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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL “Año de la lucha contra la corrupción e impunidad” _______________________________________________ ________________________________________ ____________________________________ PROCESOS TENCOLÓGICOS DE CEREALES

INFORME DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO

TEMA: “ELABORACIÓN DE CERVEZA ARTESANAL RED ALE TIPO PILSEN” DOCENTE

:

Dra. Ing. Luz Paucar Menacho

INTEGRANTES

:

ALVA BAZÁN Piero GUZMÁN VALVERDE Diane Chris

CICLO

:

IX

Julio, Nuevo Chimbote – Perú

2019

INDICE I.

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 3

II.

OBJETIVOS ............................................................................................................................. 4

III.

MARCO TEÓRICO ............................................................................................................... 5

3.1

LA CERVEZA ....................................................................................................................... 5

3.2

LA CEBADA......................................................................................................................... 6

3.3.

LUPULO........................................................................................................................ 13

3.4.

AMARGOR ................................................................................................................... 13

3.5.

SABOR.......................................................................................................................... 13

3.6.

AROMA ........................................................................................................................ 14

3.7.

CONSERVACION........................................................................................................... 14

3.8.

LEVADURA DE LA CERVEZA ......................................................................................... 14

3.9.

AGUA CERVECERA ....................................................................................................... 14

4.

MALTEADO ...................................................................................................................... 15

5.

MACERACION .................................................................................................................. 16

6.

PROCESAMIENTO DEL MOSTO ........................................................................................ 17

7.

FERMENTACION .............................................................................................................. 18

8.

ACABADO ........................................................................................................................ 18

9.

TIPOS DE CERVEZA ARTESANAL ...................................................................................... 19

10. IV.

DIFERENCIA ENTRE CERVEZAS ARTESANALES E INDUSTRIALES .................................. 20 MATERIALES Y MÉTODOS................................................................................................ 22

MATERIALES Y EQUIPOS .......................................................................................................... 22 METODOLOGIA EXPERIMENTAL .......................................................................................... 23 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE ELABORACION DE CERVEZA .................................... 23 V.

RESULTADOS ....................................................................................................................... 24 parámetros de control según se indica en las tablas para cada uno de los procesos de producción de cerveza. (discutir la importancia de cada uno de los parámetros) ............. 24 ............................................................................................................................................. 25 ............................................................................................................................................. 25 ............................................................................................................................................. 25 ............................................................................................................................................. 25 parámetros de control según se indica en las tablas para la etapa de carbonatación. ...... 26

VI.

DISCUSIONES ................................................................................................................... 27

VII.

CONCLUSIONES ............................................................................................................... 27

VIII.

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. 29

IX.

ANEXOS ........................................................................................................................... 30

INTRODUCCIÓN En la actualidad la cerveza se ha caracterizado por ser un producto de alta aceptación dentro del mercado nacional e internacional. En el Ecuador se consume 300 millones de litros al año, lo que equivale a un total de 25 litros per cápita (Fuente estudio realizado por la Cervecería AmBev bajo convenio con la encuestadora Ipsa. 2007). La producción está dedicada exclusivamente para el público adulto que tiene mayor inclinación por productos elaborados artesanalmente; ya que, en su elaboración el productor pone un minucioso énfasis en los detalles, puesto que no cuenta con la tecnología que tienen las cervecerías industriales, por lo que, el producto final es de mejor calidad. La cerveza normalmente es elaborada mediante la mezcla de varios cereales como cebada, maíz, arroz entre otros. Hoy en día ser competitivo involucra una serie de factores en la cual no estaría completa, si esta no tuviera la formación práctica que todo profesional necesita, es por esta razón que se realizan procesos de elaboración de productos, en este caso hemos realizado esta práctica de elaboración de cerveza artesanal de tal manera que aprendamos a asimilar los conocimientos teóricos aprendidos en el trascurso de nuestra formación académica y lo más valioso es la experiencia adquirida para el desenvolvimiento en el mercado laboral muy difícil y competitivo en estos tiempos. La cerveza es una bebida fermentada y espumosa, en cuya fabricación se utilizan materias primas ricas en carbohidratos como malta, cebada, trigo, arroz, maíz desengrasado, almidón de trigo o de maíz, azúcar, lúpulo y agua, a las que se añaden levaduras. El arte de fabricar de cerveza y vino se ha ido desarrollando a lo largo de 5.000-8.000 años. Esas bebidas alcohólicas resultaban particularmente atractivas para aquellos individuos de vida poco placentera, en cuanto que producían euforia alcohólica. Otras ventajas, inapreciadas en aquellos tiempos, eran la mejora relativa de la dudosa calidad microbiológica del agua, en virtud de su bajo pH y de su contenido alcohólico, y su valor nutritivo;

además de su elevado valor calórico y de su riqueza en sustancias nitrogenadas asimilables, si contenían levaduras las bebidas en cuestión proporcionaban vitaminas del complejo B. En la Edad Media la elaboración de cerveza fue considerada un arte o un misterio, cuyos detalles eran celosamente guardados por los maestros cerveceros y sus gremios. Y ciertamente era un misterio, porque se desconocían las razones que justificaban las diversas etapas del proceso de elaboración, la mayor parte de los cuáles, como la fermentación, fueron descubiertas por casualidad. Así, el malteado consistía en la inmersión de la cebada en agua y en permitirle que germinara, pero no se conocía las razones por las que la cebada se ablandaba y se hacía dulce. En términos generales, la cerveza es aquella bebida que se obtiene por fermentación alcohólica de un mosto elaborado con cebada germinada (malta) sola o en mezcla con otros cereales, substancias amiláceas, lúpulo, levadura y agua potable. Las cervezas se clasifican de acuerdo a los siguientes principios. De acuerdo a los cereales utilizados, puede ser cerveza, cerveza genuina o cerveza de… (Indicando el o los cereales empleados). De acuerdo al contenido de extracto del mosto original, las cervezas pueden ser cervezas claras (livianas, común, especial o extra) u oscuras (negra). De acuerdo al contenido de alcohol (sin alcohol, malta líquida o extracto de malta). Las cervezas y productos de cervecería se presentan envasados en recipientes de vidrio, hojalata, aluminio, acero inoxidable, todos ellos bromatológicamente aptos y autorizados por la autoridad sanitaria nacional. Asimismo, se encuentran rotuladas consignando el contenido neto y su graduación alcohólica centesimal. Es así que, la presente práctica de laboratorio, tiene los siguientes objetivos:

OBJETIVOS  Aprender a elaborar cerveza de manera artesanal, aplicando un proceso práctico y rápido, teniendo en cuenta diversos parámetros y controlando ciertos fenómenos que puedan perjudicar su calidad.

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 Conocer los insumos necesarios para elaborar cerveza artesanal, y agregar otros, para mejorar su sabor y presentación.  Obtener un producto de buena calidad, que cumpla con los requisitos para el consumo humano.

MARCO TEÓRICO 3.1 LA CERVEZA 3.1.1. DEFINICION Se define como “una bebida resultante de fermentar mediante levaduras seleccionadas, el mosto procedente de malta de cebada sólo o mezclado con otros productos amiláceos transformables en azúcares por digestión enzimática, cocción y aromatizado con flores de lúpulo” (Fuente, Código Alimentario Español) La cerveza es una bebida alcohólica muy antigua, desarrollada por los pueblos de los imperios mesopotámicos y por los egipcios, resultado de fermentar los cereales germinados en agua, en presencia de levadura. Aunque existen en el mercado cervezas de trigo, mijo y arroz, la más habitual es la obtenida a partir de la fermentación de la cebada. La elaboración de cerveza se divide a grandes rasgos en dos procesos principales: el primero corresponde a la conversión del almidón de un cereal en azúcares fermentables por acción de las enzimas que se encuentran en la malta y la posteriorfermentación alcohólica de los de los mismos por la accion de la levadura . Este método, aunque tiene como principal objetivo la producción de cerveza, es muy similar al empleado en la elaboración de bebidas tales como el sake, la hidromiel y el vino. La elaboración de la cerveza tiene una muy larga historia, y las evidencias históricas dicen que ya era empleada por los antiguos egipcios 3.1.2. HISTORIA DE LA CERVEZA La cerveza es una de las bebidas más antiguas del mundo, junto con el vino. Desde hace miles de años el ser humano viene disfrutando de cervezas de todo tipo, sabores y colores. No existen datos sobre quienes inventaron la cerveza, pero los registros más antiguos sobre este sabroso producto, nos remontan a 6.000 años atrás, en la zona de la Mesopotamia,

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específicamente en Sudan, los Sumerios ya hacían cerveza e incluso dejaron registros escritos sobre la elaboración de este producto. Los Sumerios preparaban cerveza de la siguiente manera, tomaban pan hecho con harina de trigo, lo cortaban en pedazos y metían esos pedazos en vasijas a las cuales les agregaban agua, dejando esas vasijas al sol durante varios días. El calor del sol hacia fermentar la harina de trigo y gracias a este proceso obtenían una bebida alcohólica que luego filtraban y bebían.

3.2 LA CEBADA

Ilustración 1 Planta Cebada

Planta anual de la familia de las Gramíneas, parecida al trigo, con cañas de algo más de 0.60 m, espigas prolongadas, flexibles, un poco arqueadas, y semilla ventruda, puntiaguda por ambas extremidades y adherida al cascabillo, que termina en arista larga. Sirve de alimento a diversos animales, y tiene además otros usos.

Entre

las variedades cultivadas,

se

encuentran: Las cebadas de invierno, resistentes al frío hasta

aproximadamente −15 °C que

pueden tener espigas planas con dos filas de granos (estas filas son denominadas "carreras"), o espigas cilíndricas con seis carreras de granos. Las variedades de cebada de invierno se siembran a finales Ilustración 2 Espigas de Cebada de 2 carreras y 6 carreras .

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de septiembre-principios de octubre, puesto que necesitan estar bien asentadas antes del inicio del invierno. Las cebadas de primavera, sensibles a las heladas, con un ciclo de crecimiento más corto, se siembran en febrero-marzo. El grano redondeado y marcado con una línea longitudinal se presenta "mondado" (completo) o en "perlas" (pulido y refinado). Algunas variedades cultivadas en Europa, son: De invierno y 2 carreras para cerveza: Arcadia, Astrid, Malicorne, Vanessa... De invierno y 6 carreras para cerveza: Amistar, Atenon, Etincel, Isocel KWS Tonic, Passerel, Touareg. 3.2.1

EL GRANO DE LA CEBADA

Ilustración 3 Grano de la Cebada.

Pueden observarse las brácteas, denominadas glumilla dorsal y glumilla inferior, la primera se prolonga en una barba. En su base se encuentra la antigua unión de la flor a la planta madre, y, próxima a ella, una región llamada micrópilo a través del cual puede permear el aire y el agua a la planta embrionaria. El embrión se halla situado principalmente en la parte redondeada o dorsal del grano; su vaina radicular se encuentra próxima al micrópilo, de manera que pueda fácilmente atravesar esta región cuando se inicie la germinación. En contraste con esto, el tallo embrionario apunta hacia extremo distal del grano. Separando el embrión del depósito de nutrientes o endospermo se encuentra una estructura, a modo de escudo, denominada escutelo, considerado por algunos como la embrionaria de esta planta monocotiledónea. La mayor parte del endospermo está

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constituido por células de gran tamaño, desvitalizadas, provistas de granos de almidón grande y pequeño. Los granos de almidón se encuentran recubiertos de proteína; también contienen algo de grasa. Las paredes celulares, delgadas, contienen hemicelulosa y gomas (glucanos). En la periferia del endospermo encuentra una capa constituida por células de pequeño tamaño, ricas en proteína y exentas de granos de almidón. A esta capa se denomina aleurona; tiene un grosor de tres células y no alcanza escutelo; en su lugar se sitúa una capa de células aplanadas y vacías, según Chapman (1982) “la web de la cerveza” 3.2.2. LA ESPIGA EN LA CEBADA

Detalles de la espiga de cebada (a) espiga de una cebada de dos filas (b) espiga de una cebada de seis filas vista desde arriba y (c espiga de una cebada de dos filas vista desde arriba. Los trazos discontinuos representan las florecillas que están adheridas al nudo siguiente.

Ilustración 4 Espiga de la Cebada

3.2.3. VARIEDADES Ciento cincuenta son aproximadamente las variedades de cebada que se cultivan actualmente. Grace M.R., (1977) 3.2.4. NUTRICION La cebada puede crecer en una gran variedad de fases climáticas superando al resto de cereales. Solía tratarse de un alimento importante para el ser humano pero su popularidad ha decrecido en los últimos 250 años en favor del trigo y ha pasado a utilizarse básicamente como comida para animales o producción de cerveza y whisky. Contiene gluten y es por ello que también puede hacerse pan con cebada. La manera más frecuente de encontrar cebada es en forma de cebada entera o cebada perlada, aunque

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también se puede obtener en forma de copos o granos. La cebada entera es la que aporta un contenido nutricional más alto. Tabla 1 Composición Nutricional de la Cebada

3.2.5. ALMACENAMIENTO DE LA CEBADA La cebada es más estable seca y mantenida a baja temperatura. Si ha sido recolectada por una cosechadora cuando su contenido en agua era superior al 15 % suele secarse en la granja o en las materias. El proceso de secado tiene que llevarse a cabo de tal forma que permanezca viable la planta embrionaria contenida en cada grano; por consiguiente, es necesario evitar el uso de temperaturas demasiado altas y para acelerar la desecación debe recurrirse a aumentar la velocidad del flujo del aire y a un calentamiento gradual del mismo. En una operación de secado típica de dos horas de duración, el aire utilizado para la desecación debe hallarse inicialmente a 54 °C e ir elevando su temperatura hasta los 66 °C, pero la temperatura del grano nunca debe sobrepasar 52 °C. El calentamiento tiene habitualmente otro efecto ventajoso, el de reducir el tiempo necesario para finalizar el período durmiente (estado de reposo). Un tratamiento típico consiste en desecarla hasta un 12 % de agua y almacenarla luego a 25 °C durante 7−14 días. Es habitual reducir después la temperatura a 15 °C, mientras se

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efectúan las operaciones de limpieza y clasificación de los granos por tamaño. El movimiento del grano de un silo a otro contribuye a uniformizar la temperatura de grandes volúmenes de grano y a introducir oxigeno, necesario para que los embriones respiren. 3.2.6. CEBADA MALTEADA La cebada de dos hileras de primavera se procesa bajo una germinación y secado, activándose de esta forma enzimas que convertirán los almidones en azucares solubles. En el transcurso de los años, se ha ido imponiendo, prácticamente en todo el mundo, el aroma de las cervezas elaboradas a partir de cebada malteada. Además, la cebada utilizada para la elaboración de malta destinada a la producción de cerveza es más rica en almidón, que es la sustancia que da origen

al

extracto

fermentescible.

También

contiene

proteínas,

generalmente en cantidades más que suficientes para proporcionar los aminoácidos necesarios para el crecimiento de la levadura, y las sustancias nitrogenadas que desarrollan un papel importante en la formación de espuma. Existen numerosas variedades de cebada. Difieren no sólo en la forma de la planta o en el aspecto de la espiga, sino también en sus características fisiológicas. Algunas crecen en los países templados y se siembran durante el otoño y el invierno, en tanto que otras son apropiadas para su siembra en primavera. Hay variedades que dan granos durmientes, lo que es ventajoso para el caso de que la espigas maduras se humedezcan antes de la recolección, de manera que se den condiciones favorables para que los granos germinen cuando todavía se encuentran en la espiga, pero constituye un inconveniente si obliga al malteado a recurrir a un tratamiento prolongado y complejo para germinar los granos.

Los principales países productores de cebada son la USSR, Canadá, los Estado Unidos, Francia y el Reino Unido de la Gran Bretaña.

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Tabla 2 Composición Nutricional de la Malta

3.2.7. MALTAS BASICAS La malta se obtiene de la cebada, la cual es una planta gramínea y está en la categoría de cereal, como el trigo o el maíz.

Existen 2 tipos de cebadas, la forrajera que se utiliza como alimento para los animales, y la cebada cervecera que se utiliza exclusivamente en la fabricación de esta bebida.

El grano de cebada contiene entre otras cosas almidón en forma insoluble (No se disuelve en agua), el cual necesitamos primero transformarlo en almidón soluble (Que si se disuelve) y luego en azucares fermentables, las cuales serán muy importantes para nuestra cerveza, ya que luego se convertirán en el alimento de las levaduras, las que transformarán esos azucares en alcohol y gas por medio de la fermentación.

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Existen 3 tipos de maltas bases, Pilsen, Munich y Vienna que son las más comunes y utilizadas.  GRANO GERMINADO – SECADO A BAJA TEMPERATURA = MALTA PILSEN  GRANO GERMINADO – SECADO A MEDIANA TEMPERATURA = MALTA MUNICH  GRANO GERMINADO – SECADO A ALTA TEMPERATURA = VIENNA

La malta Pilsen es la que más se utiliza en todo el mundo para elaboración de cerveza, debido a que su color es muy claro y su sabor suave, dándonos como resultado cervezas rubias o doradas con sabores muy suaves. Las maltas Múnich y Vienna, nos dan como resultado cervezas de tonos un poco más oscuros que pueden llegar al rojo claro y sabores más intensos a malta. 3.2.8. MALTAS ESPECIALES Son maltas que aportan colores, sabores y olores especiales a los diferentes tipos de cervezas que se van a elaborar. Cuando se ha secado el grano y se ha obtenido una malta básica, se la deja más tiempo en el horno, se obtiene maltas tostadas, que se llaman Malta Caramelo, y se utiliza para darles más color a la cerveza rubia, y también acentuar el sabor a malta. Cuanto más tiempo se tuesta el grano, más oscuro será el color de la malta, por el grado de tostado que se obtiene por este motivo encontraremos Maltas Caramelo de 30, 50,80 grados, los cuales nos indican el grado de tostado al que ha sido sometidas. Si mezclamos Malta Básica con Malta Caramelo 30 grados, obtendremos una cerveza con color un poco más oscuro que el que obtendríamos usando solo malta base y con un sabor a malta más pronunciado ya que el tostado acentúa el sabor de ésta. Si mezclamos malta base con malta caramelo 80 obviamente obtendremos un rojo más intenso que el que nos da una malta caramelo 30 y un sabor más pronunciado a malta.

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3.3. LUPULO EL lúpulo es una planta trepadora de la cual se utilizan las flores femeninas para dar el amargor. El lúpulo se añade en diferentes proporciones de manera que genere el sabor, amargor y aroma dependiendo de tiempo en que el lúpulo está en contacto con el mosto en ebullición. El lúpulo es utilizado en cervecerías por su poder de amargor. El lúpulo se encuentra en la lupulina (gránulos de color amarillo que se encuentran en la flor) siendo estos unos ácidos amargos cristalizables que confieren el poder de amargor. Estos ácidos amargos se oxidan y polimerizan fácilmente perdiendo su poder de amargor, estos fenómenos son acelerados por el oxígeno, temperatura, y humedad. Siendo importante que para su conservación deban ser colocados en lugares adecuados a 0 ºC donde el grado hidrométrico no pase de 70 a 75%. Tabla 3 Composición Química del Lúpulo

3.4. AMARGOR La adición de lúpulo en la cerveza logra que tenga un mayor o menor grado de amargo, según la cantidad de lúpulo que se adicione y el estilo de cerveza a elaborar.

3.5. SABOR El lúpulo también otorga sabor a la cerveza. Existen variedades de lúpulo que se utilizan solo para dar sabor, por que son muy pobres en cuanto a poder de amargo y aroma.

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3.6. AROMA Se puede intensificar el aroma de la cerveza gracias al agregado de lúpulo. Existen lúpulos que solo se utilizan para proporcionar una mejor aroma, ya que son muy aromáticos y baja concentración de amargo y sabor.

3.7. CONSERVACION El lúpulo es un gran bactericida, por lo que ayuda a la cerveza a prolongar el tiempo de vida, evitando la descomposición a causa de bacterias. Fabián Gorostiaga, (2008).

3.8. LEVADURA DE LA CERVEZA Las levaduras son organismos vivos unicelulares que pertenecen al reino de los hongos. Se alimentan de los azucares provenientes de la malta, transformándolos en alcohol y CO2 (gas) durante un proceso llamado fermentación que se realiza en ausencia de oxigeno, según J. S. Hough (2002). Existen dos tipos de levaduras que se utilizan en la elaboración de cerveza, levadura ALE y levadura LAGER, la diferencian es que ALE fermentan a temperaturas que oscilan entre 14 y 25ºC, mientras que LAGER fermenta a temperaturas más bajas, alrededor de 6 a 10 ºC, otorgando sabores diferentes a las cervezas. Normalmente las cervezas industriales se elaboran con levaduras LAGER, y las artesanales utilizan en su gran mayoría levaduras ALE, debido a que es fácil mantener un fermentador Sparkling a temperatura de 14 a 25ºC, que mantenerlo a 6 a10 ºC. En el caso de la cerveza artesanal se producen dos fermentaciones: La primera en el fermentador Sparkling donde se genera cierta cantidad de alcohol, aproximadamente unos 3ºGL y la segunda fermentación ocurre dentro de la botella donde gracias al la adición extra de azúcar se genera mas alcohol y gas, según Fabián Gorostiaga, (2008).

3.9. AGUA CERVECERA La naturaleza del agua empleada en la fabricación de cerveza es de mucha atención y se llega a decir que el éxito de la cerveza depende del empleo adecuado del agua ya que constituye cerca del 95% del contenido de la cerveza por lo que es un ingrediente fundamental y del cual interesa

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esencialmente su contenido de sales y especialmente su dureza. Como norma general se recomienda utilizar aguas blandas con poco contenido en sales aunque ciertos tipos de cerveza requieren una gran cantidad de sulfatos como la agua del rio. Fabián Gorostiaga, El PH es el de más importancia para las reacciones bioquímicas que se desarrollan durante el proceso; en todos los pasos de la fabricación hay disminución del ph y los amortiguadores minerales del agua contrarrestan en parte este cambio. Tabla 4 Composición de Agua para Fabricar Cerveza

Tabla 5 Análisis de Agua Cervecera en mg/l

4.

MALTEADO El objetivo principal del malteado es producir la malta que se usará posteriormente como fuente de azúcares del mosto de la cerveza. Para ello, el grano produce la cantidad necesaria de enzimas que posteriormente degraden el almidón a azúcares sencillos. Ésta etapa contribuye esencialmente al color y cuerpo de la cerveza, produciendo de este modo, la diferenciación entre las cervezas obscuras y las cervezas claras.

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La cebada es el ingrediente común que se emplea frecuentemente en la elaboración de cerveza artesanal. Para producir la malta, o bien cebada malteada, los granos de este cereal son remojados en agua aireada entre 10 – 20 °C durante uno o dos días, y luego, se los germina entre 15 – 20 °C durante la misma cantidad de tiempo. Se debe controlar que la humedad aumente hasta un aproximado del 45%. La germinación de la cebada ocurre dejando que los brotes se produzcan en el volumen de control determinado para el proceso; cuando esto se cumple, los brotes son retirados, dejando una solución rica en contenidos proteicos y sustratos, llamada malta. La malta es sometida a un nuevo tratamiento que corresponde al secado, y que ocurre en condiciones controladas de temperatura para eliminar aproximadamente el 95% del agua sin desactivar las enzimas deseadas para el producto.

5.

MACERACION Durante la maceración, la mayor parte de los hidratos de carbono insolubles y proteínas son hidrolizadas en materiales solubles fermentables, por medio de las enzimas presentes en la malta. Para lograr esto, la malta seca es mezclada con agua tibia y colocada en una maceadora o trituradora. Existen dos tipos de maceración: La maceración simple y la maceración escalonada: 5.1.MACERACION SIMPLE : Se realiza el macerado del grano a una temperatura constante durante todo el proceso que dependerá del estilo de cerveza que se desea fabricar, y que dependerá exclusivamente de la relación agua-grano usada en el proceso. Normalmente la temperatura inicial del agua tibia estará en el rango de 5.5 a 8.5 °C por sobre la temperatura objetivo del macerado. Luego, deberá mantenerse a la temperatura constante de maceración entre una a dos horas controlando que la desviación no sea mayor a 2 °C 5.2.MACERACION ESCALONADA Se realiza el macerado del grano a temperaturas e intervalos de tiempo controlados para regular la actividad enzimática y controlar el PH de la solución de manera de prevenir la formación de contaminantes o bacterias indeseables. Para el caso de la malta de cebada, la primera maceración ocurre entre 40 – 50 °C para mejorar la acción de la enzima α-amilasa, la Página

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segunda maceración ocurre entre 65 – 70 °C para mejorar la acción de la enzima β-amilasa, y luego, se modifica la temperatura del proceso a aproximadamente 75 °C para inactivar estas enzimas. Los intervalos de tiempo para cada paso suelen estar entre una a dos horas. En el procedimiento de maceración, ya sea simple o escalonada, el mosto (que contenía los compuestos solubles) se separa de los sólidos para ser posteriormente procesado.

6. PROCESAMIENTO DEL MOSTO El mosto es transferido a un tanque de calentamiento denominado hervidor de cerveza. Antes de hervir la mezcla se le añade el lúpulo que le otorgará propiedades esenciales., tales como proporcionar compuestos de sabor y aroma, así como compuestos que poseen actividad antimicrobiana.

El procesamiento del mosto es un proceso que tarda entre una a dos horas y consiste en elevar la temperatura del volumen de control a la temperatura de ebullición del mosto. Cabe recalcar que hervir a esta temperatura sirve para varias funciones tales como:  Eliminar la casi totalidad de los microorganismos aún vivos de la maceración.  Desactivar enzimas restantes de la maceración.  Aumentar la extracción de aceites esenciales y resinas del lúpulo.  Precipitar las sustancias responsables de la turbiedad.  Mejorar el desarrollo del color.  Eliminar los compuestos volátiles indeseables.  Evaporar el agua aumentando la concentración de mosto.

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7. FERMENTACION En este proceso el mosto se inocula con la levadura y es fermentado. Durante la fermentación la levadura produce el alcohol, el dióxido de carbono y algunos constituyentes adicionales de sabor. El ambiente de fermentación debe mantenerse limpio para reducir problemas de contaminación. Además, se debe mantener a temperatura y humedad constante para mantener la tasa de crecimiento de la levadura. Además, el tipo de cerveza que se desea fabricar depende del tipo de fermentación a la que es sometido el mosto, estos son: 7.1.FERMENTACION BAJA La fermentación baja o también llamada fermentación en el fondo ocurre a temperaturas en el rango de 0 a 4 °C y, convenientemente toma entre 2 a 5 días. En ella, las levaduras floculan y por ende se depositan en el fondo del volumen de control. Estas levaduras pueden ser recogidas desde la parte inferior para su reutilización. La variación de la temperatura en la fermentación es la que produce cambios en la estructura final de las cervezas, todo depende de la capacidad para controlar la reacción exotérmica. 7.2.FERMENTACION ALTA La fermentación alta o también llamada fermentación en la superficie ocurre a temperaturas más altas que las anteriores (entre 18 y 24 °C) y opera durante un amplio rango de días en función del producto deseado. En este proceso las levaduras tienden a formar pequeños grupos de células que se elevan a la parte superior del líquido y absorben burbujas de dióxido de carbono. Estas células pueden ser recogidas desde la superficie para su posterior reutilización.

8. ACABADO La cerveza ahora se somete a varios pasos de procesamiento para la distribución al consumidor. En este punto existen pasos opcionales que se pueden hacer de más de una manera y, en ocasiones, pasos que no son necesarios realizar. Éstos corresponde a: - Control de enfriamiento y filtración - Carbonatación - Pasteurización El acabado se emplea según el tipo de producto que se desee elaborar. La mayoría de las cervezas son sometidas a un control de enfriamiento mediante la adición de proteasas

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para evitar el desarrollo de la bruma y el turbamiento a temperaturas de refrigeración. Luego se les añade ciertos agentes especiales para clarificarlas si es necesario y pasa a ser filtrada de tal manera de tener una solución homogénea. Es opcional realizar un segundo filtrado para darle una composición menos concentrada a la cerveza.

9. TIPOS DE CERVEZA ARTESANAL 9.1.CERVEZA ALE Ale es un tipo de levadura, uno de los cuatro ingredientes principales de la cerveza artesanal, y que además es tratada con la técnica de fermentación alta. Toda la cerveza que esté preparada bajo este tipo de fermentación y levadura es considerada Cerveza Ale. Las cervezas Ale se caracterizan por tener un sabor más robusto, o bien, de mínimas concentraciones de agua en solución. Tienden a ser bastante complejas, pero es la cerveza más preferidas por los cerveceros artesanales. Existe gran variedad de tipos de cerveza ale. Un ejemplo de ellas es una cerveza importada con reserva en Chile llamada Cerveza Pale ale que, combina los aromas apetecedores de la fruta y el bouquet del lúpulo para darle su composición. Además, es cremosa, redondeada y perfumada con acabado seco. 9.2.CERVEZA LAGER Lager también es un tipo de levadura. Las Cervezas Lager por su parte, son cervezas bastante más redondas, con sabores bien marcados, donde se puede distinguir el lúpulo. En la actualidad, es la cerveza más popular, principalmente se fabrica en la industria, dado que se debe servir más fría para potenciar su calor. A diferencia de la cerveza Ale, la cerveza Lager es de fermentación baja, es decir, el proceso se produce en el fondo del mosto. Además, deben madurar a temperaturas muy bajas (cercanas a los 0°C) por un largo período de tiempo. Cabe recalcar que, la palabra Lager en alemán significa “almacén” siendo justamente la mayor dificultad para el cervecero artesanal, debido a que la cerveza requiere largo tiempo de maduración a bajas temperaturas, lo que requiere de la infraestructura adecuada.

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9.3.CERVEZA MIXTA Las cervezas mixtas corresponden a una clasificación en la que se incluyen mezclas de cervezas Ale y Lager, esto implica, utilizar una levadura ale y someterla a fermentación baja junto a otros agregados o bien, utilizar una levadura lager y someterla a fermentación alta.

10. DIFERENCIA ENTRE CERVEZAS ARTESANALES E INDUSTRIALES Hoy en día, en todos los países del mundo se consumen cervezas industriales, las cuales están muy alejadas de la verdadera cerveza, ese producto que es totalmente, elaborado según la ley de pureza alemana de 1516 que establece la utilización de malta de cebada; por lo que si consideramos la calidad de la cerveza artesanal será de mejor nutrición para la población, pudiendo ser consumida por todos los estratos sociales. Las cervezas industriales son elaboradas con mezcla de malta de cebada y cereales adjuntos, como el arroz o el maíz, que son más económicos, por lo que sirven para que las empresas tengan bajos costos de producción, también les agrega antioxidantes, estabilizantes, sin importar demasiado la calidad del producto y alejándose de lo que realmente es una cerveza artesanal auténtica. Según Fabián Gorostiaga, CAE “Cerveceros Artesanales del Ecuador” (2008). La cerveza artesanal es más sana que la industrial por el simple motivo de no llevar productos químicos, es mucho más nutritiva por ser hecha en base a cebada, la cual contiene nutrientes muy importantes para la salud humana, obviamente bebiendo con moderación, según Fabián Gorostiaga (2008). También hay que tener en cuenta que la gasificación de la cerveza artesanal, se produce en forma totalmente natural, gracias a la fermentación en botella, mientras que las cervezas industriales son inyectadas con gas carbónico. Otra de las grandes diferencias entre una cerveza artesanal y una industrial, es el esfuerzo y la preocupación que un cervecero artesanal pone en la elaboración de su producto, ya que no cuenta con la tecnología que tienen las cervecerías industriales, por lo que el producto final es un producto mucho más cuidado, y con mejor calidad. Por lo tanto, se puede decir que las diferencias entre las artesanales y las industriales son muchas y muy importantes, logrando así un enorme interés por parte de los consumidores que hoy en día en muchas partes del mundo

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se vuelcan a productos artesanales, por la dedicación en el proceso de elaboración, por la falta de elementos químicos, y por la amplia variedad de productos que se ofrecen, según Fabián Gorostiaga (2008).

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MATERIALES Y MÉTODOS MATERIALES Y EQUIPOS 4.1.1. EQUIPOS DE LABORATORIO 4.1.1.1.

EQUIPOS  Refrigeradora  Cocina  Autoclave de Esterilización.  Ph metro  Refractómetro o Brixometro  Balanza Analitica  Camara Antecamara a 16 °C  Espectrofotómetro UV

4.1.1.2.

INSTRUMENTOS  Fermentador  Molino manual  Ollas de acero inoxidable.  Gas.  Botellas de 330 ml.  Chapas plateadas.  Taponadora.  Probetas graduadas.  Densímetro.  Termómetro.  Malla o bolsa de Nylon.  Gasa.  Alcohol  Cucharas y Cucharones

4.1.2. MATERIALES 4.1.2.1.

INSUMOS  Malta Base Pilsen  Lupulo en Pellets  Levadura – Saccharomyces Cerevisiae

 Agua  Sacarosa METODOLOGIA EXPERIMENTAL

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE ELABORACION DE CERVEZA

Diagrama de Flujo 01 del proceso de elaboración de Cerveza

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23

RESULTADOS PARÁMETROS DE CONTROL SEGÚN SE INDICA EN LAS TABLAS PARA CADA UNO DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE CERVEZA. (DISCUTIR LA IMPORTANCIA DE CADA UNO DE LOS PARÁMETROS)

5.1

MACERACION Etapa / Parámetros Maceración

pH 12.4

°Brix 4.92

Tabla 6 Maceración T = 65 - 68 °C, t= 90 min

5.2

COCCION Etapa / Parámetros Cocción

pH 17.3

°Brix 4.84

Tabla 7 Cocción: T = 100 °C, t = 60 min

5.3 ENFRIADO Etapa / Parámetros Enfriado

D.I (Densidad Inicial) pH 16.5 5.02

°Brix 1.067

Tabla 8 Enfriado: T = 20-25 °C

5.4

FERMENTACION Y MADURACION 5.4.1

Fermentación Parámetros Etapas Fermentado (Día 1) Fermentado (Día 2) Fermentado (Día 3) Fermentado (Día 4) Fermentado (Día 5) Fermentado (Día 6) Fermentado (Día 7)

°Brix

pH

-

-

-

-

12.2

4.47

12.1

4.35

12.1

4.25

12.0

4.22

-

-

Tabla 9 Fermentación, °Brix y pH Días 3,4,5,6

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°Brix 12.25

12.2

12.2

°BRIX

12.15

12.1

12.1

12.1 12.05

y = -0.06x + 12.25 12 R² = 0.9

12 11.95 11.9

°Brix

Fermentado (Día 3)

Fermentado (Día 4)

Fermentado (Día 5)

Fermentado (Día 6)

12.2

12.1

12.1

12

ETAPAS

Grafico 1 Curva de °Brix del proceso de Fermentación

pH 4.5 4.47

4.45 4.4

PH

4.35

4.35

4.3 4.25

4.25 4.22

4.2 4.15 4.1 4.05

pH

Fermentado (Día 3)

Fermentado (Día 4)

Fermentado (Día 5)

Fermentado (Día 6)

4.47

4.35

4.25

4.22

ETAPAS

Grafico 2 Curva de pH del Proceso de Fermentación

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25

5.4.2

Maduracion

D.I

D.F (DIA 12) 1.040

1.067

%ALCOHOL 3.5

Tabla 10 % de Alcohol en proceso de Maduración PARÁMETROS DE CONTROL SEGÚN SE INDICA EN LAS TABLAS PARA LA ETAPA DE CARBONATACIÓN.

Dia 13, T = 5°C, t(días) = 5 Parámetros Etapas Carbonatado

D.F (Densidad Final)

Alcohol (%)

°Brix

pH

1.038

3.80

12

4.12

Dia 24, T = 5°C, t(días)=5 Parámetros Etapas Carbonatado

D.F (Densidad Final)

Alcohol (%)

1.037

3.93

°Bri x 12

pH 4.12

Tabla 11 Resumen de valores obtenidos de pH, °Brix y % de Alcohol Parámetros Etapas

°Brix

pH

Fermentado (Día 0)

15.4

4.927

Fermentado (Día 3) Fermentado (Día 4)

12.2 12.1

4.47 4.35

Fermentado (Día 5)

12.1

4.25

Fermentado (Día 6) Fermentado (Día 12)

12

4.22

12 12

4.12

Fermentado (Día 13) Fermentado (Día 14)

Alcohol (%)

3.5 3.8 3.93

4.12

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26

DISCUSIONES En el Grafico 02 se observa la decadencia del PH, teniendo en el día 0 un promedio de 4.9 y a partir del día 3 donde ya está en proceso de fermentación hasta el día 6 se observa que desciende en una unidad centésima por día, teniendo ya en el día 13 y 14 un valor promedio de 4.12 con tendencia a permanecer este valor. En el Grafico 01 se el aumento de % de Alcohol en la cerveza partiendo así con un valor de 3.5 después del proceso de maduración hasta un 3.9 en el segundo día de embotellamiento. Se logró obtener el valor mediante diferencia de densidades multiplicado por el factor 131.

CONCLUSIONES 

La elaboración de la cerveza artesanal es un proceso complejo que para su óptima realización necesita ser controlado minuciosamente etapa a etapa.



El saber controlar la temperatura es fundamental para esto debido a que todo el proceso está sometido a calentamiento y enfriamiento. A partir de referencias confiables, fue posible determinar rangos de temperatura y operación que permitieran diferenciar las etapas del proceso y a su vez conocer los diferentes métodos en la fabricación de cerveza tales como la maceración simple y escalonada, fermentación alta y fermentación baja.



Existen diferentes tipos de cerveza artesanal, pero clasificadas en función de la levadura utilizada y el método de fermentación aplicado, se obtiene una distinción generalizada que abarca todos los tipos. Ésta clasificación corresponde a la cerveza Ale, cerveza Lager, cerveza mixta.

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27



La mayor complejidad para fabricar la cerveza es la cantidad de tiempo y la cantidad de energía. A nivel industrial, dado que se debe optimizar el proceso, es un factor muy importante. Para el caso de la cerveza artesanal, el tiempo y la energía, es un elemento que va a juicio del fabricante, dado que la gran variedad de cervezas artesanales no está sustentadas con respecto al costo de ellas, sino a la calidad del producto final.

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28

BIBLIOGRAFÍA  

ALVA, S. (1999) “Estudio del proceso de elaboración de cerveza”. ARBOLEDA, G. (2001) “Proyectos: Formulación, Evaluación y Control”. Cali-- Colombia.  GOROSTIAGA, F. (2008) “Manual del proceso de elaboración de cerveza”. Primera Edición, Quito—Ecuador.  HOUGH, J. (2001). “Biotecnología de la cerveza y de la malta”. Zaragoza-España: Editorial Acribia.  HUGHES, P. (2003). “Cerveza: Calidad, higiene y características nutricionales”. Zaragoza-- España: Editorial Acribia.  JACKSON, M. (1999). “El libro de la cerveza”. Barcelona-- España: Editorial Naturart.  ROMEO J, y Otros (2006). “Contribución a la ingesta de macro y micronutrientes que ejerce un consumo moderado de cerveza”.

ANEXOS

Fig 1

Fig 3

Fig 4

Fig 2