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CERVEZA NEGRA CON MIEL

SORAYA ESPINOSA RUIZ

INDICE 1.

DEFINICIÓN DEL PRODUCTO __________________________________________ 1 1.1. Historia de la cerveza ___________________________________________________ 1 1.2.Importancia de la mujer en el nacimiento de la cerveza _______________________ 4 1.3.Historia de la miel en la cerveza ___________________________________________ 4 1.4.Propiedades funcionales de la cerveza ______________________________________ 5

2.

MATERIAS PRIMAS Y AUXILIARES _____________________________________ 9 2.2.Materias primas ________________________________________________________ 9 2.2.Materiales auxiliares ___________________________________________________ 29

3.

DISEÑO DE LA PLANTA DE FABRICACIÓN _____________________________ 32

4.

DIAGRAMA DE FLUJO ________________________________________________ 34 4.1. Recepción y almacenamiento de materias primas ___________________________ 35 4.2. Molienda_____________________________________________________________ 37 4.3. Maceración___________________________________________________________ 39 4.4. Filtración ____________________________________________________________ 42 4.5. Cocción ______________________________________________________________ 45 4.6. Clarificación __________________________________________________________ 47 4.7. Enfriamiento del mosto _________________________________________________ 48 4.8. Fermentación y Guarda ________________________________________________ 48 4.9. Filtración ____________________________________________________________ 59 4.10. Estabilización coloidal _________________________________________________ 59 4.11. Estabilización microbiológica ___________________________________________ 60 4.12. Incorporación de la miel _______________________________________________ 60 4.13. Envasado ___________________________________________________________ 61

5.

CONTROL DE CALIDAD _______________________________________________ 64 5.1. Prerrequisitos ________________________________________________________ 64 5.2. Sistema de Análisis de Riesgos y Puntos de Control Crítico ___________________ 87 5.3.Trazabilidad _________________________________________________________ 119 5.4. Etiquetado __________________________________________________________ 125 5.5 .Control de Materias Primas ____________________________________________ 128 5.6. Control del proceso ___________________________________________________ 131 5.7.Control de producto terminado _________________________________________ 134 5.8.Control de conservación y almacenamiento de producto terminado ___________ 135

6.

SUBPRODUCTOS Y APROVECHAMIENTO _____________________________ 135

7.

RESIDUOS ___________________________________________________________ 140

7.1. Clasificación e identificación de residuos _________________________________ 142 7.2. Almacenamiento de residuos peligrosos __________________________________ 144 7.3. Gestión de Residuos __________________________________________________ 146 8.

VERTIDOS ___________________________________________________________ 147 8.1. Aguas residuales _____________________________________________________ 147 8.2. Tratamiento de aguas residuales ________________________________________ 148

9.

LEGISLACIÓN _______________________________________________________ 151 9.1. Legislación de ámbito general aplicable a la cerveza ________________________ 153 9.2. Legislación específica de la cerveza ______________________________________ 154 9.3. Legislación aplicable a las instalaciones __________________________________ 157 9.4. Legislación de producto terminado ______________________________________ 158 9.5. Normativa medioambiental ____________________________________________ 159 9.6. Normativa de Seguridad e Higiene ______________________________________ 160

BIBLIOGRAFÍA __________________________________________________________ 161

1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO

Según recoge la legislación española en el R.D. 53/1995 en su artículo número 2 la cerveza es “la bebida resultante de la fermentación alcohólica, mediante levadura seleccionada, de un mosto procedente de malta de cebada, solo o mezclado con otros productos amiláceos transformables en azucares por digestión enzimática, adicionado con lúpulo y/o sus derivados y sometidos a un proceso de cocción”. En general, se hace una distinción entre cervezas según sean de fermentación alta (ales) o bajas (lagers). Las primeras están elaboradas con levaduras de alta fermentación que brindan al producto final aromas y sabores afrutados característicos y muy perceptibles. La fermentación de esta categoría de levadura se produce en un rango de temperaturas que varía entre 16 - 20º C. Estas permiten el consumo con un corto periodo de maduración. Las Lager utilizan levaduras de baja fermentación que aportan un aspecto visual más limpio aunque sus aromas y sabores no son tan perceptibles. La fermentación se produce en un rango de temperaturas que promedian los 10º C, y para su consumo en condiciones óptimas es necesaria una larga maduración a bajas temperaturas. La cerveza que elaboramos pertenece a la familia de las Ale y es una cerveza Stout con miel, cerveza de color casi negro, sabor tostado y textura cremosa que lleva de fondo el sabor dulce de la miel. La miel es incorporada al final de la fermentación para otorgarle el sabor y aroma dulce y característico de la miel. El término Stout, que en inglés significa corpulento o sólido, se utiliza para designar a una cerveza del tipo Porter más fuerte y con más cuerpo. 1.1. Historia de la cerveza El nombre de cerveza proviene del latín “cervêsïa”, palabra del galo (idioma celta), según el filólogo y etimólogo Joan Corominas. También es dicho que proviene de “cerevisia”, palabra que se descompone en Ceres, diosa latina de la tierra y los cereales y “vis”, que significa fuerza. Etimología, de Phillippe Duboe-Laurence y Christian Berger (autores del libro El libro del amante de la cerveza), que no está muy aprobada por los filólogos y etimólogos. De cualquier modo sí que es cierto que cereales proviene de “cereales” y representa a la diosa Ceres, la cual esta simbolizada con espigas de trigo en la mano. El origen de la cerveza se remonta en la historia de la humanidad. Su origen se remonta a la Edad de Piedra, y está ligado a la aparición de grupos sociales sedentarios, al inicio del cultivo del cereal y a la elaboración de pan. 1

Al parecer, la primera bebida fermentada que conoció el hombre fue la cerveza, y se cree que apareció junto con el pan de cebada. Es posible que alguien hubiese dejado el pan olvidado a la intemperie; la humedad y la flora bacteriana provocaron una fermentación natural. Al recogerlo, observo que el pan había segregado un líquido que le supo tan bien, que sucesivamente trato de reproducir el proceso. Es sabido que hace más de 6.000 años, en la tierra de los ríos Tigris y Eufrates, los sumerios (habitantes del sur de Mesopotámica) elaboraban y consumían cerveza. Un grabado de esa época representa a unos bebedores de cerveza junto a los cuales se reprodujeron algunas canciones dedicadas a la diosa de la cerveza, Ninkasi. Además, los sumerios conocieron varios tipos de cerveza, entre ellos una variedad conocida como superior. Los babilonios heredaron de los sumerios el arte del cultivo de la tierra y la elaboración de la cerveza. El rey Hammurabi dispuso en un decreto normas sobre la fabricación de la cerveza, en el cual también se establecían severos castigos a quienes adulteraran la bebida. La elaboración tenía carácter religioso y era realizada solo por las sacerdotisas. Los babilonios preparaban la cerveza a partir de los panecillos de harina de cebada y la llamaban pan líquido. La leyenda que Osiris preparo la primera cerveza pertenece a la historia primitiva de Egipto y, según esta versión, la cerveza seria un invento de los dioses. Los griegos identificaron a la cerveza con los egipcios, ya que la palabra zythum, empleada para designar a los egipcios, también la emplearon para significar "vino de cebada". Es de anotar que los fabricantes egipcios de cerveza eran exceptuados del servicio militar, y tanto los soldados como las autoridades recibían cerveza como parte de su paga. También existen pruebas de que los chinos producían una clase de cerveza de trigo llamada kiu, hace más de 4.000 años. La cerveza se encuentra entre las ofrendas hechas a los dioses en casi todas las culturas. En los países nórdicos se ofrecía cerveza a Wotan, el gigante Oegir era el cervecero y Thor el dios del trueno, el protector de la cerveza. La cerveza paso de Egipto a Europa a raíz de las cruzadas. Los caballeros de regreso a sus países la llevaban consigo. En la historia medieval y moderna aparece la tradición alemana, que es muy antigua. A raíz de fuertes heladas consecutivas que afectaron los cultivos de la vid, en Europa tomo fuerza la cerveza como reemplazo del vino. Por esa época, los habitantes del norte de Europa utilizaban hierbas aromáticas y plantas silvestres para modificar el sabor y aroma. Se cuenta que Santa Hildegarda, abadesa de Ruperstberg, fue quien primero 2

adiciono lúpulo a la cerveza. A raíz de ello, la cerveza se convirtió en importante objeto de comercio. En el siglo XII, el rey Juan Primus (Juan I de Flandes de la Casa de Constantinopla), conocido como Gambrinus fue un protector de los cultivos de cebada y, por ende, de la cerveza. En la Edad Media, los alemanes poseían cerca de 500 claustros en los cuales se elaboraba y comercializaba la cerveza, ya que era privilegio exclusivo de los monjes y monjas, siendo muy famosas, en ello, las monjas de los Prados de Santa Clara. La primera organización gremial de fabricantes de cerveza nació en Paris en 1258 y 10 años más tarde, el reglamento para producir la bebida se inscribía en el libro de los oficios. Alemania ha influido mucho en fijar las características de la cerveza moderna, al punto que hoy en día aun cuentan con la "Ley de la Pureza" promulgada por el duque bavaro Guillermo IV de Orange en 1516, que obliga a producir la bebida con cebada malteada, agua, lúpulo y levadura. En Inglaterra, la cerveza era tan importante que su Carta Magna daba la medida adecuada para la venta y consumo. Además, uno de los oficios más antiguos de ese país es el de "Conner" o degustador de cerveza. La primera cervecería del continente americano fue construida en 1544 por don Alfonso de Herrera, cerca de Ciudad de México. Los peregrinos ingleses fueron los que llevaron la cerveza a los Estados Unidos; una de las primeras cervecerías establecidas en Estados Unidos data de 1612 y perteneció a Adrian Brock y Hans Cristiansen. En el siglo XIX llegaron a registrarse más de mil novecientos establecimientos en todo el país. Si concebimos la “chicha” como una forma de cerveza, los sudamericanos la descubrieron hace cerca de 2.000 anos. En Colombia, los hermanos Cuervo fundaron en Bogota, en 1884, la primera cervecería, la cual tuvo muy corta vida. En 1889, Leo S Kopp, ciudadano alemán, fundó en el Socorro (Santander) la fábrica conocida como Bavaria, que posteriormente, en 1891, fue trasladada a Bogota. A principios de siglo, se fundaron varias cervecerías entre las que destacamos: Ancla en Honda, Nevada en Santa Marta, Clausen en Bucaramanga, Germania en Bogota, Poker en Manizales, todas ellas hoy desaparecidas, algunas por haber sido absorbidas por Bavaria. Actualmente en Colombia se tienen seis plantas cerveceras, todas ellas de Bavaria, del grupo SAB Miller. Ya en los albores del siglo XXI, el país se inicia en la cultura de las microcervecerías.

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1.2.Importancia de la mujer en el nacimiento de la cerveza El origen de la cerveza está íntimamente ligado a la figura de la mujer. Mientras el hombre concentraba sus esfuerzos en la caza, la mujer recogía y conservaba los vegetales. Los alimentos recolectados se cocían para producir unas sopas claras y fermentadas de gusto probablemente muy fuerte y seguramente ácido, amargo y áspero. El desarrollo de la agricultura, del cultivo de cereales y de su almacenamiento permitía consumir estas sopas durante todo el año. El conocimiento de la agricultura también permitió obtener diversos tipos de harina para cocinar las sopas con diferentes sabores, con lo que el gusto se fue convirtiendo en una cualidad buscada en todas las elaboraciones. Con el tiempo, la cocina comenzó a refinarse y nacer la gastronomía. Las sopas ácidas y transparentes dejaron paso a otras más espesas y de sabor más suave. La mujer se convirtió en una experta cocinera de fermentaciones ácidas, pero no tardo mucho en conocer y dominar la fermentación alcohólica, lo que le sirvió para producir bebidas espirituales que permitían ver cosas sobrenaturales. El éxito de estas bebidas dependía de los ingredientes de la sopa inicial, de la temperatura ambiente y de las levaduras silvestres que iban probando y experimentando. Durante milenios la cerveza ha sido preparada exclusivamente por mujeres, por el rol social que ha desempeñado en las artes culinarias, y también debido al componente ritual mágico o sagrado de la cerveza, que abarca desde la elaboración, con todos sus aspectos mágicos, hasta su posterior libación alrededor del caldero de fermentación. La mujer era patrona, sacerdotisa y hechicera en todo este proceso. Tenía poderes mágicos y ocupaba el centro de unos rituales sagrados sin los cuales la cerveza no sería esa bebida excepcional a la que la humanidad atribuía toda clase de virtudes. 1.3.Historia de la miel en la cerveza Desde tiempos remotos se han reconocido y utilizado las cualidades nutritivas y edulcorantes de la miel. Muchas referencias históricas dicen que la miel ya era consumida hace unos 9000 años por los pueblos de entonces, que no tardaron en descubrir que, mezclada con agua y un poco de tiempo (fermentación) resultaba una bebida muy agradable. La falta de conocimientos técnicos y científicos atribuía dicha transformación a la magia y la gracia de los dioses.

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Probablemente el vino de miel o hidromiel (mead) sea la bebida alcohólica más antigua elaborada por el hombre. Más tarde, con la domesticación de los cereales, hizo su aparición la cerveza que en muchas ocasiones, la miel era uno de sus ingredientes. En la Gran Bretaña medieval, se elaboraban cervezas con miel de diferentes formas. Algunas eran producto de la fermentación del mosto y miel juntos, en otras se mezclaba una cerveza terminada con hidromiel o se les añadía la miel sin fermentar junto con alguna otra especia para darles sabor. Todas ellas eran reconocidas con el nombre de Braggot, combinación de miel y cerveza. El término Braggot se remonta a hace 4000 años en la antigua Babilonia donde existía la costumbre cuando un hombre y una mujer se unían en matrimonio, el padre de la novia se comprometía a proveer, a quién desposara a su hija, de toda la cerveza de miel que pudiera tomar durante un mes. En aquella época, el año se medía según el calendario lunar y un mes duraba lo que duraba una luna. Con esta costumbre se aseguraba la fertilidad de la pareja, tan apreciada en los viejos tiempos, además de desinhibir a los novios debido a sus supuestas propiedades afrodisíacas. Nace así lo que se conoce como Luna de Miel.

1.4.Propiedades funcionales de la cerveza La cerveza es una bebida natural obtenida de la fermentación alcohólica de un extracto acuoso de cebada malteada. Las materias primas utilizadas son cuatro: malta de cebada, agua, levadura y lúpulo; algunas veces también se añade como fuente de hidratos de carbono cereal no malteado. Muchos de los compuestos que contienen las materias primas no han sufrido modificación alguna durante el proceso de elaboración y pasan tal cual a la cerveza final lo que le otorgan propiedades nutritivas y funcionales. Se entiende como alimento funcional a aquel que se consume como parte de la dieta normal y que contiene componentes biológicamente activos que ofrecen beneficios para la salud y reducen el riesgo de sufrir enfermedades. La cerveza puede considerarse como tal ya que muchos de los ingredientes que contiene son de tipo funcional:  Vitaminas La cerveza aporta vitaminas del grupo B, como la tiamina (B1), que actúa sobre el metabolismo de los glúcidos; la riboflavina (B2), que facilita la digestión; la niacina (B3), que regula el nivel de colesterol y azúcar en la sangre, mejora la respiración celular al contribuir al transporte de oxígeno y ejerce una acción vasodilatadora sobre los capilares. También incluye piridoxina (B6), que interviene en la síntesis y transformación de aminoácidos y proteínas así como folatos (derivados de la vitamina 5

B9) y ácido fólico (vitamina B9), que en los adultos es necesario para incrementar los hematíes en la sangre, renovar la mucosa gastrointestinal, la piel y para el crecimiento del pelo.  Minerales Las sales minerales cumplen tres funciones en el organismo: se utilizan como materiales de construcción de las estructuras celulares, están presentes en los líquidos corporales y actúan como reguladores del metabolismo. El potasio y el sodio tienen un importante papel en la transmisión de los impulsos nerviosos, el tono muscular y el transporte de nutrientes; el potasio participa además en la salud de la piel, la calcificación de los huesos y el metabolismo de los aminoácidos. La cerveza contiene potasio y sodio que actúan sobre la tensión arterial, el estado de humor y sobre el funcionamiento del corazón, ya que el sodio es el responsable de que se equilibre la administración de líquidos en el espacio intercelular, mientras que el potasio hace lo mismo en el interior de las células evitando que éstas se deshidraten. La cerveza contiene poco hierro, pero posee manganeso, que es un fijador de aquél. Además contiene fósforo en menor cantidad que la leche o el pan, pero superior al vino o cualquier otra bebida alcohólica.  Polifenoles Los polifenoles son un grupo de antioxidantes naturales, presentes en plantas y vegetales. Se encuentran en la cáscara de la cebada malteada y en el lúpulo. Estos compuestos desempeñan un papel importante en el color, aroma y sabor así como en las propiedades nutricionales de la cerveza, que puede considerarse como un producto alimenticio con una cierta capacidad antioxidante. Esta propiedad puede intervenir en distintos niveles en la salud de una persona: retraso del envejecimiento celular, disminución en el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares y capacidad anticancerígena.  Lúpulo La cerveza es la única bebida que contiene lúpulo, un sedante suave y estimulante del apetito. El lúpulo tiene una acción similar a la valeriana: tiene cualidades calmantes para tratar la ansiedad, los trastornos del sueño y la inquietud. Tiene una alta concentración de flavonoides y fitoestrógenos que facilita el funcionamiento del sistema endocrino femenino. Los principios amargos del mismo ayudan a regular problemas de vejiga y normalizar el funcionamiento del hígado mediante la mejora de la secreción de bilis y otros jugos 6

digestivos. Además, tiene una acción desintoxicante, antiespasmódica, y se puede usar de forma tópica para diferentes afecciones dermatológicas (infecciones, eccema, forúnculos).

 Fibra La cerveza contiene hidratos de carbono no digeribles que forman la fibra soluble de la cerveza. Es importante para la salud ya que evita el estreñimiento, disminuye la incidencia de cáncer de colon y reduce el nivel de colesterol en sangre.  Alcohol etílico El consumo ligero o moderado de alcohol etílico tiene efectos positivos para el organismo, siempre que hablemos de personas sanas y adultas. Aumenta el nivel de colesterol asociado a las lipoproteínas de alta densidad y reduce el colesterol unido a las lipoproteínas de baja densidad, respecto al habitual nivel de personas abstemias. Esta relación entre los niveles de los diferentes colesteroles reduce el riesgo de enfermedades y accidentes cardiovasculares, y retrasa la menopausia, lo que conlleva a un menor riesgo de sufrir osteoporosis y enfermedades coronarias.

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Propiedades funcionales de la miel

Ya que la miel es un ingrediente muy significativo en nuestra cerveza también vamos a mencionar las propiedades funcionales que tiene la miel.

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La miel es un alimento rico en nutrientes que las abejas elaboran a partir del néctar de las flores, transformándolo en miel gracias a la acción de sus enzimas salivares. Se puede considerar también un alimento funcional ya que debido a su composición y propiedades ayuda a prevenir y reducir enfermedades.

Estas propiedades se deben a su composición: 

Hidratos de carbono: 82%. La miel es es un alimento muy rico en azúcares simples, como la fructosa, glucosa, sacarosa o maltosa, por lo que eleva rápidamente el nivel de azúcar en sangre, proporcionando una energía inmediata.

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Vitaminas: la miel contiene poca cantidad de vitaminas (C y vitaminas del grupo B).

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Minerales: cuenta con cierta cantidad de fósforo, potasio y, en menor medida, hierro, calcio y magnesio.

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Otros: la miel también posee entre sus elementos enzimas, ácidos orgánicos, hormonas y antioxidantes como los flavonoides.

Así podemos decir que tiene innumerables aplicaciones para la salud: extraordinaria fuente de energía, es sedante y tranquilizante, tiene gran poder para cicatrizar heridas externas, mejora el sistema respiratorio y regula el tránsito intestinal y es un gran conservante. 8

2. MATERIAS PRIMAS Y AUXILIARES Las materias primas utilizadas en la elaboración de la cerveza que estamos elaborando son la malta, el lúpulo, los adjuntos, el agua, la levadura y la miel. Como materiales auxiliares tenemos las botellas de vidrio, las etiquetas, los tapones corona, las cajas de embalaje de producto final. A lo largo del proceso de elaboración se van a ir realizan pruebas y controles por lo que también dispondremos de productos para tal uso.

2.2.Materias primas 2.1.1. Malta La malta es el resultado de maltear un cereal, la cebada en este caso, y constituye uno de los ingredientes más importantes del proceso de elaboración de la cerveza porque es el agente encargado de aportar el color, el sabor, el aroma y el cuerpo característico de cada cerveza. El malteado consiste en someter al grano de cebada a unas condiciones óptimas de humedad y temperatura para conseguir que los gránulos de almidón sean accesibles a las enzimas aminolíticas, que se generan durante la germinación del grano. Este fácil acceso se consigue por la digestión enzimática de las paredes celulares, constituidas fundamentalmente por hidratos de carbono de alto peso molecular, y de la matriz proteínica que contiene los gránulos de almidón. Después se somete a un secado y tostado donde todos los procesos anteriores se detienen sin alterar las propiedades enzimáticas de la malta producida. El cereal utilizado es la cebada porque es el cereal más rico en almidón, imprescindible para la producción de azúcares fermentescibles, y contiene una importante cantidad de proteínas, fuente de aminoácidos para el crecimiento de la levadura durante la fermentación. Existen diferentes tipos y especies de cebada que se clasifican según su morfología, época de cultivo y cantidad de granos fértiles por espiga. En este último caso podemos diferenciar la cebada de dos carreras (utilizada para la elaboración de la cerveza), de la especie Hordeum distichum; y la cebada de seis carreras, de la especie Hordeum exastrichum.

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La cebada utilizada debe tener unas características físicas y bioquímicas para conseguir una calidad maltera. Entre las características físicas está que debe ser un grano grueso y redondeado de tamaño uniforme, de color amarillo claro, con una cascarilla fina y rizada y libre de infecciones. Dentro de los caracteres bioquímicos debe tener baja capacidad de letargo y buena capacidad de absorción de agua. Debe germinar uniformemente y en un tiempo mínimo, produciendo la mayor cantidad de malta posible por unidad de peso de cebada. El grano de malta debe estar uniformemente desagregado, es decir, los granos de almidón han debido quedar completamente liberados de su envuelta y ser accesibles a las enzimas durante la maceración. En función de la temperatura y las condiciones de humedad durante el malteado se obtendrán los diferentes tipos de malta, pudiendo distinguir tres grupos principales: maltas base, maltas tostadas y maltas caramelizadas. Todo este tratamiento que recibe la cebada ser realiza en las malterías, de forma independiente casi a la elaboración de cerveza. Las cervecerías compran la malta con las características deseadas para producir los diferentes tipos de cerveza. En nuestro caso vamos a usar la malta base Pale Ale, la malta tostada y la malta caramelizada. Las cantidades de malta que tenemos en nuestra receta son las siguientes:

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Malta base

78%

Malta tostada

10%

Malta caramelo

2%

Avena

5%

Copos de cebada

7%

Malta base

Son las maltas más claras, se maltean a bajas temperaturas durante poco tiempo para que las enzimas no se destruyan y se mantenga el poder diastático (capacidad de degradar el almidón en azúcares en función del contenido de enzimas). Por esta razón se utilizan en mayor proporción. Las maltas base también se caracterizan por aportar una dulzura suave a la cerveza. Algunas de las más conocidas son la Pilsner, la Pale Ale, la Munich o la Vienna. En nuestra receta utilizamos malta Pale Ale en proporción del 78% de la cantidad total del grano.

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Malta tostada

Las maltas tostadas se elaboran a partir de hornear la malta base totalmente seca a temperatura superior a 170ºC consiguiendo un grano oscuro que aporta un sabor tostado. En la cerveza Stout utilizamos la malta totalmente oscura que nos aporta el color negro y el sabor torrefacto característico. Para obtener este tipo de malta la malta base se seca en el horno a unos 70ºC de temperatura con niveles bajos de humedad. Una vez secado el grano, la temperatura se eleva poco a poco hasta 180-220ºC durante 1-1,5 horas, espolvoreando agua para evitar que se llegue a quemar y arrastrar componentes volátiles que puedan dar sabor a quemado, para conseguir el sabor intenso a chocolate, café o torrefacto. La malta torrefacta que usamos va a ser Malta chocolate, con un valor de color de 1200 EBC, en una proporción del 10% consiguiendo así el sabor y color deseado en nuestra Stout. 

Maltas caramelizadas

Las maltas caramelizadas se elaboran con un procedimiento algo distinto. Una vez la cebada ha germinado, antes de secarla, la malta base se sumerge o se introduce en un ambiente muy húmedo, de modo que dentro del grano se produce un macerado del almidón, transformándose en azúcares. Ahora bien, como la cáscara está entera, el azúcar se queda dentro del grano, en lugar de formar un mosto. Luego la malta se seca, mediante calor y demás, cristalizando el azúcar en forma de caramelo en el interior del grano. En función de la temperatura y la duración del secado, así será el color de la malta. Este caramelo está formado por cadenas complejas, no fermentables, por lo que aportan cuerpo a la cerveza, así como color y dulzor, y contribuyen a mejorar la espuma. Los tipos más claros (malta de dextrinas o carapils) no influyen en el sabor o el color, y se emplean únicamente para conseguir más cuerpo y mejor espuma. En nuestra receta la malta caramelo se encuentra en un 2% para aportar color. 2.1.2. Lúpulo El lúpulo, Humulus Lupulus, es una planta trepadora, pernne, dioica que pertenece al grupo de la urticácea y la familia Cannabaceae. En la producción de cerveza nos interesa, principalmente, porque aporta el amargor típico, también nos permite

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aromatizar la cerveza, equilibrar el dulzor, mantener la espuma y conservar la cerveza por su capacidad antibacteriana. Al ser una especie dioica la planta puede ser masculina o femenina, para la elaboración de la cerveza sólo nos interesan las flores femeninas antes de ser fecundadas; en algunos países como Bélgica o Reino Unido utilizan en ocasiones lúpulos femeninos fecundados. Estas flores se agrupan en forma de conos o piñas, en su interior tienen unas glándulas llenas de una resina de color amarillento llamada LUPULINA, esta lupulina contiene una gran cantidad de componentes que aportan el sabor amargo de la cerveza. 

Composición del lúpulo

La composición del lúpulo es importante para la caracterizar cada una de las cervezas, una composición estándar de lúpulo sobre sustancia seca sería: o Sustancias amargas (18,5%): son los llamados alfa-ácidos y beta-ácidos. Los alfa-ácidos son un conjunto de resinas (Humulona, Cohumulona y Adhumulona) que aportan el amargo a la cerveza. El porcentaje de ellas sobre el cono seco de lúpulo es un parámetro de referencia para orientarnos sobre la capacidad de producir amargor, suele situarse entre un 4-10% en función de cada variedad. Su contenido también puede variar dependiendo de la temporada y la climatología. Los beta-ácidos o Lupulonass son otro tipo de resinas que tienen un poder de amargor 10 veces inferior a los alfa-ácidos. Su oxidación por envejecimiento de los conos o por mala conservación puede generar sabores amargos y astringentes no deseados, por lo que es importante utilizar lúpulo fresco o bien conservado. o Aceites esenciales (0,5%): son los responsables del sabor y aroma de la cerveza, su cantidad y calidad son específicas de cada variedad de lúpulo. Son volátiles, con lo cual la mayoría se pierden durante la cocción del mosto, si se quiere aromatizar la cerveza deben añadirse a finalizar ésta. o Taninos (3,5%): Los taninos tienen la propiedad de inhibir el crecimiento de bacterias lácticas y acéticas, favoreciendo el desarrollo saludable de nuestra levadura durante la fermentación. Esta acción antibacteriana perdura en el tiempo, por lo que mejora la conservación de la cerveza. Otra propiedad asociada a los taninos es su capacidad para coagular las proteínas durante la cocción del mosto, reduciendo la turbidez de la cerveza. 12

o Proteínas (20%): las proteínas del lúpulo confieren aspectos organolépticos típicos a la cerveza e influye en la estabilidad de la espuma. o Sustancias inorgánicas (8%).

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Variedades de lúpulo

Aunque hay muchas variedades de lúpulo, los maestros cerveceros normalmente distinguen dos grandes categorías: lúpulos amargos y lúpulos aromáticos. Los primeros se caracterizan por la alta concentración de alfa-ácidos que son los encargados de dar el sabor amargo a la cerveza. Los lúpulos aromáticos se caracterizan por contener aromas y sabores más refinados que los amargos. En la cerveza Stout, la variedad de lúpulo a utilizar es algo secundario, ya que únicamente se emplea por su amargor, no buscamos un sabor o aroma típico a lúpulo. Suelen emplearse lúpulos de origen británico con una elevada proporción de alfa-ácidos. En nuestro caso usamos el East Kent Golding, lúpulo con aroma floral, sabor terroso, especiado y ligeramente dulce con una concentración de alfa-ácidos de un 4,5-5%. 

Presentación del lúpulo

El lúpulo puede llegar a la cervecería de varias formas, siendo lo más común que llegue en forma de pellets o extracto por presentar ciertas ventajas: se consiguen unidades de amargor constantes en la cerveza, se almacenan durante tiempo indefinido sin oxidaciones y un menor coste de transporte y almacenamiento. o Pellets o pastillas: lúpulo prensado en forma de pastillas. Permite una mejor conservación y rendimiento. Pueden ser pellets enriquecidos, tienen un alto contenido en humulonas obtenidos por concentración física; y pellets especiales, que a su vez se pueden conseguir añadiendo extracto de lúpulo o mezclando el lúpulo con hidróxido de Ca o Mg para estabilizar y favorecer la isomerización durante la ebullición del mosto. Con el uso de pellets es más eficiente la extracción de los alfa-ácidos porque se disgregan más fácilmente en el mosto hirviendo, facilitando la isomerización y aumentando su velocidad.

Figura 1. Presentación en pellets del lúpulo.

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o Extracto: presentación en forma líquida, concentrando los componentes deseados mediante tratamiento físico. Los extractos se utilizan para ajustar el nivel de amargor después de la fermentación y se pueden almacenar durante largo tiempo debido a su gran estabilidad.

Figura 2. Presentación en extracto del lúpulo.

o Isomerizados: son los productos del lúpulo a los que se somete a un tratamiento para su isomerización. Esto permite un mayor control del amargor, se adicionan en la cerveza cuando entra en la guarda o durante la filtración. 

Tenor amargo

Como hemos dicho anteriormente la adición de lúpulo se realiza para conseguir un amargor determinado en la cerveza, amargor dado por los alfa-ácidos. Este amargor debe ser suave, seco, limpio y no persistente, y lo suficientemente intenso para dejar un buen recuerdo y una sensación de apetencia a beber más cerveza sin sobrecargar, consiguiendo, a su vez, apagar la sed. Durante el hervor del mosto, etapa en la que se agrega el lúpulo, los alfa-ácidos sufren un proceso de isomerización originando compuestos solubles amargos denominados iso-alfa-ácidos: iso-humulona, iso-cohumulona e iso-adhumulona. La formación de estos iso-alfa-ácidos es proporcional a la cantidad de alfa-ácidos de la variedad de lúpulo utilizado, así el proveedor nos debe entregar el % de alfa-ácidos y poder estipular las adiciones de lúpulo en la receta. El amargor se mide por unidades internacionales de amargor IBU, en ingles Interational Bitterness Units. Un IBU equivale a un miligramo de iso-alfa-ácidos por litro de cerveza. En la receta que estamos elaborando vamos a trabajar con una cantidad de 43 IBU.

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Hay muchos factores que afectan a la isomerización de los alfa-ácidos y la permanencia de éstos en el producto final, por lo que es muy difícil predecir con exactitud la cantidad de IBU que tendrá la cerveza final. Dentro de los factores que influyen nos encontramos con: 1. Tiempo de hervor del lúpulo: es el más importante de todos. Cuanto mayor tiempo mayor posibilidad de conversión a las formas isomerizadas. 2. Proceso de elaboración 3. Forma de lúpulo utilizada: como se vio antes, los pellets permiten una extracción más eficiente de los alfa-ácidos. 4. Densidad del mosto: en los mostos más concentrados hay un menor porcentaje de utilización. 5. Solubilidad de alfa-ácidos: cuanto más lúpulo se agrega la solubilidad de éstos va de éstos va disminuyendo dificultando la conversión a formas isomerizadas. 6. Fermentación: durante la fermentación no se produce isomerización pero hay factores que afectan a la permanencia de los iso-alfa-ácidos en la cerveza, como la cantidad de levadura que se utiliza para inocular el mosto y el crecimiento de la misma durante la fermentación que influyen en los niveles de precipitación de los iso-alfa-ácidos. 7. Clarificación: la práctica de clarificación o utilización de coagulante durante el hervor pueden afectar también a la precipitación de los iso-alfa-ácidos. En general, las IBU se calculan en base al estilo de cerveza que se quiere elaborar y la densidad inicial (medida en el mosto enfriado tras el hervor) a la que se quiera llegar y, como ya se ha dicho, indica los mg de iso-alfa-ácidos por litro presentes en la cerveza final por lo que podemos utilizar de forma general la siguiente fórmula:

AAt = PL x (

)

AAt: gramos totales de alfa-ácidos agregados en el mosto PL: gramos de lúpulo agregado al mosto % AA: % de alfa-ácidos que lleva el lúpulo Si se multiplica la ecuación de arriba por 1000 y se divide por la cantidad de litros de cerveza, el resultado queda expresado en mg de alfa-ácidos por litro, es decir, en forma de IBU:

IBU= 15

Esta fórmula hay que reajustarla cuando se utilizan diferentes variedades de lúpulo o añadirle un factor de corrección para mostos de alta densidad. 2.1.3. Adjuntos Los adjuntos son todos los ingredientes que se añaden en la receta con el fin de aumentar la cantidad de azúcares fermentescibles en el mosto y conseguir, en función del tipo de adjunto que se añada, un perfil organoléptico característico de cada cerveza. La legislación española permite un máximo de un 50% de adjuntos en el mosto cervecero, es decir, por definición la cerveza debe contener un mínimo de 50% de cebada malteada y otro 50% máximo de grano crudo. En nuestro caso, para elaborar la Stout con miel, vamos a utilizar dos tipos de adjuntos: avena y copos de cebada. 

Avena

La avena es un cereal rico en proteínas de alto valor biológico, grasas y vitaminas y minerales. Es el cereal con mayor proporción de grasa vegetal (65% grasas no saturadas y 35% de ácido linoleico). También contiene hidratos de carbono en una alta proporción, lo que se aprovecha para aumentar la cantidad de azúcares fermentescibles en el mosto. La avena tiene una cáscara exterior dura y moléculas de glucosa complejas, por lo que debe ser cocinado antes de incluirlo en la receta. Este pre-cocinado al que es sometida la avena hace que el sabor de la harina de avena se disipe y no influya en el sabor final de la cerveza y que el almidón quede gelatinizado, por acción del calor y presión, para facilitar la degradación de éste durante la maceración. La cerveza es filtrada antes de la fermentación, por lo que la harina de avena es eliminada dejando, eso sí, una textura suave y cremosa típica de una Stout. En nuestra receta la avena arrollada instantánea es añadida en una proporción del 5% respecto a la cantidad de grano total y es añadida junto a la cebada durante la maceración.

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

Copos de cebada

La cebada sin maltear es utilizada para proveer proteínas que ayudan a la retención de la espuma y mejoran el cuerpo. Hay diferentes presentaciones de la cebada sin maltear: grano molturado, grano de cebada sin envuelta y copos o láminas de cebada. Para nuestra receta utilizamos copos de cebada que son macerados con la malta base, se utilizan en una proporción del 5%, para evitar problemas durante la filtración. 2.1.4. Agua Es el ingrediente más abundante en la cerveza, 85-92%, y desempeña un papel importante en el sabor, aroma y color. Hasta el siglo XIX, los cerveceros no entendían muy bien el efecto del agua en la producción de cerveza, pero sabían que las aguas de ciertas zonas eran mejores para la elaboración de determinados estilos. Los estilos clásicos que hoy conocemos son, en parte, producto de las características típicas del agua local en las ciudades donde nacieron. Llegando al punto de pensar que era imposible elaborar una Porter sin el agua del Thames en Londrés. Químicamente, el agua son dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, pero en la práctica es mucho más que eso, es una gran cantidad de minerales, materia orgánica y gases disueltos que dependiendo del área geográfica y del tipo de materiales que vaya arrastrando durante su curso el agua puede tener diferente composición, de suma importancia a tener en cuenta dependiendo del proceso de elaboración y del tipo de cerveza que se quiera elaborar. El agua empleada en la fabricación de cerveza debe reunir las características típicas de potabilidad: sin exceso de sales, exenta de materia orgánica, microbiológicamente pura y libre de aroma y sabores extraños. Debe cumplir con los criterios sanitarios del agua que vienen recogidos en el Real Decreto 140/2003 del 7 de febrero. 

Parámetros

1. Dureza: el agua dura es aquella que contiene un alto nivel de minerales disueltos, generalmente iones Calcio (Ca+2), iones Magnesio (Mg+2) y, en menor cantidad, Aluminio (Al+3) y Hierro (Fe+3). La presencia de estos minerales depende de la geología que atraviesa el agua en su camino. 17

La dureza se calcula a partir de la suma de las concentraciones, expresadas en miligramos, de Calcio y Magnesio por cada litro de agua y puede se puede expresar en concentraciones de carbonato de calcio (CaCO3).

Dz = 2,50

+ 4,16

Dz: dureza (mg/L de CaCO3) 2,5 y 4,16 son coeficientes que expresan las proporciones entre la masa molecular del CaCO3 y las masas atómicas respectivas del Calcio y del Magnesio. Así podríamos hacer la siguiente clasificación: Tipo de agua

mg/L de CaCO3

Agua blanda Agua levemente dura Agua moderadamente dura Agua dura Agua muy dura

≤ 17 ≤ 60 ≤ 120 ≤ 180 > 180 Tabla 1. Tipos de agua según la dureza.

2. Alcalinidad: la alcalinidad es el parámetro del agua que mide su capacidad para neutralizar ácidos, es la suma de las concentraciones de iones de carbonato, bicarbonato e hidróxidos que actúan como amortiguadores para resistir la caída del pH, manteniendo este valor estable gracias a su capacidad de absorber protones y conseguir un efecto tampón. Se mide en las mismas unidades que la dureza y está influenciada por el pH, composición del agua, temperatura y fuerza iónica. La alcalinidad tiene mucha importancia en el proceso cervecero, sobre todo cuando se elaboran cervezas con la mayor parte de granos malteados. La alcalinidad del mash es un problema cuando el pH del empaste es superior a 5,3. Con una alta alcalinidad se disminuye la extracción de azúcares y aumentan los taninos que afectan negativamente al sabor de la cerveza.

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Rangos de alcalinidad Baja Media Alta

< 75 75-150 > 150 Tabla 2. Tipos de agua según la alcalinidad.

3. pH: el pH del agua no es relevante en la elaboración de la cerveza, lo que importa es el valor de pH obtenido en la maceración, donde es necesario tener un pH que esté en torno al 5,3. Este es el pH óptimo al que trabajan las enzimas que actúan durante la maceración y se obtienen mejores rendimientos al minimizar la extracción de taninos astringentes de las cáscaras de los granos. Normalmente el agua tiene un pH en torno a 7, éste disminuye al agregar la malta cuando se forma el empaste. Esto se debe a que la degradación enzimática de la fitina, proveniente de la malta, forma ácido fítico y fosfato cálcico o magnésico, que precipitan separándose de la solución. La mayor parte del ácido fítico se combina con los iones libres de Ca+2 para formar más fosfato cálcico. Esta reacción, a su vez, se ve favorecida por las temperaturas correspondientes al descanso ácido. Las maltas más oscuras tienen mayor capacidad de disminuir el pH durante la maceración, así el uso de aguas muy duras permite la utilización de este tipo de maltas, contrarrestando el efecto de los niveles altos de bicarbonato y logrando un pH óptimo. Sabiendo el efecto de las maltas usadas sobre el pH del empaste de la mezcla final se pueden realizar las correcciones adecuadas de pH añadiendo sales o ácidos en el agua antes de introducirse en el macerador para conseguir el pH óptimo.



Composición del agua

En el agua hay distintas sustancias disueltas, entre las que se encuentran determinados minerales, algunos de importancia para la fabricación de la cerveza. La composición mineral del agua cervecera, tienen importancia tanto en el tipo como en la calidad de la cerveza producida y marca la diferencia entre una y otra, pudiendo causar efectos negativos o positivos dependiendo del tipo de cerveza que se está elaborando.

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Los elementos disueltos en el agua pueden influir, entre otras cosas, en la acción de las enzimas durante la maceración, la extracción del lúpulo, la precipitación de proteínas y taninos en el hervor o el metabolismo de las levaduras durante la fermentación. Los iones más influyentes en el proceso son los siguientes: 1. Calcio (Ca+2) El calcio es uno de los elementos más importantes en el agua cervecera. Su presencia afecta a varios aspectos del proceso de elaboración de la cerveza: o Disminuye el pH del mosto: se favorece así la actividad de las alfa y de las beta amilasas y de las proteasas durante la maceración, además de darle al mosto y a la cerveza terminada una mayor resistencia a la infección microbiológica. o Aumenta la producción de maltosa, haciendo más fermentable el mosto. o Favorece la degradación y precipitación de proteínas durante la maceración y la ebullición. Esto hace disminuir el nivel proteico del mosto y aumentar la fracción de nitrógeno libre que es utilizada por la levadura durante la fermentación para la fabricación de aminoácidos, aumentándola salud y vigor de la levadura. o Precipita oxalatos insolubles que, de no retirarse, pueden causar turbidez en la cerveza terminada y formar incrustaciones en los fermentadores o barriles. o Propicia la floculación de la levadura: estos iones cargados positivamente atraen a las células de la levadura cargadas negativamente y forman pequeñas agregaciones que sedimentan más fácilmente. No todo son ventajas, una disminución del pH provoca una disminución en la utilización de lúpulo que produce una disminución del amargor y aumenta los costos, ya que hay que aumentar la cantidad de lúpulo para alcanzar los niveles deseados de amargor. Gran parte del Calcio añadido en la maceración se pierde porque precipita en forma de fosfatos u oxalatos, así es común hacer una segunda adición durante la ebullición o una adición más grande en la molienda o en el tanque del agua. Niveles aceptables: 50-150 ppm. 2. Magnesio ( Mg+2) El Magnesio se comporta de forma parecida al Calcio en el agua, pero con menor eficacia, contribuyendo también a la dureza. 20

Actúa como cofactor de ciertas enzimas necesarias para el proceso de fermentación. Se usa en niveles bajos, por encima de 30 mg/L puede dar a la cerveza un sabor agrio y amargo. Niveles aceptables 10-30 ppm. 3. Sodio (Na+) y Potasio (K+) El Sodio en niveles óptimos contribuye al cuerpo y sensación en boca de la cerveza, redonda los aromas y acentúa la dulzura de la malta. Si se encuentra en concentraciones más altas imparte un sabor amargo e indeseable en nuestra cerveza y tiene un efecto nocivo para la levadura. Para las ales más oscuras, como es nuestro caso, pueden tenerse niveles cerca de los 150 mg/L. El potasio, al igual que el Mg, es un cofactor de la levadura y se necesita en niveles de traza para una óptima fermentación. Niveles aceptables de Na 0-150 ppm. 4. Cloro (Cl-) El ión cloruro acentúa los sabores a malta y la percepción dulce del sabor. También aumenta la sensación en boca, la estabilidad de la cerveza y mejora su clarificación. Niveles aceptables 0-250 ppm. 5. Sulfato (SO4-2) Los iones sulfatos contribuyen a la dureza permanente del agua y a bajar el pH. También juegan un papel importante en la mejor extracción de las resinas del lúpulo facilitando el amargor y sabor seco de la cerveza, que si es muy elevado puede producir sabores y aromas muy desagradables. La concentración de sulfatos debe guardar cierta relación con la del ión cloruro para alcanzar un equilibrio adecuado, así para cervezas menos amargas se recomienda una proporción de 1:2 (sulfato: cloruro), mientras que para las más amargas como las Stout o Porter se recomienda una proporción 1:3.

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Niveles aceptables de 50-150 ppm para cervezas normalmente amargas y de 150-350 ppm para cervezas más amargas. 6. Carbonato (CO3-2) El carbonato en el agua eleva el pH y neutraliza la acidez de las maltas más oscuras. Su eficacia alcalina es mayor que la eficacia del Calcio para bajar el pH, por lo que es necesario retirar el exceso de bicarbonato antes de realizar el empaste. La adición de Calcio puede hacerse en la molienda, en la olla del agua o en la caldera, pero la eliminación del bicarbonato debe hacerse en el tanque de agua o licor caliente. Esto puede conseguirse por desionización, tratamiento de la cal, por calor o por tratamiento con ácido. Niveles aceptables 0-50 ppm para cervezas rubias, 50-150 ppm para cervezas con algo de malta tostada y 150-250 ppm para las más oscuras. Para elaborar cerveza Stout nos interesa tener un agua con una dureza moderada, rica en Calcio y aún más en bicarbonatos, ya que la elevada proporción de maltas usadas puede llevar a una acidificación del macerado. Se consigue así también una utilización del lúpulo mucho mejor que nos ayudará a conseguir el amargor deseado.

Tradicionalmente se usaban las aguas de Dublín que tienen las siguientes características: Calcio

119 mg/L

Magnesio Sodio Sulfato Carbonato Cloro Nitrato

4 mg/ L 12 mg/L 54 mg/L 319 mg/L 19 mg/L -------Tabla 3. Características del agua de Dublín

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2.1.5. Levadura La levadura es el gran protagonista en la elaboración de cerveza y como dice el dicho “El cervecero hace el mosto y la levadura hace la cerveza”, una elección adecuada de la cepa y un correcto manejo de la misma hacen que el proceso llegue a su fin con gran éxito. Se utiliza la levadura de la especie Sacsharomyces cerevisiae. Es uno de los mayores contribuyentes de sabor en la cerveza y hay que tener en cuenta el perfil producido por cada cepa (compuestos de azufre, ésteres, alcoholes de fusel, etc.) y las características de cada una en cuanto a requerimientos de oxígeno, métodos de cultivo, límites de atenuación, tasa de fermentación, floculación, entre otras. Debe ser manejada con cuidado porque su condición en el momento de inocularse influye notablemente en el proceso de fermentación. 

Descripción

Las levaduras son hongos microscópicos unicelulares, la utilizada para elaborar cerveza pertenece a la familia Endomicetaceae y al Género Saccharomyces. Dentro del género hay dos especies: 

Saccharomyces cerivisiae: utilizada para cervezas de fermentación alta, se caracteriza por fermentar a temperaturas altas de 15-25ªC y al terminar la fermentación la levadura asciende a la superficie del líquido o mosto fermentado. Es la especie que vamos a utilizar para elaborar nuestra cerveza Stout.

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Saccharomyces carlsbergensis: utilizada para cervezas de fermentación baja cuya temperatura se encuentra entre 5 y 15ºC. Tienen la particularidad de formar flóculos o grumos, que al ser más densos que la cerveza, tienden a depositarse en el fondo del tanque al finalizar la fermentación.

El ciclo de vida de la levadura nos da información de cómo manejarla para la elaboración. Se multiplica por gemación, es decir, la célula madre da lugar a una célula hija elipsoidal con una nueva superficie celular, pudiendo sobrevivir y crecer en estado haploide o diploide. Las haploides pueden aparearse y formar células diploides. Durante el crecimiento se diferencian diferentes fases: 

Fase lag o de adaptación: en esta fase la levadura adapta su metabolismo a las nuevas condiciones ambientales, abundancia de nutrientes, no hay división celular pero sí crecimiento de las células. 23



Fase exponencial o logarítmica: la velocidad de crecimiento es máxima y el tiempo de generación es mínimo. Se consumen los nutrientes del medio y las levaduras se multiplican rápidamente.



Fase estacionaria: el número de células en esta fase se mantiene frenando su crecimiento, durante ella se produce una acumulación y liberación de metabolitos. La cantidad de células formadas y células muertas se iguala. Las levaduras entran en eta fase porque se agota algún nutriente esencial del medio, o porque los productos de desecho que han liberado durante la fase de crecimiento exponencial inhiben su crecimiento.



Fase de muerte: se produce una reducción del número de bacterias viables del cultivo.

Figura 3. Representación gráfica del ciclo de vida de la levadura.

Para la elaboración de la cerveza nos interesa la fase de adaptación o lag sea lo más breve posible porque cuanto más rápido se inicie la fermentación, mayor rendimiento productivo tendremos y porque el gran número de células que forman la biomasa hace que ésta se pueda contaminar fácilmente. Hay diferentes factores que afectan al crecimiento de la levadura: 1. Nutrientes: el mosto debe contener todos los nutrientes necesarios para el crecimiento de la levadura, llegando a ser limitante la calidad y cantidad para el correcto desarrollo.

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Un ejemplo de esto es el Zinc, actúa como cofactor de reacciones enzimáticas dentro de la célula de la levadura y es necesario para el crecimiento de la misma. Normalmente, la malta de cebada contiene el Zinc necesario pero hay ciertas cepas de levadura que pueden requerir una adición suplementaria. 2. Temperatura: afecta decisivamente a la levadura e influye directamente en la velocidad de fermentación, cuanto más alta sea más rápida se dará; si la temperatura es demasiado baja las levaduras se inactivan y la fermentación se detiene. Cada levadura tiene una temperatura óptima de crecimiento que influye no la reducción del tiempo de la fase estacionaria. Para el género Saccharomyces cerevisiae el rango óptimo de temperatura se encuentra entre 15-30ºC. 3. Oxígeno: la concentración de oxígeno disuelto en el mosto influye en la multiplicación celular ya que la levadura lo necesita para producir compuestos esenciales para la formación de nuevas células, tarea que requiere una gran cantidad de energía que obtiene más fácilmente cuando el proceso se realiza de forma aeróbica. Así, una cantidad óptima de oxígeno, disminuye la fase de adaptación o lag y aumenta la tasa de crecimiento, lo que producirá una fermentación inicial más vigorosa. 4. pH: la levadura necesita un mosto con un pH entre 5,1-5,5. 5. Estado fisiológico de la levadura o edad de las células. Normalmente, cuando la fermentación inicial ha finalizado se retira casi toda la biomasa de la levadura y parte de ésta se utiliza en el siguiente proceso fermentativo. Estos cultivos tienen un número determinado de usos porque las células poco a poco van envejeciendo.



Propagación de la levadura

La levadura debe propagarse para obtener la cantidad de biomasa adecuada a la cantidad de mosto a inocular. Para ello partimos de un cultivo puro, es decir, un único tipo de levadura que es aislada en condiciones óptimas donde se favorece su multiplicación y se obtiene una biomasa suficiente para poder inocularla, posteriormente, en el tanque de fermentación. Así, siempre se trabaja con la misma cepa para obtener fermentaciones homogéneas y regulares que garanticen el sabor y características típicas de la cerveza a elaborar. Esta propagación se realiza en dos fases:

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 Fase de laboratorio: partiendo de una placa o tubo de ensayo donde está la colonia se siembra en un tubo de ensayo de 10 mL con 5 mL de mosto estéril. Se incuba a 20-25ºC durante 48 horas. Pasado este tiempo estos 5 mL de mosto se siembran en un matraz de 100 mL con otros 50 mL de mosto estéril. Se vuelve a incubar a 20-25ºC durante 48 horas. Estos 50 ml de mosto se introducen en un matraz de 1000 mL con 500 mL de mosto estéril en las mismas condiciones que antes. En un recipiente de 10 L se vuelen a sembrar estos 500 mL de mosto con 5 L de mosto estéril nuevamente incubando en las mismas condiciones. Así ya tendríamos suficiente cantidad para poder propagar la levadura a escala mayor en los tanques.  Fase de propagación: la levadura se lleva a una serie de tanques para poder conseguir una cantidad de extracto adecuada al volumen de cerveza que se quiere fabricar. Son tanques dotados de sondas de temperatura y camisas de calentamiento y refrigeración para poder controlar las temperaturas de esterilización y propagación. La levadura obtenida al final de la multiplicación en cada uno de los tanques se considera Generación 0, y sería la dosis de siembra para un tanque de fermentación. La levadura cosechada cuando termina una primera fermentación puede ser utilizada o almacenada para las siguientes siembras. Después de cada una se aumenta un número la Generación, pudiendo llegar a tener Generación 9. A este nivel de envejecimiento es mejor desechar la levadura para garantizar una fermentación más vigorosa con levaduras de Generación 0.



Inoculo de la levadura

La levadura que se añade al mosto se encuentra almacenada en unos recipientes de conservación, antes de inocularla se deben realizar controles que aseguren la ausencia de contaminantes, que la mortandad de la población sea inferior al 10% y presente un buen aspecto microscópico en su morfología. Una forma de incorporar la masa de levadura al mosto es agregándola en la línea camino al fermentador una vez que el mosto está frío y aireado. Otra, es mezclar el mosto frío y la levadura en un tanque antes de ser transferido al fermentador, en el tanque se ajusta la concentración de levadura y se mantiene en él alrededor de 2 horas.

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Se inoculan 10 millones de células vivas por mL de mosto, esta proporción se debe incrementar a medida que aumenta la densidad del mosto. Esta tasa de inoculación también depende de la temperatura de fermentación, la cepa de levadura y la atenuación, entre otras cosas. Si la concentración de levaduras se mantiene estable se consiguen fermentaciones con ciclos regulares y estables. El método más exacto para la dosificación es la dosificación por pesada, donde los tanques de levadura se apoyan sobre una célula de carga donde la dosis de levadura está programada de forma automática. 2.1.6. Miel La miel es una sustancia dulce natural producida por las abejas Apis mellifera a partir del néctar de las flores con unas características físico-químicas muy particulares. Las abejas elaboran la miel a base del néctar convirtiéndolo en una sustancia estable y rica en azúcares por la adición de enzimas. Esta alta concentración de azúcares hace que sea resistente a los agentes externos pero también hace que sea muy higroscópica, es decir, absorbe agua fácilmente del medio, pudiendo dar fermentaciones indeseables que originan sabores desagradables en la miel. Según el origen vegetal podemos tener diferentes tipos de mieles con el aroma y sabor típico de la planta de la que proceden. Para nuestra receta hemos elegido la miel de flores silvestres, de sabor dulce y aroma muy floral, que combina perfectamente con el amargor típico de la cerveza Stout. 

Composición

La composición de la miel va a depender de la composición del néctar y de factores externos como el suelo donde esté la planta, el clima y las condiciones ambientales.

Carbohidratos

78%

Agua

18%

Proteínas

0,5%

Ácidos orgánicos

0.5 %

Minerales

0.1%

Vitaminas

Porcentaje muy bajo Tabla 4. Composición de la miel

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•

Carbohidratos

Está compuesta principalmente por azúcares que le otorgan sus características físicoquímicas de viscosidad, higroscopicidad, granulación, valor energético, etc. Dentro de los azúcares los más importantes no encontramos con la fructosa y la glucosa, los dos juntos representan el 85 % del peso de los sólidos. Contiene también al menos 25 azúcares más en menor proporción, formados siempre por uniones de fructosa y glucosa en diferente combinación; como maltosa, sacarosa, dextrosa. Dentro de los azúcares presentes sólo la sucrosa es importante con fines de estándares de calidad, se permite hasta un máximo de un 5%. Cuando el porcentaje es mayor a un 8% se asocia a adulteración. •

Agua

La miel puede contener hasta un máximo de un 18.5% de humedad, el contenido en agua influye en la viscosidad, peso específico y color. La humedad presente hace que sea susceptible de fermentar si no se dan las condiciones adecuadas de almacenamiento. •

Proteínas

La miel contiene aproximadamente 0,5 % de proteínas, principalmente como enzimas y aminoácidos. Las enzimas más comunes son diastasa, invertasa y fosfatasa. Se ha implementado un sistema de detección y cuantificación de enzimas para determinar la calidad de la miel procesada, cuando se sobrecalienta la miel las enzimas se desnaturalizan y su presencia o ausencia es considerado, también, un índice de calidad. •

Ácidos orgánicos

La presencia de ácidos orgánicos son los responsables del bajo pH de la miel que se encuentra en una escala entre 3,2 y 4,5 y que está enmascarado por la gran dulzura de la miel. Este bajo pH contribuye a su gran estabilidad y resistencia frente a microorganismos. El ácido más importante es el ácido glucónico, se origina por la acción de las enzimas sobre la glucosa. Otros ácidos son el fórmico, acético, butírico, láctico, málico, cítrico.

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•

Vitaminas y minerales

La cantidad de vitaminas en la miel es muy pequeña y casi despreciable, podemos encontrar ribloflavina, ácido pantoténico, niacina, tiamina, priidoxina o ácido ascórbico. El contenido de minerales puede variar de un 0,02% a un 1%, siendo el Potasio el más abundante.

2.2.Materiales auxiliares Los materiales auxiliares que tenemos son las botellas de vidrio en las que se envasa la cerveza una vez terminada, las etiquetas de la cerveza, los tapones, las cajas de cartón para la posterior distribución y las etiquetas de las cajas montadas. 2.2.1. Botellas de vidrio Para el envasado de nuestra cerveza utilizamos botellas de vidrio retornable. Utilizamos el vidrio por la cantidad de ventajas que presenta, principalmente su precio. Es un material duro y amorfo que se forma de la fusión a alta temperatura de una mezcla de sílice o arena sílica con un álcali terroso o carbonato de calcio y con un carbonato de sodio, sosa o potasa. La sílice está presente en la arena y es la que otorga la función vitrificante, el carbonato de sodio se encuentra en una proporción del 15% su función es fundente, el carbonato de calcio también se encuentra, más o menos, en esa proporción y su función es estabilizar. Puede contener restos de otras sustancias, porque la sílice rara vez se encuentra en estado puro; como sulfatos de hierro y de cobre, óxidos de plomo y estaño o incluso sales que son útiles para la cristalización. Es un material higiénico que posee una fácil limpieza y es químicamente inerte frente a líquidos no planteando problemas de compatibilidad con la cerveza que contiene. Es impermeable a gases, vapores o líquidos por lo que conserva el aroma y sabor de la cerveza durante almacenamientos prolongados no alterando sus características organolépticas. Otra característica importante es su resistencia a presiones internas y su rigidez. Puede colorearse y aportar una protección frente a los rayos ultravioletas que pueden dañar el contenido, en nuestro caso utilizamos el vidrio de color ámbar. Este color protege frente a la radiación ultravioleta y el visible evitando las alteraciones en la cerveza que pueden dar un sabor a luz.

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2.2.2. Tapones Los tapones usados nos deben asegurar la resistencia a la presión de la cerveza una vez cerrada, la estanqueidad de la botella y ser inerte al líquido que contiene. Usamos tapones corona que son cápsulas de hojalata o hierro cromado barnizado y decolorado, con faldón ondulado provisto de una junta interna que encaja sobre la boca de la botella de cerveza.

2.2.3. Etiquetas Las etiquetas de las botellas de cerveza deben estar confeccionadas con unas materias primas específicas que cumplan una serie de requisitos: que se despeguen y no permanezcan en la botella, que el papel no se deshaga y no se ensucie fácilmente. Los parámetros técnicos que deberán tenerse en cuenta son los siguientes: 

Resistencia del papel en húmedo: en el caso de las botellas recuperables, para que el papel no se deshaga en el baño de sosa, el papel soporte que se usa para la fabricación del papel metalizado se fabrica con un tratamiento de melanina. Es frecuente que etiquetas destinadas a envases no reutilizables también sean WS. Esto se hace para que la etiqueta sea resistente al agua en caso de que la botella se introduzca en ambientes fríos o húmedos (cubiteras, congeladores, neveras). Se evitará así que el papel se desfibre y rompa.



Retención de tintas: para evitar que las tintas se disuelvan, el papel metalizado se fabrica con unas determinadas lacas que aseguran la retención de la tinta. Esto significa que las tintas se mantienen unidas al papel.



Grofado de las etiquetas metalizadas: el papel metalizado, debido a las capas de barnices que lleva y una vez impreso, es un soporte muy impermeable. Para favorecer la penetración del agua y el despegado de la etiqueta se aconseja que el papel o la etiqueta estén grofados. El grofado es un grabado que rompe las capas de barnices y tintas y genera agujeros por donde penetrar la sosa para el lavado. Además, este grofado facilita el etiquetado.

La aplicación de etiquetas sobre la botella se realiza con colas húmedas. El rendimiento del proceso de encolado dependerá de las propiedades adhesivas y cohesivas de la cola empleada y de la naturaleza de las dos superficies, el cristal y el papel. 30

Los tipos de colas más habituales disponibles en el mercado son compuestos en base agua, base solvente o hot-melt: 

Base agua: su uso es el más extendido y generalizado debido a sus prestaciones y facilidad de manejo y limpieza. Están compuestas por mezclas de componentes adhesivos dispersos en agua, la cual, después de establecerse la adhesión entre la etiqueta y el envase, se evapora y se elimina. Requieren que una de las superficies sea absorbente o porosa para que haya unión. Pueden ser de tipo sintético (polímeros de PVA, polímero acrílicos, etc.) o bien dispersiones de polímeros naturales en base caseína, almidón o dextrina. o Colas de caseína: tienen buena adherencia sobre el cristal, buen manejo, facilidad de limpieza y resistente a condiciones húmedas a las que se somete la botella durante el consumo del producto. Son las más empleadas para botellas de cristal. o Colas de tipo sintético: se emplean para botellas de plástico, por ejemplo botellas de PET y etiquetas de plástico o con diseños más complicados.

Las etiquetas utilizadas deben ajustarse al Real Decreto 1334/1999 por el que se aprueba la Norma general de etiquetado, presentación y publicidad de los productos alimenticios.

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3. DISEÑO DE LA PLANTA DE FABRICACIÓN La planta de la fábrica está diseñada de forma que sigue el flujo de elaboración de la cerveza, evitando los pasos hacia atrás y la mezcla de materias primas o producto semielaborado con el producto final. Como se puede ver en el plano las materias primas se recepcionan y se guardan en el almacén correspondiente, que está ubicado para comenzar el proceso de elaboración de forma lineal. 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. En la zona propiamente de producción están ubicados el molino, la caldera de maceración, la caldera de cocción, el tanque de fermentación y guarda. Son los elementos principales donde se producen las transformaciones de las materias primas para conseguir el producto final. Las conexiones entre los diferentes equipos se llevaran a cabo mediante tuberías, que serán las responsables de transportar los líquidos de un elemento a otro de la planta durante la elaboración. Para impulsar los líquidos la planta estará provista de una serie de bombas. La zona de envasado está ubicado también lo más próximo al almacén de producto acabado, el cual está también cerca del muelle de carga listo para su expedición. La planta cuenta con el departamento de calidad donde se llevan a cabo los análisis necesarios, desde la recepción de materias primas hasta obtener el producto final deseado. Aquí 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. Rodeando a la zona de producción tenemos la cafería, vestuarios, baños, oficinas y almacén de material auxiliar. También tenemos el almacén de productos de limpieza y el taller de mantenimiento, que no tienen acceso directo a la planta, si no que dan a un pasillo que luego tiene acceso por otra puerta a la planta.

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ALAMACEN CAFETERIA

ASEOS

Y

DEPARTAMENTOD OFICINAS

MANTENIMIENTO

DE

ZONA DE

ALMACEN DE

CALIDAD

MATERIAL

VESTUARIOS

AUXILIAR

DE

CUARTO

PRODUCTOS

DE

DE

BASURAS

LIMPIEZA

ZONA DE PRODUCCIÓN

LINEA DE LLENADO Y ENVASADO

ALMACEN

MOLINO

DE MATERIAS PRIMAS CALDERA DE MACERACION

CALDERA DE COCCIÓN

TANQUE WHIRPOOL

INTERCAMBIADORES DE PLACAS

TANQUE DE FERMENTACIÓN Y GUARDA

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4. DIAGRAMA DE FLUJO MALTA

MOLIENDA AGUA POTABLE MACERACIÓN

FILTRACIÓN LÚPULO COCCIÓN

OBTENCIÓN DEL MOSTO LEVADURA FERMENTACIÓN

MADURACIÓN

FILTRACIÓN

ENVASADO MATERIAL DE ENVASADO ALMACENAMIENTO

DISTRIBUCIÓN

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4.1. Recepción y almacenamiento de materias primas

Las materias primas que vamos a recibir son la malta, los adjuntos, el lúpulo y la miel. El agua que usamos proviene de la red y no es necesario tratarla porque cumple con los requisitos que necesitamos para nuestra cerveza. 

Malta

La malta que llega a la fábrica es almacenada en silos hasta su procesamiento, estos silos no son aireados porque la malta ya no respira. La malta se examina con una serie de controles y análisis, que recoge la Analítica de E.B.C. (European Brewery Convection): o Análisis físicos: o Evaluación visual: los granos deben tener un tamaño y color similar para conseguir una buena molienda y maceración, no deben existir signos de enfermedad que alteren el color o lo deformen. Cuanto más gordo y largo sea el grano mejor. En la malta base, las puntas no deben ser vidriosas o trasnlúcidas. o Dureza: el grano debe partirse con los dedos y se debe masticar para saber, también, el grado de dureza, el sabor y el aroma. Para comprobar con gran exactitud la dureza se usa un friabilímetro, aparato que mide la resistencia del grano a romperse. o Largo de acrospira: para comprobar que la malta está completamente modificada se mide el largo de acrospira, es el embrión de la planta de cebada que se encuentra dentro de la cáscara. Su tamaño debe estar entre ¾ o mayor al tamaño del grano en las maltas bien modificadas. La modificación de la malta también puede comprobarse introduciéndola en agua y viendo si flota. o Análisis químicos o Humedad: la malta debe tener un contenido de humedad entre el 4,05,0%. La malta caramelo atrapa humedad durante el secado y, por tanto, tiene mayor cantidad de humedad que otra. Hay que tener en cuenta el valor de humedad que viene reflejado en el lote y calcular el extracto potencial real para evitar las variaciones de color, densidad y sabor en la cerveza. o Extracto: análisis más importante que nos permite conocer la calidad de la malta y el rendimiento cervecero que vamos a tener. Se fabrica un mosto a pequeña escala en el laboratorio y se le mide:  Rendimiento: se mide la densidad del mosto obtenido y se traduce en un % de rendimiento, para la cerveza negra que vamos a elaborar buscamos un rendimiento de un 78%.  Diferencia de rendimiento fina-gruesa: debe estar por debajo de un 1,8%. 35



pH: se mide el pH después de pasados 30 minutos de filtrado. El valor óptimo debe estar entre 5,6-5,9.  Color: para malta pálida debe estar en 4 unidades EBC.  Tiempo de sacarificación: para cuantificar la capacidad enzimática de la malta.  Índice de Kolbach: relación entre el Nitrógeno solubilizado y el Nitrógeno total en la malta. Nos indica el rendimiento proteolítico de esa malta. Debe estar entre 35 y 41 para considerarlo adecuado. o Poder diastásico: se comprueba el estado de las enzimas producidas en la germinación. 

Adjuntos, lúpulo y otros insumos

Los adjuntos que recibimos en la fábrica son los copos de avena y la cebada sin maltear, en presentación de bolsas de 1 Kg. El lúpulo llega en forma de pellets en bolsa de 1 Kg. Todo se almacena en el almacén de materias primas a temperatura ambiente. Hay otros productos que son utilizados a lo largo del proceso de elaboración de la cerveza que se almacenan junto con los adjuntos y el lúpulo en el almacén de insumos. Estos productos son: o Solución de Yodo, utilizada para saber cuándo ha terminado la maceración. Viene en presentación de 50mL. o Pastillas carbonatadoras: pastillas de azúcar de maíz utilizadas cuando es necesario llevar a cabo una carbonatación natural en botella. La presentación es en bolsas de 1Kg y según proveedor la dosis es de 4 pastillas por litro. o Enzimas de papína, utilizadas durante la estabilización coloidal.

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Miel

La miel que recibimos la vamos a almacenar a temperatura ambiente en el almacén de materias primas. Cuando recibimos la miel debemos realizarle ciertos análisis para comprobar que no está adulterada y que se encuentra en buen estado. Para comprobar la pureza de la miel utilizamos dos métodos:  Se añade una cucharadita de la miel en un vaso de agua, la miel debe quedar agregada en un todo, si se disuelve significa que ha sido mezclada con glucosa.  Se mezcla un poco de miel con agua y se le añaden unas gotas de yodo, si la solución se vuelve azul significa que ha sido adulterada con harina o almidón. La miel debe recibirse con el boletín en orden donde se comprueba la procedencia, lote, fecha de fabricación y análisis bioquímicos.

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

Auxiliares

Dentro de los auxiliares que recibimos en la cervecería están: las botellas de vidrio, los tapones corona, las etiquetas, las cajas de producto final y los precintos. Todo es etiquetado para la trazabilidad y almacenado en el almacén de materiales auxiliares.

4.2. Molienda

Antes de procesar la malta hay que limpiarla de las impurezas que pueda llevar, se remueve el polvo de malta y se pasa por un separador de piedras o tamiz para evitar daños en los rodillos del molino triturador. También es necesario eliminar las partículas metálicas que pueda contener porque el polvo formado durante la molturación es explosivo y hay que tomar las precauciones necesarias para evitar que cualquier pieza metálica pueda causar chispas, se coloca para ello un imán antes del molino. Una vez limpia la malta, se pesa la cantidad que vamos a utilizar en la balanza y la cantidad utilizada se anota en el registro de control de la molienda para posteriormente saber el rendimiento de la cocción. La molienda tiene por objeto triturar la malta para lograr el tamaño de partícula que permite una maceración adecuada. Se reduce el endospermo o interior del grano a partículas más pequeñas para aumentar la superficie de contacto de la malta con el agua de fabricación, tratando de mantener intacta la cáscara, y conseguir una extracción óptima de los azúcares. Se debe reducir el tamaño del grano lo más posible, sin llegar a tener harina, para conseguir una extracción eficiente. Si esto ocurre la harina junto con el agua se convierte en una masa compacta que hace imposible el filtrado y recirculado del mosto. Al igual que si se muele muy grueso la extracción y rendimiento del grano será muy escasa. La cáscara es importante que quede entera porque es la encargada de formar un lecho filtrante que mantiene la correcta circulación del mosto en las distintas etapas del macerado. Si la cáscara se rompe demasiado sustancias indeseables, como taninos y polifenoles, pasarán al mosto afectando al sabor y aspecto final de la cerveza. Y tampoco se conseguirá el filtro natural que forma para el drenaje fluido del mosto. Así una molienda correcta es aquella que mantiene un equilibrio entre la extracción de los azúcares y la fluidez del drenaje. Aproximadamente se quieren conseguir estos porcentajes: 37

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Cáscara: 30%

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Grano grueso: 10-20%



Grano fino: 20-30%

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Harina: 20-30%

Para planificar la molienda debemos tener en cuenta el porcentaje de humedad que tiene la malta, el tamaño de los granos y que esté muy bien desagregada. Si vamos a usar adjuntos, el porcentaje de éstos, ya que hay que moler más grueso cuanta más cantidad se use. También es importante tener en cuenta el sistema de maceración, si se va a usar un filtro prensa el lecho filtrante que queremos conseguir con la cáscara no es necesario que sea muy grueso, con lo cual se puede moler más fino y así conseguir más rendimiento del grano. La maquinaria utilizada para la molienda consiste en un molino de 4 rodillos. Los rodillos están colocados de dos en dos de forma superpuesta e intercalados por un juego de tamices. La malta llega al primer par de rodillos por la tolva de alimentación donde es pretritrurada, la fracción más fina pasa a través del tamiz vibratorio para ser extraída y la fracción más grosera ser vuelve a pasar por el segundo par de rodillos para liberar la cáscara y hacerla más fina.

Figura 4. Molino de cuatro rodillos.

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Durante la molienda se produce una gran cantidad de polvo que debe ser continuamente evacuada por medio de un aspirador. 4.3. Maceración

La maceración consiste en mezclar la malta y los adjuntos con agua de calidad cervecera para obtener un extracto rico en azúcares fermentescibles, proteínas, aminoácidos y otros elementos importantes que van a definir el sabor y cuerpo de la cerveza final. Este extracto también se conoce con el nombre de mosto cervecero. Durante la maceración, las proteínas y el almidón son degradados por enzimas que se han desarrollado de forma natural durante el malteado. Estas enzimas necesitan unas condiciones óptimas de trabajo que vamos a ir facilitando durante nuestro proceso de maceración como son una carga de materia prima adecuada, relación agua/carga óptima, contenido mineral del agua, pH y temperatura. Así, conseguimos que todas las sustancias insolubles de la molienda se transformen en sustancias solubles durante la maceración. Dentro de todo el conjunto de reacciones que se dan durante la maceración cabe destacar: 1. Degradación de almidón El almidón es degradado por la acción de las amilasas en azúcares fermentescibles y no fermentescibles. Su degradación debe ser completa porque es el componente más importante para la obtención de alcohol, porque influye en el rendimiento y porque el almidón sin degradar afecta al perfil final de la cerveza produciendo turbios y sabores no deseados. El almidón es un polímero formado por dos tipos de cadenas grandes de glucosa, las amilasas y las amilopectinas. La amilasa es una cadena lineal de moléculas de glucosa unidas entre sí por una unión alfa 1-4, es decir, el cuarto átomo de carbono de una molécula de glucosa se une con el primero de la siguiente. Las moléculas de amilasa representan 17-24% en la estructura del almidón. La amilopectina tiene una estructura ramificada debida a la presencia de uniones alfa 1-6 cada 20 o 30 moléculas de glucosa. Las cadenas de amilopectina tienen mayor peso molecular y representan un 76-83% de la composición del almidón. La conversión de estos polisacáridos en azúcares más simples es un aspecto importante de la maceración que se va a llevar a cabo por enzimas amilasas, la alfa y beta amilasa. Esta conversión tiene lugar en tres fases consecutivas:

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

Gelatinización: las moléculas de almidón en presencia del agua caliente absorben agua, los gránulos de almidón se rompen y se produce un amento de la viscosidad. Esto va a facilitar el ataque de las enzimas. Para la malta con la que nosotros trabajamos la temperatura óptima del agua sería de 60ºC.

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Licuefacción: las cadenas de amilasa y amilopectina se van a ir rompiendo por la acción de las enzimas alfa y beta-amilasas, éstas de forma más lenta porque trabajan siempre uniéndose a extremos no reductores. Aquí se va a producir un descenso de la viscosidad.

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Sacarificación: durante esta etapa el almidón es degradado completamente a maltosa y dextrina. La enzima alfa-amilasa rompe el almidón hasta la dextrina límite. Tiene una Tª óptima de 72-75ºC y un pH óptimo de 5,6-5,8. Mientras que la beta-amilasa rompe por el extremo no reductor de las cadenas dando lugar a maltosa, maltotriosa y glucosa. Su Tª óptima es 65ºC y su pH 5,4-5,5.

Así al final vamos a obtener: glucosa, que es el primer azúcar utilizado por la levadura; maltosa, principal azúcar de la fermentación; maltotriosa, durante la fermentación alta es utilizada por todas las cepas una vez que se ha consumido toda la maltosa; y dextrina, azúcar no fementescible. 2. Degradación de beta-glucanos Los beta-glucanos son cadenas largas de glucosa unidas entre sí por enlaces glucosídicos tipo beta. Se encuentran en las paredes del endospermo de cereales sin maltear como centeno, avena o trigo. Debe darse una completa degradación de éstos porque los restos que puedan quedar originan un aumento de la viscosidad del empaste, dificultando la filtración del mosto, y una turbidez en la cerveza final. El rango de temperatura de estas enzimas va desde los 45-50ºC para las endo-betaglucanasas hasta los 70ºC para las beta-glucanasa-solubilisa. Con un pH óptimo de 4,55,5. 3. Degradación de proteínas Durante el malteado es donde se degradan la mayor parte de las proteínas de alto peso molecular, dando lugar a aminoácidos y oligopéptidos, por la acción de las enzimas proteolíticas. Se forman así compuestos nitrogenados de bajo peso molecular que sirven de nutriente a la levadura y ayudan a la retención de la espuma y cuerpo en la cerveza final. 40

Estas enzimas trabajan en un rango de temperatura de 45-55 ºC a un pH de 4,2-5,3. •

Descripción del proceso

Durante la maceración se va a ir aumentando la temperatura de la mezcla hasta conseguir la temperatura óptima de cada enzima, parando a esa temperatura durante un tiempo determinado para que la enzima trabaje mejor, esto no significa que la enzima deje de actuar automáticamente, sino que a menor o mayor temperatura será menos eficaz. Estos escalones de temperatura son conocidos como estacionamientos:    

Estacionamiento proteico y beta-glucano: 45-50ºC Estacionamiento beta-amilasa: 62-65ºC Estacionamiento de sacarificación: 70-75ºC Estacionamiento finalización de la maceración o mashout: 75-78ºC

Este proceso de maceración se va a realizar por infusión simple, toda la mezcla es calentada respetando los reposos hasta la temperatura de finalización de la maceración, sin cocer por separado parte de la mezcla. La temperatura se va a ir aumentando de forma progresiva, sin llegar a ebullición, de la siguiente forma: 

La malta molturada se mezcla con agua a 65ºC.

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Se empasta a 65ºC y se realiza el primer estacionamiento de 30 minutos.

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Se eleva la temperatura a 72ºC y se realiza el segundo estacionamiento de 25 minutos.



Se calienta a 78ºC y se mantiene a esta temperatura hasta el bombeo a filtro.

La cantidad de agua que se va a utilizar en la mezcla depende del tipo de cerveza que se quiera obtener, en nuestro caso es una cerveza oscura donde la proporción es de 3-3,5 hL de agua por cada 100Kg de carga. La mezcla entre la malta y el agua debe realizarse de la forma más uniforme posible para evitar la formación de grumos. Para ello se dispone de un premezclador donde el agua, que está a la temperatura del proceso, pasa junto con la molienda hasta llegar a la caldera de maceración. En la caldera de maceración también se van a añadir los adjuntos de nuestra receta: la avena arrollada instantánea, que no necesito pretratamiento; y la cebada tostada sin maltear, que debe mezclarse con agua en una caldera independiente donde se mezcla con agua y se lleva a ebullición hasta que se hincha el almidón y se obtiene un licuado. Una vez obtenido el licuado se añade a la caldera de maceración. En la caldera de maceración toda la mezcla se va a ir agitando poco a poco para poner en contacto íntimo el agua con el grano. La velocidad de agitación se va a ir 41

aumentando paralelamente al contenido del recipiente de forma escalonada y debe ir regulándose según el tramo del proceso donde nos encontremos. Una vez terminada la maceración es necesario realizar el test de Yodo, consiste en tomar una porción de mosto, agregarle unas gotitas de yodo y observar el color. Si la muestra se torna azul es porque todavía persisten restos de almidón y la transformación aún no ha terminado, si se torna violeta-rojo es porque hay presencia de dextrinas de gran tamaño y restos de almidón. Si el color es amarillo significa que no existe almidón sin degradar y la maceración ha concluido. •

Caldera de maceración

La caldera de maceración es una cuba cilíndrica con fondo cóncavo o cónico y cúpula de igual forma, con una chimenea para la evacuación de los vapores que se producen por el calentamiento de la mezcla. El material de construcción es acero inoxidable, material totalmente inerte que no afecta a la calidad de la mezcla. Tiene un agitador que puede ir a dos velocidades: una rápida, para la recepción del empaste, bombeo de temples y calentamiento; y una lenta, para las fases de estacionamiento. También tiene un sistema de calentamiento que permite alcanzar las temperaturas deseadas, consiste en camisas exteriores en la periferia de la parte cilíndrica y en el fondo por donde circula en sentido contrario al giro de la mezcla, para conseguir una mejor transmisión, un vapor como fluido térmico. La temperatura se detecta a través de una sonda, que dependiendo de la temperatura tomada manda una señal para que se abra o cierre la válvula del vapor que regula el paso a la superficie de calentamiento. El macerador debe también estar equipado con un sistema de limpieza en sitio: CIP. Consiste en una esfera con perforaciones orientadas a toda la superficie y conexionando a una estación central de limpieza. Se produce así el enjuague con el agua al final del bombeo retirando restos y residuos del circuito.

4.4.Filtración Al finalizar la maceración en el tanque tenemos una mezcla de sustancias solubles con una parte insoluble. La solución acuosa está formada principalmente por los carbohidratos y los compuestos proteicos y es lo que llamamos mosto. La parte insoluble se denomina bagazo o afrecho y está formada por la cáscara y sustancias que no se disolvieron en la maceración o que precipitaron durante la cocción del mosto. Esta parte insoluble actúa durante la filtración como un lecho filtrante natural.

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Estas dos partes deben ser separadas para continuar con el proceso, toda la mezcla se somete a un proceso de filtración para recuperar todo el extracto posible. Esta separación se realiza en dos fases: primero se obtiene el primer mosto o mosto denso y después el bagazo es sometido a varios lavados para recuperar parte de extracto que pueda quedar retenido. El bagazo es sometido a diferentes lavados porque éste retiene extracto que es interesante ir extrayendo en sucesivas veces para sacarle más rendimiento. La cantidad de agua con la que se lava (agua de riego) depende de la cantidad y concentración del primer mosto. Hay que conseguir un equilibrio entre el tiempo de filtración y el rendimiento con los costos de energía que ocasionan los diferentes lavados. Para obtener un ahorro económico el último agua de lavado, que contiene un 2% aproximadamente de extractos, se utiliza como agua de maceración o agua de primer riego en la siguiente tanda de producción. La mezcla se trasiega al tanque de filtración, es una cuba cilíndrica fabricada en acero al cromo-níquel y aislada térmicamente. La alimentación a la cuba se realiza por la parte inferior para evitar la absorción de oxígeno y tiene un fondo falso formado por una rejilla filtrante. Este fondo falto está colocado a una distancia de 20 mm aproximadamente sobre el fondo de la cuba para que la limpieza pueda realizarse sin dificultad. En el interior de la cuba se encuentra la unidad cortadora formada por un rastrillo, éste a su vez posee unas cuchillas dispuestas de tal manera que consiguen ir removiendo la mezcla y que las heces no queden en el fondo en forma de pasta. La parte superior está formada por unos rociadores en abanico por donde cae el agua de riego en forma de ducha. Durante la filtración se sigue una secuencia operativa: 1. Expulsión del aire: se inyecta agua caliente a presión por debajo del fondo falso para eliminar las posibles partículas contaminantes o burbujas de aire que pudiera haber. 2. Transferencia de la mezcla a la cuba de filtración: debe realizarse de forma uniforme y dentro de los 10 minutos. Para ello, primero, en la cuba de maceración el agitador sigue funcionando mientras se vacía; luego el bombeo debe hacerse por abajo a una velocidad que permita que la mezcla no se desintegre y se distribuya de forma uniforme en la cuba de filtración. 3. Reposo de filtración: las heces van a ir sedimentando en el fondo de la cuba, formando así un lecho filtrante natural, y el primer mosto se va a cumular en la parte superior. Esta capa de heces no debe quedar muy prensada para que no dificulte la filtración, cuanto mayor es la temperatura de maceración más flojas 43

serán estas heces y más rápido se dará el proceso, por lo tanto, debe evitarse una bajada de temperatura en la filtración. 4. Purga y bombeo de retorno del mosto turbio: entre el fondo de la cuba y el fondo falso se forma una capa de partículas que debe ser retornada junto con el primer mosto que aún está turbio. 5. Descarga del primer mosto: el primer mosto que sale va a pasar a través de las heces y debe descargarse lo más rápidamente posible. A medida que va saliendo el mosto, las heces se van compactando y el sistema de rastrillo empieza a funcionar para aflojarlas y que no supongan una resistencia a la filtración. Se recoge mosto hasta que se empiecen a ver las heces. 6. Riego y descarga de coladas secundarias: se va a regar con agua por la parte superior que hace que el mosto vaya cayendo hacia abajo y se van recogiendo las coladas que van saliendo. Durante el riego el sistema de rastrillos se pone en marcha para ir cortando las heces, evitando que las cuchillas bajen hasta el fondo porque podría enturbiar el mosto que sale. Cuando hemos conseguido la concentración final de mosto que buscamos damos por finalizada la filtración. 7. Evacuación de heces: cuando se descarga la última agua el sistema de rastrillos se eleva y se van evacuando las heces.

Un ciclo normal de filtración va a durar unos 120 minutos:

PROCESO Suministro de agua Llenado Purga Bombeo de mosto turbio Primer mosto Coladas secundarias Vaciado Destrabar Evacuación de heces Enjuague de fondo falso Vaciado

TIEMPO EN MINUTOS 2 8 2 3 45 45 3 1 8 2 1

Tabla 5. Ciclo de filtración según datos obtenidos de “Tecnología para malteros y cerveceros”.

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4.5.Cocción Después del filtrado el mosto se conduce a la caldera de cocción, donde se calienta hasta llegar a ebullición y se añade el lúpulo. En nuestro proceso el hervor vamos a darlo de forma vigorosa durante 90 minutos. Durante la cocción del mosto se van a producir importantes transformaciones que nos interesan para conseguir un mosto cervecero de alta calidad: 1. Esterilización del mosto: todas las materias primas usadas en la cocción pueden contener bacterias y mohos que pueden dañar la futura cerveza. Con la temperatura alcanzada durante la ebullición se van a eliminar todo este tipo de patógenos. 2. Inactivación enzimática: al finalizar la maceración parte de la actividad enzimática se detiene al llegar a temperaturas superiores a los 76ºC y ya en el hervor toda la actividad enzimática remanente queda detenida y se fija la composición de carbohidratos del mosto. Se establece el contenido de dextrina, carbohidrato complejo que al desaparecer las enzimas no son convertidos en azúcares simples, la levadura no lo fermenta, y queda en el mosto. 3. Coagulación y precipitación de proteínas desnaturalizadas y polifenoles: por el aumento de temperatura las proteínas y polipeptidos presentes en el mosto se combinan con los polifenoles y taninos aportados por la malta y el lúpulo. Estos agregados precipitan al fondo de la ella y son eliminados en la siguiente fase. 4. Extracción de sustancias del lúpulo: durante la ebullición se va a producir la isomerización de los alfa-ácidos para dar lugar a los iso-alfa-ácidos, responsables del amargor de la cerveza. También se consigue extraer los aceites esenciales responsables del aroma característico a lúpulo. Las adiciones de lúpulo se realizan en tiempos diferentes, parte al comienzo del hervor y parte hacia la mitad o final del mismo. Esto depende de las propiedades que se quieran extraer de él, el sabor y aroma se pierden rápidamente en el hervor, sin embargo, el amargor necesita más tiempo para liberarse y ser absorbido por el mosto. 5. Formación de los compuestos responsables del aroma, sabor y color por la reacción de Maillard o de caramelización entre los azúcares y las proteínas. 6. Evaporación de compuestos volátiles indeseables: para lograr un buen perfil aromático es necesario eliminar sustancias indeseables como el sulfuro de dimetilo, hexanal, aldehídos o furfural. El sulfuro de dimetilo (DMS) es un compuesto intensamente aromático presente en la mayoría de las cervezas. Cuando está presente en grandes cantidades puede ser percibido llegando a producir defectos en la cerveza final. 45

7. Concentración del mosto: esto se logra por evaporación del agua en forma de vapor y es directamente proporcional a la tasa de evaporación de la olla. Alrededor del 10% del contenido se va a evaporar produciendo un aumento de la densidad original del mosto. 8. Descenso del pH del mosto: el mosto se va a acidificar levemente. El Calcio presente en el agua reacciona con los fosfatos de la malta y forma fosfato cálcico e iones de hidrógeno, que bajan el pH del mosto. El pH irá de 5.6-5.8 al principio del hervor a 5.2. Para lograr el pH deseado se pueden usar agentes ácidos como el Sulfato Cálcico (CaSO4) para bajarlo o agentes alcalinos como el Carbonato Cálcico (CaCO3) para subirlo. Muchos procesos se desarrollan mejor con un pH bajo: la precipitación de las proteínas y polifenoles, el crecimiento de levaduras, se reduce el aumento de coloración del mosto, el amargor del lúpulo es más fino y noble. Pero el aprovechamiento de los compuestos amargos del lúpulo se ve mermado con este bajo pH, por lo que es preferible acidificar el mosto poco antes del final de la cocción. • Descripción del proceso El mosto que se ha obtenido tras la filtración se lleva a la caldera de cocción durante 90 minutos. Las calderas de cocción, de forma parecida a la caldera de maceración, tienen forma cilíndrica con fondo y cúpula esférica. Tienen una chimenea, que es más larga e importante, para que facilite la salida de vapores que arrastran las sustancias volátiles indeseables formadas durante la ebullición. La caldera está provista de un hervidor interno, es un intercambiador de calor tubular situado en el interior de la caldera. El mosto asciende a través del haz tubular mientras se calienta con el vapor de agua sobrecalentada que circula alrededor de los tubos. En la parte superior del intercambiador hay un distribuidor del mosto que evita la formación de espuma durante la circulación del mosto a través del hervidor. La caldera está abierta por la parte de arriba, lo que hace que se trabaje con una cocción a presión atmosférica. Utiliza como medio de agitación la circulación por termofisión, el mosto hierve con el lúpulo durante una hora y media, con una tasa de evaporación del 68%. La ebullición con este tipo de caldera tiene lugar en varias fases: 1. El mosto filtrado es bombeado a la caldera de ebullición, el calentamiento no empieza hasta que no se ha alcanzado el volumen necesario y se produce a un ritmo de 1ºC por minuto. 2. Inicio de la ebullición en 10 minutos. 46

3. Mantenimiento de la ebullición durante 90 minutos para conseguir el color oscuro que buscamos en nuestra cerveza. El lúpulo se va a ir añadiendo en diferentes tiempos: una pequeña cantidad antes de la ebullición para evitar la formación de fuertes espumas en la superficie del mosto; una segunda dosis que significa más de la mitad de la dosis total al principio de la ebullición, para poder extraer el amargor propio del lúpulo; y una tercera dosis al finalizar la cocción, 15 minutos antes, para que el aroma y sabor de lúpulo se mantengan en la cerveza final. Para controlar que la ebullición se ha producido correctamente al finalizar ésta se extrae una muestra de la caldera, se deja reposar unos minutos y se observa cómo son los copos que se forman. Deben ser nítidos y gruesos y el mosto debe ser claro y nítido, significado de un buen proceso de ebullición y de una buena estabilidad coloidal de la cerveza.

4.6.Clarificación Una vez terminada la cocción se deben eliminar las partículas sólidas que pueda contener el mosto como restos de lúpulo o complejos de proteínas-polifenoles precipitados, es lo que se conoce como turbios calientes. Estos turbios alteran la estabilidad coloidal de la cerveza, entorpecen la fermentación y, a nivel organoléptico, producen aromas indeseables. Este turbio caliente puede ser eliminado diferentes métodos: decantación natural, centrifugación, filtración o por medio de tanques remolino. El equipamiento usado en nuestro caso es el tanque Whirlpool o tanque remolino donde el mosto es bombeado y se hace pasar a alta velocidad a través de una tubería tangencial a la pared del tanque, creando un flujo en el mosto que, por la fuerza centrífuga provocada, se acumulan los turbios en el fondo del tanque. El mosto se extrae con cuidado de no provocar turbulencias y posteriormente se retira el turbio. Esta operación se realiza con el mosto caliente para favorecer la precipitación del turbio y es importante controlar la velocidad de entrada del mosto, 12-15 m/segundo es lo ideal, para que el mosto fluya fácilmente sin provocar turbulencias.

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4.7.Enfriamiento del mosto El mosto debe ser enfriado hasta alcanzar la temperatura ideal para poder inocular la levadura, lo que depende del tipo y cepa de levadura y del proceso de fermentación elegido. En este caso se enfría hasta los 18ºC porque la fermentación que va a tener lugar un tipo de fermentación alta donde la levadura trabaja a temperatura de 15-25ºC. Se utilizan intercambiadores de placas para enfriar el mosto. Estos equipos están formados por placas de acero inoxidable que se montan una tras otra, de manera que formen canales por donde va a pasar el mosto y la sustancia refrigerante (agua y/o agua glicolada). Están provistas de juntas que impiden la salida de los fluidos al exterior, evitando que se mezclen. Las juntas y las bocas son de materiales compatibles con la temperatura a la cual pasa el mosto y la solución refrigerante. El fluido refrigerante utilizado es el agua fría de la red, no queremos temperaturas muy bajas, sólo 20ºC aproximadamente, y para esto nos sirve el agua del grifo directamente. Lo que nos supone una comodidad y ahorro económico. 4.8.Fermentación y Guarda La fermentación tiene lugar en un tanque cilíndrico-cónico de acero inoxidable provisto de camisas de refrigeración por las que circula la solución refrigerante (propilenglicol al 25-30%) que permite regular la temperatura de fermentación o guarda en función del calor desprendido, ya que para ahorrar espacio la fermentación inicial y la guarda se va a llevar a cabo en el mismo depósito. Estos tanques van aislados térmicamente para preservar la temperatura del proceso con respecto a la temperatura ambiente. También van provistos de las sondas de temperatura, válvulas de vacío y seguridad, sistemas CIP de limpieza, indicadores de nivel y grifos para la toma de muestras control del proceso. Durante el proceso de fermentación los azúcares del mosto van a ser transformados a etanol y dióxido de carbono por acción de la levadura; paralelamente se van a formar también productos secundarios que van a influir en el sabor, olor y características típicas de la cerveza que estamos elaborando, como alcoholes superiores, ésteres, cetonas, aldehídos, sustancias azufradas, ácidos orgánicos u otros que pueden afectar de forma negativa como las isohumulonas o polifenoles. Todo el proceso de fermentación puede dividirse en dos grupos de reacciones, que se van a solapar entre ellas, reacciones de fermentación inicial y reacciones de maduración.

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4.8.1. Pasos previos a la fermentación Antes de inocular la levadura para que comience la fermentación debemos inyectar aire estéril para oxigenar el mosto, el oxígeno es el único nutriente que el mosto no puede aportarle a la levadura y necesitamos asegurarnos que esté disponible en la cantidad adecuada y necesaria para la multiplicación celular. Así, a la salida del enfriador por la tubería que le lleva al tanque de fermentación se le inyecta una cantidad de oxígeno de 8-12 mg/L. También es necesario realizar una serie de análisis al mosto que hemos obtenido para saber si tiene la calidad deseada: 1. Extracto: hay que calcular el % de extracto (g materia disuelta / 100g de disolución). Se calcula con la densidad relativa del mosto y del agua destilada a 20ºC, esta densidad se lleva a unas tablas donde el valor se traduce en % de extracto. Dato importante para saber qué cantidad de sustrato tienen las levaduras para producir la fermentación y, así, la cantidad de alcohol producida. A nivel legislativo este dato debe aparecer en la etiqueta de la cerveza final. 2. Color y pH: el color del mosto es un parámetro de calidad en la cerveza que buscamos, se toma una muestra y se compara con patrones estándar para saber que se corresponde a nuestras exigencias. El pH es medido para conocer la cantidad de materia disuelta. 3. Fermentabilidad: hay que comprobar que el mosto no contiene inhibidores de fermentación y qué cantidad de materia aprovechable tiene la levadura, que debe estar 80-85%. Para ello se pone en contacto un cierto volumen de mosto con la levadura y se estudia el consumo de extracto que se produce. También se realiza un análisis cuali y cuantitativo de los azúcares fermentescibles que tiene el mosto mediante la técnica de HPLC. 4. Materia nitrogenada: hay que comprobar la cantidad de materia nitrogenada que tiene el mosto. Debe conocerse la cantidad de nitrógeno soluble, nutriente esencial para la levadura e importante para la estabilidad de la espuma y de la cerveza final; el nitrógeno coagulable. El nitrógeno que utiliza la levadura como nutriente se encuentra en forma de aminoácidos, para saber cuánto tenemos se toma una muestra que se mezcla con un colorante específico y se lee el resultado en el espectofotómetro, debe contener mínimo 200-240 ppm para que la levadura desarrolle la fermentación de forma satisfactoria. Debe conocerse si quedan restos de fracción proteica de alto peso molecular, que ha debido precipitar durante la ebullición. Para comprobar si quedan restos se toma una muestra de mosto que se lleva a ebullición y se analiza la cantidad de proteína coagulable, debe ser inferior a 20 ppm. 49

4.8.2. Factores que afectan a la fermentación El éxito de una fermentación va a depender de una serie de factores y cada uno de ellos influye de una manera determinada: 

Levadura: la levadura tiene un papel fundamental en el sabor final de la cerveza y dependiendo de la cepa que se utilice se consigue un perfil determinado. Influye la cepa de la levadura, la cantidad que se utilice y el estado en el que se encuentre la levadura en el momento de usarla. La cepa es importante porque está relacionada con la cantidad de oxígeno, métodos de cultivo, límite de atenuación, tasa de fermentación, entre otros. Otra característica importante la cepa de la levadura es la floculación. La levadura ideal debe decantar tan rápidamente como el mosto alcance el límite de atenuación, aunque si se va a realizar un proceso de guarda la levadura debe decantar más lentamente para que haya más número de células en suspensión al final de la fermentación inicial. La cantidad que se inocula influye directamente en la tasa de fermentación, a mayor cantidad de levadura más rápida es la velocidad del proceso. Una concentración típica de inoculación es de 1 millón de células por cada % de extracto de mosto. Cuanta más cantidad se utilice, menor será el índice de crecimiento. La vitalidad y la viabilidad de la levadura es también un factor importante que influye en el rendimiento de la ésta, un mismo cultivo de levadura puede usarse en varios procesos de fabricación por ello hay que controlar el estado en el que se encuentra la levadura y observar cómo se desarrolla la fermentación para sustituirla cuando sea necesario.



Temperatura: afecta a la velocidad de fermentación de forma directa, cuanto más alta sea más rápida es la fermentación y si es demasiado baja la levadura se inactiva y se detiene el proceso. Las altas temperaturas favorecen la formación de alcoholes superiores, conocidos como fúseles, que le dan a la cerveza un sabor amargo. En nuestro caso la temperatura se ajusta a unos 20ºC y la formación de este tipo de alcoholes superiores y ésteres es algo que buscamos para conseguir el perfil deseado en nuestra cerveza negra.



Nutrientes del mosto: el mosto debe contener los nutrientes necesarios para favorecer el crecimiento y multiplicación de la levadura. Uno de los nutrientes limitantes es el Zinc, es un cofactor de reacciones enzimáticas que tienen lugar dentro de la célula y un requisito para el crecimiento de ésta. Si existe una 50

carencia de Zinc la fermentación puede llegar a pararse, normalmente la cebada aporta la cantidad necesaria pero si la cepa de levadura requiere más cantidad se puede suplementar añadiendo sales de Zinc. El oxígeno es otro nutriente esencial para la levadura y, como hemos visto antes, el mosto es aireado para asegurar que existe la cantidad necesaria durante el proceso. 

pH: la levadura para su crecimiento necesita un pH 5,1-5,5. Durante los primeros días desciende como consecuencia de la producción de ácidos orgánicos y del consumo de aminoácidos básicos y fosfatos que tienen una acción buffer. El pH que se alcance durante la fermentación va a depender del pH del mosto, de su capacidad buffer y del crecimiento de la levadura.



Geometría y forma del fermentador: el CO2 que se produce durante la fermentación provoca corrientes dentro del tanque que hace que se mezcle el mosto más homogéneamente y mantiene en suspensión las células de levadura, facilitando el contacto de éstas con el mosto. La geometría desempeña un papel importante porque influye en la columna líquida que se forma dentro del mosto, cuanto más pesada sea esta columna más presión habrá en la parte inferior del tanque y, por tanto, más difícil será la liberación de CO2 en forma de burbujas. La fermentación también es diferente según el tanque esté en posición horizontal o vertical. En los tanques verticales se da una mayor agitación natural por las corrientes producidas por el CO2 aumentando así la tasa de fermentación.

4.8.3. Fermentación inicial Durante la fermentación inicial la levadura va a transformar los azúcares fermentescibles del mosto hasta conseguir el grado de atenuación deseado. La atenuación refleja la reducción de densidad del mosto, como resultado de la fermentación. Esta bajada de densidad también es influenciada por la formación de etanol, la densidad del agua es de 0,998 g/mL a 20ºC, mientras que la densidad del etanol es de 0,789 g/mL a la misma temperatura, por lo que a medida que se va formando va disminuyendo la densidad del mosto. Se utiliza como indicador de la velocidad de fermentación, la densidad debe ser medida, por lo menos, una vez al día durante la fermentación inicial para monitorear la velocidad y para saber cuándo se deben ajustar las temperaturas de los tanques y cosechar la levadura. Tener el conocimiento de la densidad original y la atenuación final ayuda a conocer el contenido de etanol en la cerveza final. La cerveza que estamos elaborando pertenece a la familia de las Ale, estas cervezas se obtienen por fermentación alta, utilizan levadura perteneciente a la cepa Saccharomyces 51

cerevisiae. Es un tipo de levadura que realiza la fermentación a temperaturas relativamente altas, en este caso a 20ºC, y que al finalizar la fermentación forma una especie de coágulos que son arrastrados, por el dióxido de carbono de la fermentación, hacia la parte superior donde se concentra y puede ser cosechada. Hay otra serie de peculiaridades de este tipo de fermentación: 

La levadura Saccharomyces cerevisiae no utiliza el azúcar rafinosa en su totalidad.



Forma esporas.



Desarrollo de la fermentación inicial: la fermentación inicial va a ocurrir a temperaturas de 12-16ºC con 0,24-0,25 L de levadura/ hL. Durante la fermentación inicial se va a formar una capa como resultado de la precipitación de diferentes compuestos por la bajada de pH que tiene lugar. A las 8-12 horas irán separándose de la levadura las resinas del lúpulo y otros compuestos proteicos que van ascendiendo a la superficie de la capa de espuma y son retirados a las 12-24 después de iniciada la fermentación. Después de 1 día, día y medio, del inicio de la fermentación la levadura también asciende a la superficie y se va a ir extrayendo cada 3-6 horas. La temperatura aumenta durante el proceso a 18-22ºC y la propagación de la levadura se realiza de forma más intensa, lo que hace que el valor del pH descienda más intensamente hasta 4,0-4,2. Otro fenómeno que tiene lugar por las temperaturas que se llegan a alcanzar es que los compuestos amargos se separen de forma más notable y se forman más alcoholes superiores y ésteres, en comparación con levaduras de fermentación baja.



Una vez finalizada la fermentación la levadura debe ser retirada completamente, para evitar que se dé un aumento de pH. Al finalizar la fermentación el pH del mosto baja de 5.2 a 4.3-4.6, este bajo pH evitar la proliferación bacteriana y ayuda su conservación.

Durante las primeras horas no ocurre nada visible, la levadura sufre un proceso de adaptación a las nuevas condiciones que le aporta el mosto, es lo que se conoce como fase lag o fase de adaptación y puede durar de 6-15 horas. Dentro de la levadura se dan fenómenos fisiológicos de gran importancia, se están sintetizando los sistemas enzimáticos que permiten a la levadura asimilar los azúcares del mosto. Se consume todo el oxígeno del medio, esta asimilación de oxígeno es muy importante porque es usado por la levadura para producir los ácidos grasos insaturados y los esteroles esenciales para lograr que las paredes celulares se vuelvan permeables a los nutrientes del mosto, azúcares y compuestos nitrogenados. 52

Tras la fase de adaptación la levadura empieza a reproducirse en lo que se conoce como la fase de crecimiento exponencial. Existe una gran abundancia de nutrientes y la levadura empieza a asimilarlos para convertirlos en energía que necesita para crecer. Cuando todo el oxígeno es consumido se dan rápidamente las condiciones anaerobias y la levadura empieza a transformar los azúcares fermentescibles en etanol y dióxido de carbono a través de la glucólisis para obtener energía. Los primeros azúcares que consume son la glucosa, luego la fructosa y la sucrosa. Después será la maltosa, el más abundante en el mosto y el que mayor influencia tiene en la formación de compuestos de sabor en la cerveza. Por último, la maltrotriosa, es el más difícil de asimilar y su utilización dependerá de la cepa de la levadura, cuanto más atenuada esté, más fácil metabolizará este azúcar. La sacarosa no es asimilable por la levadura, gracias a un enzima invertasa la divide en glucosa y fructosa para poder utilizarla.

Figura 5. Consumo de azúcares por parte de la levadura durante la fermentación.

Para poder convertir estos nutrientes en energía la levadura utiliza la ruta bioquímica de la glucólisis, a través de una serie de reacciones enzimáticas convierte a la glucosa en piruvato. Este piruvato se oxida generando CO2 y agua. Cuando se agota el oxígeno del medio, la levadura empezará a metabolizar los azúcares de forma anaerobia a través de la fermentación alcohólica generando etanol y CO2.

53

Durante esta etapa se puede observar una actividad vigorosa que se manifiesta con la formación en la parte superior del fermentador de una corona de espuma o “krausen”. Está formada por levadura viva y muerta, proteínas del mosto, resinas de lúpulo y otros compuestos. También se observa un aumento de la temperatura, alcanzando la temperatura máxima cuando se alcanza el punto máximo de la tasa de crecimiento y generación de espuma. En este caso debemos ir controlando la temperatura interna del fermentador para mantenerla dentro del rango óptimo.

Figura 6. Cambios en el mosto durante la fermentación.

Al tercer día de comenzada la fermentación la levadura sube a la superficie porque forma grumos que atrapan CO2 y flota. Esta levadura se recoge quedando una capa más fina de 3-5 cm. Se recoge por medio de un embudo integrado por donde la levadura es aspirada para llevarla a la sala de levadura. Una vez finalizada la fermentación, a los 7 días, se enfría todo a 15-16ºC para provocar una floculación natural de la levadura y su retirada del fermentador. Se obtiene así la “cerveza joven”. Hay una gran cantidad de compuestos que se producen durante la fermentación, además del CO2 y etanol: 

Aldehídos: el más importante es el acetaldehído, producto intermediario de la fermentación alcohólica y que se forma en los 3 primeros días. Es el responsable 54

del aroma o sabor a “humedad”. Su concentración va de 40mg/L al principio a 8-10 mg/L al final, los factores que favorecen su disminución son que el mosto esté bien aireado, que la fermentación sea vigorosa y que hay una mayor concentración celular en gurda. 

Alcoholes superiores: los alcoholes superiores o “aceites de fusel” son compuestos aromáticos de la cerveza terminada. La mayoría se forman durante la fermentación inicial y en la guarda aumentan ligeramente. No pueden ser eliminados, por tanto, su producción tiene que estar muy controlada durante la fermentación. Una concentración superior a 100 mg/L puede dañar el sabor final de la cerveza, en nuestro caso el tope establecido se encuentra en 95mg/L.



Diacetilo: se produce durante la fermentación en cantidades que dependerá de la cepa de la levadura y tiende a eliminarse al final de la misma. La concentración alta produce el sabor a mantequilla. Los compuestos son dos diacetonas vecinales: 2,3-butanodiona y 2,3pentanodiona. Se forman en tres fases: primero con la formación de precursores por parte de la levadura con su propio metabolismo. Se forman durante la síntesis de aminoácidos, a partir del ácido pirúvico que actúa como intermediario, los acetohidroxiácidos que son excretados al medio por la levadura. Éstos se transforman a diacetilo y pentanodiona por descarboxilación oxidativa espontánea que se ve favorecida por un valor de pH 4.2-4.4, una mayor temperatura y la presencia de oxígeno. Finalmente en el interior de la célula el diacetilo es reducido a acetoína y posteriormente a butanodiol.

CÉLULA LEVADURA Piruvato

MOSTO

α-Acetolactato

α-acetolato

Valinadiacetilo Leucinaacetoína

DIACETILO

2,3-butanodiol Figura 7. Formación de diacetilo.



Ésteres: resultan de la esterización de ácidos grasos y de alcoholes superiores que Leucina se produce durante la fermentación inicial. Son un factor esencial en la 55

formación del aroma final de la cerveza y otorgan un carácter afrutado, que en gran cantidad pueden dar sabores muy pronunciados no deseados. En nuestro caso buscamos una concentración de unos 80 mg/ L. 

Compuestos sulfurados: el metabolismo de la levadura produce compuestos volátiles de sulfuro como el sulfhídrico, mercaptanos y otros compuestos que se encuentran en cantidades muy pequeñas pero que producen aromas y sabores muy fuertes. El dimetilo de sulfuro (DMS) es el responsable del olor a “repollo” o “verduras cocidas”, se forma durante la germinación de la malta a partir del precursor DMS-P que se libera en forma de DMS libre por las altas temperaturas. La formación de este precursor depende de la calidad de la malta, granos mal malteados, o incluso un mosto pobre en nutrientes, producen una formación de estos precursores que finalmente formarán el



DMS. Se puede evitar con un malteado correcto, una cocción larga y un enfriado del mosto corto, menos de 45 minutos.



Ácidos orgánicos: se forman por la levadura a partir de aminoácidos presentes en el mosto. La levadura toma el grupo amino y lo utiliza para la biosíntesis de sus propias proteínas, el resto de la molécula que es el ácido orgánico pasa a la cerveza.

Figura 8. Tanque de fermentación.

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4.8.4. Guarda La guarda se refiere al proceso de maduración que sufre la “cerveza joven” en su aroma y sabor desde que acaba la fermentación inicial hasta que se clarifica. Se va a realizar en el mismo tanque en el que hemos llevado a cabo la fermentación ajustando la temperatura a 5ºC al principio, para permitir la levadura remanente que queda, y se disminuye progresivamente a 1ºC para mantenerla así durante 10 días. Los objetivos que persigue la guarda son la clarificación, carbonatación y maduración organoléptica. Al finalizar la fermentación inicial la cerveza que se tiene está muy turbia por la presencia de la levadura en suspensión y por el velo producido por micelas coloidales de proteína-polifenol. Con la bajada de temperatura que se produce (5ºC) todo el material en suspensión precipita al fondo del tanque y se elimina fácilmente. Esto favorece la estabilidad coloidal y que posteriormente se filtre sin problemas. Con la guarda también se consigue la carbonatación natural de la cerveza, ésta contiene alrededor de un 1% de extracto fermentable que va a utilizar la levadura que queda en suspensión para producir la cantidad de CO2 que buscamos y la baja temperatura nos ayuda a que sea más soluble. Esta concentración debe ser de 4,5-5 g/L y en botella de 56 g/L. Otro de los objetivos buscados durante la guarda es el desarrollo del sabor característico de nuestra cerveza, hay muchos compuestos que se van formando durante la maduración para influir de forma positiva o negativa en el sabor de la cerveza final. Los tres más influyentes son: 1. Diacetilo: tiene un sabor a mantequilla y en nuestra cerveza ale es algo que buscamos. Es producido por el metabolismo de la levadura y posteriormente reducido por ella. 2. Compuestos de azufre: la levadura necesita azufre para sintetizar proteínas. Los compuestos de azufre más importantes presentes en la cerveza proceden del mosto y del metabolismo de la cerveza: sulfuro de hidrógeno, tiene olor a huevo podrido y se elimina por el efecto lavador del CO2 al desprenderse; dióxido de azufre, se encuentra a baja concentración y no influye en el sabor; y sulfuro de dimetilo, en pequeña cantidad tiene un efecto positivo. 3. Acetaldehído: se forma durante la fermentación principal y su nivel disminuye durante la guarda, siendo reducido por la levadura a alcohol. Es el responsable del sabor típico a hierba, áspero, a sidra, típico de las cervezas verdes antes de madurar. 4. Durante la maduración la cerveza debe mantenerse bajo presión de 0.3-0.5 atmósferas para evitar la oxidación y facilitar la posterior clarificación (la 57

levadura con presión tiende a sedimentar). El tanque se cierra para evitar la evaporación de sustancias volátiles. La temperatura debe ir regulándose hasta llegar a los 0ºC a los que se mantiene durante el tiempo que dura la maduración.

SUSTANCIA AROMÁTICA

RANGO UMBRAL DE CONCENTRACIÓN PERCEPCIÓN mg/L mg/L

IMPRESIÓN AROMÁTICA

2-metilpropanolol 2-metilbutanol 3-metilbutanol 2-feniletanol ÉSTERES Acetato de etilo

5-20 10-20 35-70 10-20

100-200 10-65 30-70 28-175

Alcohol Alcohol, solvente Alcohol, banana rosas

5-30

25-30

Frutas, caramelo ácido

Acetato de isobutilo Acetato de isopentilo

0,1 0,5-2,5

0,4-1,6 1-1,5

Frutas, banana Frutas, banana

Etilbutirato Etilhexanoato Etildodecanato Etilactato ÁCIDOS ORGÁNICOS

0,3 0,1-0,3 0,02 0,1-0,5

0,12-0,23 0,12-0,23 3,5 250

Papaya, manzana Manzana, frutas Jabón Frutas

Ácido butírico Ácido isovaleriánico Ácido octanoico Ácido decanoico Ácido dodecainoico DICETONAS VECINALES

0,2-0,6 0,5-1,2

1,2-2,2 1,5-1,6

Queso, rancio Queso, lúpulo viejo

3-10 0,8 0,1-0,5

10-13 10 6

Aceitoso Rancio Jabón

Diacetilo Acetína COMPUESTOS AZUFRADOS

0,1 3

0,10-0,15 8-20

Mantequilla Frutas

Sulfuro de dimetilo

0,03-0,12

0,10-0,12

Verduras, mohoso

ALCOHOLES SUPERIORES

Tabla 6. Principales aromas de la cerveza.

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4.9.Filtración Después del proceso de guarda es necesario clarificar la cerveza porque siguen quedando en suspensión sustancias que le dan un aspecto turbio, con la filtración conseguiremos que tenga el brillo final de la propia cerveza y retrasar todo lo posible el enturbiamiento natural hasta su consumo. Para la filtración se va a pasar a la cerveza por un filtro de bujías, es un tanque cilíndrico-cónico vertical con un grupo de discos muy próximos entre sí, montados sobre un vástago acanalado que forma una pila de filtración. Sobre la pila de filtración se crea la precapa de tierra de diatomeas a través de la cual se hará pasar la cerveza y en la que los sólidos quedarán retenidos durante la filtración. Los pasos que se siguen son: 1. Llenado del filtro con agua para eliminar las bolsas de aire en el circuito. 2. Formación de la precapa: las tierras de filtración se mezclan con agua y quedan retenidas en las bujías, el poro que forma la arandela impide el paso de estas tierras que quedan en el soporte formando el lecho poroso. 3. Filtración: se pasa la cerveza a filtrar, las partículas quedan retenidas en el lecho poroso y la cerveza limpia pasa por las rendijas circulando por el espacio hueco existente entre la barra de soporte y los discos, entrando en la cámara de cerveza filtrada en la parte superior del filtro. 4. Dosificación de tierras: un tanque dosificador lo hace de forma automática, cada volumen de cerveza a filtrar requiere de una cantidad para lograr la correcta filtración. 5. Finalización: la cerveza se empuja con agua desgasificada y las tierras son eliminadas del filtro por la parte inferior. 6. Limpieza y esterilización del filtro.

4.10.Estabilización coloidal En la cerveza nos encontramos con taninos y proteínas de alto peso molecular que tienden a combinarse lentamente y formar un turbio coloidal insoluble. Se forman durante la guarda fría y se eliminan en la filtración, pero pueden quedar restos que serán los que enturbien la cerveza. Estos agregados son solubles a temperatura ambiente pero precipitan cuando baja la temperatura a la que la cerveza se sirve, por tanto, nos encargamos de eliminarlos usando unas enzimas de papaína, que añadimos durante la guarda. Son enzimas proteolíticas que se encargan de romper la molécula de proteína para evitar su reacción con los taninos. 59

4.11.Estabilización microbiológica Con la estabilización microbiológica eliminamos todos los microorganismos que pudieran alterar las cualidades organolépticas de la cerveza ya que en la cerveza no puede crecer ningún microorganismo patógeno para el hombre ya que debido a las características de la cerveza (pH ácido, bajo contenido de nutrientes, elevada concentración de CO2 y demás) es un medio poco adecuado para la presencia de microorganismos. Para conseguir esta estabilización microbiológica se la va a someter a una pasteurización flash al hacerlo pasar por un pasteurizador de placas donde en la primera parte la cerveza entrante se encuentra a contracorriente con la ya pasteurizada que cede calor a la primera; en una segunda parte la cerveza se calienta a 72ºC con vapor de agua y se mantiene durante 30 segundos; en la última parte se enfría a 0ºC, primero a contracorriente con la cerveza que entra en la primera sección y después con agua glicolada hasta llegar a la temperatura deseada. Todo este circuito se encuentra cerrado y a alta presión para evitar la pérdida de CO 2 y está provisto de un sistema de seguridad de forma que si no se alcanza la temperatura de pasteurización, la cerveza no pasa al tanque de mezcla con la miel y se recircula hasta que alcanza la temperatura deseada. 4.12.Incorporación de la miel En la cerveza que elaboramos nos interesa que se puedan apreciar los aromas y sabores tanto de la cerveza, como de la miel sin que ninguno predomine excesivamente sobre el otro. Por eso, la miel va a ser incorporada al finalizar la fermentación antes del envasado y en una proporción del 13%, el sabor robusto de la miel se va a ver equilibrado con el amargor típico de la cerveza Stout. La miel antes de añadirla hay que pasteurizarla porque podría contaminar y arruinar la cerveza. Para ello se somete a una temperatura de 80ºC durante 90 minutos, pasado este tiempo se debe enfriar hasta alcanzar la temperatura a la que se encuentra el mosto en el que se adiciona. También la vamos a diluir con un poco de agua esterilizada para que tenga la misma densidad y la mezcla con el mosto se realice de forma homogénea. Un dato muy importante que tenernos que conocer a la hora de incorporar la miel al mosto es la densidad específica de la miel, algo que varía de una temporada a otra y que hay que calcular cada vez que cambiamos de lote. Para averiguarlo colocamos 12g de miel en un recipiente, se completa con agua hasta alcanzar un volumen de 100mL y se mide la densidad de la solución resultante. El valor obtenido, medido con un 60

densímetro, debe estar entre 1.045 y 1.035, dependiendo de la humedad que contenga la miel. Como hemos dicho anteriormente, para que la mezcla con el mosto se realice de forma homogénea, la miel hay que diluirla con agua. Teniendo la cantidad de miel que vamos a añadir y su densidad específica podemos calcular el volumen de agua para alcanzar la densidad buscada. V= DEm x Cm / PPGa / 453, 59237 x 3, 7854118

V: volumen de agua en litros DEm: dos últimos dígitos de la densidad específica de la miel a utilizar Cm: g de miel PPGa: points per pound per gallon del mosto. Una vez incorporada la miel tenemos la cerveza lista para el envasado.

4.13.Envasado La cerveza se va a envasar en botellas de vidrio no retornables, dentro del proceso se diferencian una serie de pasos: 1. Lavado de botellas: las botellas van a sufrir un lavado con agua a presión para eliminar el polvo o pequeña suciedad que hayan podido acumular durante el transporte. Las botellas entran en la línea de enjuagado donde unas pinzas sujetan la botella por el cuello y el cuerpo, se voltea 180º para quede boca abajo, debajo de la boca de la botella se encuentra la tobera que inyecta el agua estéril a presión, el distribuidor giratorio de medios abastece a las toberas rociadoras y cuando ha terminado el proceso la botella se gira para que quede boca arriba y pasa a una estrella de salida que la lleva a la inspección electrónica de la botella. 2. Inspección: seguidamente al lavado se somete a una inspección de las paredes laterales, para comprobar que no existen cuerpos extraños adheridos, del fondo y de la boca de la botella. Se van tomando imágenes de las diferentes partes con el programa que posee el inspector y las botellas que son aceptadas pasan a la parte de llenado propiamente dicha. La boca de la botella es el punto más sensible del control, se debe controlar que no exista ningún tipo de rotura o reborde y que el tapón cierre perfectamente.

61

3. Llenado: se utiliza una máquina de tipo Modulfill HRS de la marca Krones donde la botella es presionada contra la válvula y dos veces preevacuada. Cuando en el depósito anular y en la botella existe la misma presión empieza a llenarse. Cuando el nivel de líquido alcanza el final del tubo de retorno de aire, impide que el gas pueda salir de la botella y se cierra la válvula de llenado. Después de una fase de estabilización, la válvula de descarga reduce la presión en el espacio libre superior de la botella y el producto de llenado sale de la máquina.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Aguja de gas Cono de líquido Tubo de retorno del aire Vacío Canal de descarga y de CIP Válvula de mando

Figura 9. Representación del mecanismo de envasado.

4. Taponado de la botella: seguidamente se tapa la botella con los tapones corona. Las tapas corona son conducidas desde la tolva de reserva a la unidad de clasificación y de ahí introducidas por un disco de clasificación al dispositivo de alimentación. Un agitador asegura la alimentación continua de las tapas. La orientación adecuada de las tapas se consigue con un tubo volteador que gira la tapa mal orientada. Se tapa la botella y pasa a la siguiente fase. 5. Control de llenado y taponado: se someten a un control del nivel de llenado, con un sensor que va registrando el nivel predeterminado; del oxígeno presente en el 62

cuello de la botella, que no debe superar los 0,06 mg de oxígeno; y del cierre de la botella. 6. Pasteurización: se somete a una pasteurización para garantizar una estabilidad microbiológica. Se debe jugar con la relación tiempo/temperatura adecuada para conseguir esta estabilidad sin someter a la cerveza a altas temperaturas que puedan darla sabores indeseables. Se le somete a una temperatura de 60ºC a 15 UP. Un UP es el tiempo, en minutos, que se necesita para destruir microorganismos a una temperatura determinada y se calcula: UP = tiempo en minutos x 1.393 (temperatura calentamiento – 60ºC) 7. Etiquetado: la etiquetadora aplica la etiqueta en la botella de forma envolvente en todo el contorno del envase. 8. Una vez comprobado el etiquetado se pasa a almacenarlas en cajas hasta su distribución.

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5. CONTROL DE CALIDAD

5.1. Prerrequisitos Para una producción segura e higiénica en la industria alimentaria el sistema de APPCC debe llevar ligado una serie de prerrequisitos, que son el conjunto de prácticas que garantizan durante todo el proceso de elaboración unas condiciones óptimas de salubridad e higiene. Los prerrequisitos son la base para que el sistema de APPCC funcione con éxito, controlan aspectos que pueden suponer un peligro y afectar a la seguridad del producto a lo largo de todas las etapas del proceso. Ligado íntimamente al APCC, mientras los prerrequisitos consideran y controlan los peligros que pueden aparecer debido al entorno de trabajo y las buenas prácticas de elaboración, el sistema APPCC considera y controla los peligros específicos del proceso de producción. Los prerrequisitos deben estar documentados con un programa y registro de las acciones que se llevan a cabo y debe existir un responsable de la correcta aplicación de los planes que se establecen en dicho programa que incluye: 

Descripción de los peligros generales que pueden evitarse o reducirse con el prerrequisito.



Límites críticos y vigilancia: los límites críticos son los valores a partir de los cuales se considera que debe ejecutarse una acción correctora y debe llevar ligado un sistema de vigilancia donde se indica quién y con qué frecuencia se vigila.



Descripción de las instalaciones, procedimientos y productos relacionados con el plan.



Medidas correctoras: cuando se detecta una desviación de los límites críticos se deben llevar a cabo unas acciones que corrijan dicha desviación y evitar que vuelva a suceder.



Verificación: se debe comprobar si los prerrequisitos se cumplen y si son eficaces para ellos se definen unos parámetros y sus valores de referencia. Se establece la persona encargada de las comprobaciones, la frecuencia y cómo registrar los resultados e incidencias que puedan aparecer.

Los registros sirven para anotar todos los resultados de estas comprobaciones que se realizan periódicamente, las incidencias que van surgiendo y las acciones que se han llevado a cabo como resultado de una incidencia. En todos los registros debe indicarse dónde se está llevando a cabo la comprobación, persona que lo realiza, fecha y hora. 64

Los planes de prerrequisitos que se aplican en la microcervecería son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Plan de control de Aguas Plan de Limpieza y Desinfección Plan de Control de Plagas Plan de Formación del personal Plan de Buenas Prácticas de Elaboración Plan de Control de Proveedores Plan de mantenimiento de las instalaciones y equipos

5.1.1. Plan de Control de Aguas El objetivo de este plan es garantizar que el agua que estamos usando para la limpieza de superficies, equipos, objetos y materiales puede entrar en contacto con la cerveza y sea apta para el consumo humano. Al igual que la que usamos para la elaboración de la cerveza. El agua es el componente principal de la cerveza, constituyendo aproximadamente el 95% en peso del producto, pero además de ser la materia prima mayoritaria de la cerveza, es una sustancia indispensable para el funcionamiento de gran número de operaciones. Los principales usos del agua en la elaboración de cerveza son: limpieza de equipos e instalaciones, incorporación a producto, circuitos de refrigeración y calderas y envasado. En la línea de envasado existen dos puntos de elevado consumo de agua, uno de ellos es el acondicionamiento de los envases reutilizables y el otro los túneles de pasteurización. También hay que mencionar el consumo de agua debido a la lubricación de las cintas de transporte en las líneas de envasado. Mención aparte merece el agua utilizada en la operación de enfriamiento del mosto antes de introducirlo en los tanques de fermentación. Esta sencilla y rápida operación suele consumir por sí misma, al menos, tanta agua como mosto se produce en la instalación. Sin embargo, las condiciones favorables del agua de enfriamiento a la salida del intercambiador de calor, unido a la importante ganancia de temperatura que experimenta el agua de enfriamiento, la hace idónea para ser recuperada y reutilizada en otras partes del proceso productivo. El agua empleada en la fabricación de cerveza debe reunir las características típicas de potabilidad: sin exceso de sales, exenta de materia orgánica, microbiológicamente pura

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y libre de aroma y sabores extraños. Debe cumplir con los criterios sanitarios del agua que vienen recogidos en el Real Decreto 140/2003 del 7 de febrero. 

Descripción del plan

El suministro de agua nos llega de la Red de Abastecimiento Pública, esta agua cumple con todos los requisitos exigidos al agua cervecera que utilizamos como materia prima con lo cual no es necesario someterla a ningún tratamiento. Es un agua que cumple con la dureza, alcalinidad, pH y composición para obtener una cerveza con las características organolépticas deseadas. Tenemos un programa donde se describen las diferentes entradas y salidas de agua, que deben revisarse y mantenerse en buen estado periódicamente. Al igual que se tiene identificado al gestor de la red pública y el tratamiento que le realiza al agua. 

Documentación

Plano de distribución del agua de consumo y evacuación de aguas residuales, con indicación de los depósitos, grifos o equipos. 

Registros

Entre los registros que nos podemos encontrar tenemos:  Boletines de análisis del aguar acorde a lo establecido en el RD 140/2003 y boletines del Ayuntamiento gestor del suministro público del agua.  Recibo de agua de abastecimiento.  Registro de control periódico de cloro, verificación, deficiencias detectadas y acciones correctoras aplicadas.  Programa de actuaciones encaminadas al control de la calidad sanitaria del agua, como vaciado, limpieza y desincrustación de depósitos intermedios, cloración si procede y mantenimiento general de la instalación. Ejemplos de modelos de registros: REGISTRO DE VERIFICACIÓN DEL MANTENIMIENTO DEL DEPÓSITO Fecha Resultado Descripción Acciones de correctoras Correcto Incorrecto incidencia

REGISTRO DE TRATAMIENTOS/ANÁLISIS Fecha Punto de toma Resultados de la muestra

Acciones correctoras

Responsable

Responsable

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• •

• • CAFETERIA

ASEOS

DEPARTAMENTOD

• •

Y ZONA DE

OFICINAS

ALAMACEN MANTENIMIENTO

DE

ALMACEN DE

CALIDAD

MATERIAL

VESTUARIOS

AUXILIAR

DE

CUARTO

PRODUCTOS

DE

DE

BASURAS

LIMPIEZA

ZONA DE PRODUCCIÓN ALMACEN ALMACEN

LINEA DE LLENADO Y ENVASADO

MOLINO

DE

DE PRODUCTO TERMINADO

MATERIAS

Y

PRIMAS

MUELLE DE CALDERA DE COCCIÓN

CALDERA DE MACERACION

TANQUE WHIRPOOL

GRIFO AGUA CALIENTE

•

CONDUCCIÓN AGUA CALIENTE

GRIFO AGUA FRÍA

•

CONDUCCIÓN AGUA FRÍA

INTERCAMBIADORES DE PLACAS

TANQUE DE FERMENTACIÓN Y GUARDA

CARGA

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5.1.2. Plan de Control de Limpieza y Desinfección El objetivo de este programa es asegurar que todas las instalaciones, equipos y utensilios están periódica y adecuadamente limpios y desinfectados para que no sean una fuente de contaminación para la cerveza que estamos elaborando. El R.D. 2207/1995 establece en estos términos: “Todos los equipos que entren en contacto con los productos alimenticios estarán limpios y estarán construidos de modo que se puedan limpiar perfectamente y, cuando sea necesario, desinfectar”. “Los locales por donde circulan los productos alimenticios estarán limpios y en buen estado” “La disposición del conjunto, el diseño, la construcción y las dimensiones de los locales permitirán una limpieza y desinfección adecuadas”. Deben existir unas instrucciones sobre limpieza y desinfección de la maquinaria, los equipos, instalaciones y ropa de trabajo. Para ello se tendrán descritos cada uno de los pasos que hay que seguir en cada una de las instalaciones o equipos destinados a la limpieza y/o desinfección. 

Descripción del plan

Durante el proceso de elaboración de cerveza se producen precipitados, tanto de sales inorgánicas como de productos orgánicos, y adherencias de los mismos a las superficies de los depósitos, las tuberías y otras piezas del equipo con las que contactan el mosto y la cerveza. Estos depósitos están constituidos fundamentalmente por sales de calcio y magnesio, proteína desnaturalizada y levadura. Para evitar que crezcan, especialmente en las superficies de transferencia de calor, es necesario proceder a la limpieza del equipo. El método general para realizar la etapa de limpieza y desinfección es el siguiente: Preenjuague Limpieza con detergente Enjuague con agua Desinfección con desinfectante Enjuague final con agua En la elaboración de la cerveza, la limpieza y la desinfección son fundamentales. Para muchos organismos, el mosto que preparamos es alimento. Nuestro objetivo es que la 68

levadura, nuestro organismo se alimente de él de forma controlada, y que no sea alimento para otros organismos presentes en el ambiente. La limpieza de las instalaciones es igualmente importante por lo que debe realizarse de forma minuciosa y frecuente, debiendo asegurar unos niveles de higiene aceptables. Dentro de la planta contamos con dos sistemas de limpieza: 

Limpieza C.I.P. (Cleaning in place): los equipos que utilizamos llevan un sistema CIP de limpieza para eliminar los residuos orgánicos que puedan quedar dentro. Consiste en hacer circular secuencialmente y a gran velocidad, para provocar la fricción que eliminará la suciedad, por el interior de tuberías y equipos las diferentes soluciones de limpieza desde un depósito de mezcla. El ciclo de limpieza establecido para la maquinaria se repite inmediatamente después de terminar con un ciclo de producción para eliminar los depósitos de compuestos orgánicos que han podido quedar adheridos. Empieza con la preparación de la disolución con agua del producto de limpieza en el tanque de formulación que pasará a los equipos a través de una bomba dosificadora para recircular la disolución por toda la línea. Después se realiza un aclarado con agua caliente y una fase de desinfección. Los parámetros establecidos para el ciclo de lavado dependen del producto de limpieza que usemos, de la línea de producción y de los estándares de limpieza y desinfección establecidos. Los sistemas CIP permiten la estandarización de los tiempos y dosis de los productos utilizados, evitando consumos exagerados y el incremento del volumen o carga de los vertidos correspondientes. Aseguran un mayor control de la operación, disminuyendo contaminaciones de materia prima o producto y permite la reutilización de las soluciones de limpieza.

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Limpieza manual: la limpieza de las instalaciones y superficies se realiza de forma manual. Para ello se debe tener en cuenta los productos químicos utilizados, dosis y modo de utilización; temperaturas mínimas para alcanzar la limpieza; tiempo de contacto producto/superficie y el personal encargado de estas operaciones. En términos generales, las operaciones necesarias para realizar el plan con éxito son: o Eliminación de la suciedad más grosera sin aplicar ningún producto, así se deja la superficie despejada al detergente. o Aplicación del detergente, teniendo en cuenta la concentración, en la disolución con agua, a la que se utiliza y el tiempo de contacto.

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o Aclarado con agua para eliminar los restos de detergente y suciedad, ya que es importante que no queden restos en las superficies. Generalmente estos detergentes tienen un pH básico y se puede comprobar si quedan restos con una medida de pH. o Aplicación de desinfectantes, teniendo en cuenta tiempo y concentración. o Aclarado para los productos que lo requieran como los desinfectantes clorados. Si usamos un desinfectante que no necesita un aclarado posterior debemos asegurarnos que ha transcurrido el tiempo suficiente para que no haya residuos. o Por último, los útiles empleados en la limpieza y desinfección se deben higienizar para el siguiente ciclo de limpieza. Todos los productos utilizados en la limpieza y desinfección deben estar autorizados para la industria alimentaria. Deben venir con la ficha técnica, una hoja de seguridad y una copia de su autorización sanitaria. 

Documentación

Se debe tener toda la documentación necesaria donde se recoja el Plan de Limpieza y Desinfección donde se recogen los siguientes puntos:  Qué se limpia y/o desinfecta: identificar la superficie, instalación, equipos y utensilios que son objetos de la limpieza y/o desinfección. También se debe incluir los propios materiales utilizados para llevar a cabo esta limpieza (cubos, fregonas, cepillos, etc.).  Cómo se limpia y/o desinfecta: descripción de las etapas de forma cronológica y detallando: o Productos utilizados: dilución a la que se usa y cantidad necesaria. En este punto tendremos que tener toda la documentación sobre la toxicidad para los alimentos indicada por el fabricante, la inscripción en el Registro de Plaguicidas de la Dirección General de la Salud Pública del Ministerio de Sanidad y Consumo para los desinfectantes, y sus correspondientes fichas técnicas. o Método utilizado: sistema automático o limpieza manual, secado con papel de un solo uso, desinfección con agua caliente, etc. o Material y equipo utilizado: cepillos, cubos, fregonas y bayetas con un sistema de colores para las diferentes instalaciones. o Tiempo y temperatura para cada proceso de limpieza.  Cuándo se limpia y/o desinfecta: se indica la zona y frecuencia con la que se realiza la limpieza. Estos datos se recogen en una tabla: 70

EQUIPOS

SISTEMA DE LIMPIEZA Suelos Instrucción general de L+D Paredes zona de Instrucción fabricación/almacén general de L+D Techos zona de Instrucción fabricación/almacén general de L+D Muelles Instrucción general de L+D Equipos CIP Superficies de Instrucción trabajo general de L+D Utensilios de Lavado en manipulación y lavavajillas a elaboración Tª