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CERVEZA DE SORGO 1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO: Previamente se tomara en cuenta algunos conceptos para una correcta definición del producto:

1.1. SORGO: Sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) se conoce bajo varios nombres: mijo grande y maíz de Guinea en África occidental, kafir en África austral, duró en el Sudán, mtama en Africa oriental, iowar en la India y kaoliang en China (Purseglove, 1972). En los Estados Unidos se suele denominar milo o milo maíz. El sorgo pertenece a la tribu Andropogonae de la familia herbácea Poaceae. La caña de azúcar (Saccharum officinarum) forma parte de esta tribu y es pariente próximo del sorgo. El género Sorghum se caracteriza por espiguillas que nacen a pares. El sorgo se trata como planta anual. Aunque es hierba perenne y en los trópicos puede cosecharse varias veces al año.

Nombres Comunes del Sorgo según el lugar NOMBRE ASIGNADO Mijo grande o Maíz de Guinea Kafir Duró Mtama Iowar Kaoliang Milo

LUGAR África Occidental África Austral Sudan África Oriental India China EE.UU.

(Tabla elaborada por Est. Carla Vanessa Callizaya Mamani)

En 1753, Linnaeus describió en su Species Plantarum tres especies de sorgo cultivado: Holcus sorghum, Holcus saccaratus y Holcus bicolor. En 1794, Moench distinguió el género Sorghum del género Holcus . En 1805, Person propuso el nombre de Sorghum vulgare para el Holcus sorghum (L.) y en 1961 Clayton propuso el nombre de Sorghum bicolor (L.) Moench como el nombre correcto del sorgo cultivado, que es el nombre que se utiliza actualmente. LINNAEUS Holcus Sorghum Holcus Saccaratus Holcus Bicolor

17 94 18 05 19 61

La clasificación del sorgo hecha por Snowden es detallada y completa (Snowden, 1936). Otras clasificaciones que se han propuesto desde entonces han consistido en modificaciones o adaptaciones del sistema Snowden. Harlan y de Wet ( 1972) publicaron una clasificación simplificada del sorgo que se ha verificado con 10 000 muestras de espigas. Dividían el sorgo cultivado en cinco razas básicas: bicolor, guinea, caudatum, kafir y curra. El tipo silvestre y la caña de azúcar se consideran otros dos tipos de espiguillas del S. bicolor. Un estudio del polimorfismo de 11 enzimas ha permitido clasificar al sorgo en tres grupos enzimáticos. El primero incluye principalmente variedades de guinea del Africa occidental; el segundo incluye variedades de las cinco razas del Africa austral; y el tercero tipos de curra y caudatum del Africa central y oriental (Ollitrault et al., 1989). El sorgo cultivado de nuestros cias ha derivado de su progenitor silvestre que pertenece a la subespecie verticilliflorum, observándose la máxima variación del género Sorghum en la región del cuadrante nororiental de Africa que comprende Etiopía, el Sudán y Africa oriental (Doggett, 1988). Parece que el sorgo se desplazó hacia Africa oriental desde Etiopía alrededor del año 200 d.C. o incluso antes. Lo llevaron a Africa oriental y austral los bantúes, que empleaban el grano principalmente para hacer cerveza. Los bantúes, que probablemente iniciaron su expansión partiendo del sur del Camerún en torno al siglo 1, se desplazaron a lo largo de la frontera meridional del cinturón de la selva congolesa y llegaron al Africa oriental, tal vez antes del año 500 d.C. Los bantúes adoptaron el sorgo de los pueblos del Africa oriental, verificándose luego una rápida expansión hasta los países de la sabana del Africa oriental y austral durante los últimos mil años. El sorgo de nuestros días que se cultiva en Africa central y austral está estrechamente emparentado con los de la República Unida de Tanzanía y guarda un parentesco más distante con los de Africa occidental pues las selvas ecuatoriales constituyeron una barrera real a su difusión. El sorgo fue llevado del Africa oriental a la India, probablemente durante el primer milenio a.C. Se tienen noticias de su existencia alli en torno al año 1000 a.C. El sorgo se transportó probablemente en barcos para alimentación humana antes que nada; y hubo tráfico de embarcaciones dhow durante unos tres mil años entre Africa oriental (costa azanca) y la India a través de la ruta sabea al sur de Arabia. El sorgo de la India está emparentado con los del nordeste de Africa y la costa entre el Cabo Guardafui y Mozambique.

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Su difusión a lo largo de la costa del sudeste asiático y en torno a China pudo haberse verificado alrededor del inicio de la Era cristiana pero también es posible que el sorgo llegara entes a China a través de les rutas del comercio de la seda. El sorgo grano parece haber llegado a América como «maíz de Guinea» desde el Africa occidental con los tratantes de esclavos alrededor de mediados del siglo XIX. Aunque este cereal llegó a América Latina a través del comercio de los esclavos y por obra de navegantes que hacían la ruta comercial Europa-Africa América Latina en el siglo XVI, su cultivo no llegó a adquirir importancia hasta el siglo actual. Lo propio ocurre con Australia. (“El sorgo y el mijo en la nutrición humana”, Departamento de Agricultura, Depósito de Documentos de la FAO, Cap. I Y II, http://www.fao.org/) 1.2. VARIEDADES DE SORGO: Las variedades de sorgo dependen sobretodo de las diversas zonas del mundo donde se ha cultivado milenariamente: 

Milo: Originario de África.



Shallu: Procede de la India.



Feterita: Procede de Sudán.



Hegary: Africano y surasiático.



Durra: Norte de África, suroeste de Asia y en la India.



Kaoliang: Una de las cosechas más antiguas de China.



Kafir: Originario de África Tropical y actualmente extendido por todo el mundo. (Boletín “Variedad de Sorgo Foto sensitivo criollo mejorado”,2009 )

1.3. PROPIEDADES MEDICINALES DEL SORGO: Las propiedades medicinales del sorgo y las enfermedades para las que pueden ser útiles sus virtudes: 

Celiaquía: El sorgo es un cereal sin gluten por lo que es apto para las personas con celiaquía.



Diabetes: Los azúcares del sorgo son liberadas más lentamente, por lo tanto el organismo pueda aprovecharlos mejor. Además absorbe el azúcar refinado.



Estreñimiento: Sus altos niveles de fibra insoluble facilitan el buen funcionamiento del tracto intestinal. pág. 3



Otras propiedades: También se añade su alto valor astringente y homeostático.

(Articulo “El Sorgo es un alimento medicinal muy utilizado”. Por: Hernán Candia Román, 2014 )

1.4. VALOR ALIMENTICIO Composicion Tipica de Nutrientes

Materia Seca,% Energia, kcal/lb Digestible Metabolizable NE INRA2 NE NRC Proteina cruda,% Calcio,% Fosforo, % P disponible,% Grasa cruda,% Acido linoleico,% Fibra cruda,% FDN,% FDA,% TOTAL DE AMINOACIDOS, % Lisina Isoleucina Leucina Metionina Cisteina Treonina Triptofano Valina

SORGO 89.0 1.533 1.515 1.188 1.023 9.2 0.03 0.29 0.058 2.9 1.13 2.4 18.0 8.3

0.22 0.37 1.21 0.17 0.17 0.31 0.10 0.46

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(Articulo “El Sorgo es un alimento medicinal muy utilizado”. Por: Hernán Candia Román, 2014 )

CERVEZA DE SORGO 1.5.

CADENA PRODUCTIVA DEL SORGO

(Articulo "El Sorgo en la Alimentación”, 2009, www.botanicalonline.com)  (Tecnologías de los cereales, UNAD, Lección 44)  (“El sorgo, un cereal al servicio de nuestra salud”, 2011, www.vitonica.com)  (“Usos del sorgo granifero en la alimentación humana y otros”, Richard R. Hahn)  (“El sorgo y su utilización”, Departamento de Agricultura, Depósito de Documentos de

la FAO, Cap.III, http://www.fao.org/) 1.5.1. DETALLE DE LA CADENA PRODUCTIVA DEL SORGO 1.5.1.1. ACEITES: El aceite de Sorgo (Sorghum vulgare)es muy semejante al de maíz, sin embargo, su índice de Iodo es algo más bajo y, en estado bruto, contiene una pág. 5

mayor proporción de cera, debido a que la membrana envolvente del grano posee una mayor superficie. Kummerow ha dado las siguientes características y composición para una muestra de aceite bruto, del que se ha separado la cera: índice de Iodo, 119,0 ; índice de saponificación, 181; índice de refracción a 25ºC, 1.4718; contenido en ácidos grasos libres, 1.6%; y materia insaponificable, 1.88%. La composición en ácidos grasos es: miristico 0.2%; palmítico, 8.3%; esteárico, 5.8%; hexadecenoico, 0.1%; oleico, 36.2%, y linolico, 49.4%.(Libro: ACEITES Y GRASAS NATURALES, Autor: Alton E.Bailey, Página: 135, Titulo :3) 1.5.1.2. GRANO ENTERO: Los granos enteros son las semillas de sorgo que conservan las tres partes que los componen. Si la semilla ha sido procesada (molida, picada, triturada y/o cocida), el producto final deberá contener aproximadamente la misma composición de nutrimentos que se encuentran en la semilla del grano original.(Articulo :Granos Enteroshttp://wholegrainscouncil.org/granos-enteros/%C2%BFqu%C3%A9-son-losgranos-enteros) 1.5.1.2.1. ÁREA CULINARIA: El sorgo, es un grano empleado por distintas civilizaciones como componente básico de la dieta diaria. Su estudio bromatológico insinúa su interesante valor nutritivo, así como sus particularidadesculinarias y posibilidades para integrarlo en el menú. Pero no es nada común en la gastronomía, una traba para el consumidor ávido de probar nuevos alimentos y beneficiarse de sus nutrientes. (Articulo: El Chef Fierro y su equipo de información sobre Gastronomia, Sitio: chefcarlosfierro.blogspot.com/2013/11/el-mijo-elsorgo-o-el-tef-son-cereales.html) 1.5.1.2.2. GRANO MOLIDO: Tiene distintos usos y conserva el mismo valor energético de los granos enteros. 1.5.1.2.2.1. JALEA DE DEXTROSA CRISTALINA: Se obtuvo dextrosa cristalina y jalea de glucosa comestible de productos de cereal molido seco (Kroyer 1966; Miescher 1966). El grano desgerminado pelado se lava para sacarle los componentes solubles en agua y se le hace un tratamiento con enzimas licuantes de almidón o ácido. Convencionalmente, el siguiente paso es la sacarificación, excepto que se recomiende una purificación de intercambio de iones. De este modo, los granos de sorgo cerveceros que contienen 84% de almidón, se convierten en una jalea equivalente a dextrosa 25 % (DE) por una digestión alfa- amilasa durante 8 h a 86°C. Luego se sacarifica un extracto purificado con amiloglucosidasa para rendir una jalea DE 43 o 73 que contiene 0,01% de proteínas. La glucosa cristalina se obtiene cristalizando jalea Brix de 56° a 58° o introduciendo pág. 6

cloruro de sodio y precipitando sal doble (Obukhovskii y Malyzhev 1961). 1.5.1.2.2.2. ALMIDON: El almidón es la principal forma de almacenaje de carbohidratos en el sorgo y mijo. El almidón del sorgo consiste en amilopectina, un polímero de cadena ramificada de la glucosa, y de amilosa, un polímero de cadena lineal. La digestibilidad del almidón en el grano de cereal determina el contenido energético disponible del grano, lo que depende de su hidrólisis por las enzimas pancreáticas. En la elaboración del grano con métodos como el hervido, la cocción a presión, la exfoliación en hojuelas su inflamiento o la micronización del almidón, aumenta la digestibilidad del almidón del sorgo. Lo cual se atribuía a una liberación de granos amiláceos sin la matriz proteínica pero que los hace más susceptibles a la digestión enzimática (McNeill et al., 1975;Harbers, 1975). 1.5.1.2.2.3. HARINA INTEGRAL: El sorgo se ubica en tercer lugar en el mundo de los granos usados para la alimentación y aproximadamente el 75% del cultivo de sorgo en todo el mundo lo consumen las personas (Kramer 1969). En zonas de la India, África y China, el sorgo constituye más del 70% del total de calorías y suministra gran parte de las proteínas de la dieta. El hecho difundido de la enfermedad de Kwashiorkor, en zonas donde los granos son la principal fuente de alimento indica el desequilibrio nutricional de una dieta con alto contenido de cereal. Esta enfermedad es el resultado de una calidad pobre y una cantidad insuficiente de proteínas en la dieta. Por lo tanto, para fines nutricionales del ser humano, las características de las proteínas del sorgo son muy importantes. 1.5.1.2.2.4. BEBIDAS ALCOHÓLICAS: El objetivo fue desarrollar una bebida aguardiente a partir de batata (Ipomea batatas) tomando como insumo esta materia prima ; es decir, elaborar una bebida alcohólica destilada a partir de sorgo dulce (Sorghum saccharatum) con las características con genéricas del cereal. 1.5.1.2.2.4.1. ALCOHOL BLANCO: Se pueden obtener de varias fuentes y el sorgo granífero es la preferida sólo cuando su relación con el precio es favorable. La producción de pág. 7

alcohol etílico es, sin ninguna duda, el producto de fermentación de sorgo granífero más antiguo e importante y se usan una cantidad de procesos de molienda y sacarificación (Flygare 1949; Deckenbrock 1954). 1.5.1.2.2.4.2. MALTA: El sorgo granífero malteado se usa como alimento en muchas partes del mundo (Aucamp et al. 1961). Uno de sus mayores usos es en la cerveza de Kaffir, la bebida tradicional de los habitantes de Bantu en el Sur de África (Novelie 1968). Esta bebida tiene un sabor agrio muy rico y la consistencia de una sopa espesa. El contenido de alcohol oscila entre 2 y 4% por peso y es particularmente una buena fuente de vitaminas del grupo B (Schwartz 1956). La cerveza de Kaffir se produce al pisar, agriar y convertir una mezcla de sorgo granífero malteado y no malteado. Se consume en un estado activo de fermentación. 1.5.1.2.2.4.3. CERVEZA: Durante la Segunda Guerra Mundial, la escasez de los productos elaborados con maíz y arroz ocasionó que la industria cervecera usara otros cereales (Davis et al. 1944). El consumo de los productos de sorgo molido seco para la elaboración de cerveza llegó a las 70.800 toneladas en 1946 (Nakayama 1946). Al finalizar la guerra, los fabricantes de cerveza volvieron a usar los materiales que estaban más acostumbrados y, temporalmente, el interés en la elaboración de cerveza con sorgo fue desapareciendo. En los últimos años, varias fábricas de cerveza volvieron a usar granos de sorgo en la fabricación. El consumo actual supera las 2.300 toneladas mensuales. (Anón. 1968). 1.5.1.3. GLUMA: Actualmente existe un gran interés en la utilización del grano de sorgo como fuente de energía en la elaboración de alimentos para el consumo humano y/o animal, sustituyendo al trigo en la panificación y al maíz amarillo en la elaboración de alimentos concentrados; para tal efecto es necesario conocer el control genético del color del grano para mejorar su calidad. El objetivo es describir brevemente las características genéticas principales, actualmente conocidas y que afectan objetivamente la apariencia del grano de sorgo. El color del pericarpio y la gluma de la flor afectan la coloración de los productos alimenticios elaborados del grano.

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Hasta ahora se han identificado por lo menos diez pares de genes que afectan el color del grano de sorgo. 1.5.1.4. CASCARA: El descascarillado aumenta la disponibilidad de hierro porque la cáscara es rica en fitato, un compuesto que ligándose al hierro y a otros minerales impide su biodisponibilidad. Mbofung y Ndjouenkeu (1990) han observado que el porcentaje del hierro soluble e ionizable era superior en las gachas preparadas con sorgo descascarillado mecánicamente que en las preparadas con grano molido en la forma tradicional a base de mortero y mano. Esta mayor disponibilidad se atribula a la eliminación efectiva de la cáscara rica en fitato en la molienda mecánica y también en parte a una mayor destrucción del fitato durante el remojo de los granos antes de su descascarillado. 1.5.1.4.1. ALIMENTOS GRUESOS PARA BOVINOS: Es ampliamente conocido que el sorgo tiene que ser procesado para ser aprovechado eficientemente por los animales durante el engorde. La cascara de Sorgo molido o rolado seco tiene un valor nutricional de entre 85 % a 95 % (promedio 90 %) con respecto al maíz rolado seco. Hay varios métodos sofisticados de procesar el sorgo para aumentar su valor nutricional, algunas de estas son cosechas tempranas (grano húmedo), procesamiento con vapor, etc.(Procesamiento del sorgo para engorde bovino) 1.5.1.4.1.1. GRAMÍNEAS: Las gramineas forrajeras constituyen la principal fuente de alimentación de los herbivoros tanto domésticos como salvajes. Pertenecen a la familea de las monocotiledoneas . 1.5.1.4.1.2. FORRAJE : En el mercado existen distintos híbridos de sorgo forrajero, aquellos que fundamentalmente son para pastoreo directo, rápidos en su implantación y retorno y los que siendo más lentos se destacan por el mayor tenor de azucares, mayor palatabilidad y digestibilidad que permiten su uso diferido sin perder en extremo calidad. 1.5.1.5. TALLOS DE LA PLANTA: también llamado caña, es compacto, a veces esponjoso, con nudos engrosados. Puede originar macollos (unidad estructural de la mayoría de las especies de gramíneas. Se forman a partir de las yemas axilares o secundarias del meristemo basal del eje principal), de maduración más tardía que el tallo principal. La presencia de macollos es

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varietal y está influenciada por la fertilidad, las condiciones hídricas y la densidad. 1.5.1.5.1. CERDAS DE ESCOBA: El sorgo escobero no es una forma de maíz. Es el tallo alto de una planta como hierba que se parece al maíz pero no tiene mazorcas y no produce maíz. La mayoría del sorgo se cultiva para suministrar cerdas para escobas hechas en entornos industriales y para escobas personalizadas hechas en casa.(Como cosechar paja para escoba, sitio : http://www.ehowenespanol.com/cosechar-paja-escoba-como_208438/)

1.6. SECTOR EN EL MERCADO

1.6.1. A NIVEL MUNDIAL:

1.6.2. A NIVEL NACIONAL:

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(“El agro prevé exportar 25.000 TM de maíz y 110.000 de sorgo“, Medio Escrito “La Razón”) Para el 2015, en sorgo de las 20.000 hectáreas sembradas en el verano 2015 se logró rendimientos de 2,20 toneladas por hectáreas, una producción de 44.000 toneladas de sorgo. (ANAPO, 2015, notiboliviarural.com)

1.7. CERVEZA DE SORGO En uno de los principales países exportadores de Sorgo se produce actualmente con un volumen de 650 litros de cerveza por mes, aproximadamente unas 1.200 botellas de 330ml, la medida equivalente a media pinta. El distribuidor es el Almacén del Celíaco, empresa rosarina ubicada en Salta 2949, y también uno de los principales puntos de venta de Straus en la ciudad. La bebida también ha sabido insertarse en comercios estratégicos, como Beatles Memo Pub (Oroño y Güemes), La Casa del Chipa (Corrientes casi Rioja), Mundo Celíaco (Rondeau al 1100), Prosciutto Fiambres (Rondeau 1380), Oía (Montevideo y Maipú), y en distintas dietéticas y almacenes gourmet, a tono con el carácter artesanal y las propiedades de la cerveza en cuestión. La marca también puede encontrarse en distintas ferias, como las de “Productos de mi Tierra” organizadas por la Provincia. Participarán próximamente del Festival Gastronómico Argentino Raíz en Tecnópolis, del 31 de octubre al 2 de noviembre. El emprendimiento se mantiene atento a las condiciones del mercado, con proveedores en Rosario, Córdoba y Buenos Aires. El ingrediente que debe ser importado es la levadura necesaria para el proceso, ya que en lo que respecta a la producción de cerveza y vino no hay una industria nacional de levadura. “Straus tiene otras propiedades, una graduación alcohólica

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levemente menor, y vas a notar una diferencia en el sabor, pero la identificás como una cerveza. No se propone competir con las industriales, porque es un producto artesanal, pero sí establecerse como marca líder de cervezas alternativas”. (“Bebida Fermentada a base de Sorgo”, Ing. Fausto Vicente,2013) 1.8. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO SELECCIONADO: Se diferencian dos etapas en la obtención de la cerveza de sorgo ya que primero se debe trabajar en la malta para utilizar este como ingrediente para el proceso de obtención de la cerveza. 1.8.1

PREPARACIÓN DE LA MALTA:

Malteado del Sorgo El malteado del sorgo se realiza con el propósito de obtener granos que germinen bajo condiciones adecuadas de humedad, temperatura y oxigenación con el fin de lograr cambios definidos en sus constituyentes químicos, necesarios para producir las enzimas que transformarán los almidones en azúcar para la futura elaboración de las bebidas. Este proceso a su vez consta de cuatro etapas fundamentales para llegar a obtener la malta: 1. Clasificación del grano: Esta etapa se realiza con el objetivo de hacer una selección adecuada del grano. 2. Etapa de remojo: El objetivo del remojo es que los granos absorban suficiente cantidad de agua bajo condiciones aeróbicas, los cuales son sumergidos en agua hasta conseguir un nivel de humedad del 42 % a 45% aproximadamente, esta operación se realiza con agua y a una temperatura controlada (15-20 °C) en un proceso que dura 48 h. para el sorgo. 3. Etapa de germinación. El objetivo es fomentar el desarrollo y crecimiento del embrión del grano para conseguir la modificación requerida del grano y desarrollo de las enzimas. Esta etapa que dura de 4- 6 días, en dependencia del tipo de malta, se desarrolla en condiciones de humedad y temperaturas controladas entre 16- 20°C para el sorgo. Hay autores como Agu y Palmer (1997) que reportan la variación en el poder germinativo a temperaturas más altas para el sorgo. Lo que se persigue es que en más del 98 % de los granos se observe la vaina de la raíz, además se requiere, un contenido bajo en proteínas, entre el 9 % y el 11,5 %. En el experimento después que el sorgo alcanzó 48 horas de estar en el remojo, se colocó en dos bandejas, cubiertas por un paño húmedo y aireándose el mismo a una temperatura de 20°C aproximadamente. Una primera bandeja fue utilizada para la Malta Clara y la segunda bandeja para la Malta Caramelo. 4. Etapa de secado. El objetivo es remover la humedad, prevenir posterior crecimiento y modificación, conseguir un producto estable que pueda ser almacenado y transportado, preservar las enzimas y así evitar la vitrificación del grano, como se plantea por Llorca (2003), además desarrollar y estabilizar propiedades como el sabor y color, remover sabores indeseables, inhibir la formación de compuestos químicos indeseables y secar los brotes para permitir su remoción. La duración depende del tipo de malta y se deben lograr humedades inferiores al 5%. pág. 12

(“Producción de bebidas usando sorgo malteado como materia prima para enfermos celiacos”, 2011, Universidad Central Marta Abreu) 1.9. OBTENCIÓN DE LA CERVEZA: Preparación de la Cerveza En la elaboración de la cerveza se siguen los siguientes pasos: Paso 1: Molida del Grano. Paso 2: Maceración o Mashing. La etapa de maceración se realiza variando la temperatura en diferentes intervalos de tiempo. Paso 3: Extracción del Licor y Lavado. Extracción de los azúcares. Paso 4: Cocinado del Licor. Pasteurización del licor obtenido, durante una hora. Paso 5: Enfriamiento y Clarificación. Enfriar para almacenar el producto en el caso de la maltina o para adicionar el adjunto (sorgo cocinado) y la enzima. Paso 6: Fermentación Paso 7: Determinación de la graduación alcohólica. Para el estudio de la obtención de cerveza se aplica un diseño de experimentos del tipo 2k-1, siendo k=3, resultando cuatro experimentos. Las variables que se utilizan son tres, con dos niveles, los que se seleccionaron en base a trabajos realizados para la obtención de etanol (Gallardo et al., 2011), aquí X1 es la relación Sólido/líquido (Factor A) en los niveles de 150190 g/L, X2 Relación Malta/Sólidos Totales (Factor B) en niveles de 50-70% y X3 la cantidad de Enzima Amilasa (Factor C) añadida en niveles de 1,5-3%. (Producción de bebidas usando sorgo malteado como materia prima para enfermos celiacos, 2011, Universidad Central Marta Abreu, www.dialnet.com) 1.10.

RESULTADOS ALCANZADOS:

Los resultados para el control de la etapa de maceración en la obtención de cerveza se reflejan en la Tabla 3, donde el parámetro medido fue el Brix en cada intervalo de tiempo para las diferentes temperaturas. Las temperaturas de ebullición de los extractos oscilaron entre 93 y 98 o C y en el paso 5 se enfrió a 37 oC para adicionar el adjunto (sorgo cocinado) y la enzima, para continuar con los pasos 6 y 7. Los volúmenes de las muestras para la fermentación oscilaron entre 320 -420 ml partiendo de un litro de solución original. El tiempo de fermentación osciló entre 60-108 horas frente a 144 horas (6 días), reportado en la literatura (Serna et al., 2005). Los parámetros respuesta medidos fueron el grado alcohólico y el pH. En la Tabla 4 aparecen los resultados para cada muestra. Como se aprecia, la muestra que brinda los mejores resultados es la muestra 1, donde las variables se encuentran en los máximos valores seguida por la 2 que tiene también la variable enzima en los mayores niveles. Si se comparan estos resultados con los obtenidos por Serna, empleando malta de sorgo, sorgo como adjunto y enzima sacarificante amiloglucosidasa, con un valor de grado alcohólico 3,92, no están muy alejados, al igual que los valores de pH que en las muestras de ese estudio estuvieron entre 5,00 y 5,54 y en este trabajo fueron superiores para las muestras 3 y 4 con menos enzima. pág. 13

Los colores de estas cervezas son similares a las de las cervezas claras comerciales, no así el sabor, pues la mayoría de las cervezas añaden azúcar también como adjunto, para mejorar sabor y ayudar a la fermentación y en este caso no se añadió sino al final. Se realizaron dos experimentos adicionales sin emplear adjuntos, solamente con dos tipos de malta, caramelo y malta clara, con las proporciones de los experimentos 3 y 4. Los resultados fueron inferiores a los reportados anteriormente. Se realizaron dos experimentos adicionales sin emplear adjuntos, solamente con dos tipos de malta, caramelo y malta clara, con las proporciones de los experimentos 3 y 4. Los resultados fueron inferiores a los reportados anteriormente. Al realizar el análisis de los resultados en el programa Statgraphics con las tres variables independientes sobre la variable respuesta grado alcohólico, mostró el diagrama de pareto de la Figura 5, del cual se puede deducir que el factor más significativo fue el C, es decir, la utilización de la enzima, con la combinación de las otras dos variables (Relación Sólido /líquido y la Relación Malta/Sólidos Totales) y así seguido de igual forma para cada factor. Es necesario destacar que en los resultados del programa para este caso no dio ningún análisis de otro tipo, pues alegaba que había un efecto confundido, sugiriendo eliminar una variable.

ETAPA DE MACERACIÓN TIEMPO(min)

TEMPERATURA (ºC) 30 30 30 60

43-49 49-54 55-62 63-68

Brix MEDIDO A LAS MUESTRAS M1 M2 M3 M4 1 0.9 0.1 0.1 5.3 2.3 1.1 1.6 6.4 3.2 2.5 3.0 7.0 3.7 3.5 5.5

PARÁMETROS MEDIDOS A LAS MUESTRAS FINALES PARÁMETROS Grado alcohólico pH

M1 3.24 5.22

M2 2.54 5.41

M3 1.68 5.68

M4 2.02 5.64

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Los siguientes pasos fueron eliminar una variable, es decir se realiza el análisis para dos variables y los resultados fueron otros. Para las primeras dos variables que se hicieron fue para la Relación sólido/liquido (A) y la Enzima (B). El modelo de correlación y los diagramas se aprecian a continuación en la ecuación 8 y Figura 6. Grado Alcoh.= 2,37+0,26*F=Factor A + 0,5 Factor B + 0,09* Factor A* Factor B52*r Del modelo se aprecia que lo que más influencia tiene es la utilización de enzimas, seguido de la relación Sólido/Líquido y después la combinación de ambas variables esto se aprecia en los diagramas de Pareto y de Superficie respuesta según se aprecia en la Figura 6. Después se hizo este mismo análisis combinando la variable relación Malta/Sólidos Totales (Factor A) con la enzima (B). El modelo de correlación y los diagramas se aprecian en la ecuación 9 y Figura 7. Grado Alcoh 2,37+0,09*Factor A + 0,h.=,52* Factor B + 0,26* Facto A*Factor Bor Del modelo se infiere que continúa siendo lo más importante la utilización de las Enzimas, seguido de la combinación de ambas variables y por último la relación Malta/Sólidos totales El comportamiento es similar al anterior con las otras dos variables, cambiando el modelo solamente en los valores de lo coeficiente y en la significación de las variables, lo cual es lógico, pues la combinación de la malta como enzima y la enzima comercial ayudan a la sacarificación y p tanto a la fermentación de los azúcares a etanol..

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2. SELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA: 2.1. DESCRIPCIÓN ANALÍTICA: Tecnología no para hacer cerveza a gran escala, sino para hacer un producto 100% natural y de una calidad superior, una ‘microcervería’ nacida del paladar y la cabeza de jóvenes innovadores. El producto es distinto por dos motivos: “Uno, por usar la tecnología de manera implícita y dos, por no usar ni aditivos ni conservantes durante su elaboración”. Sí a la tecnología, no a los aditivos se adoptara un sistema de producción similar al que se utiliza a nivel industrial, el proceso no es del todo artesanal porque lleva una tecnología implícita, pero la gran diferencia es la escala a la que se hace uso de dicha tecnología. Otra cosa que hace la diferencia es que no se utiliza ningún tipo de aditivos para acelerar el proceso de elaboración. Las fábricas industriales priman el volumen en cierto tiempo y en cambio en este proceso se utilizan productos naturales para conseguir ese producto, no se pasteuriza y no se le añade ningún tipo de aditivo ni conservantes”. “La característica principal de nuestro proceso es que es todo isobárico, es decir, las cervezas se mezclan en las maltas –más conocido con macerado- y de ahí se extraen los azucares del almidón, y esos azucares, al mandarlos al proceso de fermentación, se van a convertir en alcohol y co2. Ese mismo co2 que se libera se va disolviendo en la propia cerveza y a partir de ahí, hasta el momento de envasado, todo el resto del proceso es cerrado. Lo que se consiguen son varias cosas: una carbonatación mucho más controlada, y otra es que, a partir de ese punto, tu producto no va a entrar en contacto con el aire hasta que se vuelva a abrir el envase ya para servirlo”, 2.2. REPRESENTACIÓN GRAFICA:

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ELABORADO POR: CARLA VANESSA CALLIZAYA MAMANI FECHA: 23 DE NOVIEMBRE DEL 2015

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(Producción de bebidas usando sorgo malteado como materia prima para enfermos celiacos, 2011, Universidad Central Marta Abreu, www.dialnet.com) 3. BALANCE MÁSICO: ELABORADO POR : EST. CARLA VANESSA CALLIZAYA MAMANI FECHA: 23 DE NOVIEMBRE DEL 2015

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(“Cerveza Artesanal”,2010, Autores: Carvajal Martínez Luis Danny. Insuasti Andrade Marco Andrés) 4. MATERIA PRIMA E INSUMOS: 4.1. Insumos o Sorgo: Es un género de gramíneas oriundas tropicales y subtropicales de África oriental.

de

las

regiones

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o Lúpulo: El lúpulo es un ingrediente esencial para la elaboración de la cerveza. De sus flores convenientemente secadas, se extrae la lupulina, un elemento esencial que aporta el sabor amargo y el aroma característicos de la cerveza. o Azúcar: El tipo de azúcar que podemos usar es azúcar normal o azúcar morena o de caña. Si se utiliza esta última puede cambiar las características de la cerveza como un color más tostado y marrón y un sabor más tostado. Se recomienda usar para elaborar cervezas tostadas. Para cervezas rubias o doradas utilizar azúcar normal. o Levaduras Cervecera: Existen dos grandes grupos de cepas de Saccharomyces cerevisiae con propiedades cerveceras. Las levaduras de fermentación baja: Fermentan a temperaturas entre 7 y 15 °C Al final de la fermentación tienden a flocular acumulándose en el fondo del fermentador. Se usaron tradicionalmente para elaborar las cervezas tipo lager. También denominadas Saccharomyces uvaurum o Saccharomyces carlsbergensis. Las levaduras de fermentación alta Fermentan normalmente entre 16 y 22 °C. Son menos floculantes Tradicionalmente utilizadas en fermentadores abiertos y cosechadas por la superficie (skimmed) o Agua : El agua compone en un 90% la cerveza y por eso no es irrelevante cual es su composición química o sus características. Para elaborar cerveza se necesita básicamente agua potable y sin cloro, pero dentro de esta generalidad existen distintos tipos de agua, según la cantidad y los distintos tipos de sales y minerales que estas tengan, por ejemplo, el agua termal, el agua cordillerana, el agua de lagos o glaciares o el agua potable de ciudad. Cada una afectará de manera diferente el Ph o el sabor y el color de la cerveza que están produciendo, pues tienen distintas cantidades de sales y minerales. Pequeñas diferencias, pero son grandes diferencias a la hora de producir cerveza, que incluso pueden determinar el estilo de las cervezas que se producen en diferentes países. o Gelatina sin sabor : Un método de clarificación de la cerveza es el uso de gelatina sin sabor. De ésta gelatina se disuelven 8 gramos en 300 mililitros de agua caliente (sin hervir) y luego se deja enfriar hasta la misma temperatura a la que se encuentra la cerveza verde. Luego de trasvasar la cerveza al recipiente en el cual se dará la clarificación se añade la mezcla de agua con la gelatina y se deja actuar durante 72 horas. Durante éste tiempo se solidifican los sedimentos y levaduras precipitándose al fondo del recipiente clarificador. Previo a éste paso, la cerveza debió ser transferida con la menor cantidad de sedimento desde el fermentador.

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o Enzima (Fungamyl 120L): Es una solución enzimática que además tiene multiples aplicaciones alimenticias.

4.2. Reactivos o Alcohol desinfectante: Una de las cosas más importantes que hay que tener en cuenta es que hay que limpiar y desinfectar, es una necesidad básica, ya que el mosto además de ser el alimento de la levadura que inoculamos, también lo es para muchas bacterias, hongos y levaduras salvajes, que están en el ambiente. (http://www.cervezagredos.com/iniciacion-y-elaboracion-de-cerveza-artesana-limpiezay-desinfeccion/#sthash.3Ovxyqvu.dpuf) o Hidróxido de sodio : La soda cáustica es un químico ALTAMENTE CORROSIVO Y TÓXICO. Cuando entra en contacto con el agua, la soda cáustica comienza a levantar temperatura. Antes de realizar este proceso asegurarse de tomar los recaudos necesarios: Utilizar guantes (mientras más gruesos… mejor!) De ser posible utilizar anteojos protectores (esto es para evitar salpicaduras a los ojos) Para hundir las botellas, utilizar algún elemento largo para evitar el contacto entre el agua y la piel (aunque se tengan los guantes puestos) Cuando vayan a sacar las botellas es recomendable primero deshacerse de la solución (inclinando el balde o tacho y dejando caer el agua en alguna rejilla) y luego sacar las botellas una por una. Si por alguna razón tienen contacto con la solución, lavarse con abundante agua tibia. Vale la pena aclarar que si manejan la relación agua/soda que indiqué arriba (250gr. cada 10 litros de agua) no les va a pasar nada por algunas salpicaduras. Pueden sentir los efectos de la soda (resequedad en la piel) si mantienen las manos expuestas constantemente a la solución por varios largos minutos. De todas maneras tomar recaudos nunca está de más. Por último, pero no menos importante, si utilizan este método para desinfectar las botellas es OBLIGATORIO que luego se tomen su tiempo para la limpieza de las mismas. Recuerden que la soda cáustica es tóxica, con lo cual es vital que luego de sacarlas de la solución las laven con detergente y algún tipo de cepillo, frotando bien el interior de la botella para eliminar cualquier resto. o Indicador( fenolftaleína): Para determinar cuantitativamente el contenido de acidez de una muestra de cerveza. (Elaboración de un plan de negocia para Cerveza Artesanal, 2012, David A. Chamorro Gonsalez) 5. EQUIPOS NECESARIOS EN EL PROCESO: 5.1. Equipos o Molino de acero inoxidable o Dispensador grande 48/50 litros

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o Sparkling (fermentador) de 20 litros o Cocina industrial o Corchadora

Molinos

Ollas

Macerado

Fermentación

Enfriadores

Instrumentos de medición

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Varios

5.2. Instrumentos o Vasos de precipitación (250 ml) o Probeta 500 ml o Densímetro o Alcoholímetro o Termómetro o Balanza analítica o Potenciómetro o Refractómetro o Pipeta 10 ml o Jarra medidora de un litro o Manguera plástica blanca o Colador o Funda maceradora o Olla aluminio 20 litros o Embudo grande o Embudo pequeño para embotellar o Filtro de cafetera o Tapón de goma 48 o Air lock o Tapadora de martillo o Tapas corona o Cepillo plástico para limpiar botellas o Rociadores plásticos o Tubo plástico para embotellar o Llave de desagote (Elaboración de un plan de negocia para Cerveza Artesanal, 2012, David A. Chamorro González, www.cybertesis.uach.cl) Se debe tener precaución en cuanto al material y equipo utilizado asi que se considera importante que ttodas las partes de la maquinaria que deben estar en contacto con los elementos pág. 23

a tratar, serán de material inalterable, con superficie lisa y de fácil limpieza. De la misma manera, el exterior de la maquinaria deberá estar esmaltado o cubierto de material inalterable y sin ángulos entrantes que impidan una limpieza perfecta. Si en condiciones de trabajo normales un equipo, con fuerza de acondicionamiento suficiente y manejado de acuerdo con las instrucciones, no diera el rendimiento garantizado, se comunicará a la casa vendedora para que comunique las deficiencias y haga las modificaciones oportunas. Si estas deficiencias no fueran subsanadas, la casa se hará cargo de la maquinaria, puesta embalada en la estación más próxima a la residencia del cliente, devolviendo el mismo importe que haya pagado, o suministrándole a elección de éste, en sustitución de la maquinaria retirada, otra de rendimiento correcto. (“Planta de Elaboración de Cerveza Artesanal”, 2013, Jaime Calleja Colorado, rodin.uca.es)

6. REQUERIMIENTO DE MANO DE OBRA: Directorio: Compuesto por dos personas en sociedad. Cumplirán roles gerenciales en las áreas de operaciones, marketing, RRHH y finanzas. La sociedad estará compuesta por un ingeniero civil industrial con vasta experiencia en elaboración de cerveza artesanal y un chef con experiencia en administración, por lo cual cumplirán con los roles de maestro cervecero y administrador del Brewpub respectivamente.

Área de Cervecería

Maestro Cervecero: Su rol consistirá en llevar a cabo la elaboración de cerveza artesanal, cumplirá con el rol de administrar la cervecería instalada en el Brewpub y estará a cargo de la logística asociada a la producción de cerveza. Este papel estará a cargo de uno de los integrantes de la sociedad. Ayudante de Maestro: Recibe ordenes directas del maestro cervecero, su rol consistirá en ayudar en todas las fases productivas. Se trata de un cargo multifuncional, ya que no sólo estará ligado al ámbito netamente productivo, sino que a realizar despachos, y contactar proveedores y clientes, eventualmente. Se considera contratar dos personas para este cargo, debido a la polifuncionalidad requerida.

Área de Brewpub

Administrador: Deberá controlar el perfecto funcionamiento del Brewpub. Estará a cargo de todo el personal del local, con excepción del área de cervecería. Debe llevar inventarios pág. 24

y hacer las reposiciones y pedidos necesarios. Enseñará el manejo de los puestos a los nuevos trabajadores, armará turnos y fiscalizará las normas de higiene dentro del local. El papel será desempeñado por uno de los integrantes de la sociedad. Maestro de Cocina: Experto en preparaciones de platos gourmet. Es el encargado de dar las instrucciones al ayudante de cocina y supervisar la elaboración de tapas. Debe controlar los 57 procesos de elaboración en cocina, desde la preparación de misemplas, hasta la decoración de las tapas. Ayudante de Cocina: Recibe ordenes directas del maestro de cocina. Colabora con las actividades de preparación de ingredientes para las tapas y se encarga de la limpieza de utensilios, servicios y vasos utilizados. Meseros: Su función será tomar los pedidos de los clientes y hacerles llegar las boletas por los consumos, para luego entregar el dinero recaudado al cajero. Deben ser conocedores de cerveza (estilos, sabores, nociones de maridaje), tener una clara noción de las tapas ofrecidas y sus mejores combinaciones, además de ofrecer un trato de calidad al cliente. En los momentos previos a la apertura del horario de atención y concluido éste, son encargados del aseo de la zona de servicio de clientes. Cajero: Encargado de los pagos y generar las boletas. Adicionalmente debe manipular la tarjeta de socio, verificando si los socios tienen opciones de beneficios. Contador: Encargado de llevar la contabilidad de la empresa. Este cargo será realizado por una persona externa a la empresa en base a honorarios. Guardia: Encargado de la seguridad del local. Será una labor subcontratada. (Catálogo Nacional de Cualidades Profesionales, 2014,http://www.mecd.gob.es/)

7. REQUERIMIENTO DE INFRAESTRUCTURA PRODUCTIVA: El local debe disponer de una superficie total de 200 m 2 . Dos de sus fachadas deben dar directamente al exterior. A poco más de 250 metros se encontraria la calle de La Plaza principal arteria comercial de la población. El local donde se ubicará la microcervecería, es de planta rectangular, y contará con diferentes salas. Por un lado recorriendo la parte exterior se encuentran las salas exclusivas al proceso que van desde la sala de tratamiento de aguas, sala de calderas, sala de cocción y sala de elaboración. Por la parte más interna se integran la sala de materias primas, la sala de análisis y las zonas dedicadas a la comercialización del producto, como los baños y el salón. Se describen a continuación cada una de las salas que comprenden el local:

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- Sala de tratamiento del agua. En esta sala se concentra el equipo de tratamiento de aguas. Este será una columna de carbón activo y a su lado estará el depósito generador de agua caliente. - Sala de caldera. Esta sala es exclusiva para la caldera la cual generará el vapor necesario para la maceración y la cocción del mosto. - Sala de cocción. En ella se encontrará la macerador y la olla de cocción equipos destinados a la elaboración del mosto. - Sala de elaboración. Contigua a la sala de cocción encontramos la sala de elaboración. En ella se localizan todos los equipos necesarios para llevar a cabo la elaboración de cerveza, tomando como punto de partida el mosto procedente en la cuba de cocimiento. - Descarga y Almacenamiento de las materias primas. El almacén de materias primas se destilará fundamentalmente al almacenamiento de los ingredientes, el lúpulo, los cereales y la levadura, estos ingredientes deben conservarse a una temperatura adecuada, por debajo de los 20-22º C para evitar la contaminación y desarrollo de microorganismos que crezcan y puedan estropear la calidad del ingrediente. Por eso motivo esta sala contará con una cámara refrigerada con control de temperatura. - Sala de análisis La sala de análisis estará dedicada a funciones de tipo analíticos. En ella se realizaran los análisis de las aguas destinadas al proceso, los ingredientes, las muestras del producto durante su proceso, así como el de la cerveza terminada. En ella encontraremos todos los instrumentos necesarios para poder llevar a cabo dichos análisis. - Salón de la micro cervecería. Lo normal es empezar a construir una micro cervecería con restaurante o bar porque el margen de beneficio es mayor que al embotellar. Por este motivo, no puede faltar en nuestro brew-pub un espacio dedicado a la degustación de nuestro producto. Baños. Pegado a la sala de análisis se encuentran los lavabos con acceso desde el salón. (“Planta de Elaboración de Cerveza Artesanal”, 2013, Jaime Calleja Colorado, rodin.uca.es)

8. SERVICIOS BÁSICOS REQUERIDOS: Son tres los servicios básicos que deben tenerse en cuenta en un sistema como el que se analiza, energía eléctrica, agua potable y evacuación de aguas servidas. Eventualmente, especialmente en plantas de pequeña escala industrial y rara vez en plantas artesanales, existe un sistema de producción de vapor. Aún cuando una planta artesanal pueda funcionar sin energía eléctrica, es preferible que cuente con este servicio, fundamentalmente para posibilitar la agilización de los procesos mediante la ayuda de pequeños equipos que se han desarrollado y que mejoran el rendimiento de los operarios, obteniendo una mayor uniformidad de los productos. Otro aspecto para el cual la pág. 26

energía eléctrica es imprescindible es para contar con un adecuado sistema de iluminación, de manera de prolongar los períodos de trabajo, especialmente en épocas de exceso de producción de materias primas. En sistemas de producción de pequeña escala industrial, la energía eléctrica es una necesidad ineludible, debido a la mayor proporción de mecanización en el proceso. Todas las instalaciones de luz y fuerza deben hacerse de manera que bajen desde el techo y lleguen a un nivel de seguridad, sin que exista la posibilidad de mojarse ni molestar en la circulación por la sala de proceso. En cuanto al suministro de agua, el problema es un poco mas critico. Se trata de contar con la cantidad de agua potable que permita asegurar el desarrollo de un proceso higiénico, manejado por personas limpias y con equipos debidamente desinfectados. Por otra parte, muchos procesos requieren de agua en su elaboración de manera que se debe contar con agua de una calidad conveniente. El agua es un recurso escaso y por lo tanto se debe usar bajo conceptos de estricto ahorro, especialmente en instalaciones pequeñas o artesanales que normalmente no tendrán sistemas grandes de captación del vital elemento. El agua debe estar protegida de posibles contaminaciones y se debe asegurar la continuidad en su provisión en todo momento. El consumo de agua dependerá del proceso de que se trate y del diseño de los sistemas de producción. Es necesario asegurar el suministro de agua en forma permanente por lo que se debe contar con estanque de almacenamiento elevado para no depender del suministro eléctrico. Se debe estimar una reserva, de modo de poder contar con agua aun cuando no se cuente con energía eléctrica. (“El sorgo y su utilización”, Departamento de Agricultura, Depósito de Documentos de la FAO, Cap.III, http://www.fao.org/) 9. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA: 9.1. AMBIENTES

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9.2. MAQUINARIA: VISTA SUPERIOR

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VISTA FRONTAL

VISTA LATERAL

VISTA ISOMÉTRICA

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Las siguientes consideraciones se toman en cuenta: - El ancho de los pasillos es de nueve pies ya que en el interior de la planta solo van a circular personas y no se hará uso de ningún tipo de ayuda en el manejo de materiales como lo son los montacargas o algún tipo de grúa (Tompkins, White, Bozer, & Tanchoco, 2003). - El costo de las máquinas es el mismo ya que se requieren en la misma cantidad y en el mismo tamaño, por lo que eso no será un factor muy importante a la hora de tomar una decisión. El costo aproximado para la adquisición de los equipos es de $36.050 USD. El tamaño total del lote que se debe usar para la construcción de la planta es: 79.5 m2

ESTACION Materia Prima Molienda Tanque de agua Sala de cocción Intercambiador de calor Fermentación roja Fermentación Lager Fermentación Negra Filtración Almacenamiento roja Almacenamiento lager Almacenamiento Negra TOTAL

X

Y

DISTANCIA RECORRIDA (m)

1 0.5 1 1.5 5.3

3 4.5 8 10 10

2 4 2.5 3.8

6 5.7

7 5.5

3.7 4.9

5.7

4.5

5.9

5 6

3 1

2.2 3

6

2

2

5

1

2 36

(“Planta de Elaboración de Cerveza Artesanal”, 2013, Jaime Calleja Colorado, rodin.uca.es)

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