Asignatura: Procesamiento de Bebidas Grupo Nº: 5 Elaboración de Cerveza

Asignatura: Procesamiento de Bebidas

Grupo Nº: 5

Carrera: Ingeniería en Alimentos            

Integrantes

Nivel y paralelo: 7mo -D

Ayora Angelo

Lincango Andrea

López Rubén

Ponce Nathalie

Fecha de práctica:

Fecha presentación informe: 18/01/2018

Informe Nº: 4

TÍTULO DE LA PRÁCTICA:

Elaboración de Cerveza

1. OBJETIVOS:

General:

• Identificación de los procesos necesarios para la elaboración de la cerveza.

      Específicos:

• Estudiar la función de cada proceso para la elaboración de la cerveza: malteado (germinación de cereales), activación enzimática (licuefacción), fermentación alcohólica (actividad metabólica de la levadura), clarificación, operaciones de envasado aséptico y pasteurización de la cerveza.
• Determinar las condiciones de trabajo en cada una de las operaciones unitarias del proceso de elaboración de la cerveza
• Controlar las condiciones de trabajo en cada una de las operaciones unitarias del proceso de elaboración de la cerveza

1. INTRODUCCIÓN:

Las bebidas alcohólicas tienen su origen a través de proceso de fermentación alcohólica. Este, es un proceso anaeróbico en donde se producen grandes cantidades de dióxido de carbono y se  genera etanol y desprende grandes cantidades de dióxido de carbono, debido a la acción de las levaduras que, en ausencia de aire, oxidan la glucosa y otros azúcares (Ezeronye, 2004).

La fermentación es un proceso crítico, debido a que se debe controlar la temperatura de realización y la cantidad de oxigeno; en el caso de que no se controlen adecuadamente estos parámetros, podrían existir defectos en el producto final (Ezeronye, 2004).

La cerveza es una bebida alcohólica elaborada por la fermentación de soluciones obtenidas de cereales y otros granos que contienen almidón. La mayor parte de las cervezas se elaboran con cebada malteada a la que se da sabor con lúpulo (Hernández, 2006).

Producción y fermentación

El almidón por sí mismo no se puede fermentar, es por eso que la fase inicial en la elaboración de las cervezas es convertirlo en azúcar, que sí es fermentable. Esto ocurre de forma natural en el proceso de malteado de la cebada (se hace germinar y más tarde se tuesta para poner fin a la germinación). A menudo se usa una combinación de varios tipos de grano, algunos de los cuales pueden estar malteados y otros no, ya que los caldos puros de malta son muy caros de producir. A continuación se añade agua caliente al grano molido que, tras ser batido, produce una infusión azucarada o wort. A partir de ese momento pueden añadirse los elementos saborizantes (como el lúpulo, hierbas o especias) y se hierve todo junto. También pueden añadirse azúcares durante el proceso de elaboración para aumentar el contenido final en alcohol. Una vez enfriado el mosto de la cerveza, se incorpora la levadura y se produce la fermentación.

Muchas cervezas son sometidas a periodos de almacenamiento predeterminados antes de ser embotelladas, enlatadas, guardadas en barriles o servidas directamente sin gasificar. La mayor parte de las cervezas contienen entre un 4 y un 5% de alcohol (grados) por volumen, aunque pueden tener tan sólo un 2% o alcanzar un 17% de alcohol por volumen (Hernández, 2006).

1. METODOLOGÍA:

Se procedió a pesar la materia prima para la elaboración de cerveza (cebada malteada tostada, lúpulo, levadura, etc.).  Posteriormente se procedió a la molienda de la cebada con ayuda de molinos mecánicos tradicionales. Mientras tanto se calentó agua en la marmita hasta una temperatura entre 45-60 °C. Se colocó la cebada molida y se dejó en calentamiento revolviendo constantemente, posteriormente se procedió a realizar un lavado de los granos molidos, para posteriormente someterlo a un proceso de cocción en el cual se añadió lúpulo, dicho proceso se realizó en ollas tamaleras.   Se dejó un día, con la finalidad de provocar la sedimentación de las materias pesadas (densas), posteriormente se realizó una filtración (debido a que la sedimentación no se realizó según lo esperado), una vez realizada la filtración se procedió al proceso de fermentación, en donde se realizó la inoculación con levadura previamente activada, la fermentación tuvo una duración de 7 días, se dejó un periodo de añejamiento , finalmente se embotello y se pasteurizo a una temperatura de 60-65 °C por 20 min con un enfriado posterior por aspersión de agua fría.

1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

Para realizar el proceso de elaboración de la cerveza se necesitan 4 ingredientes principales los cuales son: agua, cebada malteada, lúpulo y levadura, los cuales se resumen en la siguiente tabla.

Tabla N°1. Cantidad de ingredientes ocupados para la elaboración de cerveza.

El kid cervecero que se adquirió tenía una capacidad de 50L, pero en todo el proceso de elaboración, en especial en el lavado del grano para la obtención del mosto se añadieron 2.5L de agua con lo cual se llegó a tener una cantidad de 52.5L de mosto previo a la maceración. Finalizado el proceso de maceración se necesitaba reposar y esperar un tiempo determinado para que el lúpulo y los demás sedimentos desciendan; para posterior mente pasar solo el sobrenadante al fermentador. En este proceso no se logró obtener este precipitado así que se filtró este precipitado, en donde hubo grandes pérdidas de sobrenadante. Finalizada la filtración se colocó en el micro filtrador por un tiempo de 1 semana para el proceso de fermentación.  

Finalizado el proceso de maceración y posterior a la colocación de las levaduras se observó que la cerveza contenía una cantidad de 14°Bx y un pH de 4.8. Durante todo el transcurso de la fermentación se redujeron considerablemente la cantidad de azucares fermentables ya que las levaduras las transformaban en alcohol. Terminado el proceso de fermentación se obtuvo una cantidad de 9°Bx y un pH de 4.4.

Tabla N°1. Relación cinética de descenso de °Bx y pH.

• Curva pH vs Tiempo

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Gráfico 1.- Curva pH vs Tiempo

• Curva pH vs Tiempo

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Gráfico 2.- Curva ºBrix vs Tiempo

• Curva pH vs ºBrix

[pic 4]

Gráfico 3.- pH vs ºBrix

Finalizado el proceso de elaboración de la cerveza se obtuvo una cantidad de 25 botellas de 750ml lo que nos da una cantidad de 18750 ml de cerveza.

La cerveza obtenida en esta práctica presentó las siguientes características: un pH final de 4.4 y 9 ºBrix y 5.14 grados alcohólicos.

Con estos datos se puede obtener el rendimiento del proceso.

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El rendimiento de este proceso es muy bajo, eso se debe a las pérdidas de mosto que se explicaron con anterioridad.

Discusión:

De acuerdo a la Norma INEN 2262, una cerveza debe cumplir con los siguientes parámetros para ser aceptada. El pH debe estar entre 3.5 a 5, en cuanto al grado alcohólico se establece como requisito un mínimo de 2% (V/V) y como máximo 5% (V/V) a una temperatura de 20ºC en el producto final (NTE INEN 2262, 2003).

Por lo tanto, los datos obtenido de pH en esta práctica se encuentra dentro de los parámetros adecuados con un valor de 4.4, mientras que los grados alcohólicos se encuentra fuera del límite establecido con un valor de 5.14, sin embargo esta variación es mínima y pudo deberse al tiempo de fermentación que se dio durante el proceso.

1. CUESTIONARIO DE INVESTIGACIÓN:

• Realice una gráfica de la cinética de la fermentación (°Brix) Vs. Tiempo de fermentación (días).

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Gráfico 1.- ºBrix vs Tiempo

• Investigue teóricamente cuantos g/L de azúcar se requieren para producir 1 °GL y elabore una curva de la cinética Grado Alcohólico Probable (°GL) en función de tiempo de fermentación (días).

De acuerdo al cálculo del Gradiente del Grado Alcohólico Probable se requiere de 17.5 g/L de azúcar produce 1°GL (Luzuriaga, 2012).

Tabla 5.- GAP vs tiempo

[pic 9]

Gráfico 2.- Curva ºGAP vs Tiempo.

• ¿Qué sucede durante el proceso de sacarificación?

Las cadenas largas de azúcares que no pueden ser metabolizadas por la levadura, así por lo que se necesita de una degradación, para conseguir moléculas de 1 o 2 azúcares (glucosa o maltosa), el proceso en sí por el cual una enzima rompe una cadena compleja de azúcares en otra más pequeña de monosacáridos o disacáridos, se denomina “sacarificación”, en dicho proceso se generan una serie de enzimas (Intef, s.f.).

• ¿Qué son las ß-glucanasas; donde se encuentran cuál es su función?

Esta enzima es utilizada para romper los beta-glucanos (polisacáridos no almidones) en cereales sin maltear como centeno, avena, cebada y trigo. Estos glucanos son responsables por la rigidez de la mezcla y si no son descompuestos pueden causar algunos problemas en la fluidez de la cerveza, se encuentran en el endospermo del grano de cebada (IICA, 2015).

• Cuando se emplean altas proporciones de adjuntos y poca proporción de malta ¿cuáles enzimas son las más utilizadas?

Se utilizan enzimas industriales de origen microbiano:

• β glucanasa
• α amilasa
• Proteasa neutra de Bacullus subtilis.

(Hernández, 2001).

1. CONCLUSIONES:

• Las características de las materias primas son determinantes en la cerveza obtenida, incluyendo el agua que se utiliza en el proceso de elaboración. Por lo cual sus parámetros deben estar estandarizados para que el resultado no varié.
• La etapa más importante del proceso es la fermentación. En esta etapa inicia con el mosto procedente de la cebada y terina con el producto terminado al cual  ya se le puede llamar cerveza.
• El proceso de fermentación de cerveza debe ser controlado, y su duración generalmente va de 7 a 14 días.
• La cebada debe de pasar por un proceso de germinación para lograr así el desdoblamiento de los almidones que posteriormente se van a convertir en azucares fermentables.
• El amargor de la cerveza va depender del lúpulo, si se desea una cerveza amarga se debe usar el lúpulo desde el inicio en que se deja hirviendo el mosto.

1. RECOMENDACIONES:

• Realizar la filtración con malla nylon, puesto a que los cernidores utilizados dejaban pasar las partículas finas de cebada, y al hacer la filtración de manera repetida se corre el riesgo de contaminación microbiana del mosto.
• Se tiene que tener en cuenta que la limpieza de los materiales, es primordial cada vez que se utiliza un material, este se debe lavar y desinfectar con alcohol.

1. BIBLIOGRAFÍA:

• Hernández, M. (2001). Aprovechamiento de la zanahoria blanca (Arracacia xanthorrhiza) como adjunto para la elaboración de una cerveza tipo Layer. Ambato: Universidad Técnica de Ambato.

• Hernández, O. (2006). La cerveza: una revisión. Facultad de Química, Universidad de Guanajuato, México. Recuperado el 14/01/2017 de: http://www.dcne.ugto.mx/Contenido/revista/numeros/1/A6.pdf
• IICA. (2015). Industria de la cerveza. Guía para la Aplicación del sistema de Análisis de riesgos y puntos críticos de control (ARCPC). Series agroalimentarias. 3ed. España.
• Intef (s.f.).  Elaboración de cerveza: Procesos de elaboración. Recuperado el 27/12/2017 de: http://aliso.pntic.mec.es/~vferna8/recursos/elaboracion%20de%20cerveza.pdf
• Luzuriaga, D. (2012). EXTRACCIÓN Y APROVECHAMIENTO DEL MUCÍLAGO DE CACAO (Theobroma cacao) COMO MATERIA PRIMA EN LA ELABORACIÓN DE VINO. Quito: Universidad Tecnológica Equinoccial.
• NTE INEN 2262. (2003). Bebidas alcoholicas. Cerveza. Requisitos. Recuperado el 22 de Noviembre de 2017, de https://odaninkasiquito.files.wordpress.com/2015/08/inen-2-262-cerveza.pdf