Proceso de elaboración de cerveza

1. Elaboración de cerveza

Todas las cervezas se elaboran mediante un proceso basado en una fórmula simple. La clave para el proceso de fabricación de la cerveza es el grano malteado, dependiendo de la región tradicionalmente cebada, trigo o a veces centeno.

La malta se hace permitiendo que un grano germine, luego de lo cual se seca en un horno y, a veces, se asa. El proceso de germinación crea una serie de enzimas, especialmente alfa-amilasa y beta-amilasa, que se utilizarán para convertir el almidón en el grano en azúcar. Dependiendo de la cantidad de asado, la malta tomará un color oscuro e influirá fuertemente en el color y el sabor de la cerveza. Las cervecerías compran malta y este no es un proceso que se realiza internamente.

La malta se tritura en un molino de malta para romper los granos de grano, aumentar su área de superficie y separar las piezas más pequeñas de las cáscaras. La molienda resultante se mezcla con agua calentada en una cuba llamada “mash tun” para un proceso conocido como “maceración”. Durante este proceso, las enzimas naturales dentro de la malta descomponen gran parte del almidón en azúcares que juegan un papel vital en el proceso de fermentación. La trituración suele durar de 1 a 2 horas, y durante este tiempo, varios descansos de temperatura (períodos de espera) activan diferentes enzimas, según el tipo de malta que se use, su nivel de modificación y los deseos del maestro cervecero. La actividad de estas enzimas convierte los almidones de los granos en dextrinas y luego en azúcares fermentables como la maltosa.

Proceso de elaboración de cerveza

Un resto de puré a 104 ° F o 40 ° C activa la beta-glucanasa, que descompone los beta-glucanos gomosos en la masa, lo que hace que los azúcares fluyan más libremente más tarde en el proceso. Un resto de puré de 120 ° F a 130 ° F (49 ° C a 55 ° C) activa varias proteinasas, que descomponen las proteínas que de otro modo podrían hacer que la cerveza sea turbia. Pero el cuidado es esencial ya que la cabeza en la cerveza también está compuesta principalmente de proteínas, por lo que un resto de proteínas demasiado agresivo puede resultar en una cerveza que no puede contener una cabeza. Este reposo generalmente se usa solo con maltas no modificadas (es decir, sin mermar) que son populares en Alemania y la República Checa, o granos no malteados como el maíz y el arroz, que se usan ampliamente en las cervezas de América del Norte. Finalmente, se utiliza una temperatura de reposo de 149 a 160 ° F (65 a 71 ° C) para convertir los almidones de la malta en azúcar, que luego la levadura puede utilizar en el proceso de elaboración industrial. Hacer este último descanso en el extremo inferior de la gama produce más azúcares de orden inferior que son más fermentables por la levadura. Esto a su vez crea una cerveza más baja en cuerpo y más alta en alcohol. Un descanso más cerca del extremo superior de la gama crea más azúcares de orden superior que son menos fermentables por la levadura, por lo que el resultado es una cerveza de cuerpo completo con menos alcohol.
Finalmente, la temperatura de la masa se puede aumentar a 165 ° F a 170 ° F (aproximadamente 75 ° C) (conocida como mashout) para desactivar las enzimas. Se puede esparcir agua adicional sobre los granos para extraer azúcares adicionales (un proceso conocido como recarga).

Después del triturado, el puré se bombea a un sintonizador de lavado en el que el líquido resultante se filtra de los granos en un proceso conocido como lautering. El lauter tun generalmente contiene un “fondo falso” ranurado u otra forma de colector que actúa como un filtro que permite la separación del líquido del grano.

En este punto el líquido es conocido como mosto. El mosto se mueve a un tanque grande conocido como “tun de cocción” o caldera donde se hierve con lúpulo y, a veces, con otros ingredientes como hierbas o azúcares. El proceso de ebullición sirve para terminar los procesos enzimáticos, precipitar proteínas, isomerizar resinas de lúpulo, concentrar y esterilizar el mosto. Los lúpulos añaden sabor, aroma y amargor a la cerveza.
Al final de la ebullición, el mosto de lúpulo se asienta para aclarar usando filtros de lúpulo. SBM no utiliza el sistema de hidromasaje para la separación de saltos.

El mosto luego se mueve a un “fermentador” cilíndrico-cónico de temperatura controlada donde se agrega la levadura o se “emplaza” con él. La levadura convierte los azúcares de la malta en alcohol, dióxido de carbono y otros componentes a través de un proceso llamado fermentación o glucólisis. Después de una semana a tres semanas, la cerveza fresca (o “verde”) se enfría cerca de la temperatura de congelación, la levadura se purga y la cerveza se deja “lager” o se deja reposar. Después de este acondicionamiento durante una semana a varios meses, la cerveza se filtra a menudo para eliminar las levaduras y partículas restantes. La “cerveza brillante” está lista para servir o envasar.

Fermenter

Hay cuatro familias principales de estilos de cerveza determinadas por la variedad de levadura utilizada en su elaboración.

1.1 Ale (levaduras de fermentación superior)
Las levaduras Ale fermentan a temperaturas más cálidas entre 15 ° C y 20 ° C (60 ° F a 68 ° F), y en ocasiones hasta 24 ° C (75 ° F). Las levaduras de cerveza pura forman una espuma en la superficie de la cerveza fermentada, debido a esto, a menudo se les llama levadura de “fermentación máxima”, aunque hay algunas cepas de levadura de cerveza que se depositan en el fondo. Las ales generalmente están listas para beber dentro de las tres semanas posteriores al inicio de la fermentación, sin embargo, algunos estilos se benefician del envejecimiento adicional durante varios meses o años. Las ales varían en color de muy opaco a negro opaco.

1.2 Lager (levaduras de fermentación inferior)
Si bien la naturaleza de la levadura no se entendió completamente hasta que Emil Hansen, de la cervecería Carlsberg en Dinamarca, aisló una sola célula de levadura en el siglo XIX, los cerveceros en Baviera habían estado seleccionando estas levaduras Lager de fermentación en frío durante siglos, almacenando o “Lagern” sus cervezas. Cuevas alpinas frías. El proceso de selección natural significó que las levaduras silvestres que eran más tolerantes al frío serían las que permanecerían fermentando activamente en la cerveza que se almacenaba en las cuevas. Algunas de estas levaduras bávaras fueron robadas y devueltas a la cervecería Carlsberg en la época en que Hansen hizo su famoso trabajo.

La levadura lagartija tiende a acumularse en la parte inferior del fermentador y, a menudo, se denomina levadura de “fermentación del fondo”. Lager se fermenta a temperaturas mucho más bajas, alrededor de 10 ° C (50 ° F), en comparación con las temperaturas típicas de fermentación de cerveza de 18 ° C (65 ° F). Luego se almacena durante 30 días o más cerca del punto de congelación. Durante el proceso de almacenamiento o “lagering”, la cerveza se suaviza y los sabores se vuelven más suaves. Los componentes del azufre desarrollados durante la fermentación se disipan. La popularidad de la cerveza era un factor importante que condujo a la rápida introducción de la refrigeración a principios del siglo XX.

Hoy en día, las lager representan la gran mayoría de las cervezas producidas, siendo la más famosa una lager ligera llamada Pilsner que se originó en Pilsen, República Checa (Plzen en idioma checo). Es un error común pensar que todas las lager son de color claro: las lagers pueden variar desde muy claro a negro intenso, al igual que las cervezas.

1.3 Cervezas de fermentación espontánea (levaduras silvestres)
Hoy en día, estas cervezas se elaboran principalmente en Bruselas, Bélgica. Se fermentan mediante cepas de levadura salvaje que viven en una parte del río Zenne que fluye a través de Bruselas. Estas cervezas también se llaman cervezas Lambic.

1.4 Cervezas de origen mixto.
Estas cervezas son mezclas de cervezas de fermentación espontánea y cervezas o cervezas o son cervezas o cervezas que también son fermentadas por levaduras silvestres.

Beer Brewing Process

2. El proceso de elaboración de la cerveza.

El trabajo en la cervecería se divide típicamente en 7 pasos: trituración, lavado, hervido, fermentación, acondicionamiento, filtrado y llenado.

2.1 Mashing
La trituración es el proceso de mezclar grano molido (típicamente grano malteado) con agua, y calentar esta mezcla con reposo a ciertas temperaturas para permitir que las enzimas en la malta descompongan el almidón del grano en azúcares, típicamente maltosa.

2.2 Lautering
La descortezamiento es la separación de los extractos obtenidos durante el machacado del grano gastado. Se logra ya sea en un lauter tun, un recipiente ancho con un fondo falso, o un filtro de malla, un filtro de placa y marco diseñado para este tipo de separación. El lavado tiene dos etapas: la primera escorrentía de mosto, durante la cual el extracto se separa en un estado sin diluir de los granos gastados, y la expulsión, en la que el extracto que permanece con los granos se enjuaga con agua caliente.

2.2.1 Lauter tun
Un tunero lauter es el recipiente tradicional utilizado para la separación del mosto extraído. Si bien el principio básico de su operación ha permanecido igual desde su primer uso, los avances tecnológicos han llevado a que los sintonizadores de lautero mejor diseñados sean capaces de una extracción más rápida y completa de los azúcares del grano.

El fondo falso en un tunero lauter tiene ranuras finas para retener los sólidos y permitir que los líquidos pasen a través. Los sólidos, no el fondo falso, forman un medio de filtración y retienen los sólidos pequeños, lo que permite que el puré de otro modo turbio salga del túnel de lavado como un líquido transparente. La parte inferior falsa de un tun de lauter está hoy hecha de alambre de cuña, que puede proporcionar una superficie de flujo libre en la parte inferior del tun.

En el pasado, los tubos de escorrentía fluían a través de válvulas de cuello de cisne en una concesión de recolección de mosto. Aunque visualmente impresionante, este sistema llevó a una gran cantidad de oxígeno. Un sistema de este tipo ha sido reemplazado principalmente por un recipiente central de recolección de mosto o la disposición de los puertos de salida en zonas concéntricas, cada zona con un tubo de recolección en forma de anillo. Las cervecerías a simple vista del público, particularmente las de los cerveceros, a menudo mantienen las válvulas de cuello de cisne y otorgan su efecto visual.

Un tun de lauter de calidad tiene brazos de rastrillo giratorios con una unidad de accionamiento central. Dependiendo del tamaño del tun de lauter, puede haber entre dos y seis brazos de rastrillo. Las cuchillas de corte cuelgan de estos brazos. La hoja generalmente es ondulada y tiene un pie similar a un arado. Cada hoja tiene su propio camino alrededor del tun y, a menudo, todo el conjunto del rastrillo se puede subir y bajar. Adjunto a cada uno de estos brazos hay un colgajo que puede levantarse y bajarse para empujar los granos gastados fuera del tun. El cervecero, o mejor aún, un sistema automatizado, puede subir y bajar los brazos de rastrillo en función de la turbidez (turbidez) de la escorrentía y la tensión del lecho de grano, medida por la diferencia de presión entre la parte superior e inferior de la cama de grano

Un sistema introducirá rociadura de agua en el tun de lauter. La mayoría de los sistemas tienen un anillo de cabezales rociadores que aseguran una introducción uniforme y suave del rociado. El sistema de riego no debe golpear el lecho de grano y formar un canal.

Las cervecerías grandes tienen entradas de cierre automático en la parte inferior del tun a través del cual se transfiere el puré al tun de lauter, y una salida, también en la parte inferior del tun, a la que caen los granos gastados después de que se completa el lautering. Las cervecerías artesanales a menudo tienen pasarelas a los lados de la mezcla para la eliminación de grano gastado, que luego debe ser ayudado en gran medida por el cervecero.

Algunas cervecerías pequeñas utilizan una combinación de mash / lauter tun, en la que no se puede implementar el sistema de barrido porque el mecanismo de mezcla para macerar es de mayor importancia. Las cuchillas de agitación pueden usarse como rastrillo ersatz, pero por lo general no se pueden mover hacia arriba y hacia abajo, y podrían molestar demasiado la cama si se usasen en el lecho de grano.

2.2.2 Filtro de Mash
Un filtro de puré es un filtro de placa y marco. Los marcos vacíos contienen el puré, incluidos los granos gastados, y tienen una capacidad de alrededor de un hectolitro. Las placas contienen una estructura de soporte para la tela de filtro. Las placas, los marcos y las telas de filtro están dispuestas en un marco de soporte tal como: marco, tela, placa, tela, con placas en cada extremo de la estructura. Los filtros de puré más nuevos tienen vejigas que pueden expulsar el líquido de los granos entre los spargings. El grano no actúa como un medio de filtración en un filtro de puré.

2.3 hirviendo

Hervir los extractos ganados, llamado mosto, garantiza su esterilidad y, por lo tanto, previene muchas infecciones. Durante la ebullición se agregan lúpulos, que contribuyen a los compuestos de sabor amargo, sabor y aroma a la cerveza y, junto con el calor del hervor, hacen que las proteínas del mosto se coagulen y que el pH del mosto caiga. Finalmente, los vapores producidos durante la ebullición se volatilizan de los sabores, incluidos los precursores de sulfuro de dimetilo.

El hervor debe realizarse para que sea uniforme e intenso. La ebullición dura entre 50 y 120 minutos, dependiendo de su intensidad, el programa de adición de lúpulo y el volumen de mosto que el cervecero espera que se evapore.

2.3.1 Equipo de ebullición
Las calderas de hervido más simples son de combustión directa, con un quemador debajo, pero también pueden quemar el mosto donde la llama toca el hervidor, lo que provoca la caramelización y dificulta la limpieza. SBM no produce calderas de combustión directa, sino solo calderas calentadas al vapor.

La mayoría de las cervecerías utilizan un hervidor de vapor, que utiliza camisas de vapor en el hervidor para hervir el mosto. El vapor es entregado a presión por una caldera externa.

Algunas cervecerías tienen una unidad de ebullición fuera de la caldera, a veces llamada calandria, a través de la cual se bombea el mosto. La unidad suele ser un cilindro alto y delgado, con muchos tubos hacia arriba a través de él. Estos tubos proporcionan una superficie enorme en la que las burbujas de vapor pueden nuclearse y, por lo tanto, proporcionan una excelente volatilización. El volumen total de mosto circula de siete a doce veces por hora a través de esta caldera externa, asegurando que el mosto se hierva de manera uniforme al final de la ebullición. Luego, el mosto se hierve en el hervidor a presión atmosférica y, a través del control cuidadoso de las entradas y salidas de la caldera externa, se puede lograr una sobrepresión en la caldera externa, elevando el punto de ebullición en algunos grados Celsius. Al volver al hervidor, se produce una vaporización vigorosa. La temperatura más alta debido al aumento de la vaporización puede reducir los tiempos de ebullición hasta en un 30%. Las calderas externas se diseñaron originalmente para mejorar el rendimiento de las calderas que no proporcionaban un efecto de ebullición adecuado, pero desde entonces han sido adoptadas por la industria como un medio único para hervir el mosto.

Las cervecerías modernas también pueden equiparse con calandria interna, que no requiere bomba. Funciona básicamente en el mismo principio que las unidades externas, pero se basa en la convección para mover el mosto a través de la caldera. Esto puede evitar el exceso de ebullición, ya que un deflector sobre la caldera reduce la formación de espuma y también reduce la evaporación. Las calandrias internas son generalmente difíciles de limpiar.

2.3.2 Recuperación de energía
El mosto hirviendo consume mucha energía y es un desperdicio dejar que esta energía se escape a la atmósfera. Lo más sencillo fue recuperar esta energía con un condensador de vapor de caldera (alemán: Pfaduko, del mucho más largo Pfannendunstkondensator). Un condensador de vapor de caldera a menudo no es más que un intercambiador de calor de placas.

2.3.3 Hidromasaje
Al final de la ebullición, el mosto se coloca en un remolino. El llamado efecto de la taza de té obliga a los sólidos más densos (proteínas coaguladas, materia vegetal de los lúpulos) a formar un cono en el centro del tanque de hidromasaje.

En la mayoría de las grandes cervecerías, hay un tanque separado para remolinos. Estos tanques tienen un gran diámetro para estimular el asentamiento, un fondo plano, una entrada tangencial cerca de la parte inferior de la bañera de hidromasaje y una salida en la parte inferior cerca del borde exterior de la bañera de hidromasaje. Un remolino no debe tener salientes internos que puedan ralentizar la rotación del líquido. La parte inferior de la bañera de hidromasaje a menudo está ligeramente inclinada hacia la salida. Los remolinos más nuevos a menudo tienen “anillos Denk” suspendidos en el medio del remolino. Estos anillos están alineados horizontalmente y tienen aproximadamente el 75% del diámetro del remolino. Los anillos Denk evitan la formación de remolinos secundarios en el remolino, fomentando la formación de un cono de colada cohesivo en el centro del remolino.

Las cervecerías más pequeñas a menudo utilizan el brewkettle como un remolino.

Una mejor alternativa a un remolino son los filtros de lúpulo. Los lúpulos se eliminan del mosto amargo utilizando filtros de acero inoxidable. Las principales ventajas de su sistema son mejores filtraciones de lúpulo, menor costo de equipo y menos superficie de piso.

2.3.4 Enfriamiento de mosto
Después de la filtración del lúpulo, el mosto debe bajarse a temperaturas de fermentación antes de agregar la levadura. En las cervecerías modernas esto se logra a través de un intercambiador de calor de placas. Un intercambiador de calor de placas tiene muchas placas estriadas, que forman dos caminos separados. El mosto se bombea hacia el intercambiador de calor y atraviesa cada otro espacio entre las placas. El medio de enfriamiento, generalmente agua, atraviesa los otros huecos. Las crestas en las placas aseguran un flujo turbulento. Un buen intercambiador de calor puede dejar caer el mosto de 95 ° C a 20 ° C mientras se calienta el medio de enfriamiento de aproximadamente 10 ° C a 80 ° C. Las últimas pocas placas a menudo utilizan un medio de enfriamiento que puede enfriarse por debajo del punto de congelación, lo que permite un control más preciso sobre la temperatura de desecación y también permite el enfriamiento a aproximadamente 10 ° C. Después del enfriamiento, el oxígeno a menudo se disuelve en el mosto para revitalizar la levadura y ayudar a su reproducción.

2.4 Fermentación

Tanque de fermentación Tanques de fermentación modernos.
La fermentación, como un paso en el proceso de elaboración de la cerveza, comienza tan pronto como se agrega la levadura al mosto enfriado. Este es también el punto en el que el producto se llama primero cerveza. Es durante esta etapa que los azúcares que se obtienen de la malta se metabolizan en alcohol y dióxido de carbono. Los tanques de fermentación vienen en todo tipo de formas, desde enormes tanques que pueden parecerse a silos de almacenamiento, hasta bombas de vidrio de cinco galones en el armario de un cervecero casero.

La mayoría de las cervecerías de hoy en día utilizan tanques cilindrocónicos, o CCT, tienen un fondo cónico y una parte superior cilíndrica. La apertura del cono suele ser de 60 °, un ángulo que permitirá que la levadura fluya hacia el vértice de los conos, pero no es tan pronunciada como para ocupar demasiado espacio vertical. Las TMC pueden manejar tanto la fermentación como el acondicionamiento en el mismo tanque. Al final de la fermentación, la levadura y otros sólidos que han caído al ápice de los conos pueden simplemente ser expulsados ​​por un puerto en el ápice.

También se utilizan recipientes de fermentación abierta, a menudo para exhibir en cervecerías, y en Europa en la fermentación de cerveza de trigo. Estos recipientes no tienen partes superiores, lo que facilita la recolección de las levaduras de fermentación superior, pero las partes abiertas de los recipientes aumentan el riesgo de infección.

Los tanques de fermentación son típicamente de acero inoxidable. Si son tanques cilíndricos simples con extremos biselados, se colocan verticalmente, a diferencia de los tanques de acondicionamiento que generalmente se colocan horizontalmente.

Muy pocas cervecerías siguen utilizando cubas de madera para la fermentación, ya que la madera es difícil de mantener limpia y libre de infecciones y debe ser repitched más o menos cada año.

Después de kraeusen alto, a menudo se coloca un dispositivo de tapón (alemán: Spundapparat) en los tanques para permitir que el CO2 producido por la levadura carbonate naturalmente la cerveza. Este dispositivo de tapón puede ajustarse a una presión determinada para que coincida con el tipo de cerveza que se produce. Cuanta más presión retiene el tapón, más carbonatada se vuelve la cerveza.

2.5 Acondicionamiento

Cuando los azúcares en la cerveza fermentada se han digerido casi por completo, la fermentación se ralentiza y la levadura comienza a asentarse en el fondo del tanque. En esta etapa, la cerveza se enfría alrededor de la congelación, lo que fomenta la sedimentación de la levadura, y hace que las proteínas se coagulen y sedimenten con la levadura. Los sabores desagradables, como los compuestos fenólicos, se vuelven insolubles en la cerveza fría y el sabor de la cerveza se vuelve más suave. Durante este tiempo, se mantiene la presión sobre los tanques para evitar que la cerveza se deshaga.

Si los tanques de fermentación tienen camisas de refrigeración, a diferencia de la totalidad de la bodega de fermentación que se está enfriando, el acondicionamiento puede tener lugar en el mismo tanque que la fermentación. De lo contrario, deben emplearse tanques separados (en una bodega separada).

2.6 Filtración

Una mezcla de tierra de diatomeas y levadura después del filtrado.

Filtrar la cerveza estabiliza el sabor y le da a la cerveza su brillo y brillo pulidos. No toda la cerveza está filtrada.

Los filtros vienen en muchos tipos. Muchos usan medios de filtración prefabricados como láminas o velas, mientras que otros usan un polvo fino hecho de, por ejemplo, tierra de diatomeas, también llamado kieselguhr, que se introduce en la cerveza y se recircula las pantallas pasadas para formar un lecho de filtración.

Los filtros van desde filtros en bruto que eliminan gran parte de la levadura y los sólidos (por ejemplo, lúpulos, partículas de grano) que quedan en la cerveza, hasta filtros lo suficientemente ajustados para eliminar el color y el cuerpo de la cerveza. Los índices de filtración normalmente utilizados se dividen en rugosos, finos y estériles. La filtración áspera deja algo de nubosidad en la cerveza, pero es notablemente más clara que la cerveza sin filtrar. La filtración fina proporciona un vaso de cerveza con el que se puede leer un periódico, sin que se note ninguna nubosidad. Finalmente, como su nombre lo indica, la filtración estéril es lo suficientemente fina como para que casi todos los microorganismos de la cerveza se eliminen durante el proceso de filtración.

2.6.1 Filtros de hoja (pad)
Estos filtros utilizan medios prefabricados y son relativamente sencillos. Las hojas se fabrican para permitir solo partículas más pequeñas que un tamaño determinado, y el cervecero es libre de elegir cómo filtrar finamente la cerveza. Las hojas se colocan en el marco de filtrado, se esterilizan (con agua caliente, por ejemplo) y luego se usan para filtrar la cerveza. Las hojas se pueden enjuagar si el filtro se bloquea, y generalmente las hojas son desechables y se reemplazan entre las sesiones de filtración. A menudo, las hojas contienen medios de filtración en polvo para ayudar en la filtración.

Las hojas se venden en clasificaciones nominales, y generalmente el 90% de las partículas más grandes que la calificación nominal son capturadas por la hoja.

2.6.2 Filtros Kieselguhr
Los filtros que usan un medio en polvo son considerablemente más complicados de operar, pero pueden filtrar mucha más cerveza antes de necesitar regenerarse. Los medios comunes incluyen tierra de diatomeas o kieselguhr y perlita.

2.7 embalaje

Embalaje es poner la cerveza en los contenedores en los que saldrá de la fábrica de cerveza. Por lo general, esto significa en botellas y barriles, pero puede incluir latas o tanques a granel para clientes de gran volumen.

2.8 fermentación secundaria

La fermentación secundaria es una fermentación adicional después de la primera fermentación o la fermentación primaria. Algunas cervezas pueden tener tres fermentaciones.

Fermentación en botella
Algunas cervezas se someten a una fermentación en botella, dando carbonatación natural. Esta puede ser una segunda o tercera fermentación. Se embotellan con una población de levadura viable en suspensión. Si no queda azúcar fermentable residual, se puede agregar azúcar. La fermentación resultante genera CO2 que queda atrapado en la botella, permanece en solución y proporciona una carbonatación natural.

Acondicionamiento de barrica
La cerveza en barriles se maneja con cuidado para permitir que escape parte de la carbonatación.