Proceso industrial de la fermentacin alcohlica para la produccin de cervezaBebidas alcohlicasIntroduccinLas bebidas alcohlicas tienen su origen en el proceso de fermentacin alcohlica. Todo lquido azucarado sufre esta fermentacin de manera espontnea debido a la accin de las levaduras que, en ausencia de aire, destruyen la glucosa y otros azcares produciendo dixido de carbono y etanol.La vida de las levaduras en los lquidos es distinta a la de los mohos ya que, mientras estos ltimos viven en la superficie, las levaduras crecen en la masa del lquido. En algunas ocasiones suben a la superficie creando una pelcula llamada velo. La levadura del vino, por ejemplo, se encuentra sobre las vides en el perodo de maduracin, pasa al mosto en la fase de estrujamiento y posteriormente inicia la fermentacin del mosto para transformarlo en vino.En la fermentacin alcohlica participan diferentes especies de levaduras. Las ms interesantes son:1. Sacaromicetos Saccharomyces ellipsoideus. Es una de las levaduras ms activas en la vinificacin. Fermenta glucosa, sacarosa y maltosa

Saccharomyces apiculatus. Tiene mucha importancia en la fermentacin del vino y de la sidra. Slo fermenta la glucosa. Deja de reproducirse cuando la concentracin alcohlica de un lquido alcanza un 3-4 %. En el caso de los vinos, cuando se llega a esa concentracin empieza a actuar la S. ellipsoideus. Saccharomyces cerevisiae. Se desarrolla en el mosto de la cerveza Saccharomyces carlsbergensis. Se desarrolla en el mosto de la cerveza. Fermenta glucosa, maltosa y sacarosa Saccharomyces pastorianus. Hay 3 variedades, una de ellas produce vinos seos de sabor spero. Las otras actan sobre la cerveza produciendo lquidos turbios y de sabor amargo Willia anmala. Se aisl en una levadura de cerveza. Forma velo gris en la superficie de los lquidos y produce olor a esencias y frutas. Fermenta la glucosa pero no descompone la maltosa y sacarosa

2. no sacaromicetos Torula. Forma velo en los lquidos fermentados comunicando sabores amargos y desagradables Mycoderma vini y M. cerevisiae. Producen tambin velo en la superficie de los lquidos. El primero es aerobio, transformando el alcohol en CO2 y agua (flores del vino)La preparacin de las levaduras especiales es uno de los problemas de la industria de fermentacin, ya que ciertas levaduras debidamente elegidas son las que comunican el sabor especial a las diferentes bebidas.Dado que la mayora de las levaduras slo actan sobre la glucosa mientras que, muy pocas lo hacen sobre la maltosa y la dextrina, en la obtencin de alcohol a escala industrial hay que recurrir a hongos ricos en amilasas que hidrolizan el almidn y la dextrina. Algunos de estos hongos prosiguen la transformacin descomponiendo los azcares obtenidos en alcohol, como el Aspergillus oryzae que produce el sake. En otros casos hay que asociar hongos a levaduras.Procesos qumicos en la fermentacin alcohlicaLa fermentacin alcohlica se debe a una enzima soluble que producen las levaduras, zimasa (en realidad es un complejo de enzimas)La teora de Meyerhof (1934) explica los procesos de la fermentacin; la fermentacin empieza con la reaccin entre los cidos gliceroaldehidofosforico y dioxiacetonfosfrico que producen simultneamente cido fosfoglicrico y cido D-glicerofosfrico.

Si se aade fluoruro sdico, la fermentacin cesa y se pueden aislar todos los cidos anteriores. Si el proceso contina el a. Fosfoglicrico, por prdida de una molcula de agua, se transforma en cido fosfopirvico que por hidratacin da cido pirvico y cido fosfrico.

El cido pirvico por accin de la carboxilasa se descompone en dixido de carbono y acetaldehdo que, por reduccin, da etanol.Se produce tambin una reaccin secundaria debido a que el cido dioxiacetonfosfrico por un proceso de oxidorreduccin produce cido Dglicerofosfrico que, a su vez, se desdobla en glicerina y cido fosfrico.

Numerosas bacterias y hongos pueden interferir durante la fermentacin y producir alteraciones perjudiciales o beneficiosas. La fermentacin butrica, por ejemplo, produce cido butrico a partir de cido pirvico y acetaldehdo, ambos productos intermedios de la fermentacin alcohlica.Por la accin de la carboligasa, enzima producido por levaduras, se forman largas cadenas carbonadas a partir del acetaldehdo. Este proceso tiene gran inters en la sntesis de cidos grasos.La fermentacin alcohlica es un proceso complejo donde intervienen un gran nmero de enzimas producidas por diversas clases de microorganismos. Tambin tienen lugar una serie de descomposiciones de protenas y otros compuestos presentes en el mosto con lo que adems de los compuestos anteriores se producen:-alcoholes superiores: proplico, hexlico, heptlico, octlico, etc.-cidos: frmico, actico, propinico, lctico, succnico, ctrico, etc.-aldehdos-esteres-amidas-aminocidos-sales orgnicas-mineralesFabricacin de la cerveza1.2.1. GeneralidadesLa cerveza la fabricaban ya en tiempos muy antiguos. Documentos escritos que datan del tiempo de los sumerios, 7000 A.C., indican que ya entonces se preparaba una bebida que puede considerarse como una forma primitiva de nuestra cerveza.En los ltimos 100 aos se han sentado las bases de una tecnologa cervecera, mediante el anlisis cientfico de los procesos biolgicos y qumicos que tienen lugar en el curso de la elaboracin de la cerveza, lo que permite un uso ms racional de las materias primas. A este respecto es de destacar la importancia de los conocimientos obtenidos sobre los aspectos biolgicos y bioqumicos de la fermentacin y maduracin de la cerveza.La cerveza es una bebida fermentada y espumosa, en cuya fabricacin se utilizan materias primas ricas en carbohidratos como malta, cebada, trigo, arroz, maz desengrasado, almidn de trigo o de maz, azcar, lpulo y agua, a las que se aaden levaduras.La malta es cebada germinada o trigo germinado, cuyo proceso de germinacin se interrumpe en el momento ptimo, de mximo contenido enzimtico, por calentamiento a 90-105 C en la caldera de fermentacin o en horno de desecacin. Durante la germinacin de los cereales se forman en los granos importantes enzimas como amilasas, hemicelulasas, proteasas, proteasas, fosfatasas y oxidasas que tienen gran importancia para preparar un mosto que sirva de sustrato inicial para la fermentacin y maduracin de la cerveza.Un proceso de gran trascendencia que ocurre durante la germinacin es la solubilizacin de la harina del ncleo de los granos de cereales. En el ncleo de los granos de cereales el almidn se encuentra en el interior de clulas cuyas paredes tienen un alto contenido de hemicelulosas. En el curso de la germinacin las paredes celulares son desintegradas por las hemicelulosas quedando en libertad los grnulos de almidn, que son degradados por la accin de la amilasa a dextrinas y azcares. Los monosacridos y oligosacridos, as como los aminocidos libres formados durante la germinacin, son los productos precursores de los sabores y colores que se originan durante la desecacin. A dichos productos se deben el tpico aroma y el color tostado de la malta. Mediante el control de las temperaturas de germinacin y de desecacin puede obtenerse tipos de malta ricos o pobres en enzimas que se requieren para la fabricacin de las diversas clases de cervezas.1.2.2. Obtencin del mostoEl proceso tcnico de preparacin del mosto es el siguiente:

Desintegracin de los cereales o materias primas (molturacin) Maceracin (batido de la malta) y extraccin del contenido de los granos (lixiviacin) Separacin de los materiales slidos de la fase lquida (filtracin) Calentamiento del mosto con el lpulo (coccin) Enfriamiento del mosto y eliminacin de los materiales que lo enturbian (enfriamiento y clarificacin)La malta y las materias primas cereales se molturan y maceran normalmente por separado. La malta molida suele tener un 15% de barbas y glumas, un 45% de smola y un 15% de harina. Durante la maceracin se produce la degradacin enzimtica de almidn, de las protenas y de otros compuestos y la extraccin con agua de los productos resultantes. El procedimiento de maceracin vara segn el tipo de cerveza que se desea obtener y las materias primas utilizadas. Existen procedimientos de coccin y de infusin que presentan diferencias fundamentales.En el procedimiento de coccin parte de la malta macerada se hierve y se mezcla seguidamente con el resto del macerado hasta que la mezcla alcance la temperatura deseada. En el procedimiento de infusin la temperatura de todo el macerado se eleva gradualmente. Por lo general la temperatura se eleva hasta 30-50 C. Cuando se utiliza una gran proporcin de cebada cruda, ms del 25% del total, se aaden preparados enzimticos que a 52 C degradan los glucanos de la cebada. Los glucanos dificultan los procesos de clarificacin y filtracin. A estas temperaturas tambin actan los enzimas proteolticos. Despus de mantener estas temperaturas durante 20-30 minutos, se calienta hasta alcanzar una temperatura de 63-64 C. A esta nueva temperatura acta la B-amilasa que degrada el almidn a maltosas sin que apenas se produzcan dextrinas. Elevando despus la temperatura de la masa a 72-75 C se consigue la temperatura ptima para la accin de la a-amilasa, enzima que reduce el almidn a dextrinas sin producir apenas maltosa. Alargando o acortando los tiempos de calentamiento a las diferentes temperaturas se puede controlar la composicin del mosto en lo que concierne a relacin de azcares fermentables por las levaduras, como glucosa, sacarosa, levulosa, maltosa y maltotriosa, respecto de las dextrinas no fermentables. Dicha relacin es la que determina el grado final de fermentacin.En la siguiente fase de filtracin o clarificacin tiene lugar la separacin de las materias solubles del extracto (mosto) de las partculas slidas (heces). Mediante lavados sucesivos con agua a 75 se arrastran todas las materias solubles residuales de las heces que quedan as lavadas. Las heces pueden utilizarse como pienso rico en protenas.Al mosto se aade seguidamente lpulo y se somete a coccin durante hora y media o dos horas.

La coccin solubiliza determinados componentes del lpulo que imparten el sabor amargo de la cerveza. La coccin determina adems la coagulacin de las protenas que en su mayor parte forman complejos de albminamaterias tnicas. Tambin se inactivan los enzimas del mosto. Finalmente el mosto se enfra a 5-8 y se somete a un proceso de clarificacin.Los complejos de albmina-taninos, que se forman durante la coccin del mosto, producen un enturbiamiento grosero que puede eliminarse por simple decantacin o por sedimentacin. Tambin durante el enfriamiento, cuando la temperatura desciende a 65-70 C, comienza a aparecer un enturbiamiento fino. Esto se debe igualmente a la formacin de complejos de albminas y taninos, pero se diferencia en su conducta y composicin de los complejos que se determinan el enturbiamiento grosero. Tambin durante la fermentacin superficial de las levaduras aparece un fino enturbiamiento que puede afectar a la propagacin de las levaduras y a la fermentacin. Los materiales que producen la turbidez coloidal pueden separarse del mosto por sedimentacin o filtracin. Otro inconveniente derivado de la combinacin de albminas con los taninos es la produccin de espumas y sabores desagradables, lo que hace precisa la total eliminacin de los componentes que producen el enturbiamiento fino. Para asegurar una buena propagacin de la levadura de cervecera durante la fermentacin principal se incorpora aire estril al mosto filtrado. El contenido en oxgeno del mosto debe ser de 8 mg/l.Fermentacin y maduracinEl mosto enfriado, filtrado y aireado tiene que ser transformado seguidamente en cerveza. Para ello se requieren otros dos procesos, la fermentacin principal y la secundaria o maduracin de la cerveza.Levaduras de cerveceraPara la fermentacin profunda de la cerveza se emplean cepas de levaduras de la especie Saccharomyces carlsbergensis. Esta levadura, utilizada desde hace un siglo en la fabricacin de cerveza, fermenta bien el mosto a una temperatura de 5-10 C. La S. carlsbergensis fermenta la glucosa, sacarosa, maltosa, galactosa y los 3/3 de rafinosa. En el proceso tecnolgico tienen importancia alguna caracterstica de la levadura como son la capacidad de fermentacin de la maltotriosa, el poder fermentativo, la capacidad de floculacin y la formacin de productos de fermentacin secundarios que afectan al saborFermentacin de la maltotriosaLas levaduras que pueden fermentar las tres molculas de glucosa existentes en el trisacrido maltotriosa pertenecen al tipo Frohberg. Las levaduras maltotriosa negativas pertenecen al tipo Saaz. Las levaduras del tipo Frohberg se emplean en al fabricacin de las cervezas claras y oscuras normales, mientras que las levaduras del tipo Saaz se emplean en la fabricacin de cervezas de escaso contenido alcohlico.

Poder fermentativoUna buena levadura cervecera debe formar en una hora alrededor de 230 g de CO2 por cada mg de HTS. Tomando esto como referencia se procede a determinar la capacidad fermentativa especfica de una levadura con objeto de elegir las estirpes ms convenientes.En el cultivo continuado se calcula el rendimiento fermentativo de acuerdo con la frmula siguiente:

Siendo: F, afluencia y salida de sustrato por hora cs1, extracto en gramos por 100 ml de sustrato afluente cs2, extracto en gramos por 100 ml de sustrato enzimtico V, volumen del tanque fermentador x, concentracin celular por horaGxh representa el extracto fermentado en la unidad de tiempo, por ejemplo, en 1 hora por la unidad de clulas, v.gr.106 clulas.Capacidad de floculacinUna propiedad muy importante de las levaduras es su capacidad de floculacin. Durante la fase de fermentacin principal las levaduras estn diseminadas individualmente por el sustrato, pero hacia el final del proceso, cuando el grado de fermentacin es del 55%, en la superficie de las clulas de la levadura se forma un complejo de manano y albmina que hace que se adhieran las unas a las otras formando agregados o racimos de 150 a 200 clulas; estos agregados floculan rpidamente originando un depsito, porque el cido carbnico desprendido no es capaz de mantenerlas en suspensin. Cuando las clulas pierden su individualidad y floculan cesa la fermentacin tumultuosa. La capacidad de floculacin de las levaduras est determinada genticamente por tres partes de genes polmeros. Algunas cepas de levaduras forman flculos finos y otras no floculan. Las ltimas sedimentan individualmente cuando han completado la fermentacin de los azcares. Las levaduras que floculan groseramente se emplean en la fabricacin de cervezas especiales que requieren un proceso de maduracin de ocho semanas o ms.Formacin de productos metablicos secundariosLas cervezas fabricadas con las mismas tecnologas pero con distintas cepas de levadura poseen diferente sabor. Por ello el sabor se ha tenido en consideracin en la seleccin de las levaduras de cervecera. El aroma producido por las levaduras es una caracterstica de diferenciacin esencial.

El sabor de la cerveza se debe a numerosos componentes algunos de ellos an desconocidos. Entre los productos metablicos de las levaduras, que tienen importancia en el sabor de la cerveza, figuran alcoholes superiores como el alcohol isoamlico, el alcohol proplico, as como steres, cidos, compuestos sulfurados, diacetilo y pentadiona.Levaduras para cervezas especialesEn la fabricacin de cervezas oscuras es especialmente conveniente el empleo de Saccharomyces cerevisiae la levadura de fermentacin e superficie. Esta levadura, a diferencia de las de fermentacin en profundidad, slo fermenta 1/3 del trisacrido rafinosa y terminada la fermentacin las clulas de levadura ascienden a la superficie de la cerveza fermentada. La fermentacin con esta levadura se realiza a una temperatura de 15-25 C producindose ms alcoholes superiores y steres que cuando se utilizan levaduras de fermentacin profunda.En la fabricacin de cervezas para diabticos la fermentacin secundaria se realiza con Saccharomyces diastaticus. Adems de fermentar los azcares corrientes como la glucosa, sacarosa, maltosa y maltotriosa, esta levadura fermenta tambin las dextrinas ms sencillas. En las cervezas fermentadas por S. diastaticus el contenido final de azcares es muy bajo y por ello la bebida es adecuada para diabticos. ltimamente se abandona el uso de esta levadura debido a que afecta negativamente al sabor. Para la fermentacin del mosto de cerveza se utilizan cepas de gran poder fermentativo, tales como S. carlsbergensis y durante la fermentacin se aade glucoamilasa para reducir las dextrinas a azcares fermentables por levadura.Cultivos puros de levadurasLa levadura de cerveza se cultiva en instalaciones especiales para cultivo puro. La seleccin de estirpes de levadura de cervecera se lleva a cabo mediante cultivos unicelulares, que se realizan a una temperatura de 8-10 C. Para la produccin de levadura se parte de cultivos de 5 a 50 ml, se siembran matraces de Pasteur (1 litro) y matraces de Carlsberg (5 l), hasta llegar a tanques de cultivo puro (200-250 litros); en la fase de mximo apogeo, es decir, durante su multiplicacin, la levadura se mantiene en la fase de mximo apogeo, es decir, se mantiene en la fase de crecimiento exponencial en cultivo puro. La masa del cereal recin preparada y enriquecida con oxgeno se mezcla en la proporcin de 2 o 3 partes con 1 parte de producto fermentativo.Se distinguen dos sistemas de cultivo puro: abiertos y cerrados. En los sistemas abiertos la levadura que va a multiplicarse se pasa por los matraces de Carlsberg a recipientes abiertos de 40 y 150 litros dotados nicamente de una tapa colocada encima. Al recipiente esterilizado se le agrega el sustrato de cereal de primer brote caliente, que se deja enfriar lentamente en los depsitos. Una vez enfriada la masa de sustrato, se le aade una cantidad de levadura extrada del matraz de Carlsberg. La adicin de ms sustrato fresco de cereal se lleva a cabo como ya se ha descrito. Los mtodos de cultivo puro cerrados constan, por lo general, de un esterilizador del sustrato de cereal, as como de uno o varios tambores de fermentacin hermticamente cerrados. Los tambores de fermentacin, previamente estriles se siembran con el contenido de un matraz de Carlsberg y a continuacin reciben el sustrato de cereal estril procedente del esterilizador de dicho sustrato. Este sustrato de cereal malteado se airea en el tanque o tambor de fermentacin en condiciones de esterilidad. En este sistema la multiplicacin de la levadura tambin tiene lugar en el estadio de mximo apogeo. La cepa de levadura perdura alrededor de un ao en un tambor de fermentacin, extrayndose levadura a intervalos de 14 das a 3 semanas y bombendola a la bodega de fermentacin. La levadura que queda en el tanque de fermentacin vuelve a recibir sustrato de cereal estril.Fermentacin principalEl procedimiento discontinuo se emplea para fabricar cerveza poco fermentada, por ejemplo con una tasa del 11,5% de sustrato malteado matriz, que se refrigera a 5-7 y se mezcla en una cuba de preparacin con sustrato de cereal enriquecido con oxgeno. La cuba de preparacin es un recipiente abierto de unas dimensiones tales que le permite recibir por lo menos la cantidad de sustrato malteado correspondiente a dos cocciones. Aqu se agrega a 1 Hl. de sustrato malteado 1 litro de levadura de cerveza en forma de pasta. Esta operacin se denomina preparacin. La concentracin de levadura en el sustrato malteado preparado es de 12-15 x 106 clulas por ml. La adiccin de la levadura debe realizarse de manera que las clulas se repartan de la manera ms uniforme en el sustrato principal. Los hidratos de carbono y el pH ejercen sobre la levadura accin anti floculante. Tras la preparacin del sustrato se forma en su superficie una capa de espuma compuesta por sustancias enturbiadoras que contienen protenas y residuos de lpulo. Esta espuma se retira, porque influye negativamente en la calidad de la cerveza.Al cabo de 12-18 horas se encuentra ya la levadura en fase de crecimiento exponencial. Simultneamente comienza la fermentacin. El sustrato as preparado se bombea a una cuba de fermentacin vaca. El sedimento, que queda en la cuba de preparacin se compone principalmente de pozos y clulas de levaduras incapaces de fermentar, por lo que se elimina. En el bombeo vuelve a contactar el sustrato con el oxgeno atmosfrico, con lo que se estimulan la multiplicacin de la levadura y la fermentacin. En el curso de las primeras 24 horas se forma en la superficie del lquido una capa de espuma blanca, que recibe el nombre de rizado. Se compone de conglomerados de protena y tanino, residuos del lpulo y otras sustancias amargas que durante la fermentacin flotan en la superficie, y de levaduras muertas. El color de esta superficie rizada vara entre el blanco y el castao oscuro al final de la fermentacin se alisa el rizado por la escasa produccin de CO2 y se forma una capa de espuma de color castao oscuro llamada cubierta.A medida que gana intensidad la fermentacin, aumenta la temperatura en la cuba de fermentacin. En la fermentacin fra la temperatura no sobrepasa los 8,5. En la caliente se alcanzan temperaturas de 12 o ms. El calor generado en la fermentacin se elimina con serpentines refrigerados o con depsitos de refrigeracin soldados a las cubas. Como sustancia refrigerante se suele emplear agua potable enfriada a 1 C. La regulacin de la temperatura requiere mucho cuidado, pues en la zona trmica de los 8-10 reaccionan las levaduras con gran sensibilidad ante variaciones de temperatura de slo unas dcimas de grado. La intensidad mxima de fermentacin se alcanza entre los das 2 y 3. En esta fase se transforman diariamente 1,5-2,0 Kg. de azcar por Hl. de cerveza en alcohol y dixido de carbono. Si se emplean levaduras fraccionadas, entre los das 5 y 6 se produce la floculacin de la levadura y con ello se inicia la clarificacin de la cerveza joven. Simultneamente se forma la cubierta. En el curso de las 24-48 horas siguientes se enfra la cerveza a 5-6 C. La cerveza con un contenido de extracto seco prximo al 3,5-4 % se bombea a tanques cerrados de depsito o a recipientes de almacenado. Con esta operacin, que recibe el nombre de trasiego, se da por concluida la fermentacin principal.En la fermentacin discontinua se multiplica la levadura de 3 a 4 veces. Si se excluye o limita a un mnimo la contaminacin de la levadura con organismos nocivos para la cerveza en el curso de la fermentacin, la levadura se puede utilizar por lo menos de 8 a 10 veces, siempre que se empleen sustratos malteados pobres en posos. La levadura que quede en la cuba se bombear a un recipiente destinado a recoger estos residuos. Si la levadura se ha cargado con gran cantidad de pozos, se lavar con agua fra y acto seguido se trasvasar a recipientes refrigerados para levaduras.

En estos recipientes o tinas se guardar la levadura bajo agua a temperaturas < 9 C hasta la preparacin de sustrato malteado reciente. Sin embargo, la levadura no debe mantenerse ms de 5 das en estas condiciones, puesto que su fuerza fermentativa disminuye notablemente en el depsito bajo agua por prdida de carbohidratos de reserva y de protenas enzimticas. Cuando, por ejemplo, la levadura deba almacenarse durante ms tiempo, como consecuencia de prolongarse los intervalos entre una y otra partida de sustrato malteado, conviene prensarla y guardarla en depsito introducida en cajas entre -2 y 0 C.Fermentacin secundaria y maduracin de la cervezaDespus de la fermentacin principal la cerveza descrita anteriormente an contiene un 1 % de material fermentable. El material fermentable residual est constituido en su mayor parte por maltotriosa y una pequea cantidad de maltosa. La concentracin de levaduras en la cerveza joven trasvasada a los depsitos o barriles de almacenamiento llega a 5-10 x 106 clulas por cm3. La concentracin de cido carbnico suele ser del 2 %. Como depsitos de almacenamiento se emplean tanques de acero o de aluminio de una capacidad variable, 10-60 m3.

Interiormente los depsitos de acero estn esmaltados o revestidos por una resina de epxido. Para el almacenamiento y maduracin de la cerveza desde hace algunos aos tambin se utilizan en ciertos pases depsitos con una capacidad de hasta 1000 m3.El almacenamiento y maduracin de la cerveza se realiza a una presin de 1,3-1,5 atmsferas. Esta presin es necesaria para retener el CO2 que se forma durante la fermentacin secundaria.Durante los primeros ocho das que siguen al trasvase de la cerveza la fermentacin es vigorosa porque la temperatura se mantiene alta. En este perodo la temperatura de la bodega de almacenamiento puede elevarse de -1 C a 2 C. El tiempo de enfriamiento de la cerveza depende de la capacidad del recipiente de almacenamiento y la fermentacin secundaria prosigue durante varias semanas. Tecnolgicamente el tiempo de maduracin necesario depende del contenido y clase de mosto, del curso de la fermentacin principal, de las cepas de levadura utilizadas y de su estado fisiolgico, del tamao del recipiente de almacenamiento y de la temperatura de maduracin. A temperaturas de maduracin altas el proceso se acelera pero disminuye la estabilidad coloidal de la cerveza. Una cerveza con un contenido en mosto del 11-12 % necesita un grado final de fermentacin del 78-80 % que requiere un tiempo de maduracin ptimo de 42 das.Antes de embotellar la cerveza es preciso eliminar por filtracin, u otro procedimiento de separacin los materiales que la enturbian. Para ello se utilizan filtros de tierra de diatomeas, separadores centrfugos y filtros prensa. No obstante, como material filtrante de la cerveza an se utiliza el algodn. En la cerveza filtrada pueden encontrarse todava clulas de levaduras y materiales que producen turbidez, principalmente complejos de albmina y materias tnicas, que pueden precipitar. Del grado de clarificacin de la cerveza depende su estabilidad durante el almacenamiento. Si bien las cervezas para consumo directo e inmediato slo se filtran, las destinadas a la exportacin reciben tratamientos de estabilizacin previos a la filtracin, al objeto de eliminar los materiales en turbiantes. De la misma forma se tratan las cervezas que se van a almacenar embotelladas ms de cuatro semanas. Despus de la filtracin la cerveza se envasa en botellas, barriles o latas. La cerveza filtrada es muy sensible a la accin del oxgeno debido a que ste facilita el crecimiento microbiano, el enturbiamiento coloidal y, adems, afecta adversamente a su sabor.Procedimientos de fermentacin aceleradaLa clsica tcnica discontinua de cervecera requiere para la fermentacin y maduracin un perodo de tiempo de unos 50 das. Para aumentar la capacidad de produccin son mejores los procedimientos de fermentacin y maduracin ms rpidos, habindose desarrollado por ello procedimientos de fermentacin tanto discontinuos como continuos de maduracin acelerada.La fermentacin y maduracin de la cerveza pueden acelerarse: empleando mayores concentraciones de levadura utilizando temperaturas de fermentacin y maduracin ms altas mediante el uso del sistema de agitacin inoculando cepas de levaduras de mayor rendimiento recurriendo a la fermentacin bajo presinEn esta fermentacin a presin se puede reducir el tiempo necesario a slo 13 das. Consta de tres fases: propagacin, fermentacin a presin y maduracin. El mosto enfriado y clarificado se enriquece primero en oxgeno. La propagacin de levaduras se realiza a una temperatura de 8-8,5 C durante 40 horas. Durante la fase de propagacin no se emplea presin. Durante la propagacin la concentracin de levaduras llega a 35-45 x 106 ml-1. A las 15- 18 horas de propagacin se saca el sustrato utilizado en la propagacin y se introduce mosto fresco. Por cada hectolitro de mosto se aade un inculo de de litro de papilla espesa de levaduras. El contenido en extracto seco del mosto de cerveza del depsito de propagacin es del 9-10%. Este sustrato se bombea a continuacin al depsito de fermentacin a presin. Durante la fermentacin a presin se emplea una temperatura de 9-10 C y una presin de 1,8 atmsferas hasta que termina la fermentacin a los 5 das. Durante la fase de fermentacin a presin apenas se propagan las levaduras pero se acelera el proceso fermentativo. El cido carbnico producido durante la fermentacin se recoge mediante un tubo colector para su empleo ulterior. Una vez fermentada la cerveza, se procede a su enfriamiento a una temperatura de 3,5-4 C y se bombea al depsito de maduracin. En los depsitos de maduracin la presin se reduce de 1,8 a 1,25 -1,40 atmsferas. A los 6-7 das de maduracin la cerveza posee las mismas caractersticas analticas y organolpticas que la cerveza obtenida por el procedimiento tradicional despus de un tiempo de fermentacin y maduracin de 50 das.En los mtodos de fermentacin y maduracin continuos se distingue entre tcnicas homocontinuas y hetereocontinuas. Los procedimientos homocontinuos se suelen llevar a cabo como tcnicas de varias etapas con y sin retorno de la levadura en el primer estadio. Los recipientes de fermentacin estn dotados en los mtodos homocontinuos de sistemas de entremezclado y bombeo circulante. En los sistemas heterocontinuos se utilizan fermentadores en forma de torre de uno o varios pisos. Estos mtodos trabajan por lo regular con una concentracin muy alta de clulas (> 120 x 106 clulas por ml) frente a 60-70 x 106 clulas por ml en los procedimientos clsicos. Las temperaturas oscilan en las tcnicas homocontinuas y heterocontinuas entre 10 y 28 C. Como consecuencia, los tiempos requeridos para la fermentacin y maduracin fluctan en la esfera industrial entre 15 das y en ocasiones, menos de 24 horas. Debido a que en la tcnica de trabajo continuo las levaduras tienen mayores exigencias en lo referente a rendimiento fermentativo, propiedades floculantes y estabilidad gentica que las levaduras destinadas a procedimientos discontinuos, para aquellos procesos se necesitan levaduras especiales.Como las instalaciones de fermentacin y maduracin de las fbricas cerveceras continuas estn en funcionamiento por lo menos 6 meses, los recipientes y circuitos exigen cuidados especiales, as como los sistemas de limpieza y desinfeccin. En este campo se prestar particular atencin a evitar la presencia de grmenes contaminantes que posean tiempos de reproduccin ms cortos que los de las levaduras.

Fenmenos que acontecen durante la fermentacin y maduracinLos hidratos de carbono fermentables existentes en el mosto de la cerveza que ya recibi el lpulo se transforman en alcohol y dixido de carbono en el curso de la fermentacin principal y de la maduracin subsiguiente. La cerveza del 12 % ya terminada contiene alrededor de 3,8-4,2 g de alcohol por litro y el 0,38-0,50 % de CO2.Sin embargo, estas sustancias no son las nicas en determinar el sabor y el buqu de la cerveza. Son sobre todo los productos secundarios producidos durante la fermentacin y maduracin y las restantes sustancias contenidas en forma coloidal los que prestan a una cerveza su carcter total. Entre los subproductos de la fermentacin se cuentan alcoholes superiores, steres, diacetilo, pentandiona, compuestos azufrados y aldehdos. Se forman durante la fermentacin principal. La proporcin de estos productos metablicos depende de manera decisiva del metabolismo de las levaduras.La fase de latencia se caracteriza por la activacin del metabolismo y la captacin de sustancias nutritivas y estimulantes del crecimiento por las clulas. Experiencias realizadas con aminocidos marcados con N-15 y C-14 han demostrado que la absorcin de los aminocidos depende ms de la tasa de nitrgeno -amnico total existente en el medio, que de la concentracin de los respectivos aminocidos. La opinin sostenida hasta ahora de que las levaduras realizan la asimilacin intacta de determinados aminocidos ya no puede sostenerse. Es evidente que las clulas de las levaduras disponen de un complicado sistema de transaminasas. As el N-15 que marcaba a un determinado aminocido fue vuelto a encontrar en todos los aminocidos de la levadura. La velocidad de absorcin de los respectivos aminocidos es proporcional en todos los aspectos a la concentracin de aminocidos existente en el medio. Hasta la prolina, todos los aminocidos pueden ser asimilados por la levadura. En la sntesis de la prolina el grupo amnico lo recibe de la clula de la levadura no a travs de reacciones de transaminacin, sino por medio del cido glutmico. Se ha comprobado que el cido glutmico desempea una funcin clave en el metabolismo aminocido de las levaduras, ya que durante el crecimiento de stas en la fermentacin de la cerveza discurren a travs de l las reacciones de transaminacin. As mismo resulta interesante que en la fase inicial de la fermentacin, es decir en las primeras 12 horas siguientes a la preparacin del mosto de la cerveza, alrededor del 20 % del carbono del cido glutmico de los enzimas procede de la glucosa y sacarosa del mosto.De los hidratos de carbono fermentescibles, se utilizan en primer lugar la glucosa, fructosa y sacarosa. nicamente cuando estos azcares se consumieron se pasa a aprovechar la maltosa y maltotriosa. Para ello las levaduras deben formar enzimas tan importantes como la - glucosidopermeasa y la -glucosidasa transcurre un tiempo de 15 minutos. Al contrario que en la fermentacin y maduracin continuas, la maltotriosa slo fermenta en el mtodo clsico discontinuo cuando la maltosa ha desaparecido prcticamente del medio. En cambio en los procesos continuos, de uno o varios estadios, las levaduras aprovechan la maltotriosa ya en las primeras etapas.En los primeros 4 das de la fermentacin principal, es decir, paralelamente a la multiplicacin de la levadura, se forman sobre todo los alcoholes superiores, diacetilo, pentadiona, aldehdos y compuestos azufrados. Los alcoholes superiores se originan en ocasiones por transaminacin en -cetocidos de los aminocidos tomados del mosto de cerveza o existentes en la masa de levadura, mediante descarboxilacin y reduccin subsiguiente. Tambin se forman alcoholes superiores siguiendo una va abreviada en la neosntesis intracelular de los aminocidos.En la cerveza terminada se encuentran las siguientes concentraciones de alcoholes superiores: alcohol amlico (alcohol isoamlico y alcohol n-amlico) 50-60 mg/l; n.propanol, alrededor de 10-15 mg/l; butanol, sobre 5-15 mg/l. En lo referente a influencia nociva que sobre el sabor ejercen los alcoholes superiores se ha establecido un valor lmite de 100 mg por litro de cerveza terminada.La concentracin de alcoholes superiores, formados durante la fermentacin principal, apenas se modifica durante la fase de maduracin. El diacetilo y la pentadiona ejercen una influencia esencial en el sabor de la cerveza. El valor lmite sealado a la suma de ambas sustancias es de 0,20 mg/l de cerveza. Sin embargo, en una cerveza bien madurada existen por lo general menos de 0,05 mg/l. El diacetilo se genera en la fase de fermentacin principal. Entre los das 3 y 5 de instaurarse esta se evidencian hasta 100 mg/l. Al final de la fermentacin principal y durante la maduracin den la bodega-almacn, el diacetilo es reducido por las levaduras a acetona y butanodiol principalmente, productos que no influyen en la sapidez. La velocidad de desdoblamiento del diacetilo depende de la temperatura y de la concentracin de levadura.Tambin la raza de la levadura ejerce cierta influencia. Las razas de levaduras que forman mucho diacetilo en el curso de la fermentacin principal tambin desdoblan esta diacetona con mucha rapidez en la siguiente fase de maduracin. En cambio, las levaduras que en la fermentacin principal originan una concentracin de diacetilo ms baja, necesitan un plazo bastante ms largo para reducir este producto metablico.La cantidad total de steres no debe exceder de 30 mg/l. Los steres se forman sobre todo durante la segunda fase de la fermentacin principal. Tambin en la primera fase de la maduracin aumenta la tasa de steres. La formacin de estos metabolitos depende de la raza de la levadura, de su concentracin y de la temperatura. Cuando se trabaja con temperaturas elevadas y con altas concentraciones de levadura, se encuentran en la cerveza mayores tasas de steres.En la constitucin del aroma participan tambin los cidos voltiles como el isobutlico, isovalerinico, caprnico, caprlico y caprnico. La concentracin total de estas sustancias es de 10-20 mg/l.Durante la multiplicacin de las levaduras y la fermentacin principal se produce un cambio de pH. El pH del mosto, que es de 5,4-5,6 desciende en unas 24 a 48 horas hasta 4,4-4,5. El pH final de una cerveza en depsito est entre 4,1 y 4,4. Durante la maduracin apenas se modifica el pH. nicamente en los depsitos muy prolongados puede aumentar del orden de 0,1 por autolisis de las levaduras. El dixido de carbono es fijado en la cerveza exclusivamente de forma fsica. Son responsables de la fijacin, as como de la formacin y la estabilidad de la espuma, las microbubujas de gas (ncleos gaseosos) formadas durante la fase de maduracin y que tienen una envoltura constituida por diversos coloides (principalmente coloides proteicos y del lpulo). Esta envoltura impide que en las disminuciones sbitas de presin al abrir la botella de cerveza se produzca la salida rpida del dixido de carbono mantenido fsicamente en las burbujas gaseosas. Con esto se crean las condiciones requeridas para la constitucin de una espuma estableDefectos de la cerveza causados por microorganismosExisten diferentes microorganismos capaces de alterar la cerveza. Los microorganismos alteran la cerveza mediante la produccin de sustancias que causan olores y sabores desagradables o que producen turbidez. Entre los microorganismos nocivos para la cerveza se encuentran levaduras elpticas capaces de fermentarla, pertenecientes al gnero Saccharomyces, lactobacilos y tambin bacterias productoras de cido actico. Junto a estos microorganismos la cerveza puede contaminarse durante su fabricacin con levaduras, bacterias y hongos que no plantean problemas importantes porque en las condiciones anaerbicas de la cerveza, a valores de pH comprendidos entre 4,0 y 4,5 y ante un contenido de alcohol superior al 3,0% no se desarrollan o su desarrollo es insignificante.Levaduras contaminantesLas levaduras que ms daan la cerveza son diversas cepas de Saccharomyces cerevisiae y algunas levaduras elpticas de la especie Saccharomyces uvarum. Cuando la limpieza de las embotelladoras es defectuosa y en las botellas de cerveza existe aire, en la superficie del lquido pueden encontrarse levaduras formadoras de velos como Pichia membranaefaciens, Pichia farinosa, Hansenula anomala, Candida utilis y otras especies. Estas levaduras y los hongos no se propagan durante el proceso de fabricacin de la cerveza debido a las condiciones anaerbicas reinantes.Saccharomyces pastorianus puede contaminar la cerveza formando clulas en maza, elpticas o redondeadas que producen olores y sabores desagradables. Esta especie fermenta bien la glucosa, maltosa y sacarosa y 2/3 de la rafinosa. No fermenta la lactosa ni la galactosa. La levadura ms peligrosa para la cerveza es S. validus, capaz de fermentar 3/3 de la rafinosa y cuyas clulas tambin presentan forma elptica. S. validus se ha identificado como S. uvarum, levadura nociva que no debe confundirse con la levadura de cultivo S. uvarum, o con la levadura de cerveza S. carlsbergensis, conocida tambin como S. uvarum.La contaminacin con levaduras salvajes se debe en la mayora de los casos al equipo y conducciones, en mal estado de limpieza, con los que contacta el mosto de cerveza. Las levaduras salvajes se adaptan con facilidad a las condiciones reinantes en las bodegas de fermentacin. Cuando la contaminacin ocurre precozmente las levaduras contaminantes no se propagan durante la fermentacin principal ya que su crecimiento resulta inhibido por las levaduras de cervecera inoculadas. Puesto que la mayor parte de las levaduras perjudiciales que contaminan la cerveza tienen la propiedad de flocular fcilmente, al inculo de levaduras suele aadirse una pequea cantidad de estas levaduras. Muchas de las levaduras contaminantes son trasegadas con la cerveza al depsito de almacenamiento. Puesto que la levadura que se inocula en la cuba de fermentacin suele reutilizarse, el inculo se enriquece progresivamente en levaduras nocivas hasta el punto de poder comprobarse su presencia por un simple control microscpico.La mayor parte de las levaduras contaminantes se desarrollan con facilidad en la bodega de almacenamiento. Las cervezas que corren ms riesgo son las que se almacenan ms de 4 semanas. Durante la primera fase de almacenamiento la cerveza clarifica y madura. A los 10-14 das se incrementa de nuevo la turbidez debido a la presencia de S. pastorianus, que adems imparte a la cerveza un olor y sabor desagradable. Cuando esto ocurre todos los aparatos, recipientes y conducciones que hayan tenido contacto con la cerveza contaminada debern limpiarse cuidadosamente y desinfectarse. Tambin debern desinfectarse los utensilios de limpieza. Cuando se instaura una infeccin de levaduras es de esperar que la conservabilidad de las cervezas almacenadas se reduzca de 2 a 3 das si no se toman medidas adecuadas. Parecidos problemas causan las contaminaciones con las levaduras elpticas S. cerevisiae y S. uvarum.Defectos de la cerveza causados por bacteriasLos lactobacilos son unos contaminantes peligrosos para la cerveza. Al igual que las levaduras, los lactobacilos contaminan el inculo y las aguas de limpieza. Tambin son fuentes de contaminacin los vestidos, zapatos y botas del personal.As mismo, juegan un papel importante en la alteracin de la cerveza distintas especies de cocos pertenecientes a los gneros Micrococcus y Sarcina. Las especies ms peligrosas son: Micrococcus cerevisiae, M. luterus, M. freudenreichii, M. flavus, M. candidus, M. conglomeratus, M. varians, M. pyogenes var. Albus, M. liquefaciens, M. pituitosus y M. acerbus. En muchas cerveceras M. cerevisiae es la especie causante de defectos de la cerveza. Como otros muchos cocos incrementa el contenido en diacetilo de la cerveza, que puede alcanzar una concentracin de 2 mg por litro de cerveza. Cuando el contenido en dicetonas de la cerveza excede de 0,2 mg por litro aparece un olor desagradable y sabor a miel. Los micrococos que forman ttradas y sarcinas son muy perjudiciales para la cerveza. Esto se debe a que los cocos se adaptan con facilidad a las condiciones anaerbicas de la cerveza y causan turbidez y modificaciones del sabor.Los lactobacilos tambin producen turbidez y cidos. Las especies ms peligrosas son Lactobacillus plantarum, Lb brevis, Lb pastorianus y Lb buchneri.La mayora de los lactobacilos, que tienen forma de bastoncito, son microarfilos y abundan en las conducciones de la cerveza, bombas, filtros y otros aparatos. Durante la fermentacin principal slo aparecen en casos de contaminacin masiva. Cuando la cerveza se filtra y pierde la proteccin natural que suponen las levaduras consumidoras de O2 los llamados bastoncitos de la cerveza se desarrollan muy rpidamente. En la cerveza encuentran entonces buenas condiciones para el crecimiento, ya que utilizan los carbohidratos residuales como fuente de carbono y los aminocidos como fuente de nitrgeno.En los mostos de cervecera preparados en fro siempre aparecen las llamadas termobacterias. Estos microorganismos pertenecen a las Enterobacteriaceas, gneros Escherichia y Acetobacter. Las termobacterias tienen forma de bastoncitos cortos Gram negativos de 1,0 a 3,0 m de longitud, que se presentan aislados individualmente o en parejas y que tienen una gran movilidad durante la fase de crecimiento. Estos microorganismos se propagan con rpidamente en el mosto de cerveza fro y enriquecido en oxgeno, pero desaparecen durante la fermentacin al propagarse las levaduras. Sin embargo, cuando el mosto se inocula con levaduras dbilmente fermentativas, que requieren un largo perodo de fermentacin debido a que consumen vitaminas y aminocidos importantes para el crecimiento de las levaduras. Las termobacterias imparten a la cerveza un olor persistente a apio.Tambin puede encontrarse en la cerveza Escherichia coli cuando la limpieza y la desinfeccin son deficientes. Este germen puede llegar a la cerveza de diversos modos, entre ellos con el inculo de levaduras. Tambin el agua de limpieza ha sido con frecuencia una fuente de contaminacin. E coli no se multiplica en la cerveza porque el bajo pH de la misma y su elevado contenido en alcohol son desfavorables a su crecimiento, pero, sin embargo, puede conservar su viabilidad durante dos o tres semanas.En el proceso tecnolgico de fabricacin de cerveza el principal peligro de infeccin se encuentra en el mosto fro. Los grmenes contaminantes que resisten durante el enfriamiento y clarificacin del mosto a la fermentacin principal contaminan a las levaduras que se utilizan como inculo en fermentaciones sucesivas, propagndose as la contaminacin. Adems, la cerveza, una vez filtrada, es susceptible a la contaminacin por mltiples microorganismos ya que el oxgeno que se incorpora a la misma durante la filtracin y el trasiego no es consumido por las levaduras.En la cervecera se requiere un constante control microbiolgico para descubrir las fuentes de contaminacin y un programa adecuado de limpieza y desinfeccin al objeto de asegurar la estabilidad biolgica de la cerveza.

Bibliografahttps://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/4867/03_Memoria.pdf?sequence=4http://www.zonadiet.com/bebidas/fermentacion.htmhttp://culturillacervecera.blogspot.com/2008/07/fermentacin-de-la-cerveza.htmlhttp://www.ecured.cu/index.php/Fermentaci%C3%B3n_alcoh%C3%B3licahttp://www.argenbio.org/index.php?action=novedades&note=181http://blogs.creamoselfuturo.com/bio-tecnologia/2011/03/14/la-fermentacion-alcoholica-como-se-produce-y-aplicaciones/