-cerveza

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 7 5 vezas lager  s e p roducían duran- t e el invierno y se al m acen ab an en b odegas hel ad as dur an t e l ar - go s perí o do s de t i em p o . C o r t ar el hi el o d urant e el i nvi erno p ara así pod er al m acen ar cerveza du - r an t e el ver an o era una pr áct i ca hab itual an t es d e l a lleg ad a d e l a ref ri geraci ón ind ust ri al . La f erm en t aci ón p r i nci p al se re- al i zab a a t em p erat u r as i gu al es o inf eri o res a l o s 10 °C . La cerve - za result an t e, co nt en i en do t o da- a un 1% d e ex t r act o f er m en t a- ble, se t r an sf erí a a una b odeg a de al m acen am i ento frí a j un t o con ci ert a canti d ad de l evadur a en suspensión. Est a levadu r a se encar gaba d e el i m i n ar cual qu i er p osi b l e i n crem ent o d e o gen o com o con s ecu en cia de l os t r a- si eg o s y p or ello elim i n ab a p o si - bl es pr ob lem as po t en ci al es de f l avor es ox idados. La f erm en ta- ci ón secu n dari a d el ex t r act o f er- m entable que quedaba se i ba haci end o m ás y m ás lenta a m e- di d a q ue l a t em p er at u ra de la cerveza i ba dis m inu yen d o con el p aso de l os dí as. D ad o que el C O 2 es m ás s o l u ble en f r í o, con ello se consegu í an el evado s ni - ve l es d e carbo nat aci ón , f áci l - m en t e y a gus t o del cer vecer o. El t i em p o t otal d e g uar d a l l ega- ba h ast a 50- 70 d ías a 0 °C. Esta l arga guarda fr í a p erm it í a l a decantación d e l a l evad u r a r e- m an en t e, así com o d el m at er i al f or m ad or de t ur b i o . Est a, ad e- m ás se tr adu cía en un a m ej ora del f l avor du r an t e l a guarda. La s elección de u na cep a de leva- du r a co n u na caract erí sti cas d e f lo culaci ón ad ecu ad as era un o de l os p ar ám et r os f u nd am ent a- l es p ar a p o der r ealizar un a gu ar - La gu ar da se r ef i ere al p r o ceso de m adu r ación del ar om a y gus- t o de la cerveza.Se en t i en de p o r el lo las tr an sf o r m aci ones que o cur r en ent re el f inal de l a f er - m en tación y l a u l t eri or f i l t r aci ó n de la cerveza previam en t e a su envasado. A l f i nal de l a f erm en t aci ón, se en cuen t r an p r esen tes en l a cer- veza m uchos arom as y gust os no deseados de cer veza ver de o j o- ven . La guar da r ed uce l os ni ve- l es de est os pr oduct os hast a co n- seguir un p r oduct o m ad ur o. E l acab ad o ,p or ot r a p arte, se r e- f i ere a l a p r odu cci ó n d e u n l í - q ui do cl ar o y b r i ll an te d esp ués de la guarda y que debe per m a- n ecer en est e est ad o du r an t e t o- da su vida h ast a q ue l l egue al con sum i d or f i n al. Lo s pri nci p al es p r ocesos qu e se r ealizan en est a et ap a p u ed en r eal i zars e d e d i f erent es m an eras, p ero son i nd ep en di en t es y pu e- de co nsi derarse com o u na o p e- r aci ón u ni t ari a. 2.1. Antecedente s históricos  ––––––––––––––––––––––––––––––– H i st óri cam en te l a g uard a [ 4 y 6] er a n ecesaria d eb ido a l a au sen- cia d e refri geraci ón i nd ust r ial , la n ecesi d ad de e l i m i nar l a l evadu- r a y l a n ecesi d ad de co n tr olar el n ivel de C O 2 en l a cerveza. C o- m o consecuen ci a d e ello las cer - 2. Maduración o guarda 1. Introducción Los tanques cilindro-cónicos  y e l t i e m p o d e g u a r d a de la cerveza F. X. Castañé S .A. DAM M E l t ér mino madur ación o  g uar da pr ovi ene del alem án lager n” que si gni fi ca almacen ar , env ejece r , r eposar . E l uso de esta pal abra en cer vece r í a e s si nón i mo de enve jeci miento y almacenam i ent o y de otr as  palabr as qu e son consecu encia de l a palab r a gu ar da tal es com o madur ación, acondicionamiento y  fer me ntaci ón secunda r i a. E l r mino cerveza lager pr oviene de l os ti empos en que l a gu ar da  se ha a si n ex i sti r todaví a la refrigeración industrial. En nue stros días, la guar da fr ía o madur ación consis te en el almacenami ento de la cer veza  par a con ello conseg ui r una madur ación del “ flavor ( con junto de l ar oma y sabor ) . I n d u stri a Cerv ec era

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cerveza

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  • 75

    vezas lager se producan duran-te el invierno y se almacenabanen bodegas heladas durante lar-gos perodos de tiempo. Cortarel hielo durante el invierno paraas poder almacenar cerveza du-rante el verano era una prcticahabitual antes de la llegada de larefrigeracin industrial.

    La fermentacin principal se re-alizaba a temperaturas iguales oinferiores a los 10 C. La cerve-za resultante, conteniendo toda-va un 1% de extracto fermenta-ble, se transfera a una bodegade almacenamiento fra juntocon cierta cantidad de levaduraen suspensin. Esta levadura seencargaba de eliminar cualquierposible incremento de oxgenocomo consecuencia de los tra-siegos y por ello eliminaba posi-bles problemas potenciales deflavores oxidados. La fermenta-cin secundaria del extracto fer-mentable que quedaba se ibahaciendo ms y ms lenta a me-dida que la temperatura de lacerveza iba disminuyendo conel paso de los das. Dado que elCO2 es ms soluble en fro, conello se conseguan elevados ni-veles de carbonatacin, fcil-mente y a gusto del cervecero.El tiempo total de guarda llega-ba hasta 50-70 das a 0 C.

    Esta larga guarda fra permita ladecantacin de la levadura re-manente, as como del materialformador de turbio. Esta, ade-ms se traduca en una mejoradel flavor durante la guarda. Laseleccin de una cepa de leva-dura con una caractersticas defloculacin adecuadas era unode los parmetros fundamenta-les para poder realizar una guar-

    La guarda se refiere al procesode maduracin del aroma y gus-to de la cerveza. Se entiende porello las transformaciones queocurren entre el final de la fer-mentacin y la ulterior filtracinde la cerveza previamente a suenvasado.

    Al final de la fermentacin, seencuentran presentes en la cer-veza muchos aromas y gustos nodeseados de cerveza verde o jo-ven. La guarda reduce los nive-les de estos productos hasta con-seguir un producto maduro.

    El acabado, por otra parte, se re-fiere a la produccin de un l-quido claro y brillante despusde la guarda y que debe perma-necer en este estado durante to-da su vida hasta que llegue alconsumidor final.

    Los principales procesos que serealizan en esta etapa puedenrealizarse de diferentes maneras,pero son independientes y pue-de considerarse como una ope-racin unitaria.

    2.1. Antecedentes histricos

    Histricamente la guarda [4 y 6]era necesaria debido a la ausen-cia de refrigeracin industrial, lanecesidad de eliminar la levadu-ra y la necesidad de controlar elnivel de CO2 en la cerveza. Co-mo consecuencia de ello las cer-

    2. Maduracin o guarda

    1. Introduccin

    Los tanques cilindro-cnicosy el tiempo de guarda de la cerveza

    F. X. CastaS.A. DAMM

    El trmino maduracin oguarda proviene del alemn

    lagern que significaalmacenar, envejecer, reposar.

    El uso de esta palabra encervecera es sinnimo de

    envejecimiento yalmacenamiento y de otras

    palabras que son consecuenciade la palabra guarda tales

    como maduracin,acondicionamiento y

    fermentacin secundaria. Eltrmino cerveza lager proviene

    de los tiempos en que la guardase haca sin existir todava la

    refrigeracin industrial.

    En nuestros das, la guarda frao maduracin consiste en el

    almacenamiento de la cervezapara con ello conseguir una

    maduracin del flavor(conjunto del aroma y sabor).

    Industria Cervecera

  • activamente se producan unacantidad mayor de compuestosdel flavor; y asimismo ciertos fla-vores no deseados, tales comodiacetilo y SH2, por lo que se ha-ca necesaria una guarda de largaduracin para conseguir una re-duccin efectiva de dichos com-puestos hasta niveles aceptables.

    2.2. La guarda en la actualidad

    La maduracin del flavor esconsiderado generalmente co-mo la consecuencia ms impor-tante de la guarda y acabado deuna cerveza. Dicha etapa cadavez se ha vuelto ms importantea medida que se ha ido incre-mentando la tendencia a produ-cir cerveza ms ligeras. Esto esas dado que los umbrales dedeteccin de estos compuestosno deseados son menores encervezas ligeras. Sin embargo,en cervezas ms fuertes la pre-sencia de concentraciones ele-vadas de otros compuestos delflavor logra enmascarar algunosaromas y sabores no deseables.

    Puesto que la mayora de loscompuestos que intervienen enla maduracin del aroma y gus-to de la cerveza son el resultadodel metabolismo de la levadura,con ello se entiende el papelprincipal que desempea staen todo el proceso.

    La figura 1 nos muestra un esque-ma general de las diferentes posi-bilidades que existen para llevar acabo el proceso de guarda.

    La industria cervecera de nues-tros das ha dedicado grandesesfuerzos en investigar la madu-racin del flavor de la cervezadurante la guarda. En algunoscasos, se pueden describir entrminos de compuestos indivi-duales. Los qumicos han desa-rrollado tcnicas para analizar lamayora de los compuestos im-portantes en el flavor. Estas tc-nicas nos han permitido confiaren los resultados del laboratorioantes que en las pruebas de de-gustacin para as poder seguirla evolucin de una guarda.

    da prolongada. Con una cepapulverulenta se produca un tra-siego desde fermentacin aguarda de demasiadas clulasde levadura, con lo que la fer-mentacin secundaria se produ-ca demasiado rpidamente y lalevadura no se decantaba sufi-cientemente al final de la fer-mentacin. Con una cepa muyfloculenta, por el contrario, sepasaba muy poca levadura defermentacin a guarda y porconsiguiente la fermentacin se-cundaria no se llegaba a com-pletar a menos que la levadurase redispersase en el medio denuevo de algn modo.

    Una de las prcticas para elloconsista en el proceso llamadode Krasening consistente enaadir al inicio de la fermenta-cin secundaria, y con una partede extracto fermentable por fer-

    mentar, entre un 5 y un 20% deun mosto en la fase ms activade la fermentacin principal [4 y13]. Con ello la fermentacin se-gua como en el proceso originalpero de una forma mucho msrpida. Dicha fermentacin sepoda controlar por medio de lacantidad de extracto fermentableen el momento del trasiego y lacantidad de mosto fermentandoactivamente que se aada. Conella adems al escoger una cepade levadura ms o menos flocu-lenta no era tan crtico puestoque dicha fermentacin secun-daria era mucho ms vigorosa.

    El enfriamiento se poda hacerde una manera gradual o rpida-mente al final para as favorecerla decantacin de la levadura.Tena el inconveniente de que alaadirse ms extracto fermenta-ble con el mosto fermentando

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    Industria Cervecera

    Figura 1.Diagrama de flujo de lamaduracin/acabado

  • necesita encontrarse presentepara poder reducirlas a medidaque se van formando.

    La produccin de precursorescontina durante todo el tiempoen que hay fermentacin de hi-dratos de carbono (Fig. 3). En re-alidad, la curva sealada comodiacetilo en la grfica incluye aldiacetilo y a su precursor; porello, la grfica muestra el poten-cial de diacetilo total en el pro-ducto final. Puesto que la conver-sin del precursor en diacetilo esla etapa limitante de la velocidad,con la levadura presente en elmosto, la concentracin de diace-tilo es pequea comparada con ladel precursor. Existe un conside-rable potencial de formacin dediacetilo despus de la fermenta-cin principal debido a la granconcentracin de precursores. Elproceso de maduracin tendr losdos objetivos siguientes: la con-versin espontnea del precursoren dicetonas vecinas y su elimi-nacin por la levadura. Por consi-guiente, para acelerar la conver-sin de los precursores, la tempe-ratura en el fermentador puedemantenerse ms alta (alrededorde 15 C) durante un perodo detiempo determinado tras habersecompletado la fermentacin delos hidratos de carbono. Una vezque los potenciales precursores ylas dicetonas vecinas formadashan bajado por debajo de un de-terminado nivel, la temperatura sepuede bajar para as ayudar a lasedimentacin de la levadura.

    Por todo ello se comprende quees de suma importancia conocerlas reacciones qumicas y bioqu-micas que ocurren en la cervezapara elevarla desde un estadiode cerveza joven recin fermen-tada hasta el flavor completa-mente madurado de una cervezaacabada. Se han llegado a iden-tificar cientos de compuestosqumicos en la cerveza. Algunosde ellos aumentan durante laguarda, otros disminuyen y otrospermanecen inalterados. Estasreacciones dependen de la tem-peratura y muchas de ellas in-cluso necesitan de la presenciade la levadura como catalizador.

    Veamos a continuacin las reac-ciones de seis tipos de com-puestos diferentes y que tienenla mayor influencia en la madu-racin del flavor.

    2.2.1. DIACETILO Y 2,3- PENTANODIONA

    En conjunto el diacetilo y lapentanodiona se conocen comolas dicetonas vecinas y son deuna gran importancia para elcervecero. Tienen un flavor amantequilla que se considera in-deseable en cervezas ligeras decuerpo pero que a veces es de-seable en cervezas del tipoale. El diacetilo tiene un um-bral de deteccin mucho menorque la pentanodiona, pero stedepende del resto de flavorespresentes en la cerveza. Veamosa continuacin un resumen delas principales reacciones qumi-cas y caminos bioqumicos deldiacetilo que se han descubiertogracias a diversos trabajos de in-vestigacin [11, 14, 15 y 7].

    A medida que la clula de leva-dura prosigue en su trabajo deobtencin de los aminocidos va-lina y leucina necesarios para laposterior sntesis de protenas seproduce asimismo un precursordel diacetilo, el -acetolactato.(Fig. 2). El -acetolactato se llevaal exterior de la clula donde esconvertido no enzimticamenteen diacetilo. Esta etapa, pura-mente qumica, es la ms lenta olimitante de la velocidad y es ace-lerada por temperaturas ms ele-

    vadas o un menor pH. El diaceti-lo as formado es asimilado denuevo por la levadura y reducidoenzimticamente a Butanodiol atravs del producto intermedioAcetona [5, 8, 7 y 29]. Para el ca-so de la 2,3- pentanodiona exis-ten una serie de reacciones simi-lares, a partir del precursor -ace-tohidroxibutirato.

    Parece claro que el cervecerodebe preocuparse claramentede la presencia de precursores,o de si hay o no levadura pre-sente para poder reducir el dia-cetilo formado. El concepto im-portante es que:

    a) Los precursores se forman co-mo consecuencia del crecimien-to celular de la levadura relativoa las concentraciones en el mos-to de la valina y otros aminoci-dos.

    b) Que los precursores son poten-cialmente formadores de diceto-nas vecinas.

    c) La conversin del precursoren diacetilo es una reaccin ex-tracelular que depende de latemperatura, pH, etc.

    d) Que estas reacciones tienenuna velocidad limitada para laconversin de precursores y eli-minacin de las dicetonas veci-nas de la cerveza.

    e) La levadura elimina las dice-tonas vecinas y que por tanto

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    Figura 2.Diacetilo

    y la clula de levadura

  • importantes presentes en la cer-veza provienen del mosto y delmetabolismo de la levadura. Elsulfuro de hidrgeno (SH2), elsulfuroso (SO2) y el sulfuro dedimetilo (DMS) son el resultadodel metabolismo de la levadura,aunque la mayora del DMS pro-viene de un precursor existenteen la malta [27]. El SH2 es unsubproducto del transporte deiones sulfuro durante el metabo-lismo del sulfato [13]. Se eliminafundamentalmente por el efectolavador del CO2 al desprenderse.El SO2 tambin se encuentra pre-sente en la cerveza, pero a con-centraciones muy por debajo delos 10 ppm a cuyo nivel no tie-ne una influencia en el flavor dela mayora de las cervezas. Porsu parte el DMS en pequeasconcentraciones se consideraque tiene una contribucin posi-tiva al flavor de la cerveza (An-derson y col., 1975). Pero a con-centraciones ms elevadas pue-de proporcionar un flavor no de-seado de maz cocido.

    2.2.3. ACETALDEHIDO

    Se forma durante la fermenta-cin principal y es una encruci-jada en el camino metablicoque conduce desde los hidratosde carbono al etanol. El que seforme puede o bien ser reduci-do a etanol u oxidado a cidoactico y en la etapa final de lafermentacin secundaria alco-hlica es reducido a etanol porreaccin enzimtica. El nivel va-ra durante la fermentacin se-cundaria y la guarda posterior,alcanzando un mximo durantela fermentacin principal luegodisminuye. Es el responsablejunto con otros compuestos car-bonlicos de los sabores tpicosa hierba, aspero, a sidra ya Jerez de las cervezas verdesantes de su maduracin/guarda.

    En la figura 5 se muestra la evo-lucin de estos compuestos conel tiempo en una guarda clsicacon levadura en suspensin enla cerveza. Se puede reducir laconcentracin de todos estoscompuestos reduciendo la tem-peratura de fermentacin, selec-cin de la cepa de levadura y

    La figura 4 muestra la formaciny disminucin del diacetilo bajotres condiciones diferentes detemperatura para la fermenta-cin y la guarda. Si se produceuna gran cantidad de Diacetiloen fermentacin, se hace nece-sario mantener la temperaturade la cerveza caliente hasta quese consigue la reduccin delDiacetilo o se necesitar untiempo excesivo de guarda has-ta que el Diacetilo es reducidopor debajo de los umbrales depercepcin.

    Sin embargo, las temperaturasms altas pueden producir otrosflavores indeseables a partir de losproductos no voltiles de la leva-dura o por autlisis de la misma.

    2.2.2. COMPUESTOS DE AZUFRE

    La levadura necesita compuestosde azufre para poder sintetizarprotenas. Las fuentes de azufreen el mosto son el ion sulfato yel aminocido metionina [13].Los compuestos de azufre ms

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    Industria Cervecera

    Figura 3.Perfil deldiacetilo

    Figura 4.Evolucin del diacetilo

  • tos de la autlisis excretados enel medio se traducen en un gus-to amargo y desafinado as co-mo en un aroma a levadura. Laautlisis se produce cuandoexisten temperaturas elevadas ocuando hay ausencia de alimen-tos (hambre). Estas son tpica-mente las condiciones existentesal final de los procesos acelera-dos de fermentacin. Mantenerunos tanques de fermentacin atemperaturas elevadas (por en-cima de los 15 C) para lograruna conversin total de los pre-cursores de las dicetonas veci-nas es una situacin que puedellevar a una autlisis. Es por tan-to muy importante no mantenerla levadura en contacto con lacerveza mucho tiempo a tempe-raturas elevadas.

    2.3. Sistemas de guarda

    Como ya hemos visto anterior-mente la fabricacin de la cer-veza lager histricamente se ha-ca usando fermentadores abier-tos para la fermentacin princi-pal pero depsitos cerrados pa-ra la fermentacin secundariapara as maximizar la carbonata-cin. Los modernos equiposexistentes para la refrigeracin,carbonatacin. y filtracin, ha-cen innecesaria una fermenta-

    eleccin de la composicin delmosto a fermentar. Su velocidadde eliminacin depende de latemperatura y de la concentra-cin de la levadura presente.

    La curva de formacin y elimi-nacin de este compuesto esmuy similar a la de las dicetonasvecinas (Fig. 6).

    El Acetaldehdo se forma en ma-yor cantidad en fermentacionescalientes (por encima de 8 C),con niveles altos de sulfito, conagitacin en la fermentacin,con fermentacin secundariabajo presin, con condicionesreductoras del medio, con in-culos elevados o bien con airea-ciones excesivas en los trasiegosa guarda. Para lograr una pro-duccin lo ms baja posible sedebe recurrir a cepas de levadu-ra adecuadas.

    2.2.4. COMPUESTOS VOLATILES

    Los alcoholes superiores se for-man durante la fermentacinprincipal y no cambian significa-tivamente durante la guarda. S-lo el alcohol amlico puede su-frir un incremento durante laguarda muy prolongada. Loscidos grasos al formarse simul-tneamente con los alcoholestampoco pueden cambiar du-rante la guarda.

    Los steres se forman conjunta-mente con los alcoholes supe-riores, y su produccin es esti-mulada por el metabolismo dela levadura activa causado porniveles altos de nitrgeno o porlas temperaturas de fermenta-cin elevadas. La aireacin des-pus del inicio de la fase anae-rbica de la fermentacin se tra-duce en una disminucin del ni-vel de steres. Durante la guar-da su concentracin aumentaparalelamente a la obtencin demayor cantidad de etanol.

    2.2.5. MADURACION DE LOS COMPUESTOS NO VOLATILES

    La cerveza envasada contieneaminocidos, nucletidos, cidos

    orgnicos, fosfatos inorgnicos yotros iones que contribuyen alflavor completo de la cerveza.Algunos de estos compuestos novoltiles son productos de la fer-mentacin normal. Otros soncomponentes internos de las c-lulas de levadura que son libera-dos como consecuencia de uncambio en la permeabilidad de lamembrana celular despus de lafermentacin. En un estudio rea-lizado por el Profesor Mascheleinen 1986, para investigar este fe-nmeno descubri que el -ami-no nitrgeno, pH, fosfatos, colory actividad invertsica aumenta-ban durante la guarda (Fig. 6).Por eso parece lgico asumir queestos cambios dependen de latemperatura, tiempo, cepa de le-vadura, estado fisiolgico de lalevadura, geometra del tanque,etc. Hay que hacer notar aquque algunos de estos cambios noson necesariamente indeseables.Estos compuestos no voltilespueden contribuir al gusto deuna cerveza.

    2.2.6. AUTOLISIS DE LA LEVADURA

    Por autlisis de la levadura ge-neralmente se entiende la diso-lucin de las clulas moribundaso muertas por sus propios siste-mas enzimticos. Estos produc-

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    Figura 5.Evolucin decompuestosen guardaclsica

  • en los costos de operacin de500.000 dlares [2].

    La bodega de guarda representaentre un 25 y un 40% del costetotal de la construccin una cer-vecera. Esto equivaldra a uncosto de entre 10 y 20 dlarespor barril americano de capaci-dad anual producida. Para unacervecera capaz de obtener unbeneficio de 2 dlares por barril,los costes anteriores representanque se necesitaran entre 5 y 10aos para pagar nicamente elcoste de la bodega. Por este mo-tivo se comprende que la reduc-cin del tiempo de guarda y porconsiguiente del nmero de tan-ques necesarios para ella seauno de los objetivos de los cer-veceros de la actualidad.

    2.4. Tanques usados para la fermentacin y la guarda

    Puesto que como decamos alprincipio de los cinco procesosque se realizan en una guarda: lacarbonatacin, la estabilizacin,la clarificacin y la homogenei-zacin son fases que en la ac-tualidad se pueden realizar dediferentes maneras y en proce-sos independientes entre s, secomprende que se haya produ-cido un cambio muy importanteen los tipos de tanques usadospara realizar la guarda con res-pecto a los usados tradicional-mente, as como en la forma dealcanzar estos cinco objetivos yamencionados y al mismo tiemporeducir el tiempo de guarda.

    Desde la Interbrau del ao 1977ha habido una gran actividad eneste campo de la fermentacin yde la guarda, incluyendo dosSymposiums organizados por laEBC (1978 y 1983). El tanque ci-lindro-cnico es en la actualidadla eleccin de la mayora de loscerveceros y lo que pareca muyprometedor al principio comoera la fermentacin en continuopara lograr una reduccin deltiempo de fermentacin-guardaha acabado siendo un fracaso.Cabe aqu recoger las palabrasdel Dr. Portno en el congreso de

    cin secundaria y un perodolargo de guarda fra. Asimismo,las presiones econmicas hanobligado a los cerveceros a re-ducir los tiempos de fermenta-cin y de guarda [9]. As, si elmosto est completamente ate-nuado al final de la fermenta-cin, no hay necesidad de unafermentacin secundaria y elproceso de guarda tiene comonico objetivo la maduracindel flavor de la cerveza.

    Las fermentaciones aceleradas ylas prcticas de guarda reducidaen la actualidad se han converti-do en operaciones nicas. Entrelos mtodos para lograr una fer-mentacin acelerada se encuen-tran los siguientes: uso de tem-peraturas elevadas (y a vecespresin), agitacin, fermentacio-nes principales ms largas, usode preparados enzimticos con-acetolactato descarboxilasa.Estas tcnicas aceleran el uso delos hidratos de carbono, peroaunque los hidratos de carbonose hayan consumido completa-mente durante la fermentacinprincipal, la cerveza producidatodava posee un flavor joven ono maduro, por lo que todavase hace necesaria una madura-cin adecuada.

    As, para lograr una conversinacelerada de los precursores delas dicetonas vecinas, reaccinque depende fundamentalmentede la temperatura, se puede con-seguir por medio de elevar latemperatura de la guarda. Unaguarda corta y a temperatura al-ta se muestra muy efectiva paraello, sin que por otra parte pro-duzca efectos negativos en la ca-lidad de la cerveza final [22 y

    13]. Esta guarda se puede reali-zar en presencia de levadura pormedio de alargar el tiempo deestancia en el tanque de fermen-tacin la temperatura lmite su-perior despus de haberse ate-nuado completamente el mosto.Si hay escasez de levadura, sepuede ayudar a la reduccin pormedio de una recirculacin opor inyeccin de CO2.

    Existen variaciones en las fer-mentaciones aceleradas; porejemplo, en lugar de un enfria-miento rpido despus de la fer-mentacin principal, la tempera-tura se puede reducir de unamanera lenta hasta los 0 C du-rante un perodo de 6 das. Otrosistema consiste en dejar subir latemperatura de fermentacindesde la temperatura de siembrahasta unos 16-18 C [4] y luegoenfriar rpidamente. La levadurase elimina por centrifugacin yla cerveza se almacena a 0 Cdurante pocos das. Este ltimoproceso requiere que los nivelesde precursores de dicetonas ve-cinas sea lo suficientemente ba-jo antes de enfriar para que lue-go durante las etapas posterio-res no se produzca un incre-mento en los niveles de Diaceti-lo que superen los umbrales dedeteccin. Con estas nuevas tc-nicas el uso de tanques separa-dos se hace innecesaria al po-derse realizar las operaciones enun solo tanque si uno lo desea.

    Otro sistema patentado porCarlsberg consiste en el uso delenzima -acetolactato descarbo-xilasa aislado de Enterobacteraerogenes, cepa 1033 para elimi-nar el -aceto lactato y -ace-tohidroxibutirato de la cervezarecin fermentada en 24 horas a10 C para de este modo conse-guir niveles de Diacetilo y 2,3-Pentanodiona por debajo de losumbrales de deteccin. Se con-siguen con ello grandes ahorros.

    Por ejemplo el coste de cons-truir una cervecera de 2.000.000Hl se podra reducir en unos6.000.000 dlares al usar esteenzima y con ello reducir eltiempo de guarda de 16 a 10 d-as. Asimismo hay una reduccin

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    Industria Cervecera

    Foto 1

  • cin y la guarda en el mismotanque, dado que la recoleccinde la levadura se poda hacer f-cilmente y eficazmente.

    3. Permiten la recoleccin delCO2 generado en la fermenta-cin .

    4. Facilidad de limpieza de losmismos a pesar de la atmsferade CO2.

    5. Posibilidad de usar sistemasCIP de limpieza, con el consi-guiente incremento en su utili-zacin y por tanto reduccin enlos costos de mano de obra.

    6. Reduccin de las mermas enesta etapa del proceso.

    7. Ocupar poca rea superficialen caso de ampliaciones en fa-bricas sin disponibilidad de te-rreno libre.

    8. Posibilidad de aplicacin depresin en caso de necesidad.

    9. Capacidad de enfriamientomucho ms rpida y eficiente.

    la EBC de 1978, la operacinfue un xito, pero el paciente fa-lleci. Con ello se quera indi-car que aunque era cientfica-mente y tcnicamente posible,dada su dificultad para aceptarrpidos cambios en la demandaacab siendo un proceso aban-donado. Por consiguiente, la fer-mentacin en lotes discontinuosy en tanques cilindro-cnicosparece que durar durante bas-tante tiempo.

    Durante todos estos aos el n-mero de trabajos cientficos apa-recidos acerca de: los mtodosde trabajo con este tipo de tan-ques, las caractersticas construc-cionales, los resultados obteni-bles, los aspectos econmicos desu uso, etc., son numerossimos.[26, 12, 28, 10, 16, 25, 20, 3, 20 y23] (Lindsay y col., 1975; Maule,1976 y 1977 y Unterstein, 1992).

    Las patentes de Nathan para unrecipiente cerrado para fermen-tacin se remontan a los aos1908 y 1927. Tras ofrecer una se-rie de conferencias acerca de suinvento y patente, con vistas amejorar la fermentacin y guar-da de la cerveza, populariz suuso y posteriormente dio lugaral nombre del ms comn de lostanques cilindro-cnicos [21]. Elsistema, que en un principio esta-ba diseado para usarse en pasesde clima tropical para de estemodo reducir las infecciones,implicaba el uso de un tanquecilindro-cnico e inyeccin de lalevadura por el fondo del mis-mo. Despus de la fermentacinla levadura se sedimentaba alfondo con lo que se poda pro-ceder a la maduracin de la cer-veza en el mismo tanque.

    Como continuacin de las inves-tigaciones llevadas a cabo conlos tanques cilindro-cnicos amediados de los aos 60 apare-cieron otros tipos de tanques ci-lndricos: el tanque Asahi que sediferenciaba por tener un fondoplano aunque con una ligerapendiente lateral para permitirrecolectar la levadura. Este tan-que se dise para ser usado enfermentacin y guarda aunqueal final de la fermentacin se

    haca necesario el trasiego a untanque diferente. Posteriormen-te, en el ao 1968 la compaaRainier desarrollo el Uni-tanqueque se caracterizaba por tenerun suelo con una ligera pen-diente en el centro y que noprecisaba de un trasiego de lacerveza entre el final de la fer-mentacin y el inicio de la guar-da, aunque posea unas caracte-rsticas de enfriamiento muylentas.

    Con todo ello empezaron los es-tudios para ver cual era el dise-o ptimo de un tanque, as co-mo del proceso de fermentacin-guarda. Entre las ventajas quepresenta un tanque cilindro-c-nico se pueden mencionar lassiguientes:

    - Pros:

    1. Reduccin en el tiempo deproceso de una cerveza lager acausa del incremento de las co-rrientes de conveccin dentrodel tanque.

    2. Poderse realizar la fermenta-

    81mayo 00

    Figura 6.Curva de

    formacin deacetaldehido

  • Tenemos la Tabla I como cua-dro de puntuaciones:

    Se ve claramente que los tan-ques cilindro-cnicos son losque consiguen una mejor pun-tuacin, cosa que a su vez se vereflejada en el mercado cuandorepasamos la literatura cervece-ra en que se citan los trabajosllevados a cabo por diversas cer-veceras para la instalacin detanques cilindro-cnicos.

    Sin que sea una lista exhaustivani mucho menos cabe citar lassiguientes:

    Rheinfelden (Suiza); SchledererBrewery (Alemania); NationalBrewery (Israel); Henninger Brau(Alemania); Rignes Brewing (No-ruega); Royal Brewery (Gran Bre-taa); Reinier Brewing (E.U.A.);Polar (Venezuela); Whitbread(Gran Bretaa); Bass Charring-tons (Gran Bretaa); Bavaria ySt.Pauli (Alemania); Aldersbach(Alemania); Hamar (Dinamarca);Stag Brewing (Gran Bretaa); Ar-tois (Blgica); Harp Park Royal(Gran Bretaa); Borsod Brewery(Hungra); Haacht Brewery (Ho-landa); Sternquell Brewery (Ale-mania); ZVU Brewery (Rep. Che-ca); Binding Brewery (Alemania);Damm, San Miguel, Mahou, Agui-la (Espaa); etc.

    Veamos a continuacin las ten-dencias actuales respecto a lasustitucin o modificacin delresto de procesos que la guardadebe lograr para as alcanzar losobjetivos finales de la misma.

    En los procesos clsicos la ob-tencin de una cerveza brillantese lograba mediante un procesode sedimentacin por gravedadque se efectuaba durante laguarda prolongada y a tempera-turas muy fras. Para lograr unmejor resultado en este procesode sedimentacin se utilizabanalgunos productos acabadores(finings). Entre los ms usadosse encuentran las bentonitas, elyeso hectorita, el cido tnico,unas escamas de ciertos peces

    3. Clarificacin

    10. Posibilidad de realizar pro-pagaciones en ellos.

    11. Una utilizacin del lpulomejorada al existir menos perdi-das y por tanto mejores rendi-mientos.

    12. Inversiones menores parauna misma capacidad total, fren-te a los tanques convencionales.

    13. Menores riesgos de infeccio-nes.

    14. Facilidad para someterse aprogramas de automatizacin.

    En cambio los inconvenientesque se han citado para este tipode tanques son:

    - Contras:

    1. Necesidad de centrifugar lacerveza con el peligro descritode formacin de geles de -glu-canos que nos pueden dar pro-blemas en las etapas posteriores.

    2. Necesidad de encontrar pro-cesos especficos para la inocu-lacin de la levadura.

    3. Necesidad de adecuar los dia-gramas de temperatura y desiembra de la levadura para con-seguir relaciones de alcoholessuperiores/steres adecuadas.

    4. En caso de quererse llevar a

    cabo un proceso de fermenta-cin secundaria mayor dificultadde alcanzar las concentracionesde levadura requeridas dada lagran decantacin existente al fi-nal de la fermentacin principal.

    5. Precio mas elevado de cons-truccin que para otros tipos detanques cilndricos.

    En vista de que los pros sonmayores que los contras secomprende que este tipo de tan-ques cilindro-cnicos hayan si-do la eleccin de la mayora delas cerveceras modernas. Sinembargo, a la hora de disearun tanque cilindro-cnico sepresenta el problema de escogerla mejor relacin altura dimetroo lo que es lo mismo el rea su-perficial del tanque y el volu-men contenido en el mismo convistas a obtener los mejores cos-tos de construccin.

    En la Tabla I se muestran lasconclusiones a que llegaba elProfesor Wackerbauer en el ao1974 al comparar las ventajas ydesventajas de cada uno de es-tos tipos de tanques:

    Si puntuamos con la siguienteescala:

    - 0: Desfavorable.- 1: Satisfactorio.- 2: Bueno.- 3: Muy bueno.

    82

    Industria Cervecera

    Horizontal Vertical Cilidrocnico Asahi Unitanque

    Precio construccin 3 2 0 2 2

    Ratio volumen/rea superf. 1 2 1 3 3

    Ratio volumen/altura 1 2 3 2 2

    Aptitud al exceso presin 3 3 3 0 0

    Fermentacin principal 2 2 3 2 2

    Guarda 3 2 3 1 1

    Saturacin CO2 2 2 3 1 1

    Proceso unitanque 0 1 3 0 1

    Limpieza mecnica 1 3 3 2 2

    Posibilidad de control 1 0 0 0 0

    Total puntos con precio 17 19 22 13 14

    Total puntos sin precio 14 17 22 11 12

    Tabla I. Ventajas y desventajas de los diferentes tipos de tanques

  • diferentes formas son absorben-tes de la fraccin proteica.

    En el proceso clsico sta seconsegua por medio de cerrar ysometer a una contrapresinadecuada el tanque de guardaen el que todava se llevaba acabo la fermentacin secunda-ria, con lo que el CO2 generadose disolva en el propio lquidoy con ello se llegaba a una satu-racin del mismo.

    En la actualidad sino hacemosuna fermentacin secundaria nohay posibilidad de carbonatar,por lo que la tendencia es a re-colectar el CO2 generado duran-te la fermentacin principal ydespus de un proceso de seca-do, purificacin con carbn acti-vo y licuefaccin el CO2 se in-yecta de nuevo a la cerveza enel momento que el cervecerodesee por medio de diferentestcnicas: Carbonatacin en l-nea: ya sea en el trasiego de untanque a otro o bien lo ms ha-bitual despus de su filtracin ypreviamente a su envasado; Car-bonatacin en el tanque: pormedio de inyectar CO2 en la ba-se del mismo con un difusorhasta que se consigue una so-brepresin en el mismo.

    En esta fase se ajustan los par-metros de la cerveza deseadapor medio de mezclar los mos-tos fermentados a gravedad alta(elevado plato de los mostosde partida, normalmente > 15)con agua que debe tener unascaractersticas determinadas encuanto a nivel de desaireacin,carbonatacin y de la mejor ca-lidad posible.

    A la vista de todo lo expuestoanteriormente parece claro queel proceso clsico de guarda entanques horizontales y por tiem-po prolongado (Fig. 7), ha sido

    7. Conclusiones

    6. Homogeneizacin

    5. Carbonatacin

    (isinglass), unas algas marinas(seaweed), el Irish moss, los si-licatos y el gel de slice.

    En la actualidad y con vistas alos procesos de guarda muchoms cortos se recurre funda-mentalmente al uso de centrfu-gas girando a velocidades entre4.000 y 8.000 veces la acelera-cin de la gravedad. Con ello seconsigue una rpida separacinde la levadura y de los slidosen suspensin de la cerveza yafermentada. Se reducen con ellolas mermas, los costes son me-nores al no necesitarse tanquespara conseguir la misma clarifi-cacin por gravedad. La cervezase puede clarificar a un nivelconstante y adems se puedeeliminar la levadura de los tan-ques de guarda fra.

    Finalmente, con vistas a obtenerlas cervezas brillantes que elmercado quiere, se recurre a lafiltracin de la cerveza de guar-da. Entre los sistemas de filtra-cin modernos citaremos de pa-sada los ms habituales y queson: filtracin con tierra de dia-tomeas; filtracin con placas decelulosa, tierra de diatomeas ode otros materiales; filtracincon pulpa de algodn o celulo-sa; y como ltimo sealar la fil-tracin con cartuchos de diver-sos materiales.

    En este punto cabe tambin se-alar los estudios que se estnllevando a cabo en diversos ins-titutos para aplicar nuevas tec-nologas en la filtracin con vis-tas a lograr una eliminacin delas tierras de diatomeas por losproblemas ecolgicos que pre-sentan. Entre los ms o menosen fase final de aplicacin sea-laremos: la filtracin tangencialcon membranas de diferentesmateriales, la filtracin con are-nas de diferentes tamaos, etc.

    En la cerveza se encuentran pre-sentes varios tipos de taninos yprotenas de alto peso molecularque tienden a combinarse lenta-

    4. Estabilizacincoloidal

    mente y formar un turbio coloi-dal insoluble.

    Protena + Tanino (Soluble)

    Complejo Protena-Tanino(Turbio coloidal insoluble)

    Estos complejos se forman funda-mentalmente durante la guardafra y se eliminan en la filtracinde la cerveza. Sin embargo siquedan suficientes cantidades deprotenas y taninos despus de lafiltracin pueden continuar pro-ducindose en la cerveza filtrada.

    El turbio coloidal es ms o me-nos soluble a temperatura am-biente pero se vuelve insolublea las temperaturas fras a las quese sirve la cerveza. Desde la in-troduccin de la filtracin y elmrketin de que una cervezadebe ser brillante, los cervece-ros han adoptado una serie detcnicas para prevenir o reducirla formacin de estos turbios enel envase. Estas tcnicas son lasdenominadas de estabilizacincoloidal. Unas atacan y reducenla fraccin de protenas, otras lafraccin de taninos y otras con-sisten en que no se puedan for-mar los complejos insolubles.

    Entre ellas cabe destacar:

    a) Enzimas: El uso de enzimasproteolticas en la guarda (la pa-pana es la principal) modifica alas molculas de protena paraque de este modo evitar su re-accin con los taninos.

    b) Acido tnico: Favorece quese lleve a trmino la reaccinentre protenas y los taninos,formndose un precipitado quese decanta al fondo del tanquede guarda, con lo que posterior-mente no quedan componentespara precipitar dentro de la cer-veza ya envasada. Tiene el in-conveniente de unas mermasmuy grandes y el coste de tra-bajar con dicho precipitado.

    c) Absorbentes: El Nylon 66 y lapolivinilpolipirrolidona (PVPP)son capaces de eliminar por ab-sorcin a los taninos. La bento-nita y el silicagel activado en sus

    83mayo 00

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    sustituido en la mayor parte delas cerveceras del mundo poruna fermentacin principal has-ta el lmite, seguida de un cortoperodo a temperatura alta parareduccin del diacetilo, enfria-miento posterior y eliminacinde la levadura por centrifuga-cin previamente a una filtra-cin de la cerveza junto con untratamiento estabilizador coloi-dal de la misma.

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    84

    Industria Cervecera

    Figura 7.Proceso clsicoen tanques horizontales

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