PRODUCCION DE CERVEZA 1. OBJETIVO - Aprender las técnicas y operaciones para la elaboración de la cerveza. - Analizar el proceso de producción en cada una de las operaciones que intervienen en el proceso, así como los bioprocesos químicos como la fermentación. 2. DIAGRAMA DE FLUJO (PROPUESTO) OBTENCIÓN DE LA MALTA
Inicio
Recepcionar la cebada
Selección de la cebada
Considerar: Humedad, proteína, capacidad germinatica
Limpieza del grano, lavar el grano
Remojar el grano de 2 a 3 días
Germinación
Secado
Limpiar y almacenar el grano
Tostar el grano hasta obtener un color casi marrón
Fin
T= 2 a 3 días Proporción cebada agua 1:3
T= 7 a 10 días Temp=20 C Humedad 45% T=12 horas Temp=60 C
ELABORACIÓN CERVEZA Malta 500 gramos
1/3 malta tostada 2/3 malta sin tostar
Trituración
Hidratación
Maceración
Añadir 2 lt. agua y 75 gr. Arrocillo 1ra etapa T=50-55 C; t=10-20min 2da etapa T=66 C; t=30min 3ra etapa T=72 C; t=30min
Filtrado Añadir 1.53 gr. lúpulo Cada 10 min en 40 min
Cocción
T=87 C; t=60min
Enfriamiento a 15 C
Añadir levadura Sacharomyces cerevisiae
Fermentación
Filtración
Envasado
Pasteurización
Botellas esterelizadas
Baño de agua a 60 ˚C durante 20 minutos
3. VARIANTES DEL PROCESO - Nuestro grupo varió los tiempos térmicos a los preestablecidos para la maceración, de la siguiente manera. Se lo llevó directamente a 40 ˚C en 5 minutos, 15 min a 40 ˚C, 5 min de 40-52 ˚C, 20 min a 52 ˚C, 40 min de 52-67 ˚C, 25 min de 69-72 ˚C, 20 min a 72 ˚C, y 20 min hasta 80 ˚C. -Como la elaboración era en laboratorio se usó ollas de aluminio
-La esterilización de los materiales se lo realizó con agua caliente, porque los materiales eran demasiado grandes para caber en el autoclave. -Se realizó un extractor de gas con la manguera del suero para ver si en la fermentación de formaba dióxido de carbono.
Maceración
1er filtrado (Producto obtenido mosto)
Añadiendo lúpulo
Un compañero probando el producto acabado
4. CALCULOS Y RESULTADOS En la práctica se utilizó 175 gr. de malta tostada y 345 gr. de malta sin tostar. Se añadió 75 gr. de arrocillo (adjunto) Se añadieron 2 litros de agua Después de añadir el agua se midió los grados Brix inicialmente con un valor de 15.5
Al realizar la prueba de yodo este dio positivo debido a que nos saltamos una parte en el tratamiento térmico y es posible que las enzimas que tenían que actuar a esa temperatura no hayan actuado de forma óptima. Para la última filtración se lo realizó en la centrifugadora, a 10 min y 300 RPM. Debido a que varios grupos tenían que usar la centrifugadora solo se realizó en 4 tubos de 35ml obteniendo 140 ml de cerveza centrifugada. Los datos finales son : pH=4.5-5 Grados Brix= 6.0 Densidad=1034 kg/m^3 Grados alcohol=3.54
Se empezó con 500 gr. de malta, se añadió 75 gr. de arrocillo y 4.5 gr de lúpulo y 11 gr. de levadura diluida. Obteniéndose 2510 ml de cerveza filtrada, 240 ml de cerveza centrifugada. Para hallar el rendimiento de la cerveza se procederá de la siguiente forma: Se hallará el extracto másico que varía de acuerdo a cada tipo de malta.
Donde el volumen se expresa en litros, la masa de malta en gramos y la densidad específica adimensional.
DE 1034 /1000 1.034
2590 (1.034 1) 2.510 53.78% 500 0.82
5. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Con 500 gramos de malta se obtuvo 2.5 litros de cerveza con 6 grados de alcohol, sería entonces una cerveza lager, el rendimiento nos salió 53.78% considerando el extracto másico de la malta. 6. CONCLUSIONES El estudiante desarrollo todos los pasos para obtener la cerveza, de un sabor agradable según los propios estudiantes, pero no tan agradable a la vista ya que nos faltó centrifugar toda la cerveza, y no se obtuvo la espuma característico de una buena cerveza. Se reconoció la importancia de los parámetros extrínsecos para que las enzimas puedan trabajar óptimamente, y si no respetaba los tiempos ni las temperaturas, la cerveza no tendría un buen sabor, o un buen grado alcohólico. 7. RECOMENDACIONES -Para obtener una buena cerveza es muy importante la malta, entonces nuestra cebada tiene que ser de buena calidad y ser lo más limpia posible, antes de tostar la malta hay
que remover las raicillas y la cascará ya que si no sería una pérdida de tiempo hacerlo en laboratorio. -Seguir detalladamente el tratamiento térmico en la maceración ya que algunas enzimas no podrán ser activadas si no se sigue los tiempos y temperaturas especificadas. Este paso es muy importante en la elaboración de la cerveza para tener una cerveza de buen grado alcohólico.
8. CUESTIONARIO
1. ¿Qué importancia tiene el conocimiento del peso de mil gramos de cebada en la clasificación de la misma? R. No tiene mucha importancia ya que la cebada se clasifica de acuerdo al número de espiguillas. Por ejemplo en cebada de seis carreras, de cuatro, cebada con semilla protegida y cebada con semilla al desnudo.
2. ¿Qué es la capacidad y potencia germinativa de la cebada? R. Es la capacidad o aptitud de germinar de la cebada.
3. ¿En qué consiste el procedimiento de valoración de la cebada por el sistema de puntos? R. Se valora según las características: Humedad, poder germinativo, peso del grano, porcentaje de proteína, tamaño del grano
4. ¿Por qué es necesario el suministro de oxígeno al grano de cebada mientras esta en remojo? R. La germinación, activan una enzima llamada fitasa que necesita de oxégeno. Esta enzima hidroliza los fitatos, destruyéndolos, de forma que en los cereales integrales los fitatos desaparecen casi por completo.
5. ¿Qué características fisicoquímicas debe tener el agua destilada utilizada para la elaboración de cerveza? R. En primer lugar debe ser bacteriológicamente limpia. El pH del agua suele estar en torno a 7, el cuál disminuye en el proceso del macerado a 5.2-5.6. Esto se debe a que los iones Ca+2 reaccionan con los fosfatos presentes en la cebada malteada acidificando la solución.
6. ¿Se puede añadir soya en la elaboración de cerveza? Explique R. Se puede añadir adjuntos a la cerveza como arroz, cereales (trigo) La variación radica en el sabor final de la cerveza.
7. ¿Cuál es el objetivo de la germinación, de la maceración y de la adición de lúpulo? R. En el proceso de germinación las enzimas empiezan a hidrolizar a algunos almidones, en el de maceración se termina de hidrolizar en su mayoría al almidón en azucares fermentables.
8. ¿Cómo se puede diferenciar la malta de la cebada? ¿Qué es el lúpulo? R. La malta tiene azucares fermentables, la cebada solo es un cereal que necesitas ser remojado y macerado para convertirse en malta. El lúpulo es una planta trepadora grande, que produce tallos anuales en una combinación perenne de tallo y raíz. Es de gran importancia en la producción de cerveza porque es como la esencia de la cerveza.
9. ¿Qué enzimas intervienen en la elaboración de la cerveza? ¿Cuáles son las condiciones óptimas para lograr su máxima actividad? R. Son tres la dextrina, la β-amilasa, la α-amilasa y sus temperaturas óptimas de trabajo son 55 ˚C, 62 ˚C y 70 ˚C respectivamente.
10. ¿Qué tipo de microorganismo son los contaminantes más frecuentes en la etapa de fermentación? R. Los microorganismos que pertenecen a la familia de las enterobacter.
11. ¿Cuál es el objetivo de la maduración de cerveza y cuáles son las condiciones en las que se realiza esta operación? R. Es un proceso similar a la fermentación, donde aceites y algunos compuestos se terminan de formar y se estabiliza la cerveza, se realiza a 5 ˚C por 3 meses.
12. ¿Cuál es el contenido de alcohol de los diferentes tipos de cerveza? R. Lager 4 a 5 % Pilsner Lager 3 a 6 % Wheat (Weissbier) 4 a 5 % Porter 4 a 5 %
Bitter (ESB) 3 a 7 % IPA (India Pale Ale) 5 a 7 % Stout 5 a 10 % Double (Dubbel) 6.5 a 9 % Tripel (Trippel, Triple) 7.5 a 9.5 % Barleywine 8 a 12 %
13. ¿Cuáles son las variantes en la fabricación de bicervecina y de cerveza negra? R. La diferencia radica en el tiempo de tostado de la cebada, puede ser una cerveza rubia si el tiempo es corto, y si es más se puede obtener una bicervecina e incluso una cerveza negra.
14. ¿Qué control de calidad se realiza en una cervecería? R. El principal sistema de elección es el de filtración sobre una membrana, para posteriormente proceder con un análisis tradicional de cultivo en placa. No obstante, y debido a la elevada contaminación por las levaduras con las que se inocula el producto, sería recomendable un nuevo método que fuera mucho más rápido y simple, además de específico y de mayor sensibilidad.
Universidad Mayor de San Andrés Facultad de Ingeniería
LABORATORIO DE MICROBIOLOGIA Práctica Nº6
FABRIACIÓN DE CERVEZA
Nombre: Chalco Castro Bryan Javier Carrera: Ing. Química Fecha: 11/07/16
Docente: Ing. MARIA CONDE
2016
