2010 Paez - Bebidas Fermentadas

 

BEBIDAS FERMENTADAS

Autor:

VANESSA ANDREA PÁEZ ESCOBAR 

UNIVERSIDAD DEL VALLE CALI – COLOMBIA 2010

 

 P  ÁEZ   E  E  SCOBAR , V  ANESSA A NDREA 

B EBIDAS  F   F  ERMENTADAS 

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Vanessa Andrea Páez Escobar [email protected]   e-mail: [email protected]

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B EBIDAS  F   F  ERMENTADAS 

Bebidas Fermentadas Vanessa Andrea Páez Escobar  Universidad del Valle – Colombia

CONTENIDO Lista de Tabl Lista Tablas....... as...................... .............................. ............................. ............................. ............................. ............................. .............................. ................................ .................33 Listaa de Figu List Figuras..... ras.................... .............................. ............................. ............................. .............................. ............................. ............................. ............................. .................. ....44 Resumen..... Resu men.................... .............................. ............................. ............................. ............................. ............................. .............................. ........................................... ............................ 5 1 Int Introd roducc ucción ión.... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ........... ............... ................. ..........5 ..5 1.1 1.2 1.3 1.4

2

An Antec tecede edente ntes.. s....... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. ................. .............7 ....7 2.1

3

La fermentación............ fermentación....................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... .............5 ..5 Medios de fermentación............. fermentación....................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..............................6 ....................6 Bebidas Fermentadas.............. Fermentadas........................ .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... .............6 ..6 Levaduras en la producción de bebidas alcohólicas.............. alcohólicas......................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................7 ........7 Reseña histórica.............. histórica........................ ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .....................7 ...........7

Beb Bebida idass fer fermen mentad tadas as a bas basee gra granos nos.... ......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ............. ................. .................9 ........9 3.1 3.2

Biología de las fermentaciones fermentaciones con levaduras................ levaduras.......................... ..................... ..................... ..................... ...................................9 ........................9 Propiedades Tecnológicas............. Tecnológicas........................ ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... .........................10 ..............10

3.2.1 Floculación.............. Tolerancia al ..................... etanol................ etanol..... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... .............10 ...10 3.2.2 Floculación... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ......................................10 ...........................10 3.2.3 Resistencia a las toxinas................ toxinas........................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ....................................10 .........................10 3.2.4 Carbohidratos en la fermentación............. fermentación....................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... .........................10 ...............10 3.3 Clasificació Clasificaciónn de bebidas alcohólicas a base de granos.................. granos............................. ..................... ......................................11 ............................11

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Op Opera eraion iones es uni unitar tarias ias..... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. ...............12 .......12 4.1 Secado....... Secado.................. ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ........................................12 ..............................12 4.1.11 Secado 4.1. Secado de dos plantas plantas o de horno.... horno........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ........... .........12 ...12 4.1.22 Secado 4.1. Secado De Tambor Tambor O Rodillos. Rodillos..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............ .......13 .13 4.2 Molienda.... Molienda............... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... ...................13 .........13 4.2.1 Molienda Húmeda.................. Húmeda............................. ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ...........................................13 ................................13 4.3 Extracción.... Extracción.............. ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................14 .......14 4.4 Filtración... Filtración.............. ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ........................................14 ..............................14 4.5 Evaporación.... Evaporación.............. ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... .........................15 ...............15 4.5.1 Evaporador Abierto................ Abierto........................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ...........................................15 ................................15 4.6 Proceso Modelosproductivo................ matemáticos........... matemáticos..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... .......................16 .............16 4.7 productivo...... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... .......................17 ............17 4.7.1 Cerveza................ Cerveza.......................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ...............................17 .....................17 4.7.2 Whisky................ Whisky.......................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................... ..................... ..................... ..................... ..................... .....................34 ...........34 4.7.33 Bebidas 4.7. Bebidas autoctonas autoctonas preparada preparadass a base de maíz..... maíz......... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .....37 .37 4.7.44 Bebida 4.7. Bebida fermentad fermentadaa obtenida obtenida a partir partir de arroz... arroz....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... .........37 ....37

5 6

Con Conclu clusio siones nes.... ......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............ ............... ...............41 .......41 Bib Biblio liogra grafía fía..... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... .......... ............... .................. ..............41 .....41

LISTA DE TABLAS  ReCiTeIA - v.10 n.1

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Tabla 1. Tabla 2. Tabla 3. Tabla 4.

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Desarrollo histórico de la elaboración de la cerveza. Clasificación de bebidas fermentadas a base de granos Modelos matemáticos Principales clases de whisky

8 12 16 36

LISTA DE FIGURAS Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8. Figu Fi gura ra 99.. Figura 10. Figura 1111. Figura 12. Figura 13. Figura 14. Figura 15. Figura 16. Figura 17. Figura 18. Figura 19. Figura 20. Figura 21.

Fermentadores de planta piloto de 50 y 25 litros. Vía metabólica simplificada de la fermentación alcohólica. fermentador. Secador de tambor rotatorio. Filtro de hojas. Diagrama de flujo Proceso general de elaboración de la cerveza. Diagrama de proceso simplificado de la cerveza a partir de cebada. Diagrama de equipos. Di Diag agram ramas as D Dee Proc Proceso esoss De La Ela Elabo borac ració iónn De C Cerv ervez ezas as A Bas Basee De So Sorg rgo. o. Diagrama de procesos de la producción de cerveza tipo Ijuba. Diagrama ddee pr procesos ddee llaa pr producción ddee cceerveza ttiipo Ki Kimberley. Cebada madura. Diferentes procedimientos de extracción. Lúpulo. Interior de una fábrica de cerveza Fermentador de 25 litros mostrando el monitor de control. Preparando el fermentador el 2 litros Grano de sorgo. Destilación del whisky. Diagrama de flujo del proceso de elaboración del tesgüiño. Diagrama de proceso sake.

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7 9 11 13 15 17 18 19 20 21 22 23 25 27 27 30 30 33 35 37 38

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Bebidas Fermentadas RESUMEN Este trabajo es una pequeña reseña de todo lo concerniente a la realización de bebidas fermentadas a base de granos. Se parte de una breve reseña histórica, primeramente de la forma de elaboración de bebidas fermentadas en la antigüedad, evolución a través del tiem tiempo po y la for forma ma de el elab abor oraci ación ón de la lass be bebi bida dass fe ferm rment entas as a ba base se de gr grano anoss más más representativa represent ativass en el mercado mundial mundial.. También se menci mencionan onan definiciones definiciones de conceptos conceptos import imp ortant antes es en las bebi bebidas das ferm ferment entada adas, s, operaci operaciones ones uni unitar tarias ias de proceso procesos, s, proceso proceso  productivo, e innovaciones en los productos. productos . La cerveza es la bebida fermentada a base de granos más antigua y la más consumida en el mund mu ndo. o. A part partiir de su es estu tudi dioo se de desc scub ubri rier eron on much muchas as pr prop opiied edad ades es,, co como mo el comport com portami amiento ento de las levadur levaduras; as; uti utiliz lizada adass tam tambié biénn en otros otros procesos procesos,, como como en la elaboración del whisky, sake,y kaffir (cerveza aficana).

1

INTRODUCCIÓN

1.1 LA FERMENTACIÓN El pro proce ceso so comú comúnn qu quee in inte terv rvie iene ne en la el elabo abora raci ción ón de beb bebid idas as al alcoh cohól ólic icas, as, es la fermentación que realizan los microorganismos presentes en la materia prima. El término fermentación ferment ación es entendido de forma distinta en el contexto contexto de la biología celular celular que en el contexto industrial. En el sen senti tido do bi biol ológi ógico co la fe ferm rment entac ació iónn es un proce proceso so de obten obtenci ción ón de energ energía ía en condiciones anaeróbicas (ausencia de oxígeno) que puede generar como producto final ácido láctico (fermentación láctica, por las bacterias ácido-lácticas) o etanol (fermentación alcohólica por levaduras). La reacción de la fermentación láctica sería:

Glucosa → Ácido Láctico + energía + H2O La reacción de la fermentación alcohólica sería:

Glucosa → Etanol + energía + CO2 Este es el tipo de reacción que más adelante será ampliada. En el contexto industrial, se denomina fermentación a un proceso microbiano a gran escala, tanto si se realiza en condiciones aeróbicas como anaeróbicas.

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Gracias a los productos fermentados, las biotecnologías nos procuran una alimentación más rica en vitaminas, fácil de digerir y sabrosa. El uso de enzimas seleccionadas permite evitar  todo tipo de contaminación. A menudo, los productos metabólicos de la fermentación, como el ácido láctic láctico, o, el ácido acétic acéticoo y el alcohol, alcohol, contienen naturalm naturalmente ente inhibidores inhibidores de la descomposición de las materias orgánicas; a veces son las propias enzimas las que  producen un antibiótico capaz de luchar contra la invasión de los gérmenes. Las ferm fermen enta taci cion ones es of ofre rece cenn un unaa in ines esti tima mabl blee fu fuen ente te de pr prod oduc ucci ción ón de al alim imen ento toss y descontaminación.

1.2

MEDIOS DE FERMENTACIÓN

Las fermentaciones con células libres constituyen todavía el método más utilizado. Su manipulación es relativamente fácil, y, en algunos casos no requiere un medio de cultivo estéril.l. Ya que las células se produce estéri producenn con la misma rapidez con la que son eliminadas eliminadas del reactor, existe una síntesis constante de nuevo catalizado. De esta forma, y suministrando al reactor condiciones apropiadas para el crecimiento, la fermentación puede transcurrir en un estado estacionario en el que la eficiencia catalítica no cambia. Además, a partir de la degradación catabólica de los nutrientes, la célula que crece activamente es capaz de sumi sumini nist stra rarr la en energ ergía ía neces necesari ariaa para para la sí sínt ntesi esis. s. Si Sinn emba embargo rgo,, el mayor mayor número número de reacciones requeridas para el metabolismo significa también aumento de probabilidades  para la formación de productos secundarios sec undarios no deseados. Este hecho, junto con la producción de un exceso de biomasa, limita el rendimiento del medio del cultivo y, por consiguiente la economía del proceso. La célu célula lass inmo inmovi vili liza zadas das pu pued eden en con consi side derar rarse se co como mo un estad estadoo in inte term rmed edio io en entr tree la fermentación, la células libres y las enzimas inmovilizadas. En algunos casos las células se destruyen antes de inmovilizarlas y se utiliza un solo componente enzimático, por lo que, en ellos, la distinción entre células y encimas inmovilizadas constituye una cuestión

1.3

BEBIDAS  FERMENTADAS

El consumo de bebidas fermentadas es una de las las actividades más anti antiguas guas del hombre. La elaboración elabora ción de cerveza trae benefici beneficios os comerciales y gananci ganancias as para los países a través del cobro de impuestos, pero también problemas sociales y de salud por el alto consumo de  bebidas alcohólicas, de esta manera la economía econ omía nacional se ve afectada por la disminución en la productividad, gastos en tratamientos médicos, etc.

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Figu Figura ra 1.

1.4

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Fer Ferment mentaado dore ress de de p pla lant ntaa pi pilo lotto de de 5500 y 25 25 lliitro ross.

LEVADURAS EN LA PRODUCCIÓN DE BEBIDAS ALCOHÓLICAS

La fermentación fermentación a gran escala por acción de las levaduras es responsable de la producción de alcohol para industriales y de bebidas alcohólicas más importantes que fines se producen industrialmente conalcohólicas. intervenciónLas de bebidas las levaduras son el vino (fermentación de zumo de uvas), la sidra (fermentación del zumo de manzana), la cerveza (fermentación de cereales malteados), y bebidas destiladas producidas por condensación del alcohol proveniente de la fermentación. En todos estos procesos se utilizan levaduras del tipo Saccharomyces cerevisiae, que es la misma que se utilizaba en la antigüedad para el mismo fin. Desde entonces, las levaduras han sido cultivadas en laboratorio durante tanto tiempo que se han ido seleccionando y mejorando cepas según distintas propiedades. De las fermentaciones naturales se han seleccionado selecci onado levadura levadurass para una producción más controlada y hoy en día la producción de  bebidas alcohólicas es una gran industria extendida por todo el mundo. En la actualidad también es posible mejorar este tipo de levadura por técnicas de ingeniería genética, con el objetivo de obtener un producto de mejor calidad y más uniforme.

2 2.1

ANTECEDENTES RESEÑA    HISTÓRICA

La fermentación se ha realizado realizado durante mucho tiempo; se cree que se practicaba al menos desde unos 10000 años a.C. suficientes pruebas científicas y arqueológicas han demostrado que la bebida fermentada a base de un cereal más antigua del mundo es la cerveza,  producida por primera vez 4000 años a.C por los sumerios en el sur de Babilonia. Se encontraron tablillas de arcilla sumerias con escritos sobre la receta de la bebida. Los sumerios fueron conocidos como grandes bebedores de cerveza. Los egipcios también  ReCiTeIA - v.10 n.1

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famosos por su tecnología tecnología ferment fermentativa ativa,, fueron grandes productores productores y consumidores consumidores de cerveza y pan, se cree que las pirámides egipcias fueron construidas a base de esta dieta. Algunos de los mas antiguos productos fermentados egipcios fueron de consistencia muy densa y se denominaron “ eli” (bebidas embriagadoras), mientras que más tarde, las bebidas más ligeras y suaves, se conocieron como “hekt”. Como resultado de pruebas directas obtenidas obteni das se propuso un modelo de cervece cervecería ría para el imperio nuevo nuevo.. La ferment fermentación ación alcohólica es un proceso ancestral. Tabla 1.

Desarrollo histórico de la elaboración de la cerveza.

Evento Evidencias arqueologiazas en el valle del Nilo de fermentación de cereales. Se introduce la adición del lúpulo en la elaboración de cerveza en Bavaria. Generalización del uso del lúpulo en toda Europa. Expansión y predominio en Europa de la técnica de Bavaria para la elaboración de cerveza por fermentación baja. Científicos establecen que la levadura es un organismo vivo y es responsable de (hongo la formación de alcohol. Se acuña el nombre de Saccharomyces del azúcar). Luís Pasteur realiza sus estudios sobre fermentaciones, incluida la cerveza. Publicación del libro Estudios sobre la cerveza de Luís Pasteur. Estab Est able leci cimi mien ento to de té técn cnic icas as de ai aisl slam amie ient ntoo y propa propagac gació iónn de cultivos puros de levadura por Emil Hansen en la cerveza carlsberg. Inicio de la taxonomía de la levadura por Hansen. Di Dise seño ño y pate patent ntee ddee llos os pr prim imer eros os fe ferm rmen enta tado dore ress cciili lind ndro ro-c -cón óniico cos. s. Se inicia el uso de papaína en el proceso de clarificación de la cerveza. Uso de los primeros fermentadores cilindro-cónicos.

Año/Época 4.000 a C. Siglo VIII Siglo XVII Siglo XIX 1825-1837 1857-1876 1876 1883 1896 19 1908 08-1 -192 9277 1911 Década de los 70

El Shu-Ching, libro clásico de China de la dinastía Chou (1121-220 a.C), describe la importancia del Chou para la la elaboración del Chiu, o bebidas alcohólicas. El Chiu consistía en granos contaminados naturalmente por mohos, así servía como fuente de enzimas para la hidrólisis de almidón en sustancias más simples que otros microorganismos convertirían en etanol. El Chu debe haberse descubierto poco después de que se empezaron a usar los granos como alimento humano. El maíz ha sido un alimento fundamental para la dieta de los indígenas en Mesoamérica y Sudamérica desde hace 5000 años, ellos han consumido este grano preparado de diferentes maneras, entre ellas la fermentada, desde antes de la conquista española. En las culturas indígenas existen muchos alimentos y bebidas fermentadas autóctonas, de las cuales se conoce poco. En 1965 Hesseltin publico una lista de alimentos fermentados tradicionales que actualmente actualmente se ha increm incrementado entado.. México México es un país pluriétnico pluriétnico de muchas costumbres costumbres  ReCiTeIA - v.10 n.1

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y culturas habitado por grandes comunidades indígenas (desconocidas para la mayoría de los mexicanos) con un alta ingesta de bebidas alcohólicas, preparadas generalmente a partir  de la fermentación del maíz. Estas bebidas alcohólicas o no alcohólicas son producidas desde hace cientos de años con fines domésticos, medicinales-curativos o religiosos. En 1856-7, investigaciones investigaciones realiz realizadas adas por Luís Pasteur sobre la fermentación fermentación de cerveza y vino demostró que las levaduras fermentaban el azúcar en etanol y dióxido de carbono, cuando eran obligadas a vivir en ausencia de aire. Dos elementos vitales de la fermentación industrial: indust rial: el empleo tradi tradicional cional de mohos y levaduras en la modificación modificación de alime alimentos ntos y  bebidas y los estudios microbiológicos pioneros de científicos como Pasteur y Koch. La tabla 1 muestra el desarrollo histórico de la cerveza.

3 3.1

BEBI BEBIDA DAS S FER FERME MENT NTAD ADAS AS A BA BASE SE GRAN GRANOS OS BIOLOGÍA DE LAS FERMENTACIONES CON LEVADURAS

La prod producci ucción ón de eta etanol nol se da fun fundam dament entalm alment entee por la acción acción del mi microo croorgan rganism ismoo  productor, la levadura de la especie Saccharomyces sobre los carbohidratos. En general en todas las bebidas se encuentran los mismos compuestos, diferenciándose unos de otros por  las concentraciones de cada uno de ellos. Saccharomyces hidroliza gran cantidad de azucares para la fermentación de estos, entre los que se encuentran: sacarosa, glucosa, fructosa, galactosa, manosa, maltosa y maltotriosa. El etanol es el principal producto de la fermentación de granos, producido a través de la ruta Embden-Meyerhof-Parnas en donde la glicosilacion se convierte en acetaldehído y este se reduce a etanol. (Fig. 2)

Fi Figu gura ra 2. 2.

Ví Víaa met metab aból ólic icaa simp simpli lifi fica cada da de de llaa ferm fermen enta taci ción ón alc alcoh ohól ólic ica. a.

La glucosa es hidrol hidrolizada izada por la invertasa ubicada en el espacio periplásmico periplásmico extracelul extracelular. ar. La maltosa y maltriosa son hidrolizadas de forma intracelular por la -glucosidasa. Todas las levaduras del tipo tipo Sacchormyces son incapaces de hidroli hidrolizar zar el almidón y la dextrinas,  por consiguiente, el empleo de materiales basados en almidón. Para la fermentación alcohólica requieren la acción de enzimas como las  y amilasas de la malta o enzimas microbianos como -amilasa, glucoamilasa y pululanasa. Las Sacchormyces diastaticus no  ReCiTeIA - v.10 n.1

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son adecuadas adecuadas para la elaboración de cervez cerveza. a. Los principal principales es azucares azucares de la malta malta son la glucosa y fructosa. Las levaduras hidrolizan más rápidamente unos azucares que otros es el ejemplo de S. cerevisiae que metaboliza preferiblemente la glucosa. Las levaduras que tradicionalmente se conocen para la producción de bebidas alcohólicas son: S. cerevisiae, S. uvarum, S. carlsbergensis, S.bayanus, S. ellipsoideus, S. chevalieri, S. oviformes, S. italicus, S. sake, etc. La gran diversidad de formas, funciones y características  bioquímicas hacen difícil la clasificación, pero se ha comprobado que todas estas especies ya mencionadas son diferentes cepas de una misma especie.

3.2

PROPIEDADES TECNOLÓGICAS

3. 3.2. 2.11 To Tole lera ranc ncia ia al et etan anol ol La mayoría de cepas Saccharomyces que se utilizan industrialmente poseen una tolerancia al etanol superior a las de sus homologas salvajes. Es indispensable que presenten una tolerancia alta al etanol para asegurar que la fermentación continué hasta el contenido deseado de etanol, lo cual es de especial interés en las bebidas fuertes.

3. 3.22.2 Floculación Es la aglomeración abierta de células. Esta propiedad hace que las levaduras se separen del medio al final de la fermentaci fermentación. ón. Sin embargo la floculación floculación precoz puede impedir impedir que la fermentación se complete. Este fenómeno se debe a un cambio en la composición de la  pared celular de la levadura. La capacidad de fflocular locular vine determinada genéticamente. g enéticamente. La floculación puede ser inhibida por los azucares mientras que la sal lo favorece.

3. 3.2. 2.33 Re Resi sist sten enci ciaa a la lass to toxi xina nass Las cepas de Saccharomyces productoras de toxinas como las zimocinas puede detener la ferme fer ment ntac ació ión, n, po porr eso eso es id idea eall qu quee la lass ce cepas pas Sa Sacc cchar harom omyc yces es de uso co come merc rcia iall sean sean resistentes a esta toxina. 3.2.4 3.2 .4 Ca Carbo rbohi hidra dratos tos en la la fer ferme menta ntaci ción ón El almidón es el carbohidrato más importante usado en la fermentación. Puede emplearse en forma de granos o raíces, enteros o molidos, de plantas como el maíz, el arroz, el trigo, las patatas y la mandioca como almidón purificado, como almidón modificado o como dextrinas. dextri nas. Durante el cale calentamie ntamiento nto o esterilización esterilización de los gránulos gránulos el almidón elifica, elifica, volviéndose extremadamente viscoso, por lo que usualmente se incluye en el proceso una etapa de hidrólisis enzimática que licue o aclare el almidón, lo que puede llevarse a cabo  bajo la acción de amilasas provenientes de fuentes microbianas o de cereales malteados. La extensión de dicha hidrólisis varía con el proceso de fermentación y depende de factores tales como si la cepa microbiana a utilizar produce o no amilasas y de si la síntesis del  producto está sujeta a represión por el e l catabolito.  ReCiTeIA - v.10 n.1

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La fuente de carbono y energía más importante en los procesos de fermentación son materias primas renovables que contienen azúcar y almidón. La producción anual de almidón y azúcar es inferior a la de biomasa a partir de lignocelulosa. Por tanto, a medio y largo plazo los productos de hidrólisis de la lignocelulosa deberán ser las materias primas más importantes en los procesos de fermentación. La glucosa se obtiene usualmente en los medios de fermentación a partir de la hidrólisis enzimática de los almidones. En algunos casos se utiliza glucosa refinada, más costosa, en forma cristalina o de jarabe para la elaboración de productos de mayor valor.

Fermentador de 50 litros: A - Cuba de fermentación B - Unidad de control C - Conexiones eléctricas, válvulas y conducciones  para entrada y salida de agua y aire al fermentador 

Figura 3.

3.3

fermentador.

CLASIFICACIÓN DE BEBIDAS ALCOHÓLICAS A BASE DE GRANOS

La clasificación de las bebidas alcohólicas puede depender del sustrato que contienen, si son destiladas o no destiladas, o si son simples o compuestas. La tabla 1 presenta la clasificación de las bebidas fermentadas a base de granos y cereales; entre las bebidas destiladas y no destiladas se encuentra otra clase de bebidas, son las fortificadas, este tipo de bebidas ha sido adicionada con una mezcla de bebidas alcohólicas destiladas y no destiladas para aumentar su grado alcohólico.

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Las bebidas de denominación de origen, como las de las culturas indígenas, el tequila, la champaña, el coñac, bourbon, jerez, etc., son producidas en determinada región con materia  prima del lugar y normas de proceso establecidas. Esto significa que no se puede de ninguna manera plagiar el nombre de determinada bebi bebida da que no ha sido elaborada dentro de la región específica. Tabla 2.

Sustrato Cebada Maíz Arroz Sorgo

4 4.1

Clasificación de bebidas fermentadas a base de granos

No destiladas Cerveza Tesguiño Sake Cerveza africana

Destiladas Whisky Bourbon, whisky de maíz, whisky de Tennessee

OPERAIO ION NES UN UNIT ITA ARIA IAS S SECADO 

El secado es la eliminación de agua de los sólidos de proceso y de otras sustancias. Al desecar el unaire sólido sólido húmedo consensible aire cal caliente, iente, com comoolatente ocurredecon el secadodedelalohumedad granos de cebada, aporta el calor y el calor evaporación y también actúa como gas portador para eliminar el vapor de agua que se forma en la vecindad de la superficie de evaporación. La eliminación de agua presenta problemas importantes: por una parte, el riesgo de alteración altera ción de la calidad nutrici nutricional onal y sobre todo organoléptica organoléptica del producto trata tratado do y por  otra, un consumo notable de energía. La falta de selectividad de la eliminación de agua son menos costosas que otras, pero son precisamente las menos costosas que mas alteran la calidad del producto.

4.1.1 4.1 .1 Se Seca cado do d dee do doss pl plant antas as o de ho horn rnoo Este quipo de desecación básicamente edificio de dos En la planta  baja se sitúa un horno oconsiste quemador y en ellaenelunaire caliente y plantas. los productos de la combustión ascienden, por convección natural o forzada, y penetra a través del piso enrejillado de la segunda planta sobre el que se esparce el producto húmedo en forma de capa uniforme de 0.1-0.2 m de espesor. El aire húmedo se elimina por una chimenea situada en el piso superior. Para que la desecación sea uniforme es preciso rastrillar o voltear el producto regularmente. Los principales iinconvenientes nconvenientes de este ttipo ipo de secaderos son los largos tiempos de desecación y la falta de control de las condiciones condiciones de desecación. Este tipo dé secader secaderoo se emplea emplea para desecar lúpulo y malta. malta. Como alternativa alternativa más barata al secado en hornos de malta se ha propuesto la aplicación de un tratamiento a altas temperaturas durante tiempos cortos en un horno de extrusión.

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4.1.2 4.1 .2 Se Seca cado do De Ta Tamb mbor or O Rod Rodil illo loss

Figura 4.

Secador de tambor rotatorio.

En los secaderos de rodillos el producto se seca sobre la superficie de un rodillo giratorio calentado interiormente. Para que pueda utilizarse este método el alimento debe ser líquido o semilíquido. La malta acaramelada se consigue horneando la malta verde en un tambor   para hidrolizar y caramelizar el almidón de los granos individuales. El producto se eextiende xtiende en forma de capa fina sobre la superficie del cilindro horizontal que gira lentamente, y la eliminación agua tiene lugar en el curso aproximadamente 300 º deo una El cilindro del se calienta interiormente con de vapor de agua a presión, bienrevolución. con menos frecuencia, con agua caliente u otro liquido transmisor de calor. El producto seco se separa en forma de película continua por medio de una cuchilla que rasca longitudinalmente la superficie del cilindro.

4.2

MOLIENDA

Se pueden considerar varias formas de operar, sin que ello quiera decir que todas sean aplicables aplic ables a un producto alim alimentici enticioo determinado determinado o a las exigencias de un proceso. El objetivo primordial es alcanzar la reducción de tamaño deseado con un costo mínimo.

4. 4.2. 2.11 Molie oliend ndaa H Húm úmed edaa Si los productos de partida son húmedos o se pueden humedecer sin dañarlos, se puede tomar en consideración esta forma de operar. La carga se muele en forma de suspensión en una corriente líquida que lo transporta. En la industrialización de los alimentos la molienda es, con frecuencia parte de un proceso de extracción, durante el cual un constituyente soluble del producto inicial se transfiere a la corriente corrien te líquida para ser recuperado por evaporación, evaporación, tal como sucede en la molienda molienda del maíz. Antes eran frecuentes frecuentes los molinos molinos de cuatro rodil rodillos los y rendían un buen extracto a partir de las maltas convenientemente modificadas. Pero el aumento del uso de maltas no tan bien

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modificadas de la clase “larger” y la necesidad de una elaboración rápida ha llevado a la aparición de equipos con seis rodillos. Se puede aplicar una molienda en seco o en húmedo. húmedo. La molienda molienda en seco proporciona proporciona un  buen extracto de malta pero la fragmentación de la cascarilla causa un tiempo mayor de vacado del mosto tras la maceración. Este problema se puede solucionar, a la vez que se incrementa increm enta el extrac extracto, to, con un acondicionamient acondicionamientoo median mediante te vapor que vuelve gomosa a la cascarilla y la hace menos sensible a la fragmentación.

4.3

EXTRACCIÓN

En la extracción por decocción se emplean dos cubas, la cuba sacrificadora y la caldera extr extrac acto tora ra de co cobr bre. e. La te temp mper erat atur uraa se el elev evaa sa saca cand ndoo un unaa pa part rtee de la pa papi pill llaa de dell sacrificador, hirviéndola en caldera de cobre y devolviéndola al tanque sacrificador. La cuba filtro se emplea normalmente en las extracciones con temperatura programada y  por decocción y esta diseñada para efectuar una filtración rápida de la papilla una vez sacrificada. sacrifi cada. Se util utilizan izan cubas de lecho no muy profu profundo, ndo, que proporcionan proporcionan vaciados vaciados en tiempos de 2 a 3 horas con una recuperación del extracto del 98-99%. El agua para agotar el  bagazo se puede añadir en una operación y los sólidos se suspenden mediante rastrillos rotatorios. rotato rios. Las cu cubas-fil bas-filtro tro son fle flexibles xibles en cuant cuantoo al uso y proporcionan proporcionan un bagazo bagazo bien escurrido. Se han diseñado variantes como el Strainmaster™, para combinar un área de filtración mayor con una superficie de instalación más reducida. Los tanques no resultan adecuados para producir mosto dulce de un peso específico superior a 1,6.

4.4

FILTRACIÓN

Hay dos sistemas básicos de filtración de acuerdo con los principios físicos que se fundamentan. La filtración en superficie se caracteriza por la acción concurrente de una filtración del material particulado y de un coadyuvante de Kieselguhr y consiste en el depósit depó sitoo de los sól sólido idoss en suspen suspensió siónn sobr sobree la superf superfici iciee del filtro filtro para constru construir ir una superfi superficie cie porosa y filtrant filtrante e en consta constante ntedecambio (torta (torta). La filtración filtración en profundidad, profundida d, por  el contrario involucra a muchos factores los cuales la).adsorción del material particulado al elemento filtrante durante el flujo a través del filtro es, probablemente el de mayor  importancia en lo que se refiere a la elaboración de la cerveza. El Kieselguhr es muy útil y se ha utilizado como coadyudante en la filtración durante muchos años. Sin embargo el Kieselguhr representa un riesgo para la salud cuando se manipula en forma de polvo seco, por lo que se han buscado otros materiales. Entre éstos están la perlita, los silicatos obtenidos de rocas volcánicas, y los hidrogeles de sílica. En algunas cervecerías la perlita ha resultado decepcionante por su poca eficacia, pero los hidrogeles de sílica presentan una eficacia comparable a la de Kieselguhr. Se dispone de diversos equipos para la filtración, como filtros de placa y marco (filtros  prensa), filtros de bujías y filtros de hojas (Fig. ). Los filtros de hojas consistentes de  ReCiTeIA - v.10 n.1

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celulosa/algodón impregnadas de asbesto son eficaces, pero se han reemplazado por varias clases de filtros de Kieselguhr como consecuencia de los temores de seguridad sobre el asbesto.

Figura 5.

4.5

Filtro de hojas.

EVAPORACIÓN

La evaporación o concentración de una solución por ebullición del solvente encuentra varias aplicaciones comerciales principales en la industria de alimentos, en la producción de cerveza es: para reducir la actividad de agua, extracción de los componentes del lúpulo e isomeración de lasación humulonas, destrucción de los de stos la malta y les de los enzimas añadido añad idos, s, est esteri eriliz lizaci ón del mos mosto to , eli elimin minaci ación ón enzimas de compue compuestos voláti volátiles indese indeseabl ables, es, formación de los compuestos responsables del aroma, del sabor y el color mediante la reacción de Maillard, y coagulación de las proteínas por lo que es necesaria la agitación.

4. 4.5. 5.11 Ev Evap apor orad ador or Abie Abiert rtoo Son los evaporadoras más simples del mercado y son populares por su baratura. Para la cocción del mosto se utilizan cubas abiertas en su parte superior que utilizan como medio de agitación la termofusión y están provistos de una camisa de calentamiento externa. La agitación favorece la transferencia de calor, aumentando su velocidad, y reduce el riesgo de “chamuscado” del producto que está en contacto con la superficie de calentamiento

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4.6

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MODELOS  MATEMÁTICOS

Tabla 3. Operación

Modelos matemáticos Ecuaciones

dW dt

   Kg A  Ps  Pa 

dW dt

Secado

dQ dt

tc

Molienda



 h cA  q a  q S 

 w o  w c  rs  L  d hc  qa  q S 

Ley de Rittinger   1 1   E  K  x  2 x1  Ley de Kick   x1  E  K  ln   x   2 Ley de la desintegración de F.C Bond K  5  Ei

K g A Ps Pa dQ dt hc A qa qs tc wo wc r s d E K x2 x1 E x1/x2 Ei

dW Extracción

dW dt

  K  A   C  S  C

Resistencia de la torta Filtración

 p 

V   d V  A  2  d t 

dKt A CS C -  p

  V A



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Velocidad de desecación Coeficiente de transferencia de masa conductivo Área de de su superficie de de de desecación Presión de vapor de agua en la superficie Presión parcial de vapor de agua en el aire Velocidad de transferencia de calor  Coeficiente convectivo de transf. De calor  Área de transf.. de calor  Temperatura del bulbo seco del aire Temperatura de superficie de desecación. Temperatura de desecación a velocidad constante Humedad sólido inicial humedad final Densidad del producto seco Profundidad bandeja Energía ne necesaria pa para un un ccaambio Coeficiente de Rittinger  Tamaño final del producto Tamaño inicial del producto. Energía necesaria para deformar las partículas dentro de su límite elástico Rela Relaci ción ón de redu reducc cció iónn ddee tam tamañ añoo Energía necesaria para reducir la necesidad de masa. Velocidad de transf. de masa del soluto Coeficiente ddee transf. de masa Área Co Conc ncen entr trac ació iónn del del solu soluto to en en la su supe perf rfic icie ie del del sól sólid idoo Concentración de disolución Caída de presión a través de la torta Viscosidad del filtrado Masa de sólidos depositada sobre el medio por unidad de volumen filtrado Vo Volu lume menn ddel el filt filtra rado do pa pasa sado doss en en eell tie tiemp mpoo t Ár Área ea de dell fil filtr troo nor norma mall a la la ddir irec ecci ción ón de de fil filtr trad adoo Resistencia especifica de la torta.

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4.7

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PROCESO PRODUCTIVO

4.7.1 Cerveza La cerveza es una bebida alcohólica no destilada elaborada por medio de la fermentación de una solución de cereales, donde el almidón ha sido parcialmente hidrolizado y se le ha conferido conferi do por infusi infusión ón el sabor del lúpulo. La cerveza se puede considera considerarr como la bebida  preparada a base de cualquier cereal (por ejemplo, la cerveza de sorgo africana, o las weissbier o weizenbier, elaborada con una alta proporción de malta de trigo). Existen dos tipos de cerveza: las larger, elaboradas con levadura de fermentación baja, y las ale, elaboradas con levaduras de fermentación alta. En general el contenido alcohólico de las cervezas varía entre 3 y 4%. La cerveza no puede exceder el 6% de alcohol, según legislaciones el producto debería llevar otro nombre como vino de malta, licor de malta, etc.

4.7.1 4.7 .1.1 .1 Diag Diagram ramaa D Dee Pr Proc oceso esoss

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Figu Figura ra 6. 6.

Figu Figura ra 7.

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Di Diag agra rama ma de de flu flujo jo Pro Proce ceso so gen gener eral al de de eela labo bora raci ción ón de de llaa cerv cervez eza. a.

Di Diag agra rama ma de pr proc oces esoo sim simpl plif ific icad adoo de la ce cerv rvez ezaa a pa part rtir ir de ce ceba bada da..

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Figura 8.

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Diagrama de equipos.

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Fi Figu gura ra 9.

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Di Diag agra rama mass De De Pro Proce ceso soss De De La La Ela Elabo bora raci ción ón De Ce Cerv rvez ezas as A Bas Basee De De Sor Sorgo go..

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Figu Figura ra 10. 10.

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Di Diag agra rama ma de pr proc oces esos os de la pr prod oduc ucci ción ón de ce cerv rvez ezaa tip tipoo IIju juba ba..

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Figu Figura ra 11. 11.

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Di Diag agra rama ma de de proc proces esos os de de llaa prod produc ucci ción ón de de cerv cervez ezaa tipo tipo Kim Kimbe berl rley ey..

4.7.1.2 4.7. 1.2 Elabora Elaboració ción n de cerv cerveza eza a bas basee de ccebad ebadaa 4.7.1 4.7 .1.2. .2.11 Ma Mater teria ia Pr Prim imaa Los principales ingredientes de la cerveza son: agua, malta de cebada, adjuntos y lúpulo. La malta es unycereal en por etapas tempranas de germinación, cuyo proceso fisiológico ha sido controlado detenido secado. La cebada es uno de los cereales cereales más import importantes antes del mundo. Cultiva Cultivada da desde los tiempos tiempos  bíblicos, se utiliza para el consumo humano, como forraje para el ganado y en la elaboración de maltas para cerveza y otras bebidas. El proceso de malteado inicia con operaciones de limpieza y selección de granos, éstos se remojan de 10-16 ºC para elevar su contenido de agua hasta 42-46%, punto en el cual comienza la germinación. La cebada recién recolectada no germina debido a que se encuentra en un estado durmiente, pero se puede acortar mediante secado. La germinación  puede acelerar, mediante la adición de ácido giberelico para desencadenar desencadena r la producción produ cción de enzimas por los granos de apurona. Además reduce los costos de secado durante el horneado al final del malteado y facilita el malteado de cebada de no muy buena calidad.  ReCiTeIA - v.10 n.1

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Figura 12.

Cebada madura.

La germinación es un proceso fisiológico que requiere de oxígeno, la falta de este inhibe la germinación, pero esto se soluciona aireando el agua o los granos periódicamente para  proveerlo y amovimiento la vez eliminar el dióxido carbonocilindros que produce. Actualmente se cuenta con sistemas de mecánico, condeenorme giratorios horizontales o cajas rectangulares rectang ulares en suyo interi interior or se esparce el grano, y son expuestos a corriente corrientess continuas de aire a temper temperatura atura control controlada ada y humeda humedadd relativa del 100% de esta manera se provee al grano las condiciones necesarias para la germinación. El movimiento es importante porque  permite mantener la temperatura homogénea y una respiración adecuada del grano. La temperatura se controla entre 13-16 ºC. El grado de germinación que se requiere depende del tipo de cerveza que se pretende elaborar y cuando se ha alcanzado el malteado se detiene mediante secado, que también tiene como objeto detener la germinación y provocar reacción de oscurecimiento que conlleva a la formación de sustancias oscuras y sabores característicos importantes para las cualidades de la cerveza. El secado es un proceso de dos etapas; en la primera primera se comienza comienza a temperatura temperatura baja entre 55-80 ºC y se continua con temperatura lo suficientemente alta como para detener, pero no destruirr la activ destrui actividad idad enzimát enzimática. ica. Para maltas larger se usan temperaturas temperaturas entre 55-70 ºC , y  para maltas ale entre 60-95 ºC aunque algunas maltas oscuras se hornean a temperatura finales entre 105-177 ºC, y en casos especiales se da un tratamiento de tostado con temperatura hasta 233 ºC, obteniéndose así maltas negras o “chocolate”. El grano de cebada tiene un contenido bajo de azucares fermentables, el cual aumenta durante el malteo, pero lo más im import portant antee es que se inc increm rement entaa conside considerabl rableme emente nte el conteni contenido do de enz enzima imass amiloliticas, las cuales degradan el almidón del mosto generando cantidades de azucares fermentables para llevar a cabo la fermentación.

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Granos sin germinar, o de hecho cualquier fuente de almidón o azucares fermentables adicionados adici onados al mosto además de la malta, reciben el nombre de adjuntos. Estos son de dos clases: (i) azucares y jarabes de azucares, y (ii) materias ricas en almidón. Los adjuntos ricos en almidón son típicamente cereales sin maltear como: almidón de maíz, cebada, sorgo, trigo, hojuelas de diferentes cereales entre otros, y como adjuntos líquidos se utilizan  jarabe de maíz, jarabe de cebada, jarabe de trigo y soluciones concentradas de azúcar y azúcar invertido. invertido. Además de ventaj ventajas as económicas, económicas, el uso de adjuntos adjuntos permite la obtención obtención de cerveza con un contenido reducido de proteínas y leucoantocianinas, lo cual le da mayor  vida de anaquel al producto ya que es menos propensa al enturbiamiento. El lúpulo lúpulo tiene como prin principal cipal func función ión la de saborizante; saborizante; es de hecho, en gran medi medida da responsable del sabor amargo y aroma característico de la cerveza, pero también funciona comoo un conse com conserva rvado dorr in inhi hibi biend endoo mi micro croor organ ganis ismo moss patóg patógeno enoss in inde desea seabl bles es.. De la composición total del lúpulo seco un 15% lo constituyen las resinas, siendo las principales de la fracción denominada ác ácid idos, os, la hu humu mulo lona, na, cohum cohumul ulona ona,, ad adhu humu mulo lona na,,  posthumulona, prehumulona, y la fracción ácidos, lupulona, colupulona, adlupulona,  prelupulona¸ estos compuestos sufren diversas reacciones químicas, principalmente de isomeración, hidrólisis, durante el proceso cervecero, generando otros componentes que se encuentran en la cerveza. 4. 4.77.1.3 Proc roceso

4. 4.7. 7.1. 1.3. 3.11 Extr Extrac acci ción ón El proceso de extracción, empastado o braceado, consta de dos partes (i) la sacrificación, de donde se activan las enzimas enzimas de la malta y se continúan los procesos enzimáticos, enzimáticos, y (ii) la extracción de los compuestos solubles de la malta y la separación del mosto de la malta no extraíble (bagazo). El proceso se inicia con la molienda de la malta, con la cual se prepara una suspensión en agua a 45-60 ºC; esta suspensión se somete a una operación de calentamiento gradual en el macerador, recibe el nombre las cervezas se elaboran con mezclasladecual varios tipos de malta,dedesacrificación. acuerdo con Normalmente las características que se deseen en el  producto; las maltas oscuras contribuyen al color de la cerveza, mientras que maltas horneadas contribuyen con altas actividades enzimáticas. Cuando se utilizan adjuntos sólidos, estos se maceran en un cocedor, donde se calientan a ebullición para gelatinizar el almidón. Las políticas de adición y por tanto de incremento de temperatura, varían entre los dife di feren rente tess tipos tipos de cer cerve veza. za. Se ut util iliz izan an tr tres es ti tipos pos de proces procesos os pa para ra la co conv nvers ersió iónn y extracción del mosto (Fig. 7). La forma más tradicional para lograr la sacrificación es la decocción, proceso en el cual se retira una parte del macerado, se calienta a ebullición y se reintegra al macerador, la operación se repite varias veces y así se va incrementando gradualmente la temperatura del macerado.

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Figu Figura ra 13. 13. Di Dife fere rent ntes es proc proced edim imie ient ntos os de ex extr trac acci ción ón.. (a) Cuba de extr extracción acción tradicional, tradicional, (b) con temperatura temperatura programada, programada, (c) por decocción.

Durante el proceso de sacarificación las enzimas de la malta (y enzimas microbianas adicionales) actúan sobre los componentes de la molienda (malta y adjuntos). Así, el almidón de hidroliza produciendo azúcares fermentables, las proteínas se degradan en  péptidos y aminoácidos libres los cuales serán asimilados a similados por la levadura, y las glucanasas y pentosanasas degradan los polímeros correspondientes reduciendo la viscosidad del most mo sto. o. En el pr proc oces esoo de de deco cocc cció ión, n, la lass en enzi zima mass de la po porc rció iónn qu quee se hi hier erve ve se desnaturaliz desnatu ralizan, an, por lo que esta política de sacarificaci sacarificación ón impli implica ca una disminución disminución gradual de la actividad enzimática, pero por otro lado, el almidón se gelatiniza en mayor grado, y  por lo tanto es más susceptible al ataque de las enzimas.

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Las proteasas hidrolizan las proteínas de la malta y los otros cereales. La degradación de las  proteínas es también importante porque disminuye la posibilidad de su precipitación. p recipitación. La degradación de los polímeros y las pentosanas por las pentosanasas es importante para disminuir la viscosidad del mosto, facilitando así las operaciones de bombeo y filtración. Estos polímeros además estabilizan suspensiones coloidales de la cerveza, por lo que su degradación es importante para reducir la turbiedad del producto.  El almidón es hidrolizado por varias enzimas con diferentes patrones. Cada enzima tiene su temperatura óptima; por lo tanto, entre mayor tiempo se encuentre una enzima en esa temp temper erat atura ura o cer cerca ca de el ella la,, ma mayo yorr oport oportun unid idad ad ex exis isti tirá rá de que la en enzi zima ma ac actú túee en condiciones condici ones óptim óptimas. as. Con base en esto, diferent diferentes es perfiles de sacarif sacarificació icaciónn generarán generarán composiciones distintas en el mosto, Por ejemplo, si se favorece la acción de la amilasa (altas temperaturas) se obtendrá altas proporciones de dextrinas en el mosto trayendo como consecuencia alta densidad y estabilidad de espuma, mientras que si se favorece la acción de la ami amilas lasaa (baj (bajas as tem tempera peratur turas) as) se obt obtendr endráá prop proporci orcione oness abundant abundantes es de azúcare azúcaress fermentables, y por lo tanto, un alto contenido de alcohol en la cerveza. Las enzimascon descritas se encuentran normalmente en la malta en ya diferentes proporciones de acuerdo las condiciones de horneado de la materia prima, que algunas son más sensibles a la desnaturalización que otras. Sin embargo, es una práctica cada vez más común el utilizar enzimas microbianas, sobre todo cuando se emplean altas proporciones de adjunt adj untos. os. En la sacar sacarifi ificac cación ión también también se usan prot proteasa easass bacter bacterian ianas as y fúngic fúngicas, as, y βglucanasas glucana sas de Aspergill Aspergillus us Níger, Penisul Penisullum lum emerson emersonil il y B. subtilis, siendo ésta última última más resistente a la temperatura que las β-glucanasas de malta, lo cual permite una mayor  dismin dis minuci ución ón de la vis viscosi cosidad dad el most mostoo cua cuando ndo se utili utiliza. za. La adició adiciónn de glucanasas glucanasas es necesariaa para mejorar las caract necesari característi erísticas cas del filtr filtrado ado del mosto, pues la actividad actividad presente en la malta además de no ser suficiente, es más termolábil. De hecho, se alcanza una máxima eficiencia en el filtrado si se combinan enzimas glucanasas bacterianas y fungales. Una vez completado el ciclo de sacarificación, la suspensión se transfiere a un tanque clarificador (conocido s,como el para cualmover es cilíndrico y está yprovisto de un falso fondo con perforaciones, perforacione palas,extractor), o cuchillas cuchillas la suspensión rociadores de agua. En este tanque se separa el líquido, líquido, el cual constituye el producto denominado como mosto dulce, y los residuos sólidos de la malta y los adjuntos, subproducto que se conoce como granos gastados, los cuales se utilizan como alimento para ganado. El líquido se recupera a través de las perforaciones del falso fondo, pasando por la masa formada por los granos gastados, los cuales funcionan como un excelente filtro ayuda que permite obtener un mosto clarificado. Una vez removido el líquido, se hace fluir agua caliente por los rociadores con lo cual se lixivian los granos gastados; el líquido de lixiviación se integra al mosto dulce. El uso del tanque clarificador es tradicional en las cervecerías, pero esta operación operaci ón puede sustituir sustituirse se por el uso de un filtro prensa, que tiene las ventajas de ser más económico, requerir menor espacio y necesitar menos agua para la lixiviación.

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4.7.1.3. 4.7. 1.3.22 Ebull Ebullici ición ón y enfria enfriamie miento nto del mo mosto sto Con la cocción del mosto dulce se cubren varios objetivos tecnológicos:

 Extraer Extraer las resinas y aceites esenciale esencialess del lúpulo (las cuales además sufren reacciones reacciones de isomeración e hidrólisis).  Inactivar las enzimas para detener la conversión excesiva del mosto y cerveza.  Co Coag agul ular ar prote proteín ínas as y favore favorece cerr la lass reacc reaccio iones nes en entr tree ta tani nino noss y prote proteín ínas as pa para ra la formación decompuestos insolubles que precipitan clarificando así el producto.  Est Esteri erili lizar zar el mos mosto to para evi evitar tar la presenc presencia ia de mic microor roorgani ganismo smoss indese indeseabl ables es que compitan con la levadura durante la fermentación.  Promover reacciones de caramelización, de Maillard y de oxidación de compuestos fenólicos para la formación de melanoidinas que contribuyen al color y sabor de la cerveza.  Volatilizar y remover compuestos que confieren aromas indeseables.  Disminuir el pH por precipitación de fosfato de calcio u otros iones.  Eliminar agua (aproximadamente un 10% del volumen) para concentrar el mosto.  El mosto dulce se pasa entonces a la caldera de cervecería u olla, tanque de cobre o acero inoxidable con chimenea y calentado por camisa de vapor, donde se le adiciona el lúpulo y se somete a ebullición durante 30-90 min. a presión atmosférica.

Figura 14.

Lúpulo.

  Figu Figura ra 15 15..

In Inte terrio iorr de un unaa fá fábr bric icaa de de ce cerrve vezza

Imprescin Impres cindib dible le en la ela elabora boració ciónn de cer cervez vezaa y muy Estas Estas gra grande ndess cal calder deras as se emple emplean an en una fase vital vital del utilizado como ornamental, el lúpulo es una enredadera  proceso. En este punto se añade lúpulo lúpulo al líquido previamente herb herbác ácea ea viva vivazz cult cultiv ivad adaa en la re regi gión ón te temp mpla lada da obtenido por malteado del grano (germinación y tostado), que septentrional. Esta estructura, un conjunto de brácteas sirve para convertir el almidón en azúcar. Las flores de forma imbr imbric icad adas as y frut frutos os,, es la pa part rtee ut util iliz izad adaa en la cónica que se obtienen de la planta del lúpulo dan a la cerveza elaboración de la cerveza. Los amentos están recubiertos su sabor amargo y ayudan a inhibir el crecimiento de ciertas  por un polvo amarillo fino llamado lupulina, origen del  bacteria aroma y el gusto amargo

El procedimiento más simple para realizar la cocción del mosto consiste en el uso de cubas abiertas por su parte superior que utilizan como medio de agitación la circulación por   ReCiTeIA - v.10 n.1

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term termosi osifón fón.. Las Las ca cald lder eras as de es este te ti tipo po tr traba abaja jann duran durante te 1. 1.5-2 5-2 ho horas ras co conn un unaa ta tasa sa de evaporación del 8% hora. Se han utilizado diseños diferentes de calderas, pero todos ellos  presentan un consumo de energía relativamente costoso. Un modelo más moderno y energéticamente más eficaz consta de un calentador separado (calandria) por el que circula el mosto dulce. La temperatura de trabajo es mayor, 106-110 ºC, lo que conlleva una mejor  utilización del lúpulo (un 15%) y un tiempo menor de cocción, 0.5-1.5 horas. La agitación la proporciona la circulación a través del calentador externo y se evita la evaporación excesiva. Se pueden conseguir ahorros adicionales de energía mediante la recompresión mecánica del vapor de la caldera y su utilización como fuente de calor. Otros sistemas de cocción de alta eficacia térmica operan a presiones superiores a la atmosférica. En un punto de ebullici ebullición ón durante un periodo de 10 min. emplea empleando ndo calderas presurizadas presurizadas dotadas de un calentador externo. Se continua con una segunda fase de calentamiento, durante el cual el mosto se calienta a 110-112 ºC durante otros 10-15 min. El mosto se hierve entonces bajo presión durante 15 min. seguido de una fase postcocción de 10 min. a  presión atmosférica. Los vapores generados se emplean para calentar el mosto en la fase inicial inici al del calentami calentamiento, ento, con lo que se recuper recuperaa un 95% de la energía. energía. El otro sistema, sistema, de alta-presión, requiere una instalación más compleja pero opera de un modo continuo y consigue ahorro de vapor 69% sucesivamente sobre los sistemas convencionales. El mosto se recoge enun la caldera a 72 ºC y de se un calienta en tres intercambiadores de calor  hasta has ta 140 ºC mant manten enié iéndo ndose se a es esta ta te temp mper erat atura ura du dura rant ntee 3 mi min. n. El most mostoo sufre sufre un enfriamiento por etapas en dos tanques de expansión utilizándose los vapores en los intercambiadores de calor. Algunos aditivos que suelen emplearse durante la operación de ebullición del mosto son: gomas (alginatos o carragenina) sílica gel para facilitar la clarificación del mosto, y caramelo para incrementar el color del producto final. En algunos procesos en lugar de efectuar la infusión del lúpulo en la caldera, se adicionan extractos de la flor en etapas  posteriores del proceso, evitando así tener que contender con la separación del lúpulo gastado. Allúpulo final deagotado; la operación obtie obtiene nejunto el mosto lupulado, lupulad o, y colat colateralme eralmente nte comodel subproducto subprodu el en esteseúltimo con los precipitados que se obtienen mosto,cto se separa sepa ra med median iante te tan tanque quess cla clarif rifica icadore doress de dis distin tintos tos dis diseño eñoss o por centri centrifuga fugació ción. n. La cl clar arif ific icaci ación ón de dell mo most stoo se ba basa sa en la sed sedim imen enta taci ción ón o en la fi filt ltra raci ción ón.. Ef Efec ectu tuad adaa la clarificación, el mosto se enfría mediante intercambiadores de calor de placas o tubulares, a temperaturas entre 6-15 ºC, lo cual provoca la precipitación de las proteínas y taninos insolubles en partículas más finas, que se separan por filtración o centrifugación. La aireación del mosto todavía caliente es una operación dirigida a disminuir la formación de turbidez por la oxidación oxidación y a la eliminació eliminaciónn de las proteínas causantes causantes de la turbidez. Estaa opera Est operaci ción ón pu puede ede di difi ficu cult ltar ar la el elim imin inac ació iónn de sa sabor bores es no de desea seado doss duran durante te la fermentación y la maduración ya que inactiva las reductonas del lúpulo.

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A pesar de la cuanti cuantiosa osa precipitaci precipitación ón de proteínas y comple complejos jos proteína-taninos proteína-taninos durante la ebullición y posterior enfriamiento, es inevitable que una lenta formación de estos últimos siga ocurriendo en la cerveza, sobre todo cuando se almacena a bajas temperatura. Esta turbiedad aparece generalmente cuando la cerveza se enfría, por lo que se denomina turbiedad en frío. Para evitar que esto suceda en el producto final embotellado, la cerveza verde se somete a un proceso de añejamiento, maduración o reposo.

4.7.1 4.7 .1.3. .3.33 Ferm Ferment entac ació ión n Tradicionalmente se han considerado dos clases diferentes de elaboración de cerveza; fermentacione ferment acioness altas, aplicadas aplicadas en la elaboración elaboración de cerveza tip tipoo “ale”, compue compuestas stas de cepas que siempre se han considerado de la especie S. cerevisiae; y fermentaciones bajas, que se emplean en la elaboración de cerveza “larger”, las cuales se consideran ahora de la especia S. pastorianus. El tipo de fermentación a aplicar condiciona el diseño de los fermentadores en donde vaya a tener lugar la fermentación. Sin embargo, el uso creciente de ferm fermen enta tado dore ress ci cilí línd ndri rico coss y si simi mila lare ress ha hace ce qu quee la di dife fere renc ncia ia en fu func nció iónn de dell comportamiento de la levadura sea cada vez menos determinante. Las cepas cerveza presentar distintos comportamientos de floculación, y de acuerdo condeesto se hanpueden clasificado en cuatro categorías:

 Clase I: levaduras que no floculan.  Clase II: levaduras que floculan al final de la fermentación en aglomerados flojos asociados a las burbujas de CO2 y flotan en el líquido formando una nata o “cabeza” (levaduras altas).  Clase III: cepas que floculan formando aglomerados muy compactos al final de la fermentación, ferment ación, no se asocian a las burbuja burbujass del gas y se hunden en el líquido (levaduras (levaduras  bajas).  Clase IV: las levaduras se floculan desde etapas tempranas de la fermentación debido a su capacidad de formar seudomicelio (son también levaduras altas). Al final de la fermentación tradicional en cervezas ale, las levaduras altas son separadas de la superficie en forma mecánica o por succión, mientras que en el proceso larger clásico, la cerveza joven se separa de la levadura sedimentada en ele fondo por decantación. De hecho, la distinción entre levaduras altas y bajas está tendiendo a desaparecer en las cervecerías cervece rías modernas, las dife diferencias rencias organo organolépti lépticas cas entre cervezas ale y larger se basan más bien en las diferencias entre las especies S. cerevisiae, y S. pastorianus y en las temperatura temper atura de ferm fermentaci entación. ón. Las cepas de S. cerevisiae cerevisiae tienen tienen temperaturas temperaturas optimas optimas de crecimiento crecim iento entre 37 y 40 ºC, mientras mientras que las ddee S. pa pastoria storianus nus tienen tienen temperatura temperaturass óptimas menores (31-34 ºC), por lo que las primeras son más rápidas en fermentaciones a altas temperaturas, mientras que las segundas son más rápidas cuando las temperaturas de fermentación son bajas.

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El proceso de ferment fermentación ación se inicia con la inoculación inoculación del mosto lupulado lupulado con un cultivo “puro” de levaduras. Aunque existen procesos donde no se utilizan inóculos seleccionados, la mayoría de los procesos en el mundo se efectúa con cepas aisladas y relativamente puras  propagadas en la cervecería. Las levaduras se propagan iniciándose con pequeños volúmenes en dos o tres pasos de laboratorio y de ahí se pasan a fermentadores de pequeña escal esc alaa llam llamad ados os pr propa opaga gado dores res,, en lo loss cu cual ales es se ut util iliz izaa most mostoo estér estéril il y se cu cult ltiv ivaa en condiciones aeróbicas.

Figura 1166. Fermentador d dee 25 25 lilitros mostrando el monitor de control.

Figura 17 17.

Preparando el el ffeermentador eell 2 litros

Los fermentadores comúnmente conocidos utilizados son tinas rectangulares, abiertas o cerradas cerr adas,, fabr fabrica icadas das con dis distin tintos tos mat materi eriale aless com comoo mad madera era,, concret concreto, o, alumin aluminio, io, ace acero ro inoxidable, inoxid able, etc. etc.,, dentro de cuarto de ventil ventilación ación o con acondici acondicionamie onamiento nto de aire para 2 evi evita tar r la acum ac umul ulac ació ión n de CO cond ensacio ciones nes en en el techo tec hor ydelman manten tener er temper tem peratu aturas ras adecu ade cuad adas as pa para ra ev evit itar ar qu quee lo los,s condensa fer ferme ment ntad ador ores es gan ganen ca calo lor ambi am bien ente te. . En es esto toss ferm fermen enta tado dore ress la te temp mper erat atur uraa se co cont ntro rola la co conn se serp rpen enti tine ness o ca cami misa sas. s. El us usoo de fermentadores cilíndricos cerrados, colocados en forma vertical u horizontal ha desplazado en forma importante a los fermentadores tradicionales, particularmente el diseño de altos cilindros verticales de acero inoxidable con el fondo en forma de cono invertido que son ahora ampliamente utilizados en las cervecerías de todo el mundo. Estos últimos se llaman ferment ferm entado adores res cil cilind indro-c ro-cóni ónicos, cos, además además de utiliz utilizarse arse como como ferment fermentador adores es se uti utiliz lizan an tamb tambié iénn como como ta tanq nques ues de madur madurac ació ión, n, es este te di diseñ señoo ti tien enee grand grandes es ve vent ntaj ajas as so sobre bre lo loss fermentadores rectangulares como son:

 Menor costo de inversión.  Mayor control sobre la asepsia de la fermentación.  ReCiTeIA - v.10 n.1

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 Permiten la recuperación del CO2 por la parte superior.  Por su geometría, el gas generado por la levadura efectúa un mezclado más eficiente del mosto, lo que redunda en tiempos más cortos de fermentación.  Mayor rendimiento.  Mejor control de la temperatura. La separación de las del levaduras   por el diseño cónico fondo. floculantes que sedimentan se facilita considerablemente  El fermentador se puede utilizar como tanque de maduración. Estos tanques Estos tanques norm normalm alment entee est están án equ equipa ipados dos con sis sistem temas as automá automátic ticos os de lim limpie pieza za y camisas para controlar la temperatura. Cuando se utilizan mostos de “alta gravedad” con 50% de incremento incremento en la densidad, densidad, el tiempo de ferment fermentación ación sólo se prolonga entre 20 y 25% con tanques cilindro-có cilindro-cónicos. nicos. Sin emba embargo, rgo, la fermentación fermentación en estos tanques puede cambiar el perfil organoléptico del producto, por lo que algunas cervecerías acostumbran  producir el 50% de su cerveza en fermentadores tradicionales para luego mezclarla con el  producto obtenido de los tanques cilindro-cónicos. Las fermentaciones se inician generalmente de 7-11 ºC en cervezas larger, la cual se incr increm emen enta ta a 10 10-15 -15 ºC en un ti tiem empo po de 3-5 dí días, as, pa para ra fi fina nalm lment entee desce descende nderr a la lass temperaturas iniciales. Para fermentaciones ale la temperatura inicial es de 15-16 ºC, se incrementa hasta 21-22 ºC a las 36 horas y finalmente desciende a los valores iniciales; la duración del proceso es de 72 horas. Un prob probllem emaa re rellat atiiva vame ment ntee fr frec ecue uent ntee en cerv cervec ecer eríías es la pr pres esen enci ciaa de al alttas concentracion concent raciones es de diacetilo, diacetilo, compuesto característ característico ico del aroma de la mante mantequill quilla. a. Las fuentes de diacet diacetilo ilo en la fermentaci fermentación ón alcohólica puede ser la misma levadura levadura utilizada o  bacterias contaminantes que se desarrollan desarro llan durante la fermentación o en etapas posteriores a ésta. Para eliminar altas concentracione concentracioness de diacetil diacetiloo de la cerveza, cerveza, se han explorado otras alternativas como son: el uso de microorganismos inmovilizados que degraden rápidamente el diacetilo como Aeromonas hydrophilia, Bacillus polymyxa, Klepsiella sp. y Enterobacter  sp., o la propia S. cerevisiae.

4.7.1.3. 4.7. 1.3.44 Madura Maduració ción, n, env envasad asadoo y dis dispens pensaa  Normalmente se considera que la fermentación y la maduración son dos etapas diferenciadas en la elaboración de la cerveza, pero con las técnicas modernas esta distinción es cada vez más confusa. En la maduración se incluyen todas las transformaciones ocurridas desde el final de la fermentación hasta la filtración final o, para el caso de la cerve cer veza za en barri barril, l, ha hast staa su di dispe spens nsa. a. Est Estrés rés est estas as tr tran ansfo sform rmac acio ione ness se encue encuent ntra rann la carbonatación por la fermentación de azúcares residuales, la eliminación del exceso de levadura, la adsorción de diversos compuestos no volátiles en la superficie de las levaduras  –y por tanto de su eliminación-, la precipitación de complejos causantes de turbidez y los cambios adicionales sobre el aroma.

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La cerveza se envasa tanto en botellas como en latas. En la inmensa mayoría de los casos la cerveza se carbonata antes del llenado. Los botellines de cristal cerrados con tapones metálicos metál icos son los más usados, pero las botellas botellas de mayor tamaño se fabrican normalme normalmente nte de PET moldeado por soplado.

4.7.1.4 4.7. 1.4 Otros Otros ccere ereale aless us usado adoss en cer cervece vecería ría 4. 4.7. 7.1. 1.4. 4.11 Tri Trigo El trigo es, a nivel mundial, la cosecha más ampliamente cultivada y normalmente se utiliza como adjunto en la industria cervecera, frecuentemente en base a su precio. Se dice que el grano de trigo está desnudo, ya que no posee cáscara. Por ello, surgen  problemas inherentes durante el malteado, debido a que la acrospira no está protegida y  puede desprenderse des prenderse fácilmente del grano. La falta de cáscara, sin embargo, significa que el grano de trigo tendrá aproximadamente el 8% más de almidón, a igualdad de peso, que el equivalente grano de cebada. En teoría, por tanto, pueden alcanzarse niveles de extracto mayores a partir de la malta de trigo. Los granos de trigo son más difíciles difíciles de moler que los granos de cebada y por dicha razón se someten frecuentemente a tratamiento preeliminar antes de usarlos en la sala de cocidas, operación designada tostación o micronización. A diferencia de otros cereales, la temperatura de gelatinización del almidón de trigo es lo suficiente baja (52-64 ºC), como para añadirlo directamente en la cubas de mezcla sin cocción previa. La falta de cáscara, no obstante, limita el uso del grano en la cuba en una maceración por infusión.

4. 4.7. 7.1. 1.4. 4.22 Avena vena El grano de avena contiene altos niveles de lípidos y proteínas, siendo raro en la actualidad que se destine adurante la industria cervecera, aunque, a falta de elección del este almidón grano se es empleo  profusamente la Segunda Guerra Mundial. Laotra estructura muy granular, granula r, como lo es en el arroz, pero el almi almidón dón de avena tiene una gelanitización gelanitización mucho más baja (55-60 ºC). El grano posee una cáscara fibrosa, que se conserva durante la maceración, por lo que no se producen problemas de evacuación de la cuba de mezcla.

4. 4.7. 7.1. 1.4. 4.33 Ceba Cebada da Actual Actu alme ment ntee se em empl plea ea poco poco en la el elab abora oraci ción ón de cerve cerveza za,, au aunqu nquee se ut util iliz izaa en la elaboración de determinados tipos de whisky y de pan. A escala mundial, Rusia es el mayor   productor. La semilla es de grano pequeño, con escasa o nula retención de la cáscara e imparte a la cerveza aromas sumamente característicos.

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4. 4.7. 7.1. 1.4. 4.44 Maíz aíz Es otro cereal de grano desnudo, pero se emplea de forma muy limit limitada ada en cervecería. cervecería. Las  paredes celulares del endospermo endosper mo son delgadas y, en consecuencia, los niveles de β-glucano son bajos, con lo que los gránulos del almidón son hidrolizables. El almidón de maíz tiene una elevada temperatura de gelatinización, por lo que la pre-cocción es esencial para su solubilización. Aunque el contenido de almidón es alto (aprox. 72%), los granos de maíz también contienen una fracción de lípidos relativamente alto (4-5%), asociada principalmente al germen. Por tal razón, es preciso eliminar el germen antes de emplear el maíz en cervecería (los germenes separados pueden servir de fuente de aceite).

4. 4.7. 7.1. 1.4. 4.55 Sorg Sorgoo Es un culti cultivo vo principalm principalmente ente de regiones regiones áridas y se ha empleado malteado, malteado, para producir  una diversidad de cervezas africanas, de la que Kaffir es probablemente la más conocida. La semilla también está desnuda y el epispermo y el pericarpio contienen altos niveles de  polifenoles. Tiene del una endospermo capa de aleurona unicelular no respon responde a la ácido giberélico. Las  paredes celulares contienen altos yniveles de de proteína, capaces de causar   problemas en la elaboración de cervezas claras. La estructura del almidón y las temperaturas de gelatinización son similares a las del maíz, pero las perdidas en el malteado son muy elevadas (pueden ascender al 30%). Además la temperatura ideal de malteado para los granos granos de sorg sorgoo est estáá en el estrecho estrecho marge margenn de 24-26 ºC, temp temperat eratura urass difíci difíciles les de mantener en muchas partes de África.

Figura 18.

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Grano de sorgo.

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El sorgo se cultiva en Asia y África como alimento básico y en Estados Unidos como forrajera. Sobrevive a la sequía interrumpiendo el crecimiento en condiciones adversas y reanudándolo cuando la situación mejora. El sorgo es partic particularme ularmente nte propenso a la infección fúngica durante el malteado y alguno algunoss de los hongos de la flora superficial son productores de aflotoxinas. Inevitablemente tienen que emplearse emplearse fungi fungicid cidas as caro caros. s. Rec Recien iente te invest investiga igacio ciones nes han demost demostrado rado que las solu soluci cione oness di dilu luid idas as de ác ácid idoo bór bóric ico/ o/bó bórax rax,, empl emplead eadas as durant durantee la lass fa fases ses úl últi tima mass de dell remojado, actúa como agente antifúngico eficaz sin afectar a la calidad de la malta. El contenido de azúcar de los mostos de sorgo malteado tienen un perfil diferente de los de la cebada y del trigo, siendo menores los niveles de maltosa y mayores los niveles de glucosa. Debido a todas estas características inherentes, en la producción de cerveza con sorgo tienen que emplearse diferentes técnicas de maceración. Las bebidas fermentadas a base de sorgo, tradicionales en Nigeria, como la otika y el  burukutu son productos naturalmente Seítico) ha )comprobado sorgo malteado contiene contie ne insufici insuficiente ente poder diast diastástico ásticoturbios. (o amilol amilolítico para produci producirque r un elextrac extracto to con agua caliente, adecuado para finalidades cerveceras. Concretamente en la malta de sorgo existe considerablemente menos actividad β-amilasa. La β-amilasa de sorgo es más termolábil que la -amilasa, lo que ocasiona problemas durante la maceración para cerveza larger. La tendencia actual en la cervecería de sorgo, parece encaminarse hacia el uso como grano crudo en la cuba de maceración, juntamente con enzimas industriales. Opcionalmente, el macerado debe consistir en 80% de sorgo crudo, 20% de sorgo malteado y la adición de enzimas.

4.7.2 Whisky Es la bebida alcohólica obtenida de la destilación del fermento de granos de cereal molidos y añejados en en barriles de madera, tradicionalmente de roble blanco. Su graduación calórica, según su productor, oscila entre los 35º a 50º. Esta bebida, en Inglaterra y Canadá se conoce como Whisky, mientras que en Irlanda y Estados Unidos como Whiskey.

4. 4.7. 7.2. 2.11 Tipo Tiposs d dee whi whisk skyy Las dos categorías básicas de whisky son el whisky mezclado o combinado y el de malta única o sin mezcla. El whisky sin mezcla es el producido a partir de un único grano o de una combinación de granos, siempre que uno de ellos represente al menos el 51% del total. Los whiskys combinados pueden tener como origen varias destilerías distintas, diferentes tipos de grano y diferentes métodos de destilación. En general, el whisky de malta única es de sabor intenso y lleno de carácter, mientras que el whisky combinado es suave y sedoso.  ReCiTeIA - v.10 n.1

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4.7.2 4.7 .2.2 .2 Diag Diagram ramaa D Dee Pr Proc oceso esoss 4. 4.7. 7.2. 2.2. 2.11 Proc Proces esoo El whisky se elabora con grano, levadura y agua. Los granos empleados en la producción de whisky incluyen la cebada, el maíz, el trigo, la avena, el centeno y el arroz. La primera primera fase de la producción del whisky consiste en moler los cereales. Dado que el almidón en  bruto de los cereales no es fermentable, se hace necesario añadir malta para pa ra transformarlo  por medio de la acción de enzimas en azúcares fermentables. Los cereales que no contienen malta, especialmente el maíz, tienen que ser cocidos para romper las paredes de celulosa que separan los gránulos de almidón. Se añade agua caliente a la molienda preparada y cocida para obtener una solución azucarada llamada wort.

Figura 19 19.

Destilación d deel w wh hisky.

La separación del alcohol del agua es un ejemplo del proceso de destilación. Cuando se lleva a ebullición una disolución de alcohol, la mayor parte del vapor inicial es de alcohol,  pues alcanza su punto de ebullición antes que el agua. El vapor se recoge y se condensa varias veces para obtener la mezcla de alcohol más concentrada, que se emplea para fabricar el whisky. Este alambique de cobre concentra el alcohol después del proceso de fermentación. Ésta se filtra y se vierte en recipientes de fermentación, y se le añade levadura. La levadura convierte los azúcares presentes en esta sustancia en alcohol etílico y dióxido de carbono. (A los whiskeys producidos en Estados Unidos y Canadá por el método de la malta agria, se les añaden los residuos de la destilación anterior en las fases de cocción, adición de la levadura o fermentación). Una vez concluida la fermentación, la malta o cerveza de baja graduación obtenida se destilan normalmente empleando uno de los dos métodos.  ReCiTeIA - v.10 n.1

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La mayor parte del whisky se destila en destiladores continuos. Tienen forma de altas columnas y contienen placas perforadas a través de las cuales asciende vapor. La cerveza va filtrándose desde la parte superior de la columna y experimenta hervores sucesivos por  la acción del vapor, provocando que el alcohol que contiene la cerveza suba a la parte superior del destilador, donde es condensado al pasar a través de tubos helicoidales, refrigerados refrige rados por agua, producien produciendo do un licor de alta graduaci graduación. ón. Los residuos residuos acuosos de la cerveza salen por el extremo opuesto del destilador. El segundo método de destilación, usado especialmente en las destilerías escocesas de whisky de malta, implica dos o más destilaciones por lotes en alambique. La malta se introduce en el alambique y se hierve, con lo que el licor sale en forma de vapor por la parte superior, siendo condensado en tubos helicoidales que están refrigerados por agua. La primera destilación produce un licor de  baja graduación (llamado low wines o vinos bajos), que es destilado de nuevo has hasta ta obtener  un licor de alta graduación. La destilación en alambique es menos eficaz que la destilación continua, pero produce un licor de sabor más intenso. Tras la destilación, el licor producido se envejece en cubas de madera. En el caso de la mayor parte del whiskey americano, se usan barriles nuevos de roble blanco con las duelas requemadas; en el caso del whisky escocés se hace envejecer en barriles usados de whiskey americano, y una proporción menor en barriles de yjerez La elduración del envejecimiento varía mucho, peroseenenvejece general dura entre dos cincoespañol. años para whisky combinado que se comercializa sin indicación de edad, y más años para el whisky de malta única o mezclada que se comercializa con una indicación de su edad en la etiqueta. En la mayor parte de los casos, se reduce la graduación del whisky añadiéndole agua destilada antes del embotellado.

4.7.2.3 4.7. 2.3 Caracte Caracterís rística ticass Nacional Nacionales es y Region Regionale aless La importancia económica del whisky para los principales exportadores, como Escocia, ha llevado a la redacción de una legislación que define y protege las características del whisky y que evita su imitación. En algunos casos la legislación llega hasta la especificación del origen ori gen ge geogr ográfi áfico co del whis whisky ky,, y po porr ta tant ntoo “esco “escocé cés” s” e “i “irl rland andés és”” son de descr scrip ipci cion ones es geográficas más genéricas. En la tabla tal se resumen las definiciones legales que se aplican a los principales productores. Principales clases de whisky Tabla 4. Clases De Whisky Ingrediente Cebada malteada y ahumada con turba. Whisky Escocés Mezcla de maíz y de una  pequeña porción de cebada cebada malteada. Whisky Irlandés

cebada sin maltear y sin ahumar, malta de cebada.

Whisky Norteamericano

Maíz, cebada malteada sin

o Bourbon.

ahumar y centeno.

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Destilación Doble: alambiques

Maduración Toneles de roble quemado, mínimo tres años.

Destilador  continuo

Toneles de jerez usados, mínimo tres años.

Triple: en alambiques.

Toneles de jerez usados o de roble sin quemar, mínimo tres años.

Continua

Mínima de un año.

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4.7.33 Beb 4.7. Bebida idass autoc autoctona tonass pr prepar eparada adass a base de maí maízz 4. 4.77.3.1 Tesgüiño El tesgüiño es una bebida alcoholica semejante a la cerveza, preparada a base de maíz germinado o de caña de maíz. Lo consumen grupos étnicos del norte y noreste de México,

Fi Figu gura ra 20. 20.

Diag Diagra rama ma de fluj flujoo de dell proc proces esoo de de el elab abor orac ació ión n de dell te tesg sgüi üiño ño..

4.7.44 Beb 4.7. Bebida ida fermen fermentada tada obte obtenid nidaa a part partir ir de de ar arroz roz 4.7.4.1 Sake Cerveza de arroz originaria de Japón que normalmente se bebe caliente o templada. A menudo se hace referencia al sake, que también se escribe saki, llamándolo, de forma errónea, vino de arroz, debido a su elevado contenido alcohólico. En Japón desempeña un importante papel en actos religiosos y sociales. El sake def defini initiv tivame amente nte no es un lic licor or desti destilad lado, o, del tipo tipo vodka vodka o ginebra ginebra,, es un poco complicado definirlo con precisión. Al igual que la cerveza, el sake se elabora con granos ricos en hidratos de carbono y no con fruta rica en azúcar. El proceso de fermentación tanto en la cerveza como en el sake comienza con la transformación del almidón en azúcares. No obstante, a diferencia de la cerveza, el sake nunca es carbonatado y ciertamente el amplio espectro de paladar y fragancia que se encuentran en el buen sake (seco, maduro, profundo,  ReCiTeIA - v.10 n.1

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etc.) es más parecido al vino que a la cerveza. En definitiva, definitiva, es preciso decir que el sake es una bebida exclusiva fermentada que comparte algunas de las mejores características tanto de la cerveza como del vino.

Levadura iniciadora.

Lavado y enjuagado Fermentación

Cocimiento

Elaboración del Koji

Figura 21.

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Prensado

Envejecimiento

Diagrama de pr prooceso sake.

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4. 4.7. 7.4. 4.1. 1.11 Proc Proces esoo 4.7.4.1. 4.7. 4.1.1.1 1.1 Mol Molien ienda da de A Arroz rroz Aunque la calidad del sake depende principalmente de la calidad de sus dos ingredientes  básicos: agua y aarroz, rroz, el grado gr ado ddee molido del arroz también aafecta fecta el resultado final. En el molidoo se elim molid elimina ina del grano las capas no deseadas de vitamina vitaminas, s, proteínas y grasas, por lo que a mejor molido mejor paladar y fragancia en el sake. El índice de molido indica el  porcentaje de la esencia del grano que permanece per manece después de moler.

4.7.4.1. 4.7. 4.1.1.2 1.2 Lav Lavado ado y Enj Enjuaga uagado do Tras el molido – menos de la mitad del tamaño del grano original para una mejor calidad del sake – la perla de arroz resultante es lavada y enjuagada. Aunque el objetivo de enjuagar el arroz no es más que el permitir que absorba la cantidad de agua deseada, esta operación es muy delicada. Los fabricantes miden con precisión el tiempo de enjuagado,  porque un exceso haría inutilizable el arroz para par a su cocción.

4.7.4.1. 4.7.4 .1.1. 1.33 Co Coci cimi mien ento to A primeras horas del día sigui siguiente, ente, el arroz con el contenido contenido en agua deseado se introduce en el cocedor donde se cocinará durante 50 minutos. Para poder conseguir el koji ideal (malta de arroz) y asegurar una apropiada fermentación, la perla de arroz debe ser cocida de tal manera que quede firme por fuera y suave en su interior. 4.7.4.1. 4.7. 4.1.1.4 1.4 Ela Elabora boració ción n del K Koji oji Un 20% del total de arroz cocido diariamente es utilizado para la elaboración del koji, con un proceso de cocción que dura dos días y dos noches. En este paso se tiene mucho cuidado, porque determina el tipo de paladar del sake resultante. Primeramente, se rocía el arroz con polvo fino de koji y se lleva al kojimuro (sala de cultivo) donde se introduce en un tubo largo llamado, toko. Después, se envuelve con firmeza el arroz en una pieza de tela fina y se deja reposar con las altas temperaturas y humedad del kojimuro. Por la tarde, todo el personal se reúne alrededor del tubo toko, en el kojimuro, para trabajar en la densidad de la capa de koji y permit permitir ir que toda la masa quede expuest expuestaa por igual a la temperatura temperatura de la sala. En la mañana del segundo día, se pasa el koji del toko a una caja especial, llamada tana. En este momento se dice que el koji se encuentra en su punto álgido. Al mediodía se extiende una capa delgada de koji sobre una mesa caliente para facilitar la evaporación y evitar  subidas imprevistas de la temperatura. En la mañana del tercer día, el koji cocido se saca del kojimuro. Posteriormente, los elaboradores extienden el koji en largos tirabuzones sobre  bandejas. Si se mira detenidamente se observa que la perla de arroz está envuelta en filamentos y el extremo de cada filamento tiene su propia corona de fina pelusa. Estos filamentos, que contienen las enzimas para la conversión en azúcares, también han surgido  ReCiTeIA - v.10 n.1

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en el calor de las perlas de arroz: “nace el koji”. Los fabricantes extienden entonces el koji en forma de tirabuzone tirabuzoness para detener su crecim crecimiento. iento. El koji perfectament perfectamentee elabo elaborado rado está ya listo para la cocción del día siguiente.

4.7.4.1. 4.7. 4.1.1.5 1.5 Lev Levadur aduraa Inici Iniciador adoraa El siguiente paso es crear el shubo, una especie de pasta, para desarrollar la levadura de sake que es la parte central del proceso de fermentación. Se añade Koji, arroz cocido, y agua a un pequeño tanque; posteriormente, se mezcla ácido láctico y una concentración  pura de levadu levadura. ra. (En la actualidad se sigue utilizando un método tradicional para par a fabricar  ácido áci do láct láctic icoo de forma forma natura natural, l, ll llam amad adoo Ya Yama maha hai) i).. La mezcl mezclaa se va tr tran ansfo sform rman ando do lentamente después en lo que se llama amazake, o sake dulce. Durante la elaboración del shubo, las enzimas del koji convierten lentamente el almidón del arroz cocido en glucosa, que a su vez impulsa la rápida propagación de las células de levadura. Se debe mantener un ambiente limpio y la temperatura del shubo debe estar  estrictamente controlada a lo largo de los catorce días requeridos para desarrollar el cultivo de levadura. Si se lleva a cabo este proceso de forma apropiada, el resultado será una mezcla de shubo con dos o tres millones de células de levadura en cada gota. 4.7.4.1. 4.7. 4.1.1.6 1.6 Fer Fermen mentaci tación ón En esta etapa, la levadura ha consumido casi toda la glucosa de la mezcla y el cultivo comienza a necesitar alimentación. Los mismos ingredientes básicos para elaborar más amazake (koji, arroz cocido y agua) se añaden en un tanque de tamaño medio. Sin embargo, añadir de golpe todo el amazake debilitaría el cultivo de levadura, por lo que en su lugar se añade en tres etapas durante cuatro días. Tras el primer montón, la mezcla reposa durante un día. Después, se siguen los mismos  pasos en el tercer y cuarto día, aumentando gradualmente el volumen del moromi (la mezcla) en grandes tanques de fermentación. Este proceso de fermentación, exclusivo del sake japonés, se conoce como fermentación paralela múltiple.

4.7.4 4.7 .4.1. .1.1. 1.77 Pren Prensad sadoo A partir de 21 a 25 días, el moromi ha alcanzado del 18% al 20% de contenido en alcohol, tanto la fragancia como el paladar se han desarrollado completamente y el sake está listo  para ser prensado. prens ado. Esto implica filtrar el kkasu asu blanco con una pieza de tela fina para separar  el sake puro. Para extraer este sake se utilizan métodos, como el Kubitsuri o el Sakabune, así como otros nuevos métodos, del tipo aire comprimido, etc.

4.7.4.1. 4.7. 4.1.1.8 1.8 Env Envejec ejecimi imiento ento Con la excepción del Arabashiri (17% al 20% de alcohol) y algún Namazake, que son embotellados y distribuidos inmediatamente después del prensado, la mayor parte del sake  ReCiTeIA - v.10 n.1

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se mantiene en tanques de seis meses a un año y es catado regularmente para determinar el mejor momento para su embotellado y distribución.

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CONCLUSIONES

Las bebidas fermentadas obtenidas a base de granos son muchas, pero las mas comúnmente conocidas son: La Cerveza, El whisky, El Sake. También se tiene conocimiento que alrededor alreded or del mundo hay muchas culturas, con costumbres diferentes diferentes y en muchas de ellas ellas existen bebidas autóctonas fermentadas a base de granos las cuales no se conocen en su totalidad. La bebida alcohólica más consumida en el mundo es la cerveza, y es comúnmente obtenida del procesado de la cebada. También se usan otros cereales para su elaboración como lo son: el trigo, del que se obtiene una cerveza turbia por naturaleza; el maíz, que se utiliza más como adjunto en el procesado de la cerveza pero del cual también se obtiene una  bebida muy similar a ésta, el Tesgüiño; el arroz, que tras su fermentación se s e elabora el sake y es muy similar a la cerveza pero no se puede confundir con ésta; y el sorgo, originario de regiones áridas del que se obtiene obtiene la Cerveza Kaffir o Cerveza A Africana. fricana. Las bebidas fermentadas son de determinada región del mundo, y está estipulado que ninguna bebida puede tener ese nombre particular si no fue producida dentro de la región especifica. El whisky tiene su nombre dependiendo de la región de donde se produjo y de los cereales utilizados para su elaboración. El sake es originario de Japón, El Tesgüiño de México, la cerveza Kaffir de África, El Bourbon o whisky de maíz es de EE.UU., etc.

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