Eficiencia en la cervecería (rendimiento del extracto contenido en el grano)
Pérdidas de extracto (del grano al fermentador)
Distintas medidas de eficiencia • Eficiencia de conversión (cuanto almidón convierto en azucares más simples) • Eficiencia de filtrado (cuanto extracto puedo pasar a la olla) • Eficiencia de planta de cocción (el producto de las dos anteriores) • Eficiencia en fermentador (cuanto extracto realmente puse a fermentar)
Análisis de la Malta
Eficiencia de conversión • Porcentaje del almidón del grano solubilizado en la maceración • Test de iodo negativo no significa conversión completa (puede haber almidón “escondido” en el grano) • Muchos problemas de eficiencia provienen de una mala conversión • Afectada por los parámetros de maceración (no todos los parámetros se pueden optimizar, pero dentro de un cierto rango se puede obtener una buena conversión)
Parámetros de maceración •
Temperatura: cuanto más alta mayor conversión (hasta aprox. 75 ºC), pero se debe controlar fermentabilidad.
•
Tiempo: Cuanto más mejor (pero tiempos muy largos no mejoran mucho y favorecen extracción de taninos o crecimiento bacteriano)
•
pH: para alfa-amilasa óptimo en 5.6 – 5.8, pero normalmente se buscan valores de 5.4 – 5.6)
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Molienda: cuanto más fino mejor, pero genera problemas en filtrado
•
Relación de empaste: cuanto más diluído mayor conversión
•
Programa de maceración: cuanto más intenso mayor conversión (infusión simple -> menos intenso, decocción -> más intenso)
•
Mash Out: puede ayudar activando alfa-amilasas si la conversión en este punto no se realizó completamente
•
Poder diastásico: normalmente no es un problema, solo cuando hay adjuntos no malteados o maltas base más oscuras
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“albóndigas” de malta: se forman cuando queda una parte del grano sin humedecer rodeado de almidon gelatinizado. Equivale a macerar con menos malta
Parámetros óptimos de maceración
Enzima
pH
Temperatura
Inactivación
Glucanasas
4,5 - 5,5
35° - 45°
60°
Proteolisis
4,6 - 5,3
45° - 55°
β-Amilasa
5,4 - 5,6
60° - 65°
70°
α-Amilasa
5,6 - 5,8
70° - 75°
80°
Parámetros óptimos de maceración
Cálculo de la eficiencia de conversión Extracto en macerador Eficiencia de conversión =
x 100 Extracto máximo
Pesoextracto Extracto máximo (ºP) =
x 100 Pesoextracto + Pesoagua
Valores de extracto máximo Relació n de empaste
Extracto Máximo Densidad (SG)
ºP
2,0
1,117
27,47
2,5
1,098
23,26
3,0
1,084
20,16
3,5
1,073
17,79
4,0
1,065
15,92
4,5
1,059
14,41
5,0
1,053
13,16
5,5
1,049
12,11
6,0
1,045
11,21
6,5
1,042
10,44
Valores calculados para un extracto potencial del grano de 75,76%
Eficiencia de conversión (resumen) • Valores de 95-100 % se pueden considerar excelentes • Valores menores a 85-90% puede deberse a falta de ajuste de los parámetros de maceración • Este valor se puede ir monitoreando durante toda la maceración (buen uso para un refractómetro)
Eficiencia de Filtrado • Mide que tan bien separamos el mosto del bagazo. • Muy dependiente del tipo de filtrado: – sin lavado -> menor eficiencia, pero mejor mosto – lavado por lotes (batch sparging): aumenta la eficiencia, dependiendo de cuantas veces se lave – Lavado continuo (fly sparging) mayor eficiencia que los anteriores, pero muy difícil de calcular o estimar previamente.
Eficiencia sin lavado (no sparging) • Toda el agua de lavado se agrega al macerador antes de comenzar a pasar el mosto a la olla • La eficiencia depende solo del mosto retenido en el bagazo y en los espacios inaccesibles del macerador • Cuanto mayor la DI -> menor la eficiencia – 10 ºP DI: ~ 82% (15% evaporación) – 16 ºP DI: ~ 71% (15% evaporación)
Eficiencia en lavado continuo • Podemos estimarla a partir de 2 mediciones: 1. Mosto residual en el macerador luego de completar la olla 2. Extracto retenido en el bagazo luego de drenar todo el mosto residual. Volver a poner agua al macerador (por ejemplo 2 x peso grano), agitar bien y luego medir densidad (o extracto en ºP)
Eficiencia en lavado continuo • Pérdida Mosto Residual = (Vol. Mosto Residual x SG x Extracto Mosto Residual) / Extracto Máximo • Pérdida en Bagazo = (Vol. Agua Agregada x SG x Extracto) / Extracto Máximo • Ef. Filtrado = 100 x (Ef. Conversión – Pérdida Mosto Residual – Pérdida en Bagazo) / Ef. Conversión
Eficiencia en lavado continuo • Si el valor medido es muy bajo (mucho menor a 90%), puede ser que se hayan formado “canales” en la cama de granos. Solución: filtrar mas lento • Si la cerveza es de alta DI, el rendimiento será menor (más grano -> más mosto retenido en el mismo). Normalmente la cantidad de líquido retenido es constante para un cierto tipo de molienda y macerador (entre 1,2 y 1,5 litros/Kg)
Optimización de la eficiencia en lavado continuo Cuanto más parejo el lavado de la cama de granos mayor eficiencia El lavado parejo depende de: – Tipo de macerador (falso fondo es lo mejor) – Diseño de la cañería (chupapalmer) – Los agujeros deben estar bien distribuidos por todo el fondo del macerador – Porosidad de la cama de granos (cuanto más porosa -> menos restricción al flujo de mosto -> menos “canales” – Velocidad de lavado: cuanto mayor más probabilidades de “canales” – Viscosidad del mosto (baja viscosidad lleva a un flujo menos restringido -> menos “canales”)
Lavado y calidad del mosto • El primer mosto es el de mayor calidad • El lavado reduce la capacidad de buffer del macerado -> el pH del agua de lavado comienza a ser importante -> sube el pH del mosto -> los taninos comienzan a ser más solubles • Hay que tener cuidado con valores altos de eficiencia de lavado (90% - 95%). Pueden reducir la calidad del mosto • No debemos corregir una mala eficiencia de conversión con un lavado excesivo • 75% de eficiencia para un cervecero puede ser muy distinto de otro con la misma eficiencia: 95% eficiencia de conversión x 79% eficiencia de lavado = 75% 79% eficiencia de conversión x 95% eficiencia de lavado = 75% El primero es un valor realista para una maceración sin lavado (nosparging), y el segundo puede ser el resultado de un lavado excesivo y mala conversión.
Es buena mi eficiencia medida? • Eficiencia de planta de cocción (brewhouse efficiency) – Valores de referencia – Gran industria: 95% - 98% – Microcervecerías: 85% – 95% – Cerveceros Caseros: > 75%
• La eficiencia de filtrado (lauter efficiency) es normalmente el parámetro que define lo anterior. No siempre valores altos son buenos.
Resultados de eficiencia Almidón no convertido
3,1 %
Extracto perdido en mosto recolectado luego de llenar la olla
2,5 %
Extracto retenido en el bagazo
5,6 %
Extracto dejado en la olla
7,7 %
Extracto en el fermentador
81,0 %
Referencias • Kai Troester (braukaiser.com) - Understanding Efficiency http://braukaiser.com/wiki/index.php?title=Underst anding_Efficiency • Dennis E. Briggs, Chris A. Boulton, Peter A. Brookes, Roger Stevens, Brewing Science and Practice, 2004 • F. G. Priest, Graham G. Stewart, Handbook of Brewing, 2006
