UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

TESIS DE GRADO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO

TEMA:

“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN EQUIPO CON

ADAPTACIÓN DE TECNOLOGÍA PARA ELABORACIÓN

DE CERVEZA ARTESANAL”

AUTORES:

GALO ROGELIO MERELO ESPINAR

JUAN GABRIEL ZÚÑIGA TAPIA

DIRECTOR DE TESIS:

ING. QCO. SHAYLER NIETO, MSC

GUAYAQUIL, ECUADOR

ENERO DE 2013

ii

iii

Declaración

“La responsabilidad del contenido desarrollado en

este Trabajo de Investigación, nos corresponden

exclusivamente; y la propiedad intelectual de la

misma a la Universidad de Guayaquil según lo

establecido por la Ley vigente”

Galo Rogelio Merelo Espinar

Juan Gabriel Zúñiga Tapia

iv

Dedicatoria

A Dios por su bondad e infinito amor que me ha dado fuerzas y voluntad

en los momentos más difíciles de mi vida y brindado el entendimiento y

buen uso de razón necesario para culminar mis metas propuestas.

A mis padres y a mi abuelita que con su confianza, cariño y esfuerzo

he podido cumplir esta meta importante en mi vida y me han dado los

valores necesarios para poder ser un hombre de bien.

A mis profesores por haber compartido a lo largo de los años sus

conocimientos y experiencias de la profesión vitales para el buen

ejercicio de la misma.

Galo

v

Dedicatoria

A Dios principalmente, ya que sin el nada fuera posible.

A mis padres, por darme siempre su inmenso apoyo y con sus

esfuerzos y sacrificios, nos han dado una buena calidad de vida y por

darme ejemplos y sabios consejos para ser un hombre de bien.

A mi hijo y esposa José Gabriel y María José, por darme un motivo por

el cual luchar cada día de mi vida.

Gabriel

vi

Agradecimientos

Agradecemos primeramente a Dios por habernos regalado vida,

fuerzas, inteligencia y voluntad para poder culminar esta carrera.

A todos los profesores que han compartido sus conocimientos con

nosotros a lo largo de toda la carrera de Ingeniería Química y que nos

han sabido guiar hacia el éxito.

A nuestro tutor el ing. Qco. Shayler Nieto por su ayuda y paciencia

brindada en el transcurso de la realización de la tesis.

A nuestros amigos Aurelio Alvarado, Jimmy Terán, Eduardo Vinces

quienes nos han brindado su apoyo en este proyecto.

Galo y Gabriel

vii

Índice General

Pág.

Acta de Aprobación ii

Declaración iii

Dedicatoria iv

Agradecimientos vi

Índice General vii

Índice de figuras xi

Índice de cuadros xii

Índice de gráficas xiv

Índice de Anexos xv

Resumen xvi

INTRODUCCIÓN 1

CAPITULO I 2

1. GENERALIDADES 2

1.1. Antecedentes 2

1.2. Planteamiento del problema 5

1.3. Justificación 5

1.4. Objetivos 6

1.4.1. Objetivo General 6

1.4.2. Objetivos específicos 6

1.5. Hipótesis 7

CAPITULO II 8

2. MARCO TEORICO 8

2.1. La cerveza 8

2.1.1. Definición 8

2.1.2. Historia 8

2.1.3. Características 11

2.1.4. Valor nutritivo de la cerveza 12

2.1.5. Propiedades Funcionales 13

viii

2.1.6. Clasificación de las cervezas 15

2.1.7. Estilos de cervezas 17

2.2. Materia Prima 19

2.2.1. Cebada 19

2.2.1.1. El grano 20

2.2.1.2. Calidad del grano 22

2.2.1.3. Valor nutritivo de la cebada 22

2.2.1.4. Malta 24

2.2.1.5. Tipos de maltas 25

2.2.2. Lúpulo 30

2.2.2.1. Características de la planta 35

2.2.2.2. Funciones del lúpulo en la cerveza 35

2.2.2.3. Tipos de lúpulos 36

2.2.2.4. Medida del amargor 37

2.2.3. Levadura 38

2.2.3.1. Clasificación de las levaduras 40

2.2.3.2. Diferencias metabólicas 42

2.2.3.3. Estructura de la célula 43

2.2.3.4. Ciclo de vida de las levaduras 44

2.2.3.5. Características que debe de cumplir la levadura cervecera 44

2.2.4. Agua de la cerveza 45

2.2.4.1. Efectos de los iones en el sabor de la cerveza 48

2.3. Saborizantes, hierbas y especias usados en cervezas 50

2.3.1. Saborizantes 50

2.3.2. Hierbas 52

2.3.3. Especias 52

CAPITULO III 54

3. INGENIERÍA DEL PROYECTO 54

3.1. Diseño y montaje del equipo 54

3.1.1. Descripción del equipo 54

3.1.2. Dimensiones, capacidades y especificaciones de los equipos 59

3.1.3. Cálculos de diseño del equipo 60

ix

3.1.3.1. Cálculo de la potencia de la resistencia eléctrica del macerador

y de las hornillas eléctricas 60

3.1.3.2. Cálculo de las dimensiones del enfriador 61

3.1.4. Esquema del soporte del equipo 66

3.1.5. Esquema de las tuberías del equipo 68

3.1.6. Esquema del enfriador 69

3.1.7. Esquema general del equipo 70

3.1.8. Manual de operación del equipo 71

3.1.9. Manual de Limpieza del equipo 73

3.2. Procesos de producción de la cerveza artesanal 74

3.2.1. Diagrama de flujo del proceso 74

3.2.2. Descripción de las etapas de producción 75

3.2.2.1. Molienda 75

3.2.2.2. Maceración 76

3.2.2.3. Recirculación y filtración 78

3.2.2.4. Lavado de los granos 78

3.2.2.5. Cocción 79

3.2.2.6. Enfriamiento 80

3.2.2.7. Fermentación 81

3.2.2.8. Maduración 82

3.2.2.9. Embotellado y carbonatación 82

3.2.3. Balance de materia 84

3.2.3.1. Balance de materia de la cerveza Irish Red Ale 84

3.2.3.2. Balance de materia de la cerveza de canela y anís 90

3.2.3.3. Balance de materia de la cerveza Oatmeal stout 96

3.3. Análisis de costos 102

CAPITULO IV 106

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 106

4.1. Datos obtenidos en la etapa de maceración 106

4.2. Rendimientos Obtenido al final de la maceración 109

4.3. IBU’s obtenidos al final de la cocción 109

4.4. Resultados obtenidos en la fermentación 113

x

4.4.1. Atenuación real y aparente 116

4.5. Resultados obtenidos en el producto final 118

4.5.1. Acidez total 118

4.5.2. Potencial de hidrógeno (pH) 119

4.5.3. Carbonatación 119

4.5.4. Contenido alcohólico 120

4.5.5. Ensayos microbiológicos 121

4.5.6. Pruebas organolépticas 121

4.6. Resultados generales 124

CAPITULO V 125

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 125

5.1. Conclusiones 125

5.2. Recomendaciones 127

Bibliografía 129

Abreviaturas 132

Glosario de Términos 134

Anexos 138

xi

Índice de figuras

Pág.

Figura 1 Tabla de Ebla 8

Figura 2 Planta de cebada 19

Figura 3 Grano de cebada 21

Figura 4 Tipos de maltas 25

Figura 5 Hojas de lúpulo 30

Figura 6 Levadura 38

Figura 7 Estructura de la célula de la levadura 43

Figura 8 Saccharomyces cerevisiae 45

Figura 9 Esquema del macerador y filtro 55

Figura 10 Esquema de la olla de cocción 55

Figura 11 Esquema de la olla de agua de lavado 56

Figura 12 Esquema del fermentador 57

xii

Índice de cuadros

Pág.

Cuadro # 1 Porcentajes de los requerimientos mínimos diarios de

vitamina B y minerales que aportaría 1 litro de cerveza 12

Cuadro #2 Valor nutricional de la cebada 23

Cuadro #3 Composición Nutricional de la Malta 24

Cuadro #4 Tiempo y temperatura en el horno para obtener diferentes

tipos de malta 29

Cuadro #5 Actividad enzimática de las maltas según el grado tostado 30

Cuadro #6 Composición química del lúpulo 38

Cuadro #7 Composición del agua para fabricar cerveza 47

Cuadro #8 Análisis del agua de diferentes tipos de cerveza en mg/l 47

Cuadro #9 Composición del agua en famosos lugares cerveceros del

mundo 50

Cuadro #10 Dimensiones y capacidades de los equipos 59

Cuadro #11 Dimensiones del enfriador 59

Cuadro #12 Especificaciones de la bomba 59

Cuadro #13 Especificaciones de los componentes del gabinete de

control 59

Cuadro #14 Condiciones óptimas de actividad de las enzimas 77

Cuadro #15 Costos tuberías y accesorios 102

Cuadro #16 Costos tanques y accesorios 102

Cuadro #17 Costos equipo de control de temperatura del macerador 103

Cuadro #18 Costos equipos de calentamiento, bombeo y accesorios 103

Cuadro #19 Costos soporte del equipo 103

Cuadro #20 Costo total del equipo 104

Cuadro #21 Costo de materia prima 104

Cuadro #22 Costo de insumos 104

Cuadro #23 Costos de producción 105

Cuadro #24 Costo unitario por botella de 600 ml. 105

xiii

Cuadro #25 Datos obtenidos en la maceración de la Irish red ale 106

Cuadro #26 Datos obtenidos en la maceración de la cerveza de

canela y anís 107

Cuadro #27 Datos obtenidos en la maceración de la cerveza

Oatmeal Stout 108

Cuadro #28 Rendimientos obtenidos en la maceración 109

Cuadro #29 IBU’s obtenidos en las cervezas 112

Cuadro #30 Fermentación de la cerveza Irish red ale 113

Cuadro #31 Fermentación de la cerveza de canela 114

Cuadro #32 Fermentación de la cerveza Oatmeal Stout 115

Cuadro #33 Atenuación de las cervezas artesanales 117

Cuadro #34 Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza 118

Cuadro #35 Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza 119

Cuadro #36 Datos obtenidos en la carbonatación 120

Cuadro #37 Contenido alcohólico de las cervezas v/v 120

Cuadro #38 Resultados de los ensayos microbiológicos 121

Cuadro #39 Pruebas organoléptica general de Irish Red Ale 121

Cuadro #40 Prueba organoléptica general de la cerveza de

canela y anís 122

Cuadro #41 Prueba organoléptica general de la Oatmeal Stout 122

Cuadro #42 Resultados generales de las cervezas artesanales 124

xiv

Índice de gráficas

Pág.

Gráfica #1 Incremento en la densidad del mosto de la Irish red ale

con el tiempo 106

Gráfica #2 Incremento en la densidad del mosto de la cerveza de

canela y anís con el tiempo 107

Gráfica #3 Incremento en la densidad del mosto de la cerveza

Oatmeal Stout con el tiempo 108

Gráfica #4 Incremento del contenido alcohólico de la Irish red ale

con el tiempo 113

Gráfica #5 Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico

en la Irish red ale 113

Gráfica #6 Incremento del contenido alcohólico de la cerveza de

canela y anís con el tiempo 114

Gráfica #7 Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico

en la cerveza de canela y anís 114

Gráfica #8 Incremento del contenido alcohólico de la cerveza

Oatmeal Stout con el tiempo 115

Gráfica #9 Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico

en la cerveza Oatmeal Stout 115

xv

Índice de Anexos

Pág.

Anexo 1 Tabla de corrección de densidad 138

Anexo 2 Determinación del porcentaje de utilización del lúpulo 139

Anexo 3 Contenido de CO2 v/v 140

Anexo 4 Propiedades físicas del agua saturada 148

Anexo 5 Tabla de volúmenes de los recipientes 149

Anexo 6 Conexiones de los cables del gabinete de control de

temperatura del macerador 150

Anexo 7 Resultados de ensayos microbiológicos de la Oatmeal

Stout 151

Anexo 8 Requisitos que deben cumplir las cervezas según

norma INEN 152

Anexo 9 Etiquetas de la botella de la cerveza Irish Red Ale 156

Anexo 10 Etiqueta de la botella de la cerveza de canela y anís 157

Anexo 11 Etiqueta de la botella de la cerveza Oatmeal Stout 158

Anexo 12 Fotografías 159

xvi

Resumen

El objetivo principal de este trabajo fue construir un equipo con adaptación

de tecnología para elaborar cerveza artesanal.

Al principio se planeó construir el equipo de acero inoxidable, pero debido a

los altos costos que representaba este material se optó por utilizar materiales

más económicos, pero tomando todas las medidas necesarias para obtener

una cerveza de buena calidad.

Al equipo se le adaptó un controlador de temperatura, el cual regula

automáticamente la temperatura deseada, para tener un mayor control en la

etapa de maceración, ya que es una de las etapas más importantes del

proceso, en donde se activan las enzimas necesarias para producir azúcares

fermentables y no fermentables.

Se realizaron pruebas en blanco al equipo de calentamiento y enfriamiento

con lo que se obtuvieron los resultados esperados.

El equipo respondió correctamente al proceso de elaboración de cerveza,

cumpliendo con todos los requisitos necesarios para la producción de las

cervezas artesanales.

Se realizaron 3 tipos de cervezas diferentes a las del mercado utilizando

diferentes combinaciones de maltas. Una roja conocida con el nombre de Irish

Red Ale que resultó con un contenido alcohólico de 3,8 % ABV, una cerveza

elaborada con una combinación de canela y anís brindándole un sabor

diferente con un contenido de alcohol de 5,2 % ABV y una cerveza negra

denominada Oatmeal Stout elaborada con maltas tostadas y avena,

brindándole un sabor parecido al café, con un contenido alcohólico situado en

4,4 % ABV.

xvii

Se realizaron pruebas de catación, para evaluar la aceptabilidad de las

cervezas, la cual dio buenos resultados, haciéndolas aceptables para los

consumidores.

Finalmente se le realizaron pruebas de laboratorio para determinar las

propiedades físico-químicas y microbiológicas del producto con lo que se

cumplen con todos los objetivos propuestos en este trabajo.

1

INTRODUCCIÓN

La cerveza es una bebida que se ha venido consumiendo desde la

antigüedad y tiene un gran consumo a nivel mundial, a tal punto que es la

bebida alcohólica más consumida. En el Ecuador la cerveza ha tenido gran

acogida por la población. Según estudios realizados su consumo es de 31.95

litros per cápita (The barth report. 2006-2007), siendo así un producto que tiene

una gran demanda y por consiguiente es una fuente considerable de ingresos

económicos.

La cerveza es una bebida que se elabora con 4 ingredientes básicos que

son: agua, malta, lúpulo y levadura pero existe la posibilidad de incluir en las

formulaciones una infinidad de ingredientes entre ellos cereales, hierbas, frutas,

cuyas combinaciones dan como resultado un sin número de sabores, lo que le

brinda al consumidor diferentes opciones de sabor. Las hay desde el amarillo

pálido hasta el negro, con variedad de sabores como tostado o afrutado, con

diferente contenido alcohólico y demás propiedades que pueden variar de

acuerdo al gusto de cada persona.

Este tipo de cervezas se diferencia de las otras opciones por su fórmula ya

que no posee aditivos químicos como conservantes y antioxidantes artificiales,

además sus ingredientes varían dependiendo del producto y todo el proceso se

realiza de forma natural. Un ejemplo de esto está en la carbonatación que se la

realiza agregando a la cerveza verde un poco de mosto o añadiendo azúcar

para que siga el proceso de fermentación, sin agregarle dióxido de carbono

artificialmente lo que garantiza un producto 100% natural.

Otra diferencia está en que por lo general las cervezas industriales,

contienen un alto porcentaje de adjuntos en su formulación, lo que le resta

sabor al producto, mientras que la mayoría de las cervezas artesanales al estar

elaboradas con un alto porcentaje de malta tienen un sabor más apetecible,

mayor contenido de vitaminas y nutrientes y son consideradas como Premium.

2

CAPITULO I

GENERALIDADES

1.1. Antecedentes

Fue en la Baja Edad Media cuando se originó la costumbre de cocer el

mosto con flores de lúpulo. Es entonces cuando nace la bebida que hoy

identificamos como cerveza y distinta del vino de malta. Tal costumbre se

originó en Alemania hace unos mil años. El lúpulo sustituyó a los aromatizantes

hasta entonces utilizados, dando a la cebada alcohólicamente fermentada su

amargor característico. El lúpulo contribuye decisivamente a su conservación.

Además obra como eficaz antiséptico y estabilizador. También sirve para

detener la fermentación acética y clarificar el líquido, causando la precipitación

de las sustancias albuminosas. Los primeros testimonios que tenemos sobre el

uso del lúpulo se remontan a la Alemania del siglo XI, con motivo de los

impuestos por el uso del allí llamado “grut”, que en inglés llaman “gruit” para

denominar al conjunto de hierbas utilizadas en la elaboración de la cerveza,

que fueron sustituidas por el lúpulo.

Sin el uso del lúpulo, el fermentado proveniente de la cebada no pasa de ser

un vino de malta que no lleva lúpulo y, si lo lleva, no puede ser fresco, que

recuerda por su sabor más al vino que a la cerveza. Cuanto menos lúpulo se

usa, la bebida resulta más vinosa. Si la malta está muy tostada no hace falta

usar tanto lúpulo para evitar el sabor vinoso. En francés el vino de malta es

llamado “vin d’orge”, en inglés “barley wine”, en alemán “Gerstenwein” y

“Maltonwein” y en italiano “vino d’orzo”. Sabe a vino, se sirve en copa de vino,

tiene una graduación similar a la del vino y los mismos usos que el vino. Se

distinguen incluso vinos de malta de mesa y de postre. No se los considera

cerveza, aunque los famosos vinos de malta de Bélgica aderezados con frutas

3

suelen ser incluidos al tratar de las cervezas, en calidad de cervezas

especiales. Mrs. Tritton señala en su manual que, para elaborar cerveza en vez

de vino de malta, basta añadir lúpulo y un fermento de los usados para elaborar

cerveza. En el caso del vino de malta, se suprime el lúpulo y se utiliza fermento

de vino en vez de fermento de cerveza. El lúpulo identifica tanto o más la

individualidad de la cerveza, que la cebada u otros cereales. Tampoco tienen la

consideración de cerveza, ni se le llama cerveza, pues carece de lúpulo, el

fermentado alcohólico, de unos 7% vol. del que se extrae por destilación el

whisky.

Además del vino de malta, existen otras bebidas alcohólicas con

características o apariencia diferentes pero fabricadas también a base de

almidón fermentado que, cuando no poseen un nombre específico como es el

caso del sake, son asimiladas a cervezas. En este último caso se añade un

complemento al nombre de cerveza a fin de evitar malentendidos por ejemplo,

cerveza de banana. La cerveza sin alcohol es un caso especial ya que su

contenido alcohólico es despreciable o nulo, aunque comparte las mismas

características de base que el resto de las cervezas porque se ha

desalcoholizado durante la elaboración.

Se podría clasificar el sake como cerveza de arroz aunque hay varias

diferencias si se adoptase un criterio analógico. La cerveza es para los

europeos lo que el sake para los japoneses. En sentido analógico, la cerveza

también puede ser clasificada como un sake. Las clasificaciones analógicas

son rechazadas científicamente por poco rigurosas, pues no distinguen

adecuadamente el género de la especie. No existe una palabra para designar a

todas las bebidas provenientes de cereales alcohólicamente fermentados.

En Japón la cerveza, tal y como se conoce en Occidente, fue inicialmente un

producto importado. Hoy en día existen fábricas de cerveza japonesas y para

designar dicha bebida se adaptó la locución bier a dicho idioma como biiru (

). Aunque para hacer cerveza se utiliza muchas veces arroz, no sólo la

4

elaboración es distinta, sino también la fermentación. En la tradición oriental, en

la fermentación alcohólica del arroz, el sorgo o el mijo, el fermento utilizado

proviene de esos mismos cereales, y está basado en las esporas del

Aspergillus Orizae, un hongo asexuado. Produce la enzima llamada

takadiastasa. Ese fermento se llama koji. Es palabra de origen japonés, pero

que se utiliza en cualquier idioma, si se quiere designar ese fermento. El koji no

incluye sólo el Aspergillus Orizae, relativo al arroz, sino también otros como el

A. sojae relativo a la soja. Tiene la virtud de hacer fermentar en alcohol no sólo

la sacarosa, sino también la lactosa. En la obtención de esas bebidas no se

tuesta el cereal. También es distinta en consecuencia la preparación del wort.

A diferencia de las bebidas obtenidas a partir de zumos de frutas

fermentados, como los vinos, en la cerveza el cereal de base no contiene

originalmente ni agua ni azúcar, caracterizando ambas carencias el proceso de

elaboración. Para conseguir azúcar a partir del almidón del cereal, es necesario

primero modificarlo mediante el malteado y sumergirlo en agua a la

temperatura adecuada a fin de completar la conversión. El líquido resultante,

compuesto de azúcares, proteínas y residuos procedentes del cereal, se filtra,

se hierve vigorosamente y se le añade el lúpulo en caliente, aunque también

existe la costumbre de lupular en frío dry hopping, en seco, en inglés,

operación que consiste en añadir las flores al mosto ya frío, bien en las cubas

de fermentación, bien en las cubas de almacenamiento. Una vez enfriado a una

temperatura que permita el desarrollo de las levaduras, se añaden éstas y se

inicia la fermentación que producirá el alcohol y el dióxido de carbono (CO2).

5

1.2. Planteamiento del problema

Existen diversidades de tipos de cervezas elaboradas con diferentes

ingredientes que le brindan un gusto especial a cada cerveza, pero en nuestro

país no existe variedad en el producto, por lo que el consumidor desconoce

que exista todo un mundo de sabores, mas allá de la cerveza rubia lager tipo

Pilsen a la que estamos acostumbrados. Otros países ya elaboran este tipo de

cervezas, mientras que en este país si bien es cierto que existen algunas

marcas de cervezas, no se sale de lo común, ya que todas son del mismo tipo,

con el sabor muy parecido, con la misma cantidad de gas, grado alcohólico,

diferenciándose únicamente por la presentación de la botella y la etiqueta.

En el país hay cervezas de otros tipos pero son importadas, por lo que su

costo es un poco alto, y por consiguiente no son accesibles a cualquier persona

que quiera disfrutar de nuevos sabores y también son muy limitadas en cuanto

a su variedad.

Las cervezas industriales generalmente son elaboradas con una mezcla de

malta y adjuntos como maíz y arroz que son más baratos, lo que hace que se

disminuyan los costos de producción, pero se disminuye la calidad del producto

y muchas veces contienen aditivos artificiales, dando como resultado un

producto alejado de lo que debe ser una verdadera cerveza.

.

1.3. Justificación

La demanda de la cerveza se ha ido incrementando a medida que han

pasado los años, por lo que resultaría un negocio de alta factibilidad, sería una

buena opción de creación de microempresas, beneficiando de esta manera a

los microempresarios generándoles ingresos económicos y la oportunidad de

experimentar y aprender más del tema y por otro lado se beneficia al

consumidor, ofreciéndole un producto novedosos y natural. Cabe señalar que

6

los grandes cerveceros iniciaron preparando sus propias cervezas en casa

para disfrutar con amigos y luego consiguieron tener su propio negocio.

Con la elaboración de la cerveza artesanal dentro del país, se pueden evitar

costos de importación y por consiguiente se obtiene un producto más asequible

para el disfrute de la población ecuatoriana.

1.4. Objetivos

1.4.1. Objetivo General

Diseñar y construir un equipo que cumpla con los requerimientos

necesarios para la elaboración de cervezas tipo artesanal diferentes a

las del mercado.

1.4.2. Objetivos específicos

Demostrar el funcionamiento del equipo.

Obtener cervezas de buena calidad y sabores diferentes.

Determinar los parámetros físico-químicos para la producción de la

cerveza artesanal.

Desarrollar tecnología apropiada para elaboración de cerveza artesanal.

Dar a conocer a la población diferentes tipos de cervezas.

Demostrar las propiedades alimenticias de la cerveza.

7

Demostrar que se pueden elaborar cervezas usando distintos

ingredientes.

Evaluar la aceptabilidad de las cervezas mediante análisis

organolépticos.

1.5. Hipótesis

Con la construcción del equipo se tendrá mayor control sobre cada una de

las etapas de elaboración y se obtendrán cervezas artesanales, diferentes a las

del mercado.

8

CAPITULO II

MARCO TEORICO

2.1. La cerveza

2.1.1. Definición

La cerveza es una bebida alcohólica, espumosa, no destilada de sabor

amargo elaborada a base de granos de cereales, principalmente cebada, cuyo

componente de almidón es modificado para ser luego fermentado en agua y

aromatizado con lúpulo. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Cerveza

2.1.2. Historia

Fig 1. Tabla de Ebla

La cerveza es uno de los productos más antiguos de la civilización. Los

historiadores creen que ya existía en Mesopotamia y Sumeria en el año 10.000

a.C.

En la civilización mesopotámica, la cerveza era una parte muy importante de

su dieta. El motivo es bien sencillo: la cantidad de calorías que aporta convierte

a la cerveza en un buen sustituto del pan, comida que por aquel entonces no

existían los medios para su correcta conservación, a diferencia de la cerveza,

9

que era fácil de conservar en barricas. Hay que tener en cuenta que en ese

momento no se conocía nada del alcohol y del proceso de la fermentación (ni

sospechaban que la levadura es un ser vivo) y su efecto embriagador lo

denominaban consecuencia del "espíritu de la cerveza". Aparecieron diferentes

tipos de cerveza por todo Mesopotamia, todas comentadas en las tablas de

Ebla, una colección de tablas de arcilla encontradas en los archivos de palacio

de la ciudad de Ebla, Siria. No sólo eso, también en la la historia épica el

Poema de Gilgamesh se menciona su uso en la sociedad mesopotámica.

En la antigüedad, los chinos también elaboraban cerveza llamada "Kiu"

utilizando cebada, trigo, espelta, mijo y arroz. Mientras que las civilizaciones

precolombinas de América, utilizaban maíz en lugar de cebada. De

manera similar, en la antigua Britania se elaboraba cerveza a base de trigo

malteado antes de que los romanos introdujeran la cebada.

Los egipcios elaboraban la cerveza a partir de panes de cebada poco

cocidos que dejaban fermentar en agua. La llamaban "zythum" que significaba

vino de cebada.

En el Antiguo Egipto la cerveza era algo especial: muchos usaban la cerveza

para pagar a sus empleados en lugar de dinero, y se usaba también en rituales

de sacrificio a los dioses; incluso la recetaban para curar ciertas enfermedades.

También fueron los primeros en documentar su proceso de elaboración el cual

es muy parecido al proceso que se usa hoy en día.

Se cree que fueron los egipcios los que enseñaron su proceso de

elaboración a los griegos, los cuales en ese entonces ya discutían el concepto

de moderación en su consumo, sobre todo por Sófocles, el cual pensaba que

una buena dieta para los griegos era "carne, pan, verduras y cerveza". Los

romanos no consumían cerveza, prefiriendo al vino en su lugar, y pasarían

bastantes años hasta que los monasterios cristianos empezasen a contribuir

mejoras en la elaboración y conservación de la cerveza.

10

En la Edad Media, fue en Bélgica, en donde los monjes refinaron el proceso

prácticamente hasta la perfección e institucionalizaron el uso del lúpulo, planta

canabacea que confiere a la cerveza su sabor amargo característico, a la vez

que favorece la conservación.

En los países nórdicos con climas muy fríos como Alemania o Inglaterra, la

cebada se cultivaba mejor que la uva, por lo que la producción de cerveza era

mejor frente a la del vino, convirtiéndose así éstas regiones, en grandes

productoras de cervezas.

Entre los siglos XIV y XVI surgen las primeras grandes fábricas cerveceras,

entre las que destacan las de Hamburgo y Zirtau. A finales del siglo XV, el

duque de Raviera Guillermo IV promulga la primera ley de pureza de la cerveza

alemana, que prescribía el uso exclusivo de malta de cebada, agua, lúpulo y

levadura en su fabricación.

La época dorada de la cerveza comienza a finales del siglo XVIII, con la

incorporación de la máquina de vapor a la industria cervecera y el

descubrimiento de la nueva fórmula de producción en frío; culmina en el último

tercio del siglo XIX, con los hallazgos de Pasteur relativos al proceso de

fermentación.

Antes de conocer el mecanismo de la fermentación, los cerveceros

usualmente tomaban el sedimento de una fermentación previa y lo agregaban a

una nueva.

Actualmente se siguen elaborando cervezas que cumplen con la ley de

pureza, las cuales son una garantía de calidad y no tienen aditivos químicos

aunque, la mayoría de cervezas industriales lamentablemente están muy lejos

a una legítima cerveza hecha exclusivamente con malta Fuente: (Club Planeta,

2011).bibliografía pág. (129-131)

11

2.1.3. Características

Las principales características que identifican a una Cerveza son:

El Color : Lo determinan las materias primas, especialmente la malta

puesto que el color del Mosto determina el color de la cerveza. Hay maltas

claras y maltas oscuras. Pero también tienen influencia en el color el trabajo

realizado en la Sala de Cocinas o parte Caliente del proceso, la composición

del agua utilizada y las otras materias primas. La cepa de levadura también

influye en el color final de la cerveza.

La Espuma : Toda cerveza debe tener una espuma estable. La formación

de la espuma depende del contenido de gas carbónico y de las proteínas que

al final contiene en suspensión la cerveza.

Brillo y Transparencia : La cerveza debe ser clara y brillante. La turbidez

en una cerveza puede deberse a deficiencias en la filtración, contaminación

microbiológica por bacterias o levaduras salvajes, presencia de proteínas

pesadas que no fueron retiradas durante el proceso, desgasificación o

contaminación con oxígeno por fisuras en el tapado, reacciones fotoquímicas

por sobreexposición a la luz solar.

Contenido alcohólico y Densidad o Extracto: El grado alcohólico, se fija

en la Sala de Cocimientos y depende de la relación de azúcares fermentables y

carbohidratos no fermentables conocidos como dextrinas. Algunos países

tienen regulaciones gubernamentales del contenido máximo de alcohol en las

cervezas si bien esto ha ido desapareciendo o cayendo en desuso a causa de

la globalización comercial que ha permitido la coexistencia de cervezas de

diferentes países y es entonces muy común encontrar en el mercado desde

cervezas con bajo contenido alcohólico (3% - 4%) hasta cervezas europeas de

7% - 12% de alcohol. Pero los productores si deben definir su grado alcohólico

dependiendo del público al cual va dirigido su producto y mantenerlo uniforme

12

para garantía de una producción estable y siempre de iguales características y

contenido. Fuente: (Yepez García, 2007) bibliografía pág. (129-131)

2.1.4. Valor nutritivo de la cerveza

Al discutir los aspectos del valor nutritivo de un alimento debe considerarse

éste como un integrante más en el conjunto de la dieta que, si sigue el principio

de una alimentación sana, debe ser lo suficientemente variada y equilibrada

para aportar todos los principios nutritivos necesarios para cubrir las

necesidades metabólicas del organismo humano. La cerveza aporta

fundamentalmente a la dieta calorías, vitaminas del grupo B y elementos

minerales.

El valor calórico de una cerveza común se debe fundamentalmente a su

contenido en alcohol (7 Kcal/g), y a su extracto seco residual (4 Kcal/g). Una

cerveza de 5º aporta aproximadamente 45 Kcal/100 ml, de las que dos terceras

partes corresponden al alcohol contenido. La ingesta de un litro diario de

cerveza aportaría el 17% de las necesidades energéticas diarias de un hombre

y el 22% en el caso de la mujer. La cerveza sin alcohol tiene obviamente un

valor calórico mucho más bajo, del orden de 140 Kcal/L. Fuente: (Cerveceros

de España, 2001) bibliografía pág. (129-131)

Cuadro # 1

Porcentajes de los requerimientos mínimos diarios de vitamina B y minerales que

aportaría 1 litro de cerveza

Tiamina 1-40%

Riboflavina 19-63%

Acido Pantetoténico 25%

Niacina 27-83%

Silicio 100%

Magnesio 50%

Fósforo 40%

Potasio 20% Fuente: Libro blanco de la cerveza, 2001

13

2.1.5. Propiedades Funcionales

Los ingredientes de la cerveza con propiedades funcionales son,

fundamentalmente, alcohol etílico, folatos, flavonoides, arabinoxilanos y (1-

3),(1-4)-ß-D-glucanos. El consumo ligero o moderado de alcohol etílico tiene

efectos positivos para el organismo, siempre que se trate de individuos adultos

y sanos. Aumenta el nivel de colesterol asociado a las lipoproteínas de alta

densidad y reduce el colesterol unido a las lipoproteínas de baja densidad,

respecto al habitual nivel que se da en personas abstemias. Este aumento del

colesterol "bueno" y descenso del "malo" reduce los riesgos de enfermedades y

accidentes cardiovasculares, y retrasa la aparición de la menopausia, lo que

conlleva un menor riesgo de sufrir osteoporosis y enfermedades coronarias.

Con el nombre de folatos se conoce a un grupo de más de 150 especies

químicas diferentes con función biológica similar y una estructura básica

común, que incluye al ácido p-aminobenzoico unido, formando puente entre el

ácido L-glutámico por un lado y la pteridina por otro. Obviamente, las distintas

estructuras químicas de los folatos presentan diferentes biodisponibilidades.

La deficiencia en la ingesta de estos compuestos da lugar a una síntesis

defectuosa de ácidos nucleicos y proteínas, y es la causa más común de la

anemia megaloblástica. Su deficiencia se manifiesta con mayor frecuencia en

niños recién nacidos, como resultado de una deficiencia en la alimentación

adecuada de la madre durante la gestación y lactancia, y da lugar a

malformaciones en la médula espinal (espina bífida) y a retraso

mental.También se ha relacionado la deficiencia de ácido fólico en la dieta con

disfunciones cardiovasculares, y con mayor riesgo de padecer adenoma

colorectal e infarto de miocardio. La cerveza, con o sin alcohol, es una buena

fuente de folatos de alta biodisponibilidad. La ingesta de un litro diario aportaría

un promedio del 15% del total recomendado para un adulto normal.

Los flavonoides comprenden un grupo de polifenoles que están presentes

con cierta abundancia en tejidos vegetales y que actúan modificando los

14

sistemas enzimáticos implicados en el metabolismo celular. Esta actividad

confiere a los flavonoides diversas propiedades farmacológicas, entre las que

se incluyen efectos antiinflamatorios, antialérgicos, anticarcenogénicos y

antiproliferación de células cancerosas. Además ciertos flavonoides inhiben la

oxidación de las lipoproteínas de baja densidad, reducen la tendencia a la

agregación de plaquetas, y el riesgo de mortalidad por infarto de miocardio.

Otros han demostrado su eficacia en la prevención y tratamiento de la

osteoporosis.

La cerveza contiene diversos grupos de flavonoides entre los que destacan

los polihidroxiflavanos, antocianógenos, flavonoles e isoflavonoides. Un litro de

cerveza puede aportar a la dieta diaria un 20% del consumo medio del total de

flavonoides. No obstante, apenas se han investigado sus propiedades

funcionales en esta bebida, por lo que se recomienda fuertemente la

realización de trabajos de investigación que aborden los posibles efectos sobre

la salud humana de la ingesta diaria de los polifenoles contenidos en la

cerveza.

Los hidratos de carbono no digeribles [(1-3),(1-4)-ß-D-glucanos y

arabinoxilanos] forman parte de la fibra soluble de la cerveza. Esta fibra es

importante para la salud, pues evita el estreñimiento, disminuye la incidencia de

cáncer de colon y de diverticulosis y rebaja la colesterolemia.

La ingesta recomendada de fibra dietética es de unos 30 g diarios de los que

aproximadamente un tercio debe ser fibra soluble.

El contenido en fibra soluble de las cervezas cambia mucho de unos tipos de

cerveza a otros.Un litro diario de cerveza puede aportar entre un 4 y un 60% de

la ingesta recomendable de fibra soluble.

La cerveza corriente es una bebida con muy bajo contenido en sodio y, por

tanto, muy adecuada para participar como componente de dietas hiposódicas.

15

El contenido en sodio de la cerveza es similar al promedio del agua potable y

16 veces inferior al promedio de la leche de vaca.

Además la relación de potasio a sodio es muy alta (del orden de 15,7 según

Piendl), lo que le confiere un fuerte efecto diurético. Estos valores hacen que la

ingestión de cerveza (con o sin alcohol, según el tipo de paciente) pueda y

deba ser recomendada en la confección de dietas hiposódicas.

Finalmente desea subrayarse que todas las propiedades positivas de la

cerveza exigen su consumo moderado y responsable. En caso de un consumo

excesivo, predominarán sin duda los efectos negativos del alcohol.

Fuente: (Cerveceros de España, 2001) bibliografía pág. (129-131)

2.1.6. Clasificación de las cervezas

Existen varios criterios para clasificar a las cervezas. En los años 70

expertos se pusieron de acuerdo para clasificar las cervezas en base a estos

criterios y en las descripciones de los elaboradores.

Pueden clasificarse en base a:

Ingredientes: Se suele indicar con que malta ha sido elaborado el producto

cuando no ha sido elaborada únicamente con malta de cebada, por ejemplo:

cerveza de trigo si se ha añadido trigo, cerveza de avena si se ha agregado

avena, etcétera. No se suele indicar con el tipo de lúpulo que ha sido

elaborada.

Existe un estilo de cerveza muy conocido denominado pilsener, debido a que

la cerveza ha sido elaborada con malta tipo Pilsen.

Aspecto: Muchas veces las cervezas reciben el nombre por su color como

cervezas rubias, rojas , negras y otras veces por su transparencia como

cervezas turbias o traslucidas.

16

Normalmente, la translucidez de una cerveza puede ser debida a las

proteínas en suspensión, procedentes del grano (menos de cebada), o bien

puede ser debida al hecho de ser poco o no haber sido filtrada y llevar levadura

en suspensión. Las cervezas negras son llamadas así por el uso que se hace

en la receta de maltas tostadas o quemadas. Algunas cervezas negras

especialmente robustas son nombradas normalmente stout («robusto» en

inglés).

Procedimientos: Algunas cervezas se definen por algún procedimiento

particular: la Rauchbier (cerveza ahumada) está hecha con maltas que se han

tostado dejando que el humo de la leña impregne en grano. La Dampfbier o

Steambeer vienen definidas por el uso de maquinaria de vapor en su

elaboración. No son exactamente estilos pero se definen de esta forma.

Algunas cervezas de Alemania, en invierno, eran servidas calientes y

además se solía mojar una barrita de hierro (Stachel) al rojo para aumentar la

temperatura y caramelizar algunos azúcares: Stachelbier. Este procedimiento

también se ha descrito en Irlanda. La Steinbier es una especialidad en la que

se calienta el mosto lanzándole piedras (Stein) muy calientes.

Denominación de origen: Muchas cervezas se definen por su lugar de

origen o por una denominación de origen controlada. Es preciso hablar en

especial de las cervezas de abadía, que suelen recibir su nombre y su

denominación por su relación, no siempre evidente ni directa con algún

cenobio. El ejemplo más conocido es el de las cervezas Trappistes

dependientes exclusivamente de monasterios de este orden. Estas cervezas

suelen ser densas y con un notable contenido en alcohol. Existen dos

denominaciones de origen: la bière de garde del Norte de Francia, y la Kölsch

que sólo se puede elaborar en Colonia. También son muy características las

cervezas regionales, como lo son las cervezas alemanas o las cervezas

artesanales belgas (la Bush, La Binchoise, la De Coninck, etc).

17

Graduación: Esta es la clasificación más sencilla y común. Según el tipo de

fermentación las cervezas se dividen en dos grandes grupos, «lager» de baja

fermentación, y «ale» las de alta fermentación, en las que se incluyen también

las de fermentación espontánea.

Estas denominaciones de alta y baja fermentación derivan del tipo de

levadura utilizada y su comportamiento después de la fermentación, pues las

levaduras de alta fermentación flotan en la superficie del líquido y las lager de

baja fermentación sedimentan en el fondo. Por lo general, las cervezas lager

son ligeras, claras, con bastante gas y una graduación moderada. También

suelen ser muy refrescantes. Las ale, en cambio, son menos habituales, al

menos en el mediterráneo, aunque en Reino Unido y el centro de Europa son

las más populares. Se trata de cervezas más oscuras, espesas y con poco gas.

Suelen tener mayor graduación y un sabor mucho más intenso, en el que se

nota más el cereal. El nombre «ale» suele aplicarse únicamente a las cervezas

inglesas, mientras que el resto suelen adoptar su denominación en función de

otras propiedades. Fuente: (Directo al paladar, 2010). Bibliografía pág. (129-

131)

2.1.7. Estilos de cervezas

Los principales estilos de cervezas son:

Fermentación baja

Bock: Esta cerveza es muy fuerte, con un extracto primitivo por encima de

los 14% y de un color oscuro. Se fabrica con una baja fermentación y posee un

alto contenido de alcohol. Esta cerveza sólo se produce durante la primavera y

el otoño.

Export (Dortmunder): una cerveza pálida alemana, generalmente

elaborada con un menor contenido de lúpulo y un aroma más intenso que las

cervezas pilsen.

18

Pilsener (Pils): Están hechas con maltas de Moravia tipo pilsen, agua de

baja dureza y sobre todo con lúpulo Zatec (Saaz en alemán) que varía del 11 al

13,5% y es fermentado con levadura de baja fermentación. Es una bebida de

color claro y su contenido de alcohol es medio (del 3 al 5%) al igual que su

extracto.

Lager: caracterizada por fermentar en condiciones más lentas empleando

levaduras especiales, conocidas como levaduras de fermentación baja, y que

en las últimas partes del proceso son almacenadas en bodegas (o "lagered" de

aquí viene su nombre)

Schwarzbier: El contenido alcohólico suele estar entre el 4,8 y el 5%.

Obtienen su color oscuro del uso de maltas especialmente oscuras durante su

elaboración.

Fermentación alta

Altbier: El nombre Altbier, que significa literalmente cerveza vieja, se refiere

al viejo estilo de la elaboración de la cerveza (levadura de alta fermentación y

malta oscura).

Kölsch: (de Colonia) Es una cerveza clara, su tonalidad es amarilla brillante

y tiene un gusto prominente, pero no extremo de lúpulo. Comparada a la

cerveza "estándar" alemana, Pils, es menos amarga.

Rauchbier (ahumada): típicamente de color oscuro y ahumada en el gusto.

El ahumado es debido a la sequedad o al humo de la malta sobre el fuego

durante el proceso de la elaboración de la cerveza.

Steinbier: se calienta por medio de piedras incandescentes que calientan el

mosto durante la maceración. El azúcar del caramelizado combinado con el

ahumado de la piedra da a la cerveza su típico gusto.

19

Weizenbier o Weissbier (de trigo): Se caracteriza sobre todo por ser hecha

no sólo con malta de cebada sino con una elevada proporción de malta de

trigo, que le da una característica tonalidad blanquecina y un ligero sabor a

vainilla. Fuente: (De Mesones, 2011). Bibliografía pág. (129-131)

2.2. Materia Prima

2.2.1. Cebada

Fig.2 Planta de cebada

La cebada (Hordeum vulgare) es una planta monocotiledónea anual

perteneciente a la familia de las poáceas (gramíneas); a su vez, es un cereal

de gran importancia tanto para animales como para humanos y actualmente el

quinto cereal más cultivado en el mundo (53 millones de hectáreas o 132

millones de acres).

En la antigüedad la cebada era muy utilizada para el consumo humano, y así

que el hombre escogía las variedades que le eran más favorables en aquellos

momentos, y que caracterizan a las cebadas de la actualidad.

En la actualidad la mayor parte de la cebada que es cultivada por el hombre

es destinada para la elaboración de cerveza, pero en algunas partes del mundo

aun se utiliza como alimento para humanos, como es el caso de algunos

países de Europa y de América del sur, quienes la consumen en forma de

sopas o de pan.

20

Es una planta que tiene un ciclo vegetativo corto de 120 a 150 días, se

desarrolla en suelos de textura media con buen drenaje. Para que la cebada

tenga un buen rendimiento es necesario que la cebada disponga de buena

humedad durante toda la etapa de su desarrollo. Existen de dos y seis carreras

o hileras, utilizándose la de dos carreras para la elaboración de la malta de

cerveza, debido a que tienen mas desarrollados los granos y por consiguiente

dan un mayor rendimiento.

El contenido de agua va entre el 10 y 20%. El contenido de proteínas varía

entre el 10 y el 11%, siendo las más importantes la albúmina, globulina y

prolamina.

2.2.1.1 El grano

Son varios los granos (trigo, maíz, sorgo, etc) que pueden ser malteados

pero los de cebada son los que presentan menos inconvenientes. Varias

razones hacen que este cereal sea el más adecuado para la elaboración de

malta cervecera. Esto hizo que con el correr de los años se haya impuesto

también entre los consumidores el sabor y el aroma de las cervezas elaboradas

con malta de cebada.

Los requerimientos que una malta cervecera debe cumplir son muy

específicos. El color, el nivel de proteínas y enzimas y la variedad de cebada

utilizada, son alguno de ellos.

Existe una gran variedad de cebada que difieren en su aspecto y en su

fisiología. Están las que se siembran en otoño o invierno en climas templados,

y las que en climas menos benignos se siembran en primavera

Los tipos de cebada utilizados en maltería son dos: de 6 hileras y de 2

hileras. El tipo de 2 hileras tiene un grano mas grueso con una cáscara mas

21

delgada debido a que su espiga da mucho mas espacio para que se

desarrollen sus granos, en la de 6 hileras los granos son mas pequeños.

Generalmente la cebada de 2 hileras produce maltas con una mayor cantidad

de extracto, menor contenido de proteínas y enzimas.

El grano puede ser dividido en tres partes distintas:

a) El embrión, o germen, que eventualmente crecerá formando primero la

raíz y posteriormente la planta nueva.

b) El endospermo, que contiene almidón insoluble, que es la reserva del

alimento que utilizará el germen del grano en su desarrollo. El embrión produce

las enzimas que se trasladan al endospermo rompiendo las paredes del

almidón y cambiando la condición de éste volviéndolo soluble. Este cambio se

llama "modificación". Este proceso debe ser controlado por el maestro maltero,

si no se interrumpe a tiempo la conversión enzimática continuará y el almidón

soluble será convertido en azúcares, que serán consumidos por la planta en su

crecimiento inicial. Esto se debe evitar, para prevenir la pérdida de producción

de extracto en el grano.

c) La cáscara, formada por dos mitades, cubre la superficie del grano

protegiendo el embrión y el endospermo.

Fig.3 Grano de cebada

22

2.2.1.2 Calidad del grano

Para que los granos sean adecuados para la producción de la malta

cervecera deben de cumplir los siguientes requisitos:

• Deben estar libres de insectos como gorgojos y parásitos como hongos.

• Debe estar seca con una humedad menor al 13%

• El tamaño de los granos del 90% de los granos como mínimo debe de

ser de 2.5 mm

• No debe tener más del 3% de impurezas (granos partidos, cáscaras, etc)

• El contenido de proteínas debe ser inferior al 11.5%

• Tener un peso hectolítico mayor a los 64 Kg/Hl.

• El peso de 1000 granos debe estar sobre los 40 gramos.

2.2.1.3 Valor nutritivo de la cebada

1. Su elevado contenido en vitamina B3 convierten a la cebada en un

cereal ideal para cuidar la piel.

2. La vitamina B3 también es muy beneficiosa para el sistema nervioso y

para prevenir y combatir los dolores menstruales.

3. La cebada es rica en fibra soluble, es ligeramente laxante y facilita la

digestión.

23

4. La fibra de la cebada previene y evita los cálculos biliares, al reducir los

niveles de colesterol en la sangre y en la bilis.

5. El agua de cebada contiene muchos de los nutrientes de la cebada y es

utilizada para combatir los procesos catarrales y la gripe. Además, es

usada para curar los problemas estomacales e hidratar.

6. La cebada también contiene vitamina E, un antioxidante natural que

combate a los radicales libres. Tiene efecto rejuvenecedor.

7. La cebada contiene niveles aceptables de fósforo, potasio y magnesio.

8. La cebada tiene propiedades antinflamatorias. Es utilizada para bajar la

fiebre.

9. También es utilizada para los trastornos urinarios como puede ser la

cistitis.

10. También es utilizada como tratamiento contra la nefritis, un trastorno

inflamatorio del riñón. Fuente: (Nutrición y Alimentación, 2011).

Bibliografía pág. (129-131)

Cuadro # 2

Valor nutricional de la cebada

Hidratos de carbono. 77,7g

Fibra. 15,6g

Proteínas. 9,9g

Azúcares. 0,8g

Ácidos grasos totales. 1,2g

Ácidos grasos saturados (AGS). 0,2g

Ácidos grasos monoinsaturados (AGM). 0,1g

Ácidos grasos poliinsaturados (AGP). 0,6g

Omega-3. 55mg

Omega-6. 505mg

Fuente: http://nutricion.nichese.com/cebada.html

24

2.2.1.4 Malta

El malteado es el primer paso en la elaboración de cerveza y es el proceso

por cual se obtiene la materia prima principal, la malta. Básicamente es la

germinación controlada de un cereal, seguida por la interrupción de este

proceso natural, secando el grano por medio de calor.

Durante la producción de malta son muchos los parámetros que deben ser

controlados por el malteador. La calidad de la cebada que llega a la planta, los

tiempos de remojo, germinación, secado y tostado, temperaturas y humedad,

son algunos de ellos. Con diferentes variaciones de estos parámetros se logran

las llamadas maltas especiales, necesarias para la elaboración de los distintos

tipos de cervezas, impartiéndoles sus colores y sabores característicos además

de cuerpo, palatabilidad, estabilidad de espuma, entre otras cualidades.

En cuanto a la cebada se busca que germine fácilmente y que sea uniforme,

es decir que sus granos sean de igual tamaño. Si sus granos son desparejos

se humedecerán a ritmos distintos y la germinación no será pareja. También se

busca que el cereal no haya germinado antes de la recolección y que en más

del 98% de los granos se observe tras el remojado la emergencia de la raíz.. El

malteador quiere además, un contenido bajo en proteínas, entre el 9 y el 11.5

%. y que la cebada una vez malteada se comporte adecuadamente en el

proceso de fabricación de cerveza. para que así sea debe tener una dotación

enzimática satisfactoria de manera que la extracción no plantee problemas y

debe ser pobre en ciertas gomas (Betaglucanos) para que el mosto se separe

fácilmente del grano agotado.

Cuadro # 3

Composición Nutricional de la Malta

GRUPO AZÚCARES

Porción comestible 1,00

Agua (ml) 8,00

Energía (Kcal) 300,00

Carbohidratos (gr) 84,80

Proteínas (gr) 5,20

Lípidos (gr) 0,10

25

Colesterol (mgr) 0,00

Sodio (mgr) 0,00

Potasio (mgr) 20,00

Calcio (mgr) 0,00

Fósforo (mgr) 0,00

Hierro (mgr) 0,00

Riboflavina (B2) (mgr 0,18

Ácido ascórbico (C) (mgr) 0,00

Ácido Linoleico (gr) 0,00

Ácido Linolénico (gr) 0,00

Fuente: http://nutriguia.com/?id=malta;t=STORY;topic=alimentos

2.2.1.5 Tipos de maltas

Fig.4 Tipos de maltas

Maltas Base

Malta Lager: 2ºL. La malta lager (pilsner) puede ser usada para producir

ales tanto como lagers. El nombre deriva del hecho de que las Pale Lagers son

el estilo más común de cerveza y éste es el tipo de malta más comúnmente

utilizado para producirlas. Porque tiende a ser la malta más disponible es

usada también para casi todos los otros estilos de cerveza. Lógicamente, si

usted intenta elaborar una Pale Lager, usted obtendrá los mejores resultados

utilizando malta lager.

Luego de la germinación, la malta lager es calentada cuidadosamente en un

horno hasta 32.2°C (90°F) durante el primer día, blanqueada a 48.8 – 60°C

(120 – 140 °F) por 12 – 20 horas y luego curada a 79.4 – 85°C (175 – 185°F)

26

durante 4 – 8 horas, dependiendo del malteador. Esto produce una malta con

un sabor delicado y apacible y un excelente potencial enzimático. Es usada

como base para la mayoría de las cervezas del mundo en conjunto con maltas

especiales para sabores agregados.

Malta Pale Ale: 3ºL. Este tipo de malta es horneado a temperaturas más

altas que la malta lager, dándole un sabor ligeramente más tostado que muy

adecuado para las Pale Ales.

Malta de Trigo: 3ºL. El trigo ha sido utilizado para elaborar cerveza casi

desde el mismo tiempo que la cebada y tiene el mismo poder diastásico. El

trigo malteado es usado para el 5 – 70 % del grano del macerado (mash)

dependiendo del estilo. El trigo no tiene cáscara exterior, por lo tanto tiene

menos taninos que la cebada. Generalmente es más pequeño que la cebada y

aporta más proteínas a la cerveza, ayudando a la retención de espuma. Pero

es mucho más espeso que la cebada, debido al mayor contenido protéico y

puede ocasionar problemas de lavado (lautering) si no se hace un ‘descanso

de proteínas’ durante el macerado (mash).

Malta de Centeno: 3ºL. El centeno malteado no es muy común, pero está

ganando popularidad. Puede ser usado como un 5 – 10 % del grano para una

nota picante de centeno. Es incluso más espesa en el macerado que el trigo y

debe ser manejado acorde a esto.

Maltas Horneadas

Estas maltas son comunmente producidas mediante el incremento de las

temperaturas de curado usadas para la producción de malta base, pero

también pueden ser producidas tostando malta base pr un período de tiempo

en un horno.

Malta Biscuit: 25ºL. Esta malta muy tostada y ligeramente quemada es

usada para darle a la cerveza un sabor como de pan y bizcochos. Es

27

típicamente usada como un 10% del total de grano. Aporta a la cerveza un

color ámbar profundo.

Malta Victory: 25ºL. Esta malta quemada es similar en sabor a la malta

biscuit pero aporta un sabor más de nuez a la cerveza. Victory aporta destellos

anaranjados al color de la cerveza.

Malta Munich: 10ºL. Esta malta tiene un color ámbar y aporta mucho sabor

a malta. Esta malta tiene suficiente poder diastásico para convertirse ella

misma, pero generalmente es usada junto a una malta base. Esta malta es

usada para cervezas como la Oktoberfest y muchas otras, incluyendo Pales

Ales.

Malta Vienna: 4ºL. Esta malta es más clara y más dulce que la malta

Munich y es el ingrediente principal de las cervezas Bock. Retiene suficiente

poder enzimático para convertirse a si misma pero es a menudo usada con

malta base.

Malta de Dextrina (Carapils): 3ºL. Esta malta es poco usada y aporta poco

color, pero mejora el “mouthfeel” y el cuerpo percibido de la cerveza. Una

cantidad común para una partida (batch) de 18.9 litros (5 galones) es de 227

gramos (1/2 libras). La malta de Dextrina no tiene poder diastásico. Debe ser

macerada (mash), si es remojada (steeped) aportará muchos almidones no

convertidos y causará turbidez (starch haze).

Maltas Caramelo

Las maltas Caramelo fueron sometidas a una cocción(stewing) especial,

luego del proceso de malteado, que crsitaliza los azúcares. Estos azúcares son

caramelizados en cadenas más largas que no son convertidas en azúcares

simples por las enzimas durante el macerado. Esto tiene como resultado una

cerveza más maltosa, con una dulzura de caramelo y un sabor más redondo y

acabado. Estas maltas son usadas para casi todos los estilos de ales y lagers

28

de alta densidad. Muchas maltas caramelo son comunmente agregadas, en

cantidades de media libra cada una, hasta lograr un total de 5 – 25% del

total de grano para una partida (batch) de 18.9 litros (5 galones).

Caramelo 10: 10ºL. Esta malta aporta una ligera dulzura similar a la miel y

algo de cuerpo a la cerveza final.

Caramelo 40: 40ºL. El color adicional y la ligera dulzura a caramelo de esta

malta es perfecta para Pale Ales y Amber Lagers.

Caramelo 60: 60ºL. Esta es la malta caramelo más comunmente usada. Es

muy adecuada para Pales Ales, estilos English Bitters, Porters y Stouts. Aporta

mucho sabor a caramelo y cuerpo a la cerveza.

Caramelo 80: 80ºL. Esta malta es usada para hacer cervezas rojizas y

aporta un ligero sabor dulce-amargo, como el caramelo quemado.

Caramelo 120: 120ºL. Esta malta aporta mucho color y sabor dulce-amargo,

como el caramelo quemado. Muy util en pequeñas cantidades para agregar

complejidad o en mayor cantidad para Old Ales, Barley Wines y Doppelbocks.

Especial B: 220ºL. Esta malta Belga única tiene un sabor dulce de nuez

quemado. Usada con moderación 113 - 227 gramos (¼ - ½ libra), es muy

buena para Brown Ales, Porters Doppelbocks. Cantidades mayores, más de

227 gramos (1/2 libra) en una partida (batch) de 18.9 litros (5 galones), aportará

sabores como de ciruela (que puede ser deseado en una Barley Wine en una

pequeña cantidad).

Maltas Quemadas

Estas maltas muy quemadas aportan un sabor a café o a tostada quemada a

las Porters y Stouts. Obviamente estas maltas deben ser usadas con

moderación. Algunos cerveceros recomiendan que sean agregadas sobre el

29

final del macerado (mash), sosteniendo que así se reduce el ‘sabor punzante’

(acrid bite) que estas maltas pueden aportar. Esta práctica parece producir una

cerveza más suave para la gente que elabora cerveza con agua ‘blanda’ o con

bajo bicarbonato.

Malta Chocolate: 400ºL. Usada en pequeñas cantidades para Brown Ales y

cantidades mayores para Porters y Stouts, esta malta tiene un sabor amargo-

dulce similar al chocolate, agradables características quemadas y aporta un

profundo color ruby negro.

Malta Black Patent: 580ºL. Esta es la malta más negra de las negras. Debe

ser usada con moderación, generalmente menos de 227 gramos (½ libra) para

18.9 litros (5 galones). Aporta un sabor quemado como de carbón que puede

ser en realidad bastante desagradable si es usado en exceso. Es muy util para

aportar color y/o para ponerle un ‘límite’ a la dulzura de otros estilos que utilizan

mucha malta caramelo; 28 – 56 gramos (1 – 2 onzas) son útiles para este

propósito.

Cebada Tostada: 550ºL. Esta no es en realidad una malta, sólo es cebada

muy quemada. Tiene un distintivo sabor seco de café y es el sabor distintivo de

las Stouts. Aporta menos sabor a carbón que la Black Patent.

Fuente: (Cerveza de Argentina, 2012). Bibliografía pág. (129-131)

Cuadro # 4

Tiempo y temperatura en el horno para obtener diferentes tipos de malta

Malta Tiempo en minutos Temperatura en °C

Pale Gold 10 150

Gold 20 150

Amber 40 150

Deep Amber 60 150

Cooper 20 230

Deep Cooper 30 230

Brown 40 230

Chocolate 70 230

Black Patent* 20 250

Fuente: http://mi-cerveza.blogspot.com/2006/03/malteado-y-tostado.html

30

Cuadro # 5

Actividad enzimática de las maltas según el grado de tostado

Color (ºL) Lovibond Descripción

Dorado Pálido 10 No posee sabor tostado. Enzimas todavía activas. Color amarillo-dorado.

Dorado 20 No posee sabor tostado. Actividad enzimática limitada. Color dorado brillante.

Ambar 35 Sabor tostado liviano. Enzimas prácticamente inactivas. Color naranja.

Ambar oscuro 65 Sabor tostado pronunciado. Sin actividad enzimática. Color rojo-cobrizo

Cobre 100 Sabor tostado muy fuerte. Sin actividad enzimática. Color cobrizo- rubí oscuro.

Cobre Oscuro 125 Sabor a quemado (no tostado).Sin actividad enzimática. Color rubí-marrón.

Marrón 175 Sabor a quemado muy pronunciado. Sin actividad enzimática. Color rubí-marrón.

Chocolate 300 Sabor a quemado predominante. Sin actividad enzimática. Color marrón- rubí oscuro.

Fuente: http://mi-cerveza.blogspot.com/2006/03/malteado-y-tostado.html

2.2.2 Lúpulo

Fig. 5 Hojas de lúpulo

Es una de las tres especies de plantas del género humulus, de la familia de

las Cannabáceas. Es oriunda de Europa, Asia occidental y Norteamérica.

El lúpulo es una planta de la misma familia que el cannabis (marihuana) pero

que no contiene HTC, componente que produce efectos estupefacientes

cuando se fuma, ingiere o inyecta. El lúpulo brinda a la cerveza su carácter

amargo y también cierta protección bacteriológica.

Cuando nos referimos a lúpulo, nos referimos específicamente a las flores

de la planta del lúpulo. Ellas imparten el amargor y el aroma floral que tienen (o

31

pudieran tener) las cervezas, su uso inicial no fue específicamente para impartir

estas características a la cerveza sino por su poder preservativo.

El lúpulo se utiliza básicamente en la fabricación de cerveza, de la que se

considera una de sus materias primas o constituyentes notables insustituibles,

junto con la malta, el agua y la levadura, proporcionándole su característico

amargor al cocer junto con el mosto, proceso que produce la transformación

(isomerización) de sus resinas convirtiéndolas en compuestos amargos.

En la industria cervecera se utiliza las flores femeninas del lúpulo (en

realidad es una inflorescencia), que se denominan conos. Las flores

masculinas y femeninas se desarrollan en plantas distintas.

En los cultivos se eliminan las plantas masculinas y como consecuencia se

generan conos sin semillas. Sólo en la Gran Bretaña se suele intercalar una

planta productora de flores masculinas cada 200 productoras de flores

femeninas, generando conos que en su mayoría contienen semillas.

Los conos sin semillas tienen mayor contenido en peso de los aceites y

resinas que poseen valor en la elaboración de cerveza, dado que las semillas

no aportan en estos elementos. Además, las semillas también poseen ciertas

grasas que son potencialmente perjudiciales para la cerveza y que pueden

afectar algunos componentes mecánicos de la planta cervecera. En

contrapartida, los cultivadores británicos de lúpulo manifiestan que sus cultivos

productores de conos con semillas tienen mayor resistencia a las

enfermedades.

Hay muchas variedades diferentes de cepas de lúpulo que se podrían dividir

en dos grupos principales, aquellas variedades que imparten principalmente

amargor y poco aroma y aquellas que imparten principalmente aroma y poco

amargor. Las flores de las variedades que imparten aroma suelen estropearse

y perder sus esencias antes que las que imparten amargor.

32

Hay varias formas de obtener lúpulo. La más usada es la que viene en forma

de pellets (palabra inglesa). Pellets son comprimidos de flores de lúpulo

trituradas. La ventaja que tienen es que, al estar comprimidas, el efecto de la

oxidación es mucho menor. Son más manejables a la hora de conservarlas y

utilizarlas. Existen pellets de lúpulo aromático y de lúpulo para impartir

amargor.

Las grandes fábricas utilizan otra variedad, la del extracto de lúpulo. El

extracto se realiza mediante diferentes técnicas de extracción. Estos se

obtienen en forma de aceite, aceite de lúpulo. Se suele añadir al final del

proceso de almacenaje. Antes de su adición a la cerveza hay que disolverlo en

cualquier otra bebida de grado alcohólico alto, dado que es difícilmente soluble

en agua y tiende a flotar en la superficie si no es disuelto previamente.

Los aceites de lúpulo contienen mirceno en diferentes cantidades, cuanto

más mirceno, más barato es el aceite. Este compuesto no es deseable dado

que el aroma que imparte se podría definir como de cuadra o establo. A la hora

de adquirir aceite de lúpulo hay que hacer hincapié en que contenga la menor

cantidad posible de mirceno.

La forma más pura de utilización de lúpulo es la de añadir flores enteras a la

paila de cocción, este método se esta dejando de usar. La utilización de flores

enteras obliga a adaptar los equipos de elaboración ligeramente para que las

flores se puedan eliminar fácilmente tras la cocción del mosto. Estas flores son

utilizadas a su vez para filtrar las proteínas coaguladas del mosto cocido,

evitando el tener que construir centrifugadoras o whirlpools (efecto remolino) en

las pequeñas fábricas de cervezas.

Quienes aportan al lúpulo sus peculiares características que lo convierten en

insustituible para la fabricación de la cerveza son las resinas, almacenadas en

glándulas de lupulina presentes en varias partes de la planta, pero

fundamentalmente en los frutos producidos a partir de las flores femeninas.

33

Estas resinas se clasifican en función de su diferente solubilidad y son una

mezcla de compuestos químicos análogos que son los precursores de los Alfa

y Beta Ácidos, los cuales al cocer con el mosto se isomerizan y se transforman

en sustancias amargas.

El contenido de los mismos (medido como porcentaje en peso) es una

característica varietal, si bien pueden verse influidos de una manera importante

por la climatología u otros factores. Otros constituyentes son los aceites

esenciales (humuleno, farneseno, mirceno, etc.) y los taninos. Los primeros

confieren al lúpulo su aroma característico.

Tradicionalmente se ha hablado de variedades aromáticas y de variedades

amargas, en función del nivel de alfa-ácidos y de aceites esenciales. Las

clasificaciones actuales tienden a no diferenciar las variedades en grupos, sino

a evaluarlas de manera individualizada en función de sus características

propias.

El lúpulo es utilizado en cervecerías por su poder de amargor. Los

componentes aromáticos y de amargor de la flor del lúpulo residen en la

lupulina (gránulos de color amarillo que se encuentran en la flor, que tienen la

apariencia de polvo de color amarillo esparcido en la base de los pétalos de la

flor) siendo estos unos ácidos amargos cristalizables que confieren este poder

de amargor.

Estos ácidos amargos se oxidan y polimerizan fácilmente perdiendo de esta

manera su poder de amargor, estos fenómenos son acelerados por el oxígeno,

temperatura, y humedad. Siendo importante que para su conservación deben

ser colocados en lugares adecuados a 0 ºC y donde el grado hidrométrico no

pase de 70 a 75%.

El amargado del mosto tiene lugar por el ingreso de determinadas

sustancias amargas del lúpulo, siendo: resinas que contienen ácidos alfa o

34

humulona (alfa ácidos), ácidos beta o lupulona (beta ácidos), resinas blandas

alfa, resinas blandas beta, resinas duras.

Asimismo también imparte sabor el tanino de lúpulo el cual da el sabor final

a la cerveza, merced a su capacidad de reacción con ciertas proteínas del

mosto; el aroma característico está dado en cambio por los aceites del lúpulo

los cuales son una mezcla de varios aceites con un punto de ebullición de 127

a 300 ºC

El aroma del lúpulo se degrada rápidamente y sus componentes aromáticos

de carácter noble se transforman en aromas desagradables con el efecto de la

luz en menos de 10 segundos. El lúpulo contiene elementos orgánicos

sulfurados que con el efecto de los rayos UV del sol liberan los radicales libres

del sulfuro que pasan a convertirse en H2S, elemento de olor desagradable.

Este es el motivo por el que las botellas de cerveza sean de color marrón,

que apenas dejan pasar la luz. Las de color verde dejan pasar la luz y provoca

que todas las cervezas embotelladas en envases verdes dispongan de ese

aroma característico que los ingleses denominan skunky que se traduce como

mofeta u olor a orín de gato. Con respecto a las botellas transparentes, aquí el

efecto de la luz es tan evidente que se le añaden a la cerveza productos

químicos que evitan su efecto sobre el poco aroma que ya de por si tienen

estas cervezas.

En las escuelas de maestros cerveceros alemanas se enseña que las flores

de lúpulo imparten aroma y amargor a la cerveza, en las escuelas americanas

se enseña que imparten aroma, amargor y sabor.

Otra característica esencial del lúpulo es que durante su cocción libera

polifenoles, propios de este, que ayudan a la coagulación de las proteinas del

mosto y a su precipitación para su posterior eliminación.

Tanto el aroma como el amargor del lúpulo se extraen en el momento que

estos son añadidos al mosto en cocción. Los alfa ácidos se isomerizan con

35

altas temperaturas y su amargor se disuelve en el mosto. No es conveniente

hervir el lúpulo más de 60 minutos para no extraer los sabores astringentes de

las flores. Las cocciones duran, por lo general, una hora y media, pero muchas

micro fábricas añaden el lúpulo en el momento que empieza la cocción para

evitar que se produzca espuma que pueda desbordar la hoya (paila) de

cocción.

2.2.2.1 Características de la planta

Aunque frecuentemente se considera trepadora, no posee zarcillos ni ningún

otro apéndice para este propósito, sino que se sirve de robustos tallos provistos

de rígidas vellosidades inclinadas abajo.

Es una herbácea perenne que puede alcanzar ocho metros de altura, con

hojas palmato-lobuladas de 3 a 5 lóbulos dentados. Siendo una especie dioica,

las flores femeninas y masculinas surgen en plantas separadas, las primeras,

de color verde claro, se reúnen en amentos y son usadas como saborizante y

agente estabilizador en la cerveza, las masculinas, amarillo verdosas, forman

panículas. El fruto se denomina aquenio.

2.2.2.2 Funciones del lúpulo en la cerveza

1. Precipita las proteínas, por lo que actúa como clarificante.

2. Favorece a la formación de espuma.

3. Confiere a la cerveza su agradable sabor amargo.

4. Favorece a la conservación de la cerveza.

Fuente (Vogel, 1999) bibliografía pág. (129-131)

36

2.2.2.3 Tipos de lúpulos

Lúpulos amargos

Estos lúpulos son los que aportan más elementos amargos que aromáticos.

Los representantes más conocidos de esta categoría son el brewer's gold y el

northern brewer o nordbrauer, aunque también existen especies más simples

en aceites aromáticos pero que aportan un gran amargor como es el cascade.

Lúpulos aromáticos

Lógicamente, éstos aportan más elementos aromáticos que amargos. En

este apartado se conocen especialmente el saaz/zatec que definen el estilo

pilsener de cerveza, el spalt, el tettnanger y el hallertauer en el área alemana, y

los kent goldings y fuggles en el área anglófona.

Lúpulos mixtos

Aportan ambas características juntas aunque menos acentuadas. Esta

categoría es muy variable y mal definida. Deberíamos también citar el

hallertauer y sobre todo sus derivados botánicos, así como el hersbrucker y sus

derivados.

El lúpulo es muy delicado. Solamente se puede utilizar fresco durante los

pocos meses de su cosecha, que coincide con la de la viña: finales de agosto a

octubre, en el hemisferio norte, según las variedades y el sitio.

Fuera de este intervalo temporal se tiene que acondicionar, de manera que

el mercado presenta diversas formas que van desde el lúpulo deshidratado

hasta extracto de lúpulo. Lógicamente, en cada manipulación se van perdiendo

características y no es lo mismo utilizar un lúpulo fresco o congelado que un

aceite de concentrado de lúpulo.

37

El efecto organoléptico sobre la cerveza es muy diferente. La variedad y el

frescor del lúpulo influyen muy sensiblemente en la calidad final de la cerveza.

Las formas de uso son en extracto, pellet o en polvo; aunque la forma más

habitual es en pellet que, con un buen acondicionamiento frigorífico, conserva

muy bien sus ácidos alfa y sus aceites esenciales como mirceno, humuleno,

cariofileno y farnesano. Fuente: (Cerveza de Argentina, 2012). Bibliografía pág.

(129-131)

2.2.2.4 Medida del amargor

Desde que la elaboración de cerveza se ha industrializado, los expertos en

cervecería han buscado la forma de cuantificar con una medida científica el

potencial de amargor de un determinado cultivo de lúpulo. Este es un dato que

resulta vital para poder saber cuánto lúpulo deben añadir a sus mostos.

Los principales responsables del amargor del lúpulo son los ácidos alfa que

contienen sus glándulas de resina. Por ello, la medida más directa que se

utiliza para cuantificar el potencial de amargor del lúpulo es el llamado Alpha

Acid Units (AAU). Esta unidad se calcula simplemente multiplicando el peso del

lúpulo por el contenido en ácidos alfa expresado en porcentaje. Esta medida

depende de la unidad de peso utilizada en cada caso. Esta es una

característica científicamente bastante criticable y que obliga a tener en cuenta

si los datos están en unidades de medida anglosajonas (como onzas o

galones).

Sin embargo, en realidad, el potencial de amargor depende de otros muchos

factores: el tiempo y vigor de la cocción, la densidad y el pH del mosto, la edad

y condiciones del lúpulo, el tipo de presentación del lúpulo (natural, tabletas,

concentrados, etc.), nivel de rendimiento del lúpulo y algunos otros factores no

tan relevantes.

Para tener todo esto en cuenta se definió el International Bittering Unit (IBU). El

IBU es una medida de concentración de ácidos alfa isomerizados en la cerveza

38

acabada. Esta medida se expresa en miligramos por litro o en partes por millón

(ppm).

Aún así, el IBU no siempre es un indicador del amargor percibido en la cerveza

acabada. La composición iónica del agua, especialmente los niveles de sulfatos

y de carbonatos afectan directamente al nivel de percepción del amargor.

Para calcular el IBU se utilizan onzas y galones. En Europa se utiliza el

European Bittering Unit (EBU).

Existen otras unidades y ratios desarrollados por otros investigadores.

Fuente: (La web de la cerveza, 2002). Bibliografía pág. (129-131)

Cuadro #6

Composición química del lúpulo

COMPONENTES QUÍMICOS PORCENTAJE

Materias Nitrogenadas 17,5 %

Materias No Nitrogenadas 27,5 %

Celulosa Bruta 13,3 %

Aceites Esenciales 0,4 %

Taninos 3,0 %

Extracto al Éter (Resinas) 1,3 %

Agua 1,5 %

Cenizas 7,5 %

Fuente: www.monografias.com/trabajos54/cerveza/cerveza2.shtml

2.2.3. Levadura

Fig.6 Levadura

Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos

unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la

descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos,

39

principalmente los azúcares o hidratos de carbono, produciendo distintas

sustancias.

A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas

capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares.

Una de las levaduras más conocidas es la especie Saccharomyces

cerevisiae. Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia

realizando fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos

procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por

ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, aguol, pan, antibióticos,

etc.

Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y

sexualmente mediante ascosporas o basidioesporas. Durante la reproducción

asexual, una nueva yema surge de la levadura madre cuando se dan las

condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa de la madre al alcanzar

un tamaño adulto. En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que

son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas. Las levaduras

que no son capaces de recorrer el ciclo sexual completo se clasifican dentro del

género Candida.

Las levaduras están muy difundidas en la naturaleza. Se encuentran en las

frutas, los granos y otras materias nutritivas que contienen azúcares; en el

suelo (especialmente en los viñedos y en los huertos), en el aire, en la piel y en

el intestino de los animales y en algunos insectos. Se diseminan por intermedio

de portadores y por el viento.

Las levaduras no contienen clorofila y, por consiguiente, dependen de las

plantas superiores y de los animales para obtener su energía, la cual pueden

conseguir por desasimilación oxidante aerobia o por fermentación anaerobia.

Algunas son saprofitas (es decir, viven sobre materia orgánica muerta) y otras

parásitas (viven en otros seres vivos y a expensas de ellos).

40

La levadura contiene un promedio de 75% de agua y entre los constituyentes

más importantes de la sustancia seca el 90 a 95% es materia orgánica, la cual

tiene un 45% de carbohidratos 5% de materias grasas y 50% de materias

nitrogenadas, siendo las más importantes en las nitrogenadas las proteínas y

en menos cantidad las vitaminas, dentro de las materias inorgánicas que viene

a ser en un 5 a 10% encontramos fósforo, potasio, sodio, magnesio, cinc,

hierro, y azufre, y el contenido de materias grasas es de un 8%.

Las levaduras se presentan en formas muy variadas, desde las esféricas,

ovoides y elipsoidales, a las cilíndricas, que pueden ser muy alargadas y aun

filamentosas. Estas formas, aunque diversas según las especies, son lo

bastante características para ser base de clasificación.

2.2.3.1. Clasificación de las levaduras

Durante muchos años, se han diferenciado las levaduras en grupos

utilitarios, teniendo en cuenta las actividades que desarrollan los cultivos que

se emplean en las fermentaciones industriales.

Así se distinguen comúnmente las levaduras verdaderas, falsas, naturales,

altas y bajas. Estas denominaciones tienen poco significado científico, porque

los grupos a que se refieren no ofrecen caracteres morfológicos, reproductores

o fermentativos constantes. Algunas levaduras pueden pertenecer a más de

uno de estos grupos. Sin embargo, esta clasificación se emplea corrientemente

en la práctica industrial.

Levaduras verdaderas, industriales o cultivadas

Se denominan levaduras verdaderas las que se utilizan en panadería y en

las industrias de fermentación. Los cerveceros las clasifican en levaduras

bajas, que se emplean comúnmente en la elaboración de la cerveza lager y

levaduras altas, empleadas en las cervezas inglesas ales.

41

Las levaduras tipo ale pertenecen al grupo saccharomyces cerevisiae,

mientras que las levadura tipo lager al grupo saccharomyces uvarum.

La diferencia entre las levaduras ale y lager están en la temperatura de

fermentación. Las primeras fermentan a una temperatura que oscila entre 18 a

25ºC, y las levaduras tipo lager a temperaturas más bajas en un rango de 6 a

10ºC.

Las levaduras altas o de superficie son muy semejantes a las levaduras de

pan, crecen en cualquier sustrato y producen mucho gas, lo que las eleva a la

superficie de los fermentadores, estas levaduras se adaptan al metabolismo

aeróbico y anaeróbico.

Las levaduras bajas o de fondo producen lentamente gas y se encuentran en

la parte inferior de los tanques de fermentación, debido a que su metabolismo

es anaeróbico.

Generalmente las cervezas industriales se fabrican con levaduras tipo lager

y las cervezas artesanales con levaduras tipo ale debido a que es más fácil

mantener estas temperaturas que mantenerlo a temperaturas más bajas, ya

que implica el uso de sistemas de refrigeración.

Levaduras naturales o salvajes

Las levaduras de este grupo se encuentran sobre las uvas y otras frutas en

estado natural. Son las que producen el vino por Fermentación del mosto, pero

como su empleo no asegura siempre la obtención de un buen producto, en la

práctica vinícola moderna se seleccionan mediante SO2, y solo se utilizan las

razas conocidas que presentan las propiedades fermentativas deseadas. La

procedencia de las mejores levaduras de fermentación ha sido, sin duda, las

levaduras naturales recogida en lo viñedos.

42

Levaduras falsas

En este grupo se incluyen algunas levaduras, como las torulas, que se

reproducen exclusivamente por gemación, y muchas de las levaduras que

provocan reacciones de fermentación perjudiciales y algunas que tienen

importancia en medicina.

2.2.3.2. Diferencias metabólicas

Existen diferencias metabólicas marcadas entre las cepas de levaduras ale y

lager. Las cepas de levaduras lager poseen la habilidad de hidrolizar el azúcar

melobiosa en los monosacáridos glucosa y galactosa, las levaduras ale no

pueden crecer en un medio que contiene melobiosa como la única fuente de

carbono. Esta diferencia metabólica puede ser utilizada para detectar la

presencia de levaduras lager en cosechas de levadura ale.

Las cepas de levadura ale tienen la capacidad de crecer a 37°C, mientras

que las cepas de levaduras lager simplemente no pueden hacerlo a una

temperatura tan alta. Esta sensibilidad de temperatura diferencial es utilizada

cuando se prueba la potencial presencia de cepas de levadura ale en los

cultivos de levadura Lager. Generalmente se consideran a las levaduras ale

como de fermentación de superficie ya que floculan y ascienden a la superficie

del fermentador hacia el final de la fermentación. Las cepas de levaduras lager,

por otro lado, generalmente tienden a posarse en el fondo del fermentador

cuando la fermentación está llegando a su final. También hay una tendencia

general mayor en las cepas de levaduras lager a producir un nivel mayor de

productos de azufre (tales como sulfuro de hidrógeno) que en las levaduras

ales.

43

2.2.3.3. Estructura de la célula

Fig.7 Estructura de la célula de la levadura

Una célula de una levadura de cerveza típica tiene, cuando se halla

plenamente desarrollada, entre 8 y 14 nm de diámetro y una masa de materia

seca de 40 pg. Por tanto 1012 células desecadas pesan unos 40 g. En vivo,

prensadas, ese mismo número de células pesan unos 200 g. El examen al

microscopio ordinario revela que cada célula está rodeada por una pared y que

en el interior de la misma se pueden distinguir pocas estructuras, salvo una o

más vacuolas. Para observar el núcleo y varios otros orgánulos se necesita

recurrir a preparaciones teñidas, o a la microscopía de contraste de fases.

La pared celular representa el 30 % del peso seco total y tiene un grosor de

100-200 nm. Está constituida por aproximadamente un 40 % de (3 glucanos,

otro 40 % de a mananos, 8 % de proteína, 7 % de lípidos, 3 % de sustancias

inorgánicas y 2 % de hexosamina y quitina. El glucano está unido a la proteína

y representa el componente estructural más abundante; se halla

fundamentalmente en la cara interna de la pared. El tamaño se encuentra

también ligado a la proteína, a veces a través de hexosamina, y tiende a

localizarse en la cara externa de la pared. La superficie de la célula se

encuentra cargada, debido a la presencia de grupos carbóxilo y fosfato que, al

pH de la cerveza, la confieren una fuerte carga neta negativa. También se

encuentran grupos amino, pero sólo le confieren regiones locales de carga

positiva. Las paredes celulares se pueden disolver mediante el uso de una

44

preparación enzimática mixta, procedente de un actinomiceto denominado

Arthrobader luteus, o de la glándula digestiva de un caracol comestible, Helix

pomada. Generalmente, se requiere un agente reductor, como el

mercaptoetanol. Si se mantienen en un estabilizador osmótico, como una

disolución acuosa de manitol al 20 %, las células de levadura permanecen

intactas, pero esféricas, al haber perdido su pared; se les denomina

esferoblastos y, si las condiciones culturales son las adecuadas, resintetizan

sus paredes. Algunas técnicas de manipulación genética explotan estos

hechos.

2.2.3.4. Ciclo de vida de las levaduras

La edad en las células de levadura se determina según el números de brotes

producidos por la célula, generalmente una levadura joven deberá tener de tres

a cuatro cicatrices de brotes, mientras que las células viejas llegan a tener por

encima de 20 cicatrices, de todas formas el cervecero define la edad según el

número de veces que un cultivo de levaduras fue utilizado en inocular el mosto.

Dependiendo del tipo de instalaciones en que se produzca la fermentación o el

manejo de los cultivos, los mismo se pueden considerar viejos por encima de

las 10 generaciones (vueltas ó inoculaciones). En la actualidad para simplificar

el proceso y trabajar de forma segura, sin riesgo de contaminación, se

introducen cultivos nuevos por encima de la 5ta generación.

2.2.3.5. Características que debe de cumplir la levadura cervecera

Genéticamente estable durante varios ciclos continuos.

Capaz de fermentar mosto en un período de tiempo aceptable para

producir niveles de etanol con un rango de 4-12% (v/v).

45

Capaz de producir un medio de fermentación libre de cantidades de

metabolitos indeseables responsables de características tales como

sabores fenólicos o azufrados.

Fácilmente removibles del medio de fermentación ya sea mediante

métodos naturales ( floculación) o mecánicos (centrifugación).

Suficientemente viables, después de la cosecha que puedan ser

reinoculados en el mosto.

En cervecería, estas características se encuentran en las cepas del género

Saccharomyces. Todos los miembros de Saccharomyces fermentan glucosa,

fructosa y manosa, y la mayoría utiliza galactosa, tanto aeróbica como

anaeróbicamente. Los miembros de Saccharomyces no utilizan lactosa, y en la

mayoría de los casos no asimilan pentosas ni polisacáridos más grandes tales

como almidón. Los nitratos no pueden ser utilizado como fuente de nitrógeno

por estas levaduras.

Fuente: (Cerveza de Argentina, 2012) bibliografía pág. (129-131)

Fig. 8 Saccharomyces cerevisiae

2.2.4. Agua de la cerveza

El agua es uno de los componentes principales de la cerveza, constituye

aproximadamente el 90% del producto por lo que no debe utilizarse cualquier

tipo de agua, pues su calidad y sabor, se verá reflejada en en sabor final de la

cerveza.

46

Partiendo siempre de la consideración de que deben usarse aguas limpias y

libres de bacterias o contaminantes externos, hay otros factores, como la

química del agua que deben considerarse.

Si bien cada agua (en las diferentes partes del mundo), posee

características únicas, es esta unicidad lo que le brinda a cada marca de

cerveza un sabor distinto a las otras, aun usando la misma receta.

Es por esto que muchas fábricas se sitúan cerca de ríos o manantiales que

les permiten tener una fuente de agua específica, lo que no significa que se

deba dejar de monitorear siempre la calidad de la misma, con el fin de asegurar

la óptima calidad del producto final.

Para tener un agua adecuada, se debe controlar uno de los factores más

importantes de esta, como es la dureza pues el contenido de sales y minerales

(entre estos el ion bicarbonato HCO3-, y los iones calcio Ca2+ y magnesio Mg2+)

pueden ejercer un cambio negativo en el pH al momento de la fermentación

evitando que se lleven a cabo los procesos bioquímicos correspondientes y

también al momento de la maceración final. Como los minerales son en parte

necesarios para la fermentación, pues sirven de nutrientes a las levaduras, no

es conveniente aplicar procesos de ablandamiento, pues estos los removerían.

Existen tres compuestos principales hallados comúnmente en el agua que

modifican el pH de la maceración. El primero es el bicarbonato (HCO3-),

comúnmente mencionado como dureza temporal o alcalinidad. Éste aumenta el

pH del agua. Los otros dos iones son el calcio (Ca2+) y el magnesio (Mg2+) y

sirven para bajar el pH. Aunque existen muchos otros compuestos presentes

normalmente en el agua, no tienen un efecto apreciable en el pH de la

maceración. Una forma de controlar el pH es añadiendo maltas especiales o

sales que ayuden a mantener un valor deseado y estable.

La influencia del contenido mineral del agua sobre el pH es importante

durante la fabricación y algunos componentes minerales ejercen una influencia

47

específica, influencia estabilizadora de los iones calcio sobre las amilasas. Los

iones de calcio reaccionan con los fosfatos orgánicos e inorgánicos de la malta

precipitando fosfatos de calcio, el resultado es la acidificación del mosto si el

calcio se halla en forma de sulfato. El ión magnesio se encuentra raramente en

dosis superiores a 30 mg/l. El ión potasio se encuentra raramente en gran

cantidad produce el mismo efecto pero en menor cuantía.

La mayoría de los demás iones como cloruros, sulfatos, sodio y potasio no

tienen otra influencia que en el sabor de la cerveza.Fuente: (Calderon Reyes,

2010) bibliografía pág. (129-131)

Cuadro#7

Composición del agua para fabricar cerveza

Fuente: http://culturillacervecera.blogspot.com/2008/03/agua.html

Cuadro#8

Análisis del agua de diferentes tipos de cerveza en mg/l

Componentes Burton Dortmund Munich Pilsen

Sodio 54 69 10 32

Magnesio 24 23 19 8

Calcio 352 260 80 7

Nitratos 18 ----- 3 ----

Cloro 16 106 1 5

Fuente: http://culturillacervecera.blogspot.com/2008/03/agua.html

Componentes Cerveza fuerte (g/hl)

Cerveza ligera (g/hl)

Dureza total 14,8 1,57

Dureza no carbonatada 0,6 0,3

Dureza de carbonatos 14,2 1,27

CaO 10,6 0,98

MgO 3 0,12

Sulfatos 0,75 0,43

CO2 11,15 1

Nitratos Trazas Trazas

Cloruros 0,16 0,5

48

2.2.4.1 Efectos de los iones en el sabor de la cerveza

Carbonato / Bicarbonato (CO3 o HCO3)

Los iones que determinan la dureza temporal o de “carbonatos”. Expresada

como “alcalinidad total” en la mayoría de las hojas de análisis, la presencia (o

falta) de bicarbonato es considerado el factor más crucial del agua para

cerveza. Demasiado poco y el pH del macerado será muy bajo, especialmente

cuando se usan maltas oscuras (los altos niveles en el agua de Munich son los

mayores responsables de la famosa suavidad de las Münchner dunkel).

Demasiado contrarrestará el proceso de acidificación del ion calcio

resultando en pobres rendimientos de extracción del grano malteado. Los

niveles generalmente no deberían ser superiores a 25 – 50 ppm (mg/l) para

cervezas claras y 100 – 300 mg/l para cervezas oscuras.

Sodio (Na)

Contribuye al cuerpo y al carácter. Utilizar demasiado sodio en el tratamiento

del agua llevará a un sabor notable a “agua de mar”. Los niveles generales son

10 – 70 ppm en el agua adecuada para cerveza.

Cloruro (Cl)

Presente en la sal común de mesa, este ion resalta la dulzura de la malta y,

como el sodio, contribuye a la sensación en boca y a la complejidad de la

cerveza. Los niveles generales se encuentran en 1 – 100 ppm en el agua

adecuada para cerveza, pero deben mantenerse siempre bajo 150 ppm para

evitar sabores salados.

49

Sulfato (SO4)

Aunque es el segundo, después del calcio, en bajar el pH, este es el

principal elemento del agua que influye sobre la cantidad de lúpulo porque

resalta un amargor seco y agudo si los IBUs son muy elevados. Para Pilsners

se recomiendan niveles por debajo de 10 ppm, alrededor de 25 – 50 ppm para

la mayoría de las lagers claras y 30 – 70 ppm para la mayoría de las ales.

Notables excepciones incluyen las pale ales del estilo de Burton-on-Trent

(500-700 ppm), las lagers de Dortmund y Vienna (100 – 130 ppm).

Calcio (Ca)

Este es el elemento más importante de la “dureza permanente” en el agua

para cerveza. Ayuda a bajar el pH al rango óptimo de 5,2 – 5,5 y favorece la

precipitación de proteínas (el “turbio”) durante el proceso de hervor. Un buen

nivel para la mayoría de las ales y lagers está generalmente considerado cerca

de los 100 ppm. Demasiado crearía un sabor amargo áspero, especialmente en

las lagers claras.

Magnesio (Mg)

Primariamente valuado como un nutriente para la levadura, este ion es

usualmente incrementado mediante la adición de Sales de Epsom, pero la

adición de magnesio es generalmente desaconsejada por muchos expertos,

especialmente cuando se elaboran lagers. Niveles superiores a 30 mg/l

aportarán un amargor seco y astringente a su cerveza. Los niveles de las

mejores aguas del mundo rondan los 20 – 30 ppm.

Fuente: (Cerveceros caseros, 2012). Bibliografía pág. (129-131)

50

Cuadro#9

Composición del agua en famosos lugares cerveceros del mundo

Lugar CO3 Na Cl SO4 Ca Mg

Burton-on-Trent 200 40 35 660 295 55

Dortmund 180 69 106 260 261 23

Dublin 319 12 19 54 117 4

London 156 99 60 77 52 16

Munich 152 10 2 8 75 18

Pilsen 14 2 5 5 7 2

Buenos Aires 60 18-30 20-30 30-35 12-16 2-3

Fuente:http://www.cerveceroscaseros.com.ar/interior/proc_agua.php?aj_go=more&id=1137630

867&archive=&start_from=&ucat=17&

2.3. Saborizantes, hierbas y especias usados en cervezas

2.3.1. Saborizantes

Chocolate: Pocos cerveceros incluyen en sus cervezas chocolate real,

generalmente utilizan malta chocolate para conferirle las características de

chocolate. Se utiliza el chocolate no endulzado de 1 a 2 onzas para un batch de

5 galones de cerveza.

Esencia de abeto: La cerveza con abeto era un favorito de los

estadounidenses. Se usaban las agujas del árbol para elaborar este tipo de

cervezas. Hoy en día se puede comprar la esencia. Basta utilizar de 2 a 5

cucharaditas para producir el sabor refrescante del abeto.

Regaliz: Los bebedores generalmente experimentan un sabor a regaliz en

cervezas oscuras, inclusive cuando no se ha añadido a la cerveza. El regaliz es

bueno especialmente en Porters, Stouts, y Schwarzbiers. Se utiliza de 1 a 2

pulgadas de la rama para 5 galones.

Saborizantes frutales: Estos saborizantes líquidos se utilizan de la misma

forma que los jugos de frutas o los extractos, excepto que estos saborizantes

de frutas no endulzados no requieren tiempo de fermentación. Los sabores

51

más comunes son: el arándano, cereza, frambuesa, melocotón y albaricoque.

Estos saborizantes funcionan bien con todos los tipos de cervezas, pero

mientras más oscura es la cerveza más se necesita competir con sus sabores.

Virutas de roble/ extracto de roble: Los cerveceros que quieren emular el

carácter de roble de la tradicional Indian Pale Ale o las cervezas Belgas utilizan

virutas de roble. Estas virutas no deben hervirse, debido a que añaden taninos

a la cerveza, lo cual confiere un sabor amargo desagradable. Para evitar esto

se los coloca al vapor para eliminar los taninos antes de añadirlos a la segunda

fermentación o se utiliza directamente extractos.

Lactosa: La lactosa tiene un uso muy limitado en la cervecería casera, se

utiliza para añadirles dulzor y cuerpo sin correr el riesgo de agregarles sabores

a sidra o aumentarles el nivel de alcohol. La levadura no es capaz de fermentar

lactosa, por lo que la lactosa conservará todo su sabor. Se utiliza para preparar

la cerveza tipo Sweet Stout o Cream Stout. Se utilizan de 6 a 12 onzas por

cada 5 galones de cerveza.

Sabor ahumado: Se utiliza en la preparación de cervezas ahumadas como

las Rauchbier. Se suele conseguir en extracto de humo líquido, pero presenta

el inconveniente de dar gusto a carne a la brasa. Otra forma de impregnar un

sabor ahumado más natural es mediante la adición de maltas ahumadas.

Vainilla: Se puede trabajar con extractos de vainilla o utilizar la vaina de la

vainilla. Este sabor es poco común los cerveceros comerciales la suelen

producir una vez al año.

Piel de naranja: Se usa en el tipo Belgian Witbier, este saborizante esta

disponible en forma seca y se puede elegir entre dulce o una variedad amarga.

La cantidad comúnmente usada es 2 onzas por cada 5 galones de cerveza.

52

Licores de frutas: Ciertos licores de frutas pueden ser utilizados para

saborizar cervezas, pero debido a que contienen azúcar refinada son mejores

como agentes de cebado.

2.3.2. Hierbas

Vendaval dulce: Esta hierba es un condimento aromático que muchos

cerveceros belgas utilizan para añadir un ligero sabor dulce a sus cervezas. Se

debe utilizar con moderación.

Brezo: Fue popular en Escocia se utilizaba para balancear la dulzura de la

malta antes del uso del lúpulo. En Estados Unidos se fabrica una Ale de brezo

bajo la marca de Fraoch.

Menta: Le otorga un carácter refrescante a la cerveza, como hierbabuena y

menta verde.

Existen otras hierbas populares que se pueden utilizar como son: albahaca,

orégano y romero.

2.3.3. Especias

Pimienta de Jamaica: Es una de las especies más interesantes para

utilizar, la baya contiene una mezcla de sabores que recuerdan a la canela,

clavo de olor, nuez moscada y pimienta negra por lo que en inglés se denomina

“allspice”.

Anís: La variedad de anís estrellado es la más común. Le da a la cerveza un

sutil matiz a regaliz.

Cardamomo: Las semillas de la familia cardamomo tienen aplicaciones

como saborizantes de café, de salsas de barbacoa. Utilizado con moderación

brinda a la cerveza un sutil sabor picante.

53

Comino: Rara vez se utiliza esta semilla sola, pero es complementario para

la elaboración de cervezas de centeno.

Canela: La canela funciona bien para las cervezas con buen cuerpo. Se

debe utilizar canela en rama, nunca en polvo ya que las ramas se pueden

remover con facilidad, mientras que el polvo puede causar sabores ásperos y

desagradables persistentes en la boca.

Clavo de olor: Se puede utilizar en cervezas de trigo y algunas ales belgas.

Raíz de jengibre: El sabor del jengibre es intenso y picante. La clave es

usar raíz de jengibre rallado en vez de usarlo en polvo.

Bayas de enebro: Son utilizadas en la elaboración de ginebra, le otorgan un

sabor y aroma a ginebra a la cerveza. Fuente: (Nachel, 2008) bibliografía pág.

(129-131)

54

CAPITULO III

INGENIERÍA DEL PROYECTO

3.1. Diseño y montaje del equipo

3.1.1. Descripción del equipo

El equipo se lo ha diseñado lo más económico posible, con materiales fáciles

de conseguir, pero tomando todas las consideraciones necesarias para que

cumpla con los requerimientos para la producción de una cerveza de buena

calidad.

Consta de las siguientes partes:

Macerador: Se ha elegido un recipiente de aluminio con una capacidad de

37 litros recubierto con tela de fieltro y sobre esta cinta de aluminio que cumple

la función de aislante térmico para conservar el calor.

Consta de una resistencia eléctrica tipo tubular de 1000 W para el

calentamiento y un sensor de temperatura RTD PT100 conectados a un

gabinete de control que posee un controlador de temperatura digital en donde

se muestra la temperatura del líquido y se fija la temperatura deseada para su

regulación automática debido a que en esta etapa hay que tener un buen

control sobre los distintos escalones de temperatura, para asegurar la correcta

activación de las enzimas necesarias para la posterior conversión de los

almidones y proteínas. El controlador funciona apagando y encendiendo la

resistencia con un rango de ± 2 ºC del set point.

Además consta de un recipiente de aluminio con orificios de 3mm de

diámetro que hace la función de filtro en donde se retienen las cascarillas de la

55

malta, pero se permite el paso del líquido y el extracto de la malta durante la

maceración.

Fig. 9 Esquema del macerador y filtro

Olla de cocción: En este recipiente es donde se va a esterilizar el mosto y

además donde se realizan las adiciones de lúpulo y demás especias que se

deseen agregar.

Es de aluminio con una capacidad de 25 litros, está recubierta con un

aislante similar al del recipiente anterior y como medio de calentamiento se ha

utilizado una hornilla eléctrica de 1000W por ser pequeña y más segura que las

hornillas a gas

Fig. 10 Esquema de la olla de cocción

30

,4 c

m

39,5 cm

½”

35,5 cm

6 c

m

26

,4 c

m

35,1 cm

½”

39,5 cm

cm

30

,4 c

m

cm

½ ”

6 c

m

35,5 cm cm

35,1 cm

26,4

cm

½ ”

56

Olla de agua de lavado: En este recipiente es donde se calienta el agua

que va a extraer los azúcares que quedan retenidos en el bagazo de la malta,

para de esta manera obtener un mayor rendimiento en la extracción.

El recipiente es de aluminio con una capacidad de 15 lts, está aislada de

forma similar a los recipientes anteriores y como medio de calentamiento posee

una hormilla eléctrica de 1000 W.

Fig. 11 Esquema de la olla de agua de lavado

Enfriador: El enfriador es una parte importante del equipo, ya que se

requiere de un enfriamiento lo más rápido posible, para de esta manera evitar

una contaminación del mosto y además dejarlo con una temperatura adecuada

para la inoculación de las levaduras ya que temperaturas altas podrían

matarlas.

Consta de un serpentín de cobre de 3/8’’ de diámetro y 10.65m de longitud

introducido en una manguera de 3/4’’ de diámetro y 10 m de longitud.

Por el interior del serpentín de cobre circula el mosto proveniente de la olla

de cocción y va a ser enfriado por el agua que circula por la manguera en

contracorriente, de esta manera hay una mayor eficiencia en el enfriamiento.

Fermentador: Se ha escogido un tanque de plástico grado alimenticio

debido a su bajo costo con una capacidad de 38 litros, en el cuál se van a llevar

19

cm

31,7 cm

½”

31,7 cm 19 c

m

½ ”

57

a cabo la conversión de los azucares por acción de las levaduras en alcohol y

dióxido de carbono.

Se le ha adaptado una manguera que se le ha dado forma de cola de

cochino, en la que se coloca alcohol de tal forma que el líquido quede un poco

más abajo de la mitad de la parábola para que este no se introduzca en el

fermentador. La función de esta manguera con alcohol es permitir que escape

el CO2 desprendido durante la fermentación, pero al mismo tiempo impedir que

entren microrganismos del ambiente y partículas del aire que puedan causar

una contaminación al producto.

Fig. 12 Esquema del fermentador

Tuberías y accesorios: Se han escogido tuberías de Polipropileno, las

cuales soportan temperaturas altas y poseen una buena resistencia a los

cambios de pH en un rango de 0 a 14, lo que la hace adecuada para el

transporte de este producto.

Los accesorios también son de polipropileno, a excepción de las válvulas

que son de acero inoxidable.

51

cm

31 cm

½”

½”

31 cm

51 c

m

½ ”

58

Bomba: La utilización de la bomba en este equipo tiene por objetivos

transportar el mosto a los diferentes recipientes, recircular el mosto para su

clarificación y cumplir la función de recirculado al momento de la limpieza del

equipo.

Se ha elegido una bomba de tipo centrífuga de 0.5 HP y se le ha adaptado

un dimmer para regular las revoluciones del impulsor de la bomba, para de esta

manera manejar el caudal de acuerdo a las necesidades del proceso.

Estructura del equipo: La estructura del equipo se la hizo con tubos

cuadrados de hierro de 2 cm x 3 cm y 1 mm de espesor, y se utilizó planchas

de hierro de 1mm de espesor para que soporten los recipientes del equipo.

59

3.1.2. Dimensiones, capacidades y especificaciones de los equipos

Cuadro# 10

Dimensiones y capacidades de los equipos

Macerador Olla de Cocción Olla de agua de lavado Filtro Fermentador

Diámetro (cm) 39,5 35,1 31,7 35,5 31

Altura (cm) 30,4 26,4 19 6 51

Espesor (mm) 1 1 1 1 2

Volumen (lt) 37,25 25,54 15 5,94 38,5

Cuadro#11

Dimensiones del enfriador

Longitud (m) Diametro int. (pulg.) Diametro ext. (pulg.)

Tuberia de cobre 10,5 5/16 3/8

Manguera 10 3/4 -

Cuadro# 12

Especificaciones de la bomba

Marca Milano v.L. 300 v

Modelo QB-60 Q max 40 l/min

H max 40 m Hz 60 3450min-1

V 110 In 5,5 A

Kw 0,37 W max 550

HP 0,5 I.C.I. B

C 20 μF I.P. 44

Cuadro# 13

Especificaciones de los componentes del gabinete de control

Descripción Marca Modelo Rango V

Controlador de temperatura Han Young

HY-48D-FPMNROS 0-399ºC -

Luz piloto Camsco AD16-22D/S - 100-120V AC/DC

Selector Camsco LICOS-BJ21 - -

Convertidor 220-110 V Gexx GED100B 50 - 60 Hz -

Contactor Schneider Bectriz AO13250 - -

60

3.1.3. Cálculos de diseño del equipo

3.1.3.1. Cálculo de la potencia de la resistencia eléctrica del macerador y

de las hornillas eléctricas

Tomando como referencia un volumen aproximado de 19 lts que equivalen a

19 Kg, una temperatura inicial de 25ºC y una temperatura final de 67ºC

tenemos: NOTA: revisar abreviaturas pág: 132 y 133

(

) ( )

3’3 .226 J

Considerando que el incremento de temperatura debe ser de

aproximadamente 1ºC/min según Fuente: (Vogel, 1999):

Δ ( -25)ºC

Δ ºC

→ 0 se

3’3

0 s

3 s

Por lo tanto la potencia de la resistencia eléctrica seleccionada será de

1000W para que no haya un incremento brusco de la temperatura, para de esta

manera no dañar las enzimas y que se activen correctamente.

Con respecto a las hornillas eléctricas se ha seleccionado la misma potencia

que la del Macerador, debido a que es suficiente para calentar los demás

recipientes que son de menor capacidad.

En dónde;

q=cantidad de calor

m=masa

∆T (Tf-Ti)= diferencial de

temperatura

En donde:

=Potencia de la hornilla

eléctrica

q=cantidad de calor

t=tiempo

61

TAfs=42 ⁰C

TAe=100 ⁰C

TAfe=27 ⁰C

TAs=28 ⁰C

3.1.3.2. Cálculo de las dimensiones del enfriador

Tomando como referencia los siguientes datos tenemos:

Di tubo de cobre= 5/16 pulg (0,0079375 m)

De tubo de cobre= 3/8 pulg (0,009525 m)

Di manguera= 3/4 pulg (0.01905 m)

WA= 0,025 Kg/s(flujo másico del alimento tomado experimentalmente)

WAf= 0,10 Kg/s(flujo del agua de enfriamiento tomado experimentalmente)

cpA=3.768,3 J/KgºC(calor especifico del mosto tomado del libro de vogel)

cpAf=4.187 J/KgºC(calor especifico del agua a temperatura ambiente)

Para calcular la longitud del serpentín de cobre utilizaremos la siguiente

ecuación:

Cálculo de q (calor sensible)

q ganado= q perdido

q alimento= q agua de enfriamiento

q=qA=qAf

qA(calor del alimento)=wAcpA(TAe-TAs)

0 0

s(3 3

)( 00 )

En donde:

wA=flujo del alimento

cpA=calor especifico del

alimento

TAe=temperatura de entrada del

alimento

TAs=temperatura de salida del

alimento

62

qA(calor del alimento)=6782.94 Watts

Cálculo de la temperatura de salida del agua de enfriamiento (TAfs)

qAf(calor del agua de enfriamiento)=wAfcpAf(tAfs-TAfe)

Despejando TAfs tenemos:

s

s 0

s

(

)

0 s

(

)

tAfs=43.2 ºC

Cálculo de ΔTm (diferencia media de temperaturas)

ΔTm= ΔTlm (diferencia media de temperaturas para los dos fluidos)

ΔT1= tAe-tAfs ΔT2=tAs-tAfe

(

)

Δ 3 ºC

Cálculo de U (coeficiente global de transmisión de calor)

Cálculo de hi (coeficiente de película interno)

s e

(

)

R Ro R

e

h Ro

ho

h 0 0 3(

V ρ μ

) 0 8(μ

) 0 3

En donde:

tAfs=temperatura de salida del

agua de enfriamiento

WAf=flujo masico de agua de

enfriamiento

cpAf=calor especifico del agua

de enfriamiento

tAfe=temperatura de entrada del

agua enfriamiento

63

Propiedades físicas

e s

Tma=64ºC

Cp(calor especifico)=0,9 Kcal/KgºC

Ρ(densidad)=1.050 Kg/m3

µ(viscocidad dinamica)=1,6 Kg/h.m

k(conductividad termica)=0,568 Kcal/h.mºC

Cálculo de la velocidad del flujo del alimento (V)

V

0 0 s

0 0 3 3 0 3 s → 0 0 3 h

Donde: Q= caudal

(0 00 3 ) 3 0

V 0 0 3 h

3 0 V 3 s

Reemplazando los valores en la ecuación de hi obtenemos:

hi=3.175,97 Kcal/hm2ºC

Cálculo de Ri (resistencia térmica interna)

R e

h

R 0 00

0 00 3

3 h ºC

Ri=3,778x10-4 hm2ºC/Kcal

Datos tomados del

Anexo # 3

Pág. 147

Asumiendo propiedades

similares a las del agua

64

Cálculo de ho (coeficiente de película externo)

ho 0 0 3(Re0 8)(

)0 3

e

Deq(diámetro externo total)=Di tubo externo(manguera)- De tubo

interno(tubo de cobre)

Deq( diámetro externo total)= 0,01905 m – 0,009525 m=0,009525 m

Propiedades físicas:

3 ºC

Cp(calor especifico)= 0.998 Kcal/KgºC

Ρ(densidad)= 985,7 Kg/m3

µ(viscosidad dinámica)= 1,85 Kg/h.m

k(conductividad térmica)=0,559 Kcal/h.mºC

Cálculo de la velocidad de flujo del agua de enfriamiento (V)

V

0 s

3 0 0 3 s → 0 3 3 h

Donde: Q= caudal

e

(0 00 ) 0

V 0 3 3 h

0 V s

Cálculo del número de Reynolds (Re)

Re e V ρ

μ

Re 0 00 (

s)(

3)

h

Datos tomados del anexo # 3

Pág. 147

65

Re=25.996,55

Reemplazando los valores en la ecuación de ho obtenemos:

ho=6577,83 Kcal/hm2ºC

Cálculo de Ro (resistencia térmica externa)

Ro= 1,520x10-4 hm2ºC/Kcal

U= 1.887,5 Kcal/hm2ºC →2.195,26 Watts/m2ºC

Cálculo de la longitud de la tubería de cobre

L=8,97 m

Se ha obtenido una longitud de 8.97m, pero por seguridad se ha decidido

colocar una tubería de 10.5 m para compensar cualquier error que se pueda

haber producido en los cálculos.

Ro

ho

(3 0 0 0 )h

π

s

π(0 00 3 )(

h )( 3 )

66

3.1.4. Esquema del soporte del equipo

Vista frontal

10

8cm

15

6cm

50cm

40cm

40cm

40cm

10

8cm

13

cm

40cm

53

cm

79

cm

Vista superior

50

cm

50cm 40cm 40cm 40cm

67

Vista lateral

10

8cm

50cm

13

cm5

9cm

23

cm1

3cm

68

16,00

6,00

6,00

6.00

6,00

6,00

81,0

0

18,50

17,00

10,00

38,0

0 61,50

91,00

21,0

0

16,00

6,00

45,00

Bomba centrifuga

Enfriador

Codo de ½”

Válvula de globo ½ ”

Conector de manguera ½ ”

T de ½”

Unión universal ½ ”

Neplo de½”

Neplo roscado con tuerca de ½”

Reductor de 1 a ½ ”

Simbología

3.1.5. Esquema de las tuberías del equipo

69

Entrada de mosto caliente

Salida de mosto frio a tanque de fermentación

Entrada de agua fria

Salida de agua caliente

12

12

Manguera de ¾”

3.1.6. Esquema del enfriador

Codo de ½”

Válvula de globo ½ ”

Conector de manguera ½ ”

T de ½”

Acople de manguera de ¾”

Neplo de½”

Neplo roscado con

tuerca ½”

Reductor de ½ ”a ¼”

Union de ¾”

Tuerca de bronce de ¼”

Neplo de bronce de ¼”

Tubería de cobre de 3/8 ”

Simbología

70

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3.1.7. Esquema general del equipo

71

3.1.8. Manual de operación del equipo

1. Realizar la limpieza y sanitización del equipo.

2. Cerrar todas las válvulas del equipo.

3. Colocar la cantidad de agua a utilizarse en la olla de agua de lavado y

en la olla de maceración.

4. Fijar la temperatura de empaste deseada en el gabinete de control del

macerador y encenderlo.

5. Una vez que se haya alcanzado la temperatura, agregar la malta sobre

la malla de maceración y filtro previamente colocados.

6. Realizar los incrementos de temperatura de cada etapa.

7. Cuando se inicie el tercer escalón de temperatura encender la hornilla

eléctrica de la olla del agua de lavado.

8. Abrir las válvulas número 3 y 4 y encender la bomba para realizar la

recirculación del mosto.

9. Regular el caudal de recirculación con la ayuda del dimmer y la válvula 3

a 10lt/min.m2, lo que equivale a 0.02 Kg/s en el macerador y mantener el

mosto recirculando hasta que este salga cristalino.

10. Abrir las válvulas 1, 2, 7 y cerrar la válvula número 3 para proceder

simultáneamente con el lavado de los granos y el envío del mosto a la

olla de cocción, asegurándose que se mantenga una capa de líquido de

al menos 3 cm sobre los granos de malta.

72

11. Encender la hornilla eléctrica de la olla de cocción y realizar la

rehidratación de la levadura.

12. Cuando el mosto llegue a ebullición, proceder con las adiciones del

lúpulo.

13. Finalizada la etapa de cocción dar paso al agua de enfriamiento a razón

de aproximadamente 0.1 Kg/s.

14. Abrir las válvulas 8 y 10 para dar paso al mosto hacia el fermentador.

15. Agregar la levadura previamente hidratada.

16. Realizar la limpieza del equipo.

73

3.1.9. Manual de Limpieza del equipo

1. Cerrar todas las válvulas del equipo

2. Llenar con agua la olla de lavado y el macerador hasta la mitad y

agregar detergente.

3. Abrir las válvulas 1 y 2 y enviar el agua con detergente al macerador.

4. Abrir las válvulas 3 y 4, cerrando la válvula 2 y recircular con ayuda de

la bomba durante 5 minutos.

5. Cerrar la válvula 3 y abrir la válvula 7 para enviar el líquido a la olla de

cocción hasta que esta se llene.

6. Cerrar la válvula 4 y abrir las válvulas 6, 8, 9 y recircular por 5 minutos.

7. Cerrar la válvula 7 y abrir la válvula 3 para enviar el líquido al macerador.

8. Abrir las válvulas 4 y 5 para desechar la solución de agua con

detergente del macerador y las válvulas 10 y 11 para desechar el líquido

retenido en el serpentín y la tubería posterior respectivamente.

9. Enjuagar el equipo con agua repitiendo los pasos anteriores.

10. Llenar con agua la olla de lavado y el macerador hasta la mitad y

agregar hipoclorito de sodio hasta obtener una solución de 100 ppm

utilizando la siguiente ecuación:

e C C

0

Donde:

L= litros a preparar

C= concentración deseada en ppm

74

Molienda de la Malta

Maceración1. 53 ⁰C, 60 min

2. 63 ⁰C, 30-45min3.75 ⁰C, 30-45 min

Cocción 100 ⁰C1. Adicion de lúpulo a inicio de hevor

2.Adicion de lúpulo a 30 min en hervor3. Adición de lúpulo a 60 min en hervor

Lavado de granos75-78 ⁰C

Recirculación y flitracion30 min

Q=10 lit/min m2

EnfriamientoWaf= 0.08-0.09

Kg/s

Fermentación24 ⁰C

5-7 dias

Rehidratación de la levadura

1 sobre en 125 ml de agua

24 a 30 ⁰C

Maduración24 ⁰C

10-15 dias

Embotellado y carbonatación

24 ⁰C10-15 días

Adicion de azucar6-7 g/l

P=concentración del hipoclorito de sodio en % v/v

11. Repetir los pasos anteriores para el enjuague.

3.2. Procesos de producción de la cerveza artesanal

3.2.1. Diagrama de flujo del proceso

75

3.2.2. Descripción de las etapas de producción

3.2.2.1. Molienda

El proceso consiste en reducir el endospermo o interior del grano a

partículas más pequeñas sin convertirlas a harina totalmente, manteniendo las

cáscaras o glumas lo más intactas posibles, ya que servirán como lecho

filtrante y además le puede otorgar sabores indeseables al producto.

El objetivo de reducir la malta en pequeñas partes es que disuelvan la mayor

cantidad de sus componentes en el agua caliente.

Esta parte del proceso es muy importante, ya que de este depende el

rendimiento que obtengamos en la maceración, además del sabor. Mientras

más fina sea la molienda mayor será el rendimiento, pero la filtración será

menor, por lo que se debe de encontrar un equilibrio para este proceso. Sí se

utiliza un filtro prensa para la filtración en lugar de un filtro de falso fondo, se

puede moler más fino.

Una buena molienda debería tener aproximadamente la siguiente

composición:

Cascara: 30%

Grano grueso: 10- 20%

Grano fino: 20 – 30%

Harina: 20 – 30%

Para la molienda de las maltas se utilizó un molino de discos, regulándolo de

tal forma de que no exista demasiada harina pero tampoco mucho grano

grueso, para obtener de esta manera un buen rendimiento.

76

3.2.2.2. Maceración

El método que se emplea de extraer azucares fermentables, no fermentables

y sustancias solubles presentes en la malta molida recibe el nombre de

maceración.

El proceso consiste en mezclar la malta con agua caliente y mantenerlo a

diferentes escalones de temperatura durante un tiempo determinado, para la

activación de las enzimas y estas realicen la conversión del almidón en

azucares y demás componentes importantes. Existen 2 grupos de enzimas de

mayor importancia en esta etapa:

Proteasas: Degradan las grandes moléculas proteicas (proteínas) en

sencillos componentes proteicos de bajo peso molecular favorables para el

desarrollo de las levaduras, para la retención de la espuma y la sensación de

cuerpo en la cerveza terminada.

Amilasas: Degradan el almidón (amilosa) en maltosa y dextrinas.

Las amilasas se presentan en forma de α-amilasa y β-amilasa. La primera

recibe el nombre de dextrinógena, debido a que genera más dextrinas con

poca producción de maltosa. Reducen rápidamente la viscosidad del empaste

logrando lo que se conoce como licuefacción del mosto. En la prueba de yodo,

su acción se muestra con un cambio en la coloración (de negro azulado a

marrón rojizo) lo cual indica la presencia de pequeñas dextrinas que no son

fermentables pero son las que contribuyen mayoritariamente al dulzor de las

cervezas.

La β-amilasa tiene acción sacarogénica, es decir que es responsable de la

sacarificación (producción de azúcares fermentables) los cuales en la etapa de

fermentación se transformaran en alcohol etílico y dióxido de carbono.

77

Además de producir azúcares, la maceración proporciona otros nutrientes

útiles para la levadura, como aminoácidos, minerales, péptidos y vitaminas.

A continuación se muestra un cuadro con las condiciones óptimas de acción de

las enzimas de la malta en el mosto:

Cuadro# 14

Condiciones óptimas de actividad de las enzimas

Enzima Rango óptimo de temperatura

Rango óptimo de PH

Función

Fitasa 30 - 52°C 4.4 - 5.5 Disminuir el pH de la maceración.

Beta Glucanasa

37 - 45°C 4.5 - 5.0

Rompe los beta glucanos presente en los cereales sin maltear o en maltas poco modificadas que son los responsables de la formación de geles y por lo

tanto aumentan la viscosidad del empaste dificultando el filtrado.

Peptidasa 45 - 57°C 4.6 - 5.2 Produce Nitrógeno libre de Aminoácidos.

Proteasa 45 - 57°C 4.6 - 5.2 Rompe grandes proteínas que producen turbiedad.

Beta Amilasa

54 - 66°C 5.0 - 5.6 Produce azúcares altamente fermentables.

Alfa Amilasa

68 - 75°C 5.3 - 5.8 Produce mayormente azúcares no fermentables.

Fuente: http://www.cerveceroscaseros.com.ar/infdecoction.htm

El método de maceración que se utilizó fue el de maceración escalonada. Se

realizó el empaste a 60ºC para que al agregarle la malta, descienda hasta 53ºC

aproximadamente, manteniéndolo a esa temperatura por 30 minutos para que

actúe la enzima proteasa, luego se elevó la temperatura a 63ºC por 30 minutos

para la acción de la beta amilasa y finalmente se incrementó la temperatura a

73ºC por 30 minutos para la acción de la alfa amilasa.

Al finalizar la maceración se comprobó la conversión total de los azúcares

mediante la prueba de yodo, la cual consiste en agregar unas gotas de yodo al

mosto y si produce una coloración azulada o negruzca, indica que aun no se

han convertido todos los almidones en azúcares y si no hay cambio en la

coloración rojiza del yodo, indica que los almidones se han convertido en

azúcares y la maceración ha finalizado.

78

3.2.2.3. Recirculación y filtración

Concluida la maceración, los componentes insolubles de la malta y el

bagazo deben de ser separadas del líquido al cual se le denomina mosto y

constituirá la futura cerveza.

En la mayoría de los procesos de elaboración de cervezas artesanales se

utiliza el método de recirculación que consiste en hacer pasar varias veces el

mosto sobre la capa de los granos de malta, con el fin de que a medida que la

recirculación avance, se vayan acumulando las impurezas en el bagazo, los

poros del filtro se vayan taponando y de esta forma retener cada vez más

impurezas.

La velocidad de recirculado es muy importante, lo recomendable es

realizarlo lentamente a razón de 10 litros por minuto por m2 del macerador,

debido a que si el chorro es muy fuerte, levantará la capa del bagazo y la

filtración no tendrá éxito. Además es aconsejable dejar una capa de líquido

sobre los granos de al menos 3 cm de altura, para que el impacto del chorro no

sea tan brusco.

3.2.2.4. Lavado de los granos

Esta etapa es necesaria para obtener mayor rendimiento, ya que aún

quedan retenidos azucares en el bagazo después de la recirculación.

Hay que tener en consideración que la temperatura del agua de lavado no

debe exceder los 78ºC, ya que se podrían extraer del bagazo componentes

que le otorgarán sabores indeseables al producto.

A medida que se vaya agregando el agua de lavado se va enviando el mosto

a la olla de cocción, pero siempre manteniendo lo anterior mencionado de

mantener una capa de líquido sobre el bagazo de al menos 3 cm de altura,

hasta que se haya agregado toda el agua necesaria.

79

3.2.2.5. Cocción

Esta etapa tiene por objetivos:

1. Destruir enzimas y microrganismos, esterilizando el líquido.

2. Incrementar la concentración de los azúcares por la evaporación del

agua del mosto.

3. Otorgarle el amargor característico a las cervezas mediante la adición de

lúpulo.

4. Coagular por acción del calor las sustancias proteicas disueltas en el

mosto, que sedimentan como turbios.

Luego del lavado de los granos se lleva el mosto a ebullición, en donde por

evaporación la densidad del mosto aumenta, incrementándose así la

concentración de los azúcares.

En esta etapa es necesario conocer la evaporación horaria del equipo, para

poder predecir la densidad al final de esta etapa, de lo cual dependerá el grado

alcohólico que el producto alcance en la etapa posterior de fermentación y el

volumen final que se obtendrá para poder realizar los cálculos de las adiciones

del lúpulo.

Una vez que el mosto a llegado a ebullición se procede a realizar las

adiciones del lúpulo. Al inicio para otorgarle amargor al producto, a la mitad

para darle el sabor y al final de la cocción para brindarle el aroma característico

a lúpulo que poseen las cervezas en cantidades de acuerdo al IBU’s deseado.

El grado de amargor de la cerveza dependerá de diversos factores como la

densidad del mosto al final del hervor, los litros finales que se obtendrán, el

80

porcentaje de alfa ácidos que posee el tipo de lúpulo que se usará y la dosis y

el tiempo de hervor que se le dé a las diferentes adiciones que se realicen .

Generalmente el proceso de cocción de ebullición dura 60 minutos. En esta

etapa se pueden utilizar clarificantes naturales que se añadirán de 5 a 10

minutos antes de finalizar el hervor y mediante una técnica conocida como

“whirlpool” la cual consiste en hacer girar el mosto lo más rápido posible de tal

manera que se forme un remolino que logrará que las proteínas y demás

impurezas floculen en el fondo de la olla.

Cabe señalar que en esta etapa se añaden las especias, si se le quiere dar a

la cerveza un sabor original.

Las adiciones del lúpulo se las realizaron en 3 etapas. La primera faltando

60 minutos para el final del hervor, la segunda faltando 30 minutos y la final

faltando 5 minutos para finalizar la ebullición.

3.2.2.6. Enfriamiento

El enfriamiento tiene por objetivo, bajar la temperatura del mosto hasta

alcanzar una temperatura adecuada para la supervivencia de las levaduras.

Es recomendable bajar la temperatura lo más rápido posible, para evitar

contaminación del mosto con microrganismos que puedan alterar al producto,

por lo que se suele utilizar intercambiadores de calor para este efecto, con lo

cuál también se reduce el tiempo del proceso.

Para el enfriamiento se hizo pasar el mosto a través de un enfriador de cobre

en contracorriente en donde el mosto circula por el interior del tubo de cobre y

el agua de enfriamiento por el exterior. El flujo del agua de enfriamiento fue de

aproximadamente 0.1 Kg/s, garantizando de esta manera un buen

enfriamiento.

81

3.2.2.7. Fermentación

En esta etapa es donde ocurre una de las reacciones más importantes del

proceso que es la de la conversión de los azúcares en etanol y dióxido de

carbono.

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

La fermentación se produce por acción de las levaduras sobre los azúcares

fermentables, conseguidos en la etapa de maceración. En esta etapa las

levaduras consumen el oxígeno disponible en el mosto para su multiplicación y

una vez agotado el oxígeno, consumen los azúcares y producen alcohol etílico.

Antes de inocular la levadura, si esta se adquiere deshidratada es necesario

rehidratarla, para que esta se active y una vez activada pueda realizar sus

funciones adecuadamente.

En este proceso se pueden utilizar levaduras de fondo conocidas como

lagers que fermentan a temperaturas bajas de 7 a 13 ºC en un tiempo de 2 a 3

semanas y levaduras de superficie o ale que fermentan a temperaturas más

altas de 18 a 25ºC en un tiempo mucho mas corto de 5 a 10 días, de acuerdo

al tipo de cerveza que se desee elaborar.

Al inicio de la fermentación se observa una fuerte actividad, ya que se

desprenden grandes cantidades de CO2, por lo que se colocan dispositivos en

el tanque de fermentación de tal manera que permitan la salida del CO2 al

exterior para evitar la explosión del tanque de fermentación, pero impida el

ingreso del oxígeno o cualquier microorganismo del exterior para evitar

cualquier posible contaminación.

Al final de la fermentación se observa que ya no hay desprendimiento de

dióxido de carbono y las levaduras sedimentan, debido a que han consumido

Azúcar Etanol Dióxido de carbono

82

casi la totalidad de los azucares disponibles. Al producto obtenido al final de

esta etapa se le denomina cerveza verde.

El tiempo de fermentación fue de 7 días a una temperatura de 25ºC

aproximadamente.

3.2.2.8. Maduración

Consiste en separar la cerveza verde de las levaduras que se depositaron

en el fondo del fermentador y dejar que decanten los sedimentos que tiene la

cerveza verde en suspensión.

Es necesario realizar esta etapa, ya que si no se retira el sedimento que

contiene levaduras muertas, las levaduras vivas debido a la falta de alimento

empezarán a consumir las levaduras muertas, generando de esta manera

sabores indeseables.

Esta etapa generalmente dura entre 1 y 2 semanas y es muy común que no

se observe ninguna actividad en el tanque.

La maduración se la realizó en un recipiente similar al tanque de

fermentación a una temperatura de 25ºC por 10 días.

3.2.2.9. Embotellado y carbonatación

Luego de la maduración aún existen pocas levaduras en suspensión, que

están inactivas debido a la falta de azúcares, a las cuales si que quiere realizar

una carbonatación natural, se les agrega una cantidad de azúcar calculada,

disuelto en agua caliente y enfriado de acuerdo a los volúmenes de CO2 que se

desee obtener y se embotella para que las levaduras consuman los azúcares y

se genere el gas.

83

Otra forma de carbonatación es el que se realiza artificialmente, inyectando

CO2 comprimido en el recipiente donde se quiera almacenar la cerveza.

Fuentes: Buenas prácticas de manufactura en cervecería artesanal de Paola

Cisneros Rivadeneira, http://mashparaprincipiantes.blogspot.com/,

http://www.cervezadeargentina.com.ar/procesos.html

84

3.2.3. Balance de materia

3.2.3.1. Balance de materia de la cerveza Irish Red Ale

Balance Global

MOLIENDA

MACERACIÓN

RECIRCULACIÓN Y FILTRACIÓN

COCCION

ENFRIAMIENTO

FERMENTACIÓN

3,995 Kg Malta base0,4 Kg Malta caramelo0,05 Kg malta chocolate

4,445 Kg malta mezcla

20,53 Kg mosto3,05 Kg Bagazo seco

LAVADO

FERMENTACIÓNMADURACIÓN

EMBOTELLADO Y CARBONATACIÓN

20,53 Kg mosto (12,25⁰ P)3,05 Kg Bagazo seco

22,84 Kg mosto( 8⁰ P)

8,24 Kg Bagazo húmedo

7,95 Kg Agua Evaporada1,5 Kg Residuo impurezas

13,414 Kg Mosto caliente (10,27 ⁰P)

13,414 Kg Mosto frío(10,27 ⁰P)

12,425 Kg cerveza verde (3 ⁰P; 3,81 % ABV)

1 Kg sedimento levadura

0,135 Kg avena19 Kg Agua

7,5 Kg Agua de lavado

0,02268 Kg lúpulo0,0014 Kg clarificante

0,0115 Kg levadura

1 Kg sedimento levadura

11,425 Kg cerveza madura (11,29 lt)(3 ⁰P; 3,81 % ABV )

0,210 Kg agua + 0,0804 Kg de azúcar (para carbonatación)

11,717 Kg (11,578 lt) cerveza terminada (3,81% ABV)

ρ cerveza=1,012 Kg/lt

85

Balance de materia por etapas

NOTA: Los datos fueron obtenidos de la práctica

Molienda

Maceración

Cálculo de los grados plato (°P)

( e s e os o es e he o ) 000

( 03

) 000

Cálculo del extracto(ex)

e e s e os o es e he o 0

e 03

0

Molienda

3,995 Kg malta base

0,4 Kg malta caramelo

0,05 Kg malta chocolate

4,445 Kg malta

mezcla molida

Maceración 20,53 Kg mosto

3,05 Kg Bagazo

seco

4,445 Kg malta

mezcla molida

0,135 Kg avena

19 Kg agua

86

20,53 Kg mosto

3,05 Kg bagazo

seco

7,5 Kg Agua de

lavado

8,24 Kg Bagazo

húmedo

Cálculo del extracto total

e os e os o es e he o

000

000 3

Cálculo de la cantidad de bagazo seco y mosto obtenido

4,445 Kg maltas + 0,135 Kg avena= 4,58 Kg malta mezcla

4,58 Kg malta mezcla – 1,53 Kg extracto total= 3,05 Kg bagazo seco

Mosto= Malta mezcla + agua agregada – bagazo seco

Mosto= 4,58 Kg + 19 Kg – 3,05 Kg= 20,53 Kg

Recirculación y Filtración

Lavado

Recirculación y

filtración

20,53 Kg mosto

3,05 Kg Bagazo

seco

20,53 Kg mosto

3,05 Kg bagazo

seco

Lavado 22,84 Kg mosto

87

22,84 Kg mosto

0,02268 Kg lúpulo

0,0014 Kg

clarificante

7,95 Kg Agua

Evaporada

1,5 Kg residuo impurezas

El peso del bagazo húmedo se lo obtuvo pesándolo en la balanza.

Kg mosto después de lavado= Kg mosto antes de lavado + Kg bagazo seco +

Kg agua de lavado – Kg Bagazo húmedo

Kg mosto después de lavado= 20,53 Kg + 3,05 Kg + 7,5 Kg – 8,24 Kg=22,84Kg

Cocción

Cálculo del agua evaporada

Si sabemos que el calor latente de evaporación del agua a presión

atmosférica de 1 atm (presión de trabajo) es 2257 kJ/kg tenemos:

λ= 2257 kJ/kg

=1000 watts (suministrado por la hornilla eléctrica)

o o o

000

s 3 00 s h

000

h

h h e e o

Cocción 13,414 Kg Mosto

88

13,414 Kg mosto

caliente

13,414 Kg

mosto frío

13,414 Kg mosto frío

0,0115 Kg levadura

1 Kg sedimento

de levadura

12,425 Kg cerveza

verde

1 Kg sedimento

de levadura

11,425 Kg cerveza

madura

0,21 Kg agua +

0,0804 Kg azúcar

Enfriamiento

Fermentación

Maduración

Embotellado y Carbonatación

Enfriamiento

Fermentación 12,425 Kg

cerveza verde

Fermentación 11,425 Kg

cerveza madura

Embotellado y

carbonatación 11,715 Kg

cerveza

terminada

89

Cálculo de la cantidad de azúcar

Tomando como objetivo 2.6 volúmenes de CO2 y conociendo que a 27 ºC

que es la temperatura más alta alcanzada en la fermentación se tienen 0.73

volúmenes de CO2 disueltos.

Volúmenes de CO2 a agregar= 2,6 – 0,73=1,87 volúmenes

Conociendo que 1 volumen de CO2 equivale a 1 lt de CO2 disuelto en 1 lt de

cerveza y que la densidad del CO2 en condiciones normales de presión y

temperatura es de 1,96 g/lt tenemos:

e C

e e e e C

eC

3 e C

e e e

Para la carbonatación se usará azúcar de caña por lo tanto:

C12H22O11 + H2O 4C2H5OH + 4CO2

C o C

C o C

o C 3 C

o C 3 C

3 e C

e e e 3 e

e C

e

e e e

e

e e e 0 3 e

Sacarosa Agua Etanol Dióxido de carbono

342 g/mol 18g/mol 46g/mol 44g/mol

90

MOLIENDA

MACERACIÓN

RECIRCULACIÓN Y FILTRACIÓN

COCCION

ENFRIAMIENTO

FERMENTACIÓN

2,50 Kg malta base0,05 Kg malta caramelo

2,55 Kg malta mezcla

9,833 Kg mosto1,717 Kg Bagazo seco

LAVADO

FERMENTACIÓNMADURACIÓN

EMBOTELLADO Y CARBONATACIÓN

9,833 Kg mosto (9,03⁰ P)1,717 Kg Bagazo seco

18,242 Kg mosto( 4,12⁰ P)

4,808 Kg Bagazo húmedo

5,565 Kg Agua Evaporada1,5 Kg Residuo impurezas

11,22Kg Mosto caliente (8,05 ⁰P)

11,557Kg Mosto frío(12,33 ⁰P)

10,563 Kg cerveza verde (2,53 ⁰P; 5,15 % ABV)

1 Kg sedimento levadura

9 Kg Agua

11,5 Kg Agua de lavado

0,0134 Kg lúpulo0,018 Kg canela en rama0,011 Kg anís estrellado0,0007 Kg clarificante

0,00575 Kg levadura

1 Kg sedimento levadura

9,563 Kg cerveza madura (9,468lt)(2,53 ⁰P; 5,15 % ABV )

0,150 Kg agua + 0,0674Kg de azúcar (para carbonatación)

9,78Kg (9,683 lt) cerveza terminada (5,15 % ABV)

0,337 Kg azúcar (para ajuste de densidad)

ρ cerveza=1,010 Kg/lt

3.2.3.2. Balance de materia de la cerveza de canela y anís

Balance Global

Balance de materia por etapas

91

Molienda

Maceración

Cálculo de los grados plato

( e s e os o es e he o ) 000

( 0

) 000

Cálculo del extracto

e e s e os o es e he o 0

e 0

0 0

Cálculo del extracto total

Molienda

2,50 Kg malta base

0,05 Kg malta caramelo

2,55 Kg malta

mezcla molida

Maceración 9,833 Kg mosto

1,717 Kg Bagazo

seco

2,55 Kg malta

mezcla molida

9 Kg agua

92

9,833 Kg mosto

1,717 Kg bagazo

seco

11,5 Kg Agua de

lavado

4,808 Kg Bagazo

húmedo

e os e os o es e he o

000

0

0

000 0 33

Cálculo de la cantidad de bagazo seco y mosto obtenido

2,55 Kg malta mezcla – 0,833 Kg extracto total= 1,717 Kg bagazo seco

Mosto= Malta mezcla + agua agregada – bagazo seco

Mosto= 2,55 Kg + 9 Kg – 1,717 Kg= 9,833 Kg

Recirculación y Filtración

Lavado

El peso del bagazo húmedo se lo obtuvo pesándolo en la balanza.

Recirculación y

filtración

9,833 Kg mosto

1,717 Kg Bagazo

seco

9,833 Kg mosto

1,717 Kg bagazo

seco

Lavado 18,242 Kg mosto

93

18,242 Kg mosto

0,0134 Kg lúpulo

0,018 Kg canela

0,011 Kg anís

0,0007 Kg clarificante

5,565 Kg Agua

Evaporada

1,5 Kg residuo impurezas

11,22 Kg mosto

caliente

0,337 Kg azúcar

11,557 Kg

mosto frío

Kg mosto después de lavado= Kg mosto antes de lavado + Kg bagazo seco +

Kg agua de lavado – Kg Bagazo húmedo

Kg mosto después de lavado= 9,833 Kg + 1,717 Kg + 11,5 Kg – 4,808

Kg=18,242 Kg

Cocción

Cálculo del agua evaporada

h 3 h e e o

Enfriamiento

Antes de pasar a fermentación se le añadió azúcar de caña al mosto para

ajustar la densidad que se encontraba un poco baja.

Cocción 11,22 Kg Mosto

Enfriamiento

94

11,557 Kg mosto frío

0,00575 Kg levadura

1 Kg sedimento

de levadura

10,563 Kg cerveza

verde

1 Kg sedimento

de levadura

9,563 Kg cerveza

madura

0,15 Kg agua +

0,0674 Kg azúcar

Fermentación

Maduración

Embotellado y Carbonatación

Cálculo de la cantidad de azúcar

Tomando como objetivo 2.6 volúmenes de CO2 y conociendo que a 27 ºC

que es la temperatura más alta alcanzada en la fermentación se tienen 0.73

volúmenes de CO2 disueltos.

Fermentación 10,563 Kg

cerveza verde

Maduración 9,563 Kg

cerveza madura

Embotellado y

carbonatación 9,78 Kg cerveza

terminada

95

Volúmenes de CO2 a agregar= 2,6 – 0,73=1,87 volúmenes

Conociendo que 1 volumen de CO2 equivale a 1 lt de CO2 disuelto en 1 lt de

cerveza y que la densidad del CO2 en condiciones normales de presión y

temperatura es de 1,96 g/lt tenemos:

e C

e e e e C

eC

3 e C

e e e

Para la carbonatación se usará azúcar de caña por lo tanto:

C12H22O11 + H2O 4C2H5OH + 4CO2

C o C

C o C

o C 3 C

o C 3 C

3 e C

e e e 3 e

e C

e

e e e

e

e e e e

Sacarosa Agua Etanol Dióxido de carbono

342 g/mol 18g/mol 46g/mol 44g/mol

96

3.2.3.3. Balance de materia de la cerveza Oatmeal stout

Balance Global

MOLIENDA

MACERACIÓN

RECIRCULACIÓN Y FILTRACIÓN

COCCION

ENFRIAMIENTO

FERMENTACIÓN

2,519 Kg Malta base0,172 Kg Malta black0,170 Kg malta chocolate

2,861 Kg malta mezcla

15,03 Kg mosto1,501 Kg Bagazo seco

LAVADO

FERMENTACIÓNMADURACIÓN

EMBOTELLADO Y CARBONATACIÓN

15,03 Kg mosto (12,25⁰ P)1,501 Kg Bagazo seco

18,861 Kg mosto( 10,55 ⁰ P)

3,52 Kg Bagazo húmedo

4,77 Kg Agua Evaporada1,5 Kg Residuo impurezas

12,613 Kg Mosto caliente (12,25 ⁰P)

12,613 Kg Mosto frío(12,25 ⁰P)

11,619 Kg cerveza verde (4 ⁰P; 4,35 % ABV)

1 Kg sedimento levadura

0,170 Kg avena13,5 Kg Agua

5,85 Kg Agua de lavado

0,0213 Kg lúpulo0,0007Kg clarificante

0,00575 Kg levadura

1 Kg sedimento levadura

10,619 Kg cerveza madura (10,452 lt)(4 ⁰P; 4,35 % ABV )

0,250 Kg agua + 0,0744Kg de azúcar (para carbonatación)

10,943 Kg (10,771 lt) cerveza terminada (4,35 % ABV)

ρ cerveza=1,016 Kg/lt

97

2,519 Kg malta base

0,172 Kg malta black

0,170 Kg malta

chocolate

Balance de materia por etapas

Molienda

Maceración

Cálculo de los grados plato

( e s e os o es e he o ) 000

( 0

) 000

0

Cálculo del extracto

e e s e os o es e he o 0

e 0

0 0 0

Molienda

2,861 Kg malta

mezcla molida

Maceración 15,03 Kg mosto

1,501 Kg Bagazo

seco

2,861 Kg malta

mezcla molida

0,170 Kg avena

13,5 Kg agua

98

15,03 Kg mosto

1,501 Kg bagazo

seco

5,85 Kg Agua de

lavado

3,52 Kg Bagazo

húmedo

Cálculo del extracto total

e os e os o es e he o

000

0

000 3

Cálculo de la cantidad de bagazo seco y mosto obtenido

2,861 Kg malta mezcla + 0,170 Kg avena – 1,53 Kg extracto total= 1,501 Kg

bagazo seco

Mosto= Malta mezcla + Avena+ agua agregada – bagazo seco

Mosto= 2,861 Kg + 0,170 Kg + 13,5 Kg – 1,501 Kg= 15,03 Kg

Recirculación y Filtración

Lavado

El peso del bagazo húmedo se lo obtuvo pesándolo en la balanza.

Recirculación y

filtración

15,03 Kg mosto

1,501 Kg Bagazo

seco

15,03 Kg mosto

1,501 Kg bagazo

seco

Lavado 18,861 Kg mosto

99

18,861 Kg mosto

0,0213 Kg lúpulo

0,0007 Kg clarificante

4,77 Kg Agua

Evaporada

1,5 Kg residuo impurezas

12,613 Kg mosto

caliente

12,613 Kg

mosto frío

Kg mosto después de lavado= Kg mosto antes de lavado + Kg bagazo seco +

Kg agua de lavado – Kg Bagazo húmedo

Kg mosto después de lavado= 15,03 Kg + 1,501 Kg + 5,85 Kg – 3,52

Kg=18,861 Kg

Cocción

Cálculo del agua evaporada

h 3 h e e o

Enfriamiento

Cocción 12,613 Kg Mosto

Enfriamiento

100

12,613 Kg mosto frío

0,00575 Kg levadura

1 Kg sedimento

de levadura

11,619 Kg cerveza

verde

1 Kg sedimento

de levadura

10,619 Kg cerveza

madura

0,25 Kg agua +

0,0744 Kg azúcar

Fermentación

Maduración

Embotellado y Carbonatación

Cálculo de la cantidad de azúcar

Tomando como objetivo 2.6 volúmenes de CO2 y conociendo que a 27 ºC

que es la temperatura más alta alcanzada en la fermentación se tienen 0.73

volúmenes de CO2 disueltos.

Fermentación 11,619 Kg

cerveza verde

Maduración 10,619 Kg

cerveza madura

Embotellado y

carbonatación 10,943 Kg

cerveza

terminada

101

Volúmenes de CO2 a agregar= 2,6 – 0,73=1,87 volúmenes

Conociendo que 1 volumen de CO2 equivale a 1 lt de CO2 disuelto en 1 lt de

cerveza y que la densidad del CO2 en condiciones normales de presión y

temperatura es de 1,96 g/lt tenemos:

e C

e e e e C

eC

3 e C

e e e

Para la carbonatación se usará azúcar de caña por lo tanto:

C12H22O11 + H2O 4C2H5OH + 4CO2

C o C

C o C

o C 3 C

o C 3 C

3 e C

e e e 3 e

e C

e

e e e

e

e e e 0 e

Sacarosa Agua Etanol Dióxido de carbono

342 g/mol 18g/mol 46g/mol 44g/mol

102

3.3. Análisis de costos

Cuadro# 15

Costos tuberías y accesorios

Descripción Medida Cantidad

Precio en dólares

Precio unitario

Precio total

Tuberia PP de 1/2 " Metros 4,51 0,9 4,06

Tubería de cobre 3/8" Metros 10,5 4,33 45,47

Manguera plástica de 3/4" Metros 10 0,8 8,00

Manguera plástica de 1/2" Metros 12 0,3 3,60

Válvulas de bola de 1/2 " Unidad 4,49 12 53,88

Codos PP de 1/2" Unidad 7 0,41 2,87

Tee PP de 1/2" Unidad 8 0,52 4,16

Conector de aluminio para manguera 1/2" Unidad 4 0,61 2,44

Unión PP 1/2" Unidad 1 0,45 0,45

Unión universal 1/2" Unidad 2 0,95 1,90

Reductor PP de 1" a 1/2" Unidad 2 0,99 1,98

Neplo roscado con tuerca de 1/2" Unidad 2 0,33 0,66

Conector plástico para manguera 1/2" Unidad 3 0,6 1,80

Reductor PP de 1/2" a 1/4" Unidad 2 0,84 1,68

Acople de bronce para cañería de cobre 3/8" a 1/4" Unidad 2 0,42 0,84

Reductor PP de 1/2" a 3/8" Unidad 5 0,42 2,10

Reductor PP de 3/4" a 1/2" Unidad 2 0,42 0,84

Neplo roscado con tuerca de 3/8 " Unidad 2 0,64 1,28

Conector plástico para manguera 3/4" Unidad 2 0,67 1,34

Total 139,34

Cuadro# 16

Costos tanques y accesorios

Descripción Medida Cantidad Precio en dólares

Precio unitario Precio total

Macerador 37,5 litros 1 57,9 57,90

Olla de agua de lavado 15 litros 1 40,56 40,56

Olla de cocción 25,54 litros 1 43,1 43,10

Fermentador 38 litros 1 10 10,00

Filtro 5,94 litros 1 6,5 6,50

Soportes para el filtro Unidades 4 1,9 7,60

Tela de fieltro 3 x 1,5 m 1 15 15,00

Cinta de aluminio 20 metros 2 2,9 5,80

Total 186,46

103

Cuadro# 17

Costos Equipo de control de temperatura del macerador

Descripción Medida Cantidad Precio en dólares

Precio unitario Precio total

Controlador de temperatura Unidad 1 120 120,00

Gabinete Unidad 1 40 40,00

Termopozo Unidad 1 25 25,00

Luz piloto Unidad 1 8 8,00

Contactor Unidad 1 37 37,00

Sensor de Temperatura RTD PT 100 Unidad 1 40 40,00

Selector Unidad 1 20 20,00

Resistencia eléctrica tubular 1000 W Unidad 1 60 60,00

Convertidor de corriente 220 a 110 V Unidad 1 30 30,00

Total 380,00

Cuadro# 18

Costos equipos de calentamiento, bombeo y accesorios

Descripción Medida Cantidad Precio en dólares

Precio unitario Precio total

Hornillas eléctricas 1000 W Unidad 2 15,6 31,20

Bomba centrífuga 1/2 HP Unidad 1 30 30,00

Dimmer para regulación de caudal Unidad 1 7,25 7,25

Total 68,45

Cuadro# 19

Costos soporte del equipo

Descripción Medida Cantidad

Precio en dólares

Precio unitario

Precio total

Tubo cuadrado de hierro 2cmx3cm 1mm espesor Metros 30,6 3,5 107,10

Plancha de hierro de 1mm Unidad 1 35 35,00

Total 142,10

104

Cuadro# 20

Costo total del equipo

Descripción Precio total

Tuberías y accesorios 139,34

Tanques y accesorios 186,46

Equipo de Control de temperatura del macerador 380,00

Equipos de calentamiento, bombeo y accesorios 68,45

Estructura del equipo 142,1

Total 916,35

Cuadro# 21

Costo de materia prima

Descripción Medida Cantidad Precio en dólares

Precio unitario Precio total

Malta Base Kg. 9,014 2 18,028

Malta Caramelo Kg. 0,45 3,5 1,575

Malta Chocolate Kg. 0,22 4 0,88

Malta Black Kg. 0,172 3,5 0,602

Avena Kg. 0,305 1,60 0,49

Lúpulo Tradición onz. 2 4 8

Levadura Safale US-05 Sobre (11,5g.) 2 7,5 15

Clarificante wirfloc g. 2 1 2

Canela Funda (20g.) 1 0,25 0,25

Anis estrellado Funda (20g.) 1 0,25 0,25

Total 46,585

Cuadro# 22

Costo de insumos

Descripción Medida Cantidad Precio en dólares

Precio unitario Precio total

Botella 600 ml Unidad 55 0,2 11

Tapas corona Unidad 55 0,03 1,65

Tapadora tipo mariposa Unidad 1 45 45

Total 57,65

105

Cuadro# 23

Costos de producción

Descripción Medida Cantidad

Precio en dólares

Precio unitario Precio total

Malta base Kg. 2,519 2 5,04

Malta black Kg. 0,172 3,5 0,60

Malta chocolate Kg. 0,17 4 0,68

Avena Kg. 0,17 1,6 0,27

Lúpulo tradición g. 21,3 0,14 2,98

Levadura Safale US-05 g. 5,75 0,65 3,74

Clarificante wirfloc g. 0,7 1 0,70

Tapas corona und. 18 0,03 0,54

Botella 600 ml. und. 18 0,2 3,60

Total 18,15

Cuadro# 24

Costo unitario por botella de 600 ml.

Litros obtenidos 10,77

Botellas 600 ml. 18

Costo de producción total en dólares 18,15

Costo por botella de 600 ml. en dólares 1,01

Los valores están basados en la cerveza Oatmeal Stout, debido que es la

cerveza que se obtuvo un mayor rendimiento.

106

CAPITULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Datos obtenidos en la etapa de maceración

Cuadro# 25

Datos obtenidos en la maceración de la Irish red ale

Escalón t (min)* T (ºC) ρ (g/ml) º Plato

Empaste 0 60 1,000 0,0

Proteasa set point 53ºC

10 55 1,031 7,75

20 51 1,034 8,5

30 55 1,040 10,0

β-amilasa

set point 63

40 61 1,041 10,3

50 64 1,043 10,8

60 65 1,044 11,0

α-amilasa

set point 73

70 74 1,044 11,0

80 75 1,045 11,3

90 72 1,046 11,5

100 71 1,049 12,3

*El tiempo se empezó a tomar desde el momento de la adición de las maltas.

Gráfica# 1

Incremento en la densidad del mosto de la Irish red ale con el tiempo

0,990

1,000

1,010

1,020

1,030

1,040

1,050

1,060

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

De

nsi

dad

(g/

ml)

Tiempo (min)

107

Cuadro# 26

Datos obtenidos en la maceración de la cerveza de canela y anís

Escalón t (min)* T (ºC) ρ (g/ml) º Plato

Empaste 0 60 1,000 0,0

Proteasa set point 53ºC

10 56 1,015 3,7

20 54 1,022 5,5

30 54 1,027 6,8

β-amilasa

set point 63

40 58 1,029 7,3

50 61 1,030 7,5

60 63 1,031 7,8

α-amilasa

set point 73

70 67 1,032 8,0

80 71 1,034 8,5

90 70 1,035 8,8

100 73 1,036 9,0

*El tiempo se empezó a tomar desde el momento de la adición de las maltas.

Gráfica# 2

Incremento en la densidad del mosto de la cerveza de canela y anís con el tiempo

0,990

1,000

1,010

1,020

1,030

1,040

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

De

nsi

dad

(g/

ml)

Tiempo (min)

108

Cuadro# 27

Datos obtenidos en la maceración de la cerveza Oatmeal Stout

Escalón t (min)* T (ºC) ρ (g/ml) º Plato

Empaste 0 60 1,000 0,00

Proteasa set point 53ºC

10 58 1,020 5,00

20 54 1,023 5,75

30 52 1,025 6,25

β-amilasa

set point 63

40 56 1,029 7,25

50 58 1,033 8,25

60 64 1,041 10,25

α-amilasa

set point 73

70 67 1,042 10,50

80 71 1,044 11,00

90 74 1,047 11,82

*El tiempo se empezó a tomar desde el momento de la adición de las maltas.

Gráfica# 3

Incremento en la densidad del mosto de la cerveza Oatmeal Stout con el tiempo

0,990

1,000

1,010

1,020

1,030

1,040

1,050

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

De

nsi

dad

(g/

ml)

Tiempo (min)

109

4.2. Rendimientos Obtenido al final de la maceración

Para calcular el rendimiento al final de la maceración utilizamos la siguiente

ecuación.

Re e o o o

e 00

Con lo cual obtuvimos los siguientes resultados:

Cuadro# 29

Rendimientos obtenidos en la maceración

Cerveza ExT (Kg) Kg de malta utilizados % Rendimiento

Irish Red Ale 1,53 4,445 34,42

Canela y Anís 0,833 2,55 32,67

Oatmeal Stout 1,53 2,861 53,48

El rendimiento de la Irsih red ale y la cerveza de canela fueron inferiores al

rendimiento de la Oatmeal stout, debido a que la molienda de las dos primeras

no fue tan fina como la de la última, con lo que se demuestra que la molienda

influye considerablemente en el rendimiento de la maceración.

4.3. IBU’s obtenidos al final de la cocción

Para el cálculo de los IBU’s obtenidos, hacemos uso de las siguientes

ecuaciones:

s

0

( o e o e s o e e s e o es e

e o es e 0 es )

0

0

110

IBU’s de la Irish Red Ale

0 0

0 0

1era Adición

t=60 min →%U=30 (Del Anexo 2) Plu=17,1 g

s

0

s 30

0 0

2da Adición

t=30 min →%U=24 (Del Anexo 2) Plu=2,8 g

s

0 0 3

3ra Adición

t=5 min →%U=6 (Del Anexo 2) Plu=2,8 g

s 3

0 0 0

IBU’s totales= 32.51

111

IBU’s de la Cerveza de Canela y Anís

0 0

0 0

1era Adición

t=60 min →%U=30 (Del Anexo 2) Plu=7,2 g

s 30

0 0 0 3 0

2da Adición

t=30 min →%U=24 (Del Anexo 2) Plu=4,2 g

s

0 0 0

3ra Adición

t=5 min →%U=6 (Del Anexo 2) Plu=2 g

s 3

0 0 0 0 3

IBU’s totales= 20,09

112

IBU’s de la Oatmeal Stout

0 0

0 0

1era Adición

t=60 min →%U=30 (Del Anexo 2) Plu=12 g

s 30

0 0 0 0

2da Adición

t=30 min →%U=24 (Del Anexo 2) Plu=5 g

s

0 0 0

3ra Adición

t=5 min →%U=6 (Del Anexo 2) Plu=4,3 g

s 3 3

0 0 0

IBU’s totales= 28,33

Cuadro# 29

IBU’s obtenidos en las cervezas

Cerveza IBU's

Irish Red Ale 32,51

Canela y Anís 20,09

Oatmeal Stout 28,33

113

4.4. Resultados obtenidos en la fermentación

Cuadro# 30

Fermentación de la cerveza Irish red ale

Dia ρ (g/ml) º Plato % ABV

0 1,0411 10,27 0,00

1 1,0222 5,55 2,48

2 1,0141 3,52 3,54

3 1,0136 3,41 3,60

4 1,0123 3,08 3,77

5 1,0120 3,00 3,81

6 1,0120 3,00 3,81

T promedio de fermentación= 26 ⁰C

Gráfica# 4

Incremento del contenido alcohólico de la Irish red ale con el tiempo

Gráfica# 5

Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico en la Irish red ale

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0 1 2 3 4 5 6

% A

BV

Días

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,00

0 1 2 3 4 5 6

ºPla

to-

% A

BV

Días

% ABV

º plato

114

Cuadro# 31

Fermentación de la cerveza de canela

Dia ρ (g/ml) º Plato % ABV

0 1,0493 12,33 0,00

1 1,0250 6,25 3,19

2 1,0180 4,50 4,11

3 1,0135 3,38 4,70

4 1,0102 2,56 5,13

5 1,0102 2,55 5,14

6 1,0101 2,53 5,15

7 1,0101 2,53 5,15

T promedio de fermentación= 26 ⁰C

Gráfica# 6

Incremento del contenido alcohólico de la cerveza de canela y anís con el tiempo

Gráfica# 7

Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico en la cerveza de canela y anís

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0 2 4 6

% A

BV

Días

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,0012,0013,00

0 1 2 3 4 5 6 7

ºPla

to-

% A

BV

Días

% ABV

º plato

115

Cuadro# 32

Fermentación de la cerveza Oatmeal Stout

Dia ρ (g/ml) º Plato % ABV

0 1,0490 12,25 0,00

1 1,0290 7,25 2,63

2 1,0260 6,50 3,02

3 1,0220 5,50 3,54

4 1,0170 4,25 4,20

5 1,0165 4,12 4,27

6 1,0158 3,95 4,36

7 1,0158 3,95 4,36

T promedio de fermentación= 26 ⁰C

Gráfica# 8

Incremento del contenido alcohólico de la cerveza Oatmeal Stout con el tiempo

Gráfica# 9

Conversión de azúcares fermentables en alcohol etílico en la cerveza Oatmeal Stout

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

0 2 4 6

% A

BV

Días

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,0011,0012,0013,00

0 1 2 3 4 5 6 7

ºPla

to-

% A

BV

Días

% ABV

º plato

116

Para el calculo del %ABV se hizo uso de la siguiente ecuación:

%ABV= (DF-DO) x 131,25

En las gráficas se puede observar que a medida que el grado alcohólico

aumenta, el contenido de azúcar disminuye por acción de las levaduras, y

debido a que el alcohol es menos denso que el mosto, la densidad también

disminuye.

4.4.1. Atenuación real y aparente

El término atenuación se refiere al grado de fermentación de la cerveza

verde, es decir el porcentaje de azúcares fermentables convertidos en alcohol

etílico y se calcula mediante las siguientes ecuaciones:

e e e

00

e e o e

00

o e 0 0 ( ) 0 ( )

Atenuación de la cerveza Irish red ale

e e e 0 3

0 00 0

o e 0 0 ( 0 ) 0 (3) 3

e e 0 3

0 00 03

117

Atenuación de la cerveza de canela y anís

e e e 33 3

33 00

o e 0 0 ( 33) 0 ( 3) 30

e e 33 30

33 00 3

Atenuación de la cerveza Oatmeal Stout

e e e 3

00

o e 0 0 ( ) 0 (3 )

e e

00

Cuadro# 33

Atenuación de las cervezas artesanales

Cerveza Atenuación aparente (%) Atenuación real (%)

Irish Red Ale 70,79 58,03

Canela y anís 79,48 65,13

Oatmeal Stout 67,75 55,51

118

4.5. Resultados obtenidos en el producto final

4.5.1. Acidez total

Representa la suma de las sustancias ácidas valorables y se determina por

titulación de la cerveza previamente desgasificada con hidróxido de sodio 0,1 N

y se reporta como porcentaje de ácido láctico

La técnica consiste en hervir 250 ml de agua destilada en un vaso de

precipitación, dejándolo en ebullición por 2 minutos, luego agregar 25 ml de

cerveza desgasificada y calentar la solución por un minuto más, agitar y enfriar

rápidamente la muestra hasta temperatura ambiente. Luego añadir 2 a 3 gotas

de solución de fenolftaleína al 0,5% y titular con hidróxido de sodio 0,1 N hasta

coloración rosado pálido. Finalmente medir el consumo y aplicar la siguiente

ecuación.

e e 0 0 0

e e e e es e e e e

En donde:

0.09 corresponden a los equivalentes de ácido láctico

Nota: Las cantidades de 250 ml de agua destilada y 25 ml de cerveza pueden ser

sustituidos por 100 ml de agua destilada y 10 ml de cerveza.

Los resultados obtenidos fueron:

Cuadro# 34

Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza

Cerveza ml de NaOH ml de cerveza Gravedad específica % acidez

Irish Red ale 8,3 25 1,0120 0,295

Canela y anís 2,7 10 1,0101 0,241

Oatmeal Stout 3,1 10 1,0158 0,275

119

Con los resultados obtenidos, se puede apreciar que las cervezas cumplen

con el valor máximo de acidez establecido por la norma INEN 262.

4.5.2. Potencial de hidrógeno (pH)

El potencial de hidrógeno es un indicativo de la acidez o alcalinidad de una

solución acuosa. Su valor va de 1 a 14 e indica la concentración de iones

hidrógeno en una solución.

La técnica utilizada para la medición del potencial de hidrógeno fue la de

medición con tirillas.

Se obtuvieron los siguientes resultados:

Cuadro# 35

Resultados obtenidos en la acidez de la cerveza

Cerveza pH

Irish Red ale 4

Canela y anís 4

Oatmeal Stout 4

4.5.3. Carbonatación

Para la medición de los volúmenes de CO2 se utilizó un aparato de

perforación con manómetro.

El procedimiento consiste en colocar la botella, de tal forma que el punzón

hueco perfore el centro de la tapa, luego se agita la bebida vigorosamente

hasta que la presión no suba más. Finalmente se mide la temperatura del

producto y mediante las tablas del Anexo 3 se determina los volúmenes de CO2

contenidos.

120

Cuadro# 36

Datos obtenidos en la carbonatación

Cerveza Presión (Kg/cm2) Temperatura (⁰C) Contenido de CO2 (v/v)

Irish Red ale 1,65 13 2,62

Canela y anís 1,35 13 2,40

Oatmeal Stout 1,4 13 2,45

4.5.4. Contenido alcohólico

Se obtuvieron los siguientes resultados:

Cuadro# 37

Contenido alcohólico de las cervezas v/v

Cerveza % ABV

Irish Red Ale 3,81

Canela y anís 5,15

Oatmeal Stout 4,36

Con los resultados obtenidos se observa que la cerveza más alcohólica, fue

la de canela, seguida por la Oatmeal stout y la más ligera la Irish red ale.

El contenido de alcohol depende directamente de la densidad que posean

las cervezas antes de la fermentación. A mayor densidad inicial, mayor será el

contenido de alcohol que tendrán las cervezas al final de la fermentación.

Para aumentar la densidad inicial se pueden optar por dos alternativas:

Aumentar el tiempo de cocción, para evaporar más cantidad de agua

(si no se ha agregado el lúpulo).

Agregar azúcar en la etapa de cocción hasta obtener la densidad

deseada (si ya se agregó el lúpulo).

En la cerveza de canela se adicionó azúcar, debido a que la densidad se

encontraba muy baja y ya se había agregado el lúpulo y las especias. Si se le

121

hubiera dado mayor tiempo de cocción, se hubiera concentrado el sabor del

lúpulo, resultando en una cerveza demasiado amarga.

4.5.5. Ensayos microbiológicos

Los ensayos microbiológicos que se realizaron fueron el de determinación de

gérmenes aerobios mesófilos y el de mohos y levaduras que se piden como

requisitos en la norma INEN 262, utilizando el método de recuento en placas,

obteniéndose los siguientes resultados:

Cuadro# 38

Resultados de los ensayos microbiológicos

Cerveza Germenes aerobios mesófilos (ufc/ml) Mohos y levaduras (ufc/ml)

Irish Red ale 0 0

Canela y anís 0 0

Oatmeal Stout 0 0

4.5.6. Pruebas organolépticas

Para las pruebas organolépticas se escogieron a 5 catadores y se evaluaron

en las 3 cervezas propiedades como el aroma, pureza del sabor, cuerpo , CO2

y el amargor. Se obtuvieron las siguientes calificaciones:

Cuadro# 39

Prueba organoléptica general de Irish Red Ale

Prueba Participante

1 Participante

2 Participante

3 Participante

4 Participante

5 Media

Aroma 4 5 4 5 4 4,4

Pureza del sabor 5 3 5 4 5 4,4

Cuerpo 5 5 5 4 5 4,8

Efectos del CO2 al liberarse 5 4 3 4 3 3,8

Calidad del amargor 5 3 3 4 3 3,6

Puntuación total 21

122

Cuadro# 40

Prueba organoléptica general de la cerveza de canela y anís

Prueba Participante

1 Participante

2 Participante

3 Participante

4 Participante

5 Media

Aroma 5 4 4 5 4 4,4

Pureza del sabor 5 3 4 4 5 4,2

Cuerpo 4 3 4 4 3 3,6

Efectos del CO2 al liberarse 4 4 3 4 3 3,6

Calidad del amargor 5 4 4 4 4 4,2

Puntuación total 20

Cuadro# 41

Prueba organoléptica general de la Oatmeal Stout

Prueba Participante

1 Participante

2 Participante

3 Participante

4 Participante

5 Media

Aroma 5 4 4 5 4 4,4 Pureza del sabor 5 3 4 4 4 4

Cuerpo 5 5 5 4 5 4,8 Efectos del CO2 al liberarse 5 4 4 4 4 4,2 Calidad del amargor 4 3 3 4 3 3,4

Puntuación total 20,8

Aroma y pureza del sabor

5.- Limpio

4.- Casi limpio

3.- Ligero aroma casi imperceptible a oxidado y/o diacetilo

2.- Aroma claro a otros componentes ajenos

1.- Fuerte aroma a levadura autodializada o mustio

123

Cuerpo

5.- Mucho cuerpo, proporcionado

4.- Mucho cuerpo

3.- Poco cuerpo

2.- Nada de proporción en el poco cuerpo

1.- Flojo, vacío, plano

Efecto del CO2 al liberarse

5.- Agradable y no excesivo

4.- Normal

3.- Poco efecto

2.- Muy poco

1.- Aguada

Calidad del amargor

5.- Muy fina, no rasca al tragar ni deja retrogusto amargo

4.- Fina

3.- Deja algo de retrogusto amargo

2.- Deja retrogusto amargo

1.- Rasca y deja retrogusto amargo largo rato

20 a 25 puntos cerveza de buena calidad

15 a 20 puntos cervezas corrientes

Menor a 15 puntos cervezas de baja calidad

Con las calificaciones otorgadas por los catadores se puede apreciar que los

3 tipos de cervezas ingresan a la categoría de cervezas de buena calidad.

124

4.6. Resultados generales

Cuadro# 42

Resultados generales de las cervezas artesanales

Parámetro Irish Red Ale Cerveza de canela y anís Oatmeal Stout

% ABV 3,81 5,15 4,36

Densidad g/ml 1,012 1,010 1,016

º Plato 3 2,53 4

Extracto g/l 82,56 40,64 109,41

IBU's 32,51 20,09 28,33

pH 4 4 4

Acidez m/m 0,295 0,241 0,275

CO2 v/v 2,62 2,4 2,45

Con los resultados obtenidos se puede apreciar que cada cerveza es un

mundo diferente, en todo aspecto desde el color, sabor hasta las propiedades

físico-químicas, convirtiéndose en un producto que da más variedad al

consumidor de acuerdo a su gusto y sale de la común cerveza industrial rubia

lager tipo Pilsen.

125

CAPITULO V

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

La temperatura y el tiempo de maceración son factores muy importantes

en esta etapa y deben ser controlados, debido a que de ellos dependerá

la acción de las enzimas de las maltas, obteniéndose como resultado

más o menos azucares fermentables y no fermentables, otorgándole los

azucares fermentables mayor contenido alcohólico a la cerveza y los no

fermentables más cuerpo.

El proceso de fermentación se desarrolla con mayor velocidad a

temperaturas más altas, que a temperaturas más bajas e influyen en el

sabor y cuerpo del producto final. A temperaturas bajas se obtienen

cervezas más secas y ligeras denominadas lagers, mientras que a

temperaturas más altas de fermentación se obtienen cervezas con

sabores y aromas más afrutados y con mayor cuerpo que se las conoce

como Ales.

Se debe de tener en cuenta el tipo de levadura que se va a utilizar para

cada estilo de cerveza, ya que se desarrollan en condiciones distintas de

temperaturas y producen distintos sabores.

A medida que disminuye la densidad en la fermentación, aumenta el

grado alcohólico, debido a que durante dicho proceso, el azúcar de la

malta se convierte en etanol que es menos denso.

Se ha comprobado que la calidad de la cerveza mejora, a medida que

transcurre el tiempo en el proceso de maduración.

126

El equipo respondió bien al proceso de elaboración de cerveza artesanal

con lo que se cumple la hipótesis y el objetivo de la tesis.

Se comprobó que se pueden elaborar distintos tipos de cervezas

utilizando varias combinaciones de ingredientes.

Se ha obtenido cervezas de buena calidad, como consecuencia de

haber tenido mucho control en cada una de las etapas de elaboración.

Los 3 tipos de cerveza elaborados en este trabajo cumplen con los

requisitos de la norma NTE INEN 262, salvo la cerveza de canela y anís

cuyo contenido alcohólico es un poco superior al límite máximo

establecido, pero debido a que es una cerveza artesanal y no industrial

si se permite altas graduaciones alcohólicas.

127

5.2. Recomendaciones

Antes de proceder con la elaboración de cerveza, se debe asegurar que

los recipientes a utilizar y el área estén totalmente limpios y sanitizados,

principalmente luego de la etapa del enfriamiento que ya no se cuenta

con calor y se pueden contaminar con bacterias del ambiente

principalmente lácticas que ocasionarán una acidez muy alta en las

cervezas.

Si el producto obtenido luego de la maduración se encuentra con una

acidez muy alta, se le puede agregar una pequeña dosis de bicarbonato

de sodio, hasta neutralizar completamente la acidez, procurando no

pasarse del límite, ya que le dará un sabor salado a la cerveza.

En la etapa de maceración se debe asegurar de contar con el agua

suficiente, de tal manera que la malta se pueda remojar correctamente y

mezclar constantemente el mosto, para obtener una mayor extracción de

los azúcares.

Mientras más tostadas estén las maltas, más al final de la maceración se

deben agregar, para que de esta manera no se extraigan componentes

que le den sabores indeseables a la cerveza.

La velocidad de recirculación en el momento de filtrar el mosto, debe ser

baja para no golpear fuertemente la cama de los granos de malta, lo que

resultaría en una filtración deficiente.

La temperatura del agua de lavado no debe sobrepasar los 78º C para

no extraer compuestos indeseables de las maltas, ni tampoco se debe

lavar, hasta recoger mosto con una densidad inferior de 1,010 g/ml, ya

que se extraerán taninos que le darán un sabor astringente a la cerveza.

128

Al momento de realizar las adiciones del lúpulo se recomienda conocer

la evaporación horaria del equipo, para poder predecir el volumen y la

densidad que se va a tener al final de la cocción, ya que son datos

necesarios para el cálculo del grado de amargor de la cerveza.

Se recomienda si se utilizar levadura seca, disolverla en agua a una

temperatura entre 24 y 30 ºC en un tiempo de 30 minutos para activarlas

y luego verterlas en el mosto frío.

Antes de embotellar las cervezas, se deben sanitizar las botellas y tapas

con cloro y agua caliente para eliminar microorganismos.

Si luego de la carbonatación natural no se llegara a obtener el volumen

de CO2 deseado, se puede abrir la botella y agregar una pequeña dosis

de hielo seco no mayor a 1,5 gramos por 550 ml, en la cerveza bien fría

para que no haya un aumento brusco de la presión, y luego taparla

inmediatamente, tomando todas las precauciones necesarias.

Se recomienda tener mucho control en el escalón de temperatura de las

proteasas en la etapa de maceración, ya que debido a una temperatura

superior al rango de activación de dichas enzimas, la espuma obtenida

en las cervezas no tuvo una estabilidad adecuada.

129

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132

Abreviaturas

% AA Porcentaje de alfa ácidos del lúpulo

% ABV Percentage of alcohol by volume (porcentaje de alcohol por

volumen)

%U Porcentaje de utilización del lúpulo

Potencia eléctrica

∆Tm Diferencia térmica logarítmica media

A Área

cp Capacidad calorífica

cpA Capacidad calorífica del mosto

cpAf Capacidad calorífica del agua de enfriamiento

De Diámetro externo

Deq Diámetro externo total ( manguera+ tubo de cobre)

DF Densidad al final de la fermentación

Dfc Densidad al final de cocción

Di Diámetro interno

DO Densidad al inicio de la fermentación

ex Extracto

ExT Extracto total

Fc Factor de corrección

hi Coeficiente de película interno

ho Coeficiente de película externo

IBU’s International Bittering Unit (unidades internacionales de

amargor)

k Conductividad térmica

133

Lm Litros de mosto antes de hervor

ºL Grados lovibond

ºP Grados plato

pH Potencial de hidrógeno

Plu Peso de lúpulo

q Calor sensible

Q Caudal

qA Calor sensible del mosto

qAf Calor sensible del agua de enfriamiento

Re Número de Reynolds

Ri Resistencia térmica interna

Ro Resistencia térmica externa

TAe Temperatura de entrada del mosto en el enfriador

TAfe Temperatura de entrada del agua de enfriamiento en el enfriador

TAfs Temperatura de salida del agua de enfriamiento en el enfriador

Tas Temperatura de salida del mosto en el enfriador

Tma Temperatura media del mosto

TmAf Temperatura media del agua de enfriamiento

U Coeficiente global de transferencia de calor

V Velocidad de flujo

WA Flujo másico del mosto

WAf Flujo másico del agua de enfriamiento

λ Calor latente de evaporación

μ Viscosidad dinámica

ρ Densidad

134

Glosario de Términos

Almidón. Molécula natural formada por polisacáridos, de color blanco y

aspecto granuloso, que se almacena como material de reserva en los

tubérculos, raíces y semillas de ciertas plantas, especialmente en los cereales.

Amilasa. Enzima que produce la hidrólisis de los glúcidos.

Bagazo. Subproducto de la industria cerveceras resultante del proceso de

prensado y filtración del mosto obtenido tras la sacarificación del cereal (cereal,

básicamente) malteado

Carbohidrato. Cada uno de los compuestos formados por carbono, hidrógeno

y oxígeno.

Carbonatación. Es un proceso mediante el cual se gasifican las bebidas.

Cebada. Planta herbácea gramínea anual, de semillas más alargadas que el

trigo, que sirve de alimento a diversos animales y se usa en la fabricación de

algunas bebidas alcohólicas, especialmente la cerveza.

Cerveza artesanal. Cerveza elaborada con 100% malta, sin aditivos artificiales

y carbonatada naturalmente.

Cerveza verde. Cerveza Obtenida después de la fermentación primaria antes

de ser sometida a maduración y acondicionamiento.

Cerveza. Bebida alcohólica no destilada, espumosa, obtenida por fermentación

de cebada en agua y aromatizada con lúpulo.

Clarificación. Proceso a través del cual se eliminan las partículas en

suspensión del mosto cervecero a través de medios mecánicos-filtrado,

centrifugado, o a bien por medios químicos-adición de encimas, uso de agentes

floculantes.

Coagular: Hacer que se solidifique [una sustancia albuminosa disuelta en un

líquido.

135

Contactor: Interruptor automático a distancia basado en procedimientos

electromagnéticos.

Cuerpo: La sensación de plenitud, viscosidad o ligereza que produce la

cerveza en boca y que proviene de las dextrinas y las proteínas presentes en la

malta.

Densidad: En física y química, la densidad (símbolo ρ) es una magnitud

escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen

de una sustancia.

Dextrina. Sustancia gomosa soluble en agua que se obtiene del almidón.

Endospermo. Tejido del embrión de las plantas espermafitas, que les sirve de

alimento.

Enzima. Molécula formada principalmente por proteína que producen las

células vivas y que actúa como catalizador y regulador en los procesos

químicos del organismo.

Especias. Sustancia aromática vegetal con que se sazonan los alimentos.

Fermentación. Proceso químico por el que se forman los alcoholes y ácidos

orgánicos a partir de los azúcares por medio de los fermentos.

Germinación. Comienzo del desarrollo de una semilla.

Grados plato. Extracto medido en la cerveza.

Levadura. Nombre común de diversos hongos ascomicetos unicelulares que

se reproducen por gemación o división y producen enzimas que provocan la

fermentación alcohólica de los hidratos de carbono.

Lúpulo. Planta trepadora de la familia de las moráceas, cuyos frutos, en forma

de piña globosa, se emplean para aromatizar y dar sabor amargo a la cerveza.

Maceración. Ablandamiento de una sustancia sólida golpeándola o

sumergiéndola en un líquido.

Malta. Grano de cereal, generalmente cebada, germinado y después tostado,

que se emplea en la fabricación de bebidas alcohólicas.

136

Maltosa. Azúcar formado por dos moléculas de glucosa, cristalizable y

producido tanto en los procesos fisiológicos animales como vegetales por la

descomposición del almidón.

Microorganismo. Organismo vivo unicelular, animal o vegetal, especialmente

el que puede producir enfermedades; no se puede ver sin la ayuda del

microscopio.

Mosto. Licor que se obtiene al tratar la malta molida con agua caliente.

Proteasa. Grupo de enzimas responsables de la hidrólisis de los enlaces

peptídicos.

Proteínas. Cualquiera de las numerosas sustancias químicas formadas por

aminoácidos que forman parte de la materia fundamental de las células y de las

sustancias vegetales y animales.

Selector. Dispositivo automático o de otro tipo utilizado para establecer

conexiones con cualquier circuito.

137

ANEXOS

138

Anexo 1

Tabla de corrección de densidad

139

porcentaje de utilización de lúpulo

Flor Pellets

0-9 5 6

10 - 19 12 15

20 - 29 15 19

30 - 44 19 24

45 - 59 22 27

60 - 74 24 30

Mayor a 75 27 34

Tiempo de

hervor

Anexo 2

Determinación del porcentaje de utilización del lúpulo

140

Anexo 3

Contenido de CO2 v/v

141

142

143

144

145

146

147

148

Anexo 4

Propiedades físicas del agua saturada

149

Anexo 5

Tabla de volúmenes de los recipientes

Volumen en litros

Olla de Lavado Macerador Olla de cocción

Altura de los recipientes en centímetros

1 1,3 0,8 1,0

2 2,5 1,6 2,1

3 3,8 2,4 3,1

4 5,1 3,3 4,1

5 6,3 4,1 5,2

6 7,6 4,9 6,2

7 8,9 5,7 7,2

8 10,1 6,5 8,3

9 11,4 7,3 9,3

10 12,7 8,2 10,3

11 13,9 9,0 11,4

12 15,2 9,8 12,4

13 16,5 10,6 13,4

14 17,7 11,4 14,5

15 19,0 12,2 15,5

16 20,3 13,1 16,5

17 21,5 13,9 17,6

18 22,8 14,7 18,6

19 24,1 15,5 19,6

20 25,3 16,3 20,7

21 26,6 17,1 21,7

22 27,9 18,0 22,7

23 29,1 18,8 23,8

24 30,4 19,6 24,8

25 31,7 20,4 25,8

26 32,9 21,2 26,9

27 34,2 22,0 27,9

28 35,5 22,8 28,9

29 36,7 23,7 30,0

30 38,0 24,5 31,0

31 39,3 25,3 32,0

32 40,5 26,1 33,1

33 41,8 26,9 34,1

34 43,1 27,7 35,1

35 44,3 28,6 36,2

150

Anexo 6

Conexiones de los cables del gabinete de control de temperatura del

macerador

12

34

5

12

Luz

pil

oto

3 4

1L1 3L2 5L3

14NO

13NO 21NC

A222NO

A1

2T1 6T34T2

67

8

PT 100

Selector

Co

ntr

ola

do

r

Co

nve

rtid

or

Contactor

Resistencia eléctrica

Enchufe

151

Anexo 7

Resultados de ensayos microbiológicos de la Oatmeal Stout

152

Anexo 8

Requisitos que deben cumplir las cervezas según norma INEN

153

154

155

156

Anexo 9

Etiquetas de la botella de la cerveza Irish Red Ale

157

Anexo 10

Etiqueta de la botella de la cerveza de canela y anís

158

Anexo 11

Etiqueta de la botella de la cerveza Oatmeal Stout

159

Anexo 12

Fotografías

160

161

162

163

164