La cerveza es una bebida alcohólica muy antigua, desarrollada por los pueblos de los imperios mesopotámicos y por los egipcios, resultado de fermentar los cereales germinados en agua, en presencia de levadura.
Aunque existen en el mercado cervezas de trigo, mijo y arroz, la más habitual es la obtenida a partir de la fermentación de la cebada.
MATERIAS PRIMAS
Malta
Está constituida por granos de cebada germinados durante un periodo limitado de tiempo, y luego desecados. Generalmente la malta utilizada en la fabricación de la cerveza, no es elaborada en la propia fábrica sino obtenida directamente de proveedores externos.
La maltosa, también conocida como maltobiosa o azúcar de malta
Lúpulo
Contiene aceites esenciales (hasta un 1 %, sobre todo humuleno, mirceno, b–cariofileno y farnesceno)también posee un complejo de resinas amargas ( 3-12 % ) en el que hay ácido valeronico lumulona. El aceite esencial y las resinas amargas reciben el nombre conjunto de lupulina.
Todas estas serán proporcionadas a la cerveza.
El ácido del lúpulo (ácidos α) tiene un suave efecto antibiótico contra las bacterias y favorece la actividad de la levadura de malteado. Del amargor son responsables los ácidos amargos, y los aromas proceden de aceites esenciales constituidos en especial por compuestos bastante volátiles y delicados a base de ésteres y de resinas.
El lúpulo es la causa de la estimulación del apetito que produce la cerveza.
El lúpulo (Humulus lupulus), 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.
Levaduras
Las levaduras son hongos pequeños que se alimentan de azucares y lo transforman en otra sustancias, a este proceso se le llama fermentación, en la fermentación de la cerveza participa distintas especies de levaduras, las mas importantes son:
Saccharomyces cerevisiae.Se desarrolla en el mosto de la cerveza.
Saccharomyces carlsbergensis.Se desarrolla en el mosto de la cerveza. Fermenta glucosa, maltosa y sacarosa.
Saccharomyces pastorianus.Hay 3 variedades, una de ellas produce vinos secos de sabor áspero. Las otras actúan sobre la cerveza produciendo líquidos turbios y de sabor amargo.
Willia anómala.Se aisló en una levadura de cerveza. Forma velo gris en la superficie de los líquidos y produce olor a esencias y frutas. Fermenta la glucosa pero no descompone la maltosa y sacarosa.
Se puede ver que la fermentación alcohólica es desde el punto de vista energético es una reacción exotérmica, se libera una cierta cantidad de energía. La fermentación alcohólica produce gran cantidad de CO2, que es la que provoca que el cava (al igual que el Champagne y algunos vinos) tengan burbujas.
Agua El agua empleada en la fabricación de la cerveza es el componente mayoritario y de acuerdo a la NOM-142-SSA1-1995 debe ser potable y podrá utilizarse agua destilada o desmineralizada. "En lo anterior solo hemos tocado la superficie del tema, cuestiones básicas para entender la expoliación que daremos a continuación, aun nos queda mucho por entender del proceso de elaboración de la cerveza, (La química orgánica del proceso, la secuencia en las operaciones unitarias, la matemática utilizada en la transferencia de masa, entre otros aspectos). Todos estos aspectos serán abordados con la ayuda de vídeos, revistas científica, artículos de investigación y tesis de universidades europeas y latinoamericanas." PROCESO MANUFACTURERO DE LA CERVEZA
El video muestra un recorrido a los interiores de una planta de producción de cervezas. Desde un proceso de molienda hasta un proceso de envasado etiquetado y comercialización. A continuación se explicara cada una de las etapas, con las reacciones químicas y operaciones unitarias que ocurren en cada una de ellas. Para iniciar nuestro aprendizaje sobre cervezas, mencionamos a la fermentación alcohólica en general. FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
La fermentación alcohólica se debe a una enzima soluble que producen las levaduras, en realidad es un complejo de enzimas. La fermentación empieza con la reacción entre los ácidos gliceroaldehidofosóforico y dioxiacetonfosfórico que producen simultáneamente ácido fosfoglicérico y ácido-glicerofosforico .
imagen donde muestra el proceso descrito anteriormente
Al añadir NaF, la fermentación se detiene y se pueden aislar todos los ácidos anteriores. Si el proceso continúa el A. Fosfoglicérico pierde una molécula de agua y se transforma en ácido fosfopirúvico que por hidratación da ácido pirúvico y ácido fosfórico. La carboxilasa descompone al ácido pirúvico en dióxido de carbono y acetaldehído, el acetaldehido por reducción da etanol.
figura donde muestra el proceso descrito anteriormente
En general
La figura anterior muestra que se produce también una reacción secundaria debido a que el ácido dioxiacetonfosfórico por un proceso de oxidorreducción produce acido fosforico y glicerina.
Tambien por la acción de la enzima carboligasa se forman largas cadenas carbonadas a partir del acetaldehído. Este proceso tiene gran interés en la síntesis de ácidos grasos.
Ambos productos secundarios, la glicerina y acidos grasos, abren la puerta a la manufactura de las resinas y jabones respectivamente.
RESEÑA HISTÓRICA Se sabe de la fabricacion de la cerveza desde tiempos muy antiguos. Documentos escritos que datan del tiempo de los sumerios, 7000 A.C., indican que ya entonces se preparaba una bebida que puede considerarse como una forma primitiva de nuestra cerveza. Considerandola la precursora de la cerveza actual. En los últimos 100 años se han sentado las bases de una tecnología cervecera, mediante el análisis científico de los procesos biológicos y químicos que tienen lugar en el curso de la elaboración de la cerveza, lo que permite un uso más racional de las materias primas. A este respecto es de destacar la importancia de los conocimientos obtenidos sobre los aspectos biológicos y bioquímicos de la fermentación y maduración de la cerveza.
El video nos muestra la historia y el proceso de fabricación de la cerveza desde las culturas mediterraneas hasta la actualidad ETAPAS DE LA FABRICACIÓN DE LA CERVEZA
1.- Mezcla de grano.Esta etapa consiste en la mezcla en seco de los diversos granos malteados o no que intervienen en la receta.
2.- Maceración.Es necesario someter la mezcla anterior a una serie de operaciones destinadas a activar diversas enzimas que reducen las cadenas largas de azúcares en otras más simples y fermentables. "tenemos que resaltar lo importante que es llegar a la temperatura de 82 °C, temperatura a la cual se destruye todas las enzimas"
La temperatura y concentracion son variables trascendentales en esta operacion que es previa a la filtracion.
3.- Filtrado. Es preciso retirar el grano de la mezcla. Esto se hace por filtraje. 4.- Cocción y adiciones de lúpulo. El elaborador somete el mosto a una cocción de entre un cuarto de hora y dos horas. Esta cocción sirve principalmente para destruir todos los microorganismos que hayan podido introducirse en el mosto. 5.- Refrigeración. Al no poderse inocular la levadura a temperaturas más altas que 35ºC. 6.- Inoculación de la levadura. El elaborador introduce el cultivo de la levadura que él mismo ha desarrollado o que ha obtenido en un banco de levadura.
Los procesos antes descrito se resumen de una manera didáctica en el video. 7.- Fermentación.La levadura primero se reproduce muy activamente consumiendo el oxígeno contenido en el mosto. Es la etapa espectacular en la que se puede ver una gran cantidad de espuma y un importante burbujeo. 8.- Maduración. El tiempo de maduración puede ir de dos semanas a tres meses. Algunos tipos de cerveza ya hechos para ser madurados durante mucho tiempo pueden ser sometidos a maduraciones de hasta tres años.
La figura muestra el diagrama de fermentacion y maduracion, procesos vitales en la elaboración de la cerveza. ALGUNOS EQUIPOS IMPORTANTES
Caldero de elaboración, importante equipo donde se dará la primera parte de la elaboración de la cerveza
Área de maduración, parte culminante del proceso de elaboración de la cerveza.
La figura muestra un macerador y un hervidor.
la figura muestra los fermentadores utilizados en el proceso.
En la industria cervecera, en base a su alimentación, los biorreactores se pueden operar en: continuo, semicontinuo, lote y lote alimentado.
"El sistema por lote de fermentación es el más empleado en la industria cervecera".
UN EJEMPLO DE PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA CERVEZA
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LA CERVEZA, DESARROLLADO MEDIANTE 13 PASOS EN UN TIEMPO PROMEDIO DE MADURACIÓN DE 10 DÍAS , 8 HORAS EN EL CONOCIMIENTO Y 8 HORAS EN AL ENVASADO.
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