Otras obras de Editorial ÁCRIBIA, S. A. sobre CIENCIA Y TECNOWGÍA DE WS ALIMENTOS Adri an, J.. Y Frangne, R.

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Biotecnología de la cerveza y de la malta

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LA CIENCIA DE lDS AlIMEmoS OE LA A A LA Z Amaine, M. A.. )' O ugh, C. S. \ ANÁLlSlS DE VINOS Y MOSTOS IklilZ, H. O. y Gro sch, W. QU fMICA D E LDS ALI MENTOS

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INTRODUCCi ÓN A LA MICRO~IO

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fA MODERNA DE WS ALlM Emos

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Cavazzani. N. FABRICAC iÓ N DE VINOS ESPfJMOSOS

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Ccuhate, T. P. ALlM ENlOS: QUfMICA DE SUS COMPON ENTES

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ELABO RACiÓN A RTESANAL D E LICORES

Hart , F. L. y Fisher , H. J. ANÁLISIS MOD ERNOS DE LOS ALIMEmoS

J. S. HOUGH

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Holdswcnh, S. D. CONSERVACiÓN D E FRUTA~ Y H O RTALIZAS

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Ma nlcy. J. R. D.

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TECNOlOGlA DE LA INDUSTRI A GAL~TE R A

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Multon, J. L

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ADITI VOS Y AUX ILIARES DE FABR ICACiÓ N EN LAS INDUSTRIAS AGROAlI MENTARIAS

Rheinheimer, G. ~ I C ROB IOlOGtA DE LAS AOVAS '>

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Vogt, E. EL VINO: OBTENC IÓN, ELABOR ACiÓN Y ANÁLISIS

Brown, C. M., y otros • . INTRODUCCI Ó N A LA BIes inici aln en

uso de un filtro,

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ftapu pcserícees.

I tinua Frecuentemen te se efectúa sólo e n los momentos en qu e se detienen las palet as de rascado. Los filtro s de mosto ocu pan meno s espacio que las cubas filtro y puede n t rabajar con mal ta más finam ente molida. En los últim o s años han recuperado popularidad debido al uso de mecan ismos a utomáticos de ap ert ura y cierre de los pe sados ba stidores de h ierro colado en que se sit úa n los filtro s y a la existencia de capas filtrantes de po lip ro pilenn de fácil limpieza. En la Tabla 5.4 se co mpa rar}, las calderas de extracción, las cu ba s filtro y los filtros de mosto.

Tab la 5.4 Com poroción de lo caldera de em pastodo; infusió n, braseado o extracción, las cubas filtro y 105 jiflro5 de mosto c . lOO. de Infu sión

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Extracción y rece~raáón en un ", lo ótp;;'¡tO

T itm¡x> (h ) T ipo ck moli tnda Eopll< ;o ocu pado

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Sóle ¡tIlrl la ln."U¡tnación del mos to 1,3-2,5

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MJ!lvech ar p lena me nte su gra n actividad enzi m átlca y diluir la elevada conce ntración de sustancias nitrogen ada s. q ue plantean problemas. Suelen utlize rse, a tal fin . sé molas de ma íz o arroz , q ue req u iere n ser tra tadas t érmicamente pa ra que sus granos de almidó n pued a n ser fácilm ente atacados por las amil asa s. El siste m a am eri cano den ominad o de doble extracción util iza «ca lderas de cru dos», para la cocción de los cereales, junto con un poco de malta. la tem peratura se eleva pri mero a 65 oC; los enzimas de la malta reduce n la visco sida d d e la pas ta de almidón an tes de que la mezcla se so meta a eb ullició n. Duran te este proceso, la porción princi pa l de la malta (la que no se ha añ adi do a la sémola de cereales) se cali enta primero a 45 " C, co n lo q ue se facilita la actividad pr ot eo lit ica y, en menor cuantía la a milolílica; luego, cuando se m ezcla con ella el conte nido de la «ca ldera de cru dos», la tempera tura asciende a valo res en to mo a 6~ "C {Fig, 5.8), lo que facili ta la degradació n rápi da, tanto dd almid ón de los cerea les, co mo del de la malta; m ás ta rde, la temperatura se eleva 72 "C, para red ucir la viscosid ad , y se bombea a un a cu ba filtro o a un filtro de mosto, do nde mosto y bag azo se sepa ran .

La m ayor parte de las ind ustri as cerveceras del mundo utilizan el sistema de doble ext racció n, pero a lgunas lo te rm inan elevando la temperatura de 67 a 72 oC en una sola deccoci ón . Otra s usan ,

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sin emb argo, lo que se denomina programación de tempe ratura; en tre éstas se cu entan algu nas de las m ás grandes de la Gran Bretaña. Se mezcla en una ca ldera la malta tri turada yagua co nsiguiend o u na tem pe ra tura inicia l de 45-55 "C y, mediante ser pentines coloca dos en la ba se o en las pared es de la caldera, se eleva la tempera tura de la past a o «maíscb», de acuerdo co n un progra ma predeterminado, linealm en te o a sa ltos. Asi se facil ita la act ivida d prot eolít ica y la degradación del al midón, antes de transferir la pasta a una cuba filtro o a un filtro de mo sto, a un os 72 "C. En la Tabla 5.5

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Fil · .s.8 Repr esenta ci ón grá fica de los cam bio s de tem peratura duran te una operación l/pica del proc edimient o de do ble extracció n. La línea discontin ua hace referencia a la calder a d e crudos)' la co nti nua a la de exl.r lCció n de la m alla.

se comp aran los cua tro métodos de extracción de mo sto descrito s; las prin cip a les diferencias se re fieren a las m ate rias p rim a s utiliza~as y a l sistem a de ca lenta mient o em plead o para la obtención del npo de mosto qu e el cervecero necesita. Los fundamentos bioquf micos son los m ismos en tod os ellos.

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BlarECN OlOGlA DE LA CERVEZA Y DE L A MALTA

durante el tostado a partir de los hidratos de ca rbo no y las susta ncias nitrogenadas. En la extracción por infusión se utilizan también gra nos de trigo y cebada micronizados (sometidos a una mol ienda extremadamente fina) . La micronizaci6n gdatiniza el almidón. produ ce susta ncias aromáticas e intensifica el color. El to rrefactado de los granos produce mod ificacion es simi lares. Esto s sucedáneos son baratos. proporcionan rendimientos razon ables de extracto, y el color y bouquet deseabl es en ciertos tipos de cerveza. En algunos sistem as de infusión, se utilizan harinas de centeno y de trigo. en ocasiones en forma de to r tas. la harina se mezcla cuidadosamente con la malta. antes y despu és de la moli enda . Entre su ventajas cabe citar las de proporcionar un extracto ba ra to y mejora r la capacidad esp umante, dad o su elevado contenido en glicoprotdnas. Los gra no s de-almidón se ven fisica y químicamente afectados por la molienda intensa y son susceptibles al ata que amilolítico. Los sucedán eos descritos plantean exigencia s ad icienales de recepción y almace nam iento y, en ocasione s, exigen molino s especiales. No le suele resultar fácil a una factoría cambiar de sucedán eos; debe, por tanto, asegurarse, antes de comenzar a utilizar uno determinado, de que dtspone de un suministro continuo y de calidad adecuada. Los suced áneos a incor pora r en la caldera de mezcla, o empas tado, le exigen al cervecero tanto trabajo como la mal ta, pero existen ot ros, los que se añ aden en la caldera de cocción, que ofrecen una consid erable econom ía a este respecto.

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Suttdineos líqu id o s

Desde hace mucho s a ños. del maíz , y en menor extensió n del trigo. se extrae n ja rabes de glucosa, una deno min ación que, desde el punto de vista químico, es errónea, dado que glucosa es el nombre de un determinado mono sacárido (una hexosa); pero un tecn ólogo del azú car denominará al monosacárido en cuestión dextrosa, en virtud de que desvía hacia la derecha la luz po larizad a que pasa a través de una disolu ción de la misma y emple a el término glucosa para de-signa r al producto de la hidrólisis del almidón ; para él, jarabe de glucosa significa almidón hidrolizad o. En los métodos a ntiguos, se ob tenía por hidrólisis ácida de harina de almidón prepa.. rada a partir de sémo la de maí z, Los mod ernos em plea n para ello enzima s industriales. las pa pillas de almid ón se licuan media nte la adición de a amilasa bacteriana. obtenida a partir de Bacilfus subt ííis, y calentamient o a 85 oc {Fig. 5.9). Tanto la am ilosa como la amilopectina se con vierten en un conjunto de pro ductos de degradación qu e van de la glucosa a las dext rinas. En fr ia ndo el jarabe y colocándo lo a la temperatura y pH adecuados para la actua-

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PRODU CCION DE MOSTO DUlCE

- -.-... _-Dia¡rama de flujo del procnado del m&Ú; para bo obtención de wrio5 lipos de jar abe. .

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ció n de un segundo enzi ma, se logra una transformación má s profunda. Si el enzima es amilasa de malla, d p H se ajusta a 5 y la temperatura se fijará en 55-60 oC ; el resulta do obtenido será un ja rabe r ico en maltosa. Si el enzi ma seleccio nado es la a miloglucosidasa fúngica, se utilizará un pH de 4,5 y una temperatura de 50-55 "C y el resultado obtenido será casi solo gluco sa . Co mo alternativa a la amilasa de la ma lta. se puede utilizar la 13 amilasa de Bocillus

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BIOTECNO LOGLA DE LA CE kVEZA Y DE LA MALTA

po/imim. U n sustituto adec uado para d enzi ma desramificador Iún -

gico es, a su vez, la pulu lanasa d e la bacteria Kíebsieíta aerógenes. la tecnologta del almidón ha producido recie ntemente o tro ja rabe de not a ble interés en tecnología de los alimen tos. pero no en la indu stria cervecera, qu e se o btiene a partir del jarabe rico en g}u¡ cosa ant es mencion ado, que, tra s su purifi caci ó n. se pasa a través de un reactor constituido po r una co lumna emp aq uetad a con un enzi ma inmovi lizado. denomi nado cetoüsomerasa, que convierte un poco más de l 40 'l. de la glucosa en fruetosa. Este proceso tiene tres aspectos fascina ntes ; el enzim a inmovilizado se prepara d cstruvende por calentamiento. u na bacteri a d e la que forma parte (es intracelular). El enzi ma. per manece activo' y unido a las célu las; de man era que la columna co n lo que se rellena es co n células m uertas que contienen un enzima activo. La función qu e el enzi m a desarrolla en el microo rganismo vivo es la de co nver tir una pentosa en o tra. por ísomertzací ón . La especificidad del enzima es am plia y actú a ta mbién sobre la glucosa a la q ue tras for ma en fructosa. Si ca ta liza, o no, esta ísc menzaci ón. en la célula viva. es a lgo aún desco noddo. Finalmente. en lo s Estados Uni dos, este p roducto de la industria dd almidón com pite com o edulcorante co n el azúcar de remolacha y el de ca na. pero. en la Comunidad Económica Europea. su uso está muy restri ngido por la legislació n. En la ind ustr ia cervecera. los jarabes de a lmidón ta mbién co mpit en con el azúcar de remolacha y el de caña. Estos azúcares so n vir tualm ente saca ros a p ura, o saca rosa hidrol izada po r ácidos, es decir, una mezcla de glucosa y fru ctosa . La sacarosa invertida tien de a ceist ralizar en jarabes de una co ncentración del 83 IIJ. v/v y debe, por tanto. mantenerse a una temperatura de 40-.50 oc. In cidentalmente, el término in versi ón hace referencia al cambio, en el signo de la desviación de la rotaci ón de la luz polarizada, que se produce cuando la sacarosa. que es dextrógira, se hidroliza. Aunque la glucosa producto (sinónimo dextro sa) es también dextrógira, el otro producto de la reacción, la fructosa, es fu ertem ent e levógira. Po r eso, en el cu rso de la reacción de hid rólisis, la rotación de la luz polari zada va desplazán dose progresivamente hacia la izq uierda. Los jarabes se suelen almacenar a.50 "C. al objeto de dism inuir su viscosidad y de que sean más fácilmente desplazables po r las bo mbas imp ulsor as. Se añaden en la caldera de cocción del m osto. o en los procesos post fermentat ivos. Co mo la extracción ) '3 ha sido efect uada po r los fab rica ntes del jarabe. el cerv ecero no tien e m ás que mezclar estos materia les co n el mos to. En este sent ido, pueden usa rse ta mbién para íncrem em er la co ncentració n del mosto en la ca ldera de cocción , permitiendo as¡ lo que se de nomi nan ela bo ra ciones de alta densi dad. descritas m ás adelante.

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P RODUCCl ON DE MOSTO DUlCE

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La ferm en tescibilidad de los ja rabes es variable; la de los basedo s en el alm idón es hab itualmente infer ior al 100 '!' , en tanto que la de los basados en la sacarosa suele ser total. Algunas cepas de levadura presentan. sin embargo, dificulta des para fermentar mostos co n una elevada proporción de glucosa. La glucosa es co mp letam ent e fermentada por la levad ura , pero la ferm entación de la mal . to sa y la malto trio sa resu lta luego insat isfac to ria. Por esta razón, algunos fabricant es prefieren ut ilizar jarabes ricos en mal tosa , en lugar de jarabes ricos en gluco sa . Calentado en un digestor cenado sacarosa. azúcar invertido o gluco sa , con un ca talizado r (generalmente una sal de amonio) se o btiene caramelo. Se trata de una mezcla de azú car quemado y mela noidinas. Alg unos cerveceros recu rre n al ca ramelo para dar más col o r a sus mostos, en la caldera de cocción o en una eta pa pos terio r de l proceso de elabo rac ion de cerveza, en luga r d e extraer cebada o malta tostadas. En la ind ustria cer vecera no se utilizan coto ra nt es, a unque en la G ran Bretaña está aut o rizado su uso pa ra osc urecer la sidra y o tras bebidas.

Elabora ri oRes de alla den sid ad

Al fabrica nte le resu lta mu y rent able o btener mosto de densidad superio r a la q ue necesi ta . fermenta rlo y diluir. al fin al del proceso, la cerveza co n agu a. Aumentar .5 "C la temperatura de una tonelada de mosto requiere prácticament e el mismo co ns umo energético si su densid ad es 1.030. que si es t OSO ó 1.070. Del m ism o mod o, enfriarla 85 "C supone retirar prácticamente la misma ca ntidad de calor sea cua l sea su den sidad . Es más . para obtener un Mhl de cerveza de densidad 1.040, el fabrican te puede elaborar 005 M hI de den sidad LOSO y añadir agua. lo qu e le permite utilizar cu bas o calderas de extracción del mosto y tanques de fermentación de m enor tamaño. En la práctica, se utili zan dos métodos de ela boración de alta den sida d. El prim ero consis te en aña dir jarabe para aumentar el extra cto. y por tanto la densidad, en la cal dera de cocción, lo qu e exige tanques de almacena miento de jarabes cal ientes, bombas y tu herias ad icionales. El segundo supone reunir todos los mostos de densidad infer ior a 1.010 que se obtengan en las calderas de extracció n. cubas filtro y filtros de mosto, en un tanque especial y utilizar este mo sto diluido pata sustituir al agua en la extracció n. Al no meeclar con el mosto denso 10s mostos diluido s y su sti tuir con estos el a gua de extra cción . se consigue aumentar considera b leme nte la co ncentración.

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BlarECN OLOGlA DE LA CERVEZA Y DE LA MALTA

Estos métod os present an, desde Juego. algu nos incovenientes. Cualquier pérdida de mosto O cerveza, deb ida a un ma l drenaje o al a rrastre de mosto por el bagazo, resulta notab lemente más seria qu e en las fabricaciones no rmales. Por o tra parte, las sustancias amargas del lúpulo se utilizan peor en los mostos de alta densidad . Al fermentar estos mostos de alta densidad , las levaduras pu ed~n· dar origen a un aroma distinto. Finalmente. no es fácil mezclar agua y cerveza de un modo con tinuo para obtener la mezcla adecu ad a . Ba gazo -

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..... En la ma yor parte de los paises. es preciso seca r el bagazo antes de utilizar lo como pienso; de 10 contra rio se enmohece. La desecación exige un gran consumo de energía y resulta muy cara. Aunqu e en las destilería s se deseca . ninguna fáb rica de cerveza del Reino Unido 10 hace. Aunque algunos especialistas en aliment aci ón ani mal comp ran el bagazo de las fábricas de cerveza y la secan antes de mezclarlo con otros componentes de los piensos. la mayor parte de las fábricas británicas venden sus bagazos directamen te a los granjeros. Tam bién son utilizados por las propias fábricas como filtro de las papillas efluen tes, con lo que aumentan d contenido en nitr ógeno del gra no ago tado y reducen los costos de tratam iento de efluen tes. Por cada 100 unidades de peso de malta. se vienen a ob tener unas 60 unidades de bagazo hú medo. que si se seca se transforman en 15 unid ade s; 5 unidades en peso de bag azo húm edo equivalen a I de ceb ada . La proteína , la grasa y la hemicelulosa son ráp idament e degradadas por los microorgani sm os present es en el tubo digestivo de los rumiantes. La Tabla S.8 m uestra la compo sición y valar nutri tivo del bagazo fresco. Tabla 5.8 Composición de los granos de ma fra extraídos (fxJgazo) y dtgestibi/idad de los m ismos po r las ovejas

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PkODUCC ION DE MOSTO DULCE

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Tam bién se ha intentado utilizarlo en alimentaci ón humana. pero con escaso b ita. Se ha sugerido comprim irlo para formar láminas que podrla n utilizarse en la con strucción de gallineros comest ibles. Una po sib ilidad más es la de proced er a la degradació n de los caro bohidratos no extra ídos, medi ant e enzim as industriales. para obtener hexo sas y pentc sas que permltirfan el desarrollo y la pro ducción de biornasa por levaduras como Cendída utilis.

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El lúpulo y la ebullición del mqsto

C ultivo del lúpulo

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~ El lúpulo pertenece a la familia de las cannabinaceas, pero, a pesa r de su-parentesco con el Cannaots, el lúpulo comercial, Hu m ulus Iuput us; no co ntiene sustancias h alucinógen1

B1OTEC NOLOGIA DE LA CERVEZA Y DE LA MA LTA

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