Proceso Elaboración Industrial de la Cerveza

PROCESO ELABORACION INDUSTRIAL DE LA CERVEZA

Manejo de las materias primas: Una vez que la malta llega a la fábrica puede ser acopiada en unos silos de almacenamiento. La malta debe ser sometida a un proceso de limpieza para retener las impurezas que se encuentren mezcladas, de manera similar, ocurre con los adjuntos.

Adecuación de las materias primas: Después de los tratamientos adecuados de limpieza, son molidas al grado necesario para poderlas someter a los procesos: 

·         Malteado: Los granos de la cerveza se introducen en unos tanques con agua fría y se dejan a remojo donde se oxigenan continuamente con aire saturado de agua para mantener la humedad durante unos dos o tres días. Posteriormente se llevan a unas cajas en donde por efecto de la humedad y del calor, a los granos de la cebada le empezarán a salir una especie de pequeñas raíces. Este proceso, conocido como germinación, dura aproximadamente una semana.

Para detener la germinación se lleva la malta a unos tostaderos en los que se hará pasar aire seco y caliente y obtener así la malta, que será de un tipo u otro, dependiendo de la temperatura a la que se seque. Si se seca a una baja temperatura, se obtiene una malta pálida, que se utiliza en la elaboración de las cervezas pálidas y doradas. Cuanto mayor sea la temperatura, más oscura será la malta obtenida y por tanto la cerveza que se obtenga de ella. El carácter de la malta obtenida influye en el sabor y en el aroma. 

·         La molienda: Tanto la malta como los cereales sin maltear (trigo, avena, centeno, maíz, arroz...) tienen que pasar por el molino que rompe el grano, dando lugar a la harina y otras partes fijas.

·         Braceaje: Este proceso se lleva a cabo en un recipiente propio al efecto denominado tina y la solución obtenida por la mezcla del agua y los distintos cereales se denomina mosto. En principio se calienta hasta una temperatura aproximada de 50º C. Seguidamente, transcurrido un breve tiempo, se eleva la temperatura a 65 grados para transformar el azúcares fermentables, que, a su vez, determinarán el contenido alcohólico de la cerveza, ( cuanto mayor sea el tiempo que se mantenga esta temperatura mayor será el contenido alcohólico). Si la temperatura se elevase hasta los 75 grados el almidón restante se transforma en azúcares no fermentables determinando el dulzor de la cerveza. (Son muchos los cerveceros que guardan en secreto los datos relativos a las temperaturas y los tiempos empleados).

Durante todo este proceso se remueve la mezcla por medio de una pala (lo que hoy en día es el símbolo del cervecero), a mano (así se realizaba antiguamente) y actualmente un agitador mecánico. Al finalizar este proceso se deja reposar la masa durante una hora. Esta fase de la producción es determinante para el resultado final, ya que el aumento gradual de las temperaturas y la duración de cada fase en este proceso define el aroma y sabor y es el secreto de cada cervecero.

·         La Primera filtración: Durante este proceso se separa la parte espesa del líquido dulce, por medio de unos filtros que pueden variar según la fábrica. La filtración tradicional se realizaba utilizando de una cuba de filtración; esta era una cuba cuyo fondo estaba formado por unas láminas metálicas con agujeros, por donde salía el líquido, quedándose los restos dentro de la cuba.

Para aprovechar todo el azúcar, al finalizar la filtración se pasaba agua a 75º C por la cuba, llevándose los últimos restos del azúcar y este líquido se utilizaba para la producción de cerveza de baja graduación.

La masa espesa que sobra (el afrecho) se utiliza como pienso para los animales. En la foto se puede ver cómo después de la filtración un obrero de la cervecería DeBlock saca la bazofia de la cuba de filtración. El líquido dulce se llama Mosto.

Obtención del mosto: En la olla de crudos se vierte la totalidad del grits, más un 15% de malta, acondicionando un volumen de agua adecuado hasta obtener una masa uniforme. Esta masa se hace hervir por espacio de unos minutos con el fin de encrudecer el almidón para facilitar el ataque de las enzimas.
Al final se obtiene de la olla de crudos, una masa hervida y apta para ser atacada por enzimas y en la olla de mezclas una masa de malta cuyas enzimas están listas para actuar sobre el material crudo. Los crudos a una temperatura de 98º C son bombeados a la olla de mezclas, con agitación constante, obteniéndose una temperatura de 70 a 72º C. De la olla de mezcla pasa la masa a la olla de filtración, de la cual se obtiene, un líquido claro y azucarado llamado mosto; esta operación se conoce como primera filtración. Luego se realiza una segunda filtración, este mosto segundo, se reúne con el mosto de la primera filtración, obteniéndose el mosto total.

Obtención de la cerveza: El mosto saliente de la olla de cocción se envía al tanque de sedimentación. Luego se bombea del tanque de sedimentación al tanque de fermentación.

·         Fermentación:
Este proceso se inicia añadiendo la levadura, la cual con frecuencia se realiza mediante el vertido de cubos. La levadura flota sobre el mosto, si es de fermentación superior, y al fermentar transforma los azúcares en alcohol y dióxido de carbono.

Durante este proceso se puede comprobar que se trata de un producto con vida, especialmente con las cervezas de alta fermentación.
La fermentación inferior se diferencia de la superior porque se requiere menor temperatura, entre 5 y 10 grados, para activar la levadura. El proceso es más lento (unas dos semanas) pero aparentemente más completo.

En este trayecto se enfría el mosto, a una temperatura entre 5 y 10º C. El mosto frío y aireado se recibe en los Uni-Tank (que realizan el proceso de fermentación y de maduración), donde se les inyecta la levadura. En estos tanques se tiene en si la transformación del mosto en cerveza. En el tiempo de fermentación de 5 a 7 días, se realiza la transformación fundamental de azúcar en alcohol y gas carbónico. Después de este proceso se obtiene la llamada cerveza verde, la cual es una bebida alcohólica con algo de gas carbónico; a esta cerveza le falta el afinamiento del sabor que se obtiene con la maduración. Una vez terminados los días de fermentación, la cerveza verde se bombea hacia los Uni-Tank de maduración al mismo tiempo que se baja su temperatura hasta una próxima a los 0º C. 

En estos tanques permanece por periodo de 3 a 4 semanas.

Luego la cerveza se filtra eliminando hasta el máximo las materias como levadura o proteínas coaguladas. Una vez filtrada la cerveza, viene el proceso de carbonatación que consiste en una inyección de gas carbónico cuyo contenido es el necesario para que la cerveza produzca una buena formación de espuma, pasando finalmente a los tanques de almacenamiento.

·         Maduración:
La cerveza se clarifica o filtra para que las levaduras se depositen en el fondo y se traspasa a barricas, tanques de maduración o a botellas para que se produzca una segunda fermentación (cervezas de alta fermentación). También se les puede añadir lúpulo para darle mayor aroma. Esta segunda fermentación en botella, en la que todavía hay levadura, hace que algunas cervezas sigan desarrollando su carácter en la botella y pueda envejecerse, dependiendo de su densidad y de las levaduras que contenga.

Por lo que respecta a las cervezas de baja fermentación, se llevan a unos tanques de acondicionamiento donde se guarda a una temperatura cercana al punto de congelación, produciéndose una segunda fermentación en la que las levaduras transforman el azúcar que queda en alcohol.

Tras estos pasos la cerveza aún no está apta para su consumo. Es necesario trasvasarla a unos depósitos de maduración, donde deberá reposar aproximadamente de una semana si es de maduración superior, aunque en algunos casos este tiempo puede ser superior e incluso llegar hasta el año. Por el contrario, si la cerveza de maduración inferior debe estar al menos unas cuatro semanas y a una temperatura de 0 grados, pudiendo incluso llegar, también, hasta un año.

Tras estos pasos la cerveza aún no está apta para su consumo. Antes de ser envasada la cerveza puede filtrarse parcial o totalmente para eliminar los residuos sólidos que pueda tener, después se embotella o se pone en barril.

Las cervezas que hayan tenido una segunda fermentación en la botella pueden contener en el fondo de la misma un depósito de levadura o sedimento. Este sedimento no sólo no es perjudicial sino que es seña de una buena cerveza que ha tenido una maduración posterior.

Terminación y envase: De aquí pasa a la llenadora de botellas, donde se busca envasar la cerveza a un nivel fijo dentro de las botellas en las mejores condiciones asépticas posibles, con la menor agitación para eliminar la pérdida de gas carbónico, sin aumento de temperatura y sin inyección de aire. A pesar de que las botellas de envase han sido previamente esterilizadas, y en todo su recorrido la cerveza ha sido controlada contra las infecciones, se debe pasteurizar, para garantizar su conservación durante periodos largos. 

·         Filtración: La cerveza puede o no filtrarse antes de ser envasada en botellas o barriles. La cerveza filtrada es transparente y carece de todas las proteínas precipitadas y de la levadura. Por consiguiente, una vez embotellada dejará de fermentar.

La pasteurización consiste en el calentamiento de la cerveza con vistas a detener sus actividades microbiológicas. La pasteurización puede llevarse a cabo mediante el calentamiento de la cerveza (de 60 a 80 grados) antes de ser embotellada o bien haciéndola pasar por un túnel caliente después de embotellada.

La pasteurización para las cervezas sin fermentación en botella les garantiza un año de vida, y las que han sufrido fermentación en botella tienen una vida que, aunque no siempre es recomendable, se puede extender hasta los diez años.

Hay que distinguir los dos tipos de envasado que pueden presentarse:

a) Para las cervezas de baja fermentación y las de alta fermentación sin segunda fermentación en botella/lata/barril:

Antes de llevar la cerveza a la máquina de llenado se inyecta CO₂ en los tanques hasta conseguir la saturación deseada, para que la cerveza salga de su recipiente con una buena capa de espuma.

Para alargar el tiempo de conservación de una cerveza, sin que cambie de aspecto, se esteriliza la cerveza por medio de la pasteurización después del envasado (las botellas pasan por un túnel con agua a 70º C), o con una flash-pasteurización antes de envasar (durante el recorrido del tanque a la cadena de envasado la cerveza se calienta hasta 65º C).

 b) Para las cervezas con segunda fermentación en botella/barril:
Antes de embotellar se puede añadir una pequeña cantidad de azúcar, aunque la cerveza todavía contiene azúcar sobrante de la primera fermentación. Se añade también una dosis de levadura y se asegura una buena mezcla de los nuevos ingredientes con la cerveza.

Una vez llenas, las botellas/barriles son trasladadas a unas cámaras calientes por las que circula aire a 25º C aproximadamente, para asegurarse de que la segunda fermentación se produzca (ver foto de la Cervecería St. Bernardus). 

La segunda fermentación en las cámaras calientes dura hasta dos semanas y es el mejor seguro de calidad que existe para la cerveza. El proceso químico es el siguiente: azúcar + levadura + aire se transforma en más alcohol + CO₂ + el residuo de la levadura que se deposita en el fondo de la botella. Como el poco aire que puede quedar en la botella y que podría dar lugar a una oxidación en el futuro se ha absorbido durante la segunda fermentación, no hace falta ni pasteurización, y la cerveza sigue evolucionando y madurando dentro de la botella, dando lugar al uso justificado de términos como "Reserve" o "Grand Cru" para definir sus características parecidas al vino añejo.

Los dos sistemas de envasado descritos muestran que existen suficientes garantías de calidad para asegurar un plazo hasta su consumo preferente de mínimamente un año -sin que la cerveza se altere-, por lo que no es necesario de ninguna manera añadir conservantes, estabilizante de espuma o antioxidantes. La pasteurización para las cervezas sin fermentación en botella las garantiza un año de vida, y las que han sufrido fermentación en botella tienen una vida que, aunque no siempre es recomendable, se puede extender hasta los diez años.

 ANALISIS

 

Análisis físico-químicos:

* Densidad

* Alcohol

* Acidez Total

* Acidez volátil

* Metanol

* Extracto real

* Extracto primitivo

* Grado de fermentación

* Residuo de centrifugación

* Color

* pH

Análisis microbiológicos: recuento total de microorganismos que utilizan al etanol como fuente de carbono, recuento de levaduras salvajes, recuento de Acetobacter, recuento de Lactobacillus y Pediococcus.

Los Puntos críticos de control (PCC). Son puntos, fases, o procedimientos donde puede ejercerse control y prevenir, eliminar o reducir a niveles aceptables un riesgo o peligro referido a la seguridad o inocuidad del alimento.
En el caso de la cerveza, por ejemplo, el secado y tostado de la malta pueden ser PCC (porque se pueden formar nitrosaminas en esta etapa), el agua (por contaminación), el proceso de llenado (por vidrio u otros materiales extraños), etc.

Requisitos físico-químicos de la cerveza

Requisitos Especificaciones

Grado Alcohólico 2.54-9%
Peso específico a 20°C 0.998-1.018
Extracto original (°Plato o % m/m) mínimo 6
Unidades de Amargo (U.A.) mínimo (*) 2
PH 3.0-4.8
CO2, (%/v) 2.4-3.6
Plomo, expresado como Pb (mg/ 1) máximo 0.1
Hierro, expresado corno Fe (mg/ 1) máximo 0.2
Cobre, expresado como Cu (mg/ 1) máximo 1.0
Cinc, expresado como Zn (mg/ 1) máximo 1.0
Arsénico, expresado como As (mg/ 1) máximo 0.1

Requisitos microbiológicos de la cerveza

Microorganismo Límite máximo

Recuento total de microorganismos mesófilos, UFC/ml 100
Recuento total de mohos y levaduras, UFC/in1 20

Ensayos físico -químicos.

Determinación del Contenido de etanol

Principio: Análisis por destilación utilizando picnómetro o por análisis automatizados.

Determinación del contenido del plomo

Principio: Por espectrofotometría de absorción atómica.

Determinación del contenido de hierro

Principio: Por espectrofotometría de absorción atómica.

Determinación del contenido de cobre:

Principio: Por espectrofotometría de absorción atómica.

Determinación del contenido de zinc:

Principio: Por espectrofotometría de absorción atómica.

Determinación del contenido de arsénico

Principio: Inductivo plasma acoplado o por Espectrofotometría de absorción atómica.


Ensayos Microbiológicos

Recuento total de microorganismos mesófilos

Principio: Por filtración do membrana.

Recuento total de hongos y levaduras.

Principio: Por filtración de membrana