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Mª Paz Romero Departamento de Tecnología de Alimentos ETS Ingeniería Agraria Universitat de Lleida
MARCO LEGAL Real Decreto 53/1995, de 20 de enero derogado parcialmente (BOE 76, 2013 p24504 Art 49) •RD 1334/1999, de 31 de julio, por el que se aprueba la Norma general de etiquetado, presentación y publicidad de los productos alimenticios (BOE nº 202, 24-08-99) •RD1801/2008, de 3 de noviembre sobre el contenido efectivo de envases (BOE nº 266/2008). •Ley 16/2002, de 1 de julio, de Prevención y control integrados de la contaminación (BOE nº 157, de 2 de julio de 2002) •Reglamento UE nº 852/2004, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 29 de abril de 2004, relativo a la higiene de los productos alimenticios. •Reglamento UE nº 178/2002, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 28/1/2002 relativos a la seguridad alimentaria •Impuestos especiales
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BASES DEL PROCESO DE ELABORACIÓN DE CERVEZA CERVEZA INDUSTRIAL
CERVEZA ARTESANA
MATERIAS PRIMAS MALTA OTROS CEREALES PSEUDOCEREALES JARABES LEVADURA
AGUA LÚPULO
ADITIVOS COADYUVANTES
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PROCESO DE MALTEO LIMPIA / CLASIFICACIÓN
ALMACENAMIENTO CEREALES
RECEPCIÓN CEREALES
AGUA
REMOJO
SUBPRODUCTOS DESGERMINADORA
AIRE
GERMINACIÓN ALMACENAMIENTO
SECADO / TOSTACIÓN
AGUAS RESIDUALES
EXPEDICIÓN MALTA
RAICILLA
LIMPIA Y CLASIFICACIÓN DE GRANO
Primeras
Recepción Segundas
Residuos
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REMOJO
Esquema e imágenes de la tina de remojo
Humedad final del grano: 42-45% Temperatura 15-20ºC Presencia de aire
ESTRUCTURA GRANO CEBADA
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ESTRUCTURA INTERNA DEL GRANO
Endospermo
Capa de aleurona
Gránulos de almidón teñidos
CAMBIOS DURANTE LA GERMINACIÓN
Disolución paredes celulares El grano se hace
FRIABLE Capa aleurona
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CAMBIOS DURANTE LA GERMINACIÓN MODIFICACIONES EN GERMINACIÓN CAMBIOS BIOQUÍMICOS Aparición de raicillas Aparición de la plúmula Activación y producción de enzimas hidrolíticas
Modificación, disolución, citólisis Inicio de degradación del almidón y de las proteínas
GRANULOS DE ALMIDÓN RESIDUOS DE PAREDES CELULARES DEL ENDOSPERMO BIEN MODIFICADO
CAJAS DE GERMINACIÓN
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SECADO/TOSTADO MODIFICACIONES EN SECADO-TOSTADO Continua la actividad enzimática, en particular, la proteolítica Si se dan a la vez T elevada y humedad elevada habrá pérdida de enzimas y posible vitrificación de granos Al final del secado se podrá hacer un tostado Inactivación parcial de enzimas
TORRE DE SECADO
Diagrama de secado (Cortesía de malteria La Moravia)
MALTEO DE OTRAS FUENTES DE HIDRATOS DE CARBONO Sorgo Mijo
Maíz Diversos arroces Alforjón /trigo sarraceno Fagopyrum esculentum
Quinoa Chenopodium quinoa
Amaranto Chenopodium quinoa
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COMPORTAMIENTO DE OTROS CEREALES
Engrudo de arroz no malteado utilizado como adjunto, cocido a 85ºC y enfriado hasta 70ºC
Engrudo de arroz licuado añadiendo una pequeña proporción de harina de malta a 70ºC. Las α-amilasas de la malta han roto las cadenas de almidón y han fluidificado la mezcla
Precauciones/Limitaciones al incorporar otros cereales como ingrediente: La temperatura de gelatinización del almidón de algunos cereales, en particular el arroz, es superior en 10ºC o más grados a la del almidón de malta de cebada. Optimizar las programaciones de temperatura según el cereal, ya que a la T de gelatinización las amilasas son destruídas
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Las proteínas del sorgo son particularmente resistentes a la proteolisis Contrariamente a la cebada, las paredes del endospermo son ricas en arabinoxilanos en el sorgo y el maíz, y persisten durante el malteo El arroz contiene materias pécticas en las paredes del endospermo. Dificultad en la filtración Mostos turbios Falta de aminoácidos para la fermentación
Las maltas de algunos cereales son ricas en determinados enzimas, con la excepción de la β‐amilasa, que está en concentración muy inferior y está ausente en el grano crudo
Bajo rendimiento en extracto Exceso de dextrinas
. Algunas variedades de sorgo contienen elevada concentración de taninos Reducción de la actividad amilasa y probablemente a otras enzimas Sabor amargor y astringencia.
Hay cereales que en el malteo y tostado generan aromas intensos propios de su género
Aroma muy marcado no esperado en la cerveza
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TRATAMIENTOS PARA LA DESMINERALIZACIÓN RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO • Resinas de intercambio iónico
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ESQUEMA DE UNA EQUIPO DE ELECTRODIÁLISIS
AGUA FILTRADA
Bajo los efectos de una corriente eléctrica los aniones y cationes pasan por las membranas y forman una solución electrolítica concentrada, que arrastra los iones del agua que está siendo tratada. AGUA MUY CARGADA DE IONES
AGUA DESMINERALIZADA
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Raquis
CONO
Lupulina Bráctea
Flor masculina de lúpulo
Información sobre el lúpulo en España: http://www.flupulo.es/
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COMPOSICIÓN DEL LÚPULO Componente
%
Componente
%
Agua
10-11
Resinas totales
15.0
Aceites esenciales
0.4-0.5
Taninos
4.0
Monosacáridos
2.0
Pectinas
2.0
Aminoácidos
0.1
Proteínas (N*6,25)
Lípidos y ceras
3.0
Cenizas
15.0 8.0
Celulosa, lignina, etc. 40.4
PARÁMETROS DE CALIDAD
QUÍMICA
SENSORIAL
• Humedad • Resinas
• • • • •
Sequedad Integridad Uniformidad Impurezas Tamaño y densidad de los conos
• Lupulina • Granos • Olor y aroma • Color • Manchas
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LÚPULO Presentaciones Comerciales
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PREPARACIÓN DEL MOSTO CERVECERO
RECETA 5 kg malta Pilsen 1 kg de malta Munich Lúpulo 25 g Northern Brewer 9.3 % AA - 60’ 15 g Saaz 3.1 % AA - 30’ Aditivos Irish mosh 15’ (clarificante) Levadura Wyeast Bavarian Lager 2206, estárter de 1 L
Fuente: cerveceros caseros
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MACERACIÓN
PREPARACIÓN DEL MOSTO CERVECERO
BAGAZO
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TRITURACIÓN
VIA SECA Nivel de trituración adecuado para la técnica de separación del bagazo. Recomendable: Cascarillas enteras Importante fracción de sémolas Baja proporción de harinas finas
VIA HÚMEDA
TRITURACIÓN
NO MOLER EXCESIVAMENTE. LAS CASCARILLAS CUANTO MÁS ENTERAS, MEJOR
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MACERACIÓN
Modificación de la composición para solubilizar moléculas complejas y así aprovechar el extracto: Conseguir nitrógeno soluble y aminoácidos Conseguir azúcares simples
EFECTOS DE LA TEMPERATURA DURANTE LA MACERACIÓN 35-40ºC
Solubilización de componentes del grano de malta Actividad -glucanasa y fitasa
45-55ºC
Actividad -glucanasa, reduce viscosidad
47-52ºC
Actividad proteasa y peptidasa que libera nutrientes
55-60ºC
Fin de actividad glucanasa con mínima actividad proteasa y peptidasa que formará proteínas de bajo peso molecular interesantes en espuma y cuerpo
60-65ºC
Actividad -amilasa con producción de azúcares fermentables
(60-64ºC)
65-70ºC (68-72ºC)
70-72ºC
Actividad α-amilasa actividad fragmentando las largas cadenas de almidón en dextrinas Formación de glicoproteínas que dan estabilidad y textura a la espuma
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OBJETIVO DE LA MACERACIÓN: DESDOBLAR EL ALMIDÓN Enzima amilasa
AZÚCARES Glucosa
Maltosa Maltotriosa Maltotetraosa
AMILOSA
β-amilasa libera maltosas rompiendo enlaces α-1.4 desde extremo no reductor
RESTOS DE LA CADENA CON RAMIFICACIONES Dextrinas
α-amilasa rompe enlace α 1,4 aleatoriamente
AMILOPECTINA
20-25 moléculas de azúcar entre ramificaciones
TINA PARA MACERAR MOSTO (2)
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MACERACIÓN
Construcción de un falso fondo para descargar el mosto
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MACERACIÓN
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Zona de maceración y filtración
SEPARACIÓN DEL BAGAZO
Cortesía de Steiner (cuba filtro) y Meura (filtro prensa)
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LAVADO DEL BAGAZO Agua caliente 75-80ºC Recircular las primeras aguas MOSTO REPOSADO
CASCARILLAS AGUA LAVADO MOSTO
Densidad final 1005
LAVADO DEL BAGAZO
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EBULLICIÓN
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Chimenea Puertas 3 Serpentines Salida de condensados Válvulas de vapor Válvula de descarga Descarga de condensados
Fuente: Catálogo de Krones
COCCIÓN DEL MOSTO
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COCCIÓN DEL MOSTO
Zona de Ebullición y limpieza de turbios
EQUIPO PARA LA PREPARACIÓN DE MOSTO
Elementos: a) Molino b) Macerador / Separador de bagazo c) Tanque de remolino d) Calderin cocción
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Eliminación de los turbios de ebullición
REFRIGERAR, INCORPORAR OXÍGENO Y LISTO PARA FERMENTAR
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ENFRIAMIENTO Depósito de mosto Serpentín Bomba
Agua fria Superficie de intercambio para enfriar 800 l/hora: 3 m2
ENFRIAMIENTO Serpentin sumergido 8 metros de tubo de cobre de 10 mm conectados al grifo permiten refrigerar 25 L de mosto en 20-30 minutos 6 m de tubo de cobre de 12 mm circulando agua a 15 ºC y 1L/min refrigeran elmsoto hasta 25ºC en 15 minutos Superficie de intercambio para enfriar 800 l/hora: 3 m2
INTERCAMBIADOR DE PLACAS Intercambiador con 12 placas. Enfría 20 L de mosto hasta 20°C en 10 minutos
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AIREACIÓN DEL MOSTO EN PEQUEÑAS ELABORACIONES
Filtro 0.45 micras
BOMBA DE AIRE (tipo acuarios)
Difusor (esterilizado con agua hirviendo)
CONTROL Densidad y temperatura Densidad inicial: marcará el grado alcohólico potencial Densidad final: Por diferencia marcará la atenuación (el grado alcohólico formado)
Densidad inicial (g/L) – Densidad final (g/L) 7.45
(1050 – 1012) 7.45
= Grado alcohólico (%)
= 5.10 grados (%)
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FERMENTACIÓN
Mosto Azúcares
Oxígeno disuelto en el mosto
GLUCOSA CICLO EMP
LIPIDOS ESTEROLES BIOSÍNTESIS
PIRÚVICO COMPONENTES DE LA MEMBRANA CELULAR
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
Etanol
Anhídrido carbónico
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Emil C. Hansen (1842-1909) Fue un microbiólogo que trabajaba en la Carlsberg e investigaba por qué las cervezas se agriaban o tomaban sabores extraños. Demostró que las levaduras se pueden cultivar y aisló la cepa idónea para elaborar sus cervezas de tipo pilsen:
Saccharomyces carlsbergensis http://www.carlsberggroup.com/Company/Research/Pages/Pasteur.aspx
SIEMBRA Seguir al pie de la letra las instrucciones -Diluir en agua hervida y enfriada en condiciones estériles -Hidratar el cultivo -Adaptar progresivamente al medio
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M O D I F I C A C I O N E S
_________ Glucosa Fructosa y Sacarosa _____________________ Maltosa Maltotriosa ____________
PERIODO DE CONSUMO DE AZÚCARES
Accesorios en un fermentador
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Fermentadores
FEMENTACIÓN
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FEMENTACIÓN a
b c
Bidón para fermentar a) a temperatura ambiente b) dentro de una nevera/cámara c) en un barril resistente a la presión Siempre con el barboteador para que salga el carbónico y no entre aire
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RECUPERACIÓN DE ANHÍDRIDO CARBÓNICO
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POSTFERMENTACIÓN
GUARDA MADURACIÓN DEL SABOR CLARIFICACIÓN FILTRACIÓN CARBONATACIÓN
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FILTRACIÓN Cervezas caseras : No se filtran Cervezas artesanas: Podrían ser o no filtradas
Permite presentar la cerveza transparente Aumenta la vida útil Requiere equipamiento especial (además del filtro hace falta refrigerar la cerveza y evitar la entrada de aire)
CARBONATACIÓN POR ADICIÓN DE CARBÓNICO Permite agotar los azúcares en la primera fermentación y filtrar la cerveza Al no ser necesaria la seguinda fermentación también podría pasteurizarse la cerveza, p. e. baño Maria a 60ºC Requiere equipamiento especial (barriles, botella de carbónico)
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CARBONATACIÓN POR SEGUNDA FERMENTACIÓN Requiere azúcares fermentables propios o añadidos y levadura viable en la cerveza verde en el momento del envasado En cerveza agotadas añadir 3-6 g/L de azúcar Puede hacerse en depósitos, barriles o en la propia botella La cerveza presentará turbios debidos a la biomasa presente, aunque podría ser filtrada. No es posible cuando la segunda fermentación se hace en botella.
Hay que evitar riesgos de contaminación y desarrollo de fermentaciones no deseables
EMBOTELLADO
Llenadora
Lavadora de botellín retornable
Túnel de pasteurización LISTA PARA ETIQUETADO
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EMBOTELLADO
GRACIAS!!!!!!
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