colmatan las gasas tras pasar muy poco volumen de mosto y la forma de solucionarlo sería realizando una molturación diferente, incluyendo cáscara y diferentes porcentajes de finos, además pudiendo aportar algún coadyuvante para mejorar el proceso. En el segundo caso, el problema venía ocasionado porque se tenía muy poco volumen de mosto y no se disponía de medios continuos para filtrar tan poco volumen. Se solucionaría obteniendo una mayor cantidad de mosto para poder realizarlo con el filtro prensa.

• Adición del lúpulo: La cantidad de lúpulo era muy pequeña y por la forma de presentación muy difícil de añadir y disolver en el mosto de una manera adecuada. Se ha pensado recogerlo con una varilla de vidrio para posteriormente añadirla en la cocción.

• Levaduras: El problema que tenemos es que no se conoce el estado de las levaduras añadidas y se debería hacer un análisis de viabilidad para ver el porcentaje de levadura apta para el proceso.

Al finalizar el proceso se llevo a cabo una cata de la cerveza conseguida y la mejor valorada y con mejores características era la tipo III, que corresponde con la que más gas y lúpulo contenía. La tipo I no se cató porque había sido utilizada para las diversas pruebas analíticas. La tipo II contenía poco gas, el amargor era casi inapreciable y el aroma era muy alcohólico.

Guillermo Alcusón Marco , Mariano Calvo Garasa y Alberto Lorés Guerrero (Universidad de Zaragoza)

Anuncios

Comentarios

2 comentarios en “Elaboración de la cerveza

  1. Me gusta este artículo. posiblemente pueda ser de utilidad para profesores con sus alumnos preuniversitarios

    Publicado por Amadeo Carretero | octubre 19, 2012, 9:47 am
  2. Que interesante todo el proceso, yo soy fan de un derivado, la levadura de cerveza. A mi me ha venido muy bien después del parto. Por que me ayudó a recuperarme y no he tenido problemas para tomarla durante la lactancia, no hay problemas con el bebe, al contrario. Es muy recomendable!

    Un saludo,
    Alicia

    Publicado por levadura | febrero 12, 2013, 7:06 pm

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

Apuntes de Ciencia Viva

Streaming Ciencia Viva

CON CIENCIA – TVE Aragón

Ciencia Viva en la cárcel

Revista A ciencia cierta.. (2000-09)

Ciencia en Expo Zaragoza

Sonia Fernández Quantum Ergo

David Jou en Quantum Ergo

Mira Quanta (Alberto Galindo)

Manuel Asorey Quantum Ergo

Enter your email address to follow this blog and receive notifications of new posts by email.

Únete a otros 1.646 seguidores

Estadisticas Blog

  • 122,399 visitantes

Premio Casa de las Ciencias 2000

Premio Saviron a M. Carreras

Fotos Premio Saviron 2006

Twitter Ciencia Viva

A %d blogueros les gusta esto: