La elaboración de cerveza es la producción de cerveza macerando una fuente de almidón (comúnmente granos de cereales , el más popular de los cuales es la cebada ) [1] en agua y fermentando el líquido dulce resultante con levadura . Puede realizarse en una cervecería por parte de un cervecero comercial, en casa por un cervecero casero o de forma comunitaria. [2] La elaboración de cerveza se lleva a cabo desde aproximadamente el sexto milenio a. C., y la evidencia arqueológica sugiere que civilizaciones emergentes, incluido el antiguo Egipto , [3] China , [4] y Mesopotamia , elaboraban cerveza. [5] Desde el siglo XIX la industria cervecera ha formado parte de la mayoría de las economías occidentales.
Los ingredientes básicos de la cerveza son agua y una fuente de almidón fermentable como la cebada malteada . La mayoría de la cerveza se fermenta con levadura de cerveza y se aromatiza con lúpulo . [6] Las fuentes de almidón menos utilizadas incluyen el mijo , el sorgo y la yuca . [7] También se pueden utilizar fuentes secundarias ( complementos ), como maíz, arroz o azúcar, a veces para reducir costos, o para agregar una característica, como agregar trigo para ayudar a retener la espuma espumosa del cerveza. [8] La fuente de almidón más común es el cereal molido o "grit"; la proporción de los ingredientes de almidón o cereal en una receta de cerveza puede denominarse molienda, grano o simplemente ingredientes de puré . [9]
Los pasos del proceso de elaboración de cerveza incluyen malteado , molienda , maceración, filtración, ebullición, fermentación, acondicionamiento, filtrado y envasado. Hay tres métodos principales de fermentación: cálida, fría y espontánea. La fermentación puede tener lugar en un recipiente de fermentación abierto o cerrado; También puede producirse una fermentación secundaria en barrica o botella. Existen varios métodos de elaboración adicionales , como la burtonización , el doble goteo y el Yorkshire Square , así como tratamientos postfermentativos como el filtrado y el envejecimiento en barrica .
La elaboración de cerveza se lleva a cabo desde aproximadamente el sexto milenio a. C., y la evidencia arqueológica sugiere que civilizaciones emergentes como China , [4] el antiguo Egipto y Mesopotamia elaboraban cerveza. Se pueden encontrar descripciones de varias recetas de cerveza en escritura cuneiforme (la escritura más antigua conocida) de la antigua Mesopotamia . [3] [11] [12] En Mesopotamia, el oficio de cervecero era la única profesión que derivaba sanción social y protección divina de deidades/diosas femeninas, específicamente: Ninkasi , que cubría la producción de cerveza, Siris , que se utilizaba en una forma metonímica. forma de referirse a la cerveza, y Siduri , que abarcaba el disfrute de la cerveza. [5] En la época preindustrial y en los países en desarrollo, las mujeres son frecuentemente las principales cerveceras. [13] [14]
Como casi cualquier cereal que contiene ciertos azúcares puede sufrir una fermentación espontánea debido a las levaduras silvestres en el aire, es posible que bebidas similares a la cerveza se desarrollaran de forma independiente en todo el mundo poco después de que una tribu o cultura domesticara el cereal. Las pruebas químicas de antiguas vasijas de cerámica revelan que la cerveza se producía ya hace unos 7.000 años en lo que hoy es Irán. Este descubrimiento revela uno de los primeros usos conocidos de la fermentación y es la evidencia más temprana de elaboración de cerveza hasta la fecha. En Mesopotamia, se cree que la evidencia más antigua de cerveza es una tablilla sumeria de 6.000 años de antigüedad que representa a personas bebiendo una bebida con pajitas de junco de un cuenco comunal . Un poema sumerio de 3900 años de antigüedad en honor a Ninkasi, la diosa patrona de la elaboración de cerveza, contiene la receta de cerveza más antigua que se conserva y describe la producción de cerveza a partir de cebada a través del pan. Se ha argumentado que la invención del pan y la cerveza es responsable de la capacidad de la humanidad para desarrollar tecnología y construir civilización. [15] [16] [17] La cerveza de cebada más antigua confirmada químicamente hasta la fecha se descubrió en Godin Tepe, en las montañas centrales de Zagros en Irán, donde se encontró que fragmentos de una jarra, de al menos 5.000 años de antigüedad, estaban recubiertos con piedra de cerveza , un subproducto del proceso de elaboración de la cerveza. [18] La cerveza puede haber sido conocida en la Europa neolítica ya hace 5.000 años, [19] y se elaboraba principalmente a escala doméstica. [20]
La cerveza producida antes de la Revolución Industrial continuó fabricándose y vendiéndose a escala nacional, aunque en el siglo VII d.C. la cerveza también se producía y vendía en los monasterios europeos . Durante la Revolución Industrial, la producción de cerveza pasó de la fabricación artesanal a la industrial , y la fabricación nacional dejó de ser significativa a finales del siglo XIX. [21] El desarrollo de hidrómetros y termómetros cambió la elaboración de cerveza al permitir al cervecero un mayor control del proceso y un mayor conocimiento de los resultados. Hoy en día, la industria cervecera es un negocio global, que consta de varias empresas multinacionales dominantes y muchos miles de productores más pequeños que van desde cervecerías hasta cervecerías regionales . [22] Se venden más de 133 mil millones de litros (35 mil millones de galones) por año, lo que produjo unos ingresos globales totales de 294,5 mil millones de dólares (£147,7 mil millones) en 2006. [23]
Los ingredientes básicos de la cerveza son el agua; una fuente de almidón, como cebada malteada , que pueda fermentarse (convertirse en alcohol); una levadura de cerveza para producir la fermentación; y un aromatizante, como el lúpulo , [6] para compensar el dulzor de la malta. [24] Se puede utilizar una mezcla de fuentes de almidón, con un sacárido secundario, como maíz, arroz o azúcar, a los que a menudo se les denomina adjuntos , especialmente cuando se utilizan como sustitutos de menor costo de la cebada malteada. [8] Las fuentes de almidón menos utilizadas incluyen el mijo , el sorgo y la raíz de yuca en África, la papa en Brasil y el agave en México, entre otras. [7] La fuente de almidón más común es el cereal molido o "grit"; la proporción de los ingredientes de almidón o cereal en una receta de cerveza puede denominarse molienda, grano o simplemente ingredientes de puré . [9]
La cerveza está compuesta principalmente de agua. Las regiones cuentan con agua con diferentes componentes minerales; Como resultado, originalmente las diferentes regiones eran más adecuadas para elaborar ciertos tipos de cerveza, dándoles así un carácter regional. [25] [26] Por ejemplo, Dublín tiene agua dura muy adecuada para hacer cerveza negra , como Guinness ; mientras que Pilsen tiene agua blanda muy adecuada para hacer cerveza rubia pálida , como la Pilsner Urquell . [25] Las aguas de Burton en Inglaterra contienen yeso , lo que beneficia la elaboración de pale ale hasta tal punto que los cerveceros de pale ales añaden yeso al agua local en un proceso conocido como burtonización . [27]
La fuente de almidón en una cerveza proporciona el material fermentable y es un determinante clave de la fuerza y el sabor de la cerveza. La fuente de almidón más común utilizada en la cerveza es el grano malteado. El grano se maltea sumergiéndolo en agua, permitiéndole comenzar a germinar y luego secando el grano parcialmente germinado en un horno. El malteado del grano produce enzimas que permitirán la conversión de los almidones del grano en azúcares fermentables durante el proceso de macerado. [28] Se utilizan diferentes tiempos y temperaturas de tostado para producir diferentes colores de malta a partir del mismo grano. Las maltas más oscuras producirán cervezas más oscuras. [29]
Casi toda la cerveza incluye malta de cebada como la mayor parte del almidón. Esto se debe a su cáscara fibrosa, que es importante no sólo en la etapa de burbujeo de la elaboración de cerveza (en la que se lava agua sobre los granos de cebada triturados para formar el mosto ), sino también como una rica fuente de amilasa , una enzima digestiva que facilita la conversión. del almidón en azúcares. Se pueden utilizar otros cereales malteados y sin maltear (incluidos trigo, arroz, avena y centeno y, con menor frecuencia, maíz y sorgo). En los últimos años, algunos cerveceros han producido cerveza sin gluten elaborada con sorgo sin malta de cebada para personas que no pueden digerir cereales que contienen gluten como el trigo, la cebada y el centeno. [30]
Los lúpulos son los racimos de flores femeninas o conos de semillas de la vid del lúpulo Humulus lupulus , [31] que se utilizan como agente aromatizante y conservante en casi toda la cerveza que se elabora hoy en día. [32] El lúpulo se había utilizado con fines medicinales y aromatizantes alimentarios desde la época romana; en el siglo VII, en los monasterios carolingios de lo que hoy es Alemania, la cerveza se elaboraba con lúpulo, [33] aunque no es hasta el siglo XIII que se registra el cultivo generalizado de lúpulo para su uso en cerveza. [34] Antes del siglo XIII, la cerveza se aromatizaba con plantas como milenrama , romero silvestre y mirto de pantano , y otros ingredientes como bayas de enebro , anís y jengibre , que se combinaban en una mezcla conocida como gruit y se utilizaban como lúpulo. ahora se utilizan; Entre los siglos XIII y XVI, durante los cuales el lúpulo se convirtió en el sabor dominante, la cerveza aromatizada con gruit se conocía como ale, mientras que la cerveza aromatizada con lúpulo se conocía como cerveza. [35] [36] Algunas cervezas actuales, como Fraoch de la empresa escocesa Heather Ales y Cervoise Lancelot de la empresa francesa Brasserie-Lancelot, utilizan plantas distintas del lúpulo para dar sabor. [37] [38]
El lúpulo contiene varias características que los cerveceros desean en la cerveza: aporta un amargor que equilibra el dulzor de la malta; aportan aromas y sabores florales, cítricos y herbáceos; tienen un efecto antibiótico que favorece la actividad de la levadura de cerveza sobre los microorganismos menos deseables; y ayudan en la "retención de la espuma", el tiempo que durará la espuma en la parte superior de la cerveza (la espuma de la cerveza ). [39] El conservante del lúpulo proviene de las glándulas de lupulina que contienen resinas blandas con ácidos alfa y beta. [40] [41] Aunque se ha estudiado mucho, la naturaleza conservante de las resinas blandas aún no se comprende completamente, aunque se ha observado que, a menos que se almacenen a una temperatura fría, la naturaleza conservante disminuirá. [42] [43] La elaboración de cerveza es el único uso comercial importante del lúpulo. [44]
La levadura es el microorganismo responsable de la fermentación de la cerveza. La levadura metaboliza los azúcares extraídos de los cereales, lo que produce alcohol y dióxido de carbono y, por tanto, convierte el mosto en cerveza. Además de fermentar la cerveza, la levadura influye en el carácter y el sabor. [45] Los tipos dominantes de levadura utilizados para hacer cerveza son Saccharomyces cerevisiae , conocida como levadura ale, y Saccharomyces pastorianus , conocida como levadura lager; Brettanomyces fermenta lambics , [46] y Torulaspora delbrueckii fermenta la weissbier bávara . [47] Antes de que se entendiera el papel de la levadura en la fermentación, la fermentación involucraba levaduras silvestres o transportadas por el aire, y algunos estilos, como las lambics , todavía usan este método en la actualidad. Emil Christian Hansen , un bioquímico danés empleado por el Laboratorio Carlsberg , desarrolló cultivos de levadura pura que se introdujeron en la cervecería Carlsberg en 1883, [48] y las cepas de levadura pura son ahora la principal fuente de fermentación utilizada en todo el mundo. [49]
Algunos cerveceros agregan uno o más agentes clarificantes a la cerveza, que generalmente precipitan (se acumulan como un sólido) de la cerveza junto con las proteínas sólidas y se encuentran solo en pequeñas cantidades en el producto terminado. Este proceso hace que la cerveza parezca brillante y limpia, en lugar de la apariencia turbia de los estilos de cerveza étnicos y antiguos, como las cervezas de trigo . [50]
Ejemplos de agentes clarificantes incluyen la cola de pescado , obtenida de las vejigas natatorias de los peces; musgo irlandés , un alga; kappa carragenina , del alga kappaphycus ; policlar (una marca comercial de clarificador); y gelatina . [51] Si una cerveza está marcada como "apta para veganos", generalmente se clarificó con algas o con agentes artificiales, [52] aunque el método "Fast Cask" inventado por Marston's en 2009 puede proporcionar otro método. [53]
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Hay varios pasos en el proceso de elaboración de cerveza, que pueden incluir malteado, macerado, filtración, ebullición, fermentación , acondicionamiento, filtrado y envasado. [54] El equipo de elaboración de cerveza necesario para elaborar cerveza se ha vuelto más sofisticado con el tiempo y ahora cubre la mayoría de los aspectos del proceso de elaboración de cerveza. [55] [56]
El malteado es el proceso mediante el cual el grano de cebada se prepara para la elaboración de cerveza. [57] El malteado se divide en tres pasos para ayudar a liberar los almidones de la cebada. [58] Primero, durante el remojo, el grano se agrega a una tina con agua y se deja en remojo durante aproximadamente 40 horas. [59] Durante la germinación , el grano se extiende en el suelo de la sala de germinación durante unos 5 días. [59] La parte final del malteado es el horneado, cuando la malta pasa por un secado a muy alta temperatura en un horno; con un aumento gradual de la temperatura durante varias horas. [60] Cuando se completa el horneado, los granos ahora se denominan malta y se molerán o triturarán para romper los granos y exponer el cotiledón , que contiene la mayoría de los carbohidratos y azúcares; esto facilita la extracción de los azúcares durante el macerado. [61]
El macerado convierte los almidones liberados durante la etapa de malteado en azúcares que pueden fermentarse. El grano molido se mezcla con agua caliente en un recipiente grande conocido como macerador . En este recipiente, el grano y el agua se mezclan para crear un puré de cereales. Durante el macerado, las enzimas naturales presentes en la malta convierten los almidones (carbohidratos de cadena larga) del grano en moléculas más pequeñas o azúcares simples (mono, di y trisacáridos). Esta "conversión" se llama sacarificación y ocurre entre temperaturas de 60 a 70 °C (140 a 158 °F). [62] El resultado del proceso de maceración es un líquido o "mosto" rico en azúcar , que luego se cuela a través del fondo de la cuba de maceración en un proceso conocido como filtración . Antes de clarificar, la temperatura del puré se puede elevar a aproximadamente 75 a 78 °C (167 a 172 °F) (conocido como puré) para liberar más almidón y reducir la viscosidad del puré. Se puede rociar agua adicional sobre los granos para extraer azúcares adicionales (un proceso conocido como burbujeo ). [63]
El mosto se traslada a un tanque grande conocido como "cobre" o hervidor donde se hierve con lúpulo y, a veces, con otros ingredientes como hierbas o azúcares. En esta etapa es donde tienen lugar muchas reacciones químicas y donde se toman decisiones importantes sobre el sabor, color y aroma de la cerveza. [64] El proceso de ebullición sirve para terminar procesos enzimáticos, precipitar proteínas, isomerizar resinas de lúpulo y concentrar y esterilizar el mosto. El lúpulo aporta sabor, aroma y amargor a la cerveza. Al final de la ebullición, el mosto lupulado se deposita para clarificar en un recipiente llamado "remolino", donde se separan las partículas más sólidas del mosto. [sesenta y cinco]
Después del remolino, el mosto se separa de la masa de lúpulo compactada y se enfría rápidamente mediante un intercambiador de calor hasta una temperatura en la que se puede agregar levadura. En las cervecerías se utilizan diversos diseños de intercambiadores de calor, siendo el más común el de placa. El agua o el glicol corren por canales en la dirección opuesta al mosto, provocando una rápida caída de la temperatura. Es muy importante enfriar rápidamente el mosto a un nivel en el que se pueda agregar levadura de manera segura, ya que la levadura no puede crecer en temperaturas muy altas y comenzará a morir en temperaturas superiores a 60 °C (140 °F). [61] [66] Después de que el mosto pasa por el intercambiador de calor, el mosto enfriado pasa a un tanque de fermentación. Se selecciona un tipo de levadura y se añade, o se "pica", al tanque de fermentación. [64] Cuando se agrega la levadura al mosto, comienza el proceso de fermentación, donde los azúcares se convierten en alcohol, dióxido de carbono y otros componentes. Cuando se completa la fermentación, el cervecero puede trasvasar la cerveza a un tanque nuevo, llamado tanque de acondicionamiento. [63] El acondicionamiento de la cerveza es el proceso en el que la cerveza envejece, el sabor se vuelve más suave y los sabores no deseados se disipan. [65] Después de acondicionar durante una semana a varios meses, la cerveza se puede filtrar y carbonatar a la fuerza para embotellar, [67] o clarificar en el barril . [68]
La maceración es el proceso de combinar una mezcla de grano molido (típicamente cebada malteada con granos suplementarios como maíz , sorgo , centeno o trigo), conocida como "grist" o "grain bill", y agua, conocida como "licor". y calentar esta mezcla en un recipiente llamado "puré tun". La maceración es una forma de remojo [69] y define el acto de preparar cerveza, como preparar té, sake y salsa de soja . [70] Técnicamente, el vino, la sidra y el hidromiel no se elaboran sino que se vinifican , ya que no existe un proceso de maceración que involucre sólidos. [71] La maceración permite que las enzimas de la malta descompongan el almidón del grano en azúcares, normalmente maltosa, para crear un líquido maltoso llamado mosto . [72] Hay dos métodos principales: maceración por infusión , en la que los granos se calientan en un recipiente; y macerado por decocción , en el que una proporción de los granos se hierve y luego se devuelve al puré, elevando la temperatura. [73] La maceración implica pausas a ciertas temperaturas (en particular, 45–62–73 °C o 113–144–163 °F) y se lleva a cabo en una "cuba de maceración", un recipiente de elaboración de cerveza aislado con un doble fondo . [74] [75] [76] El producto final del macerado se llama "puré".
El macerado suele tardar de 1 a 2 horas, y durante este tiempo los distintos reposos de temperatura activan diferentes enzimas según el tipo de malta que se utilice, su nivel de modificación y la intención del cervecero. La actividad de estas enzimas convierte los almidones de los granos en dextrinas y luego en azúcares fermentables como la maltosa . Un reposo del macerado a una temperatura de 49 a 55 °C (120 a 131 °F) activa varias proteasas , que descomponen las proteínas que, de otro modo, podrían provocar que la cerveza se vuelva turbia. Este resto se utiliza generalmente sólo con maltas poco modificadas (es decir, poco malteadas) que son cada vez menos populares en Alemania y la República Checa, o cereales no malteados como el maíz y el arroz, que se utilizan ampliamente en las cervezas norteamericanas. Un reposo del puré a 60 °C (140 °F) activa la β- glucanasa , que descompone los β-glucanos gomosos en el puré, haciendo que los azúcares fluyan más libremente más adelante en el proceso. En el proceso de maceración moderno, se puede agregar como suplemento β-glucanasa comercial a base de hongos. Finalmente, se utiliza una temperatura de reposo del macerado de 65 a 71 °C (149 a 160 °F) para convertir los almidones de la malta en azúcar, que luego la levadura puede utilizar más adelante en el proceso de elaboración. Hacer este último reposo en el extremo inferior del rango favorece a las enzimas β-amilasa , que producen más azúcares de orden inferior como maltotriosa , maltosa y glucosa , que son más fermentables por la levadura . Esto a su vez crea una cerveza con menos cuerpo y mayor contenido de alcohol. Un descanso más cercano al extremo superior del rango favorece las enzimas α-amilasa , creando más azúcares y dextrinas de orden superior que son menos fermentables por la levadura, por lo que el resultado es una cerveza con más cuerpo y menos alcohol. La duración y las variaciones del pH también afectan la composición de azúcar del mosto resultante. [77]
La filtración es la separación del mosto (el líquido que contiene el azúcar extraído durante la maceración) de los granos. [78] Esto se hace en una cuba de maceración equipada con un fondo falso, en una cuba de filtración o en un filtro de maceración. La mayoría de los procesos de separación tienen dos etapas: primera escorrentía del mosto, durante la cual el extracto se separa sin diluir de los granos gastados, y burbujeo , en el que el extracto que queda con los granos se enjuaga con agua caliente. La cuba filtradora es un tanque con orificios en el fondo lo suficientemente pequeños como para contener los trozos grandes de harina y cáscaras (el cereal molido o molido). [79] El lecho de arena que se deposita sobre él es el filtro real. Algunas cubas de filtración cuentan con rastrillos o cuchillos giratorios para cortar el lecho de molienda y mantener un buen flujo. Las cuchillas se pueden girar para empujar el grano, una característica que se utiliza para sacar el grano gastado del recipiente. [80] El filtro de maceración es un filtro de placa y marco. Los marcos vacíos contienen el puré, incluidos los orejones, y tienen una capacidad de aproximadamente un hectolitro. Las placas contienen una estructura de soporte para la tela filtrante. Las placas, marcos y telas filtrantes se disponen en un marco portador de la siguiente manera: marco, tela, placa, tela, con placas en cada extremo de la estructura. Los filtros de puré más nuevos tienen vejigas que pueden extraer el líquido de los granos entre los rociados. El grano no actúa como medio de filtración en un filtro de maceración. [81]
Después del macerado, el mosto de cerveza se hierve con lúpulo (y otros aromas, si se usan) en un tanque grande conocido como "cobre" o hervidor de cerveza, aunque históricamente se usó el recipiente de macerado y todavía se usa en algunas cervecerías pequeñas. [82] El proceso de ebullición es donde tienen lugar las reacciones químicas, [64] incluida la esterilización del mosto para eliminar bacterias no deseadas, la liberación de sabores de lúpulo, compuestos amargos y aromáticos a través de la isomerización , la detención de procesos enzimáticos, la precipitación de proteínas y la concentración de el mosto. [83] [84] Finalmente, los vapores producidos durante la ebullición volatilizan los sabores desagradables , incluidos los precursores del sulfuro de dimetilo . [84] La ebullición se lleva a cabo de manera que sea uniforme e intensa: una "ebullición continua" [84] La ebullición dura en promedio entre 45 y 90 minutos, dependiendo de su intensidad, el programa de adición de lúpulo y el volumen de agua que el cervecero espera que se evapore. [85] Al final de la ebullición, las partículas sólidas del mosto lupulado se separan, generalmente en un recipiente llamado "remolino". [sesenta y cinco]
El cobre es el material tradicional para los recipientes de ebullición por dos razones principales: en primer lugar, porque el cobre transfiere el calor de forma rápida y uniforme; en segundo lugar, porque las burbujas producidas durante la ebullición, que podrían actuar como aislante del calor, no se adhieren a la superficie del cobre, por lo que el mosto se calienta de forma constante. [86] Las teteras más simples son de fuego directo, con un quemador debajo. Estos pueden producir un hervor vigoroso y favorable, pero también pueden quemar el mosto donde la llama toca la tetera, provocando la caramelización y dificultando la limpieza. La mayoría de las cervecerías utilizan un hervidor de vapor, que utiliza camisas de vapor en el hervidor para hervir el mosto. [84] Las cervecerías suelen tener una unidad de ebullición dentro o fuera del hervidor, generalmente un cilindro alto y delgado con tubos verticales, llamado calandria, a través del cual se bombea el mosto. [87]
Al final de la ebullición, las partículas sólidas del mosto lupulado se separan, normalmente en un recipiente llamado "remolino" o "tanque de sedimentación". [65] [88] El remolino fue ideado por Henry Ranulph Hudston mientras trabajaba para Molson Brewery en 1960 para utilizar la llamada paradoja de la hoja de té para forzar los sólidos más densos conocidos como "trub" (proteínas coaguladas, materia vegetal del lúpulo). en un cono en el centro del tanque de hidromasaje. [89] [90] [91] Los sistemas Whirlpool varían: las cervecerías más pequeñas tienden a usar la caldera de preparación, las cervecerías más grandes usan un tanque separado, [88] y el diseño será diferente, con pisos del tanque planos, inclinados, cónicos o con una taza. en el centro. [92] El principio en todo es que al hacer girar el mosto, la fuerza centrípeta empujará el trub hacia un cono en el centro del fondo del tanque, donde se puede quitar fácilmente. [88]
Un hopback es una cámara adicional tradicional que actúa como tamiz o filtro utilizando lúpulo entero para limpiar los desechos (o " trub ") del mosto no fermentado (o "verde") , [93] como lo hace el remolino, y también para aumentar Aroma a lúpulo en la cerveza terminada. [94] [95] Es una cámara entre la caldera de preparación y el enfriador de mosto. Se añade lúpulo a la cámara, el mosto caliente del hervidor pasa a través de ella y luego se enfría inmediatamente en el enfriador de mosto antes de ingresar a la cámara de fermentación. Los hopbacks que utilizan una cámara sellada facilitan la máxima retención de los compuestos volátiles del aroma del lúpulo que normalmente se eliminarían cuando el lúpulo entra en contacto con el mosto caliente. [96] Si bien un hopback tiene un efecto de filtrado similar al de un remolino, funciona de manera diferente: un remolino usa fuerzas centrífugas, un hopback usa una capa de lúpulo entero para actuar como un lecho filtrante. Además, mientras que una bañera de hidromasaje sólo es útil para eliminar los lúpulos granulados (ya que las flores no tienden a separarse tan fácilmente), en general los lúpulos se utilizan sólo para eliminar las flores enteras del lúpulo (ya que las partículas que dejan los gránulos tienden a hacerlas más secas). a través del hopback). [97] El hopback ha sido sustituido principalmente en las cervecerías modernas por el hidromasaje. [98]
Después del remolino, el mosto debe reducirse a temperaturas de fermentación de 20 a 26 °C (68 a 79 °F) [74] antes de agregar la levadura. En las cervecerías modernas esto se consigue mediante 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 al intercambiador de calor y pasa por cada dos espacios entre las placas. El medio refrigerante, normalmente agua, pasa por los demás huecos. Las crestas de las placas garantizan un flujo turbulento. Un buen intercambiador de calor puede reducir el mosto de 95 °C (203 °F) a 20 °C (68 °F) mientras calienta el medio refrigerante de aproximadamente 10 °C (50 °F) a 80 °C (176 °F). Las últimas placas suelen utilizar un medio refrigerante que se puede enfriar por debajo del punto de congelación , lo que permite un control más preciso sobre la temperatura del mosto y también permite un enfriamiento a alrededor de 10 °C (50 °F). Después de enfriar, a menudo se disuelve oxígeno en el mosto para revitalizar la levadura y ayudar a su reproducción. Algunas cervecerías artesanales, particularmente aquellas que desean crear cerveza al vapor , utilizan coolship en su lugar.
Durante la ebullición es útil recuperar parte de la energía utilizada para hervir el mosto. Al salir de la cervecería, el vapor generado durante la ebullición pasa por un serpentín por el que fluye agua sin calentar. Al ajustar el caudal, se puede controlar la temperatura de salida del agua. Esto también se suele hacer utilizando un intercambiador de calor de placas. Luego, el agua se almacena para su uso posterior en el siguiente macerado, en la limpieza del equipo o donde sea necesario. [99] Otro método común de recuperación de energía tiene lugar durante el enfriamiento del mosto. Cuando se utiliza agua fría para enfriar el mosto en un intercambiador de calor, el agua se calienta significativamente. En una cervecería eficiente, el agua fría pasa a través del intercambiador de calor a una velocidad establecida para maximizar la temperatura del agua al salir. Esta agua ahora caliente se almacena en un tanque de agua caliente. [99]
La fermentación se realiza en recipientes de fermentación de diversas formas, desde enormes recipientes cilíndricos hasta tinajas de madera, pasando por recipientes abiertos de piedra. [100] [101] [102] Después de que el mosto se enfría y airea , generalmente con aire estéril , se le agrega levadura y comienza a fermentar. Es durante esta etapa que los azúcares obtenidos de la malta se convierten en alcohol y dióxido de carbono , y el producto puede denominarse cerveza por primera vez.
La mayoría de las cervecerías actuales utilizan recipientes cilíndricos, o CCV, que tienen un fondo cónico y una tapa cilíndrica. El ángulo del cono suele ser de alrededor de 60°, un ángulo que permitirá que la levadura fluya hacia el ápice del cono, pero no es tan pronunciado como para ocupar demasiado espacio vertical. Los CCV 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 del cono pueden simplemente eliminarse por un puerto en el ápice. También se utilizan recipientes de fermentación abiertos, a menudo para exhibiciones en cervecerías y, en Europa, en la fermentación de cerveza de trigo. Estos recipientes no tienen tapa, lo que facilita la recolección de levaduras de alta fermentación. Las tapas abiertas de los recipientes aumentan el riesgo de infección, pero con procedimientos de limpieza adecuados y un protocolo cuidadoso sobre quién ingresa a las cámaras de fermentación, el riesgo se puede controlar bien. Los tanques de fermentación suelen estar hechos de acero inoxidable. Si se trata de simples depósitos cilíndricos con extremos biselados, se disponen verticalmente, a diferencia de los depósitos de acondicionamiento que suelen estar dispuestos horizontalmente. Sólo unas pocas cervecerías utilizan todavía cubas de madera para la fermentación, ya que la madera es difícil de mantener limpia y libre de infecciones y debe reponerse más o menos una vez al año. [100] [101] [102]
Hay tres métodos de fermentación principales: cálido, fresco y salvaje o espontáneo. La fermentación puede realizarse en recipientes abiertos o cerrados. Puede haber una fermentación secundaria que puede tener lugar en la cervecería, en barrica o en botella. [103]
Las levaduras cerveceras se clasifican tradicionalmente como de "cosecha superior" (o "fermentación superior") y de "cosecha inferior" (o "fermentación inferior"); las levaduras clasificadas como de alta fermentación se utilizan generalmente en fermentaciones cálidas, donde fermentan rápidamente, y las levaduras clasificadas como de baja fermentación se utilizan en fermentaciones más frías donde fermentan más lentamente. [104] La levadura se denominó cultivo superior o inferior, porque la levadura se recogía de la parte superior o inferior del mosto en fermentación para ser reutilizada en la siguiente infusión. [105] Esta terminología es algo inapropiada en la era moderna; Después de la aplicación generalizada de la micología cervecera, se descubrió que los dos métodos de recolección separados involucraban dos especies de levadura diferentes que favorecían diferentes regímenes de temperatura, a saber, Saccharomyces cerevisiae en cultivos superiores a temperaturas más cálidas y Saccharomyces pastorianus en cultivos inferiores a temperaturas más frías. [106] A medida que los métodos de elaboración de cerveza cambiaron en el siglo XX, los recipientes de fermentación cilíndricos-cónicos se convirtieron en la norma y la recolección de levadura para ambas especies de Saccharomyces se realiza desde el fondo del fermentador. Por tanto, el método de recolección ya no implica una asociación de especies. Quedan algunas cervecerías que recolectan levadura mediante el método de cultivo superior, como la cervecería Samuel Smiths en Yorkshire, Marstons en Staffordshire y varios productores alemanes de hefeweizen. [105]
Para ambos tipos, la levadura se distribuye completamente a través de la cerveza mientras se fermenta, y ambas floculan por igual (se agrupan y precipitan en el fondo del recipiente) cuando finaliza la fermentación. De ninguna manera todas las levaduras de cultivo superior demuestran este comportamiento, pero se caracteriza fuertemente en muchas levaduras inglesas que también pueden exhibir formación de cadenas (la incapacidad de las células germinadas para separarse de la célula madre), que en el sentido técnico es diferente de lo verdadero. floculación. La levadura de cerveza más común, Saccharomyces cerevisiae , es de la misma especie que la levadura para hornear común. Sin embargo, las levaduras para hornear y para elaborar cerveza suelen pertenecer a diferentes cepas, cultivadas para favorecer diferentes características: las cepas de levadura para hornear son más agresivas para carbonatar la masa en el menor tiempo posible; Las cepas de levadura de cerveza actúan más lentamente, pero tienden a tolerar concentraciones de alcohol más altas (normalmente entre 12 y 15% abv es el máximo, aunque con un tratamiento especial algunas cepas tolerantes al etanol pueden alcanzar hasta alrededor del 20%). [107] La genómica cuantitativa moderna ha revelado la complejidad de las especies de Saccharomyces hasta el punto de que las levaduras involucradas en la producción de cerveza y vino comúnmente involucran híbridos de las llamadas especies puras. Como tal, las levaduras involucradas en lo que típicamente se ha llamado cerveza de alta fermentación o de cosecha superior pueden ser tanto Saccharomyces cerevisiae como híbridos complejos de Saccharomyces cerevisiae y Saccharomyces kudriavzevii . Tres cervezas notables, Chimay , Orval y Westmalle , se fermentan con estas cepas híbridas, que son idénticas a las levaduras de vino de Suiza. [108]
En general, las levaduras como Saccharomyces cerevisiae se fermentan a temperaturas cálidas entre 15 y 20 °C (59 y 68 °F), ocasionalmente hasta 24 °C (75 °F), [109] mientras que la levadura utilizada por Brasserie Dupont para la temporada fermenta aún más alto, entre 29 y 35 °C (84 a 95 °F). [110] Generalmente forman una espuma en la superficie de la cerveza en fermentación, la cual se llama barma , ya que durante el proceso de fermentación su superficie hidrofóbica hace que los flóculos se adhieran al CO 2 y suban; debido a esto, a menudo se les llama "de cultivo superior" o "de fermentación superior" [111] , aunque esta distinción es menos clara en la elaboración de cerveza moderna con el uso de tanques cilíndricos-cónicos. [112] Generalmente, las cervezas fermentadas en caliente, que generalmente se denominan ale , están listas para beber dentro de las tres semanas posteriores al comienzo de la fermentación, aunque algunos cerveceros las acondicionan o maduran durante varios meses. [113]
Cuando una cerveza se elabora utilizando una fermentación fría de alrededor de 10 °C (50 °F), en comparación con las temperaturas típicas de fermentación cálida de 18 °C (64 °F), [114] [115] luego se almacena (o se fermenta) durante normalmente varias semanas (o meses) a temperaturas cercanas al punto de congelación , se denomina " lager ". [116] Durante la fase de envejecimiento o almacenamiento, varios componentes del sabor desarrollados durante la fermentación se disipan, lo que da como resultado un sabor "más limpio". [117] [118] Aunque es la fermentación lenta y fresca y el acondicionamiento en frío (o lager) lo que define el carácter de la cerveza, [119] la principal diferencia técnica es con la levadura generalmente utilizada, que es Saccharomyces pastorianus . [120] Las diferencias técnicas incluyen la capacidad de la levadura lager para metabolizar la melibiosa , [121] y la tendencia a sedimentarse en el fondo del fermentador (aunque las levaduras ales también pueden sedimentarse en el fondo mediante selección); [121] Aunque los científicos no consideran que estas diferencias técnicas influyan en el carácter o sabor de la cerveza terminada, los cerveceros sienten lo contrario: a veces cultivan sus propias cepas de levadura que pueden adaptarse a su equipo de elaboración de cerveza o para un propósito particular, como la elaboración de cerveza. cervezas con un alto abv. [122] [123] [124] [125]
Los cerveceros de Baviera llevaban siglos seleccionando levaduras de fermentación en frío almacenando ("lagern") sus cervezas en frías cuevas alpinas. El proceso de selección natural significó que las levaduras silvestres más tolerantes al frío serían las que permanecerían fermentando activamente en la cerveza almacenada en las cuevas. Una muestra de estas levaduras bávaras fue enviada desde la cervecería Spaten en Munich a la cervecería Carlsberg en Copenhague en 1845, quien comenzó a elaborar cerveza con ellas. En 1883, Emile Hansen completó un estudio sobre el aislamiento de cultivos de levadura pura y la cepa pura obtenida de Spaten pasó a la producción industrial en 1884 como levadura Carlsberg nº 1. Al año siguiente se instaló otra planta especializada de producción de levadura pura en la cervecería Heineken de Rotterdam y juntos Comenzaron a suministrar levadura cultivada pura a cerveceros de toda Europa. [126] [127] Esta cepa de levadura se clasificó originalmente como Saccharomyces carlsbergensis , un nombre de especie ahora desaparecido que ha sido reemplazado por la clasificación taxonómica actualmente aceptada Saccharomyces pastorianus . [128]
Las cervezas lambic se elaboran históricamente en Bruselas y en la cercana región belga de Pajottenland sin ninguna inoculación de levadura. [129] [130] El mosto se enfría en cubas abiertas (llamadas " coolships "), donde las levaduras y la microbiota presentes en la cervecería (como Brettanomyces ) [131] se dejan asentar para crear una fermentación espontánea, [132] y luego se acondicionan o maduran en barricas de roble durante normalmente uno a tres años. [133]
Después de una fermentación inicial o primaria, la cerveza se acondiciona , madura o envejece [134] de varias maneras, [135] lo que puede llevar de 2 a 4 semanas, varios meses o varios años, dependiendo de la intención del cervecero para la fermentación. cerveza. La cerveza generalmente se transfiere a un segundo recipiente, para que ya no esté expuesta a la levadura muerta y otros desechos (también conocidos como " trub ") que se han depositado en el fondo del fermentador primario. Esto previene la formación de sabores no deseados y compuestos dañinos como el acetaldehído . [136]
Kräusening (pronunciado KROY -zen-ing [137] ) es un método de acondicionamiento en el que se agrega mosto fermentado a la cerveza terminada. [138] La levadura activa reiniciará la fermentación en la cerveza terminada y, por lo tanto, introducirá dióxido de carbono fresco; Luego se sella el tanque de acondicionamiento para que el dióxido de carbono se disuelva en la cerveza produciendo una "condición" o nivel de carbonatación animado. [138] El método kräusening también puede utilizarse para acondicionar la cerveza embotellada. [138]
Las lagers se almacenan a temperatura de bodega o inferior durante 1 a 6 meses mientras aún están en la levadura. [139] El proceso de almacenar, acondicionar, madurar o envejecer una cerveza a baja temperatura durante un período prolongado se denomina "lagering" y, si bien se asocia con las lagers, el proceso también se puede realizar con las ales, con el mismo resultado: el de limpiar diversos productos químicos, ácidos y compuestos. [140]
Durante la fermentación secundaria, la mayor parte de la levadura restante se depositará en el fondo del segundo fermentador, produciendo un producto menos turbio. [141]
Algunas cervezas sufren una fermentación adicional en botella dando una carbonatación natural. [142] Esta puede ser una segunda y/o tercera fermentación. Se embotellan con una población de levaduras viables en suspensión. Si no queda azúcar fermentable residual, se puede agregar azúcar, mosto o ambos en un proceso conocido como cebado. La fermentación resultante genera CO 2 que queda atrapado en la botella, permaneciendo en solución y proporcionando una carbonatación natural. Las cervezas acondicionadas en botella se pueden llenar sin filtrar directamente desde el tanque de fermentación o acondicionamiento, o filtrar y luego volver a sembrar con levadura. [143]
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La cerveza de barril (o cerveza acondicionada en barril) es una cerveza sin filtrar y no pasteurizada que se acondiciona mediante una fermentación secundaria en un barril de metal, plástico o madera . Se dispensa desde el barril, ya sea vertiéndolo desde un grifo por gravedad o bombeándolo desde una bodega mediante un motor de cerveza (bomba manual). [144] A veces se utiliza un respiradero de barril para mantener la cerveza fresca al permitir que el dióxido de carbono reemplace el oxígeno a medida que la cerveza se extrae del barril. [145] Hasta 2018, la Campaña por la Real Ale (CAMRA) definía la real ale como cerveza "servida sin el uso de dióxido de carbono extraño ", lo que no permitiría el uso de un respiradero de barril, [146] una política que se revirtió en abril. 2018 para permitir que la cerveza servida con el uso de respiraderos de barril cumpla con su definición de cerveza real. [147]
El envejecimiento en barril ( EE. UU.: Barrel aging) es el proceso de envejecer la cerveza en barriles de madera para lograr una variedad de efectos en el producto final. Las cervezas ácidas , como las lambics , se fermentan completamente en madera, mientras que otras cervezas se envejecen en barricas que antes se utilizaban para madurar vinos o licores . En 2016, "Craft Beer and Brewing" escribió: "Las cervezas añejadas en barriles están tan de moda que casi todas las tabernas y cervecerías tienen una sección de ellas" .
El filtrado estabiliza el sabor de la cerveza, manteniéndola en un punto aceptable para el cervecero y evitando un mayor desarrollo de la levadura, que en malas condiciones puede liberar componentes y sabores negativos. [149] El filtrado también elimina la turbidez, aclara la cerveza y le da un "brillo pulido". [150] La cerveza con una apariencia clara ha sido comercialmente deseable para los cerveceros desde el desarrollo de recipientes de vidrio para almacenar y beber cerveza, junto con el éxito comercial de la cerveza pálida , que, debido al proceso de envejecimiento en el que la turbidez y las partículas se depositan en el fondo del tanque y así la cerveza " gota brillante " (se aclara): tiene una apariencia brillante y natural. [151]
Existen varias formas de filtros; pueden tener forma de láminas o "velas", o pueden ser un polvo fino como la tierra de diatomeas (también llamada kieselguhr), [152] que se añade a la cerveza para formar un lecho de filtración que permite el paso del líquido. pero retiene partículas suspendidas como la levadura. [153] Los filtros van desde filtros rugosos que eliminan gran parte de la levadura y cualquier sólido (por ejemplo, lúpulo, partículas de grano) que quede en la cerveza, [154] hasta filtros lo suficientemente ajustados para filtrar el color y el cuerpo de la cerveza. [ cita necesaria ] Las clasificaciones de filtración se dividen en rugosa, fina y estéril. [ cita necesaria ] La filtración aproximada deja algo de turbidez en la cerveza, pero es notablemente más clara que la cerveza sin filtrar. [ cita necesaria ] La filtración fina elimina casi toda la turbidez. [ cita necesaria ] La filtración estéril elimina casi todos los microorganismos. [ cita necesaria ]
Estos filtros utilizan láminas que dejan pasar solo partículas más pequeñas que un tamaño determinado. Las láminas se colocan en un marco filtrante, se desinfectan (con agua hirviendo, por ejemplo) y luego se utilizan para filtrar la cerveza. Las láminas se pueden lavar si el filtro se bloquea. Las sábanas suelen ser desechables y se reemplazan entre sesiones de filtración. A menudo, las láminas contienen medios de filtración en polvo para ayudar en la filtración.
Los filtros prefabricados tienen dos lados. Uno con agujeros sueltos y el otro con agujeros apretados. El flujo va desde el lado con los orificios sueltos hacia el lado con los orificios apretados, con la intención de que las partículas grandes queden atascadas en los orificios grandes, dejando suficiente espacio alrededor de las partículas y el medio filtrante para que las partículas más pequeñas pasen y se atasquen en los orificios más estrechos. .
Las láminas se venden en clasificaciones nominales y, por lo general, la lámina atrapa el 90 % de las partículas más grandes que la clasificación nominal.
Los filtros que utilizan un medio en polvo son considerablemente más complicados de operar, pero pueden filtrar mucha más cerveza antes de la regeneración. Los medios comunes incluyen tierra de diatomeas y perlita .
Los subproductos de la elaboración de cerveza son el "grano gastado" y el sedimento (o " escoria ") del proceso de filtración que puede secarse y revenderse como "levadura seca de cerveza" para la alimentación de aves, [155] o convertirse en extracto de levadura que se utiliza en marcas como Vegemite y Marmite . [156] El proceso de convertir el sedimento de levadura en extracto de levadura comestible fue descubierto por el científico alemán Justus von Liebig . [157]
El bagazo de cerveza (también llamado bagazo, bagazo de cerveza o borrador) es el principal subproducto del proceso de elaboración de cerveza; [158] consiste en el residuo de malta y grano que queda en la cuba de filtración después del proceso de filtración. [159] Se compone principalmente de cáscaras de grano, pericarpio y fragmentos de endospermo . [160] Como se compone principalmente de carbohidratos y proteínas , [160] y los animales lo consumen fácilmente, [161] el bagazo se utiliza en la alimentación animal . [161] Los cereales gastados también se pueden utilizar como fertilizante , cereales integrales en el pan, [162] así como en la producción de harina y biogás . [163] [164] El grano gastado también es un medio ideal para cultivar hongos , como el shiitake , y algunas cervecerías ya están cultivando sus propios hongos o suministrando grano gastado a las granjas de hongos. [165] Los granos gastados se pueden utilizar en la producción de ladrillos rojos, para mejorar la porosidad abierta y reducir la conductividad térmica de la masa cerámica. [166]
La industria cervecera es un negocio global, que consta de varias empresas multinacionales dominantes y muchos miles de otros productores conocidos como microcervecerías o cervecerías regionales o cervecerías artesanales, según el tamaño, la región y las preferencias de comercialización. [22] [167] Más de 133 mil millones de litros (3,5 × 10 10 galones estadounidenses; 2,9 × 10 10 galones imperiales) se venden por año, lo que produce ingresos globales totales de 294,5 mil millones de dólares (£147,7 mil millones) en 2006. [168] SABMiller se convirtió en la empresa cervecera más grande del mundo cuando adquirió Royal Grolsch, fabricante de la marca holandesa de cerveza premium Grolsch . [169] InBev era la segunda empresa productora de cerveza más grande del mundo y Anheuser-Busch ocupaba el tercer lugar, pero después de la adquisición de Anheuser-Busch por parte de InBev, la nueva empresa Anheuser-Busch InBev es actualmente la mayor cervecera del mundo. mundo. [170]
La elaboración de cerveza en casa está sujeta a regulaciones y prohibiciones en muchos países. Las restricciones a la elaboración de cerveza casera se levantaron en el Reino Unido en 1963, [171] Australia hizo lo mismo en 1972, [172] y Estados Unidos en 1978, aunque a los estados individuales se les permitió aprobar sus propias leyes que limitaban la producción. [173]
Cuando los habitantes del mundo antiguo se dieron cuenta de que podían hacer pan y cerveza a partir de cereales, dejaron de deambular y se establecieron para cultivar cereales en comunidades reconocibles.
